WL1+: Shaft Calculation Software

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1 WL1+: Shaft Calculation Software
WL1+는 DIN743 에 따르는 축의 하중, 변형율 및 위험속도는 물론 롤러베어링 예상수명 등의 연산을 수행합니다. 축 과 하중(Shaft and Loads) 축(shaft)은 100개까지의 원통형 혹은 원뿔형 축 세그먼트로 구성가능 합니다. 50개까지의 개별 힘(forces), 경로하중(path loads), 굽힘모멘트, 토오크 및 축력(axial forces)이 적용될 수 있습니다. WL1+는 기어로부터의 응력을 경로하중, 축력, 토오크 , 굽힘모멘트로 전환합니다. 그러나, 가장 쉬운 입력방법은 헥사곤의 기어프로그램 ZAR1+에서 연산되어진 결과인 기어 힘들을 그대로 받아들이는 것입니다.

2 WL1 Conformity Declaration (for ISO 9001)
굽힘모멘트(Bending Moment), 처짐(Deflection) 의 연산 : Numerical Integration (Interval configurable) 응력집중(Stress Concentration) : Coefficient at shaft sections: Aux.Image "KERBWIRK", Source: Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau (Springer ISBN ) DIN 743, release Oct. 2000 기준응력(Reference Stress) : Maximum stress theory, maximum shear theory, or maximum distortion theory Source: Holzmann, Technische Mechanik Teil 3 (Teubner ISBN ) DIN 743, release Oct. 2000 Material Database : Source: Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau (Springer ISBN ), DIN 743, release Oct. 2000 Dunkerley 및 Kull 에 따른 위험속도(Critical speed ) : Source: Bohl, Strömungsmaschinen 2 (Vogel ISBN ) 롤러베어링(Roller bearing) 연산 : DIN 622/ISO R281, SKF, Aux.Image "CALC1„에 따름 롤러베어링 데이터베이스 : SKF에 따르며, 니들베어링(needle bearings)은 INA에 따름 안전율(Safety factors) : DIN 743, release Oct. 2000

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4 www.goPiON.com 축(Shaft) 정의
도형 정의를 사용자가 편리한 방법 중에서 선택 사용 : ( DIN471에 따른 홈(groove), Bore-hole정의도 가능) 1. 축이 정의된 DXF파일을 호출하여 사용 가능 2. 치수 데이터 입력에 의한 각 세그먼트 정의 (표준, 테이블, Excel 사용에 의해 정의, Axial Surface Moment of Inertia값 부여로도 정의가능)

5 www.goPiON.com 소재정의(Material)
DB(List, WST1, DIN743)에서 철/비철금속 선택, 혹은, 물성치 직접 입력

6 www.goPiON.com 베어링 타입에 따른 축의 지지 (Bedding)
340 깊은 홈(deep-groove) 볼 베어링, 100 자동조심(self-aligning) 볼 베어링, 55 니들부쉬(needle bushes), 170 니들 베어링, 450 원통형 롤러베어링, 300 테이퍼 롤러 베어링, 360 자동 조심 롤러 베어링이 DB에 포함되어 있으며(SKF, INA), DIN 규정에 따른 베어링 수명예측이 가능합니다. 5개까지의 베어링을 적용가능 합니다. 또한, 베어링과 하우징의 강성(stiffness)을 고려할 수 있습니다.

7 www.goPiON.com 하중(Load) 적용
축에 적용되는 하중을 정의 : 단순하중(축 하중, 경로하중(path load), 레이디얼 하중, 굽힘 모멘트, 토오크) ,혹은, 기어에 의한 복합하중을 정의. ZAR1+로부터 연산된 데이터를 불러들여 사용하면 매우 편리함!

8 www.goPiON.com 질량 정의 (Mass)
축의 고유 진동수는 축 상의 큰 질량들로 인해 위험할 정도로 낮아질 수 있습니다. (예: 기어,벨트풀리,앵커,로터..등) 여기에서 추가적인 질량요인을 정의함으로써 굽힘 및 비틀림 피로진동을 연산합니다. (50개 까지 정의 가능) X 위치는 응력을 받는 중간위치 질량과 관성 모멘트는 치수와 밀도 입력으로 연산됨! 위험속도(Critical Speed) 요동 및 비틀림 진동에 대한 위험속도는 축의 고유 질량 및 기타 장착된 질량들(e.g. rotor body, ring gear, belt pulley)로부터 Kull & Dunkerley법에 따라 연산됩니다.

9 www.goPiON.com 응력집중 효과(Stress concentration effect)
축이 변화되는 지점들에서 증가하는 응력들은 표면 값(surface values), 감도 치(sensitivity factors) 및 transition radius들을 입력할 때에 자동적으로 고려되어 집니다. 증가하는 응력집중효과를 갖는 구역들은(e.g. 슬라이딩 키 홈으로부터의) 비틀림(torsion)과 굽힘 응력을 연산할 때 beta k, beta kb 및 beta kt 를 입력함으로써 고려되어질 수 있습니다.

10 연산 정의(Calculation) : 사용자가 여러 가지 연산 옵션들을 설정할 수 있습니다.

11 www.goPiON.com 기준응력(Reference Stress)
굽힘, 인장 및 전단 응력들로부터의 기준응력(reference stress)의 연산이 가능하며.. 최대응력이론(maximum stress theory), 최대전단력이론(maximum shear theory), 혹은, 최대변형에너지이론(maximum distortion energy theory)에 따릅니다. Rolling Bearing Database WL1+ 패키지는 XBase 포맷의 데이터베이스 파일들을 포함하는데.. SKF 및 INA 문서마다  340 깊은 홈 볼베어링, 100 자동 조심 볼베어링, 55 니들부쉬, 170 니들베어링, 450 원통형 롤러 베어링, 300 테이퍼 롤러베어링, 그리고 360 자동 조심 롤러베어링 들이  포함되어 있습니다. 데이터베이스는 사용자 필요에 따라 추가 및 수정이 가능합니다.

12 www.goPiON.com 챠트(Charts)
전단력, 굽힘모멘트, 굽힘각, 변형선도, 굽힘응력, 전단응력, 기준응력 곡선도가 중요한 정보를 제공합니다. 이들 챠트를 프린터로 출력하거나 DXF파일로 저장 혹은 클립보드에 카피하여 관련문서 제작에 사용할 수 있습니다. 롤러베어링 연산 지지하중과 기초하중 비율을 위해 연산된 값들에 바탕하여, WL1+ 데이터베이스로부터 적합한 베어링을 선정할 수 있습니다. WL1+는 그런다음에 DIN (독일표준 = 유럽표준(EN))에 따른 예측수명을 연산할 것 입니다. Printout 출력결과는 축 무게, 질량관성모멘트, 중심(center of gravity), 지지력, 베어링 표면상의 굽힘각, 베어링 수명예측, 위험속도(critical speeds), 소재 값과 모든 입력데이터들에 따른 굽힘 모멘트, 변형선도, 굽힘 응력, 전단응력 및 기준 응력 등에 대한 극단 값을 보여줍니다. CAD Interface WL1+로 축 설계를 완료하면, 롤링베어링을 갖는 완전한 축에 대한 축척도면을 DXF 나 IGES 파일로 저장하여 CAD시스템으로 전달하여 활용하면 됩니다.