Es können Profile für Innenring, Außenring und Rolle definiert werden.
Als allgemeine Eingaben kann die Differenz zwischen effektiver und gesamter Rollenlänge definiert werden. Da sie die Steifigkeit der Rolle erhöht, hat sie einen Einfluss auf die Berechnung.
Eine andere Profildefinitionslänge Lwd kann für für Rolle, Innenring und Außenring gewählt werden. Es kann entweder die effektive Rollenlänge Lwe oder die gesamte Rollenlänge Lw oder eine benutzerdefinierte Eingabe zwischen diesen beiden Grenzwerten verwendet werden (). Unterschiedliche Längen für die Profildefinition können z. B. in Fällen verwendet werden, in denen die Länge der Rolle und der Aussenringlaufbahn grösser und die Länge des Innenringlaufbahn aufgrund von Einstichen kleiner ist.
Die Anzahl der Abschnitte für die Berechnung muss größer als 30 sein und eine ungerade Zahl sein. Die Berechnungsgenauigkeit und die Berechnungszeit nehmen mit einer größeren Anzahl von Abschnitten zu.
Für die Definition der Profilierung stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung:
1.Standard-Profil nach ISO/TS 16281:
Hierbei werden die Vorgaben der Norm verwendet, d.h. logarithmisches Profil der Rolle und keine Profilierung der Laufringe.
2.Logarithmisches Profil:
Der Betrag der Rücknahme kann definiert werden und ein zylindrischer Anteil, das nicht modifiziert werden soll. Es wird die folgende Formel verwendet:
Für die Rolle wird über eine Schaltfläche die Standardrücknahme nach ISO/TS 16281 vorgegeben. Die Standard-Rücknahme von 0,00035*Dw für kurze Zylinderrollenlager entspricht einer Kontaktspannung von 3000MPa.
3.Modifiziertes logarithmisches Profil:
Die Höhe der Rücknahme wird nach folgender Formel berechnet, die aus (Fujiwara, et al., 2010) abgeleitet ist:
mit
Die maximale Rücknahme ist nicht unendlich an der Kante der Rolle wie bei der logarithmischen Profilierung nach ISO/TS 16281, sondern begrenzt auf den Maximalwert von pr.
Bei der Verwendung von p = 3000MPa und pr=Unendlich sind die Ergebnisse dieselben wie bei der logarithmischen Profilierung nach ISO/TS 16281 (Oberhalb).
Die Werkstoffdaten für dieses Profil werden immer von dem Kontakt Rolle/Innenring übernommen.
4.Tangentiale Balligkeit:
Zur Profilierung wird ein tangential zum Zylinder verlaufender Kreisbogen verwendet. Der Betrag der Rücknahme und ein Prozentsatz der unveränderten Zylinderlänge können festgelegt werden.
5.Balligkeit:
Zur Profilierung wird ein Kreisbogen mit axialer Positionierung in der Mitte der Rolle verwendet. Der Betrag der Rücknahme und ein Prozentsatz der unveränderten Länge des Zylinders sowie ein Übergangsradius können definiert werden.
6.Zwei tangentiale Radien:
Ein erstes zylindrisches Bauteil mit der Breite "Lwu" wird durch zwei tangentiale Radien verlängert. Die Breite für den ersten Radius wird als Prozentsatz "Lwr1" definiert. Eine Anforderung ist "Lwr1" > "Lwu". "Lwu" kann auf Null gesetzt werden, um nur zwei Radien zu haben.
7.Exponent
Es kann ein Exponent "e" und eine unveränderte Länge "Lwu" für die Profilierung angegeben werden. Der Exponent muss sein . Für die Profilierung wird die folgende Formel verwendet:
8.Datei einlesen:
Das Profil kann aus einer Datei gelesen werden. Die Daten müssen mit zwei Werten in jeder Zeile angegeben werden, einer axialen Position und der Rücknahme. Die axiale Position wird mit der Länge der Rolle und die Rücknahme mit der Eingabe für die Profilierung skaliert. So kann ein Bereich von -1 bis +1 für die Axiale Position und 0 bis 1 für die Rücknahme verwendet werden.
Eine sehr einfache Datei wird hier gezeigt. Sie wurde für die Profilierung des Innenrings auf der rechten Seite ausgewählt:
Das unsymmetrische Profil wird für die meisten Lager von links nach rechts verwendet. Bei Kegelrollenlagern und Axial-Pendelrollenlagern werden die Profile von links nach rechts verwendet, wenn die Richtung des Druckwinkels links ist. Bei Druckwinkel zum Kontakt nach rechts wird das Profil gespiegelt. Die Bedingungen für den Einbau haben also keinen Einfluss auf die Profilierung.
9.Datei ohne Skalierung lesen:
Wie bei der Option "Datei einlesen" werden die Daten aus einer Datei gelesen. Mit dieser Option wird keine Skalierung vorgenommen. Die axiale Ausdehnung muss von -Lwd/2 bis +Lwd/2 oder von 0 bis Lwd definiert werden. Die Profilierung ist in "mm" definiert und wird nicht mit skaliert.
10.Eigene Eingaben:
Anstatt eine Bezeichnung für die Datei zu definieren, können die Punkte für die Profilierung in einer Tabelle definiert werden. Auch hier gilt, wie oben, ein Bereich von -1 bis +1 für die axiale Position und ein Wert zwischen 0 und 1 für die Profilierung.
Die Tabelle im Diagramm rechts zeigt die gleichen Daten wie die Datei oben.
11.Benutzerdefinierte Formel:
Eine benutzerdefinierte Formel kann in der ECMAScript-Sprache definiert werden. Die Variable 'x' hat den Bereich und die Variablen 'Dw', 'Lwe', 'Lw', 'Lwd' sind definiert und in 'mm'. Das Ergebnis der Gleichung wird in 'mm' betrachtet und ein positiver Wert vergrößert den Abstand.
Beispiele sind "return 0.01*x**4;" oder "return -0.00035*Dw*Math.log(1-x*x);" oder mit Bedingungen wie
if(x < -0.5) {
return 0.01*(-0.5-x);
}
if(x > 0.5) {
return 0.01*(x-0.5);
}
return 0;
Die Profilierungen können in den Grafiken zur Rollenprofilierung dargestellt werden.
