+++Anzeige+++ 01.08.2021, 12:00 Uhr

Per Knopfdruck den Kraftfluss im Gesamtmodell berechnen

Zeit und Kosten mit Simulation in der Entwicklung sparen: Mit der CADFEM Extension Rolling Bearing inside Ansys lassen sich Wälzlager in wenigen Minuten abbilden.

Foto: Adobe Stock

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Strukturmechanische Herausforderungen einfach und präzise lösen

Numerische Simulation ist in den Ingenieurwissenschaften nicht mehr wegzudenken. Von der statischen Strukturmechanik über die Simulation von dynamischen Effekten bis zur Parameter- und Topologieoptimierung – mit der Software Ansys Mechanical kann der Anwender seine Aufgabenstellung abbilden und lösen, sowie die Konstruktion verbessern und Fehler minimieren. Einheitliche Workflows und Automatisierung beschleunigen und vereinfachen den Simulationsprozess. Als Elite Channel Partner ermöglicht CADFEM mechanische Simulationen mit Ansys Mechanical.

Wälzlager einfach und schnell simulieren

Abbildung 1: Wälzlager als zentrales Maschinenelement in vielen Baugruppen der Automation und Antriebstechnik Foto: Ansys, Inc.

Abbildung 1: Wälzlager als zentrales Maschinenelement in vielen Baugruppen der Automation und Antriebstechnik

Foto: Ansys, Inc.

Im Bereich der Automation und Antriebstechnik geht es unter anderem darum, schon in der Entwicklung und Konstruktion der Maschinen und Anlagen eine einsatzgerechte Auslegung von Wälzlagern abzusichern. Alles was sich dreht, muss gelagert werden – Wälzlager zählen somit zu den wichtigsten und weitverbreitetsten Maschinenbaukomponenten. Sie finden sich beispielweise in Pumpen, Getriebesystemen, Windkraftanlagen und Werkzeugspindeln. Die Wahl des richtigen Wälzlagers ist von vielen Faktoren abhängig und erfordert oftmals eine große Anzahl aufwendiger Versuche und Prototypen.

Als Erweiterung von Ansys Mechanical hat CADFEM in Zusammenarbeit mit Meshparts die Extension Rolling Bearing inside Ansys entwickelt. Unter Einfluss von Vorspannung, Spiel oder externen Lasten in der Gesamtbaugruppe lassen sich Wälzlager mit der CADFEM Extension Rolling Bearing inside Ansys in wenigen Minuten abbilden – ganz ohne Expertenkenntnisse. Ein Wälzlager besteht aus vielen Wälzkörpern. Manche werden stärker belastet, andere werden sogar entlastet. Das zu berücksichtigen ist eine der Stärken der Extension. Für jeden Wälzkörper wird auf Basis der Hertz’schen Theorie ein detailliertes Ersatzmodell gebildet. Die Lagersteifigkeit ergibt sich so automatisch für jeden beliebigen Lastfall. Der Anwender muss lediglich das gewünschte Wälzlager auswählen und die Position in der Baugruppe definieren. Somit lassen sich Zeit und Kosten in der Entwicklung sparen.

Die Vorteile:

  • Schneller Lagereinbau mit wenigen Klicks
  • Korrekte Abbildung des Kraftflusses im Gesamtmodell
  • Berücksichtigung wichtiger Einflussfaktoren: Einbauzustand, Vorspannung, Spiel, Lagersteifigkeit

Mit der CADFEM Extension Rolling Bearing inside Ansys lassen sich Wälzlager in wenigen Minuten abbilden. Somit lassen sich Zeit und Kosten in der Entwicklung sparen.

Erfolgreicher Einsatz in der Praxis

Abbildung 2: Ritzel-Zahnstangen-Getriebesystem Foto: Wittenstein SE

Abbildung 2: Ritzel-Zahnstangen-Getriebesystem

Foto: Wittenstein SE

Rolling Bearing inside Ansys wird erfolgreich beim Antriebsspezialisten Wittenstein SE in der Praxis eingesetzt. Im Ritzel-Zahnstange-Getriebesystem verschiebt sich das Zahnrad aufgrund der Verzahnungskräfte. Dies hat Einfluss auf die Positionier- und Wiederholgenauigkeit des Systems. Der Vorgang wird maßgeblich durch die Wälzlagerung beeinflusst. Rolling Bearing inside Ansys stellt sicher, dass der Kraftfluss innerhalb der Baugruppe realistisch simuliert wird und die Verschiebungen somit präzise dargestellt werden. Höchste Präzision wird durch eine hohe Systemsteifigkeit erzielt.

„Die Ergebnisse können wir in einem zeitsparenden Simulationsprozess generieren, da wir auf die detaillierte Abbildung der Wälzkörper verzichten können. Mit Rolling Bearing inside Ansys wird der Kraftfluss im kompletten System richtig abgebildet. Damit können wir das Optimierungspotential bei kurzen Entwicklungszeiten und hoher Ergebnisqualität ausschöpfen“ ,so Michael Keller, Wittenstein SE.

Abbildung 3: Zeitsparende und präzise Simulation mit Rolling Bearing inside Ansys Foto: Wittenstein SE

Abbildung 3: Zeitsparende und präzise Simulation mit Rolling Bearing inside Ansys

Foto: Wittenstein SE

Simulation mit Rolling Bearing inside Ansys:

  • Automatische Modellierung der Wälzkörper mit nichtlinearen Ersatzfedern
  • Zugkräfte werden nicht übertragen
  • Lagersteifigkeit ergibt sich automatisch entsprechend der anliegenden Belastung
  • Gute Übereinstimmung mit dem Versuch

Im Video stellt Ihnen Herr Keller den Einsatz vor

Kostenloses Einstiegs-Webinar: Experten zeigen, wie Sie in 3 Schritten Wälzlager in die Gesamtbaugruppe einbauen

Ihr Interesse wurde geweckt? Unsere Experten Oliver Ahrend von CADFEM, Alexandru Dadalau von Meshparts und der Lagerexperte Dr. Werner Horn zeigen Ihnen exklusiv im kostenlosen Webinar, wie Sie mit Rolling Bearing inside Ansys ohne Expertenkenntnisse in drei einfachen Schritten Wälzlager schnell und präzise in Ihrer Gesamtbaugruppe berücksichtigen können. Erfahren Sie mehr über die Bedeutung von Wälzlagern in der Produktentwicklung und die Integration von Lagern mit Hilfe der CADFEM Extension Rolling Bearing inside Ansys in die Gesamtbaugruppe. Erhalten Sie einen Einblick auf den Einfluss von Lagervorspannung und Lagerluft auf Ihr Gesamtsystem und darauf, wie Sie Lagerbeanspruchungen auswerten und deuten können. Unsere Experten stehen Ihnen exklusiv für Ihre Fragen zur Verfügung.

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Von CADFEM GmbH

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Tel.: 08092/7005-46
E-Mail: vertrieb@cadfem.de
www.cadfem.net/rollingbearing