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Zahnwelle
Mit dem vorliegenden Programm können Zahnwellenverbindungen nach DIN 5480 berechnet werden. Berechnet werden Geometrie- und Festigkeitswerte, sowie Prüfmaße. Das Programm bietet die Möglichkeit der Nachrechnung oder der Auslegung einer Zahnwellenverbindung.
Wird für die Kerbwirkungszahl bezogen auf Biegung ßkb keine Eingabe getätigt, so wird diese durch das Programm berechnet. Werden für die Meßrollendurchmesser der Welle DMw und/oder der Nabe DMn keine Eingaben getätigt, so werden diese ebenfalls berechnet. Das gleiche gilt für die Eingabe der Meßzähnezahl k.
Die Eingabe des Nabenaußendurchmesser de2 wird für die Berechnung der Nabenspannung durch radiale Flankenkräfte (Sprengwirkung) benötigt. Wird keine Eingabe getätigt, so wird die Nabenspannung durch radiale Flankenkräfte nicht berechnet.
Die Werkstoff-Kenndaten können aus der zentralen Werkstoffdatei WERKST ermittelt werden.
Für die Darstellung der Ergebnisse stehen insgesamt 6 grafische Auswertungen zur Verfügung, wie z.B. die Zahnform (Evolvente) Welle und Nabe, Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente) Welle und Nabe sowie das Zahnwellenprofil (Evolvente) Welle und Nabe.
Berechnungsgrundlage und Geltungsbereich
Berechnungsgrundlage
Die Berechnungsgrundlage für das Berechnungsmodul Zahnwellenverbindung nach DIN 5480 stellt folgende Literatur dar:
- DIN 3960 Begriffe und Bestimmungsgrößen für Stirnräder (Zylinderräder)und Stirnradpaare (Zylinderradpaare) mit Evolventenverzahnung, Ausgabe März 1987.
- DIN 3961 Toleranzen für Stirnradverzahnungen (Grundlagen), Ausgabe August 1978.
- DIN 3962 Toleranzen für Stirnradverzahnungen (Toleranzen für Abweichungen einzelner Bestimmungsgrößen), Teil 1, Ausgabe August 1978.
- DIN 3977 Meßstückdurchmesser für das radiale oder diametrale Prüfmaß der Zahndicke an Stirnrädern (Zylinderrädern), Ausgabe Februar 1981.
- DIN 5466 Entwurf, Tragfähigkeitsberechnung von Zahn- und Keilwellenverbindungen, Ausgabe September 1988.
- DIN 5480 Zahnwellen-Verbindungen mit Evolventenflanken, Ausgabe Oktober 1991.
- Roloff/Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag
- Dietz, P.: Betriebsverhalten von Zahn- und Keilwellenverbindungen. TU Clausthal
- Dietz P., Schäfer G., Wesolowski K.: Zahnwellenverbindungen - Beanspruchungs- und Verschleißverhalten. Konstruktion 45 (1993) S.227-234.
Geltungsbereich
Der Geltungsbereich für das Berechnungsmodul Zahnwellenverbindung nach DIN 5480 ist wie folgt festgelegt:
- Zahnwellenverbindungen nach DIN 5480
- Eingriffswinkel a = 30°
- Vollwelle
- Spiel- und Übergangspassungen der Zahnwellenverbindung
- Flankenzentrierte Zahnwellenverbindungen
- Herstellverfahren: Räumen, Wälzfräsen und Wälzstoßen
- kein Kopfkantenbruch
- Toleranzfeld und -reihe nach DIN 5480 Teil 14
- Zugfestigkeit Rm : 300 ≤ Rm ≤ 1200 N/mm²
- Rauhtiefe Rz : 0 ≤ Rz ≤ 1000 µm
- Reibbeiwert b : 0 ≤ β ≤ 1
- Wellen-Kerbwirkungszahl bkb : 1 ≤ βkb ≤ 10
- Naben-Außendurchmesser de2 : de2 ≤ 100000 mm
- Modul m : 0,5 ≤ m ≤ 10 mm
- Zähnezahl z : 6 ≤ z ≤ 1000
- Wellen-Profilverschiebungsfaktor : -1 ≤ x1 ≤ 6
