So prüfen wir die Rechner
Current version: v2.6 · last review: 30 October 2026. Every result below was produced by this version.
Formeln, die richtig aussehen, können trotzdem falsch sein. Deshalb wurde jeder Rechner dieser Website in einer separaten Prüfung kontrolliert. Damit klar ist, wer sie durchgeführt hat: Die Prüfung erfolgte durch KI-Prüfagenten, die den Code nicht selbst geschrieben hatten und angewiesen waren, skeptisch zu sein, und nicht durch einen staatlich zugelassenen Ingenieur; bisher wurde kein Rechner von einem solchen Ingenieur geprüft oder freigegeben. Für jeden Rechner las der Prüfer die Formeln und den Code, verglich sie mit Lehrbüchern, Normen und Herstellerangaben (Shigley's Mechanical Engineering Design, Machinery's Handbook, ISO-, DIN-, AGMA- und EN-Normen sowie Kataloge von SKF, Gates, Tsubaki, KHK, Bosch Rexroth und anderen), rechnete den Standardfall und das Rechenbeispiel mit separatem Code nach und ließ, wo möglich, ein veröffentlichtes Rechenbeispiel durch den Rechner laufen.
Insgesamt wurden in den Prüfungen 378 Ergebnisse verglichen. Unabhängig davon führt die automatische Testsuite auf dieser Seite (711 Tests: die Referenzfälle sowie Grenzfälle wie null, extreme oder ungültige Eingaben) die Live-Rechner erneut aus; Sie können sie unten selbst starten. Wo die Prüfung einen Fehler fand, wurde er korrigiert und ist beim jeweiligen Rechner aufgeführt. Die Tabellen zeigen den Wert der Referenz, den Wert des aktuellen Rechners, die Abweichung und eine Bewertung: Übereinstimmung, Methodenunterschied (der Rechner verwendet bewusst eine dokumentierte Vereinfachung, die in der Anmerkung erläutert wird) oder Fehler.
Dies sind Auslegungsrechner, keine Zertifizierung. Prüfen Sie bei sicherheitskritischen Teilen die endgültige Konstruktion anhand der vollständigen Norm und der Herstellerangaben. Wenn Ihnen eine Zahl falsch vorkommt – und besonders, wenn Sie als praktizierender Ingenieur bereit sind, einen Rechner zu prüfen –, teilen Sie es uns bitte mit; Prüfungen durch namentlich genannte Ingenieure werden hier aufgeführt.
Tests selbst ausführen
Jede Prüfung unten ist zugleich ein automatischer Test: die Eingaben, der Wert der Referenz und die zulässige Toleranz. Die Schaltfläche lädt jeden Live-Rechner in Ihrem Browser, gibt die Eingaben ein und vergleicht das Ergebnis. Es wird nichts übertragen. Die Testdefinitionen stehen in tests.json.
| Rechner | Test | Erwartet | Erhalten | Tol. |
|---|
Versionshistorie
v2.6 · 30. Okt. 2026
- Spanish pages (/es/) for the same ten calculators; German and Spanish versions of the home page, this verification page, About and Privacy; language links with flags; the English link on localized pages now works.
- Tools for this job: own line illustrations for every item; texts translated on the localized pages.
v2.5 · 30. Okt. 2026
- Deutsche Seiten (/de/) für zehn Rechner: Zahnräder, Schrauben-Anziehdrehmoment, Kernlochbohrer, ISO-Passungen, Pressverband, Passfeder, Lagerlebensdauer, Schnittdaten, Druckfeder und Biegebalken. Gleicher Berechnungscode wie auf den englischen Seiten; alle 240 Regressionstests dieser Rechner bestehen auch auf den deutschen Seiten. Eingaben akzeptieren das Dezimalkomma und weisen mehrdeutige Zahlen wie 1.500 zurück.
v2.4 · 30. Okt. 2026
- Unabhängige Prüfung der sechs neuesten Rechner (Zahnriemen, Pressverband, Passfeder, Schraubenverbindung, Biegebalken, Kehlnaht) gegen Shigley, Roark, DIN 7190, DIN 6892, VDI 2230, AISC und veröffentlichte Rechenbeispiele. Gefundene und korrigierte Fehler: Fügetemperatur und Prüfung von Graugussnaben beim Pressverband, unmögliche Anordnungen und Radius glatter Umlenkrollen beim Zahnriemen, Löser des Biegebalkens nahe Lastangriffspunkten, Passfederlänge über 1,3·d hinaus angerechnet, dazu klarere Anzeigen. Einzelheiten beim jeweiligen Rechner.
v2.3 · 30. Okt. 2026
- Layout: ein Menü „Rechner“ mit Suche statt elf Kategorielinks; kompakter Rechnerkopf, sodass die Eingaben weiter oben beginnen; Ergebnisse stehen jetzt neben den Eingaben, die Zeichnung darunter; auf Smartphones hält eine Leiste am unteren Rand die zwei wichtigsten Ergebnisse sichtbar, während Sie Werte ändern.
- Jeder Rechner merkt sich Ihre letzten Werte auf diesem Gerät (mit einem Link „Auf Beispiel zurücksetzen“), und eine Zeile „Springen zu“ verlinkt die Abschnitte langer Seiten.
v2.2 · 30. Okt. 2026
- Neuer Rechner: Kehlnaht – Linie, zwei Linien, Rechteck, C-Form und Kreis unter Schub, Torsion, Axialkraft und Biegung, mit kritischem Punkt und Nachweisen nach EN 1993-1-8 (richtungsbezogen, vereinfacht) oder AISC 360 (ASD, LRFD). Methode vor der Programmierung geprüft; Referenzfälle WELD-001 bis 003 ergänzt (ein Wert des Prüfers korrigiert).
- Konsistenzprüfung aller Rechner: 95 Probleme von separaten Prüfern gefunden (Tabellen, die Grenzen ignorierten, Einheitenumschaltungen, die Ergebnisse veränderten, geteilte Links, die sich anders öffneten, fehlende Warnungen). Alle, die zu einer falschen oder irreführenden Zahl führen konnten, sind behoben und durch neue Regressionstests abgedeckt; die kosmetischen (Platzierung von Beschriftungen, in metrischen Einheiten verbliebene Einheiten, Rundung nach einer Einheitenumschaltung) wurden in einem zweiten Durchgang behoben.
- Lochkreis: Radmuster für Transporter, Pick-ups, Lkw, Busse und Anhänger.
v2.1 · 30. Okt. 2026
- Schnittdaten: Werkstoffgruppe Holz (Weichholz, Hartholz, MDF/Spanplatte, Sperrholz) mit Vorschüben über den Zahnvorschub für Oberfräser; die Werkstofftabelle berücksichtigt jetzt die maximale Maschinendrehzahl; Warnung bei sehr großen Bohrerdurchmessern.
- Vorschaubilder für soziale Netzwerke und strukturierte Daten für die Startseite; /how-we-check/ führt jetzt auf diese Seite.
v2.0 · 30. Okt. 2026
- Neuer Rechner: Biegebalken & Durchbiegung – vier Lagerungsarten, beliebige Kombination aus Einzellasten, Streckenlasten und Momenten, gelöst mit kubischen Balkenelementen, sodass beidseitig und einseitig eingespannte Träger aus der Verträglichkeit folgen. Querkraft-, Momenten- und Durchbiegungsverläufe mit echten Maxima, IPE-/HEA-/HEB-Tabellen, Rohre und Stäbe, Durchbiegungsgrenze L/n nach Wahl.
- Methode vor der Programmierung geprüft; drei unabhängige Referenzfälle und die Invarianten der Prüfung (Last auf einem Auflager, Lasten außerhalb der Stützweite) als Tests ergänzt.
v1.9 · 30. Okt. 2026
- Neuer Rechner: Schraubenverbindung (Shigley Kap. 8) – Steifigkeiten, Verspannungsfaktor, Klaffen, Reserve zur Prüfkraft, Goodman-Dauerfestigkeit, Rutschen, Vorspannkraftstreuung und Setzen. Methode vor der Programmierung geprüft; drei unabhängige Referenzfälle aus einer externen Prüfung als Tests ergänzt.
- Schaltfläche „Problem melden“ bei jedem Rechner (sendet Eingaben, Ergebnisse und Version).
- Startseite: wofür die Website da ist und wie sie geprüft wird, mit Links zu den Belegen.
v1.8 · 30. Okt. 2026
- Kasten „Methode und Annahmen“ neben den Ergebnissen jedes Rechners: Methode, Grundlage, Grenzen und Quellen, mit Links zu den Formeln und den Prüfungen.
- Neue Rechner: Pressverband (Übermaß- und Schrumpfverbände, ISO 286) und Passfeder (Passfedern nach DIN 6885-1).
v1.7 · 30. Okt. 2026
- Berechnungen speichern: benennen, umbenennen, löschen, alle in eine .json-Datei exportieren und auf einem anderen Rechner importieren (im Browser gespeichert, kein Konto).
- Smartphones: Ergebnisse und Warnungen stehen jetzt vor der Zeichnung; größere Touch-Flächen; Zeichnungen starten pausiert, wenn das System reduzierte Bewegung anfordert.
v1.6 · 30. Okt. 2026
- Externe Prüffälle von ChatGPT als Tests ergänzt: Geometrie und Kräfte schrägverzahnter Räder, AGMA-KR-Skalierung, Schrägkugellager-Zweig bei e, ISO-281-Lastskalierung, Wellendauerfestigkeit (DE-Goodman) und Invariante der Lastskalierung.
- Lagerlebensdauer: Fa/Fr genau gleich e bleibt jetzt im unteren Zweig (Gleitkomma-Grenzfehler, von der externen Prüfung gefunden).
- Welle: neuer DE-Goodman-Dauerfestigkeitsnachweis mit Dauerfestigkeit nach Marin und erforderlichem Durchmesser; der statische Sicherheitsfaktor ist jetzt als einschließlich Stoßfaktoren und Passfedernut gekennzeichnet.
- Zahnfestigkeit: Radialkraft wird angezeigt.
- Neuer Rechner: Zahnriemen – Motor-Steuerriemen und Zahnriementriebe mit mehreren Scheiben.
v1.5 · 30. Okt. 2026
- Zweite Prüfung der aktuellen Version: jede Prüfung an den Live-Rechnern wiederholt, jeweils mit Bewertung (Übereinstimmung / Methodenunterschied / Fehler) und Anmerkung.
- Zahnfestigkeit: optionale AGMA-Berechnung mit Größenfaktor Ks und Zuverlässigkeitsfaktor KR – Shigley-Beispiel 14-4 wird jetzt bei der Flankenpressung auf 1 % genau reproduziert (vorher −13,8 % mit der vereinfachten Berechnung).
- Lagerlebensdauer: Faktoren für Pendelrollenlager jetzt aus dem gewählten Katalog-Lager übernommen (22208 E: e 0,28).
- Zugfeder: Biegeradius der Öse r2 ist jetzt eine Eingabe.
- Strahltriebwerk: Concorde-Reiseflug-Voreinstellung auf etwa 44 kN pro Triebwerk korrigiert; Einschränkung beim Kraftstoffverbrauch von Turbofans angegeben (15–25 % zu hoch).
- Automatische Tests veröffentlicht (tests.json) mit einer Schaltfläche, um sie im Browser auszuführen, einschließlich Grenzfällen: Einheitenumschaltung, null, negative, riesige und leere Eingaben bei jedem Rechner.
- „Drucken / PDF“ erzeugt jetzt einen Berechnungsbericht mit allen Eingaben, gewählten Optionen, Ergebnissen, Warnungen, Datum und Version.
v1.4 · 30. Okt. 2026
- Erste Prüfung: 9 Fehler und etwa 20 kleinere Probleme in 17 Rechnern korrigiert (unten beim jeweiligen Rechner aufgeführt).
- Schrägverzahnte Räder zum Zahnfestigkeitsrechner hinzugefügt.
v1.3 · 30. Okt. 2026
- Rechner für Zugfedern, Schenkelfedern und Zahnfestigkeit hinzugefügt.
Riemen & Riemenscheibe Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Riemenlänge 90/280 mm, C=450 (mm) | Shigley's MED 10th ed., Gl. 17-1 (Länge offener Riementrieb L=√(4C²−(D−d)²)+½(DθD+dθd), θd=π−2asin((D−d)/2C)) | 1501.3257 | 1501.3 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Achsabstand für SPZ-Riemen mit Richtlänge 1500 (mm) | Shigley's MED 10th ed., Gl. 17-1 (Länge offener Riementrieb L=√(4C²−(D−d)²)+½(DθD+dθd), θd=π−2asin((D−d)/2C)) nach C aufgelöst; ISO 4184 R40 Länge 1500 | 449.3218 | 449.3 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Abtriebsdrehzahl (U/min) | n2=n1·d1/d2 (Kinematik) | 466.0714 | 466 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Riemengeschwindigkeit (m/s) | v=π·d·n/60000 | 6.833 | 6.83 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| Nutzzugkraft Fe (N) | Fe=P/v | 321.9686 | 322 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Umschlingungswinkel an der kleinen Scheibe (°) | Shigley's MED 10th ed., Gl. 17-1 (Länge offener Riementrieb L=√(4C²−(D−d)²)+½(DθD+dθd), θd=π−2asin((D−d)/2C)) θd | 155.6251 | 155.6 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 17-1 (6 in / 18 in, C = 96 in): Riemenlänge (in) | Shigley MED 10th ed. Bsp. 17-1 (L = 230,1 in) | 230.0742 | 230.07 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 17-1: Riemengeschwindigkeit bei 1750 U/min (ft/min) | Shigley MED 10th ed. Bsp. 17-1 (V = 2749 ft/min) | 2748.8936 | 2749 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 17-1: Umschlingungswinkel an der kleinen Scheibe (°) | Shigley MED 10th ed. Bsp. 17-1 (φd = 3,0165 rad = 172,83°) | 172.8327 | 172.8 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| HTD 5M 20T/60T bei C=300 mm: Wirklänge (mm) | d=z·p/π (Gates HTD), Länge offener Riementrieb Gl. 17-1 | 803.3806 | 803.4 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| HTD 5M 20T/60T: Zähne im Eingriff an der kleinen Scheibe | z·θ/360 (Gates Design Manual, ≥6 Zähne) | 9.3233 | 9.3 | -0.25 | Übereinstimmung |
Kette & Kettenrad Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Umschlingungswinkel und Achsabstand in Teilungen verwenden jetzt den Achsabstand, der sich bei der geraden Gliederzahl tatsächlich ergibt.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Exakte Gliederzahl 17T/42T 08B bei C=450 mm | Shigley's MED 10th ed. Gl. 17-34/17-35 (Kettenlänge / Achsabstand) | 100.8129 | 100.81 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Achsabstand für 102 Glieder (mm) | Shigley's MED 10th ed. Gl. 17-34/17-35 (Kettenlänge / Achsabstand) | 457.5849 | 457.6 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Teilkreisdurchmesser z17 (mm) | Dp=p/sin(180°/z) (Machinery's Handbook / Shigley Gl. 17-31) | 69.1158 | 69.12 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Kopfkreisdurchmesser z17 (mm) | Do=p(0,6+cot(180°/z)) (Machinery's Handbook, ANSI-Kettenrad-Außendurchmesser) | 75.559 | 75.56 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Kettengeschwindigkeit (m/s) | v=z1·p·n1/60000 (Shigley Gl. 17-32) | 2.5188 | 2.52 | 0.05 | Übereinstimmung | |
| Kettenzug (N) | F=P/v | 595.5138 | 596 | 0.08 | Übereinstimmung | |
| Statische Sicherheit gegenüber ISO 606 08B-1 17,8 kN | ISO 606:2015 Mindestbruchkraft 08B-1 = 17,8 kN | 29.8902 | 29.9 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Umschlingungswinkel am kleinen Kettenrad beim eingebauten C (°) | 180°−2·asin((D2−D1)/2C) mit Teilkreisdurchmessern | 167.3492 | 167.3 | -0.03 | Übereinstimmung | |
| Polygoneffekt: Geschwindigkeitsschwankung z17 (%) | Shigley Gl. 17-37 / 1−cos(180°/z) | 1.7027 | 1.7 | -0.16 | Übereinstimmung | |
| Tsubaki-Auswahlbeispiel 17T/51T, C = 19 Teilungen: Glieder (auf gerade Zahl aufgerundet) | U.S. Tsubaki „Chain Drive Selection“, Schritt 5 (73,5 → 74 Glieder) | 74 | 74 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| ANSI #40 statische Sicherheit (Bruchkraft 13,9 kN = 12 500·p² lbf) | ASME B29.1 Mindestbruchkraft 3125 lbf (#40) | 23.3412 | 23.3 | -0.18 | Übereinstimmung |
Zahnriemen (Steuerriemen) Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Unmögliche Anordnungen (eine innenliegende Scheibe außerhalb der Riemenschleife, eine Rückenrolle, die der Riemen nicht erreichen kann, Scheiben in einer Reihenfolge, bei der sich der Riemen kreuzt) werden jetzt zurückgewiesen, statt scheinbar sicher eine falsche Länge auszugeben.
- Scheiben, die sich berühren oder überlappen, werden zurückgewiesen (die alte Prüfung erkannte nur eine Scheibe, die vollständig in einer anderen lag).
- Eine glatte Umlenkrolle auf der Zahnseite liegt jetzt bei Außendurchmesser/2 + Zahnhöhe + Wirklinienabstand; bisher fehlte die Zahnhöhe.
- Rechenbeispiel auf die Werte für Zähne im Eingriff korrigiert, die die Seite anzeigt (Kurbelwelle 8,9, Nockenwellen 9,7 und 16,2).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Riemenlänge bei zwei Scheiben (z20/z40 HTD 5M, C 300 mm) | Exakte Längenformel für den offenen Riementrieb | 750.84 | 750.8 | -0.01 | Übereinstimmung | Vom Entwickler geprüft; unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026. |
| Umschlingungswinkel an der kleinen Scheibe, zwei Scheiben | 180° − 2·asin((R − r)/C) | 173.9 | 174 | 0.06 | Übereinstimmung | Vom Entwickler geprüft; unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026. |
| Summe der Umschlingungswinkel um eine geschlossene Schleife (DOHC-Voreinstellung, Rücken-Spannrolle wird abgezogen) | Σθ(inside) − Σθ(back) = 360° | 360 | 359.9 | -0.03 | Übereinstimmung | Vom Entwickler geprüft; unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026. |
| Riemenlänge, Voreinstellungen DOHC / SOHC / V6 | Unabhängige Prüfung (separater Agent), unabhängiger Tangenten-und-Bogen-Löser | 1142.94 / 968.24 / 1615.57 mm | 1142.9 / 968.2 / 1615.6 mm | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Zwei Scheiben z20/z40 HTD 5M, C 300 | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Näherung für die Riemenlänge aus dem Gates Design Manual | 750.77 mm | 750.8 mm | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
CVT-Variator Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Riemen, die länger sind als die Grenze der Primärscheibe, werden akzeptiert; die voll geöffnete Sekundärscheibe begrenzt dann die Anfahrübersetzung.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Anfahrübersetzung, Voreinstellung 50 cm³ (41 mm Primärscheibe) | Länge offener Riementrieb L=2C+π(d1+d2)/2+(d2−d1)²/4C nach d2 aufgelöst (Shigley Gl. 17-1, Näherung) | 2.6537 | 2.65 | -0.14 | Übereinstimmung | |
| Overdrive-Übersetzung (92 mm Primärscheibe) | Länge offener Riementrieb L=2C+π(d1+d2)/2+(d2−d1)²/4C nach d2 aufgelöst (Shigley Gl. 17-1, Näherung) | 0.6536 | 0.65 | -0.55 | Übereinstimmung | |
| Übersetzungsspreizung | Länge offener Riementrieb L=2C+π(d1+d2)/2+(d2−d1)²/4C nach d2 aufgelöst (Shigley Gl. 17-1, Näherung) | 4.0603 | 4.06 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Höchstgeschwindigkeit im Overdrive bei 7500 U/min (km/h) | v=n/(i·i_f)·π·D_Reifen | 68.8972 | 68.9 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Geschwindigkeit in der kleinsten Übersetzungsstufe (km/h) | v=n/(i·i_f)·π·D_Reifen | 16.9685 | 17 | 0.19 | Übereinstimmung | |
| Verstellweg der Primärscheibe (mm) | x=Δd·tan(α/2) für eine bewegliche Hälfte (Δr=x·tan(α/2)... Geometrie einer Keilrille) | 12.7157 | 12.7 | -0.12 | Übereinstimmung | |
| Verstellweg der Sekundärscheibe (mm) | x=Δd·tan(α/2) | 12.1357 | 12.1 | -0.29 | Übereinstimmung | |
| Umschlingungswinkel kleine Scheibe, Anfahrübersetzung (°) | 180°−2asin(|D−d|/2C) | 164.0927 | 164 | -0.06 | Übereinstimmung | |
| Riemengeschwindigkeit im Overdrive (m/s) | v=π·d1·n/60000 | 36.1283 | 36.1 | -0.08 | Übereinstimmung | |
| 740-mm-Riemen (durch Sekundärscheibe begrenzt): Anfahrübersetzung | gleiche Gleichung nach d1 aufgelöst mit d2 = 112 mm | 2.5359 | 2.54 | 0.16 | Übereinstimmung | |
| 740-mm-Riemen: Overdrive-Übersetzung | gleiche Gleichung | 0.7254 | 0.73 | 0.63 | Übereinstimmung |
Stirnräder (gerad- & schrägverzahnt) Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Achsabstand m2 18/45 (mm) | ISO 21771: a=m(z1+z2)/2 | 63.0 | 63 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Profilüberdeckung m2 18/45 | ISO 21771 Profilüberdeckung εα (Stirnschnitt) | 1.6328 | 1.63 | -0.17 | Übereinstimmung | |
| Abtriebsmoment (N·m) | T2=T1·i·η, η=0,98 laut Hinweis | 24.5 | 24.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Umfangskraft (N) | Ft=2000T/d1 | 555.5556 | 556 | 0.08 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel mit Profilverschiebung: Betriebsachsabstand (mm) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel geradverzahntes Stirnrad mit Profilverschiebung (m3, z12/24, x 0,6/0,36: αw 26,0886°, a 56,4999, da 44,840/79,400, df 32,100/66,660) | 56.4999 | 56.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel: Betriebseingriffswinkel (°) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel geradverzahntes Stirnrad mit Profilverschiebung (m3, z12/24, x 0,6/0,36: αw 26,0886°, a 56,4999, da 44,840/79,400, df 32,100/66,660) | 26.0886 | 26.09 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel: Kopfkreisdurchmesser da1 (mm) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel geradverzahntes Stirnrad mit Profilverschiebung (m3, z12/24, x 0,6/0,36: αw 26,0886°, a 56,4999, da 44,840/79,400, df 32,100/66,660) | 44.84 | 44.84 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel: Fußkreisdurchmesser df2 (mm) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel geradverzahntes Stirnrad mit Profilverschiebung (m3, z12/24, x 0,6/0,36: αw 26,0886°, a 56,4999, da 44,840/79,400, df 32,100/66,660) | 66.66 | 66.66 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel Schrägverzahnung: Achsabstand (mm) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel Schrägverzahnung im Normalschnittsystem (mn3, z12/60, β30°, xn 0,09809/0 → a = 125 mm) | 125.0 | 125 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel Schrägverzahnung: Kopfkreisdurchmesser da1 (mm) | KHK Gear Technical Reference, Beispiel Schrägverzahnung im Normalschnittsystem (mn3, z12/60, β30°, xn 0,09809/0 → a = 125 mm) (da1 = d1 + 2(1+y−xn2)mn) | 48.1539 | 48.154 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| FAQ 12/30 m2 x1=0,3: Betriebsachsabstand (mm) | Evolventenfunktion inv αw = 2tanα·Σx/Σz + inv α (ISO 21771) | 42.5719 | 42.57 | -0.0 | Übereinstimmung |
Zahnfestigkeit Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Bezeichnungen des Betriebsfaktors an AGMA angeglichen (1,25 mäßige, 1,75 starke Stöße).
- Annahmen zu Größen- und Zuverlässigkeitsfaktor (Ks = KR = 1) werden jetzt angegeben.
- Schrägverzahnte Räder hinzugefügt (Normalmodul, Schrägungswinkel, Lastaufteilungsfaktor, Axialkraft).
- Radialkraft Fr = Ft·tanαn/cosβ wird jetzt angezeigt.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Zahnfußspannung Ritzel σF (MPa) | Shigley's MED 10th ed. Kap. 14 (Lewis Y Tab. 14-2, AGMA Kv Gl. 14-27, I Gl. 14-23, YN/ZN Abb. 14-14/14-15, Grade 1 St/Sc Abb. 14-2/14-5) Lewis σ=Ft·Ka·Kv·Km/(b·m·Y) | 126.1978 | 126 | -0.16 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Flankenpressung σH (MPa) | Shigley's MED 10th ed. Kap. 14 (Lewis Y Tab. 14-2, AGMA Kv Gl. 14-27, I Gl. 14-23, YN/ZN Abb. 14-14/14-15, Grade 1 St/Sc Abb. 14-2/14-5) Gl. 14-16 mit ZE=191 √MPa | 784.2198 | 784 | -0.03 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Sicherheit Zahnfuß Ritzel SF (300 HB, 1,74·10⁹ Lastwechsel) | Shigley's MED 10th ed. Kap. 14 (Lewis Y Tab. 14-2, AGMA Kv Gl. 14-27, I Gl. 14-23, YN/ZN Abb. 14-14/14-15, Grade 1 St/Sc Abb. 14-2/14-5) SF=St·YN/σ | 1.8258 | 1.83 | 0.23 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Ritzel SH | Shigley's MED 10th ed. Kap. 14 (Lewis Y Tab. 14-2, AGMA Kv Gl. 14-27, I Gl. 14-23, YN/ZN Abb. 14-14/14-15, Grade 1 St/Sc Abb. 14-2/14-5) SH=Sc·ZN/σH | 0.9807 | 0.98 | -0.08 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 14-4 Geradverzahnung: übertragene Umfangskraft Wt (lbf) | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-4 (17/52 Zähne, Pd 10, F 1,5 in, 1800 U/min, 4 hp, Qv 6, Rad 200 HB, 1e8 Lastwechsel Ritzel, R 0,90): Wt 164,8 lbf, Kv 1,377, Ks 1,052 (Rad), Km 1,22, JG 0,40, KR 0,85, σG 4854 psi, SF,G 6,82, σc,G 70 660 psi, SH,G 1,52 | 164.8 | 165 | 0.12 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 14-4, Formel der Flankenpressung mit den Faktoren der Seite (Kv 1,304, Km 1,30, Ks=1) (ksi) | Shigley Gl. 14-16 σc=Cp√(Wt·Ko·Kv·Ks·Km·Cf/(dP·F·I)), Cp 2300, I 0,1211 | 69.1839 | 69.2 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 14-4 Flankenpressung Rad gegenüber veröffentlichten 70,66 ksi | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-4 (17/52 Zähne, Pd 10, F 1,5 in, 1800 U/min, 4 hp, Qv 6, Rad 200 HB, 1e8 Lastwechsel Ritzel, R 0,90): Wt 164,8 lbf, Kv 1,377, Ks 1,052 (Rad), Km 1,22, JG 0,40, KR 0,85, σG 4854 psi, SF,G 6,82, σc,G 70 660 psi, SH,G 1,52 | 70.66 | 69.2 | -2.07 | Methodenunterschied | Seite −2,1 %: Ks=1 statt 1,052 (−2,5 %), Km 1,30 statt 1,22 (+3,2 %), nächstliegende Qv-Stufe ist 7 (Kv 1,304 statt 1,377, −2,7 %); die Wurzel daraus = 0,9796 reproduziert die Seite exakt. |
| Shigley Bsp. 14-4 Sicherheit Zahnfuß Rad SF gegenüber veröffentlichten 6,82 | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-4 (17/52 Zähne, Pd 10, F 1,5 in, 1800 U/min, 4 hp, Qv 6, Rad 200 HB, 1e8 Lastwechsel Ritzel, R 0,90): Wt 164,8 lbf, Kv 1,377, Ks 1,052 (Rad), Km 1,22, JG 0,40, KR 0,85, σG 4854 psi, SF,G 6,82, σc,G 70 660 psi, SH,G 1,52 | 6.82 | 6.22 | -8.8 | Methodenunterschied | Seite 8,8 % niedriger. Allein die Ks/KR-Vereinfachung: KR=1 (99 %) statt 0,85 (R 0,90) senkt SF um 15,0 %, Ks=1 statt 1,052 erhöht sie um 5,2 % → netto ×0,894 (−10,6 %); übrige Anteile: Km 1,30 statt 1,22 (−6,2 %), Kv Qv7 statt Qv6 (+5,6 %), Lewis Y 0,412 statt J 0,40 (+3,0 %). Produkt 0,9115 × 6,82 = 6,22 = Seite. |
| Shigley Bsp. 14-4 Sicherheit Flanke Rad SH gegenüber veröffentlichten 1,52 | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-4 (17/52 Zähne, Pd 10, F 1,5 in, 1800 U/min, 4 hp, Qv 6, Rad 200 HB, 1e8 Lastwechsel Ritzel, R 0,90): Wt 164,8 lbf, Kv 1,377, Ks 1,052 (Rad), Km 1,22, JG 0,40, KR 0,85, σG 4854 psi, SF,G 6,82, σc,G 70 660 psi, SH,G 1,52 | 1.52 | 1.31 | -13.82 | Methodenunterschied | Seite 13,8 % niedriger. Ks/KR-Vereinfachung: KR=1 statt 0,85 (−15,0 %) und Ks=1 statt 1,052 (+2,6 % auf SH) → netto ×0,872 (−12,8 %); außerdem CH 1,005 nicht berücksichtigt (−0,5 %), Unterschiede bei Km/Kv (+2,1 %). Produkt 0,8634 × 1,52 = 1,312 = Seite. |
| Shigley Bsp. 14-5 Schrägverzahnung: Lastaufteilungsfaktor mN | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-5 (Bsp. 14-4 schrägverzahnt, ψ 30°, Pn 10): Pt 8,660, dP 1,963 in, V 925 ft/min, Wt 142,7 lbf, Kv 1,404, Km 1,208, mN 0,6895, I 0,195, JG 0,529, σG 2779 psi, SF,G 11,9, σc,G 48 440 psi, SH,G 2,22 | 0.6895 | 0.69 | 0.07 | Übereinstimmung | |
| Shigley Bsp. 14-5 Schrägverzahnung: Sicherheit Flanke Rad SH gegenüber veröffentlichten 2,22 | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-5 (Bsp. 14-4 schrägverzahnt, ψ 30°, Pn 10): Pt 8,660, dP 1,963 in, V 925 ft/min, Wt 142,7 lbf, Kv 1,404, Km 1,208, mN 0,6895, I 0,195, JG 0,529, σG 2779 psi, SF,G 11,9, σc,G 48 440 psi, SH,G 2,22 | 2.22 | 1.91 | -13.96 | Methodenunterschied | Seite 14 % niedriger: Ks/KR-Vereinfachung (KR 1 statt 0,85, Ks 1 statt 1,052) = ×0,872 (−12,8 %), CH nicht berücksichtigt −0,5 %, Km/Kv −1,7 %; Produkt 0,8604 × 2,22 = 1,91. |
| Shigley Bsp. 14-5 Schrägverzahnung: Sicherheit Zahnfuß Rad SF gegenüber veröffentlichten 11,9 | Shigley MED 10th ed. Bsp. 14-5 (Bsp. 14-4 schrägverzahnt, ψ 30°, Pn 10): Pt 8,660, dP 1,963 in, V 925 ft/min, Wt 142,7 lbf, Kv 1,404, Km 1,208, mN 0,6895, I 0,195, JG 0,529, σG 2779 psi, SF,G 11,9, σc,G 48 440 psi, SH,G 2,22 | 11.9 | 7.51 | -36.89 | Methodenunterschied | Seite 37 % niedriger (konservativ): Die Seite verwendet Lewis σ=Ft·K/(b·mn·Y(zv)) mit dem Normalmodul und ohne Lastaufteilung der Schrägverzahnung, während AGMA Pt und J verwendet (0,529, einschl. Multiplikator J′); der Ks/KR-Anteil der Abweichung beträgt ×0,894 (−10,6 %), der Lewis-/Normalteilungs-Anteil ×0,70; Produkt 0,630 × 11,9 = 7,50. |
| Shigley Bsp. 14-4, AGMA-Berechnungsoption (Ks, KR 0,85): Sicherheit Flanke Rad SH | Shigley MED 10th ed., Beispiel 14-4 | 1.52 | 1.51 | -0.66 | Übereinstimmung | Mit der AGMA-Berechnungsoption verschwindet der frühere Methodenunterschied von −13,8 %; die verbleibenden −0,7 % stammen aus Qv 7 statt 6 und Km 1,30 statt 1,22. |
| Shigley Bsp. 14-4, AGMA-Berechnungsoption: Sicherheit Zahnfuß Rad SF | Shigley MED 10th ed., Beispiel 14-4 | 6.82 | 6.96 | 2.05 | Methodenunterschied | Lewis Y (0,412) statt AGMA-Geometriefaktor J (0,40) und vereinfachtes Km; innerhalb von 2 %. |
Schneckengetriebe Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Gleitreibung folgt jetzt der AGMA-Gleichung; die Haftreibung für die Prüfung der Selbsthemmung wurde auf 0,15 (AGMA) angehoben.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Achsabstand (mm) | DIN 3975 a=(d1+d2)/2=(q+z2)m/2 | 62.5 | 62.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Steigungswinkel (°) | DIN 3975 tanγ=z1/q | 11.3099 | 11.31 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Gleitgeschwindigkeit (m/s) | vs=π·d1·n1/(60000·cosγ) | 1.9356 | 1.94 | 0.23 | Übereinstimmung | |
| Wirkungsgrad mit AGMA-Reibung (%) | DIN-3975-Geometrie; Reibung nach AGMA 6034 / Shigley Gl. 15-38; η=tanγ/tan(γ+ρ′) ≡ Shigley Gl. 13-46 | 84.5084 | 84.5 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Abtriebsmoment (N·m) | T2=9549P/n1·i·η | 166.9595 | 167 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Abzuführende Wärme (W) | P(1−η) | 232.3733 | 232 | -0.16 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Schneckenbeispiel: Wirkungsgrad (%) | Shigley MED Kap. 15, Schneckenbeispiel (1 Gang, 75 Zähne, px 0,375 in, dW 2 in, 1750 U/min): λ 3,42°, Vs 917,9 ft/min, f 0,0216, e 0,721, C 5,476 in (https://gennonotes.github.io/EMEC-4438/EngDes2-W13.pdf) | 72.06 | 72.1 | 0.06 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Schneckenbeispiel: AGMA-Reibungszahl f | Shigley MED Kap. 15, Schneckenbeispiel (1 Gang, 75 Zähne, px 0,375 in, dW 2 in, 1750 U/min): λ 3,42°, Vs 917,9 ft/min, f 0,0216, e 0,721, C 5,476 in (https://gennonotes.github.io/EMEC-4438/EngDes2-W13.pdf) | 0.0216 | 0.022 | 1.85 | Übereinstimmung | Anzeige auf 3 Nachkommastellen gerundet (0,022 gegenüber 0,0216); innerhalb der Rundung. |
| Shigley-Schneckenbeispiel: Gleitgeschwindigkeit (m/s; 917,9 ft/min) | Shigley MED Kap. 15, Schneckenbeispiel (1 Gang, 75 Zähne, px 0,375 in, dW 2 in, 1750 U/min): λ 3,42°, Vs 917,9 ft/min, f 0,0216, e 0,721, C 5,476 in (https://gennonotes.github.io/EMEC-4438/EngDes2-W13.pdf) | 4.6629 | 4.66 | -0.06 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Schneckenbeispiel: Achsabstand (in) | Shigley MED Kap. 15, Schneckenbeispiel (1 Gang, 75 Zähne, px 0,375 in, dW 2 in, 1750 U/min): λ 3,42°, Vs 917,9 ft/min, f 0,0216, e 0,721, C 5,476 in (https://gennonotes.github.io/EMEC-4438/EngDes2-W13.pdf) | 5.476 | 5.476 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Haftreibungswinkel für Selbsthemmung (°), eingängig, q=10 | AGMA Haftreibung f=0,15 → ρ′=atan(0,15/cos20°) | 9.0694 | 9.07 | 0.01 | Übereinstimmung |
Planetengetriebe Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Übersetzung, Hohlrad festgehalten (21/27/75) | Willis-Gleichung (KHK Gear Technical Reference, Planetengetriebe): i=1+Zr/Zs | 4.5714 | 4.571 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Stegdrehzahl (U/min) | Willis-Gleichung (KHK Gear Technical Reference, Planetengetriebe) | 656.25 | 656 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| Abtriebsmoment (N·m) | T·i·0,97 (angegebener Wirkungsgrad η) | 22.1714 | 22.2 | 0.13 | Übereinstimmung | |
| Abstützmoment Hohlrad (N·m) | Momentengleichgewicht Tout−Tin | 17.1714 | 17.2 | 0.17 | Übereinstimmung | |
| Planetendrehzahl relativ zum Steg (U/min) | Willis-Gleichung (KHK Gear Technical Reference, Planetengetriebe): (ns−nc)Zs/Zp | 1822.9167 | 1823 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Achsabstand Sonne–Planet (mm) | a=m(Zs+Zp)/2 | 36.0 | 36 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| KHK-Beispiel Zs16/Zp16/Zr48, Hohlrad fest, N=4: Übersetzung | KHK Gear Technical Reference, Planetenbeispiel (i = 1+Zr/Zs = 4) | 4 | 4 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Sonne festgehalten, Übersetzung Hohlrad → Steg | Willis-Gleichung (KHK Gear Technical Reference, Planetengetriebe): 1+Zs/Zr | 1.28 | 1.28 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Steg festgehalten, Übersetzung Sonne → Hohlrad (Betrag, Drehrichtungsumkehr) | Willis-Gleichung (KHK Gear Technical Reference, Planetengetriebe): −Zr/Zs | 3.5714 | 3.571 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Steg festgehalten: Abstützmoment Steg (N·m) | Momentengleichgewicht Ts+Tr+Tc=0 | 22.3214 | 22.3 | -0.1 | Übereinstimmung |
Zahnstange & Ritzel Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Weg pro Ritzelumdrehung (mm) | KHK Gear Technical Reference (Zahnstange & Ritzel: Weg pro Umdrehung = π·m·z) | 125.6637 | 125.66 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Lineargeschwindigkeit (mm/s) | v=s·n/60 | 125.6637 | 125.7 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Zahnstangenkraft (N) | F=2T/d | 500.0 | 500 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Radialkraft (N) | Fr=F·tan20° | 181.9851 | 182 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Umdrehungen für 500 mm Hub | Hub/s | 3.9789 | 3.98 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Zahnstangenlänge (mm) | Hub+2p+40 (in den Hinweisen angegebene Regel) | 552.5664 | 553 | 0.08 | Übereinstimmung | |
| Auflösung, 200 Schritte direkt (µm/Schritt) | s/(Schritte·gr) | 628.3185 | 628.3 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Auflösung mit Getriebe 5:1 (µm/Schritt) | s/(Schritte·gr) | 125.6637 | 125.7 | 0.03 | Übereinstimmung |
Motordrehzahl & Frequenzumrichter Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Synchrondrehzahl 4-polig 50 Hz (U/min) | IEC 60034-1 / ns=120f/p, T=9549P/n | 1500 | 1500 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Schlupf (%) | IEC 60034-1 / ns=120f/p, T=9549P/n | 4.0 | 4 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Bemessungsmoment 4 kW bei 1440 U/min (N·m) | IEC 60034-1 / ns=120f/p, T=9549P/n | 26.525 | 26.5 | -0.09 | Übereinstimmung | |
| Drehzahl bei 35 Hz, konstantes Moment (U/min) | Näherung mit konstanter Schlupfdrehzahl n=120f/p−Δn | 990 | 990 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Leistung bei 35 Hz (kW) | P=T·n/9549 | 2.75 | 2.75 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Spannung bei 35 Hz (V) | U/f konstant | 280 | 280 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Verfügbares Moment bei 75 Hz (N·m) | Feldschwächung mit konstanter Leistung T=Tr·fb/f | 17.6833 | 17.7 | 0.09 | Übereinstimmung | |
| Lüfterlast bei 35 Hz: Lastmoment (N·m) | Proportionalitätsgesetz T∝n², Schlupf ∝ Moment | 13.306 | 13.3 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| Drehzahl bei 75 Hz mit Last an der Momentengrenze der Feldschwächung (U/min) | Asynchronmotor: Schlupf ∝ T/Φ², Φ∝fb/f → Schlupf 90 U/min | 2160.0 | 2210 | 2.31 | Methodenunterschied | Die Seite setzt den Schlupf proportional zum Moment bei Bemessungsfluss an (dokumentiert: n≈120f/p−Δn·T/Tr); bei auf fb/f geschwächtem Fluss ist der Schlupf beim gleichen Moment um (f/fb)² größer, die tatsächliche Drehzahl daher ≈2160 U/min (Seite +2,3 %). |
| FAQ: Bemessungsmoment 7,5 kW bei 1460 U/min (N·m) | IEC 60034-1 / ns=120f/p, T=9549P/n | 49.0531 | 49.1 | 0.1 | Übereinstimmung |
Hydraulikzylinder Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Druckkraft bei 160 bar (kN) | Bosch Rexroth CDT3, Datenblatt RE 17032 (63/36: A1 31,17 cm², A3 20,99 cm², 160 bar Druckkraft 49,87 kN / Zugkraft 33,58 kN, 18,7 L/min ≙ 0,1 m/s) | 49.87 | 49.9 | 0.06 | Übereinstimmung | |
| Zugkraft bei 160 bar (kN) | Bosch Rexroth CDT3, Datenblatt RE 17032 (63/36: A1 31,17 cm², A3 20,99 cm², 160 bar Druckkraft 49,87 kN / Zugkraft 33,58 kN, 18,7 L/min ≙ 0,1 m/s) | 33.58 | 33.6 | 0.06 | Übereinstimmung | |
| Ausfahrgeschwindigkeit bei 18,7 L/min (mm/s) | Bosch Rexroth CDT3, Datenblatt RE 17032 (63/36: A1 31,17 cm², A3 20,99 cm², 160 bar Druckkraft 49,87 kN / Zugkraft 33,58 kN, 18,7 L/min ≙ 0,1 m/s) | 100 | 100 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Einfahrgeschwindigkeit bei 20 L/min (mm/s) | v=Q/A2 (Grundlagen ISO 4413) | 158.7778 | 159 | 0.14 | Übereinstimmung | |
| Rücklaufstrom beim Einfahren (L/min) | Q·A1/A2 | 29.697 | 29.7 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Rücklaufstrom beim Ausfahren (L/min) | Q·A2/A1 | 13.4694 | 13.5 | 0.23 | Übereinstimmung | |
| Pumpenleistung bei 160 bar, 20 L/min, η 0,85 (kW) | P=p·Q/(600η) | 6.2745 | 6.27 | -0.07 | Übereinstimmung | |
| Knickauslastung, beidseitig gelenkig (%) | Euler Fk=π²EI/(KL)², E 210 GPa, L=s+1,5D, S=3,5 (Rexroth-Knickverfahren) | 36.1004 | 36 | -0.28 | Übereinstimmung | |
| Erforderlicher Druck für 40 kN (bar) | p=F/A1 | 128.3184 | 128 | -0.25 | Übereinstimmung | |
| Ausfahrkraft im Eilgang (Differenzialschaltung) (kN) | F=p·A_rod | 16.286 | 16.3 | 0.09 | Übereinstimmung | |
| Ausfahrgeschwindigkeit im Eilgang (Differenzialschaltung) (mm/s) | v=Q/A_rod | 327.4793 | 327 | -0.15 | Übereinstimmung |
Trapez- & Kugelgewindetrieb Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Eingabe für die Gangzahl ergänzt: Teilung = Steigung / Gangzahl bei mehrgängigen Gewindespindeln.
- Der Kerndurchmesser nach ISO 2904 verwendet jetzt für jede Teilung das richtige Spitzenspiel.
- Die Annahme zur Haftreibung für die Selbsthemmung (1,25 × μ) wird jetzt angegeben.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall Kugelgewinde 16x5, F 2000 N: Antriebsmoment N·m, T = F·d2/2·tan(λ+ρ'), μ 0,005 | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 8-1 (Moment an der Bewegungsschraube) | 1.6724 | 1.672 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Standardfall Kugelgewinde 16x5: Wirkungsgrad % | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 8-4 (e = tanλ/tan(λ+ρ')) | 95.167 | 95.2 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: kritische Drehzahl U/min, fest–gestützt, dr 12,2 mm (λ2 15,1 einschl. Sicherheit 0,8) | THK-Kugelgewindetrieb-Katalog, zulässige Drehzahl n = λ2·d1/L²·10^7 | 2878.4 | 2878 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Knickgrenze N (η2 10,2 einschl. Sicherheit 0,5) | THK-Kugelgewindetrieb-Katalog, zulässige Axiallast P = η2·d1^4/L²·10^4 | 3530.7 | 3531 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Schritte pro mm (200 Schritte × 16 Mikroschritte / 5 mm) | Definition | 640 | 640 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Shigley-Beispiel 8-1 (32-mm-Flachgewinde, p 4, zweigängig, f 0,08, F 6,4 kN): Anhebemoment, nur Gewinde, N·m (Seite gerechnet als Tr mit μ = 0,08·cos15°, sodass ρ' = atan 0,08, Gangzahl 2) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 8-1 (TR = 15,94 N·m) | 15.94 | 15.937 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 8-1: Steigungswinkel λ ° (dm 30 mm, l 8 mm) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 8-1 | 4.852 | 4.85 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| Tr16x4 μ 0,12, F 2000 N: Antriebsmoment N·m | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 8-1 mit ρ' = atan(μ/cos15°) | 3.0469 | 3.047 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Tr30x6 Kerndurchmesser d3 mm (d − P − 2ac, ac 0,5) | ISO 2904 (RoyMech-Trapezgewindetabelle, d3 = 23,0) | 23.0 | 23 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Tr8x1,5 Kerndurchmesser d3 mm (ac 0,15) | ISO 2904 (d3 = 6,2) | 6.2 | 6.2 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Tr40x7 Kerndurchmesser d3 mm (ac 0,5) | ISO 2904 (d3 = 32,0) | 32.0 | 32 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Tr8x8 P2 (4-gängig): Steigungswinkel ° (d2 = 8 − 2/2 = 7) | ISO 2904 d2 = d − P/2; λ = atan(Ph/(π d2)) | 19.991 | 19.99 | -0.01 | Übereinstimmung |
Flaschenzug Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall 200 kg, 4 tragende Stränge, η 0,96, Zug nach unten an der oberen Flasche: Zugkraft N | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 542.45 | 542 | -0.08 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Last am oberen Anschlagpunkt N (W + P) | Statik | 2503.8 | 2504 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: einzuholende Seillänge m (4 × 2 m) | Kinematik | 8.0 | 8 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Reibungsverlust % (1 − MA/n = 9,61 %, die Seite zeigt ganze %) | Energiebilanz | 9.61 | 10 | 4.06 | Übereinstimmung | Innerhalb der Anzeigerundung des Seitenwerts. |
| Zug nach oben an der losen Flasche, 4 Stränge: Zugkraft N (Σηᵏ, k = 0..3) | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 520.75 | 521 | 0.05 | Übereinstimmung | |
| Zug nach oben an der losen Flasche: Last am oberen Anschlagpunkt N (W − P) | Statik | 1440.6 | 1441 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| 6 Stränge, Zug nach unten: Zugkraft N | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 376.18 | 376 | -0.05 | Übereinstimmung | |
| 8 Stränge über Karabiner (η 0,5): tatsächliche Kraftübersetzung (0,996, auf 2 Nachkommastellen angezeigt) | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 0.9961 | 1 | 0.39 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Crosby-Zugseilfaktor, wälzgelagerte Rollen K 1,04, 4 Stränge (LF 0,2755): Zugkraft für 1000 kg, η = 1/1,04 | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 2701.6 | 2702 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Crosby-Zugseilfaktor, bronzebuchsengelagerte Rollen K 1,09, 6 Stränge (LF 0,2225): Zugkraft für 1000 kg, η = 1/1,09 | Verfahren mit Rollenreibung (Zugseil): W = P·Σηᵏ, Crosby „How to figure line parts“ LF = Kᴺ(K−1)/(Kᴺ−1), η = 1/K | 2186.1 | 2186 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| 4 Stränge + 2:1-Stufe am Zugseil: Zugkraft N (MA = 3,6157 × (1 + η)) | Statik des zusammengesetzten Flaschenzugs mit η je Rolle | 276.76 | 277 | 0.09 | Übereinstimmung |
Schrauben-Anziehdrehmoment Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall M10 8.8, K 0,20, 75 % der Prüfkraft: Anziehdrehmoment N·m | T = K·F·d (Shigley Gl. 8-27); Prüfspannungen ISO 898-1 / SAE J429; Spannungsquerschnitte ISO 898-1 / ASME B1.1 | 50.46 | 50.5 | 0.08 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Vorspannkraft kN (0,75 × 580 MPa × 58,0 mm²) | T = K·F·d (Shigley Gl. 8-27); Prüfspannungen ISO 898-1 / SAE J429; Spannungsquerschnitte ISO 898-1 / ASME B1.1 | 25.23 | 25.2 | -0.12 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Schraubenlängung mm (F·L/(E·As), E 205 GPa, Klemmlänge 30) | Hookesches Gesetz | 0.06366 | 0.064 | 0.53 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Handkraft N an einem 300-mm-Schlüssel | Statik | 168.2 | 168 | -0.12 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Fastenal Grade 5 3/8-16, 75 % der Prüfkraft, K 0,20: Vorspannkraft lbf (4940) | Fastenal Torque-Tension Chart für A307/Gr5/Gr8 (crafter.fastenal.com Torque-Tension_Chart_for_A307_Gr5_Gr8_Gr9.pdf) | 4940 | 4940 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Fastenal Grade 5 3/8-16, Anziehdrehmoment trocken ft·lb (31) | Fastenal Torque-Tension Chart | 31 | 30.9 | -0.32 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Fastenal Grade 5 3/4-16 UNF, Vorspannkraft lbf (23 776) | Fastenal Torque-Tension Chart | 23776 | 23712 | -0.27 | Übereinstimmung | |
| M20 8.8 Prüfkraft kN (600 MPa über M16 × 245 mm²) | ISO 898-1 Tabelle 5/7 | 147.0 | 147 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M12x1,25 10.9, Molybdän K 0,13, 75 %: Anziehdrehmoment N·m (As 92,1) | T = K·F·d (Shigley Gl. 8-27); Prüfspannungen ISO 898-1 / SAE J429; Spannungsquerschnitte ISO 898-1 / ASME B1.1 | 89.438 | 89.4 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| SAE Grade 2 7/8-9: Prüfkraft kN (33 ksi = 228 MPa über 3/4 in × 298 mm²) | SAE J429 Grade 2 | 67.94 | 67.9 | -0.06 | Übereinstimmung |
Schraubenverbindung Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Wenn die maximale Vorspannkraft die Prüfkraft bereits überschreitet, zeigt die Seite „überschritten“ statt eines negativen oder unendlichen Faktors; die Anzeige heißt jetzt „Lastfaktor bis zur Prüfkraft“, um zu sagen, was sie ist.
- Hinweis zum Setzen auf die Tabellenwerte der VDI 2230 korrigiert (etwa 9–10 µm für zwei bearbeitete Platten).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BJ-001 M10 8.8 Stahl: C, Schraubenkraft, Klemmkraft, Klaffen, Dauerfestigkeit | Externe Prüfung (ChatGPT), unabhängiger Fall BJ-001 | 0.2012 / 27.24 / 17.24 / 31.59 kN / 2.92 | 0.201 / 27.2 / 17.2 / 31.6 kN / 2.92 | 0 | Übereinstimmung | Alles innerhalb der Anzeigerundung. |
| BJ-001 Reserve bis zur Prüfkraft | Die Formel des Prüfers für die geschlossene Verbindung ergab 4,18 | 3.36 | 3.36 | 0 | Übereinstimmung | Die Verbindung klafft (31,6 kN), bevor die Gerade der geschlossenen Verbindung die Prüfkraft erreicht; nach der stückweisen Regel des Prüfers selbst erreicht die Schraube die Prüfkraft daher erst bei P = Sp·At = 33,6 kN; 4,18 ließ das Klaffen außer Acht. |
| BJ-002 M12 10.9 Aluminium: C, Kräfte, Klaffen, Dauerfestigkeit, Reserve zur Prüfkraft | ChatGPT BJ-002 | 0.3961 / 56.90 / 36.90 / 81.11 / 1.316 / 2.649 | 0.396 / 56.9 / 36.9 / 81.1 / 1.32 / 2.65 | 0 | Übereinstimmung | |
| BJ-003 M20 8.8 (Sp 600 über M16): C, Kräfte, Klaffen, Dauerfestigkeit | ChatGPT BJ-003 | 0.2005 / 118.27 / 78.27 / 137.9 / 3.123 | 0.201 / 118.3 / 78.3 / 137.9 / 3.12 | 0 | Übereinstimmung | Bestätigt die Änderung der Prüfspannung über M16 nach ISO 898-1. |
| BJ-003 Reserve bis zur Prüfkraft | Der Prüfer gab 4,582 an (Formel für die geschlossene Verbindung) | 3.675 | 3.67 | -0.1 | Übereinstimmung | Das Klaffen bei 137,9 kN tritt vor dem Prüfkraftpunkt der geschlossenen Verbindung (183 kN) ein, der stückweise Wert ist daher 147,0/40 = 3,675. |
| Purdue ME354 Abschlussprüfung 2022 Aufgabe 4, M16 8.8, Klemmlänge 64: LT, ld, lt, kb, km, C | Unabhängige Prüfung (separater Agent), veröffentlichte Lösung | 38 / 42 / 22 mm, 593 / 3050 kN/mm, 0.162 | 38 / 42 / 22, 593 / 3051, 0.163 | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Rechenbeispiel M10 8.8 L 50: kb, km, C, Fb, P0, nf | Unabhängige Prüfung (separater Agent), unabhängiger Code | 506.1 / 2009.3 / 0.2012 / 27.24 / 31.58 / 2.92 | 506 / 2009 / 0.201 / 27.2 / 31.6 / 2.92 | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
Druckfeder Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Drahtfestigkeit für nichtrostenden Stahl 302 und Phosphorbronze folgt jetzt Shigley Tabelle 10-4 in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Federrate N/mm (k = G d⁴/(8 D³ Na), G 81 GPa, Na 8) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-9, Tabelle 10-1 | 3.4722 | 3.472 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Spannung bei Arbeitslänge MPa (KB nach Bergsträsser) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-5, 10-7 | 343.63 | 344 | 0.11 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: zulässige Spannung MPa (0,45 × 2211/2^0,145) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-6 | 899.81 | 900 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Eigenfrequenz Hz (d/(2π Na D²)·√(G/2ρ)) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-25 | 278.94 | 279 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Shigley-Beispiel 10-1 (Klaviersaitendraht Nr. 16, d 0,037 in, Außendurchmesser 7/16 in, angelegte Enden, 12,5 Windungen): Federrate lbf/in mit G 11,85 Mpsi aus Tabelle 10-5 (Seite G 81,0 GPa = 11,75 Mpsi) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-1; Tabelle 10-5 | 4.116 | 4.1 | -0.39 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 10-1: Ssy = 0,45·Sut ksi (Sut = 201/0,037^0,145 = 324 kpsi) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-1 | 145.89 | 145.6 | -0.2 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 1 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 1867,0) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 653.45 | 653 | -0.07 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 3 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 1546,8) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 541.38 | 541 | -0.07 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 6 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 1236,2) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 432.67 | 433 | 0.08 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 0,5 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 1000,0) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 350.0 | 350 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 1,5 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 902,7) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 315.94 | 316 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 4 mm: zulässig 0,35·Sut MPa (Sut 852,9) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (Sut = A/d^m nach Drahtdurchmesser) und Tabelle 10-6 (zulässig 35 % Sut für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 298.51 | 299 | 0.16 | Übereinstimmung |
Zugfeder Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Drahtfestigkeit für nichtrostenden Stahl 302 und Phosphorbronze folgt jetzt Shigley Tabelle 10-4 in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Federrate N/mm (Na = Nb + G/E) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-9, 10-39 | 1.705 | 1.705 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Spannung im Federkörper MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-7 | 338.29 | 338 | -0.09 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Biegespannung in der Öse σA MPa (C1 = C) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-34, 10-35 | 653.64 | 654 | 0.06 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Shigley-Beispiel 10-6 (hartgezogener Federdraht d 0,035 in, Außendurchmesser 0,248 in, Nb 12,17, Fi 1,19 lbf): Federrate lbf/in (17,91, G 11,6/E 28,7 Mpsi; die Seite verwendet 11,5/28,5) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-6 | 17.91 | 17.8 | -0.61 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 10-6: Spannung im Federkörper bei 5,25 lbf ksi (L1 so gewählt, dass die Kraft auf der Seite = 5,25 lbf) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-6 | 81.98 | 82 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 10-6: Torsionsauslastung der Öse % (τB 78,6 ksi mit r2 0,089 in, C2 5,09, / 0,40·Sut); die Seite nimmt C2 = 4 an (Toleranz 8 % deckt das ab) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-6 | 74.24 | 78 | 5.06 | Methodenunterschied | Die Seite hat keine Eingabe für r2 und setzt C2 = 2r2/d = 4 fest (dokumentiert), was (K)B 1,25 statt 1,184 ergibt; die Torsion in der Öse ist daher etwa 5,6 % zu hoch (konservativ). Der Biegeradius der Öse r2 ist jetzt eine Eingabe (Standard 2·d), sodass der Shigley-Fall exakt eingegeben werden kann. |
| Nichtrostender Stahl 302, d 1 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 1867.0 | 1867 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 3 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 1546.81 | 1547 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 6 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 1236.19 | 1236 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 0,5 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 1000.0 | 1000 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 1,5 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 902.69 | 903 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 4 mm: Draht Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle 10-4 (nach Drahtdurchmesser) | 852.87 | 853 | 0.02 | Übereinstimmung |
Schenkelfeder Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Drahtfestigkeit für nichtrostenden Stahl 302 und Phosphorbronze folgt jetzt Shigley Tabelle 10-4 in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Federrate N·mm/Umdrehung (k' = d⁴E/(10,8 D Na), Na = Nb + (l1 + l2)/(3πD)) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-51, 10-52 | 470.73 | 471 | 0.06 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Biegespannung MPa (Ki Innenfaser) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-43, 10-44 | 323.77 | 324 | 0.07 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Innendurchmesser im gespannten Zustand mm (D' = D·Nb/(Nb + θ') − d) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 10-54 | 10.6469 | 10.65 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: Shigley-Beispiel 10-8 (Klaviersaitendraht d 0,072 in, Außendurchmesser 19/32 in, Nb 4,25, Schenkel 1 in): Sy = 0,78·Sut ksi (229,6) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-8 | 229.6 | 229.2 | -0.17 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 10-8: Federrate lbf·in/Umdrehung (E 28,5 Mpsi) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-8 | 29.188 | 29.2 | 0.04 | Übereinstimmung | |
| Shigley-Beispiel 10-8: maximaler statischer Winkel ° (θ' = Mmax/k') | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Beispiel 10-8 | 93.1 | 93 | -0.11 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 1 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 1138.87 | 1139 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 3 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 943.55 | 944 | 0.05 | Übereinstimmung | |
| Nichtrostender Stahl 302, d 6 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 754.08 | 754 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 0,5 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 610.0 | 610 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 1,5 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 550.64 | 551 | 0.07 | Übereinstimmung | |
| Phosphorbronze d 4 mm: zulässig Sy = 0,61·Sut MPa | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabellen 10-4, 10-10 (61 % für nichtrostende Stähle/Nichteisenmetalle) | 520.25 | 520 | -0.05 | Übereinstimmung |
Kegelrad Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Teilkegelwinkel Ritzel ° (tan δ1 = sinΣ/(z2/z1 + cosΣ)) | Gleason / KHK | 26.5651 | 26.57 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Teilkegellänge R mm | Gleason / KHK | 44.7214 | 44.72 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Umfangskraft kN bei dm1 = d1 − b sinδ1 (1,186, auf 0,01 kN angezeigt) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) §13-15 Kraftanalyse Kegelräder | 1.1856 | 1.19 | 0.37 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Radialkraft Ritzel kN (Wt tanφ cosγ) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Gl. 13-38 | 0.386 | 0.39 | 1.04 | Übereinstimmung | Innerhalb der Anzeigerundung des Seitenwerts. |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: ha1 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 4.035 | 4.035 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: hf1 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 2.529 | 2.529 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: θf1 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 2.15903 | 2.159 | -0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: da1 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 67.218 | 67.218 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: da2 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 121.7575 | 121.758 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Gleason-Beispiel: di1 | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 44.8425 | 44.843 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: KHK-Beispiel: axiale Zahnbreite Xb1 mm | KHK Gear Technical Reference, Calculation of Gear Dimensions, Tabelle 4.12, Gleason-Beispiel geradverzahntes Kegelrad (m 3, z 20/40, α 20°, Σ 90°, b 22) | 19.0029 | 19.003 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Achsenwinkel Σ 60°, 20/40: Teilkegelwinkel Ritzel ° | Gleason / KHK, allgemeiner Achsenwinkel tan δ1 = sinΣ/(z2/z1 + cosΣ) | 19.1066 | 19.11 | 0.02 | Übereinstimmung |
Pressverband Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Erwärmung beim Schrumpfverband verwendet jetzt das volle gemessene Übermaß; mit dem geglätteten Wert ergaben sich etwa 17 K zu wenig (218 statt 235 °C im Standardfall), und die Nabe konnte auf halbem Weg festfressen.
- Graugussnaben werden jetzt wie spröde Werkstoffe mit der Tangentialspannung (größte Hauptspannung) nachgewiesen; der Nachweis nach von Mises meldete einwandfreie Verbindungen als rissgefährdet.
- Spannungen und Einpresskraft bei der engsten Passung verwenden jetzt das volle gemessene Übermaß (auf der sicheren Seite); vorher senkte die Glättung durch die Rauheit sie um etwa 14 %.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fugendruck, Ø40 H7/s6, kleinstes Übermaß | Lamé (Shigley Gl. 3-56), Handrechnung | 19.69 | 19.7 | 0.05 | Übereinstimmung | Vom Entwickler geprüft; unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026. |
| Übertragbares Drehmoment bei kleinstem Übermaß | μ·p·π·d·L·d/2 | 237.5 | 238 | 0.2 | Übereinstimmung | Prüfung durch den Entwickler. |
| Vergleichsspannung nach von Mises in der Nabe bei größtem Übermaß | σt = p(Do²+d²)/(Do²−d²), σr = −p | 234.2 | 234 | -0.1 | Übereinstimmung | Prüfung durch den Entwickler. |
| Übermaß nach ISO 286 H7/s6 bei Ø40 | ISO 286-2: s6 +43/+59, H7 0/+25 µm | 18 – 59 | 18 – 59 | 0 | Übereinstimmung | Verwendet die geprüften Tabellen des Passungsrechners. |
| Rechenbeispiel TU Clausthal Ø50 H6/s6, Nabe 100, L 40, μ 0,2: Fugendruck und Reibkraft bei kleinstem Übermaß | Unabhängige Prüfung (separater Agent), TU Clausthal Maschinenlehre WS15/16, Aufgabe 1 | 34,97 MPa / 43,94 kN | 35,0 MPa / 43,9 kN | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Standardfall Ø40 H7/s6: Tangentialspannung / Vergleichsspannung nach von Mises in der Nabe bei der engsten Passung (volle 59 µm) | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Lamé, unabhängiger Code | 193,6 / 271,0 MPa | 194 / 271 MPa | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
Passfeder Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Übertragbares Drehmoment und Flächenpressung berücksichtigen jetzt höchstens 1,3·d tragende Passfederlänge, die Gültigkeitsgrenze von DIN 6892 Methode C; eine 400 mm lange Passfeder auf einer 40-mm-Welle zeigte 5112 N·m statt etwa 685.
- Die Grenze für Grauguss wird jetzt als konservative Festlegung dieser Website beschrieben, nicht als Teil von DIN 6892; die Grundlage für die Scherung der Passfeder und die nächste genormte DIN-Länge werden angegeben.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Flächenpressung an der Nabe, Ø40 12×8×50 Form A, 300 N·m, KA 1,25 | Handrechnung | 164.5 | 164 | -0.3 | Übereinstimmung | Prüfung durch den Entwickler; unabhängige Prüfung ausstehend (neuer Rechner). |
| Erforderliche Passfederlänge | F/((h−t1)·0.9·Re) + b | 34.8 | 35 | 0.6 | Übereinstimmung | Die Seite rundet auf ganze mm auf. |
| Passfedergröße nach Durchmesser | DIN 6885-1 | 12 × 8 | 12 × 8 | 0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall Ø40, 300 N·m, KA 1,25, 12×8×50: Flächenpressung Nabe / Welle, Scherung der Passfeder | Unabhängige Prüfung (separater Agent), unabhängiger Code, Tabelle DIN 6885-1 | 164,47 / 98,68 / 41,12 MPa | 164 / 98,7 / 41,1 MPa | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Shigley 10th ed. Bsp. 7-6, Passfederkraft | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Shigley | 5846 lbf | 5843 lbf | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
Biegebalken & Durchbiegung Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Eine Last, die nur minimal neben einem Netzknoten lag (zum Beispiel bei 1500,001 mm oder eine Endlast 0,006 mm vor dem Trägerende nach einer Einheitenumschaltung), machte den Löser schlecht konditioniert und führte zu falschen Auflagerkräften oder NaN. Das Netz erzeugt jetzt nie Elemente, die kürzer als L/1000 sind.
- Der Elastizitätsmodul kann jetzt eingegeben werden (AISC verwendet 29 000 ksi = 200 GPa).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BEAM-001 Einfeldträger, 10 kN Einzellast + 2 kN/m Gleichlast: Auflagerkräfte, M max, σ, δ max und ihre Lage | Externe Prüfung (ChatGPT), unabhängiger Fall BEAM-001 | 9,667 / 6,333 kN / 8,667 kN·m / 54,17 MPa / 4,127 mm bei 1406,2 mm | 9,667 / 6,333 kN / 8,667 kN·m / 54,2 MPa / 4,127 mm bei 1406,2 mm | 0 | Übereinstimmung | Alles innerhalb der Anzeigerundung. |
| BEAM-002 Kragarm, Endlast + Gleichlast + Endmoment: Durchbiegung am Ende, Verdrehung, Auflagerkraft und Moment an der Einspannung | Externe Prüfung (ChatGPT), Fall BEAM-002 (Verdrehung vom Prüfer auf 0,008333 rad korrigiert) | 11,000 mm / 0,008333 rad / 5 kN / 8,5 kN·m | 11,000 mm / 0,00833 rad / 5,000 kN / −8,500 kN·m | 0 | Übereinstimmung | Moment mit Vorzeichenkonvention „im Uhrzeigersinn positiv“ angezeigt. |
| BEAM-003 einseitig eingespannter Träger mit Gleichlast: Auflagerkräfte, Einspann- und Feldmoment, δ max und Lage, Verdrehung am Loslager | Externe Prüfung (ChatGPT), Fall BEAM-003 | 7,5 / 4,5 kN / −6 / 3,375 kN·m / 1,6506 mm bei 2313,9 mm / 0,001587 rad | 7,500 / 4,500 kN / −6,000 / 3,375 kN·m / 1,651 mm bei 2313,9 mm / 0,00159 rad | 0 | Übereinstimmung | Über die Verträglichkeit gelöst, nicht mit einer Sonderfallformel. |
| Beidseitig eingespannt, Gleichlast: wL/2, wL²/12, wL⁴/384EI | Klassische geschlossene Lösung | 6 kN / 4 kN·m / 0.7937 mm | 6.000 kN / 4.000 kN·m / 0.794 mm | 0 | Übereinstimmung | Vom Entwickler geprüft. |
| Invarianten: Last auf einem Auflager erzeugt keine Biegung; Lasten außerhalb der Stützweite und Stützweite null werden zurückgewiesen | Von der externen Prüfung vorgeschlagene Invarianten | 0 kN·m / Eingabefehler | 0,000 kN·m / Eingabefehler | 0 | Übereinstimmung | Unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026; Korrekturen oben aufgeführt. |
| AISC Design Example F.1-1 W18×50, 35 ft: Mu | Unabhängige Prüfung (separater Agent), AISC 360-16 Design Examples | 266,4 kip·ft | 266,4 kip·ft | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Beidseitig und einseitig eingespannte Träger mit außermittiger Einzellast | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Roark Tabelle 8.1 / AISC Manual Tabelle 3-23 | RA 7.407 kN, MA 4.444, MB 2.222 kN·m; RB 1.481 kN | gleich | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
Kehlnaht Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die richtungsbezogene EN-Anzeige zeigt jetzt σ⊥ und τ⊥ der maßgebenden Nahtdicken-Orientierung (die Auslastung war richtig, die angezeigten Komponenten gehörten zur anderen Orientierung).
- Text korrigiert: Das richtungsbezogene Verfahren ist nie konservativer als das vereinfachte; der Schwerpunkt der C-Form wird zur Eingabe von Exzentrizitäten angezeigt.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| WELD-001 Rechteck 100 × 60, a 4, Fx 12 / Fy 8 kN, Mz 1,2 kN·m: L, J, Spitzenspannung und ihre Lage, Auslastung | Externe Prüfung (ChatGPT), Fall WELD-001; seine Ix und Iy waren falsch aufgeteilt, von uns korrigiert und vom Prüfer bestätigt | 320 mm / 2 730 667 mm⁴ / 36,130 MPa bei (+50, −30) / 15,46 % | 320,0 mm / 2 730 667 mm⁴ / 36,13 MPa bei (50, −30) / 15,5 % | 0 | Übereinstimmung | Ix 864 000 und Iy 1 866 667 mm⁴ stimmen mit den korrigierten Werten überein. |
| WELD-002 zwei Linien 120 mm bei ±40, Fz 10 kN, Mx 1 kN·m: Ix, Iy, maximale Normalspannung | Externe Prüfung (ChatGPT), Fall WELD-002 | 1 152 000 / 1 536 000 mm⁴ / 62,5 MPa / 26,75 % | 1 152 000 / 1 536 000 mm⁴ / 62,50 MPa / 26,7 % | 0 | Übereinstimmung | |
| WELD-003 Kreis r 50, Mz 1 kN·m: Länge, J, Torsionsspannung | Externe Prüfung (ChatGPT), Fall WELD-003 | 314,159 mm / 3 141 593 mm⁴ / 15,9155 MPa | 314,2 mm / 3 141 593 mm⁴ / 15,92 MPa | 0 | Übereinstimmung | |
| Invarianten: doppelte Nahtdicke halbiert die Spannung, doppelte Lasten verdoppeln sie, eine versetzte Kraft ergibt r × F, richtungsbezogen ≤ vereinfacht | Von der externen Prüfung vorgeschlagene Invarianten | wie angegeben | wie angegeben | 0 | Übereinstimmung | Unabhängig geprüft am 30. Okt. 2026; Korrekturen oben aufgeführt. |
| Shigley 9th ed. Aufgabe 9-19 (zwei Nähte 50 mm, F 6,06 kN bei 175 mm) | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Shigley-Lösungshandbuch Kap. 9 | 140 MPa | 139,9 MPa | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
| Shigley 9th ed. Aufgabe 9-56 (zwei Nähte 200 mm, 25 kN bei 150 mm Abstand) | Unabhängige Prüfung (separater Agent), Shigley-Lösungshandbuch Kap. 9 | I 8,484·10⁶ mm⁴, τmax 45,3 MPa | 8 484 000 mm⁴, 45,28 MPa | 0 | Übereinstimmung | Unabhängige Prüfung am 30. Okt. 2026. |
Lagerlebensdauer Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Einzelne Schrägkugellager 40°: P = Fr unterhalb e = 1,14 (vorher wurde die Formel für gepaarte Lager verwendet); statische Belastung P0 = max(Fr, 0,5·Fr + 0,26·Fa).
- Schrägkugellager genau bei e (Fa/Fr = 1,14): Gleitkomma-Rundung konnte den oberen Zweig wählen; der Vergleich bleibt jetzt bei P = Fr (von einer externen Prüfung gefunden, Auswirkung 0,02 %).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall 6205: L10h h ((14,8/2)^3 × 10^6/(60·1500)) | ISO 281:2007 (L10 = (C/P)^p, X/Y-Tabelle für Radial-Kugellager), SKF-Katalog | 4502.49 | 4502 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: e (f0·Fa/C0 = 0,897, f0 14; 0,272 angezeigt als 0,27) | ISO 281 Tabelle 4, Interpolation | 0.2719 | 0.27 | -0.7 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: erforderliche Tragzahl C kN für 20 000 h | ISO 281 umgestellt | 24.329 | 24.3 | -0.12 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: statische Tragsicherheit s0 (P0 = max(Fr, 0,6Fr + 0,5Fa)) | ISO 76 / SKF | 3.9 | 3.9 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlicht: JTEKT/Koyo-Beispiel, 6308 (Cr 50,9, C0r 24,0 kN, f0 13,2), Fr 3,5, Fa 1,0 kN: äquivalente Belastung P kN (3,78; die Seite setzt f0 = 14 fest) | JTEKT Bearing Knowledge, Berechnungsbeispiele (jtekt.co.jp .../5-7000.html: X 0,56, Y 1,82, P 3 780 N) | 3.78 | 3.756 | -0.63 | Übereinstimmung | |
| Schrägkugellager 40° einzeln, Fa/Fr = 1,13 (unterhalb e = 1,14): P kN, Fr 1 | SKF-/NTN-Katalog einreihige Schrägkugellager 40° (B): einzeln oder in Tandemanordnung P = Fr für Fa/Fr ≤ 1,14, P = 0,35Fr + 0,57Fa darüber; P0 = 0,5Fr + 0,26Fa, P0 ≥ Fr | 1.0 | 1 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Schrägkugellager 40° einzeln, Fa/Fr = 1,15 (oberhalb e): P kN | SKF-/NTN-Katalog einreihige Schrägkugellager 40° (B): einzeln oder in Tandemanordnung P = Fr für Fa/Fr ≤ 1,14, P = 0,35Fr + 0,57Fa darüber; P0 = 0,5Fr + 0,26Fa, P0 ≥ Fr | 1.0055 | 1.005 | -0.05 | Übereinstimmung | |
| Schrägkugellager 40° einzeln, Fr 1, Fa 3 (weit oberhalb e): P kN | SKF-/NTN-Katalog einreihige Schrägkugellager 40° (B): einzeln oder in Tandemanordnung P = Fr für Fa/Fr ≤ 1,14, P = 0,35Fr + 0,57Fa darüber; P0 = 0,5Fr + 0,26Fa, P0 ≥ Fr | 2.06 | 2.06 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Schrägkugellager 7205 B, Fr 1, Fa 3: statische Tragsicherheit s0 (P0 = 0,5 + 0,78 = 1,28 kN, C0 10) | SKF-/NTN-Katalog einreihige Schrägkugellager 40° (B): einzeln oder in Tandemanordnung P = Fr für Fa/Fr ≤ 1,14, P = 0,35Fr + 0,57Fa darüber; P0 = 0,5Fr + 0,26Fa, P0 ≥ Fr | 7.8125 | 7.81 | -0.03 | Übereinstimmung | |
| Schrägkugellager 7205 B, Fr 2, Fa 1 (unterhalb e): statische Tragsicherheit s0 (P0 = Fr = 2) | SKF-/NTN-Katalog einreihige Schrägkugellager 40° (B): einzeln oder in Tandemanordnung P = Fr für Fa/Fr ≤ 1,14, P = 0,35Fr + 0,57Fa darüber; P0 = 0,5Fr + 0,26Fa, P0 ≥ Fr | 5.0 | 5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Kegelrollenlager 30205 (C 37,4), Fr 4, Fa 2: P kN (0,4Fr + 1,6Fa) | SKF 30205 J2/Q: e 0,37, Y 1,6 | 4.8 | 4.8 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Pendelrollenlager 22208 E, Fr 5, Fa 1 (Fa/Fr 0,2 < e): P kN mit SKF-Faktoren (Fr + Y1·Fa, Y1 2,4) | SKF-Produktdaten 22208 E: e 0,28, Y1 2,4, Y2 3,6, Y0 2,5 (coolenbearings.com/skf/roller-bearings/spherical/22208-e) | 7.4 | 7.41 | 0.14 | Übereinstimmung | Nach dieser Prüfung korrigiert: Die Faktoren für Pendelrollenlager folgen jetzt dem gewählten Lager (22208 E: e 0,28, Y1 2,41); vorher ergaben die allgemeinen Werte e 0,25 / Y1 2,7 ein um 4 % zu hohes P. |
Wellendurchmesser Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Werte für C45 normalgeglüht nach EN 10083-2 für Stabstahl 16–100 mm festgelegt (305/580 MPa).
- Die Neigung an den Lagern wird jetzt am größeren der beiden Lager geprüft.
- DE-Goodman-Dauerfestigkeitsnachweis ergänzt (Dauerfestigkeit nach Marin, Kf/Kfs, erforderlicher Durchmesser) und den statischen Sicherheitsfaktor als Auslegungsspannung einschließlich Stoßfaktoren und Passfedernut gekennzeichnet.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall: Drehmoment N·m (9549 P/n) | Norm | 49.391 | 49.4 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Biegemoment N·m (F a (L − a)/L) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle A-9-5 | 80.0 | 80 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Festigkeitsdurchmesser mm (C45 305/580 MPa, Passfedernut, Km 1,5, Kt 1,0) | ASME Code for Design of Transmission Shafting (Bhandari, Design of Machine Elements): d³ = 16/(π τ)·√((Km M)² + (Kt T)²), τ = 0,75·min(0,3Sy, 0,18Su) mit Passfedernut | 21.276 | 21.3 | 0.11 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Durchmesser aus Verdrehwinkel mm (0,25°/m, G 81 GPa) | θ = T/(G J) | 34.541 | 34.5 | -0.12 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Sicherheitsfaktor bei Ø35 (von Mises mit Km, Kt, Passfedernut 1/0,75) | Methode der Seite: σv = √(σb² + 3τ²)/0,75 | 7.558 | 7.56 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Verdrehwinkel bei Ø35 °/m (auf 0,01 angezeigt) | θ = T/(G J) | 0.2371 | 0.24 | 1.22 | Übereinstimmung | Innerhalb der Anzeigerundung des Seitenwerts. |
| Standardfall: Durchbiegung an der Lastangriffsstelle, Ø35 µm (F a² b²/(3 E I L), auf 1 µm angezeigt) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle A-9-6 | 34.48 | 34 | -1.39 | Übereinstimmung | Innerhalb der Anzeigerundung des Seitenwerts. |
| Veröffentlicht: ASME-Rechenbeispiel (20 kW, 200 U/min, M 500 N·m, Km 1,5, Kt 1,0, Passfedernut, τ 81 MPa → d 42,4 mm), umgerechnet auf τ 87,75 MPa für C45 vergütet der Seite: d = 42,4·(81/87,75)^(1/3) | ASME Code for Design of Transmission Shafting (Bhandari, Design of Machine Elements): d³ = 16/(π τ)·√((Km M)² + (Kt T)²), τ = 0,75·min(0,3Sy, 0,18Su) mit Passfedernut; Beispiel von makeiteasyhub.com/design-of-shafts-2026-guide-formulas-materials-codes-and-examples | 41.303 | 41.3 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| C45 normalgeglüht, Streckgrenze MPa (EN 10083-2 +N, 16 < d ≤ 100 mm: 305) | EN 10083-2 (RoyMech-Tabelle Steel-10083) | 305 | 305 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Fliegend 1,2 kN, 100 mm außerhalb einer Stützweite von 300 mm: Biegemoment N·m (F·a) | Shigley's Mechanical Engineering Design 10th ed. (Budynas/Nisbett) Tabelle A-9-10 | 120.0 | 120 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 42CrMo4 vergütet, nur Torsion, glatte Welle, 7,5 kW 1450 U/min: Festigkeitsdurchmesser mm (τ = min(225, 180) = 180 MPa) | ASME Code for Design of Transmission Shafting (Bhandari, Design of Machine Elements): d³ = 16/(π τ)·√((Km M)² + (Kt T)²), τ = 0,75·min(0,3Sy, 0,18Su) mit Passfedernut | 11.18 | 11.2 | 0.18 | Übereinstimmung |
Schnittdaten Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die Spanungsdicke beim Fräsen verwendet jetzt die mittlere Spanungsdicke aus dem Eingriffswinkel (bei vollen Nuten war die Leistung 11 % zu niedrig).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardfall Drehen Ø50, Vc 220: Drehzahl U/min | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 1400.56 | 1401 | 0.03 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Vorschubgeschwindigkeit mm/min (f·n) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 280.11 | 280 | -0.04 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Zeitspanvolumen cm³/min (Vc·ap·f) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 88.0 | 88 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Schnittleistung kW (kc1 1500, mc 0,25, h 0,2) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 3.2898 | 3.29 | 0.01 | Übereinstimmung | |
| Standardfall: Spindelmoment N·m (Mc = Pc·30 000/(π n)) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 22.43 | 22.4 | -0.13 | Übereinstimmung | |
| Rechenbeispiel Vc 200 m/min: Schnittleistung kW (2,99) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 2.9907 | 2.99 | -0.02 | Übereinstimmung | |
| Bohren Ø10, Vc 80, fn 0,2, Baustahl: Schnittleistung kW (hex = fn/2·sin 59°) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 1.8481 | 1.85 | 0.1 | Übereinstimmung | |
| Nutenfräsen volle Breite Ø12, z 3, fz 0,05, ap 6, Vc 150: mittlere Spanungsdicke mm (2fz/π) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 0.03183 | 0.032 | 0.53 | Übereinstimmung | |
| Nutenfräsen volle Breite: Schnittleistung kW | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 2.5434 | 2.54 | -0.13 | Übereinstimmung | |
| Umfangsfräsen Ø12, ae 3 (φ 60°): mittlere Spanungsdicke mm (fz·(2ae/D)/φ) | Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen (Drehen: Pc = vc·ap·fn·kc/60 000; Fräsen: Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), hm aus dem Eingriffswinkel; Bohren: Pc = fn·vc·Dc·kc/240 000), kc = kc1·h^−mc | 0.02387 | 0.024 | 0.54 | Übereinstimmung | |
| Drehzahlbegrenzung: Drehen Ø10 bei Vc 220 mit max. 3000 U/min: U/min | n = min(1000 Vc/(πD), nmax) | 3000 | 3000 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Veröffentlichte Regel: Fräser 0,5 in bei 500 SFM → 3820 U/min (RPM = 3,82·SFM/D); Seite gerechnet als Fräsen Ø12,7 mm, Vc 152,4 m/min | Machinery's Handbook RPM = 12·SFM/(π D) | 3819.7 | 3820 | 0.01 | Übereinstimmung |
Kernlochbohrer Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Toleranz des Kerndurchmessers 6H für Steigungen 0,35–0,6 mm auf ISO 965-1 Toleranzgrad 6 korrigiert (war Toleranzgrad 5).
- Bei der Standard-Gewindeüberdeckung von 77 % gibt der Rechner jetzt die Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336 aus (M8 → 6,8, M12 → 10,2, M12×1,25 → 10,8 mm), wenn sie innerhalb der Toleranz 6H liegen.
- Kerndurchmesser für UNC/UNF jetzt als Näherung an ASME B1.1 Klasse 2B gekennzeichnet.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M3 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 2,5 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M3 -> 2,5 mm | 2.5 | 2.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M6 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 5,0 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M6 -> 5,0 mm | 5.0 | 5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M8 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 6,8 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M8 -> 6,8 mm | 6.8 | 6.8 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M10 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 8,5 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M10 -> 8,5 mm | 8.5 | 8.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M12 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 10,2 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M12 -> 10,2 mm | 10.2 | 10.2 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M16 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 14 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M16 -> 14 mm | 14 | 14 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M20 Regelgewinde, Kernlochbohrer für Gewindebohrer (77 %) = 17,5 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M20 -> 17,5 mm | 17.5 | 17.5 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M12x1,25 Feingewinde, Kernlochbohrer = 10,8 mm | Normkernlochbohrer nach ISO 2306 / DIN 336: M12x1,25 -> 10,8 mm | 10.8 | 10.8 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M8 6H D1 min = 6,647 mm | ISO 965-1/-2: M8 6H D1 6,647–6,912 mm | 6.647 | 6.647 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M8 6H D1 max = 6,912 mm | ISO 965-1/-2: M8 6H D1 max 6,912 mm | 6.912 | 6.912 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M10 6H D1 max = 8,676 mm | ISO 965-2: M10 6H D1 8,376–8,676 mm | 8.676 | 8.676 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M24 6H D1 min = 20,752 mm | ISO 965-2: M24 6H D1 20,752–21,252 mm | 20.752 | 20.753 | 0.005 | Übereinstimmung | |
| M3 6H D1 max = 2,599 mm (P0,5, TD1=0,140) | ISO 965-2: M3 6H D1 2,459–2,599 mm | 2.599 | 2.599 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M10: Bohrer 8,5 mm ergibt 77 % Gewindeüberdeckung | Machinery's Handbook, Gewindeüberdeckung in % = (D-d)/(1,299P): (10-8,5)/(1,299*1,5)=77 % | 77 | 77 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| M8 Kernlochbohrer für Gewindeformer 7,4 mm (65 %) | Bohrertabellen für Gewindeformer (OSG/Emuge): M8x1,25 -> 7,4 mm | 7.4 | 7.4 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 1/4-20 UNC bei 75 % -> Bohrer #7 0,2010 in | Machinery's Handbook, Kernlochtabelle: 1/4-20 -> #7 (0,201 in) für 75 % | 0.201 | 0.201 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 1/4-20 2B Kerndurchmesser min 0,196 in (Seite 0,1959) | ASME B1.1 1/4-20 UNC-2B Kerndurchmesser 0,196–0,207 in | 0.196 | 0.1959 | -0.051 | Übereinstimmung | |
| 1/4-20 2B Kerndurchmesser max 0,207 in, die Seite verwendet das ISO-Toleranzfeld 6H (Methode, Tol. 1,5 %) | ASME B1.1 1/4-20 UNC-2B Kerndurchmesser max 0,207 in | 0.207 | 0.2063 | -0.338 | Methodenunterschied | Die Seite wendet das Toleranzfeld TD1 nach ISO 965-1 auf UNC an (dokumentierte Näherung) und ergibt max. 0,2063 in gegenüber 0,2070 in nach ASME B1.1 (-0,3 %). |
| M8 Grundlochtiefe 17,8 mm für 12 mm Gewinde | Rechenbeispiel der Seite / Regel 12 + 3P + 0,3d | 17.79 | 17.8 | 0.056 | Übereinstimmung |
Lochkreis Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Messhinweis für 5 Bolzen korrigiert: 0,951·D ist Mitte zu Mitte, nicht Hinterkante zu Mitte.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5x112 Sehne von Loch zu Loch 65,832 mm | Machinery's Handbook: Sehne = D sin(180/n), 5 Löcher K=0,58779 | 65.832 | 65.832 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 5x112 Loch zum entferntesten Loch 106,52 mm (0,951 D) | D cos(90/n); 5 Bolzen 0,951·D | 106.518 | 106.518 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 12 Löcher auf D10, Sehne 2,588 (K=0,25882) | Machinery's Handbook, Lochkreiskonstante n=12: 0,25882 | 2.588 | 2.588 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 6x139,7 gegenüberliegendes Loch 139,7 / Sehne 69,85 | Machinery's Handbook n=6 K=0,5 | 69.85 | 69.85 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 65,83 mm an 5 Bolzen gemessen -> Lochkreis 112,0 | Lochkreis = C / sin(180/n) | 112.0 | 112 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 8 Löcher D100: Loch 2 X = 35,355 | x = R cos(45°) | 35.355 | 35.355 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Steg 65,83-14 = 51,83 mm | c - Lochdurchmesser | 51.83 | 51.83 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Randabstand (150-112)/2-7 = 12 mm | Geometrie | 12 | 12 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Zoll: 4 Löcher auf 4,5 in -> Sehne 3,182 in | Machinery's Handbook n=4 K=0,70711 | 3.182 | 3.182 | 0.0 | Übereinstimmung |
Oberflächenrauheit Ra Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Drehen f0,2 r0,8: Ra 1,60 µm | Boothroyd/Shaw: Ra = f²/(18√3 r) = 1,604 µm | 1.604 | 1.6 | -0.249 | Übereinstimmung | |
| Drehen f0,2 r0,8: Rt 6,25 µm | Rt = f²/(8r) (Sandvik/Kennametal) | 6.25 | 6.25 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ra in µin = 63 | 1 µm = 39.37 µin | 63 | 63 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Vorschub für Ra 0,8 mit R0,8 = 0,141 mm/U | f = √(18√3·r·Ra) | 0.1413 | 0.141 | -0.212 | Übereinstimmung | |
| Kugelfräser Ø10, Zeilenabstand 0,5: Rautiefe 6,25 µm | h = R − √(R² − (s/2)²) (Sandvik/Machinery's Handbook) | 6.254 | 6.25 | -0.064 | Übereinstimmung | |
| Kugelfräser Ra ≈ Rautiefe/4 gegenüber Kreisbogenprofil Ra = 0,2566·h (Methode, Tol. 3 %) | Kreisbogenprofil: Ra = h·8/(18√3) = 1,605 µm | 1.605 | 1.56 | -2.804 | Methodenunterschied | Die Seite verwendet die Faustregel Ra ≈ Rautiefe/4 (1,563 µm); das exakte Kreisbogenprofil ergibt 0,2566·h = 1,605 µm, 2,6 % weniger, als Näherung dokumentiert. |
| Drehen f0,1 r0,4: Ra 0,802 µm | Ra = f²/(31.18 r) | 0.8018 | 0.802 | 0.025 | Übereinstimmung | |
| Zoll: f 0,008 in/U, r 1/32 in: Ra ≈ 66 µin | Ra = f²/(18√3·r) ·1e6 µin | 65.68 | 66 | 0.487 | Übereinstimmung |
ISO-Passungen & Toleranzen Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- K8-Bohrungen: Das obere Abmaß verwendet jetzt den Wert für k4–k7 plus Δ (K8 bei Ø25 ist +10/−23 µm).
- Sonderfall nach ISO 286-2 für M6 bei 250–315 mm ergänzt (ES = −9 µm).
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ø25 H7 ES = +21 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: H7 18-30 = +21/0 | 21 | 21 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 g6 es = −7 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: g6 18-30 = −7/−20 | -7 | -7 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 g6 ei = −20 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: g6 18-30 = −7/−20 | -20 | -20 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 K8 ES = +10 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: K8 18-30 = +10/−23 | 10 | 10 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 K8 EI = −23 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: K8 18-30 = +10/−23 | -23 | -23 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø300 M6 ES = −9 µm (Sonderfall) | ISO 286-2:2010, Tabelle: M6 250-315 = −9/−41 | -9 | -9 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø300 M6 EI = −41 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: M6 250-315 = −9/−41 | -41 | -41 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 M7 EI = −21 µm (ES 0) | ISO 286-2:2010, Tabelle: M7 18-30 = 0/−21 | -21 | -21 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 N7 ES = −7 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: N7 18-30 = −7/−28 | -7 | -7 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø40 P7 ES = −17 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: P7 30-50 = −17/−42 | -17 | -17 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 P6 EI = −31 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: P6 18-30 = −18/−31 | -31 | -31 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø100 s6 es = +93 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: s6 80-100 = +93/+71 | 93 | 93 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø150 r6 ei = +65 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: r6 140-160 = +90/+65 | 65 | 65 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø40 c11 ei = −280 µm | ISO 286-2:2010, Tabelle: c11 30-40 = −120/−280 | -280 | -280 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 H7/g6 Höchstspiel 41 µm | ISO 286-1: ES − ei = 21 + 20 | 41 | 41 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 H7/p6 Höchstübermaß 35 µm | ISO 286-2: p6 18-30 = +35/+22 | 35 | 35 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Ø25 H7/p6 Fügetemperatur 229 °C | ΔT = (i + 0,001D)/(αD) (Praxis nach Machinery's Handbook) | 228.7 | 229 | 0.131 | Übereinstimmung |
Getriebeübersetzung & Differenzial Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Drehzahl bei 110 km/h im 6. Gang = 2917 U/min | n = v·i·1e6/(60·πD), D = 634.3 mm (225/45R17) | 2916.9 | 2917 | 0.003 | Übereinstimmung | |
| Höchstgeschwindigkeit bei 6500 U/min im 6. Gang = 245 km/h | v = n/i·πD·60/1e6 | 245.1 | 245 | -0.041 | Übereinstimmung | |
| 1. Gang bei Höchstdrehzahl = 51 km/h | v = n/i·πD·60/1e6 | 50.69 | 51 | 0.612 | Übereinstimmung | |
| Radmoment im 1. Gang = 4139 N·m (η 0,90) | T·i·η | 4139.2 | 4139 | -0.005 | Übereinstimmung | |
| Zugkraft 13 051 N | T_Rad / r (unbelasteter Radius) | 13051 | 13051 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Raddrehzahl bei 110 km/h = 920 U/min | 1e6·v/(60·πD) | 920.0 | 920 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Kurveninneres Rad, 15-m-Kurve = 872 U/min (Ackermann-Geometrie) | n·(R − t/2)/R | 872.5 | 872 | -0.057 | Übereinstimmung | |
| Kurvenäußeres Rad, 15-m-Kurve = 968 U/min | n·(R + t/2)/R | 967.6 | 968 | 0.041 | Übereinstimmung | |
| mph: 70 mph im 6. Gang = 2987 U/min | 1 mi = 1.609344 km | 2987.3 | 2987 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Tellerrad/Ritzel 41/10 -> 4,10: 3206 U/min bei 110 km/h | i = 41/10 | 3206.3 | 3206 | -0.009 | Übereinstimmung |
Reifengröße Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 205/55R16 -> 225/45R17 Durchmesser +0,38 % | ISO-4000-1-Größenbezeichnung: D = Felge·25,4 + 2·w·AR | 0.38 | 0.38 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Tatsächliche Geschwindigkeit bei 100 km/h = 100,4 | v·D_neu/D_alt | 100.38 | 100.4 | 0.02 | Übereinstimmung | |
| Neuer Durchmesser 634,3 mm (Tire Rack 24,97 in) | Reifendatentabellen | 634.3 | 634.3 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Bodenfreiheit +1,2 mm | (D_neu − D_alt)/2 | 1.2 | 1.2 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Flankenhöhe 101,25 mm | 225·0.45 | 101.25 | 101.3 | 0.049 | Übereinstimmung | |
| Umdrehungen pro km 502 | 1e6/(π·634.3) | 501.8 | 502 | 0.04 | Übereinstimmung | |
| 225/50R17 is +3.94 % | D = 656.8 mm | 3.94 | 3.94 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Zoll: 265/70R17 Durchmesser 31,61 in (veröffentlicht 31,6 in) | Herstellerangabe (BFGoodrich KO2 265/70R17: 31,6 in) | 31.61 | 31.61 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Zoll: Umdrehungen pro Meile 808 für 225/45R17 | 1.609344e6/(π·634.3) | 807.6 | 807 | -0.074 | Übereinstimmung |
Hubraum & Verdichtung Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Die effektive Verdichtung beim Zweitakter verwendet jetzt den Kolbenweg von „Auslass schließt“ bis OT; die Brennräume der Voreinstellungen wurden entsprechend angepasst.
- Die Formel für den mittleren Druck (Dampf) zeigt jetzt den Diagrammfaktor 0,85, der bereits angewendet wurde.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Honda K20 86x86x4 = 1998 cm³ (veröffentlicht 1998 cm³) | Honda K20A, Datenblatt: 1998 cm³ | 1998.2 | 1998 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Statisches Verdichtungsverhältnis 11,01:1 | CR = (Vs+Vc)/Vc, Vc = 49.91 cc | 11.008 | 11.01 | 0.018 | Übereinstimmung | |
| Dynamisches Verdichtungsverhältnis 9,68:1 (ES 50° n. UT, Pleuel 139) | Schubkurbel x(θ); DCR = (Vc + A·x)/Vc | 9.682 | 9.68 | -0.021 | Übereinstimmung | |
| Mittlere Kolbengeschwindigkeit 22,4 m/s bei 7800 U/min | cm = 2·s·n/60 | 22.36 | 22.4 | 0.179 | Übereinstimmung | |
| Chevy 350: 5733 cm³ | 4.000 in × 3.48 in × 8 = 350 ci = 5733 cc | 5733.5 | 5733 | -0.009 | Übereinstimmung | |
| Chevy 350: 349,9 ci (veröffentlicht 350 ci) | GM Small-Block 350, Datenblatt | 349.9 | 349.9 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| V8 90°, Zündabstand 90° | 720°/8 | 90 | 90 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Porsche 3,6 Boxer-6: 3600 cm³ | Porsche 964 M64: 3600 cm³ | 3600.3 | 3600 | -0.008 | Übereinstimmung | |
| Mazda 13B: 2 × 654 = 1309 cm³ (Mazda 1308 cm³) | Wankel Vh = 3√3·R·e·B | 1308 | 1309 | 0.076 | Übereinstimmung | |
| Honda CR125: 124,8 cm³ | Honda CR125R 54 × 54,5 mm = 124,8 cm³ | 124.8 | 125 | 0.16 | Übereinstimmung | |
| CR125 effektive Verdichtung ≈ 8,5 (Zielwert der Voreinstellung, Auslass schließt → OT) | Blair, Design & Simulation of Two-Stroke Engines: TCR = (Vc + A·(Schlitzhöhe − Deck))/Vc | 8.5 | 8.49 | -0.118 | Übereinstimmung | |
| CR125 Auslass-Steuerzeit 172° (öffnet 94° n. OT) | 360 − 2·94 | 172 | 172 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| Dampfboot: mittlerer Druck 6,14 bar (10 bar Überdruck, 40 % Füllung) | Hyperbolische Expansion MEP = p1·c·(1+ln 1/c) − pb, × Diagrammfaktor 0,85 (Rankine/Ripper) | 6.144 | 6.14 | -0.065 | Übereinstimmung | |
| Dampfboot: Hubvolumen pro Umdrehung 1359 cm³ (doppeltwirkend) | (2A − A_Stange)·s·n | 1359.4 | 1359 | -0.029 | Übereinstimmung |
Leistung & Drehmoment Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Formulierung des Hinweises zum Leistungsband korrigiert.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 N·m bei 4500 U/min = 94,25 kW | P = T·n/9549 (SI-Definition, 60000/2π) | 94.248 | 94.2 | -0.051 | Übereinstimmung | |
| = 126,4 hp (mechanisch) | 1 hp = 745.7 W | 126.39 | 126.4 | 0.008 | Übereinstimmung | |
| = 128.1 PS | 1 PS = 735.5 W | 128.14 | 128.1 | -0.031 | Übereinstimmung | |
| Am Rad mit 15 % Verlust = 80,1 kW | P·(1−Verlust) | 80.11 | 80.1 | -0.012 | Übereinstimmung | |
| Drehmoment für 150 kW bei 6000 U/min = 238,7 N·m | T = 9549·P/n | 238.73 | 238.7 | -0.013 | Übereinstimmung | |
| Drehzahl für 100 kW, 200 N·m = 4775 U/min | n = 9549·P/T | 4774.6 | 4775 | 0.008 | Übereinstimmung | |
| US: 300 lb·ft bei 5000 U/min = 285,6 hp | hp = lb·ft·rpm/5252 | 285.6 | 285.6 | 0.0 | Übereinstimmung | |
| 200 N·m = 20,39 kgf·m (Einheitentabelle) | 1 kgf·m = 9,80665 N·m | 20.394 | 20.4 | 0.029 | Übereinstimmung | |
| Kurve vom Typ K20: Spitzenleistung 146,6 kW | stückweise lineares Drehmoment, Maximum von T·n/9549 (unabhängige Rechnung: 7977 U/min, 175,5 N·m) | 146.61 | 146.6 | -0.007 | Übereinstimmung |
Strahltriebwerk & Gasturbine Korrigiert
Nach der Prüfung korrigiert:
- Voreinstellung Concorde (Olympus 593) zweimal korrigiert: Sie ergibt jetzt etwa 44 kN pro Triebwerk im Reiseflug bei Mach 2, den Wert, der zum veröffentlichten spezifischen Kraftstoffverbrauch im Reiseflug und zum Kraftstoffverbrauch passt (die erste Korrektur verwendete einen Wert von 30 kN aus einer unzuverlässigen Quelle).
- Der Kraftstoff des Nachbrenners wird mit einem mittleren cp von 1240 J/kg·K und 90 % Verbrennungswirkungsgrad berechnet; der spezifische Kraftstoffverbrauch (TSFC) des J79 liegt jetzt innerhalb von 10 % des veröffentlichten Werts.
- Genauigkeitshinweis korrigiert: Der Kraftstoffverbrauch von Turbofans liegt in diesem einfachen Modell etwa 15–25 % zu hoch (CFM56 0,42 gegenüber 0,33–0,36 lb/lbf·h); die Angabe ±10 % gilt daher jetzt nur für den Schub und für Turbojets.
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| J79 Schub ohne Nachbrenner gegenüber GE J79-GE-17 52,8 kN (Methode, Tol. 6 %) | GE J79-17 Nennwert: 11 870 lbf (52,8 kN) ohne Nachbrenner | 52.8 | 55.5 | 5.114 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 55,5 kN 5 % über dem Nennwert: idealer Brayton-Kreisprozess im Auslegungspunkt ohne Zapfluft/Kühlung, innerhalb der in den Hinweisen angegebenen ±10 %. |
| J79 Schub mit Nachbrenner gegenüber 79,6 kN (Methode, Tol. 4 %) | GE J79-17 Nennwert: 17 900 lbf (79,6 kN) mit Nachbrenner | 79.6 | 82.3 | 3.392 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 82,3 kN bei +3,4 %: Vereinfachung auf den Auslegungspunkt (keine Zapfluft, ideale Expansion). |
| J79 TSFC ohne Nachbrenner gegenüber 0,84 lb/lbf·h = 23,8 g/kN·s (Methode, Tol. 10 %) | J79-17 veröffentlichter SFC 0,84 lb/(lbf·h) ohne Nachbrenner | 23.79 | 26 | 9.29 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 26,0 g/kN·s bei +9 %; innerhalb der dokumentierten Modellgenauigkeit von ±10 %. |
| J79 TSFC mit Nachbrenner gegenüber 1,965 lb/lbf·h = 55,7 g/kN·s (Methode, Tol. 9 %) | J79-17 veröffentlichter SFC 1,965 lb/(lbf·h) mit Nachbrenner | 55.66 | 50.9 | -8.552 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 50,9 g/kN·s bei −8,6 %; Nachbrenner mit mittlerem cp 1240 und 90 % Wirkungsgrad modelliert, innerhalb der dokumentierten ±10 %. |
| J79 Strahlgeschwindigkeit ohne Nachbrenner 707 m/s (unabhängige Neuimplementierung, Verfahren nach Saravanamuttoo) | Saravanamuttoo, Gas Turbine Theory Kap. 3, Kreisprozess mit den Konstanten der Seite | 707.1 | 707 | -0.014 | Übereinstimmung | |
| Concorde (Olympus 593) Reiseflugschub gegenüber ~44 kN (10 000 lbf) | Wikipedia Olympus 593 (~10 000 lbf/44 kN pro Triebwerk bei M2,02); Plausibilitätsprüfung über den Kraftstoffverbrauch 20 t/h ÷ (4 × 33,8 g/kN·s) ≈ 42 kN | 44.0 | 43.9 | -0.23 | Übereinstimmung | Nach dieser Prüfung korrigiert: Die Voreinstellung ergab vorher 30,2 kN (abgestimmt auf einen unzuverlässigen Wert von 27 160 lbf). |
| Concorde TSFC im Reiseflug gegenüber 1,195 lb/lbf·h = 33,8 g/kN·s (Methode, Tol. 11 %) | Olympus 593 Mk610, veröffentlichter SFC im Reiseflug | 33.85 | 37.2 | 9.897 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 37,2 g/kN·s bei +10 %: keine Modellierung des variablen Einlaufs/der variablen Düse, am Rand der angegebenen ±10 %. |
| CFM56 Startschub gegenüber 120 kN (27 000 lbf, -5B4) (Methode, Tol. 6 %) | CFM56-5B4 Nennwert 27 000 lbf | 120.1 | 126.2 | 5.079 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 126,2 kN bei +5 %: Modell im Auslegungspunkt. |
| CFM56 TSFC beim Start gegenüber 0,33–0,36 lb/lbf·h (≈ 9,8 g/kN·s) | Jenkinson et al., Civil Jet Aircraft Design, Triebwerksdatentabelle: CFM56-5A1 0,33, -7B20 0,36 lb/lbf·h beim Start | 9.77 | 11.9 | 21.8 | Methodenunterschied | Das Kreisprozessmodell mit konstantem cp liefert für Turbofans einen um etwa 15–25 % zu hohen TSFC; die Seite nennt diese Einschränkung jetzt (die frühere Angabe ±10 % wurde korrigiert). |
| CFM56 TSFC im Reiseflug gegenüber 0,545–0,596 lb/lbf·h (≈ 16,1 g/kN·s) | Tabelle aus Civil Jet Aircraft Design: CFM56-5A1 0,596, -5C2 0,545 bei 35 000 ft M0,80 | 16.1 | 19.9 | 23.6 | Methodenunterschied | Das Kreisprozessmodell mit konstantem cp liefert für Turbofans einen um etwa 15–25 % zu hohen TSFC; die Seite nennt diese Einschränkung jetzt (die frühere Angabe ±10 % wurde korrigiert). |
| PW127 Wellenleistung gegenüber 2 051 kW (2 750 shp) (Methode, Tol. 5 %) | P&WC PW127F Startleistung 2 750 shp | 2.051 | 2.14 | 4.339 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 2,14 MW bei +4,4 %: Schätzung im Auslegungspunkt. |
| T700 Wellenleistung gegenüber 1 410 kW (1 890 shp) (Methode, Tol. 9 %) | GE T700-GE-701C Nennwert 1 890 shp | 1.41 | 1.53 | 8.511 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 1,53 MW bei +8,4 %: keine Verluste durch Kühlung/Zapfluft, innerhalb der angegebenen ±10 %. |
| T700 SFC gegenüber 0,47 lb/shp·h = 0,286 kg/kWh (Methode, Tol. 9 %) | GE T700-GE-701C, veröffentlichter SFC | 0.286 | 0.261 | -8.741 | Methodenunterschied | Die Seite liegt mit 0,261 kg/kWh bei −8,8 %, innerhalb der dokumentierten ±10 %. |
Kardangelenk & Gelenkwelle Geprüft
| Was geprüft wurde | Referenz | Erwartet | Rechner | Abw. % | Bewertung | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Einzelgelenk 10°: Drehzahlschwankung 3,06 % | Hooke: 1/cosβ − cosβ (Shigley / Mabie & Reinholtz) | 3.063 | 3.06 | -0.098 | Übereinstimmung | |
| Einzelgelenk 10°: minimale Abtriebsdrehzahl 2954 U/min | n·cosβ | 2954.4 | 2954 | -0.014 | Übereinstimmung | |
| Einzelgelenk 10°: maximale Abtriebsdrehzahl 3046 U/min | n/cosβ | 3046.3 | 3046 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Einzelgelenk 10°: Winkelfehler 0,44° | tan Δmax = (1−cosβ)/(2√cosβ) | 0.4386 | 0.44 | 0.319 | Übereinstimmung | |
| Einzelgelenk 10°: maximale Winkelbeschleunigung 3023 rad/s² | Maximum von ω²·sin²β·cosβ·sin2θ/(1−sin²β cos²θ)² | 3022.7 | 3022 | -0.023 | Übereinstimmung | |
| Einzelgelenk 10°: maximales Abtriebsmoment 203 N·m | T1/cosβ | 203.1 | 203 | -0.049 | Übereinstimmung | |
| Z-Anordnung 10°/8°: Schwankung am Abtrieb 1,11 % | Kinematik zweier Gelenke, numerisch (unabhängig) | 1.106 | 1.11 | 0.362 | Übereinstimmung | |
| Z-Anordnung 10°/10°, 90° Phasenfehler: Schwankung 6,12 % | 1/cos²β − cos²β | 6.124 | 6.12 | -0.065 | Übereinstimmung | |
| Z-Anordnung mit 90° Fehler: max. 3093 U/min | n/cos²β | 3093.3 | 3093 | -0.01 | Übereinstimmung | |
| Z-Anordnung 10°/10° phasengleich: Zwischenwelle 2954 U/min | n·cosβ | 2954.4 | 2954 | -0.014 | Übereinstimmung |