FVA-Workbench 4.6

Modellierung, Parametrisierung, Berechnung von Getriebesystemen

Die FVA-Workbench ist eine herstellerneutrale Softwarelösung für die Modellierung, Parametrisierung und Berechnung von Getriebesystemen. Sie bündelt 50 Jahre Forschung und Entwicklung aus dem FVA-Expertennetzwerk in einer
Plattform und macht das gesammelte Wissen so direkt für die industrielle Praxis anwendbar.

Sie möchten mehr zur FVA-Workbench erfahren oder haben Interesse an einem Angebot? Dann nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

Kontakt

Herstellerneutral und branchenübergreifend

Im Netzwerk der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. arbeiten im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung, führende Unternehmen der Antriebstechnik zusammen mit den besten Forschungsstellen an innovativen Berechnungsmethoden.
Die FVA-Workbench stellt diese Ergebnisse der vorwettbewerblichen Forschung herstellerneutral und branchenübergreifend der Antriebstechnik zur Verfügung und ermöglicht Unternehmen individuelle Produktentwicklungen auf höchstem Niveau.

Kundenbranchen

  • Automotiv
  • Industriegetriebe
  • Lager
  • Luftfahrt
  • Marine
  • Schienenverkehr
  • Wind Energie

Berechnungsmöglichkeiten mit der FVA-Workbench

Stirnradgeometrie & Tragfähigkeit

Mit der FVA-Workbench kann die Geometrie und Tragfähigkeit von Evolventen-Stirnradpaarungen und der Paarung Stirnrad-Werkzeug berechnet werden. Die Geometrieberechnungen gehen dabei weit über die Angaben in DIN 3960 hinaus. Sie erfassen auch durch zwei unterschiedliche Werkzeuge bearbeitete Stirnräder sowie Sonderverzahnungen. Die Tragfähigkeitsberechnung ist nach den unterschiedlichsten Rechenverfahren möglich. Erfasst sind die zurzeit gültigen nationalen und internationalen Normen, ihre vorangegangenen Vorschriften und ältere Vorschriften.

 


Lastverteilung & Flankenkorrektur
Bei allen Zahneingriffen, speziell bei Ritzeln mit großem Verhältnis Breite zu Durchmesser, verteilt sich die Last infolge der Durchbiegung und Verlagerung der Welle und der Verdrillung des Zahnkörpers ungleichmäßig über die Zahnbreite. Durch Verformung der Zähne ändert sich die Lastverteilung über dem Eingriff. Die FVA-Workbench ermittelt eine Flankenkorrektur zum Ausgleich dieser lastbedingten Verformungen. Die lokalen Steifigkeiten können dabei nach analytischen Verfahren oder mittels FEM berechnet werden.

[Programmdokumentation STplus & RIKOR  -  FZG, TU München]
[Programmdokumentation STIRAK - WZL, RWTH Aachen]

Modellierung

Das Erstellen von Planetenstufen wurde durch einen neuen Einfügewizard stark vereinfacht. Hierdurch ist es jetzt möglich komplexe Getriebestrukturen, auch mit mehreren gekoppelten Planetenstufen, in wenigen Schritten zu erzeugen.

Berechnung

Der Berechnungsumfang sowohl für Norm- als auch für Lastverteilungsberechnungen von Planetenstufen ist derselbe wie bei Stirnradstufen.

 

Geometrie & Tragfähigkeit

Mit der FVA-Workbench kann die Geometrie und Tragfähigkeit von Kegelradpaarungen berechnet werden. Dabei können Kegelräder mit Profilverschiebung und Zahndickenänderung (Profilseitverschiebung) als auch achsversetzte Kegelräder (Hypoidräder) verwendet werden. Die Tragfähigkeitsberechnung ist nach zurzeit gültigen nationalen und internationalen Normen und ihren vorangegangenen Vorschriften möglich. Darüber hinaus ist die Berechnung der Verschleißtragfähigkeit, des Wirkungsgrads, der Zahnkräfte sowie der Flankenbruchgefährdung möglich.

 


Zahnflanken- und Zahnfußbeanspruchung

Berechnet werden kann die lokale Zahnflanken- und Zahnfußbeanspruchung bogenverzahnter Kegel- und Hypoidräder. Diese Berechnung erfolgt auf der Grundlage der Einflusszahlenmethode. Zudem werden die Verformungen und Abweichungen der Getriebeelemente berücksichtigt, die die Verzahnung umgeben.

Bestandteile der Berechnung sind:

  • Berechnung der Geometrie von Verzahnungen (z.B. Klingelnberg, Gleason, Oerlikon, Hurth-Modul)
  • Berechnung der Eingriffsverhältnisse (Einbeziehung von Istmessdaten möglich)
  • Berechnung von: Eingriffsstörungen, Verdrehflankenspiel und Ziehbarkeit
  • Berechnung der Last-, Pressungs- und Zahnfuß-spannungsverteilung mit Hilfe verallgemeinerter Einflusszahlen
  • Berechnung von Lastkollektiven

[Programmdokumentation KNplus & BECAL - IMM, TU Dresden]


Messdatenverarbeitung

Mit Hilfe der Messdatenverarbeitung bei Kegelrädern können Messausreißer aus Istmessdaten entfernt und
Flankenabweichungen zwischen der Soll- und
der durch die Messdaten repräsentierten
Ist-Geometrie berechnet werden.


Mikrogeometrieauslegung

Mit der Mikrogeometrieauslegung können die Maschineneinstelldaten der Kegelradschleifmaschine ermittelt und zur weiteren Berechnung der Tragfähigkeit verwendet werden.

Berechnung von Schneckengetrieben

Mit der FVA-Workbench können Schneckengetriebe ausgelegt und nachgerechnet werden. Unter anderem können Berührlinien, Leerlauf- und Lasttragbilder, Tragfähigkeitsnachweise nach Norm, die Neuauslegung von Radsätzen und die Simulation von Anlauf- und Selbstbremsungsvorgängen berechnet bzw. dargestellt werden.

[Programmdokumentation SNESYS - FZG, TU München]

Wellenberechnung

Mit der FVA-Workbench können Festigkeitsnachweise nach DIN 743 für Wellen und Achsen schnell und effektiv durchgeführt werden. Die Berechnung orientiert sich dabei am offiziellen Stand der Technik.
Die Belastungen an der Kerbe werden durch eine Gesamtsystemanalyse bestimmt. Bei der Wellenbelastung wird der Einfluss der Lager und die Flankenlastverteilung mit berücksichtigt.

[Programmdokumentation DIN743 -  IKL, TU Wien]

 

Wälzlagerberechnung

Neben den gängigen Normen für die Lebensdauerberechnung (DIN 26281 / DIN 281) können lokale Kenngrößen wie Pressungen, Berechnung von Steifigkeitsverläufen auf Basis von Einbau- und Betriebsbedingungen berechnet werden.

[Programmdokumentation LAGER2HP - FZG, TU München]

Gleitlagerberechnung

Über die Gleitlagerberechnung in der FVA-Workbench lassen sich die statischen und dynamischen Kennwerte
von Kreiszylinder-, profilierten Mehrflächen- und Kippsegmentlagern zuverlässig simulieren.

Wesentliche Merkmale der Berechnung sind:

  • Genaue Erfassung der Lagerbohrungsgeometrie
  • Verbessertes, vollständiges Ölzuführungs- und "Taschen"-Modell mit Berücksichtigung der Einströmverluste
  • Berücksichtigung der Temperatur- und der Druckabhängigkeit der Ölviskosität
  • 2D-Berechnung der Druckverteilung im gesamten Schmierspalt, Lösung der erweiterten Reynoldsgleichung
  • 3D-Berechnung der Temperatur- und Viskositätsverteilung im Schmierspalt, Lösung der Energiegleichung

[Programmdokumentation ALP3T - ITR, TU Clausthal]

Berechnung von Welle-Nabe-Verbindungen

Mit der FVA-Workbench können folgende Welle-Nabe-Verbindungen berechnet werden:

  • Kegelpressverbände - KPV (Berechnung nach DIN 7190 Teil1)
  • Zylinderpressverbände - ZPV (Berechnung nach DIN 7190 Teil2)
  • Mehrfachpressverbände – MPV (Berechnung nach GEH Gestaltänderungsenergiehypothese nach v. Mises)
  • Passfedern (Berechnung nach DIN 6892 Methode B & C)

[Programmdokumentation PressFit/KeyFit - IKAT, TU Chemnitz]

Scripting | Automatisierung | Batchbetrieb


Scripting

Eine einfache, JavaScript basierte Sprache ermöglicht es dem Anwender das System mit textuellen Anweisungen weitgehend zu steuern. Typische Anwendungsfälle sind zum Beispiel:

  • Optimierungsrechnungen
  • Variationsrechnungen
  • Massenrechnungen

Die Ausführung komplexer Aufgaben reduziert sich damit auf einen einzigen Mausklick.

Die FVA-Workbench erlaubt die Steuerung und Manipulation aller Berechnungen sowie der Ein- und Ausgabeparameter. Dafür stehen in der FVA-Workbench zwei leistungsfähige Werkzeuge bereit.

 



Automatisierung

Über eine grafische Oberfläche können Parameter automatisch zugewiesen und Berechnungen ausgeführt werden.
Im Anschluss werden Ergebnisreports erzeugt

Batchbetrieb
Die Batch Funktion in der FVA-Workbench kombiniert die Funktionen des Scriptings mit der Möglichkeit Berechnungen automatisiert auf Knopfdruck ablaufen zu lassen. Die beliebig formatierten Berechnungsergebnisse können anschließend in einer Datei abgespeichert.

FVA-KnowledgeBase

Mit der KnowledgeBase, einer integrierten Wissensmanagement-Plattform mit kontextsensitiver Hilfe stellt ihnen die Workbench ein leistungsstarkes Werkzeug zur Seite.

Hier finden Sie anschauliche, komprimierte Beschreibungen zu den Eingabeattributen, Tutorials und umfangreiche Dokumentationen. An vielen Stellen werden zusätzlich Forschungsvorhaben, Normen, Rechenkern-Dokumentation und Fachliteratur aus dem Themis Wissensportal verlinkt.

Die richtige FVA-Workbench Edition für Ihre Anwendung

Workbench Modeler Edition

Die Modeler Edition ist für alle Anwender geeignet, die neue Getriebekonzepte modellieren, bestehende Getriebemodelle parametisieren oder für weiterführende Berechnungen anpassen möchten.

Workbench Extended Edition

Die Extended Editionen bietet Anwendern entlang des Produkt-entwicklungsprozesses vielfaltige Berechnungsmöglichkeiten für Maschinenelemente nach nationalen
und internationale Normen.

Workbench Advanced Edition

Die Advanced Edition verfügt zusätzlich zu den Normberechnungen über umfangreiche Verfahren zur Berechnung des Getriebegesamtsystems auf Basis der neuesten Entwicklungen in der FVA-Forschung.

Flexible Lizenzgestaltung und individuelle Erweiterbarkeit

Ein Upgrade von einer FVA-Workbench Edition zu einer höheren Edition ist jederzeit möglich und kann zeitlich flexibel gestaltet werden. Darüber hinaus bietet diese Form der Lizenzierung auch die Möglichkeit, auftragsbezogen den Bestand an Lizenzen kurzfristig zu erhöhen ohne wertvolles Kapital langfristig zu binden.

Für individuelle Spezialanwendungen stehen zu jeder FVA-Workbench Edition zusätzlich optionale Funktionserweiterungen zur Verfügung. Diese können direkt oder nachträglich zu einer FVA-Workbench  Edition hinzugebucht werden.

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Wie unsere Kunden von der FVA-Workbench profitieren

Dr.-Ing. Manfred Wittenstein
Aufsichtsratsvorsitzender
Wittenstein AG

Dr.-Ing. Lutz Lindemann
Vorstandsmitglied
Fuchs Europe Schmierstoffe GmbH

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