antriebstechnik 4/2019

SPECIAL: HANNOVER MESSE

SPECIAL: HANNOVER MESSE 2019 GETRIEBEAUSLEGUNG UND -ANALYSE GETRIEBEDATENMODELLE: DATENAUSTAUSCH PER KNOPFDRUCK So hochentwickelt CAE-Tools heute auch sind, so häufig mangelt es an deren Kompatibilität untereinander. CAE-Tools für die Getriebeauslegung sind hier leider keine Ausnahme. Entwickler stellen sich immer wieder die Frage: Wie bekomme ich mein aufwändig erstelltes Getriebemodell möglichst einfach in ein anderes CAE-Werkzeug? Um ein Getriebe und seine Komponenten optimal auslegen zu können, bedarf es einer detaillierten Analyse des Getriebes als Gesamtsystem, aber auch einer genauen Betrachtung einzelner Komponenten wie Wellen, Lager und Verzahnungen. Für diesen Zweck entwickelten kommerzielle Anbieter über die Jahre eine Reihe von spezialisierten CAE-Werkzeugen. Darüber hinaus nutzen sowohl die Komponenten- als auch die Getriebehersteller ihr Kern-Know-how für die Entwicklung eigener CAE-Lösungen. Diese Heterogenität in der CAE-Werkzeuglandschaft führt zu einem Problem: Die für die einzelnen Analyse- und Auslegungsschritte erforderlichen, ganz oder teilweise identischen Daten müssen in die unterschiedlichen CAE-Systeme übertragen werden. Grundsätzlich gibt es hierfür verschiedene Möglichkeiten: n manuelle Eingabe und Extraktion von Daten über Programmoberflächen n mittels (strukturierter) Eingabe- und Ausgabedateien, die von der Software eingelesen bzw. geschrieben werden n mithilfe von APIs, die von den CAE-Werkzeugen für bestimmte Programmiersprachen zur Verfügung gestellt werden DAS GEHT AUCH EINFACHER Der Anlass für Schaeffler, sich mit dem Workflow und dem Datenaustauch in der Konstruktion und Entwicklung grundsätzlich auseinanderzusetzen, war eine intensive Zusammenarbeit mit dem Kunden SEW-Eurodrive auf dem Gebiet der Getriebe- und Lagerauslegung. Ein automatisierter Datenaustausch zwischen den Softwaresystemen der beiden Unternehmen sollte manuelle Ein gaben Dipl.-Inform. (Univ.) Stephan Evert ist Leiter der Abteilung Bearing Analysis Tools Development im Bereich R&D Bearing bei Schaeffler Technologies AG & Co. KG in Schweinfurt und Obmann des projektbegleitenden Ausschusses „Standardisierung der Getriebemodellierung (REXS)“ bei der FVA 128 antriebstechnik 2019/04 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: HANNOVER MESSE 2019 und den daraus resultierenden Zeitaufwand reduzieren, insbesondere bei einer hohen Anzahl an Varianten-Berechnungen. Damit stellte sich u. a. die Frage nach einem geeigneten Daten format. Zeitgleich wurde bei der Forschungsvereinigung Antriebstechnik FVA e. V. über ein einheitliches Datenmodell und -format für die FVA-Workbench und deren Rechenkerne nachgedacht. Der ursprüngliche FVA-Ansatz, eine Schnittstelle für die Ergebnisse der Rechenkerne zur FVA-Workbench anzubieten, wurde schließlich als Basis für ein standardisiertes Gesamtgetriebemodell ausgewählt. Unter der Federführung der FVA entstand eine trilaterale Arbeitsgruppe, bestehend aus Schaeffler, SEW-Eurodrive und der FVA, die sich seitdem regelmäßig mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des standardisierten Getriebemodells „REXS“ befasst. Das Akronym REXS steht für Reusable Engineering EXchange Standard. Ziele dieser Arbeitsgruppe sind eine möglichst vollständige Spezifikation für Getriebemodelle und ein Standardformat für die Getriebebranche zur Verfügung zu stellen. WIE SIEHT REXS NUN AUS? REXS-Getriebemodelle sind mithilfe von XML als Dateien speicher- und lesbar und prinzipiell sehr einfach aufgebaut. Sie bestehen im Wesentlichen aus den Bausteinen „Komponenten mit Attributen“ und „Relationen mit Rollen“. Die Komponenten des REXS-Modells entsprechen den konkreten physischen Bestandteilen des Getriebes wie Wellen, Lager und Stirnradstufen und werden als einfache, flache Listen geführt. Für die Beschreibung der Eigenschaften der Komponenten dienen sogenannte Attribute, die in den „Komponenten“ ebenfalls jeweils als einfache, flache Liste eingebettet sind. So besitzt eine Kegelradstufe z. B. die Attribute „Achswinkel“ und „Achsversatz“. Ergänzt werden die Attribute im Anwendungsfall dann durch den konkreten Wert und die dazugehörige Einheit. Darüber hinaus besitzt jede konkrete Komponente eine Kennung, mit dessen Hilfe sie innerhalb des REXS- Modells eindeutig identifizierbar ist. Um im Getriebemodell die Beziehungen der Komponenten zueinander zu beschreiben, werden im REXS-Modell Relationen verwendet. Mit deren Hilfe lassen sich die getriebespezifischen Zusammenhänge der Komponenten beschreiben. Eine Relation besteht im Grunde aus definierten Rollen, denen im konkreten Anwendungsfall jeweils eine Komponente zugeordnet ist. Hierzu werden die eindeutigen Kennungen der Komponenten genutzt. Die Liste der Rollen innerhalb einer Relation ist als einfache, flache Liste ausgeführt. Um z. B. auszudrücken, dass ein bestimmtes Kegelrad auf einer bestimmten Welle eingebaut ist, wird in REXS eine Assembly-Relation verwendet, die zwei Rollen beinhaltet: eine 01 REXS als „Datenbus“ für verschiedene CAE-Werkzeuge und CAE-Werkzeuglandschaften 02 Mögliche Anwendungsgebiete von REXS für die Welle und eine für das Kegelrad. Eine konkrete Komponente kann grundsätzlich in mehreren Relationen eine Rolle spielen. Die Menge aller Relationen wird, analog zur Liste der Komponenten, als einfache, flache Liste im REXS-Modell hinterlegt. Darüber hinaus definiert REXS auch einen Mechanismus zur Beschreibung von Lastkollektiven und den zugehörigen Ergebnissen. Zu diesem Zweck werden alle von Lastkollektiven abhängigen Attribute des REXS-Modells in Untermodelle ausgelagert. Das Gesamtmodell für einen Lastfall ergibt sich dann aus der Verschränkung des lastkollektivunabhängigen Teils des Modells mit dem lastkollektivabhängigen Untermodell für den betrachteten Lastfall. Nähere Informationen zur Lastkollektivbehandlung können der REXS-Homepage www.rexs.info entnommen werden. Reversierend wiedereinrasten EAS ® -reverse — freischaltende Sicherheitskupplung vom Marktführer auch für schwer zugängliche Antriebssituationen www.mayr.com Besuchen Sie uns auf der Hannover Messe, Halle 25 Stand D30 Ihr zuverlässiger Partner Mayr.indd 1 11.02.2019 16:44:14 www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/04 129