| |
| Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys |
Autor
|
Thema: Lagerung eines Wellenzapfens (4025 mal gelesen)
|
Detoh Mitglied
Beiträge: 12 Registriert: 24.05.2012
|
erstellt am: 08. Aug. 2012 14:47 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo zusammen, bräuchte (noch immer) Hilfe bezüglich Lagerungsgestaltung einer Welle. Diese wird zweifach gelagert. Die Lager werden von mir mittels externer Verschiebung realisiert. Beim Festlager sind alle translatorischen Freiheitsgrade gesperrt. Das Loslager kann sich in Axialrichtung bewegen. Sowohl beim Fest- als auch beim Loslager sind alle rotatorischen Freiheitsgrade frei. Die Paßfeder habe ich auch mit einer ext. Verschiebung gelagert, hier ist nur die Drehung um die Drehachse gesperrt. Mit der gewählten Lagerung verhält sich der Zapfen mit der Paßfeder dann relativ starr - und ich bin sehr unsicher, ob dies der Realität entspricht. Über einen Tipp bezüglich Lagerabbildung eines Zapfens mit Paßfeder würde ich mich daher echt freuen. Danke schonmal im Voraus! Gruß Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
deepblue Mitglied Simulationsingenieur
Beiträge: 912 Registriert: 17.04.2003 ANSYS v19.1, Mechanical, Fluent, ICEM CFD NX 12.0.1 TC 10, TCeasy Win7 64bit HP Z400; 3,3GHz; 12GB RAM NVIDIA Quadro FX2000
|
erstellt am: 08. Aug. 2012 15:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Detoh
Hallo, bei der externen Verschiebung wird (vereinfacht) ein Punkt erzeugt, der mit der Fläche verbunden wird. Wichtig ist, dass der Punkt auch auf der Drehachse liegt (die Koordinaten kannst Du im Defnintionsfenster sehen). Für Deine Lagerung sollte dieser bei y und z = 0 liegen. Ebenso für Deine Passfeder! Ich würde dann nur eine Passfederflanke für die Randbedingung wählen (nur die Flächen wo die Passfeder anliegt). Die eingestellte "Behavior" ist auch noch interessant. Dort gibt es "Deformable" oder "Rigid" - die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen - am besten Du rechnest beides und vergleichst die Ergebnisse (empfohlen wird meist Rigid). Bei den Ergebnissen musst Du berücksichtigen, dass Deine Lagerung starr ist (Lager und Gehäuse verformen sich nicht). Die Verformung wird in der Praxis also abweichen. Aber hier stellt sich sowiso die Frage was Du bewerten möchtest (Verformungen, Spannungen...)? ------------------ Gruss Deepblue Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Detoh Mitglied
Beiträge: 12 Registriert: 24.05.2012
|
erstellt am: 08. Aug. 2012 16:20 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, erstmal Danke für die schnelle Antwort. Der bzw. die Punkte liegen definitiv auf der Drehachse. Als Einstellung hab ich immer "verformbar" genommen..., werde es mal mit starr versuchen! Die kritischen Bereiche sind ja die Übergänge Zapfen-Wange. An diesen Stellen möchte ich die Spannungen auswerten, die sich ja aus den Verschiebungen/Verzerrungen ergeben. Und die lagerung der Paßfeder beeinflusst die Durchbiegung der Wellenmitte bezüglich des Betrags. Soll ich dann einfach eine Flanke zum Beipiel mit ner Fixierten Lagerung versehen und fertig oder eine externe Verschiebung auf die Flanke bringen? Gruß Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
deepblue Mitglied Simulationsingenieur
Beiträge: 912 Registriert: 17.04.2003 ANSYS v19.1, Mechanical, Fluent, ICEM CFD NX 12.0.1 TC 10, TCeasy Win7 64bit HP Z400; 3,3GHz; 12GB RAM NVIDIA Quadro FX2000
|
erstellt am: 08. Aug. 2012 16:37 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Detoh
Mit einer fixierten Lagerung an der Passfeder, hälst Du diese im Raum fest. Dies hat Einfluss auf die Durchbiegung. Dein erster Ansatz mit der externen Verschiebung ist sicher besser. Um die Spannungen auszuwerten, muss Dein Netz in den Radien fein genug sein - aber ich denke das weisst Du... ------------------ Gruss Deepblue Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Detoh Mitglied
Beiträge: 12 Registriert: 24.05.2012
|
erstellt am: 09. Aug. 2012 08:17 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, das Vernetzen ist kein Problem, ein bisschen kenn ich mich schon aus... ;-) Hab das nach deinen Vorschlägen mal durchgerechnet. Hab für die Bewegung des Zapfens(paßfeder) ne Verschiebung von 0,13mm in Radial-Richtung erhalten, was definitiv zu viel ist. Selbst wenn ich die Anbindung relativ weich annehme, so würden zumindest nach meinem Verständnis nicht solche Verformungen auftreten. Überlege jetzt gerade, die Paßfeder bezüglich des externen Punktes auch translatorisch in radialer Richtung zu lagern und das ganze als verformbar anzunehmen. Dann kann ich die Biegung darstellen aber der Zapfen bleibt an seiner Stelle... oder? [Diese Nachricht wurde von Detoh am 09. Aug. 2012 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
solve1 Mitglied Berechnungsingenieur
Beiträge: 624 Registriert: 27.05.2008 Ansys APDL Ansys WorkBench
|
erstellt am: 09. Aug. 2012 08:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Detoh
hi, du scheinst es ja ganz genau wissen zu wollen . In dem Falle denke ich das die Vereinfachung, die Lagerungen über remote Points zu realisieren, nicht angemessen ist. Hab dir mal ein Bildchen aus dem www drangehangen. Hier sieht man das die radiale Lagerkraft 1) nur als Drucklast auftritt (unten druck oben KEIN Zug) 2) die Lagerlast inhomogen, nur auf einem Teil des Umfanges übertragen wird (also nicht auf 360° der Lagerstelle und nicht gleichmäßig verteilt). Das gleiche gilt für die Passfeder. Auch hier wird nur auf einer Flanke der Nut (Druckseite) Last übertragen. Die Feder "zieht" also nicht auf der gegenüberliegneden seite. Meine Empfehlung wäre daher. 1) nichtlinear rechnen 2) Lagerstellen über "rigid Targets" also den "kompression only support" bzw., was sicher besser geht, über eine modelierte (Geo) Lagerschale abzubilden. Die könnte man im Mechanical auf "rigid" setzen und zusammen mit einem reibungsbehafteten Kontakt an die Welle anbinden. 3) ananlog zu 2) für die Passfeder vorgehen. 4) die Lasteinleitung der Kräfte über die "bearing load" abbilden. Die Modellieren dir die im Bild dargestellte Lastverteilung über den Umfang (last auf 180° mit einer parabolischen Verteilung) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Detoh Mitglied
Beiträge: 12 Registriert: 24.05.2012
|
erstellt am: 09. Aug. 2012 09:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Ich wollte doch ernst genommen werden... Habe das schonmal nicht-linear gerechnet- mit nem starren Auflager- dort wird ja ebenfalls nur bei Druck gelagert.In Kombination mit ca. 80 zu rechnenden Lastschritten dauert das aber um einiges länger. Aber das ist dann wahrscheinlich der Preis, den man für die Genauigkeit zahlen muss! Bezüglich der Bearing Loads: In Kombination mit mehreren Lastschritten kommen ungenaue Ergebnisse raus. Hab mal auf zwei Rechner das gleiche Setup gehabt und es kamen unterschiedliche Ergebnisse raus -und die waren zu hoch, um von numerischen Problemen auszugehen. Ansys hat dazu wohl auch ne Fehlermeldung ausgegeben.
Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Detoh Mitglied
Beiträge: 12 Registriert: 24.05.2012
|
erstellt am: 09. Aug. 2012 10:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
|