Antriebsauslegung mit 5 Tools für Drehmoment und Massenträgheit

Das Wichtigste auf einen Blick

Diese fünf Werkzeuge rechnen Drehmoment in Newtonmeter und Massenträgheit in Kilogramm mal Quadratmeter: KISSsoft, MDESIGN, SEW-EURODRIVE Workbench, Lenze DSD und Siemens SIZER.
KISSsoft und MDESIGN sind modulbasierte Berechnungssuiten mit Kauf- oder Mietlizenz, Preise nennen beide Anbieter nur im Angebot.
Workbench, DSD und SIZER sind kostenlos nutzbar und liefern Getriebe-, Motor- und Umrichterdaten für die Auslegung.
Ergebnisse müssen in Stücklisten, Umrichterprojekte und die Risikobeurteilung wandern, sonst bleibt die Auslegung folgenlos.
Auslegungsfehler berühren zwei Regelwerke: die Maschinenrichtlinie und das Produkthaftungsgesetz.

Fünf Werkzeuge für Drehmoment und Massenträgheit

Alle fünf Programme führen das Lastmoment in Newtonmeter und die Trägheit der bewegten Massen in Kilogramm mal Quadratmeter als eigene Größe. Sie unterscheiden sich darin, wie tief sie in Getriebe, Motor und Umrichter einsteigen und wie leicht Ergebnisse in andere Systeme wandern.

Werkzeug	Hersteller	Eingangsgrößen	Ausgabegrößen	Lizenzmodell	Kosten netto pro Jahr
KISSsoft	KISSsoft AG	Leistung, Drehzahl, Übersetzung, Verzahnungs- und Wellengeometrie	Drehmomente, Sicherheiten, Wirkungsgrade	Kauf- oder Mietlizenz je Modul	auf Anfrage, Wartung jährlich
MDESIGN	MDESIGN	Drehmomente, Drehzahlen, Werkstoffe, Bauteilmaße	Wellenauslegung, Trägheitsmomente, Sicherheiten	Abonnement je Modul	auf Anfrage, Studentenversion kostenlos
SEW-EURODRIVE Workbench	SEW-EURODRIVE	Lastmoment, Trägheit, Fahrprofil, Umgebung	Getriebe- und Motorauswahl, Beschleunigungsmoment	kostenloser Download	0 Euro
Lenze DSD	Lenze SE	Lastprofil, Trägheit, Verfahrweg, Taktzeit	Antriebsauswahl, Auslastung, Energiedaten	kostenlose Nutzung mit Registrierung	0 Euro
Siemens SIZER for SINAMICS	Siemens AG	Motorlast, Trägheit, Umrichterumgebung	Antriebsverbund, Kabel, Auslastung	kostenloser Download	0 Euro

Für die Auswahl zählt der Datenexport: Ergebnisse müssen in Stücklisten, Umrichterprojekte und Risikobeurteilungen weiterlaufen. Wer nur den Motor prüft und das Getriebe vergisst, verschiebt das Problem in die Mechanik.

KISSsoft

KISSsoft ist Berechnungssoftware für Getriebe, Verzahnungen und Antriebsauslegung. Eingang sind Leistung, Drehzahl, Übersetzung sowie die Geometrie von Rädern, Wellen und Lagern. Ausgegeben werden Drehmomente in Newtonmeter, Sicherheiten und Wirkungsgrade für den gesamten Antriebsstrang. Lizenzen werden je Modul gekauft oder gemietet, die Wartung wird jährlich berechnet. Preise nennt der Anbieter nur im individuellen Angebot.

MDESIGN

Die Produktübersicht von MDESIGN zeigt Rechenmodule für Wellen, Schrauben, Federn und Getriebe. Als Eingang nimmt das Programm Drehmomente, Drehzahlen, Werkstoffkennwerte und Bauteilabmessungen auf und führt Trägheitsmomente getrennt. Ausgang sind Durchmesser, Sicherheiten und druckfertige Berichte. Firmen nutzen Abonnements je Modul, Studierende eine kostenlose Version. Firmenpreise stehen nur im Angebot.

SEW-EURODRIVE Workbench

Die Workbench von SEW-EURODRIVE ist ein kostenloses Auslegungsprogramm für Antriebe aus Getriebe, Motor und Umrichter. Sie verarbeitet Lastmoment, Trägheit der angetriebenen Massen, Fahrprofil und Umgebungsbedingungen. Heraus kommen Getriebe- und Motortyp, Beschleunigungsmoment, Stromaufnahme und Energiebedarf. Projektdateien lassen sich speichern und an den Hersteller zur Bestätigung senden.

Lenze DSD

Der Lenze Drive Solution Designer, kurz DSD, ist kostenlos nutzbar. Die Produktdaten zu Lenze-Antrieben und Getrieben fließen direkt in die Auslegung ein. Eingang sind Lastprofil, Trägheit, Verfahrweg und Taktzeit, ausgegeben werden Antriebsvorschlag, Auslastung der Komponenten und Energiedaten. Die Umrichterdaten stammen aus derselben Umgebung.

Siemens SIZER for SINAMICS

SIZER for SINAMICS legt Antriebsverbünde aus Umrichter, Motor und Zuleitung aus. Eingang sind Motorlast, Massenträgheit und Umgebungstemperaturen, Ausgang der komplette Verbund samt Kabeln, Auslastung und Abwärme. Das Werkzeug steht als kostenloser Download bereit und erzeugt Bestelllisten für die Projektierung.

Von der Last zum Motor: fünf Arbeitsschritte

Vor dem Start des Programms stehen die mechanischen Größen fest. Diese Reihenfolge hat sich bewährt:

Massen und Trägheitsmomente aller bewegten Teile sammeln.
Lastmoment und Beschleunigungsmoment aus Trägheit und Winkelbeschleunigung berechnen.
Dauerbetrieb, Aussetzbetrieb und Spitzenmoment getrennt betrachten.
Getriebeübersetzung und Wirkungsgrad auf das Motormoment umrechnen.
Ergebnis dokumentieren und in die Risikobeurteilung übernehmen.

Die letzten Schritte sind keine Formsache. Die BAuA zu Maschinen und Betriebssicherheit bündelt, welche Anforderungen Maschinen erfüllen müssen. Fällt der Antrieb im Spitzenmoment in die Strombegrenzung, zeigt sich das häufig erst beim Hochlauf unter Last.

Lizenzmodelle und Kosten

Bei den drei Herstellertools liegt der Preis bei 0 Euro netto pro Jahr. SEW-EURODRIVE, Lenze und Siemens stellen ihre Auslegungsprogramme ohne Lizenzgebühr bereit. Bezahlt wird mit Registrierung, Rechenzeit und der Bindung an die jeweilige Produktfamilie.

KISSsoft und MDESIGN arbeiten mit Modulen, die einzeln lizenziert werden, dazu kommt eine jährliche Wartung für Updates und Support. Für beide Suiten veröffentlichen die Anbieter keine Liste. Angebote richten sich nach Modulumfang, Anzahl der Arbeitsplätze und Laufzeit. Eine belastbare Preisspanne in Euro entsteht deshalb erst nach der Anfrage, während die kostenlosen Werkzeuge mit 0 Euro in die Kalkulation gehen.

Häufige Fragen

Welche Eingangsgrößen brauche ich mindestens?

Lastmoment, Drehzahl, Übersetzung und die Trägheitsmomente der bewegten Massen. Fehlt einer dieser Werte, liefert jedes Programm nur eine grobe Schätzung.

Eignen sich die kostenlosen Herstellertools für Fremdfabrikate?

Sie rechnen mit Daten der eigenen Produktfamilie. Für einen herstellerübergreifenden Vergleich sind KISSsoft oder MDESIGN die bessere Wahl.

Wie genau berechnen die Programme die Massenträgheit?

Sie rechnen mit Masse und Abstand zur Drehachse. Einfache Körper wie Zylinder und Quader decken die meisten Fälle ab, komplexe Formen werden in Teilkörper zerlegt.

Was passiert bei falscher Auslegung?

Der Motor läuft in die Strombegrenzung, wird zu heiß oder das Getriebe verschleißt vorzeitig. Das Produkthaftungsgesetz greift, wenn ein fehlerhaftes Produkt Personen schädigt.