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Autor Thema:  Lagerung eines Wellenzapfens (4025 mal gelesen)
Detoh
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erstellt am: 08. Aug. 2012 14:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Welle.jpg

 
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

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deepblue
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erstellt am: 08. Aug. 2012 15:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Detoh 10 Unities + Antwort hilfreich

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

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Detoh
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erstellt am: 08. Aug. 2012 16:20    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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

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deepblue
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erstellt am: 08. Aug. 2012 16:37    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Detoh 10 Unities + Antwort hilfreich

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

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Detoh
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erstellt am: 09. Aug. 2012 08:17    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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.]

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solve1
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erstellt am: 09. Aug. 2012 08:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Detoh 10 Unities + Antwort hilfreich


Lagerlast.PNG

 
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)

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Detoh
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erstellt am: 09. Aug. 2012 09:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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.

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Detoh
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erstellt am: 09. Aug. 2012 10:41    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Bevor ich es total vergesse...! Danke für eure Bemühungen, mir zu helfen! Werd jetzt mal nicht-linear rechnen und mir die >Ergebnisse anschauen...

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