Stirnradpaare nach DIN 3990 / ISO 6336 und weiteren Normen

• Geometrie von außen- und innenverzahnten Gerad- und Schrägstirnrädern nach DIN 3960, DIN 3961, DIN 3964, DIN 3967, DIN 3977 und DIN 868
• Entwurfsauslegung: unter Vorgabe von Leistungsdaten, Werkstoff etc. sowie des gewünschten Übersetzungsverhältnisses und optional eines Achsabstandsbereiches werden mögliche Ausführungsvarianten vorgeschlagen und tabellarisch zur Auswahl gestellt
• Vorgabe von Eingriffs- und Schrägungswinkel in Dezimalgrad oder in Grad, Minute, Sekunde
• Alternative Eingabe für Normalmodul als Diametral und Circular Pitch
• Berücksichtigung der Profilverschiebung mit Auslegungsfunktion für ausgeglichenes spezifisches Gleiten und für weitere Kriterien, wie z.B. max. Zahnfußsicherheit
• Erweiterter Bereich für mögliche Profilverschiebungen
• Vorgabe des Betriebsachsabstandes oder Berechnung aus vorgegebenen Profilverschiebungsfaktoren
• Vorgabe eines festen Betriebsachsabstandes entkoppelt von der Profilverschiebungssumme
• Zahndickentoleranzen und Achsabstandsabmaße aus Listboxen auswählbar oder individuell definierbar
• Kopfkantenbruch / Kopfabrundungsradius kann in der Berechnung berücksichtigt werden
• genormte Werkzeugbezugsprofile nach ISO 53, DIN 867 und DIN 3972 können gewählt oder individuell vorgegeben werden, Protuberanzwerkzeuge mit und ohne Bearbeitungszugabe, Auslegungsfunktion für Sonderwerkzeuge, Protuberanzwerkzeuge mit verschobener Bezugsprofillinie, kopfüberschneidende Werkzeuge sowie Werkzeuge mit Kantenbruchflanke
• Hoch- und Kurzverzahnungen
• Werkzeugarten: Wälzfräser, Schneidrad / Stoßrad, konstruierte Evolvente
• Individuelle Vorgabe des Faktors für die Mindestzahnkopfdicke
• Vorgabe des Faktors für Mindestzahnkranzdicke
• Ermittlung der Prüfmaße für die Verzahnung
• Ermittlung der Zahndickenabmaße aus gemessenen Werten bzw. aus vorgegebenen Prüfmaßen
• Verzahnungsqualitäten / Toleranzen nach DIN 3961, DIN 58405, ISO 1328 und ANSI / AGMA 2015
• Prüfung auf Eingriffsstörungen auf Basis der exakten Zahnform mit Berücksichtigung aller Toleranzen
• Darstellung der exakt berechneten Zahnform mit Animation / Simulation des Zahneingriffs auch für verschiedene Toleranzlagen
• Vorgabe und Berücksichtigung von Profilmodifikationen in der Zahnform: lineare und kreisförmige Kopfrücknahme, lineare und kreisförmige Fußrücknahme, symmetrische Höhenballigkeit
• Auslegung lange oder kurze Profilrücknahme, Vorgabe der Rücknahmenlänge oder des Startdurchmessers der Modifikation
• Auslegung des Betrages der Profilrücknahme mit Vorgabe des Drehmomentes in Prozent des Nennmomentes sowie Anzeige der Leerlauf-Profilüberdeckung
• Vorgabe von Flankenmodifikationen: Endrücknahme, symmetrische und asymmetrische Breitenballigkeit  inkl. Vorschlagswerte für Beträge der Endrücknahme oder Balligkeit gemäß Anhaltswerten der DIN 3990
• Geometrie von Innenverzahnungen mit gleichen Zähnezahlen möglich (Zahnwellengeometrie)
• Auslegung von Innenradpaarungen mit kleiner Zähnezahldifferenz (|z2| - z1 < 4) möglich
• Berechnung mit nicht ganzzahligen Zähnezahlen, d.h. Zähnezahlen mit Nachkommastellen auf Anfrage freischaltbar
• Berechnung mit Schrägungswinkel größer 45 Grad auf Anfrage freischaltbar
• Tragfähigkeitsberechnung nach DIN 3990 Methode B, ISO 6336 Methode B und ISO/TR 13989 (Fressen) sowie ANSI / AGMA 2101-D04 (identisch mit ANSI / AGMA 2001-D04) mit integrierter Werkstoff- und Schmierstoffdatenbank inkl. hochreiner Stähle mit von DIN / ISO abweichender Wöhlerlinie
• Tragfähigkeitsberechnung mit Lastkollektiven nach ISO 6336 Teil 6 basiert auf Palmgren-Miner-Regel: lastabhängige K-Faktoren werden einzeln für jeden Lastfall berechnet; Sicherheiten werden solange iteriert, bis sich die vorgeschriebene Schadenssumme bzw. der Schadenssummenbereich ergibt
• Lastkollektivdefinition inkl. Breitenlastfaktor KHß und Temperatur möglich, Vorgabe Anwendungsfaktor auch in Kombination mit Lastkollektiv möglich
• Tragfähigkeitsberechnung für Kunststoffzahnräder nach VDI 2736
• Kunststoff-Werkstoffe verfügbar
• max. mögliche Zahnnormalkraft und max. übertragbares Drehmoment auf Basis der statischen und dynamischen Zahnfuß-Sollsicherheiten
• Blitztemperaturverlauf (Kontakttemperatur)
• Berücksichtigung von Schleifkerben in der Tragfähigkeitsberechnung
• optimale Einhärtetiefe, Vorgabe manuelle Einhärtetiefe und Berücksichtigung in der Festigkeitsberechnung
• Betriebsweise schwellend, wechselnd oder reversierend
• Berücksichtigung von Rollen, Kugelstrahlen, Schleifen oder spanende Bearbeitung für Zahnfuß
• Berechnung der Anzahl der Lastwechsel oder individuelle Vorgabe oder Vorgabe der Anzahl Zahneingriffe
• Optionale Vorgabe der mittragenden Zahnbreite für Zahnfuß bei unterschiedlichen Radbreiten von Rad 1 und 2 (DIN 3990 / ISO 6336)
• Werkstoffpaarungsfaktor vorgebbar
• Langzeitlebensdauerfaktoren anpassbar (ISO 6336)
• Zahnreibungsverlustleistung, Verzahnungswirkungsgrad nach Niemann
• Berechnung der Sicherheiten für Zeit- und Dauerfestigkeit sowie statische Sicherheit (Zahnfuß, Flanke- bzw. Grübchen, Fressen)
• min. / max. Profilüberdeckung
• Einheitenumschaltung global zwischen metrischem und US-Einheitensystem, Einheitenumschaltung für Einzelparameter innerhalb eines Einheitensystems
• detailliertes Protokoll im HTML- und PDF-Format
• Ausgabe von CAD-Daten über TBK CAD-PlugIns oder als DXF-File
• Ausgabe Normalschnitt der Zahnlücke im 2D-DXF-Format
• GDE-Ausgabe (Gear Data Exchange) als XML-Datei nach VDI / VDE Richtlinie 2610

Dieses Zahnradberechnungsmodul ermöglicht die einfache und schnelle Berechnung der Geometrie von Stirnradpaaren nach DIN 3960, DIN 3961, DIN 3964, DIN 3967, DIN 3977 und DIN 868. Es sind sowohl geradverzahnte als auch schrägverzahnte Außen- und Innenstirnräder möglich. Bei der Berechnung werden Profilverschiebung, Kopfkantenbruch und Toleranzen berücksichtigt. Zahndickentoleranzen und Achsabstandsabmaße können bequem über entsprechende Listboxen ausgewählt werden. Für die Profilverschiebung ist eine Auslegungsfunktion für ausgeglichenes spezifisches Gleiten verfügbar. Für die Berechnung ist der Betriebsachsabstand vorgebbar oder kann aus den Profilverschiebungsfaktoren ermittelt werden. Verschiedene genormte Werkzeugbezugsprofile nach ISO 53, DIN 867 und DIN 3972 stehen für die Berechnung zur Auswahl oder können individuell vorgegeben werden. Hoch- und Kurzverzahnungen sind ausführbar. Weiterhin werden die Prüfmaße für die Verzahnung ermittelt. Dabei werden die notwendige Messzähnezahl sowie Messkörperdurchmesser automatisch berechnet. Optional können diese Werte auch durch den Anwender definiert werden. Darüber hinaus ist die Berechnung der Zahndickenabmaße aus den Prüfmaßen rückwärts möglich.

Ein besonderes Highlight des Moduls ist die Darstellung der exakt berechneten Zahnform mit Animation/Simulation des Zahneingriffs. Für diese Darstellung können die kleinsten, mittleren und größten Abmaße für die Zahndicken, die Kopfkreise und den Achsabstand gewählt werden. Weiterhin erhält der Anwender entsprechende Hinweise oder Warnungen, z.B. für möglicherweise auftretende Eingriffsstörungen. Die Prüfung auf Eingriffsstörungen erfolgt permanent im Hintergrund auf Basis der exakten Zahnform.

Neben der Geometrieberechnung steht auch die Tragfähigkeitsberechnung nach DIN 3990 Methode B zur Verfügung. Hiermit können die Sicherheiten für Zeit- bzw. Dauerfestigkeit sowie für die statische Sicherheit berechnet werden. Es werden die Zahnfuß- sowie Flanken- bzw. Grübchentragfähigkeit und die Fresstragfähigkeit nach dem Integral- und Blitztemperaturkriterium ermittelt. Der Verlauf der Kontakt-temperatur über den Zahneingriff wird grafisch dargestellt.

Alternativ ist auch die Tragfähigkeitsberechnung für Zahnfuß und Flanke bzw. Grübchen nach ISO 6336 (2008) Methode B verfügbar. Für die Fresstragfähigkeit wurde die ISO/TR 13989 integriert.

Weiterhin wird die Tragfähigkeitsberechnung mit Lastkollektiven unterstützt. Die Lastkollektiveberechnung erfolgt nach ISO 6336 Teil 6. Die Methode basiert auf der Palmgren-Miner Regel. Dabei werden die lastabhängigen K-Faktoren einzeln für jeden Lastfall berechnet. Die Sicherheiten werden solange iteriert, bis sich die vorgeschriebene Schadenssumme bzw. der Schadenssummenbereich ergibt. Dieses Verfahren ist sehr genau und wird u.a. in der Windkraftindustrie gefordert.

Neben einer Werkstoff- und Schmierstoffauswahl können zusätzliche Einflüsse, wie Schleifkerben, Betriebsweise etc., in der Berechnung berücksichtigt werden.

Selbstverständlich stehen in diesem Modul auch wieder die Redo/Undo-Funktionalität sowie die Protokollfunktion für HTML- und PDF-Berechnungsprotokolle zur Verfügung.