PolPartDesign
Tools für die Entwicklung und Konstruktion von Kunststoff-Formteilen
Schnappverbindungen · Zahnräder · Behälter
PolPartDesign enthält derzeit die Komponenten Schnappverbindungen, Zahnrad-Berechnung und Berechnung zylindrischer Kunststoffbehälter. Die Software wird schrittweise um weitere Berechnungen (z.B. Pressverbindungen) erweitert.
Projektunabhängig nutzbar sind außerdem die Sekanten-/Tangenten-E-Modul-Berechnung und die Wärmeleitzahl-Berechnung.
Bei Schnappverbindungen rasten Federelemente mittels Nocken, Haken oder Wülsten formschlüssig in entsprechende Vertiefungen ein. Dabei werden die zu verbindenden Teile an den Federelementen zügig verformt; nach dem Einschnappen wird die Deformation weitgehend zurückgestellt. Das Lösen – soweit möglich bzw. gefordert – läuft in analoger Weise ab.
Das Modul berechnet Schnappverbindungen für unterschiedliche Verbindungsarten, Verbindungsprinzipien und Federelemente.
Haupteigenschaften und -funktionen
- Festigkeits- und Stabilitätsnachweise
- Füge-, Löse- und Auslenkkraftberechnungen
- 12 verschiedene Verbindungsarten, Verbindungsprinzipien bzw. Federelemente
- Erfassung der erforderlichen Geometriedaten der Federelemente bzw. Verbindungsarten
- Variation durch Auswahl unterschiedlicher Rastelemente (Trapez-, Wulst-, Dreiecksraste …) und Querschnitts-Geometrien
- Überschlägige Ermittlung von E-Modul, E0-Modul (mittels Shorehärte), Reibungskoeffizient und zulässiger Dehnung
- Projektverwaltung in einzelnen Dateien, Drucken / Druckvorschau
Weitere Informationen zur Berechnung und zu Gestaltungsrichtlinien in Kapitel 11 des Buches „Entwicklung und Konstruktion von Kunststoffteilen“.
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Systemvoraussetzungen
- Lauffähig ab Windows 10
- Administrator-Rechte für Installation und Updates
- Auch ohne Internet nutzbar – eine Verbindung ist nur für die Aktivierung als Vollversion und die Update-Benachrichtigung nötig
Benutzerhandbuch PDF · 3,2 MB
Derzeit werden 12 Verbindungsarten bzw. Federelemente unterstützt.
5 Rastelemente stehen zur Auswahl.
8 Querschnitts-Geometrien der Federelemente stehen zur Auswahl.
1 / 8 · Schnappverbindungen (1/8)
2 / 8 · Schnappverbindungen (2/8)
3 / 8 · Schnappverbindungen (3/8)
4 / 8 · Schnappverbindungen (4/8)
5 / 8 · Schnappverbindungen (5/8)
6 / 8 · Schnappverbindungen (6/8)
7 / 8 · Schnappverbindungen (7/8)
8 / 8 · Schnappverbindungen (8/8)
Wegen des andersartigen Deformationsverhaltens der Kunststoffe (Viskoelastizität) ist die übliche Übertragung der Berechnungsmodelle für Metallzahnräder auf Kunststoffzahnräder sehr grenzwertig, aber noch immer Stand der Technik. Insbesondere die zulässige Zahnfußfestigkeit und Zahnflankenpressung sind kritische Kennwerte. Aufwendige Zahnradversuche für eine sehr begrenzte Anzahl von Kunststoffen erwecken den Eindruck praxisnaher Berechnungsvorgaben – tatsächlich sind Unvollständigkeit und Streubreite dieser Kennwerte erheblich, und funktionale Zusammenhänge zwischen wesentlichen Einflussgrößen (z.B. Zahntemperaturen, Lastwechsel, Schmierungsart) sind lückenhaft belegt.
Das Modul berechnet Kunststoff-Stirnradgetriebe in Anlehnung an DIN 3990: Nullgetriebe mit 20°-Evolventenverzahnung mit Gerad- und Schrägverzahnung sowie Kunststoffe mit einem E-Modul (Ursprungsmodul) nach DIN EN ISO 527 von E0 > 300 N/mm² bzw. einer Shorehärte nach DIN EN ISO 7619 > 60D. Getriebe mit Profilverschiebung lassen sich durch Modifizierung der relevanten Berechnungsvariablen und Einflussfaktoren nach DIN 3990 berechnen.
Haupteigenschaften und -funktionen
- Zahnmassetemperatur aus einer physikalisch fundierten Wärmebilanz (Reibungs- und mechanische Dämpfungsverluste) mit präzisiertem Wärmeübergangsmodell – der Werkstoffeinfluss auf die Zahntemperatur wird dadurch besser erfasst
- Zahnflankentemperatur mit einem modifizierten Integraltemperaturverfahren nach DIN 3990
- Dynamische Zusatzkräfte über die Anwendungsfaktoren nach DIN 3990 (Teil 1)
- Alle halbhart- und hartelastischen Kunststoffe ohne aufwendige Zahnradversuche
- Tragfähigkeitsnachweise für Zahnfußfestigkeit, Zahnflankenpressung, Zahnverformung sowie Zahnmasse- und Zahnflankentemperatur mit Angabe der Sicherheiten
- Festigkeitsnachweise und Temperaturkontrollen für Metallräder in kombinierten Getrieben entfallen
- Mitgelieferte lokale Datenbank mit Kunststoffen und Metallen; eigene Kunststoffdaten verwalten und anwenden
- Auswirkungen jeder Änderung von Eingaben und Entscheidungen sofort sichtbar; eigene Erfahrungswerte (z.B. Reibwert der Werkstoffpaarung, Arbeitsweise des Getriebes) nutzbar
- Projektverwaltung in einzelnen Dateien, Drucken / Druckvorschau, kontextspezifische Programmhilfen
In der Software können beliebig viele eigene Kunststoffe verwaltet und zur Berechnung ausgewählt werden. Außerdem enthält sie eine lokale Datenbank mit gängigen Werkstoffen für Kunststoff-Getriebe und -Zahnräder:
Kunststoffe 29
Metalle 10
1 / 5 · Zahnrad-Berechnung (1/5)
2 / 5 · Zahnrad-Berechnung (2/5)
3 / 5 · Zahnrad-Berechnung (3/5)
4 / 5 · Zahnrad-Berechnung (4/5)
5 / 5 · Zahnrad-Berechnung (5/5)
Berechnungen zur Belastung von zylindrischen Flüssigkeitsbehältern aus Kunststoff.
Haupteigenschaften und -funktionen
- Durchgehend konstante statische Belastung durch Vorgabe der Füllhöhe, Flüssigkeitstemperatur variierbar
- Unterbrochene (intermittierende) Belastung durch gleiche oder unterschiedliche Lastzyklen – je Zyklus Zeit, konstante Flüssigkeitstemperatur sowie minimale und maximale Füllhöhe; das Gesamtbelastungsschema kann mehrere Lastzyklen enthalten
- Berechnung der Mindestwanddicke und geometrische Angaben zu den Bereichen maximaler Belastung
- Festigkeitsnachweis für isotrope und orthotrope Kunststoffe
- Überschlägige Ermittlung von E-Modul, E0-Modul (mittels Shorehärte) und zulässiger Dehnung; Richtwerte für kritische Dehnungen
- Projektverwaltung in einzelnen Dateien, Drucken / Druckvorschau
Weitere Informationen zur Berechnung im Buch „Entwicklung und Konstruktion von Kunststoffteilen“.
1 / 3 · Intermittierende Belastung
2 / 3 · Statische Belastung
3 / 3 · Neues Projekt erstellen
Das Software-Modul „Handelsprodukte“ ist optional und enthält eine Datenbank mit den wichtigsten Kunststoff-Handelsproduktdaten mehrerer Hersteller. Die Datenbank ist auch als eigenständige Software PolPlastics erhältlich.
Formmassen folgender Hersteller sind enthalten
Enthaltene Handelsprodukte
Die wichtigsten Werkstoffdaten folgender Formmassen sind enthalten:
| Handelsname | Hersteller | Polymer-Familie |
|---|
In der DEMO-Version akzeptieren die Module nur bestimmte Eingaben; die Vollversion ist ohne Einschränkungen nutzbar.
| DEMO-Version | Vollversion | Vollversion + Handelsprodukte-DB | |
|---|---|---|---|
| kostenlos nutzbar | ja | nein | nein |
| Registrierung erforderlich | nein | ja | ja |
| ZahnradAnzahl Ritzel | max. 4 | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| ZahnradZähnezahl | nur 50…70 | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| ZahnradSchrägungswinkel | nur 11° | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| Zahnradeigene Anwendungsfaktoren | nein | ja | ja |
| ZahnradDrehzahlen | nur 500…1400 U/min | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| ZahnradGetriebenennleistung | nicht editierbar | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| SchnappverbindungE-Modul | nur 900…1400 N/mm² | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| SchnappverbindungSchnapphöhe | nur 1,0…1,8 mm | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| SchnappverbindungQuerschnitte | nur Kreis und Halbkreis | alle | alle |
| BehälterDurchmesser | nur 1900…2300 mm | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| Behältermax. Füllhöhe | nur 2400…2800 mm | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| BehälterDichte der Flüssigkeit | nur 1,0…1,2 g/cm³ | keine Einschränkungen | keine Einschränkungen |
| nutzbare Handelsprodukte (ca. 18.593) | ca. 5 % | ca. 5 % | alle |
Systemvoraussetzungen siehe „Jetzt ausprobieren“ im Reiter Schnappverbindungen.
