Legen Sie Material, Belastungen und Auflager zur Berechnung der Welle fest.
- Zugriff
- Multifunktionsleiste: Registerkarte Konstruktion
Gruppe Berechnung Welle 
; klicken Sie dann auf die Registerkarte Berechnung.
Material
Geben Sie das Material an, oder wählen Sie ein Material aus der Materialdatenbank aus. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen, um die Materialdatenbank zu öffnen, in der Sie das gewünschte Material auswählen können.
Nach Auswahl eines Materials werden die Werte aus der Materialdatenbank automatisch in die folgenden Bearbeitungsfelder eingefügt, und die Bearbeitungsfelder werden gesperrt. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen, um die Felder wieder freizugeben.
Warnung: Die Festigkeitsparameter des Materials werden empirisch bestimmt und stellen die Mindestwerte für eine Materialgruppe dar. Diese Werte entsprechen näherungsweise den mithilfe von Materialmessungen ermittelten Werten. Es wird empfohlen, bei abschließenden Berechnungen die Materialparameter entsprechend dem Materialdatenblatt bzw. entsprechend den Angaben des Herstellers zu verwenden.
- Elastizitätsmodul
- Der Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) ist das Verhältnis zwischen Spannung und Dehnung innerhalb des proportionalen Bereichs eines Materials in gespanntem oder gedehntem Zustand.
- Schubelastizitätsmodul
- Geben Sie das Schubmodul des Wellenmaterials ein.
- Dichte
- Geben Sie die Dichte des Wellenmaterials ein.
Berechnungseigenschaften
Verwenden Sie dieses Gruppenfeld dazu, die Berechnungseigenschaften anzugeben.
- Dichte in Berechnung einbeziehen
- Markieren Sie das Feld, um die Masse in die Berechnung mit einzubeziehen. Wenn Sie das Kontrollkästchen Dichte deaktivieren, wird die Dichte nicht in die Rechnung einbezogen. Die Masse wird berechnet, als ob die Dichte berücksichtigt würde.
- Koeffizient für Schubverschiebung
- Legt fest, ob der Wert in der Durchbiegungsberechnung verwendet wird.
Koeffizient für Schubverschiebung: Die Radialkräfte, die auf das Profil wirken, führen zum Durchbiegen und Gleiten. Eine starke Biegung des Profils wird erwartet (lange oder dünne Profile). In diesem Fall tritt der Gleiteffekt nicht auf, und der Koeffizient für Schubverschiebung kann ignoriert oder deaktiviert werden. Für dicke oder starre Profile ist dieser Effekt von größerer Bedeutung. Der Wert 1.18 wird als Standardwert für Zylinderprofile verwendet.
- Anzahl Wellenteilungen
- Geben Sie die Anzahl der für die Berechnung verwendeten Wellenteilungen an.
- Modus der reduzierten Spannung
- Sie können entweder HMH oder Tresca-Guest als Modus der reduzierten Spannung auswählen. Der ausgewählte Modus wirkt sich auf den berechneten Wert der reduzierten Spannung aus.
Die verwendete Formel finden Sie im Handbuch für Konstrukteure.
Belastungen & Auflager
Geben Sie in diesem Bereich Belastungen und Auflager an. Wählen Sie aus der Dropdown-Liste die Option Belastungen und Auflager aus. Durch Ihre Auswahl werden die entsprechenden Befehle in der Werkzeugleiste angezeigt. Der Befehl Optionen ist immer verfügbar.
Klicken Sie auf die Schaltfläche, um die gewünschte Kraft, die gewünschte Belastung oder das gewünschte Auflager hinzuzufügen. Es wird ein Dialogfeld angezeigt, in dem Sie die Werte bearbeiten können.
Die ausgewählte Kraft oder das ausgewählte Auflager wird in der Liste angezeigt, in der Sie die Kraft oder das Auflager bearbeiten oder löschen können.
Die grafische Darstellung der Belastungen und Auflager wird im Autodesk Inventor-Fenster angezeigt. Mit der Vorschau können Sie so arbeiten wie mit 3D-Griffen. Sie können die Vorschau an eine geeignete Position ziehen. Doppelklicken Sie, um das Dialogfeld Bearbeitung aufzurufen. Bewegen Sie den Mauscursor über der grafischen Darstellung, um die Beschreibung einer Kraft oder eines Auflagers anzuzeigen. Wenn Sie auf der Registerkarte Berechnung des Trägers eine Belastung oder ein Auflager ausgewählt haben, wird die entsprechende grafische Darstellung im Autodesk Inventor-Fenster ausgewählt.
Nur ein Auflager fängt die axiale Belastung ab. In der schematischen Darstellung wird dieses Auflager von den anderen unterschieden.
- Kraft hinzufügen
- Öffnet das Dialogfeld Radialkraft, in dem Sie die Eigenschaften der Radialkraft, z. B. Abstand oder Winkel, festlegen können.
- Axialkraft hinzufügen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Axialkraft geöffnet, in dem Sie die Eigenschaften der Axialkraft, z. B. den Wert für den Abstand bzw. die Axialkraft, festlegen können.
- Streckenlast hinzufügen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Streckenlast geöffnet, in dem Sie die Eigenschaften für die Streckenlast, z. B. Länge oder Winkel, festlegen können.
- Biegemoment hinzufügen
- Gibt Momente in alle Richtungen an. M
x
(Drehmoment), M
y
(Biegung - XZ-Ebene) und M
z
(Biegung - XY-Ebene). Ein positives Moment wirkt gegen den Uhrzeigersinn.
Klicken Sie hierauf, um das Dialogfeld Biegemoment zu öffnen und die Biegemomenteigenschaften festzulegen.
- Drehmoment hinzufügen
- Fügt ein Drehmoment hinzu, zu dessen Angabe zwei entgegengesetzt wirkende Kräfte verwendet werden müssen. Eine Kraft verursacht das tatsächliche Drehmoment, die zweite Kraft muss negativ sein (z. B. 150 Nm und -150 Nm). Die Summe aller Drehmomente (max.) muss 0 sein.
Klicken Sie hierauf, um das Dialogfeld Drehmoment zu öffnen und die Drehmomenteigenschaften wie Abstand oder Wert des Drehmoments festzulegen.
- Allgemeine Belastung hinzufügen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Allgemeine Belastung geöffnet, in dem Sie die Eigenschaften für die allgemeine Belastung, z. B. Stärke oder Länge, festlegen können.
- Festes Auflager hinzufügen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Auflager geöffnet, in dem Sie die Eigenschaften für feste Auflager festlegen können.
- Freies Auflager hinzufügen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Auflager geöffnet, in dem Sie die Eigenschaften für freie Auflager festlegen können.
- Optionen
- Durch Klicken auf diese Schaltfläche wird das Dialogfeld Optionen für die grafische 3D- und 2D-Vorschau geöffnet.
2D-Vorschau
Die 2D-Vorschau wird vorgabegemäß unten auf der Registerkarte Berechnung angezeigt. Zum Ausblenden der 2D-Vorschau aktivieren Sie im Dialogfeld Optionen im Bereich 2D-Vorschau die Option Immer ausblenden und klicken auf OK.
Wenn Sie eine Belastung oder ein Auflager auswählen, wird die entsprechende Belastung bzw. das entsprechende Auflager auch in der Baumstruktur auf der Registerkarte Berechnung und im Autodesk Inventor-Fenster ausgewählt.
Sowohl in der 2D-Vorschau als auch in einer Vorschau im Autodesk Inventor-Fenster werden grüne und blaue Positionsmarkierungen angezeigt. Für jedes Element werden drei Positionsmarkierungen angezeigt: jeweils eine an beiden Enden des Elements sowie eine in der Mitte des Elements. Die blaue Positionsmarkierung bedeutet, dass an dieser Positionsmarkierung eine Belastung oder ein Auflager positioniert ist.
Tipps:
- Doppelklicken Sie auf die Belastung bzw. das Auflager, um das Bearbeitungsdialogfeld anzuzeigen.
- Doppelklicken Sie bei gedrückter STRG-Taste, um das Dialogfeld zu öffnen und die Kraft- oder Auflagergröße zu bearbeiten.
- Halten Sie die UMSCHALT-Taste gedrückt und doppelklicken Sie, um das Bearbeitungsdialogfeld für die Kraftgröße zu öffnen.
- Sie können die Kraft oder das Auflager durch Ziehen verschieben.
- Positionieren Sie den Cursor auf dem Element in der Baumstruktur, um eine QuickInfo mit Informationen zu diesem Element (Kraft/Auflager) anzuzeigen (z. B. die Größe).
Ergebnisse
Um den Ergebnisbereich auf der rechten Seite der Registerkarten Konstruktion, Berechnung und Diagramme anzuzeigen, klicken Sie auf den Doppelpfeil.
Der Ergebnisbereich zeigt die berechneten Werte an. Beispiel: Größe des Widerstands in Auflagern, Durchbiegung und Drehung an den Auflagern. Lasten, maximale Biege- und Torsionsspannung, Verdrehungswinkel und Masse der Welle. Die Werte werden berechnet, wenn Sie auf Berechnen klicken.
Die folgenden Objekte werden im Fensterbereich Ergebnisse angezeigt:
Die Liste der Belastungen und Auflager enthält einige wichtige Werte für jede Belastungs- und Auflagerposition. Bei einer Streckenlast werden sowohl die Werte für den Anfang als auch für das Ende der Belastung aufgeführt.
- Ergebnisse
- Länge (L)
- Masse (Masse)
- Maximale Biegespannung (σ max )
- Maximale Scherspannung (τ s )
- Maximale Torsionsspannung (τ)
- Maximal Spannung (σ T )
- Maximaler Durchhang (f max )
- Verdrehungswinkel (ϕ)
- Belastung
- Durchbiegung Y-Achse (f y )
- Durchbiegung Y-Achse (f x )
- Auflager
- Gegenkraft X-Achse (F X )
- Gegenkraft Y-Achse (F Y )
- Gegenkraft Z-Achse (F Z )
- Nachgiebigkeit Y-Achse (Y Y )
- Durchbiegung X-Achse (f X )
- Durchbiegung Y-Achse (f Y )
Zusammenfassung der Meldungen
Hier werden Protokolle zur Berechnung angezeigt. Um die Zusammenfassung der Meldungen unten auf den Registerkarten Berechnung und Konstruktion anzuzeigen, klicken Sie auf den Doppelpfeil unterhalb der Registerkarten.
Grafische Vorschau
Es wird eine grafische Vorschau der Belastungen und Auflager in Autodesk Inventor angezeigt. Ziehen Sie die Vorschau der Belastung bzw. des Auflagers, um sie an der gewünschten Position zu platzieren.
Doppelklicken Sie auf die grafische Darstellung der Belastungen und Auflager, um ein Dialogfeld anzuzeigen, in dem Sie die entsprechenden Eigenschaften festlegen können.
In der Vorschau werden grüne und blaue Positionsmarkierungen angezeigt. Für jedes Element werden drei Positionsmarkierungen angezeigt: jeweils eine an beiden Enden des Elements sowie eine in der Mitte des Elements. Die blaue Positionsmarkierung bedeutet, dass an dieser Positionsmarkierung eine Belastung oder ein Auflager positioniert ist. Sie können eine Kraft oder ein Auflager durch Drücken der ALT-Taste und Ziehen verschieben und einer anderen Positionsmarkierung zuweisen.
Tipps:
- Sie können die Belastung oder das Auflager durch Ziehen verschieben.
- Sie können eine Kraft drehen, indem Sie die STRG-Taste gedrückt halten und ziehen .
- Sie können eine Kraft oder ein Auflager durch Ziehen bei gedrückter ALT-Taste verschieben und einer anderen Positionsmarkierung zuweisen.
- Sie können die Länge einer Streckenlast durch Gedrückthalten der UMSCHALT-Taste und Ziehen ändern (gilt nur für Streckenlasten).
- Doppelklicken Sie auf eine Kraft oder ein Auflager, um das Bearbeitungsdialogfeld zu öffnen.
- Halten Sie die STRG-Taste gedrückt und doppelklicken Sie, um das Dialogfeld zur Bearbeitung der Bemaßungen der Kraft bzw. des Auflagers zu öffnen.
- Halten Sie die UMSCHALT-Taste gedrückt und doppelklicken Sie, um das Bearbeitungsdialogfeld für die Kraftgröße zu öffnen.
- Positionieren Sie den Cursor auf dem Element oder Objekt in der Baumstruktur, um eine QuickInfo mit Informationen zum entsprechenden Baumelement (Kraft oder Auflager) anzuzeigen (z. B. die Größe).