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Hallo,
Ich habe ein Problem mit einer Passfedernut in einer Welle.
Wenn ich das eine Wellenende "fest" einspanne und tangential zur Welle an der Fläche, wo die Passfeder drücken würde, eine Kraft eintrage bekomme ich nur Biegung anstatt Torsion raus. Ich habs auch schon mit einem zylindrischem Koordinatensystem probiert aber es entsteht immer nur Biegung statt Torsion    Weiß jemand woran das liegen könnte? Muss ich bei der Definition der Kraft etwas beachten?
Danke im voraus, Markus

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Hallo Markus,

was machst Du mit der Nabe, die ein Drehmoment aufbringt/aufnimmt, oder hast Du aus einem Moment/Kräftepaar eine einzelne Kraft erzeugt?

Gruss Paul

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bild4.JPG

Zum besseren Verständnis hab ich ein paar Bilder gemacht.
Benutze ich 2 gegenüberliegende Passfedernuten (bild1.jpg) kommt als Ergebnis Torsion raus (bild2.jpg).
Lass ich jedoch eine Passfedernut weg, so dass ich auch kein Kräftepaar mehr habe (bild3.jpg), dann kommt als Ergebnis Biegung raus (bild4.jpg).
Wie ist das möglich? Die Kraft hat doch einen Abstand zum Koordinatenmittelpunkt und erzeugt somit ein Moment. Muss ich die Kraft anders definieren?
Ich bin für Rückfragen leider erst am So wieder erreichbar.

mfg

Markus

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bild1.JPG bild2.JPG bild3.JPG

Sorry, die ersten 3 Bilder haben vorhin nicht funktioniert.
mfg
Markus

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Passfeder_2D.zip

Hallo Markus,

bei dem Kräftepaar beträgt die Lastsumme 0, es blebt nur das Moment übrig. Das ist so in Ordnung.

Wenn Du nur eine Kraft aufbringst, dann ist hauptsächlich Biegung da, da die Lastsumme nicht mehr 0 ist. Diese Annahme ist nicht zulässig, denn sie entspricht nicht der Realität.

Gruss Paul

PS: anbei ein 2D-Beispiel in WF3.0, habe leider keine "echten" Beispiele

[Diese Nachricht wurde von ToTacheles am 21. Feb. 2008 editiert.]

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Mit Mechanica kannst Du auch nicht die Reibung zwischen Welle und Nabe mitnehmen. Die spielt bei der Kraftübertragung eine große Rolle. Also besser von Hand nach DIN auslegen.

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Gruss

Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Voerst, Danke für die tollen Antworten.
Ich kann das 2D Beispiel zwar nicht öffnen, weil ich noch auch WF II arbeite, aber ich weiß jetzt wo bei mir die Probleme liegen.
Soweit ich das verstanden habe hat PTC noch ne Menge Arbeit vor sich, damit man vernünftig Wellen mit Nuten berechnen kann.
Ich hab etwas rumprobiert und bin zu einer annehmbaren Lösung gekommen, denke ich.
Wenn ich nur eine Passfedernut habe, lasse ich einfach auf einen gegenüberliegenden Punkt eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung angreifen und erzeuge damit ein Kräftepaar. Somit kommen recht brauchbare Ergebnisse raus, wenn man die Singularitäten die am Punkt auftreten außer acht läßt.
Was hält ihr davon? Oder mach ich mit Kraft auf Punkt zu goße Fehler?
mfg
Markus

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Was ist denn das Ziel Deiner Rechnung?

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Das Ziel meiner Rechnung ist es den optimalen Durchmesser der Welle auszulegen und die gefährdeten Stellen zu entdecken, die z.B. durch Kerbwirkung auftreten.
Ist doch ein sehr häufiger Fall im Maschinenbau, drum find ichs ein bisschen komisch, dass ein sündhaftteures Mechanica so eine Rechnung nur über Umwege durchführen kann.

mfg

Markus

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Hallo Markus,

MECHANICA ist erstaunlich günstig: vollausgestattete Pakete STRUCTURE, THERMAL und VIBRATION kosten zusammen knapp über 12.000,-EURO (+ Wartung). Ein ähnliches Ansys-Modulpaket, mit etwas weniger "Ausstattung", ca. 40.000 USD(+ Wartung).

Ein Tipp: nutze keinen Farbübergang bei Deinen Farbplots, so werden die Farbgrenzen verwischt, und man kann doch nichts mehr erkennen.

Gruss Paul

PS: Die exakte FE-Berechnung von Formzahlen halte ich für nicht trivial.

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Zitat:

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Original erstellt von MechanicaMarkus:
Das Ziel meiner Rechnung ist es den optimalen Durchmesser der Welle auszulegen und die gefährdeten Stellen zu entdecken, die z.B. durch Kerbwirkung auftreten.
Ist doch ein sehr häufiger Fall im Maschinenbau, drum find ichs ein bisschen komisch, dass ein sündhaftteures Mechanica so eine Rechnung nur über Umwege durchführen kann.

mfg

Markus

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1. Wie schon angemerkt wurde, ist MECHANICA nicht sündhaft teuer.
2. Wie wird denn der optimale Durchmesser der Welle ermittelt? Anhand einer statischen maximalen Vergleichsspannung? Über eine Lebensdaueranalyse? Gibt es Vergleichswerte aus dem Versuch? Willst Du alleine mit der FEM eine absolute Aussage treffen?

Wie weiter oben schon angemerkt, ist MECHANICA evtl. nicht das richtige Programm für Deine Problemstellung, weil es eben keine Reibungskräfte übertragen kann. Und die sind bei Paßfederverbindungen meistens eben nicht zu vernachlässigen. V.a. bei absoluten Aussagen müssten die mit ins Modell.....

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Wenn du Student bist ist ja ok, ein bißchen mit Mechanica "herumzuspielen" - bist du ein Mann aus der Praxis, dann wird dir so etwas keiner abnehmen !

Hier sind DIN 743 und DIN 6892 anzuwenden! Ansonsten gehst du im Falle eines Unfalls mit Personenschaden hinter "Schwedische Gardinen"

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welle_m_nut.zip

Hallo Markus,

ich weiss zwar nicht, inwieweit die Gegenkraft am Punkt die Ergebnisse verfälschen würde, auf jeden Fall würde ich keinen Kraftangriff am Punkt definieren, sondern an Flächen (Beispiel anbei).

Gruss Paul

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Guten Abend,
den Tipp mit den Farbübergängen merk ich mir, Danke.
Hier sind wohl ein paar Schwerverdiener im Forum unterwegs.
Für mich sind 12000€ trotzdem ne Menge Geld. Also wenn jemand welches verschenken möchte werd ich nicht nein sagen. 
Die Berechnungen nach DIN sind mir bekannt und ich rechne selber oft damit, aber ich hab da ein paar Teile für den Rallysport auszulegen. Da rechnet keiner nach DIN. Da darf auch mal was brechen.
Übrigens Danke, für das Beispiel "welle_m_nut.zip". Das hat mir am meisten weitergeholfen.

Grüsse an alle,
Markus

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