11. Zahnräder Flashcards
Vorteile von Zahnradgetrieben
- schlupflose Drehzahl- bzw. Drehmomentübertragung
- n(max) ungefähr 100 1/min; P(max) ungefähr 250 MW
- relativ kleine Baugrösse
- hoher Wirkungsgrad (98-99% pro Stufe)
Nachteile von Zahnradgetrieben
- starre Drehmomentübertragung
- Schwinungungs- bzw. Geräuschanregung durch die Eingriffsverhältnisse der Verzahnung (zeitlich veränderliche Zahnfedersteifigkeiten)
- hoher Fertigungsaufwand
Wodurch sind Zahnradgetriebe besonders gekennzeichnet?
i=const
Vorteile einer Zykloiden-Verzahnung
- Zahnflankeneingriff konvex-konkav, d.h. Hertzsche Pressung klein
- geringe Unterschnittgefahr und somit kleinere Zähnezahlen als bei Evolventenverzahnung möglich
Nachteile einer Zykloiden-Verzahnung
- grosse Empfindlichkeit gegen Achsabstandsänderung
- Eingriffslinie: Kreisbogen, damit Richtungsänderung der Zahnkraft
- Werkzeug z.T. Hohlflanken (teuer)
- Kämmende Räder müssen gleiche Rollkreise haben
Vorteile einer Evolventenverzahnung
- Unterschnitt durch Profilverschiebung vermeidbar
- Relativ unempfindlich gegen Achsabstandsänderungen
- Eingriffslinie gerade, Zahnkraft in Richtung und Grösse konstant
- Werkzeug geradflankig
- Bei gleichem Modul und gleichem Schrägungswinkel können Räder mit beliebigen Zähnezahlen kämmen
Nachteile einer Evolventenverzahnung
- konvex-konkaver Zahnflankeneingriff
- -> hohe Hertz’sche Pressung
Besonderheiten der Schrägverzahnung
- Berührlinien sind Geraden
- Im Stirnschnitt besitzen die Zahnflanken ein Evolventenprofil
- Im Normalschnitt ergibt sich kein Evolventenprofil
- Bei jeder Zahnstellung sind immer mehrere Zähne im Eingriff
- Infolge der vergrösserten Ueberdeckung der Schrägverzahnung sind theoretisch höhere Belastungen als bei der Geradverzahnung möglich
Kürzel Normalmodul
m(n)
Kürzel Stirnmodul
m(t)
Was ist eine Profilverschiebung?
Abstand der Profilbezuglinie vom Teilzylinder
Auswirkungen und Ziele der Profilverschiebung
- Einhaltung vorgegebener Achsabstände
- Vermeidung, Minderung von Unterschnitt, Vergrösserung der Zahnfussdicke
- Aenderung der Profilüberdeckung Epsilon(alpha)
x1,2>0
- Zahnfuss wird dicker
- höhere Sicherheit gegen Zahnbruch
- Gefahr eines Spitzzahnes
(x1+x2)>0
- Flankenkrümmungen im Wälzpunkt werden geringer
- Hertz’sche Pressung wird geringer
- -> Belastbarkeit der Zahnflanken steigt
(x1+x2)<0
- Eingriffswinkel alpha(wt) verkleinert sich
- Eingriffslinie verläuft flacher
- -> Profilüberdeckung Epsilon(alpha) steigt
Grenzen der Profilüberdeckung
- zu grosse negative Profilverschiebung: Unterschnittgrenze
- zu grosse positive Profilverschiebung: Spitzgrenze
Was ist Unterschnitt?
Das wegschneiden des Evolventenprofils der Zahnflanke und Aushöhlen des Zahnfusses
Punkt T1 der Eingriffslinie
Berührpunkt zwischen der Eingriffslinie und dem Grundkreis von Zahnrad 1
Punkt T2 der Eingriffslinie
Berührpunkt zwischen der Eingriffslinie und dem Grundkreis von Zahnrad 2
Punkt A der Eingriffslinie
- Anfangspunkt des Eingriffs
- Schnittpunkt zwischen der Eingriffslinie und dem Kopf-Nutzkreis des getriebenen Zahnrades
Punkt B der Eingriffslinie
- Innerer Einzeleingriffspunkt am treibenden Zahnrad,
- äusserer Einzeleingriffspunkt am getriebenen Zahnrad
Punkt C der Eingriffslinie
- Wälzpunkt C
- Schnittpunkt der Eingriffslinie mit der Achsebene
- Schnittpunkt der beiden Eingriffslinien
Punkt D der Eingriffslinie
- Innerer Einzeleingriffspunkt am getriebenen Zahnrad,
- äusserer Einzeleingriffspunkt am treibenden Zahnrad
Punkt E der Eingriffslinie
- Endpunkt des Eingriffs
- Schnittpunkt zwischen der Eingriffslinie und dem Kopf-Nutzkreis
AE(Strich quer drüber)
Eingriffsstrecke
Wann treten Eingriffsstörungen bei einer Verzahnung auf? Nenne Massnahmen dagegen.
- Unterschnitt: Profilverschiebung, Zahnflankenkorrektur, Kopfkürzung
- vorzeitiges in den Eingriff kommender Zahnkopf infolge Federung: Zahnflankenkorrektur in Form von Kopf- und/oder Fussrücknahmen
