SKF Spindelsimulator. Leistungsstarke Analysesoftware für Spindel-Anwendungsfälle

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1 SKF Spindelsimulator Leistungsstarke Analysesoftware für Spindel-Anwendungsfälle

2 SKF Spindelsimulator Leistungsstarke Analysesoftware für Spindellagerungen Der SKF Spindelsimulator ist eine umfassende Simulationssoftware für die Analyse von Spindel-Anwendungsfällen. Er basiert auf der SKF Simulatorplattform und nutzt die gleiche fortschrittliche Technologie. Bei der Entwicklung wurde besonders auf die Bedienerfreundlichkeit geachtet. Die Software berücksichtigt die Auswirkungen der Betriebsdrehzahl und -temperatur auf die Lagerwelle und Gehäusepassung und damit auch auf die Vorspannung. Sie analysiert für alle Zeitpunkte innerhalb der Spindel-Gebrauchsdauer die Auswirkungen externer Belastungen auf Welle und Lager. Die Software ermittelt für jeden beliebigen Zeitpunkt hochpräzise Daten für alle Kontaktpunkte aller Wälzkörper in allen Lagern auf der Welle. Die voraussichtliche Ermüdungslebensdauer des Lagers wird ebenfalls bestimmt. Die Software wurde erst durch die Integration von SNFA und SKF möglich; in ihre Entwicklung ist das kombinierte Fachwissen der Experten aus beiden Unternehmen eingeflossen. Das Programm kennt die Details der neuen SKF-SNFA Hochgenauigkeitslager (Super-precision bearings) und kann daher auch Spindelanwendungen berechnen, in denen diese neuen Lager zum Einsatz kommen sollen. Mit dem Spindelsimulator kann der Anwender das umfassende Fachwissen von SKF nutzen. Funktionsumfang: Alle Hochgenauigkeitslager Biegelinien der Welle Einbauanalyse (Vorspannung, Welle, Gehäusepassung usw.) Bestimmung des axialen Temperaturfeldes für Welle und Gehäuse (z-richtung) als 2D-Darstellung Schmier- und Werkstoffdatenbank Möglichkeit der Einstellung der Gravitationsrichtung Ermüdungslebensdauerprognose für Lager Rotorsimulation Drehzahlgrenzwerte Vorteile: die Software enthält das kombinierte Fachwissen von SKF und SNFA schnelle und bedienerfreundliche Simulation von Spindelanwendungsfällen Berücksichtigung aller Ausführungen der SKF-SNFA Hochgenauigkeitslager (Schrägkugellager, Zylinderrollenlager, zweireihige Zylinderrollenlager und zweiseitig wirkende Axial-Schrägkugellager) Nutzung der SKF Simulatorplattform; hochpräzise Ergebnisse 3D-Animationen verdeutlichen das Betriebsverhalten der Spindel Berichtsvorlagen erleichtern die Erstellung von Berichten umfangreiche und klar verständliche Hilfe und Dokumentation mit dem SKF Spindelsimulator profitiert der Anwender vom umfangreichen Fachwissen der SKF Ingenieure

3 Eigenschaften Anbindung an die SKF-SNFA Lagerungs-Datenbank Durch die Datenbank-Anbindung wird gewährleistet, dass die verwendeten Daten immer dem aktuellen Fertigungsstandard entsprechen. Hochgenauigkeitslager In der Datenbank sind alle Ausführungen der SKF-SNFA Hochgenauigkeitslager erfasst. Werk- und Schmierstoff-Datenbank Der Anwender kann zwischen vielen Werk- und Schmierstoffen auswählen. Zusammenfassen von Lagern Die bedienerfreundlichen Möglichkeiten zur Zusammenfassung von Lagern ermöglichen die Zusammenstellung vorgespannter Lagersätze sowie die schnelle Simulation individueller Anwendungsfälle. Vorspannung und axiale Lagerluft Lagersätze können wahlweise fest, mit Federn oder hydraulisch vorgespannt werden. Zusätzlich lässt sich auch die axiale Lagerluft festlegen. Normvorspannung Die Software berücksichtigt die genormten Vorspannungsklassen der Hochgenauigkeitslager-Reihe. Sondervorspannungen Wenn die Normvorspannungen den Betriebsanforderungen nicht gerecht werden, kann der Anwender eine Sondervorspannung einstellen. Toleranzdatenbank Erlaubt die schnelle und einfache Auswahl von genormten Maßtoleranzen. Der Anwender kann auch eigene Toleranzen angeben. Drehzahlen für die Öl-Luft- und die Fettschmierung Diese Softwarekomponente bestimmt die Drehzahlgrenzwerte für Lager und Lagersätze in Abhängigkeit von der Passung, dem Raumangebot und den Betriebsbedingungen (Fett- und Luft-Ölschmierung). Wellenausführung als 2D-Darstellung Die 2D-Darstellung gibt eine gute Übersicht über das Wellenmodell und ermöglicht die unkomplizierte Simulation individueller Anwendungsfälle. Parametertabellen Tabellen mit den wichtigsten Betriebsparametern der Lager bzw. der vorgespannten Lagersätze erlauben eine schnelle Übersicht und Anpassung der Simulation. Spindelneigung Die Software berücksichtigt bei der Simulation die tatsächliche Lage der Welle (waagerecht, senkrecht oder schräg). Elektromotor-Rotor Der Rotor von Elektromotoren kann ebenfalls simuliert werden. Eingabe des axialen Temperaturfeldes für Welle und Gehäuse Für Welle und Gehäuse kann das axiale Temperaturfeld festgelegt werden.

4 Einzellager-Berechnung Die Software kann die Daten der einzelnen Lager einer Lagersimulation schnell analysieren. Dabei berücksichtigt sie das Temperaturfeld im System, die verwendeten Werkstoffe, die Vorspannungen sowie Passungen bzw. die Lagerluft und bestimmt die tatsächlichen Betriebsparameter in Abhängigkeit von der Wellendrehzahl, der Wellenschiefstellung bzw. den einwirkenden Belastungen. Onlinehilfe Die umfassende und bedienerfreundliche Onlinehilfe erleichtert die Nutzung der leistungsstarken Simulationssoftware. Einbau-Analyse Die Software bestimmt die Spindelstatik und berechnet die Lagerkontaktparameter und die Vorspannung bei der Bezugstemperatur (im Ruhezustand) bzw. bei der Betriebstemperatur. Sie bestimmt den Einfluss der Wellen- und Gehäusepassung und der ursprünglichen Vorspannung des Lagersatzes. Betriebsanalyse und Lastzyklusberechnung Die Betriebsanalyse prognostiziert das Systemverhalten im Betrieb, darunter die externen Kräfte, die Betriebstemperaturen, die Vorspannungen und die Drehzahlen. Bei der Lastzyklusberechnung können die Betriebsbelastungen der Spindel und die Drehzahlen für jeden beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Spindelgebrauchsdauer ermittelt werden. Axiale Temperaturverteilung 3D-Betriebsanimationen Die dreidimensionalen Animationen visualisieren das Modellverhalten im laufenden Betrieb und bieten damit eine anwenderfreundliche Darstellung des zu erwartenden Betriebsverhaltens der Spindel. Berichtsvorlagen Die Vorlagen erlauben eine schnelle Zusammenstellung von Berichten. Einzellagerberechnung Betriebsparameter Der Bericht enthält Angaben über alle relevanten Betriebsparameter wie Kontaktbelastung, Berührungswinkel, Verschiebungen, Lagerbelastungen, Wellenschiefstellungen usw. Gebrauchsdauerberechnung Der SKF Spindelsimulator prognostiziert die Lebensdauer des Lagers für alle Lastzykluspunkte sowie für den Lastzyklus insgesamt. Biegelinien Eine Kurvendarstellung der Biegelinien verdeutlicht die Verformung der Welle. Einbauanalyse Berichtsvorlage Betriebsanalyse/Belastungszyklusberechnung und 3D-Animation

5 SKF Berechnungshilfsmittel SKF verfügt über eines der umfassendsten und leistungsfähigsten Programmpakete zur Berechung und Simulation von Wälzlagerungen aller Art. Es enthält leicht verständliche Programme, die auf den einfachen in den SKF Katalogen angegebenen Formeln basieren, bis hin zu hochentwickelten komplexen Berechungs- und Simulationsprogrammen, die nur auf Parallel-Computern laufen können. Es gehört zur SKF Philosophie, eine Auswahl von leistungsfähigen Programmen vorzuhalten, um die unterschiedlichsten Kundenanforderungen abdecken zu können. Sie machen die Überprüfung oder Auslegung von Lagerungen im Dialog möglich. Andere Programme bieten hochentwickelte Softwarelösungen zur Simulation von ganzen Lagersystemen und zum virtuellen Testen von Produkten. Soweit möglich, sind diese Programme für den Praxiseinsatz auf Laptops, PCs oder Servern bei SKF, aber auch beim Kunden ausgelegt. Auch wird darauf geachtet, dass sie in andere Programme integriert bzw. mit diesen kompatibel sind. Interaktiver SKF Lagerungskatalog Der Interaktive SKF Lagerungskatalog ist ein einfach zu bedienendes Hilfsmittel für die Lager auswahl und -berechnung. Die Berechnungen für Wälzlager basieren auf den in diesem Katalog angegebenen Gleichungen. Das elektronische Format erlaubt einfache Navigation und das schnelle Auffinden der benötigten Information. Suchfunktionen, ausgehend von der Lager bezeichnung oder von den Abmessungen, sind vorhanden. Zudem ist der Interaktive SKF Lagerungs katalog behilflich beim Generieren von 2D- und 3D-CAD-Dateien in vielen Formaten via . Der Interaktive SKF Lagerungskatalog steht online unter com zur Verfügung. Er enthält neben ausführlichen Angaben über das SKF Sortiment an Wälzlagern und Wälzlagerzubehör noch ausführliche Angaben über SKF Lagereinheiten, Lagergehäuse, Gleitlager und Dichtungen. SKF Bearing Beacon SKF Bearing Beacon ist das neue Grundlagenprogramm zur Berechnung von Wälzlagerun gen, das von SKF Beratungsingenieuren genutzt wird, um die Lagerungsprobleme der Kunden optimal zu lösen. Es ist das Nachfolgeprogramm von Beacon und verfügt über eine grafische 3D-Modellierungsumgebung für elastische Systeme, in die auch Umbauteile einer Lagerung ein gebunden werden können. SKF Bearing Beacon kombiniert die Fähigkeit, allgemeine mechani sche Systeme unter Verwendung von Wellen, Zahnrädern und Gehäusen darstellen zu können mit der Möglichkeit, anhand eines genauen Lagermodells das Systemverhalten in einer virtuellen Umgebung eingehend untersuchen zu können. Damit lassen sich auch Berechungen zur Wälzlagerermüdung durchführen, die auf der allgemeinen Formulierung der erweiterten SKF Lebensdauer aufbauen. SKF Bearing Beacon ist das Ergebnis einer mehrjährigen SKF Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Orpheus Dieses Simulationswerkzeug erlaubt die eingehende Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Lagerungen und der von ihnen verursachten Schwingungen und Geräusche. Mit Orpheus kann das dynamische Verhalten in geräusch- und schwingungskritischen Lagerungen wie z.b. in Elektromotoren oder in Getrieben optimiert werden. Es berücksichtigt dabei alle von den Umbauteilen und den mit der Welle umlaufenden Bauteilen herrührenden Schwingungen und Geräusche. Orpheus verhilft zu einem vertieften Verständnis über das dynamische Verhalten einer Lagerung und zeigt z.b. die Auswirkungen von Formabweichungen oder Fluchtungsfehlern an Umbauteilen auf. Es versetzt die SKF Beratungsingenieure in die Lage, die für eine bestimmte schwingungskritische Lagerung am besten geeignete Lagerart und -größe auszu suchen und gleichzeitig Vorschläge für die erforderliche Lagerluft oder -vorspannung sowie die Gestaltung und Tolerierung der Umbauteile zu machen. Beast Beast ist ein Simulationsprogramm, mit dem SKF Beratungsingenieure die dynamischen Verhältnisse innerhalb eines Lagers detailliert nachbilden können. Es kann als virtueller Teststand angesehen werden, der eingehende Untersuchungen von Kräften, Momenten usw. innerhalb des Lagers unter praktisch jeder beliebigen Belastung erlaubt. Es ermöglicht damit den Test von neuen Lagerungskonzepten und Konstruktionen in kurzer Zeit und liefert mehr Informationen, als es ein echter Versuch kann. Weitere Programme Zusätzlich zu den bereits genannten Program men hat SKF spezielle Programme entwickelt, mit denen SKF Wissenschaftler die Gestaltung von Funktionsoberflächen optimieren können, um so Lagern z.b. unter schwierigen Betriebsbedingungen eine längere Lebensdauer zu geben. Mit einem dieser Programme kann auch die Schmierfilmdicke im elasto-hydrodynamischen Bereich bestimmt werden. Zudem lässt sich die lokale Schmierfilmdicke ermittelt, die sich aufgrund der dreidimensionalen Oberflächenstruktur im Wälzkontakt ergibt und ihr Einfluss auf die Ermüdungslebensdauer daraus ableiten. Zur Vervollständigung der Möglichkeiten stehen bei SKF noch handelsübliche Programme, z.b. für FEM-Berechnungen von Bauteilen oder zur Analyse allgemeiner dynamischer Systeme zur Verfügung. Auf diese in SKF-eigene Programme integrierten Berechnungsprogramme können über SKF Internetportale Kunden zugreifen, die an gemeinsamen Entwicklungs projekten interessiert sind.

6 Dichtungen Mechatronik Schmiersysteme Dienstleistungen Lager und Lagereinheiten The Power of Knowledge Engineering In der über einhundertjährigen Firmengeschichte hat sich SKF auf fünf Kompetenzplattformen und ein breites Anwendungswissen spezialisiert. Auf dieser Basis liefern wir weltweit innovative Lösungen an Erstausrüster und sonstige Hersteller in praktisch allen Industriebranchen. Unsere fünf Kompetenzplattformen sind: Lager und Lagereinheiten, Dichtungen, Schmiersysteme, Mechatronik (verknüpft mechanische und elektronische Komponenten, um die Leistungsfähigkeit klassischer Systeme zu verbessern) sowie umfassende Dienstleistungen, von 3-D Computersimulationen über moderne Zustandsüberwachungssysteme für hohe Zuverlässigkeit bis hin zum Anlagenmanagement. SKF ist ein weltweit führendes Unternehmen und garantiert ihren Kunden einheitliche Qualitätsstandards und globale Produktverfügbarkeit. SKF und SNFA sind eingetragene Marken der SKF Gruppe. SKF Gruppe 2009 Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit unserer vorherigen schriftlichen Genehmigung gestattet. Die Angaben in dieser Druckschrift wurden mit größter Sorgfalt auf ihre Richtigkeit hin überprüft. Trotzdem kann keine Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen werden, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hier enthaltenen Informationen ergeben. PUB BU/P DE September 2009 Gedruckt in Schweden auf umweltfreundlichem Papier. skf.com