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DriveConcepts GmbH Geschäftsführer Tel.: +49 (0) 0351 / 4858 – 310 Amtsgericht Dresden Bankverbindung: Wettiner Platz 10 Prof. Dr.-Ing. Berthold Schlecht Fax: +49 (0) 0351 / 4858 – 400 HReg. Nr. HRB 21099 Dresdner Volksbank Raiffeisenbank eG 01067 Dresden Dr.-Ing. Tobias Schulze E-Mail: [email protected] USt-ID DE 224545507 IBAN DE 36 8509 0000 3333 5010 06 Deutschland Web: www.driveconcepts.com Steuer-Nr. 203/107/11188 BIC GENODEF1DRS
Beispielhafte Berechnung eines 2-stufigen geradverzahnten Stirnradgetriebes
25. Juli 2018
Seite 2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 1/52
Eingabedaten: MDESIGN gearbox | Getriebedesign & Nachweis Auswahl Berechnung Nachrechnung Belastungsdaten
Anwendungsfaktor KA = 1 Stoßfaktor KAS = 1
Getriebedetails
Getriebewellen
Nr. Name Wellentyp Werkstoff lges mm
1 Welle_05 Welle 18CrNiMo7-6 30 2 Welle_06 Welle 18CrNiMo7-6 30 3 Welle_08 Welle 18CrNiMo7-6 30
Wellenabschnitte
Nr. Name Welle Länge mm
dal mm
dar mm
dil mm
dir mm
r mm
Rz µm
1 Wellenabsatz_8_1 Welle_08 30 7 7 0 0 0 25 2 Wellenabsatz_5_2 Welle_05 15 5 5 0 0 5 25 3 Wellenabsatz_5_1 Welle_05 15 10 10 0 0 5 25 4 Wellenabsatz_6_1 Welle_06 30 10 10 0 0 5 25
Stirnzahnräder
Nr. Name Welle Werkstoff mn mm
β °
z
x
b mm
k
di mm
bn mm
αn °
san*
1 Rad_01 Welle_08 18CrNiMo7-6 0,6 0 10 0,36 8 -0,03334 3,3 0 20 0,2 2 Rad_02 Welle_05 18CrNiMo7-6 0,6 0 81 -0,36 8 -0,03334 10 0 20 0,2 3 Rad_03 Welle_05 18CrNiMo7-6 0,7 0 12 0,25 7 -0,07143 5 0 20 0,2 4 Rad_04 Welle_06 18CrNiMo7-6 0,7 0 83 -0,25 7 -0,07143 10 0 20 0,2
Wälzlager
Nr. Name Welle Typ Auflager Lagertyp Schmierstoff Positionx mm
da mm
b mm
di mm
1 Waelzlager_01 Welle_08 Festlager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 7 11 3 5
2 Waelzlager_02 Welle_08 Loslager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 16,9 14 3,5 7
3 Waelzlager_03 Welle_05 Stützlager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 1 19 5 10
4 Waelzlager_04 Welle_05 Stützlager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 28,2 16 5 5
5 Waelzlager_05 Welle_06 Loslager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 1,8 19 5 10
6 Waelzlager_06 Welle_06 Festlager Radial Rillenkugellager ARAL Degol BG 320 15,6 19 5 10
Radpaare
Nr. Name Typ Radpaar Name Rad1 (fix) Name Rad2 Neigungswinkel
° Achsabstand a
mm Schmierstoff
1 Radpaar_05 Stirnradpaar Rad_01 Rad_02 0 27,3 ARAL Degol BG 320 2 Radpaar_06 Stirnradpaar Rad_03 Rad_04 180 33,25 ARAL Degol BG 320
Antriebe
Nr. Name Welle Positionx Drehzahl
1/min Nennmoment
N*m Leistung
kW Drehzahl? Moment?
1 Antrieb_01 Welle_08 3,2 5400 0,1 0,057 Vorgabe Vorgabe Abtriebe
Nr. Name Welle Positionx Drehzahl
1/min Moment
N*m Leistung
kW Drehzahl? Moment?
1 Abtrieb_01 Welle_06 24,3 96,386 -5,603 -0,057 Berechnung Berechnung
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 2/52
Ergebnisse der Gesamtnachrechnung: MDESIGN gearbox | Getriebedesign & Nachweis Kinematik
Antrieb Abtrieb Drehzahl 1/min
Nennmoment N*m
Leistung kW
Antrieb_01 - 5400 0,1 0,057 - Abtrieb_01 96,386 -5,603 -0,057
Übersetzungen
Verhältnis kinematische Übersetzung statische Übersetzung Antrieb_01/Abtrieb_01 56,025 -0,018
Radpaare - Lasten
Radpaar Rad1 Rad2 M1 N*m
M2 N*m
n1 1/min
n2 1/min
Radpaar_05 Rad_01 Rad_02 -0,1 -0,81 5400 -666,667 Radpaar_06 Rad_03 Rad_04 0,81 5,603 -666,667 96,386
Radpaare - Tragfähigkeit
Radpaar Rad1 Rad2 SH1 SH2 SF1 SF2 SB SintS Radpaar_05 Rad_01 Rad_02 2,896 3,291 9,448 7,72 26,175 5,487 Radpaar_06 Rad_03 Rad_04 1,295 1,49 2,302 2,23 21,77 5,236
Zahnräder
Name Masse m kg
Rad_01 0,001 Rad_02 0,112 Rad_03 0,002 Rad_04 0,142
Wellen
Welle Sicherheit gegen Gewaltbruch SF Sicherheit gegen Dauerbruch Sd Drehzahl 1/min
Masse m kg
Welle_05 3,253 2,264 -666,667 0,012 Welle_06 5,676 28,058 96,386 0,018 Welle_08 33,94 20,897 5400 0,009
Wälzlager
Lager Fy N
Fz N
Fr N Bezeichnung
nom. Lh10 Jahr
stat. S0
di mm
da mm
B mm
Masse m kg
Waelzlager_01 -9,191 -25,253 26,873 Radial Rillenkugellager
einreihig SKF 618/5 4,693 9,5 5 11 3 0,001
Waelzlager_02 21,323 58,586 62,346 Radial Rillenkugellager
einreihig SKF 618/7 1,27 6,4 7 14 3,5 0,002
Waelzlager_03 -25,367 18,225 31,235 Radial Rillenkugellager
einreihig Schaeffler 61800-2RS 573,934 29,8 10 19 5 0
Waelzlager_04 -56,961 141,299 152,48 Radial Rillenkugellager
einreihig FAG 625.2RS 1,856 2,9 5 16 5 0,005
Waelzlager_05 39,68 109,018 116,015 Radial Rillenkugellager
einreihig Schaeffler 61800-2RS 77,472 8 10 19 5 0
Waelzlager_06 30,523 -83,86 89,242 Radial Rillenkugellager
einreihig Schaeffler 61800-2RS 170,206 10,4 10 19 5 0
Getriebemasse mG = 0,304 kg
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 3/52
Detailergebnisse
Nummer Berechnung Element 1 Stirnradpaarberechnung Radpaar_05 ab Seite 4 2 Stirnradpaarberechnung Radpaar_06 ab Seite 7 3 Wellenberechnung Welle_05 ab Seite 10 4 Wellenberechnung Welle_06 ab Seite 13 5 Wellenberechnung Welle_08 ab Seite 16 6 Lagerberechnung Waelzlager_01 ab Seite 19 7 Lagerberechnung Waelzlager_02 ab Seite 20 8 Lagerberechnung Waelzlager_03 ab Seite 21 9 Lagerberechnung Waelzlager_04 ab Seite 22 10 Lagerberechnung Waelzlager_05 ab Seite 23 11 Lagerberechnung Waelzlager_06 ab Seite 24 --- Ergebnisgrafiken Alle Elemente ab Seite 25
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 4/52
Ergebnisse: Stirnradpaarberechnung Radpaar_05 Allgemeine Daten
Effektives Zähnezahlverhältnis u = 8,1 Effektives Übersetzungsverhältnis i = 8,1 Stirneingriffswinkel αt = 20 ° Betriebseingriffswinkel αwt = 20 ° Grundschrägungswinkel βb = 0 ° Null-Achsabstand ad = 27,3 mm Achsabstand a = 27,3 mm Profilverschiebungsfaktor (Ritzel) x1 = 0,36 Profilverschiebungsfaktor (Rad) x2 = -0,36 Summe Profilverschiebungsfaktoren xs = 0
Eingriffsstrecke gα = 2,527 mm Austritts-Eingriffstrecke ga = 1,516 mm Eintritts-Eingriffsstrecke gf = 1,011 mm Profilüberdeckung εα = 1,427 Sprungüberdeckung εβ = 0 Gesamtüberdeckung εγ = 1,427
Zähnezahl z = 10 81 Ersatzzähnezahl zn = 10 81
Geometrische Parameter
Teilkreisdurchmesser d = 6 48,6 mm Grundkreisdurchmesser db = 5,638 45,669 mm Wälzkreisdurchmesser dw = 6 48,6 mm Fußkreisdurchmesser df = 4,992 46,728 mm V-Kreis-Durchmesser dv = 6,432 48,168 mm Kopfkreisdurchmesser da = 7,592 49,328 mm Kopfkreisdurchmesser theoretisch da th = 7,632 49,368 mm Kopf-Nutzkreisdurchmesser dNa = 7,592 49,328 mm Fuß-Formkreisdurchmesser dFf = 5,638 47,232 mm Fuß-Nutzkreisdurchmesser dNf = 5,638 47,648 mm
Formübermaß cF = 0 0,208 mm Spezifisches Gleiten am Punkt A ζA = -74,224 0,987 Spezifisches Gleiten am Punkt E ζE = 0,67 -2,03
Zahndicke am Kopfkreisdurchmesser san = 0,229 0,514 mm Zahnhöhe h = 1,3 1,3 mm Zahnkopfhöhe ha = 0,796 0,364 mm Zahnfußhöhe hf = 0,504 0,936 mm Fußrundungsradiusfaktor ρf P* = 0,39 0,39 Fußrundungsradius ρF = 0,234 0,234 mm
Kopfspiel theoretisch c = 0,12 0,12 mm Tatsächliches Kopfspiel ctat = 0,14 0,14 mm Kopfhöhenänderung k = -0,02 -0,02 mm
Normaleingriffsteilung pen = 1,771 mm Stirneingriffsteilung pet = 1,771 mm Grundzylinder Normalteilung pbn = 1,771 mm Grundzylinder Stirnteilung pbt = 1,771 mm
Werkzeugdaten der Zahnstange für Ritzel
Werkzeugdaten der Schneidräder Schneidrad - Zähnezahl z0 = 0 0 Profilverschiebungsfaktor x0 = 0 0 Zahnkopfhöhenfaktor haP0* = 1,2 1,2 Zahnfußhöhenfaktor hfP0* = 1 1 Schneidrad - Teilkreisdurchmesser d0 = 0 0 mm Schneidrad - Grundkreisdurchmesser db0 = 0 0 mm Schneidrad - Kopfkreisdurchmesser da0 = 1,44 1,44 mm Fußkreisdurchmesser (Erzeugung) dfE = 4,992 46,728 mm Erzeugungsachsabstand a0 = 3,181 24,076 mm Erzeugungsnullachsabstand ad0 = 3 24,3 mm Eingriffswinkel bei Erzeugung αwt0 = 27,607 18,479 °
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 5/52
Ergebnisse Tragfähigkeitsnachweis
Kräfte, Momente, Geschwindigkeiten Umfangskraft am Teilkreis Ft = 33,334 N Umgangskraft bezogen auf Wälzkreis Ftw = 33,334 N Radialkraft bezogen auf Wälzkreis Frw = 12,132 N Axialkraft bezogen auf Wälzkreis Faw = 0 N Zahnkraft bezogen auf Wälzkreis Fw = 35,473 N Drehmoment (Ritzel) T1 = 0,1 N*m Drehmoment (Rad) T2 = 0,81 N*m Linienlast = 4,167 N/mm Umfangsgeschwindigkeit am Teilkreis v = 1,696 m/s Umfangsgeschwindigkeit am Wälzkreis vw = 1,696 m/s Drehzahl (Ritzel) n1 = 5400 1/min Drehzahl (Rad) n2 = 666,667 1/min Lastspielanzahl (Ritzel) NL1 = 3240000000 Lastspielanzahl (Rad) NL2 = 400000000 Hinweis: Es liegt eine Linienlast < 100 N/mm vor, dadurch schlechtes Tragbild und Schwingungsgefahr möglich!
Mit der Umfangsgeschwindigkeit v = 1,696 m/s verlasst man die verifizierten Grenzen (4 m/s - 80 m/s) der Norm DIN 3990 Teil 4, was zu einer erhöhten Unsicherheit bei der Berechnung der Massentemperatur führen kann. Allgemeine Faktoren
Flankenlinien - Winkelabweichung fHβ = 8,5 9 µm Eingriffsteilungs - Abweichung fpe = 9,5 10 µm Profil - Formabweichung ffα = 7 8 µm Effektive Eingriffsteilungsabweichung fpe eff = 9,269 µm Effektive Profilformabweichung ffα eff = 7,438 µm Flankenlinienabweichung fβx = 9,396 µm Herstellungs - Flankenlinienabweichung fma = 9 µm Flankenlinienabweichung durch Ritzelverf. fsh = 0,298 µm Reduzierte Masse / Zahnbreite mred = 0 kg/mm Einzelfedersteifigkeit c' = 0,55 N/(mm*µm) Eingriffsfedersteifigkeit cγ = 0,725 N/(mm*µm) Resonanzdrehzahl (Ritzel) nE1 = 66469,046 1/min Resonanzdrehzahl (Rad) nE2 = 8206,055 1/min Bezugsdrehzahl NR = 0,081 Dynamikfaktor Kv = 1 Breitenfaktor (Zahnfuß) KFβ = 1 Breitenfaktor (Zahnkopf) KHβ = 1 Breitenfaktor (Fressen) KBβ = 1 Stirnfaktor (Zahnfuß) KFα = 1 Stirnfaktor (Zahnkopf) KHα = 1 Stirnfaktor (Fressen) KBα = 1 Schrägungsfaktor KBγ = 1
Grübchentragfähigkeit
Zonenfaktor ZH = 2,495 Elastizitätsfaktor ZE = 191,646 Überdeckungsfaktor Zε = 0,926 Schrägenfaktor Zβ = 1 Schmierstofffaktor ZL = 1,047 1,047 Geschwindigkeitsfaktor Zv = 0,962 0,962 Rauheitsfaktor ZR = 0,852 0,852 Werkstoffpaarungsfaktor ZW = 1 1 Lebensdauerfaktor ZNT = 1 1 Größenfaktor ZX = 1 1 Eingriffsfaktor ZB = 1,136 ZD = 1,000 Grenzflächenpressung σHG = 1287,161 1287,161 N/mm² Zulässige Flankenpressung σHP = 1170,146 1170,146 N/mm² Vorhandene Flankenpressung σH = 444,453 391,102 N/mm² Flankensicherheit SH = 2,896 3,291 Erreichbare Lebensdauer Lh = dauerfest dauerfest Hinweis: Da für den Werkstoff des Ritzels keine Eingabe für die Härte HB getroffen wurde, kann der Werkstoffpaarungsfaktor nicht berechnet werden und wird für die weitere Berechnung ZW = 1 gesetzt. Da für den Werkstoff des Rades keine Eingabe für die Härte HB getroffen wurde, kann der Werkstoffpaarungsfaktor nicht berechnet werden und wird für die weitere Berechnung ZW = 1 gesetzt.
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 6/52
Zahnfußtragfähigkeit Überdeckungsfaktor (Fußspannung) Yε = 1 Schrägenfaktor (Zahnfuß) Yβ = 1 Hochverzahnungsfaktor YDT = 1 Zahnkranzdickenfaktor YB = - - Formfaktor YF = 10,796 13,369 Spannungskorrekturfaktor YS = 1,191 1,176 Stützziffer YδrelT = 0,979 0,979 Relativer Oberflächenfaktor YΡrelT = 1,002 1,002 Größenfaktor YX = 1 1 Lebensdauerfaktor YNT = 1 1 Wechselbiegungsfaktor YM = 1 1 Zahnfuß - Grenzspannung σFG = 843,37 842,947 N/mm² Zulässige Zahnfußspannung σFP = 562,247 561,965 N/mm² Vorhandene Zahnfußspannung σF = 89,263 109,185 N/mm² Zahnfußsicherheit SF = 9,448 7,72 Erreichbare Lebensdauer Lh = dauerfest dauerfest
Fresstragfähigkeit
Winkelfaktor Xαβ = 0,978 Schmierstofffaktor XS = 1,2
Blitztemperaturverfahren
Kraftaufteilungsfaktor XΓ = 0,333 Blitzfaktor XM = 50,235 Geometriefaktor XB = 0,512 Maßgebende Umfangskraft über Zahnbreite wBt = 4,167 N/mm Fresstemperatur θ = 403,927 °C Fresssicherheit SB = 26,175
Integralverfahren
Blitzfaktor XM = 50,235 Geometriefaktor (Ritzelzahnkopf) XBE = 0,512 Eingriffsfaktor XQ = 1 Kopfrücknahmefaktor XCa = 1 Überdeckungsfaktor Xε = 0,268 Massetemperatur θM = 72,582 °C Integraltemperatur θint = 73,621 °C Fressintegraltemperatur θintS = 403,927 °C Fresssicherheit SintS = 5,487 Kräfteverhältniss SSL = 25,249
Zugfestigkeit für Ritzel Rm = 1200 N/mm² (für deff = 5,64 mm ) Zugfestigkeit für Rad Rm = 1028,5 N/mm² (für deff = 45,67 mm ) Streckgrenze für Ritzel Re = 850 N/mm² (für deff = 5,64 mm ) Streckgrenze für Rad Re = 728,5 N/mm² (für deff = 45,67 mm )
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 7/52
Ergebnisse: Stirnradpaarberechnung Radpaar_06 Allgemeine Daten
Effektives Zähnezahlverhältnis u = 6,917 Effektives Übersetzungsverhältnis i = 6,917 Stirneingriffswinkel αt = 20 ° Betriebseingriffswinkel αwt = 20 ° Grundschrägungswinkel βb = 0 ° Null-Achsabstand ad = 33,25 mm Achsabstand A = 33,25 mm Profilverschiebungsfaktor (Ritzel) x1 = 0,25 Profilverschiebungsfaktor (Rad) x2 = -0,25 Summe Profilverschiebungsfaktoren xs = 0
Eingriffsstrecke gα = 2,987 mm Austritts-Eingriffstrecke ga = 1,674 mm Eintritts-Eingriffsstrecke gf = 1,313 mm Profilüberdeckung εα = 1,446 Sprungüberdeckung εβ = 0 Gesamtüberdeckung εγ = 1,446
Zähnezahl z = 12 83 Ersatzzähnezahl zn = 12 83
Geometrische Parameter
Teilkreisdurchmesser d = 8,4 58,1 mm Grundkreisdurchmesser db = 7,893 54,596 mm Wälzkreisdurchmesser dw = 8,4 58,1 mm Fußkreisdurchmesser df = 7,07 56,07 mm V-Kreis-Durchmesser dv = 8,75 57,75 mm Kopfkreisdurchmesser da = 10,05 59,05 mm Kopfkreisdurchmesser theoretisch da th = 10,15 59,15 mm Kopf-Nutzkreisdurchmesser dNa = 10,05 59,05 mm Fuß-Formkreisdurchmesser dFf = 7,893 56,616 mm Fuß-Nutzkreisdurchmesser dNf = 7,897 57,042 mm
Formübermaß cF = 0,002 0,213 mm Spezifisches Gleiten am Punkt A ζA = -12,209 0,924 Spezifisches Gleiten am Punkt E ζE = 0,616 -1,604
Zahndicke am Kopfkreisdurchmesser san = 0,405 0,616 mm Zahnhöhe h = 1,49 1,49 mm Zahnkopfhöhe ha = 0,825 0,475 mm Zahnfußhöhe hf = 0,665 1,015 mm Fußrundungsradiusfaktor ρf P* = 0,39 0,39 Fußrundungsradius ρF = 0,273 0,273 mm
Kopfspiel theoretisch C = 0,14 0,14 mm Tatsächliches Kopfspiel ctat = 0,19 0,19 mm Kopfhöhenänderung k = -0,05 -0,05 mm
Normaleingriffsteilung pen = 2,066 mm Stirneingriffsteilung pet = 2,066 mm Grundzylinder Normalteilung pbn = 2,066 mm Grundzylinder Stirnteilung pbt = 2,066 mm
Werkzeugdaten der Zahnstange für Ritzel
Werkzeugdaten der Schneidräder Schneidrad - Zähnezahl z0 = 0 0 Profilverschiebungsfaktor x0 = 0 0 Zahnkopfhöhenfaktor haP0* = 1,2 1,2 Zahnfußhöhenfaktor hfP0* = 1 1 Schneidrad - Teilkreisdurchmesser d0 = 0 0 mm Schneidrad - Grundkreisdurchmesser db0 = 0 0 mm Schneidrad - Kopfkreisdurchmesser da0 = 1,68 1,68 mm Fußkreisdurchmesser (Erzeugung) dfE = 7,07 56,07 mm Erzeugungsachsabstand a0 = 4,356 28,871 mm Erzeugungsnullachsabstand ad0 = 4,2 29,05 mm Eingriffswinkel bei Erzeugung αwt0 = 25,025 18,998 °
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 8/52
Ergebnisse Tragfähigkeitsnachweis
Kräfte, Momente, Geschwindigkeiten Umfangskraft am Teilkreis Ft = 192,858 N Umgangskraft bezogen auf Wälzkreis Ftw = 192,858 N Radialkraft bezogen auf Wälzkreis Frw = 70,195 N Axialkraft bezogen auf Wälzkreis Faw = 0 N Zahnkraft bezogen auf Wälzkreis Fw = 205,235 N Drehmoment (Ritzel) T1 = 0,81 N*m Drehmoment (Rad) T2 = 5,603 N*m Linienlast = 27,551 N/mm Umfangsgeschwindigkeit am Teilkreis v = 0,293 m/s Umfangsgeschwindigkeit am Wälzkreis vw = 0,293 m/s Drehzahl (Ritzel) n1 = 666,667 1/min Drehzahl (Rad) n2 = 96,386 1/min Lastspielanzahl (Ritzel) NL1 = 400000200 Lastspielanzahl (Rad) NL2 = 57831354 Hinweis: Es liegt eine Linienlast < 100 N/mm vor, dadurch schlechtes Tragbild und Schwingungsgefahr möglich!
Mit der Umfangsgeschwindigkeit v = 0,293 m/s verlasst man die verifizierten Grenzen (4 m/s - 80 m/s) der Norm DIN 3990 Teil 4, was zu einer erhöhten Unsicherheit bei der Berechnung der Massentemperatur führen kann. Allgemeine Faktoren
Flankenlinien - Winkelabweichung fHβ = 8,5 9,5 µm Eingriffsteilungs - Abweichung fpe = 9,5 11 µm Profil - Formabweichung ffα = 7 9 µm Effektive Eingriffsteilungsabweichung fpe eff = 10,231 µm Effektive Profilformabweichung ffα eff = 8,4 µm Flankenlinienabweichung fβx = 19,906 µm Herstellungs - Flankenlinienabweichung fma = 9,5 µm Flankenlinienabweichung durch Ritzelverf. fsh = 7,824 µm Reduzierte Masse / Zahnbreite mred = 0 kg/mm Einzelfedersteifigkeit c' = 3,707 N/(mm*µm) Eingriffsfedersteifigkeit cγ = 4,946 N/(mm*µm) Resonanzdrehzahl (Ritzel) nE1 = 109717,581 1/min Resonanzdrehzahl (Rad) nE2 = 15862,783 1/min Bezugsdrehzahl NR = 0,006 Dynamikfaktor Kv = 1 Breitenfaktor (Zahnfuß) KFβ = 1 Breitenfaktor (Zahnkopf) KHβ = 1 Breitenfaktor (Fressen) KBβ = 1 Stirnfaktor (Zahnfuß) KFα = 1 Stirnfaktor (Zahnkopf) KHα = 1 Stirnfaktor (Fressen) KBα = 1 Schrägungsfaktor KBγ = 1
Grübchentragfähigkeit
Zonenfaktor ZH = 2,495 Elastizitätsfaktor ZE = 191,646 Überdeckungsfaktor Zε = 0,923 Schrägenfaktor Zβ = 1 Schmierstofffaktor ZL = 1,047 1,047 Geschwindigkeitsfaktor Zv = 0,943 0,943 Rauheitsfaktor ZR = 0,859 0,859 Werkstoffpaarungsfaktor ZW = 1 1 Lebensdauerfaktor ZNT = 1 1 Größenfaktor ZX = 1 1 Eingriffsfaktor ZB = 1,151 ZD = 1,000 Grenzflächenpressung σHG = 1273,52 1273,52 N/mm² Zulässige Flankenpressung σHP = 1157,746 1157,746 N/mm² Vorhandene Flankenpressung σH = 983,46 854,747 N/mm² Flankensicherheit SH = 1,295 1,49 Erreichbare Lebensdauer Lh = dauerfest dauerfest Hinweis: Da für den Werkstoff des Ritzels keine Eingabe für die Härte HB getroffen wurde, kann der Werkstoffpaarungsfaktor nicht berechnet werden und wird für die weitere Berechnung ZW = 1 gesetzt. Da für den Werkstoff des Rades keine Eingabe für die Härte HB getroffen wurde, kann der Werkstoffpaarungsfaktor nicht berechnet werden und wird für die weitere Berechnung ZW = 1 gesetzt.
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 9/52
Zahnfußtragfähigkeit Überdeckungsfaktor (Fußspannung) Yε = 1 Schrägenfaktor (Zahnfuß) Yβ = 1 Hochverzahnungsfaktor YDT = 1 Zahnkranzdickenfaktor YB = - - Formfaktor YF = 7,491 7,569 Spannungskorrekturfaktor YS = 1,244 1,273 Stützziffer YδrelT = 0,981 0,982 Relativer Oberflächenfaktor YRrelT = 1,002 1,002 Größenfaktor YX = 1 1 Lebensdauerfaktor YNT = 1 1 Wechselbiegungsfaktor YM = 1 1 Zahnfuß - Grenzspannung σFG = 844,76 846,009 N/mm² Zulässige Zahnfußspannung σFP = 563,173 564,006 N/mm² Vorhandene Zahnfußspannung σF = 366,901 379,329 N/mm² Zahnfußsicherheit SF = 2,302 2,23 Erreichbare Lebensdauer Lh = dauerfest dauerfest
Fresstragfähigkeit
Winkelfaktor Xαβ = 0,978 Schmierstofffaktor XS = 1,2
Blitztemperaturverfahren
Kraftaufteilungsfaktor XΓ = 0,333 Blitzfaktor XM = 50,235 Geometriefaktor XB = 0,427 Maßgebende Umfangskraft über Zahnbreite wBt = 27,551 N/mm Fresstemperatur θ = 403,927 °C Fresssicherheit SB = 21,77
Integralverfahren
Blitzfaktor XM = 50,235 Geometriefaktor (Ritzelzahnkopf) XBE = 0,427 Eingriffsfaktor XQ = 1 Kopfrücknahmefaktor XCa = 1 Überdeckungsfaktor Xε = 0,271 Massetemperatur θM = 73,845 °C Integraltemperatur θint = 77,139 °C Fressintegraltemperatur θintS = 403,927 °C Fresssicherheit SintS = 5,236 Kräfteverhältniss SSL = 20,067
Zugfestigkeit für Ritzel Rm = 1200 N/mm² (für deff = 7,89 mm ) Zugfestigkeit für Rad Rm = 999,3 N/mm² (für deff = 54,6 mm ) Streckgrenze für Ritzel Re = 850 N/mm² (für deff = 7,89 mm ) Streckgrenze für Rad Re = 707,8 N/mm² (für deff = 54,6 mm )
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 10/52
Ergebnisse: Wellenberechnung Welle_05 Berechnungsgang: dynamischer und statischer Festigkeitsnachweis Geometrie
Gesamtlänge der Welle L = 30 mm Gesamtmasse der Welle m = 0,012 kg Massenträgheitsmoment der Welle J = 0 kg*m² Geometrisches Trägheitsmoment der Welle I = 0,052 cm4 Position des Schwerpunktes auf der X-Achse xs = 10,5 mm Verdrehwinkel der Welle ϕ = -0,067 °
Zusätzliche Wellendaten:
Wellenabsatznr. l mm
Ip cm4
Wt cm³
m kg
J kg*m²
I cm4
Wb cm³
1 15 0,098 0,196 0,009 0 0,049 0,098 2 15 0,006 0,025 0,002 0 0,003 0,012
Lastdaten
Berechnungsergebnisse für Stelle x = 0 mm
Querkraftverlauf Qx = 0 N Durchbiegung yx = 0,000354 mm Winkel der Durchbiegung Θ = 0,020258 °
Lagerreaktionskräfte:
Nr Typ Position x
mm
Radialkraft Y-Achse
Ry N
Radialkraft Z-Achse
Rz N
Result. Radialkraft
R N
Axialkraft X-Achse
Rax N
Kippmoment
Y-Achse N*m
Kippmoment
Z-Achse N*m
Result. Kippmo
ment N*m
1 Stützlager ->
1 -25,367 18,225 31,235 0 0 0 0
2 Stützlager <-
28,2
-56,961 141,299 152,348 0 0 0 0
Result. max. Biegemoment: Position x = 20,314 mm Betrag Mbmax = 0,807 N*m Result. max. Torsionsmoment: Position x = 7,2 mm Betrag Mtmax = 0,8 N*m Result. max. Zug-Druck-Kraft: Position x = 0 mm Betrag Fzdmax = 0 N Result. max. Zug-Druckspannung: Position x = 0 mm Betrag σzdmax = 0 N/mm² Result. max. Biegespannung: Position X = 22 mm Betrag σbmax = 62,346 N/mm² Result. max. Torsionsspannung: Position X = 22 mm Betrag τtmax = 32,595 N/mm² Result. max. Vergleichsspannung: Position X = 20,314 mm Betrag σvmax = 86,701 N/mm²
Result. max. Durchbiegung: Position X = 18,171 mm Betrag ymax = 0,005343 mm Winkel der max. Durchbiegung: Position X = 28,714 mm Betrag Θ = 0,049655 °
Min. Sicherheit geg. Fließen: Position x = 20,314 mm Betrag SF = 3,253
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 11/52
Min. Sicherheit geg. Dauerbruch: Position x = 20,314 mm Betrag SD = 2,264
Parameter der Querschnitte:
Zug-Druck Kraft Fzd und Zug/Druck Spannung σzd Nr Typ Position
x mm
Result. Fzdx N
Amplitude Fzda
N
Mittel Fzdm N
Maximal Fzdmax
N
Amplitude σzda
N/mm²
Mittel σzdm
N/mm²
Maximal σzdmax
N/mm² 1 Wellenabsatz 15 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0
Biegemoment Mb und Biegespannung σb
Nr Typ Position x
mm
Result. Mbx
N*m
Amplitude Mba
N*m
Mittel Mbm
N*m
Maximal Mbmax N*m
Amplitude σba
N/mm²
Mittel σbm
N/mm²
Maximal σbmax
N/mm² 1 Wellenabsatz 15 0,577 0,577 0 0,577 47,04 0 47,04 2 0 0 0 0 0 0 0 0
Torsionsmoment Mt und Torsionsspannung τt
Nr Typ Position x
mm
Result. Mtx
N*m
Amplitude Mta
N*m
Mittel Mtm
N*m
Maximal Mtmax N*m
Amplitude τta
N/mm²
Mittel τtm
N/mm²
Maximal τtmax
N/mm² 1 Wellenabsatz 15 0,8 0 0,8 0,8 0 32,595 32,595 2 0 0 0 0 0 0 0 0
Kritische Drehzahlen: Biegekritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 743046,29 77811,63 2 3938352,57 412423,32 3 6496299,7 680290,91 4 1,04e+007 1093415,07 5 1,18e+007 1239806,58
Torsionskritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 1,63 0,17 2 3251559,91 340502,56 3 6501428,02 680827,95 4 9752406,57 1021269,63 5 1,3 e+007 1360417,78
Werkstoffdaten
Werkstoffkenndaten für dmax = 10 mm
Werkstoffbezeichnung S235JR Werkstoffnummer 1.0037 Zugfestigkeit σB = 360 N/mm² Streckgrenze σS = 235 N/mm² Zug-Druck-Wechselfestigkeit σzdW = 140 N/mm² Biege-Wechselfestigkeit σbW = 180 N/mm² Torsions-Wechselfestigkeit τtW = 105 N/mm² tech. Größeneinflussfaktor (Zugfestigkeit) K1B(dmax) = 1 tech. Größeneinflussfaktor (Streckgrenze) K1S(dmax) = 1
Festigkeitsnachweis K1(d) - Technologischer Größeneinflussfaktor K2(d) - Geometrischer Größeneinflussfaktor KF - Einflussfaktor der Oberflächenrauheit
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 12/52
ασ, τ - Formzahlen Nr Typ Position
x mm
K1B(d) K1S(d) Z.-D. K2(d)
Biegung und
Torsion K2(d)
Z.-D., Biegung
KFσ
Torsion KFτ
Z.-D. ασzd
Biegung
ασb
Torsion ατ
1 Wellenabsatz 15 1 1 1 1 0,92 0,95 1,12 1,1 1,05 G′ - Bezogenes Spannungsgefälle nσ, τ - Stützzahl
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. G′zd
1/mm
Biegung G′b
1/mm
Torsion G′t
1/mm
Z.-D. nσzd
Biegung nσb
Torsion nτ
1 Wellenabsatz 15 0,46 0,46 0,23 1,12 1,1 1,05 βσzddBK, βσbdBK, βτdBK - Kerbwirkungszahl bei dBK βσzd, βσb, βτ - Kerbwirkungszahlen Kv - Einflussfaktor zur Oberflächenverfestigung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. βσzddBK
Biegung βσbdBK
Torsion βτdBK
Z.-D. βσzd
Biegung βσb
Torsion β
Z.-D. Kvzd
Biegung Kvb
Torsion Kvτ
1 Wellenabsatz 15 - - - 1 1 1 1 1 1 Kσ, Kτ - Gesamteinflussfaktor σzdWK, σbWK, τtWK - Wechselfestigkeit des gekerbten Bauteils K2F - Statische Stützwirkung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. Kσ
Biegung Kσ
Torsion Kτ
Z.-D. σzdWK
N/mm²
Biege σbWK
N/mm²
Torsions τtWK
N/mm²
Z.-D. K2Fzd
Biegung
K2Fb
Torsion K2Ft
1 Wellenabsatz 15 1,09 1,09 1,05 129,01 165,87 100,26 1 1,2 1,2 γF - Erhöhung der Fließgrenze σzdFK, σbFK, τtFK - Bauteilfließgrenze
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. γFzd
Biegung γFb
Torsion γFt
Z.-D. σzdFK
N/mm²
Biegung σbFK
N/mm²
Torsion τtFK
N/mm² 1 Wellenabsatz 15 1 1 1 235 282 162,81
Statische Sicherheit
Nr Typ Position x
mm
SF in Punkt1
SF1
in Punkt2
SF2 1 Wellenabsatz 15 3,84 - -
ψ - Einflussfaktor der Mittelspannungsempfindlichkeit σmv, τmv - Vergleichsmittelspannung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. ψzdσK
Biegung ψbσK
Torsion ψτK
σmv N/mm²
τmv N/mm²
σmv1 N/mm²
τmv1 N/mm²
σmv2 N/mm²
τmv2 N/mm²
1 Wellenabsatz 15 - 0,3 - 56,46 32,59 - - - - Ausschlagdauerfestigkeit des Bauteils (Gestaltfestigkeit)
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. σzdADK
N/mm²
Biegung σbADK
N/mm²
Torsion τtADK
N/mm²
Z.-D. in
Punkt1 σzdADK1
N/mm²
Biegung in
Punkt1 σbADK1
N/mm²
Torsion in
Punkt1 τtADK1
N/mm²
Z.-D. in
Punkt2 σzdADK2
N/mm²
Bieg. in
Punkt2 σbADK2
N/mm²
Torsion in
Punkt2 τtADK2
N/mm² 1 Wellen
absatz 15 - 148,97 - - - - - - -
Dynamische Sicherheit
Nr Typ Position x
mm
SD in Punkt1
SD1
in Punkt2
SD2 1 Wellenabsatz 15 3,17 - -
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 13/52
Ergebnisse: Wellenberechnung Welle_06 Berechnungsgang: dynamischer und statischer Festigkeitsnachweis Geometrie
Gesamtlänge der Welle L = 30 mm Gesamtmasse der Welle m = 0,018 kg Massenträgheitsmoment der Welle J = 0 kg*m² Geometrisches Trägheitsmoment der Welle I = 0,049 cm4 Position des Schwerpunktes auf der X-Achse xs = 15 mm Verdrehwinkel der Welle ϕ = 0,065 °
Zusätzliche Wellendaten:
Wellenabsatznr. l mm
Ip cm4
Wt cm³
m kg
J kg*m²
I cm4
Wb cm³
1 30 0,098 0,196 0,018 0 0,049 0,098 Lastdaten
Berechnungsergebnisse für Stelle x = 0 mm
Querkraftverlauf Qx = 0 N Durchbiegung yx = 0,000039 mm Winkel der Durchbiegung Θ = 0,001232 °
Lagerreaktionskräfte:
Nr Typ Position x
mm
Radialkraft Y-Achse
Ry N
Radialkraft Z-Achse
Rz N
Result. Radialkraft
R N
Axialkraft X-Achse
Rax N
Kippmoment
Y-Achse N*m
Kippmoment
Z-Achse N*m
Result. Kippmo
ment N*m
1 Loslager 1,8
39,68 -109,018 116,015 0 0 0 0
2 Festlager <-->
15,6
30,523 -83,86 89,242 0 0 0 0
Result. max. Biegemoment: Position x = 8,229 mm Betrag Mbmax = 0,52 N*m Result. max. Torsionsmoment: Position x = 7,8 mm Betrag Mtmax = 5,6 N*m Result. max. Zug-Druck-Kraft: Position x = 0 mm Betrag Fzdmax = 0 N Result. max. Zug-Druckspannung: Position x = 0 mm Betrag σzdmax = 0 N/mm² Result. max. Biegespannung: Position X = 7,8 mm Betrag σbmax = 5,261 N/mm² Result. max. Torsionsspannung: Position X = 7,8 mm Betrag τtmax = 28,521 N/mm² Result. max. Vergleichsspannung: Position X = 8,143 mm Betrag σvmax = 49,682 N/mm²
Result. max. Durchbiegung: Position X = 30 mm Betrag ymax = 0,000289 mm Winkel der max. Durchbiegung: Position X = 0 mm Betrag Θ = 0,001232 °
Min. Sicherheit geg. Fließen: Position x = 8,229 mm Betrag SF = 5,676 Min. Sicherheit geg. Dauerbruch:
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 14/52
Position x = 8,229 mm Betrag SD = 28,058
Parameter der Querschnitte:
Zug-Druck Kraft Fzd und Zug/Druck Spannung σzd Nr Typ Position
x mm
Result. Fzdx N
Amplitude Fzda
N
Mittel Fzdm N
Maximal Fzdmax
N
Amplitude σzda
N/mm²
Mittel σzdm
N/mm²
Maximal σzdmax
N/mm² 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Biegemoment Mb und Biegespannung σb
Nr Typ Position x
mm
Result. Mbx
N*m
Amplitude Mba
N*m
Mittel Mbm
N*m
Maximal Mbmax N*m
Amplitude σba
N/mm²
Mittel σbm
N/mm²
Maximal σbmax
N/mm² 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Torsionsmoment Mt und Torsionsspannung τt
Nr Typ Position x
mm
Result. Mtx
N*m
Amplitude Mta
N*m
Mittel Mtm
N*m
Maximal Mtmax N*m
Amplitude τta
N/mm²
Mittel τtm
N/mm²
Maximal τtmax
N/mm² 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Kritische Drehzahlen: Biegekritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 1165528,8 122053,89 2 4830255,05 505823,13 3 6043872,87 632912,89 4 11064339,1 1158654,88 5 1,2 e+007 1257007,29
Torsionskritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 2,7 0,28 2 3251540,11 340500,48 3 6502210,17 680909,86 4 9751030 1021125,47 5 1,3 e+007 1361199,1
Werkstoffdaten
Werkstoffkenndaten für dmax = 10 mm
Werkstoffbezeichnung S235JR Werkstoffnummer 1.0037 Zugfestigkeit σB = 360 N/mm² Streckgrenze σS = 235 N/mm² Zug-Druck-Wechselfestigkeit σzdW = 140 N/mm² Biege-Wechselfestigkeit σbW = 180 N/mm² Torsions-Wechselfestigkeit τtW = 105 N/mm² tech. Größeneinflussfaktor (Zugfestigkeit) K1B(dmax) = 1 tech. Größeneinflussfaktor (Streckgrenze) K1S(dmax) = 1
Festigkeitsnachweis K1(d) - Technologischer Größeneinflussfaktor K2(d) - Geometrischer Größeneinflussfaktor KF - Einflussfaktor der Oberflächenrauheit ασ, τ - Formzahlen
Nr Typ Position x
K1B(d) K1S(d) Z.-D. K2(d)
Biegung und
Z.-D., Biegung
Torsion KFτ
Z.-D. ασzd
Biegung ασb
Torsion ατ
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 15/52
mm Torsion K2(d)
KFσ
1 0 1 1 1 0,98 0,92 0,95 - - - G′ - Bezogenes Spannungsgefälle nσ, τ - Stützzahl
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. G′zd
1/mm
Biegung G′b
1/mm
Torsion G′t
1/mm
Z.-D. nσzd
Biegung nσb
Torsion nτ
1 0 - - - - - - βσzddBK, βσbdBK, βτdBK - Kerbwirkungszahl bei dBK βσzd, βσb, βτ - Kerbwirkungszahlen Kv - Einflussfaktor zur Oberflächenverfestigung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. βσzddBK
Biegung βσbdBK
Torsion βτdBK
Z.-D. βσzd
Biegung βσb
Torsion β
Z.-D. Kvzd
Biegung Kvb
Torsion Kvτ
1 0 - - - 1 1 1 1 1 1 Kσ, Kτ - Gesamteinflussfaktor σzdWK, σbWK, τtWK - Wechselfestigkeit des gekerbten Bauteils K2F - Statische Stützwirkung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. Kσ
Biegung Kσ
Torsion Kτ
Z.-D. σzdWK
N/mm²
Biege σbWK
N/mm²
Torsions τtWK
N/mm²
Z.-D. K2Fzd
Biegung K2Fb
Torsion K2Ft
1 0 1,09 1,1 1,07 129,01 162,93 98,42 1 1,2 1,2 γF - Erhöhung der Fließgrenze σzdFK, σbFK, τtFK - Bauteilfließgrenze
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. γFzd
Biegung γFb
Torsion γFt
Z.-D. σzdFK
N/mm²
Biegung σbFK
N/mm²
Torsion τtFK
N/mm² 1 0 1 1 1 235 282 162,81
Statische Sicherheit
Nr Typ Position x
mm
SF in Punkt1
SF1
in Punkt2
SF2 1 0 10000 - -
ψ - Einflussfaktor der Mittelspannungsempfindlichkeit σmv, τmv - Vergleichsmittelspannung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. ψzdσK
Biegung ψbσK
Torsion ψτK
σmv N/mm²
τmv N/mm²
σmv1 N/mm²
τmv1 N/mm²
σmv2 N/mm²
τmv2 N/mm²
1 0 - - - 0 0 - - - - Ausschlagdauerfestigkeit des Bauteils (Gestaltfestigkeit)
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. σzdADK
N/mm²
Biegung σbADK
N/mm²
Torsion τtADK
N/mm²
Z.-D. in
Punkt1 σzdADK1
N/mm²
Biegung in
Punkt1 σbADK1
N/mm²
Torsion in
Punkt1 τtADK1
N/mm²
Z.-D. in
Punkt2 σzdADK2
N/mm²
Bieg. in
Punkt2 σbADK2
N/mm²
Torsion in
Punkt2 τtADK2
N/mm² 1 0 - - - - - - - - -
Dynamische Sicherheit
Nr Typ Position x
mm
SD in Punkt1
SD1
in Punkt2
SD2 1 0 10000 - -
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 16/52
Ergebnisse: Wellenberechnung Welle_07 Berechnungsgang: dynamischer und statischer Festigkeitsnachweis Geometrie
Gesamtlänge der Welle L = 30 mm Gesamtmasse der Welle m = 0,009 kg Massenträgheitsmoment der Welle J = 0 kg*m² Geometrisches Trägheitsmoment der Welle I = 0,012 cm4 Position des Schwerpunktes auf der X-Achse xs = 15 mm Verdrehwinkel der Welle ϕ = 0,006 °
Zusätzliche Wellendaten:
Wellenabsatznr. l mm
Ip cm4
Wt cm³
m kg
J kg*m²
I cm4
Wb cm³
1 30 0,024 0,067 0,009 0 0,012 0,034 Lastdaten
Berechnungsergebnisse für Stelle x = 0 mm
Querkraftverlauf Qx = 0 N Durchbiegung yx = 0,000121 mm Winkel der Durchbiegung Θ = 0,000993 °
Lagerreaktionskräfte:
Nr Typ Position x
mm
Radialkraft Y-Achse
Ry N
Radialkraft Z-Achse
Rz N
Result. Radialkraft
R N
Axialkraft X-Achse
Rax N
Kippmoment
Y-Achse N*m
Kippmoment
Z-Achse N*m
Result. Kippmo
ment N*m
1 Festlager <-->
7 -9,191 -25,253 26,873 0 0 0 0
2 Loslager 16,9
21,323 58,586 62,346 0 0 0 0
Result. max. Biegemoment: Position x = 16,9 mm Betrag Mbmax = 0,266 N*m Result. max. Torsionsmoment: Position x = 3,2 mm Betrag Mtmax = 0,1 N*m Result. max. Zug-Druck-Kraft: Position x = 0 mm Betrag Fzdmax = 0 N Result. max. Zug-Druckspannung: Position x = 0 mm Betrag σzdmax = 0 N/mm² Result. max. Biegespannung: Position X = 16,9 mm Betrag σbmax = 7,901 N/mm² Result. max. Torsionsspannung: Position X = 3,2 mm Betrag τtmax = 1,485 N/mm² Result. max. Vergleichsspannung: Position X = 16,9 mm Betrag σvmax = 8,309 N/mm²
Result. max. Durchbiegung: Position X = 30 mm Betrag ymax = 0,000892 mm Winkel der max. Durchbiegung: Position X = 28,457 mm Betrag Θ = 0,004455 °
Min. Sicherheit geg. Fließen: Position x = 16,9 mm Betrag SF = 33,94 Min. Sicherheit geg. Dauerbruch:
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
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Position x = 16,9 mm Betrag SD = 20,897
Parameter der Querschnitte:
Zug-Druck Kraft Fzd und Zug/Druck Spannung σzd Nr Typ Position
x mm
Result. Fzdx N
Amplitude Fzda
N
Mittel Fzdm N
Maximal Fzdmax
N
Amplitude σzda
N/mm²
Mittel σzdm
N/mm²
Maximal σzdmax
N/mm² 1 für Stelle x 0 0 0 0 0 0 0 0
Biegemoment Mb und Biegespannung σb
Nr Typ Position x
mm
Result. Mbx
N*m
Amplitude Mba
N*m
Mittel Mbm
N*m
Maximal Mbmax N*m
Amplitude σba
N/mm²
Mittel σbm
N/mm²
Maximal σbmax
N/mm² 1 für Stelle x 0 0 0 0 0 0 0 0
Torsionsmoment Mt und Torsionsspannung τt
Nr Typ Position x
mm
Result. Mtx
N*m
Amplitude Mta
N*m
Mittel Mtm
N*m
Maximal Mtmax N*m
Amplitude τta
N/mm²
Mittel τtm
N/mm²
Maximal τtmax
N/mm² 1 für Stelle x 0 0 0 0 0 0 0 0
Kritische Drehzahlen: Biegekritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 1100226,12 115215,41 2 2831072,49 296469,22 3 5894670,99 617288,5 4 7757269,69 812339,38 5 1,3 e+007 1365349,67
Torsionskritische Drehzahlen
Nr kritische Drehzahlen nb
1/min
Eigenfrequenzen ω
rad/s 1 2,18 0,23 2 3251471,44 340493,29 3 6502261,85 680915,27 4 9750719,12 1021092,92 5 1,3 e+007 1361060,62
Werkstoffdaten
Werkstoffkenndaten für dmax = 7 mm
Werkstoffbezeichnung S235JR Werkstoffnummer 1.0037 Zugfestigkeit σB = 360 N/mm² Streckgrenze σS = 235 N/mm² Zug-Druck-Wechselfestigkeit σzdW = 140 N/mm² Biege-Wechselfestigkeit σbW = 180 N/mm² Torsions-Wechselfestigkeit τtW = 105 N/mm² tech. Größeneinflussfaktor (Zugfestigkeit) K1B(dmax) = 1 tech. Größeneinflussfaktor (Streckgrenze) K1S(dmax) = 1
Festigkeitsnachweis K1(d) - Technologischer Größeneinflussfaktor K2(d) - Geometrischer Größeneinflussfaktor KF - Einflussfaktor der Oberflächenrauheit ασ, τ - Formzahlen
Nr Typ Position x
K1B(d) K1S(d) Z.-D. K2(d)
Biegung
Z.-D., Biegung
Torsion KFτ
Z.-D. ασzd
Biegung
Torsion ατ
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
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mm und Torsion
K2(d)
KFσ ασb
1 für Stelle x 0 1 1 1 1 0,92 0,95 - - - G′ - Bezogenes Spannungsgefälle nσ, τ - Stützzahl
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. G′zd
1/mm
Biegung G′b
1/mm
Torsion G′t
1/mm
Z.-D. nσzd
Biegung nσb
Torsion nτ
1 für Stelle x 0 - - - - - - βσzddBK, βσbdBK, βτdBK - Kerbwirkungszahl bei dBK βσzd, βσb, βτ - Kerbwirkungszahlen Kv - Einflussfaktor zur Oberflächenverfestigung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. βσzddBK
Biegung
βσbdBK
Torsion βτdBK
Z.-D. βσzd
Biegung
βσb
Torsion β
Z.-D. Kvzd
Biegung
Kvb
Torsion Kvτ
1 für Stelle x 0 - - - 1 1 1 1 1 1 Kσ, Kτ - Gesamteinflussfaktor σzdWK, σbWK, τtWK - Wechselfestigkeit des gekerbten Bauteils K2F - Statische Stützwirkung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. Kσ
Biegung
Kσ
Torsion Kτ
Z.-D. σzdWK
N/mm²
Biege σbWK
N/mm²
Torsions
τtWK N/mm²
Z.-D. K2Fzd
Biegung
K2Fb
Torsion
K2Ft
1 für Stelle x 0 1,09 1,09 1,05 129,01
165,87
100,26
1 1,2 1,2
γF - Erhöhung der Fließgrenze σzdFK, σbFK, τtFK - Bauteilfließgrenze
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. γFzd
Biegung γFb
Torsion γFt
Z.-D. σzdFK
N/mm²
Biegung σbFK
N/mm²
Torsion τtFK
N/mm² 1 für Stelle x 0 1 1 1 235 282 162,81
Statische Sicherheit
Nr Typ Position x
mm
SF in Punkt1
SF1
in Punkt2
SF2 1 für Stelle x 0 10000 - -
ψ - Einflussfaktor der Mittelspannungsempfindlichkeit σmv, τmv - Vergleichsmittelspannung
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. ψzdσK
Biegung
ψbσK
Torsion ψτK
σmv
N/mm²
τmv
N/mm²
σmv1
N/mm²
τmv1
N/mm²
σmv2
N/mm²
τmv2
N/mm² 1 für Stelle x 0 - - - 0 0 - - - -
Ausschlagdauerfestigkeit des Bauteils (Gestaltfestigkeit)
Nr Typ Position x
mm
Z.-D. σzdADK
N/mm²
Biegung σbADK
N/mm²
Torsion τtADK
N/mm²
Z.-D. in
Punkt1 σzdADK1
N/mm²
Biegung in
Punkt1 σbADK1
N/mm²
Torsion in
Punkt1 τtADK1
N/mm²
Z.-D. in
Punkt2 σzdADK2
N/mm²
Bieg. in
Punkt2 σbADK2
N/mm²
Torsion in
Punkt2 τtADK2
N/mm² 1 für
Stelle x
0 - - - - - - - - -
Dynamische Sicherheit
Nr Typ Position x mm
SD In Punkt1 SD1
In Punkt2 SD2
1 für Stelle x 0 10000 - -
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 19/52
Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller SKF Kurzbezeichnung des Lagers 618/5 Reihe 618 Äußere Form normal
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 5 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 11 mm Nennbreite B = 3 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 255 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 27 N Statische Sicherheit S0 = 9,5
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 637 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 27 N Grenzdrehzahl ng = 63000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 13318,6 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 41106,7 h Masse des Einzellagers m = 0,001 kg
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 41106,7 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
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Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller SKF Kurzbezeichnung des Lagers 618/7 Reihe 618 Äußere Form normal
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 7 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 14 mm Nennbreite B = 3,5 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 400 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 62 N Statische Sicherheit S0 = 6,4
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 956 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 62 N Grenzdrehzahl ng = 53000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 3605,4 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 11127,6 h Masse des Einzellagers m = 0,002 kg
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 11127,6 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 21/52
Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller Schaeffler Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS Reihe 618 Äußere Form 2RS
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 10 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 19 mm Nennbreite B = 5 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 930 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 31 N Statische Sicherheit S0 = 29,8
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 1830 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 31 N Grenzdrehzahl ng = 18000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 201106,5 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 5027661 h
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 5027661,0 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 22/52
Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller FAG Kurzbezeichnung des Lagers 625.2RS Reihe 62 Äußere Form 2RS
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 5 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 16 mm Nennbreite B = 5 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 440 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 152 N Statische Sicherheit S0 = 2,9
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 1320 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 152 N Grenzdrehzahl ng = 24000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 650,4 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 16261,2 h Masse des Einzellagers m = 0,005 kg
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 16261,2 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
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Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller Schaeffler Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS Reihe 618 Äußere Form 2RS
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 10 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 19 mm Nennbreite B = 5 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 930 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 116 N Statische Sicherheit S0 = 8
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 1830 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 116 N Grenzdrehzahl ng = 18000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 3924,8 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 678653,9 h
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 678653,9 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 24/52
Ergebnisse: Geometrie
Lagertyp Radial Rillenkugellager einreihig Hersteller Schaeffler Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS Reihe 618 Äußere Form 2RS
Nenndurchmesser der Lagerbohrung d = 10 mm Nenndurchmesser des Lagermantels Da = 19 mm Nennbreite B = 5 mm
Lastdaten
Statische Tragzahl des Einzellagers C0 = 930 N Statischer Radialfaktor X0 = 1 Statischer Axialfaktor Y0 = 0 Äquivalente statische Belastung P0 = 89 N Statische Sicherheit S0 = 10,4
Dynamische Tragzahl des Einzellagers C = 1830 N Dynamischer Radialfaktor X = 1 Dynamischer Axialfaktor Y = 0 Äquivalente dynamische Belastung P = 89 N Grenzdrehzahl ng = 18000 1/min Lebensdauerbeiwert a1 = 1 Nominelle Lebensdauer L = 8622,7 10^6 Umdr Nominelle Lebensdauer Lh = 1491002,8 h
Bewertung der Ergebnisse: Lh = 1491002,8 h ≥ 10000 h = Lh erf Die erreichbare Lebensdauer Lh ist größer als die geforderte Lebensdauer Lh erf. Damit ist das Lager ausreichend dimensioniert. Beachte: Die Lagertemperatur, die Schmiermittelauswahl und die Reinheit im Lager wurden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 25/52
Spezifisches Gleiten nach DIN 3960Außenverzahnungx1 = 0,360 x2 = -0,360 xs = 0,000
ga = 1,516 gf = 1,011 gα = 2,527
Kga1 = 0,568 Kga2 = 0,379 Kgf1 = 0,379 Kgf2 = 0,568
spez. Gleiten: RitzelζA = -74,224 ζE = 0,670
spez. Gleiten: RadζA = 0,987 ζE = -2,030
Eingriffslinie
[mm]
Kg ζ
0,27
-0,27
0,54
-0,54
0,81
-0,81
1,1
-1,1
0
0 0,934 2,801 4,669 6,536 8,403
ζ1
C
A E
Kg1
Kg2
0,384
-0,384
3,112
-3,112
0,5680,379
-0,568-0,379
Zahnform (Evolvente) Ritzel
df1
d1 = dw1
da1
Zahnform (Evolvente) Rad
df2
d2 = dw2
da2Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente) Ritzel
df1
d1 = dw1
da1
Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente) Rad
df2
d2 = dw2
da2
Seitenansicht Ritzel
df1 d1 da1
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 26/52
Seitenansicht Rad
df2 d2 da2
Vorderansicht Ritzel
df1 d1da1
Vorderansicht Rad
df2 d2da2
Zahnrad (Evolvente) Ritzel
Zahnrad (Evolvente) Rad
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 27/52
Ritzel, Grübchen - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σHG[N/mm²]
0
600
1200
1800
2400
3000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 30864,20
910 3086,42
810 308,64
710 30,86
610 3,09
510 0,31
410 0,03
310 0,00
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Rad, Grübchen - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σHG[N/mm²]
0
600
1200
1800
2400
3000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 250000,00
910 25000,00
810 2500,00
710 250,00
610 25,00
510 2,50
410 0,25
310 0,02
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Ritzel, Zahnfuss - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σFG[N/mm²]
0
400
800
1200
1600
2000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 30864,20
910 3086,42
810 308,64
710 30,86
610 3,09
510 0,31
410 0,03
310 0,00
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Rad, Zahnfuss - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σFG[N/mm²]
0
400
800
1200
1600
2000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 250000,00
910 25000,00
810 2500,00
710 250,00
610 25,00
510 2,50
410 0,25
310 0,02
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 28/52
Spezifisches Gleiten nach DIN 3960Außenverzahnungx1 = 0,250 x2 = -0,250 xs = 0,000
ga = 1,674 gf = 1,313 gα = 2,987
Kga1 = 0,456 Kga2 = 0,358 Kgf1 = 0,358 Kgf2 = 0,456
spez. Gleiten: RitzelζA = -12,209 ζE = 0,616
spez. Gleiten: RadζA = 0,924 ζE = -1,604
Eingriffslinie
[mm]
Kg ζ
0,35
-0,35
0,7
-0,7
1
-1
1,4
-1,4
0
0 1,137 3,412 5,686 7,961 10,235
ζ1
C
A E
Kg1
Kg2
0,391
-0,391
2,708
-2,708
0,4560,358
-0,456-0,358
Zahnform (Evolvente) Ritzel
df1
d1 = dw1
da1
Zahnform (Evolvente) Rad
df2
d2 = dw2
da2Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente) Ritzel
df1
d1 = dw1
da1
Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente) Rad
df2
d2 = dw2
da2
Seitenansicht Ritzel
df1 d1 da1
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 29/52
Seitenansicht Rad
df2 d2 da2
Vorderansicht Ritzel
df1 d1da1
Vorderansicht Rad
df2 d2da2
Zahnrad (Evolvente) Ritzel
Zahnrad (Evolvente) Rad
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
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info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 30/52
Ritzel, Grübchen - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σHG[N/mm²]
0
600
1200
1800
2400
3000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 249999,88
910 24999,99
810 2500,00
710 250,00
610 25,00
510 2,50
410 0,25
310 0,02
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Rad, Grübchen - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σHG[N/mm²]
0
600
1200
1800
2400
3000
210 310 410 510 610 710 810
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
810 17291,66
710 1729,17
610 172,92
510 17,29
410 1,73
310 0,17
210 0,02
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Ritzel, Zahnfuss - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σFG[N/mm²]
0
400
800
1200
1600
2000
210 310 410 510 610 710 810 910 1010
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
1010 249999,88
910 24999,99
810 2500,00
710 250,00
610 25,00
510 2,50
410 0,25
310 0,02
210 0,00
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Rad, Zahnfuss - Tragfähigkeits - DiagrammWerkstoff: 18CrNiMo7-6
Lastwechsel
σFG[N/mm²]
0
400
800
1200
1600
2000
210 310 410 510 610 710 810
Lastwechsel [-] Lebensdauer [h]
810 17291,66
710 1729,17
610 172,92
510 17,29
410 1,73
310 0,17
210 0,02
statisch
Zeitfestigkeit
Dauerfestigkeit
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 31/52
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Ungekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdF = 235 N/mm²σbF = 282 N/mm²τtF = 163 N/mm²σzdW = 140 N/mm²σbW = 180 N/mm²τtW = 105 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Gekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdFK = 235 N/mm²σbFK = 282 N/mm²τtFK = 163 N/mm²σzdWK = 129 N/mm²σbWK = 163 N/mm²τtWK = 98 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Qy, N
-57,0
-38,0
-19,0
0,0
19,0
38,0
57,0
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Qz, N
-141,3
-94,2
-47,1
0,0
47,1
94,2
141,3
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf (Resultierende)
L, mm
Q, N
-152,3
-101,6
-50,8
0,0
50,8
101,6
152,3
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Mby, Nm
-0,3
-0,2
-0,1
0,0
0,1
0,2
0,3
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 32/52
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Mbz, Nm
-0,7
-0,5
-0,2
0,0
0,2
0,5
0,7
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf (Resultierende)
L, mm
Mb, Nm
-0,8
-0,5
-0,3
0,0
0,3
0,5
0,8
0 5 10 15 20 25 30
Torsionmomentenverlauf
L, mm
Mt, Nm
-0,8
-0,5
-0,3
0,0
0,3
0,5
0,8
0 5 10 15 20 25 30
Zug - Druck - Kräfteverlauf
L, mm
Fzd, N
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Y-X - Ebene
L, mm
y, mm
-6,49e-3
-4,33e-3
-2,16e-3
0.00
2,16e-3
4,33e-3
6,49e-3
Θ, °
-1,96e-2
-1,31e-2
-6,53e-3
0.00
6,53e-3
1,31e-2
1,96e-2
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Z-X - Ebene
L, mm
y, mm
-1,47e-2
-9,77e-3
-4,89e-3
0.00
4,89e-3
9,77e-3
1,47e-2
Θ, °
-4,56e-2
-3,04e-2
-1,52e-2
0.00
1,52e-2
3,04e-2
4,56e-2
DurchbiegungWinkel
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 33/52
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung (Resultierende)
L, mm
y, mm
-1,60e-2
-1,07e-2
-5,34e-3
0.00
5,34e-3
1,07e-2
1,60e-2
Θ, °
-4,97e-2
-3,31e-2
-1,66e-2
0.00
1,66e-2
3,31e-2
4,97e-2
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Normalspannung)
L, mm
σmv, N/mm²
-56,5
-37,6
-18,8
0,0
18,8
37,6
56,5
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Schubspannung)
L, mm
τ mv, N/mm²
-32,6
-21,7
-10,9
0,0
10,9
21,7
32,6
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Fließen
L, mm
SF
0,0
2,7
5,4
8,1
10,8
13,6
16,3
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Dauerbruch
L, mm
SD
0,0
1,9
3,8
5,7
7,5
9,4
11,3
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
SD1=2,9
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 34/52
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-65,8
-43,9
-21,9
0,0
21,9
43,9
65,8
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ max, N/mm²
-32,6
-21,7
-10,9
0,0
10,9
21,7
32,6
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsspannungsverlauf (Resultierende)
L, mm
σv, N/mm²
0,0
14,5
28,9
43,4
57,8
72,3
86,7
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzda, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σba, N/mm²
-65,8
-43,9
-21,9
0,0
21,9
43,9
65,8
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ ta, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 35/52
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzdm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σbm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ tm, N/mm²
-32,6
-21,7
-10,9
0,0
10,9
21,7
32,6
Sicherheit geg. Fließen
> 1,20
L1
L2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 36/52
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Ungekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdF = 235 N/mm²σbF = 282 N/mm²τtF = 163 N/mm²σzdW = 140 N/mm²σbW = 180 N/mm²τtW = 105 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Gekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdFK = 235 N/mm²σbFK = 282 N/mm²τtFK = 163 N/mm²σzdWK = 129 N/mm²σbWK = 163 N/mm²τtWK = 98 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Qy, N
-39,7
-26,5
-13,2
0,0
13,2
26,5
39,7
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Qz, N
-109,0
-72,7
-36,3
0,0
36,3
72,7
109,0
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf (Resultierende)
L, mm
Q, N
-116,0
-77,3
-38,7
0,0
38,7
77,3
116,0
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Mby, Nm
-0,2
-0,1
-0,1
0,0
0,1
0,1
0,2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 37/52
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Mbz, Nm
-0,5
-0,3
-0,2
0,0
0,2
0,3
0,5
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf (Resultierende)
L, mm
Mb, Nm
-0,5
-0,3
-0,2
0,0
0,2
0,3
0,5
0 5 10 15 20 25 30
Torsionmomentenverlauf
L, mm
Mt, Nm
-5,6
-3,7
-1,9
0,0
1,9
3,7
5,6
0 5 10 15 20 25 30
Zug - Druck - Kräfteverlauf
L, mm
Fzd, N
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Y-X - Ebene
L, mm
y, mm
-2,96e-4
-1,97e-4
-9,87e-5
0.00
9,87e-5
1,97e-4
2,96e-4
Θ, °
-4,21e-4
-2,81e-4
-1,40e-4
0.00
1,40e-4
2,81e-4
4,21e-4
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Z-X - Ebene
L, mm
y, mm
-8,13e-4
-5,42e-4
-2,71e-4
0.00
2,71e-4
5,42e-4
8,13e-4
Θ, °
-1,16e-3
-7,72e-4
-3,86e-4
0.00
3,86e-4
7,72e-4
1,16e-3
DurchbiegungWinkel
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 38/52
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung (Resultierende)
L, mm
y, mm
-8,66e-4
-5,77e-4
-2,89e-4
0.00
2,89e-4
5,77e-4
8,66e-4
Θ, °
-1,23e-3
-8,21e-4
-4,11e-4
0.00
4,11e-4
8,21e-4
1,23e-3
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Normalspannung)
L, mm
σmv, N/mm²
-49,4
-32,9
-16,5
0,0
16,5
32,9
49,4
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Schubspannung)
L, mm
τ mv, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Fließen
L, mm
SF
0,0
4,7
9,5
14,2
18,9
23,7
28,4
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Dauerbruch
L, mm
SD
0,0
23,4
46,8
70,1
93,5
116,9
140,3
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 39/52
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-5,3
-3,5
-1,8
0,0
1,8
3,5
5,3
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ max, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsspannungsverlauf (Resultierende)
L, mm
σv, N/mm²
0,0
8,3
16,6
24,8
33,1
41,4
49,7
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzda, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σba, N/mm²
-5,3
-3,5
-1,8
0,0
1,8
3,5
5,3
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ ta, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 40/52
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzdm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σbm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ tm, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
Sicherheit geg. Fließen
> 1,20
L1 L2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 41/52
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Ungekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdF = 235 N/mm²σbF = 282 N/mm²τtF = 163 N/mm²σzdW = 140 N/mm²σbW = 180 N/mm²τtW = 105 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Gekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdFK = 235 N/mm²σbFK = 282 N/mm²τtFK = 163 N/mm²σzdWK = 129 N/mm²σbWK = 163 N/mm²τtWK = 98 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Qy, N
-39,7
-26,5
-13,2
0,0
13,2
26,5
39,7
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Qz, N
-109,0
-72,7
-36,3
0,0
36,3
72,7
109,0
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf (Resultierende)
L, mm
Q, N
-116,0
-77,3
-38,7
0,0
38,7
77,3
116,0
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Mby, Nm
-0,2
-0,1
-0,1
0,0
0,1
0,1
0,2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 42/52
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Mbz, Nm
-0,5
-0,3
-0,2
0,0
0,2
0,3
0,5
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf (Resultierende)
L, mm
Mb, Nm
-0,5
-0,3
-0,2
0,0
0,2
0,3
0,5
0 5 10 15 20 25 30
Torsionmomentenverlauf
L, mm
Mt, Nm
-5,6
-3,7
-1,9
0,0
1,9
3,7
5,6
0 5 10 15 20 25 30
Zug - Druck - Kräfteverlauf
L, mm
Fzd, N
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Y-X - Ebene
L, mm
y, mm
-2,96e-4
-1,97e-4
-9,87e-5
0.00
9,87e-5
1,97e-4
2,96e-4
Θ, °
-4,21e-4
-2,81e-4
-1,40e-4
0.00
1,40e-4
2,81e-4
4,21e-4
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Z-X - Ebene
L, mm
y, mm
-8,13e-4
-5,42e-4
-2,71e-4
0.00
2,71e-4
5,42e-4
8,13e-4
Θ, °
-1,16e-3
-7,72e-4
-3,86e-4
0.00
3,86e-4
7,72e-4
1,16e-3
DurchbiegungWinkel
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 43/52
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung (Resultierende)
L, mm
y, mm
-8,66e-4
-5,77e-4
-2,89e-4
0.00
2,89e-4
5,77e-4
8,66e-4
Θ, °
-1,23e-3
-8,21e-4
-4,11e-4
0.00
4,11e-4
8,21e-4
1,23e-3
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Normalspannung)
L, mm
σmv, N/mm²
-49,4
-32,9
-16,5
0,0
16,5
32,9
49,4
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Schubspannung)
L, mm
τ mv, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Fließen
L, mm
SF
0,0
4,7
9,5
14,2
18,9
23,7
28,4
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Dauerbruch
L, mm
SD
0,0
23,4
46,8
70,1
93,5
116,9
140,3
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 44/52
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-5,3
-3,5
-1,8
0,0
1,8
3,5
5,3
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ max, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsspannungsverlauf (Resultierende)
L, mm
σv, N/mm²
0,0
8,3
16,6
24,8
33,1
41,4
49,7
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzda, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σba, N/mm²
-5,3
-3,5
-1,8
0,0
1,8
3,5
5,3
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ ta, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 45/52
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzdm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σbm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ tm, N/mm²
-28,5
-19,0
-9,5
0,0
9,5
19,0
28,5
Sicherheit geg. Fließen
> 1,20
L1 L2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 46/52
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Ungekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdF = 235 N/mm²σbF = 282 N/mm²τtF = 163 N/mm²σzdW = 140 N/mm²σbW = 180 N/mm²τtW = 105 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
Werkstoff = S235JRNummer = 1.0037
N/mm²
N/mm²
0
80
160
240
320
400
-80
-160
-24080 160 240 320 400
Gekerbt (Bauteilgröße) für Stelle x
σB (deff) = 360 N/mm²σzdFK = 235 N/mm²σbFK = 282 N/mm²τtFK = 163 N/mm²σzdWK = 129 N/mm²σbWK = 166 N/mm²τtWK = 100 N/mm²
Zug-DruckBiegungTorsion
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Qy, N
-12,1
-8,1
-4,0
0,0
4,0
8,1
12,1
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Qz, N
-33,3
-22,2
-11,1
0,0
11,1
22,2
33,3
0 5 10 15 20 25 30
Querkraftverlauf (Resultierende)
L, mm
Q, N
-35,5
-23,6
-11,8
0,0
11,8
23,6
35,5
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Y-X - Ebene
L, mm
Mby, Nm
-9,10e-2
-6,07e-2
-3,03e-2
0.00
3,03e-2
6,07e-2
9,10e-2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 47/52
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf Z-X - Ebene
L, mm
Mbz, Nm
-0,3
-0,2
-0,1
0,0
0,1
0,2
0,3
0 5 10 15 20 25 30
Biegemomentenverlauf (Resultierende)
L, mm
Mb, Nm
-0,3
-0,2
-0,1
0,0
0,1
0,2
0,3
0 5 10 15 20 25 30
Torsionmomentenverlauf
L, mm
Mt, Nm
-0,1
-0,1
-0,0
0,0
0,0
0,1
0,1
0 5 10 15 20 25 30
Zug - Druck - Kräfteverlauf
L, mm
Fzd, N
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Y-X - Ebene
L, mm
y, mm
-9,15e-4
-6,10e-4
-3,05e-4
0.00
3,05e-4
6,10e-4
9,15e-4
Θ, °
-1,52e-3
-1,02e-3
-5,08e-4
0.00
5,08e-4
1,02e-3
1,52e-3
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung Z-X - Ebene
L, mm
y, mm
-2,51e-3
-1,68e-3
-8,38e-4
0.00
8,38e-4
1,68e-3
2,51e-3
Θ, °
-4,19e-3
-2,79e-3
-1,40e-3
0.00
1,40e-3
2,79e-3
4,19e-3
DurchbiegungWinkel
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 48/52
0 5 10 15 20 25 30
Durchbiegung und Winkel der Durchbiegung (Resultierende)
L, mm
y, mm
-2,68e-3
-1,78e-3
-8,92e-4
0.00
8,92e-4
1,78e-3
2,68e-3
Θ, °
-4,45e-3
-2,97e-3
-1,48e-3
0.00
1,48e-3
2,97e-3
4,45e-3
DurchbiegungWinkel
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Normalspannung)
L, mm
σmv, N/mm²
-2,6
-1,7
-0,9
0,0
0,9
1,7
2,6
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsmittelspannung (Schubspannung)
L, mm
τ mv, N/mm²
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Fließen
L, mm
SF
0,0
28,3
56,6
84,9
113,1
141,4
169,7
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Sicherheit gegen Dauerbruch
L, mm
SD
0,0
17,4
34,8
52,2
69,7
87,1
104,5
(Diagrammausschnitt bis 5*Mindestsicherheit)
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 49/52
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σmax, N/mm²
-7,9
-5,3
-2,6
0,0
2,6
5,3
7,9
0 5 10 15 20 25 30
Maximalwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ max, N/mm²
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
0 5 10 15 20 25 30
Vergleichsspannungsverlauf (Resultierende)
L, mm
σv, N/mm²
0,0
1,4
2,8
4,2
5,5
6,9
8,3
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzda, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σba, N/mm²
-7,9
-5,3
-2,6
0,0
2,6
5,3
7,9
0 5 10 15 20 25 30
Amplitudenwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ ta, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 50/52
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Zug-Druck-Spannung (Resultierende)
L, mm
σzdm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Biegespannung (Resultierende)
L, mm
σbm, N/mm²
-0,0
-0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Mittelwert der Torsionsspannung (Resultierende)
L, mm
τ tm, N/mm²
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
Sicherheit geg. Fließen
> 1,20
L1 L2
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 51/52
Kurzbezeichnung des Lagers 618/5
Da = 11,0 mm
d = 5,0 mm
B = 3,0 mmB
Dad
Kurzbezeichnung des Lagers 618/7
Da = 14,0 mm
d = 7,0 mm
B = 3,5 mmB
Dad
Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS
Da = 19,0 mm
d = 10,0 mm
B = 5,0 mmB
Dad
Beispielberechnung 2-stufiges Stirnradgetriebe Programm MDESIGN Modulversion 17.0
Benutzer DC/tschulze Datum 25.07.2018
Kunde Demo Projekt Demo
info_bsb.mdp 25.07.2018 12:00:00 Seite 52/52
Kurzbezeichnung des Lagers 625.2RS
Da = 16,0 mm
d = 5,0 mm
B = 5,0 mmB
Dad
Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS
Da = 19,0 mm
d = 10,0 mm
B = 5,0 mmB
Dad
Kurzbezeichnung des Lagers 61800-2RS
Da = 19,0 mm
d = 10,0 mm
B = 5,0 mmB
Dad