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Zahnrad-Objekt

Basis Koord. Objekt Zähne Einlage

Zähne

Sie finden hier eine Reihe von Einstellungen, die je nach ausgewähltem Typ aktiv geschaltet werden.

Typ

Von links nach rechts Typ Keiner, Evolvente, Klinke und Flach.

Sie haben hier die Auswahl unter:

Beachten Sie folgendes beim Typ Evolvente: Hierbei handelt es sich um die maschinenbautechnisch bedeutendste Verzahnungsart. Die Zähne sind dermaßen geformt, dass sich bei Zahnradeingriff pro Zahn stets nur ein Berührungspunkt ergibt, an dem die Kräfte senkrecht zur Oberfläche wirken. Aber das nur nebenbei. Resultierend aus diesen Randbedingungen ergibt sich eine spezielle Zahnradgeometrie, bei der viele der folgenden Parameter gegenseitig voneinander abhängig sind. Ändern Sie beispielsweise einen der Radien, so passen sich automatisch eine Vielzahl der übrigen Parameter an, um eine korrekte Evolventenverzahnung sicher zu stellen.

Hinweis:
Beachten Sie bei der Kombination ("Paarung") zweier Zahnräder, dass die Parameter Modul bzw. Zahnteilung und Eingriffswinkel bei beiden identisch sein müssen! Nur dann kann es technisch korrekt funktionieren.

Für die Animation interessant: die Zahnraddrehwinkel verhalten sich proportional zum Zähne(-anzahl)-Verhältnis der beiden Zahnräder. Der exakte Achsabstand der Zahnräder berechnet sich nach dieser Formel: Achsabstand = (Zahnanzahl a+ Zahnanzahl b) / 2 * Modul

Dies ist gegeben, wenn sich die beiden Zahnrad-Teilkreise (jeweils die mittleren, orangefarbenen Kreise) berühren (beachten Sie anhängende Projekt-Datei).


Zähne [5..2000]

Hiermit kann die Zahnanzahl eingestellt werden. Beachten Sie, dass sich dabei auch die Zahnradradien ändern. Ist das nicht gewünscht, aktivieren Sie die nächste Option Radius verriegeln.

Radius verriegeln

Ist die Option deaktiviert, werden die diversen Radien (s.u.) bei sich ändernder Zahnanzahl angepasst; die Zahngröße im Gegensatz zur Zahnradgröße bleibt konstant. Bei aktivierter Option bleibt bei sich ändernder Zahnanzahl die Zahnradgröße im Großen und Ganzen konstant, während Zahnform- und größe angepasst werden. Das Evolventen-Zahnrad ist dann allerdings nicht mehr technisch korrekt, weil sich die Zahnform ändert.

Ausrichtung [-∞..+∞°]

Hiermit können Sie die Zähne unabhängig vom Rest des Zahnrades drehen. Das ist beispielsweise sinnvoll, wenn Sie die Zähne feinjustieren wollen, um 2 Zahnräder im Eingriff zu zeigen.

Unterschnitt

Beim realen Herstellungsprozess eines Zahnrades werden kleine Bereiche am Zahnfuß (übrigens ungewollt) weggeschnitten. Dies tritt um so deutlicher zutage, je weniger Zähne vorhanden sind und je kleiner der Eingriffswinkel ist. Die aktivierte Option berücksichtigt diesen Effekt.

Fuß-, Kopf-, Teilkreisradius, Modul, Zahnteilung, Fußhöhe, Eingriffswinkel

Einige der Zahnradeinstellungen

Mittels dieser Einstellungen – die größtenteils voneinander abhängig sind (s.a. oben) und daher nicht ohne Beeinflussung der anderen geändert werden können – regeln Sie die wichtigen Zahnradeigenschaften.

Fußkreisradius [0..+∞m]

Der Radius, der am Zahnfuß angelegt wird (s. Abbildung). Er kann auch interaktiv in der Ansicht per Anfasser geregelt werden.

Teilkreisradius [0..+∞m]

Der Radius, der am Teilkreis anliegt. Wichtiger Radius, der für Kräfte- und Drehmomentberechnung eines Zahnrades verwendet wird (s. Abbildung).

Kopfkreisradius [0..+∞m]

Der Außenradius des Zahnrades (s. Abbildung). Er kann auch interaktiv in der Ansicht per Anfasser geregelt werden.

Modul [0..+∞m]

Dieser Parameter (charakterisiert die Zahngröße) errechnet sich aus Teilkreisradius und Zahnanzahl folgendermaßen: Modul = 2 * Teilkreisradius / Zahnanzahl. Diese wichtige Zahnradkennzahl ist vor allem im europäischen Raum verbreitet.

Zahnteilung [0..+∞]

Gibt den Abstand zwischen 2 Zähnen im Bogenmaß an. Der Parameter ist der Kehrwert von Modul oder anders ausgedrückt: Zahnteilung = Zahnanzahl / (2 * Teilkreisradius). Diese Zahnradkennzahl ist z.B. in den USA verbreitet.

Fußhöhe [0..+∞m]

Die Differenz zwischen Teilkreisradius und Fußkreisradius.

Eingriffswinkel [0..30°]

Bezeichnet den Zahnflankenwinkel. Das ist eine charakteristische Zahneigenschaft, die sich auf die senkrechte Kraftübertragung am Zahn bezieht. Sie beträgt im Maschinenbau meist 20°.

Radialverhältnis [0..20]

Verschiedene Werte für die Klinken-Verhältnisse.

Dieser und die nächsten beiden Parameter gelten nur für den Typ Klinke. Es lohnt sich, hier etwas herum zu spielen, da sich viele interessante Formen ergeben können (insbesondere auch mit wenig Zähnen). Das Radialverhältnis regelt den Grad der Krümmung der Zahnrückseite. Je kleiner der Wert, desto runder die Zahnflanke. Große Werte ergeben lineare Zahnflanken.

Kegelverhältnis [0..100%]

Diese Einstellung versieht die Zahnspitze mit einer leicht gerundeten Querkante, so wie Sie das von Sägeblättern her kennen. Werte von 0 lassen eine Spitze entstehen, während größere Werte zu längeren Kanten führen.

Unterschnittverhältnis [0..100%]

Hiermit kann die untere Ecke an der Zahnvorderseite nach hinten gezogen werden und zwar um so stärker, je größer der Wert ist.