Bauteil 146: Getriebe /Lager

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Welleneintritt
2	Wellenaustritt

Allgemeines Vorgabewerte Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Dieses Bauteil ermöglicht die Modellierung eines Getriebes oder eines Lagers. Dabei werden sowohl die Drehzahlen als auch Energieverluste berücksichtigt. Es kann nur mit dem Leitungstyp „mechanische Welle“ verwendet werden.

Das Getriebe liegt zwischen den beiden Wellen und bewirkt eine Umsetzung der Drehzahl.
Die Drehzahl am Austritt kann dabei wahlweise direkt als Vorgabewert N2 spezifiziert (FSPEC=1) oder anhand eines spezifizierten Drehzahl-Verhältnisses N1N2 ermittelt werden (FSPEC=2).

Beim Lager bleibt die Drehzahl konstant (FSPEC=3).

Für die Abbildung der Getriebe- bzw. Lagerverluste stehen fünf Varianten zur Verfügung:

FSPECQ=1: Nutzung der empirischen Formel für Getriebeverluste von Renk/Tacke (siehe Gleichungen)
FSPECQ=2: Vorgabe des Getriebeverlusts QLOSSN im Auslegungsfall und einer Kennlinie CQLOSS für das Teillastverhalten dieser Größe
FSPECQ=3: Vorgabe eines Getriebewirkungsgrads ETAN im Auslegungsfall und einer Kennlinie CETA für das Teillastverhalten dieser Größe
FSPECQ=4: Vorgabe der Reibungszahl MU für Lagerverluste. Daraus ergibt sich der mechanische Leistungsverlust zu MU*Q1
FSPECQ=5: Auswertung der Kernelexpression EQLOSS zur Berechnung des mechanischen Leistungsverlusts

Vorgabewerte

FMODE	Schalter für den Berechnungsmodus Auslegung /Teillast =0: GLOBAL (Auslegung) =1: Lokale Teillast (d.h. immer Teillast-Modus, auch wenn global eine Auslegungsrechnung durchgeführt wird) = -1: lokale Auslegung
FSPEC	Schalter für Vorgabe der Drehzahlen =1: Übersetzungsverhältnis N1N2 gegeben =2: Austrittsdrehzahl N2 gegeben =3: Drehzahl unverändert (Lager) =-1: Beide Drehzahlen von außen gegeben
N1N2	Übersetzungsverhältnis
N2	Austrittsdrehzahl
FSPECQ	Schalter für Vorgabe der Leistungsübertragung =1: Renk / Tacke - Formel verwenden =2: Leistungsverlust-Kennlinie verwenden =3: Übertragungswirkungsgrad-Kennlinie verwenden =4: Leistungsverlust = MU* Wellenleistung =5: EQLOSS zur Leistungsberechnung verwenden.
ETAN	Übertragungswirkungsgrad
QLOSSN	Übertragungsverlust (nominal)
MU	Reibungsbeiwert
EQLOSS	Leistungsverlustfunktion
Q1N	Antriebsleistung (nominal)

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen

Kennlinien

Kennline 1
Name: CQLOSS
Titel: Leistungsverlust
Beschreibung: Der Leistungsverlust QLOSS hängt ab von der zugeführten Leistung Q1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

Q1 bezogen auf die Antriebsleistung im Nennlastfall Q1N
QLOSS bezogen auf die Antriebsleistung im Nennlastfall Q1N

QLOSS/Q1N = f (Q1 / Q1N) oder QLOSS= Q1N* f (Q1/Q1N)
X-Achse : Q1/Q1N
Y-Achse : QLOSS/Q1N

Kennline 2
Name: CETA
Titel: Übertragungswirkungsgrad
Beschreibung: Der Übertragungswirkungsgrad ETA hängt ab von der zugeführten Leistung Q1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

Q1 bezogen auf die Antriebsleistung im Nennlastfall Q1N
ETA bezogen auf den Übertragungswirkungsgrad im Nennlastfall ETAN

ETA/ETAN = f (Q1/Q1N) oder ETA= ETAN * f (Q1/Q1N)
X-Achse : Q1/Q1N
Y-Achse : ETA/ETAN

Verwendete Physik

Gleichungen

Hinweis: Die Drehzahl einer mechanischen Welle wird Ebsilon-intern auf den Massenstrom abgebildet. Daher treten die „Massenströme“ M1 und M2 in den Gleichungen auf.
Die Variablen für den Druck (P1 und P2) werden vom Bauteil nicht verwendet, müssen aber für das Gleichungssystem definiert sein. Deshalb wird auch eine Druck-Gleichung abgesetzt.

Alle Fälle
	Falls FSPEC= 1: N1N2 * M2 – M1 = 0 (1) N2 = M1/N2N1 2: M2 = N2 (1) N1N2 = M1/N2 3: M2 – M1 = 0 (1) N2 = M1 N2N1 = 1 P2 – P1 = 0 (2)
Auslegungsfall
	Falls FSPECQ= 1: Falls N2<3000 Falls N1N2 <= 6 ETAG44 = 0.9915-0.00128(N1N2-1) sonst ETAG44 = 0.9851-0.0027(N1N2-6) sonst ETAG44 = 0.989-0.0029(N1N2-1) MVGMAX = H1(1.0D0-ETAG44) MVGK = 0.7333* MVGMAX DQ = MVGK +(0.2667MVGMAX/(H1- MVGK))(H1- MVGK) ETA = 1 – DQ/H1 QLOSS = 0 2: ETA = 1 QLOSS = QLOSSN 3: ETA = ETAN QLOSS = 0 4: ETA = 1 QLOSS = MU * H1 5: ETA = 1 QLOSS = EQLOSS H2 – ETA * H1 = -QLOSS (3)
Teillastfall
	Falls FSPECQ= 1: Falls N2<3000 Falls N1N2 <= 6 ETAG44 = 0.9915-0.00128(N1N2-1) sonst ETAG44 = 0.9851-0.0027(N1N2-6) sonst ETAG44 = 0.989-0.0029(N1N2-1) MVGMAX = Q1N(1.0D0-ETAG44) MVGK = 0.7333* MVGMAX DQ = MVGK +(0.2667MVGMAX/(Q1N- MVGK))(H1- MVGK) ETA = 1 – DQ/H1 QLOSS = 0 2: ETA = 1 QLOSS = CQLOSS(H1/Q1N) * QLOSSN (CQLOSS: Leistungsverlusts-Kennlinie) 3: ETA = CETA(H1/Q1N) * ETAN QLOSS = 0 (CETA: Wirkungsgrad-Kennlinie) 4: ETA = 1 QLOSS = MU * H1 5: ETA = 1 QLOSS = EQLOSS H2 – ETA * H1 = -QLOSS (3)

Bauteilform

Form 1

Form 2

Beispiel

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