Maschinenelemente II Kapitel 6: Zahnräder und Zahnradgetriebe
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Questions and Answers

Was ist ein Vorteil von Zahnrädern?

  • hohe Schwingungen
  • starre Kraftübertragung (correct)
  • Schlusskupplung
  • kompakte Bauweise (correct)

    • Was ist eine Aufgabe von Zahnrädern?

  • Übertragung von Drehbewegungen und Leistungen (correct)
  • Verringerung von Schwingungen
  • Vergrößerung von Drehzahlen (correct)
  • Erhöhung von Kräften

    • Was ist ein Nachteil von Zahnrädern?

  • leichten Schwingungen
  • kompakte Bauweise
  • hoher Wirkungsgrad (correct)
  • starre Kraftübertragung (correct)

    • Was ist die Evolvente?

    <p>Eine Gerade, die auf einem Grundkreis abrollt</p> Signup and view all the answers

    Was versteht man unter einem Wälzgetriebe?

    <p>Ein Stirnradpaarung mit Radachsen in einer Ebene parallel</p> Signup and view all the answers

    Was versteht man unter einem Schaltgetriebe?

    <p>Ein Getriebe mit Übersetzung in Stufen veränderlich</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Kreisevolvente?

    <p>Eine Evolvente, die auf einem Kreis liegt</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Wälzpunkt C?

    <p>Ein Punkt auf dem Teilkreis</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Zahnradelement?

    <p>Ein Radkörper mit gesetzmäßig gestalteten Zähnen</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Eingriffspunkt?

    <p>Der Wälzpunkt auf dem Profil eines Zahnrades</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Formel für die Länge r?

    <p>r = rb /cosa</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Vorteil von Wälzgetrieben?

    <p>Linienkontakt im Wälzpunkt</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Formel für die Evolventenfunktion?

    <p>x = j - a</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Wert des Eingriffswinkels a nach DIN 867?

    <p>20°</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Formel für AT?

    <p>AT = rb·j</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Formel für die Teilkreisdurchmesser d?

    <p>d = db /cosa</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Zahnfuß-Grenzfestigkeit?

    <p>sFG</p> Signup and view all the answers

    Welcher Faktor beeinflusst die Flankenpressung im Wälzpunkt C?

    <p>ZH und ZE</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Zweck der Korrekturfaktoren bei der Berechnung der Flankenpressung?

    <p>Um die Berechnung anzupassen an die tatsächlichen Betriebsbedingungen</p> Signup and view all the answers

    Wie heißt der Faktor, der die Überdeckung bei der Berechnung der Flankenpressung beeinflusst?

    <p>Ze</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Flankengrenzfestigkeit?

    <p>sHG</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Flankenpressung sH berechnet?

    <p>sH = sHlim·ZNT·(ZL·Zv·ZR)·ZW·ZX</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Zweck der Nachweis der Grübchentragfähigkeit?

    <p>Um die Grübchentragfähigkeit des Zahnrads nachzuweisen</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Schritte sind bei der Nachweis der Grübchentragfähigkeit erforderlich?

    <p>4</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Normalkraft Fbn bei geradverzahnten Zahnrädern berechnet?

    <p>Fbn = Ft · tan(at)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Anwendungsfaktor KA für?

    <p>Einfluss von An-/Abtriebsmaschine</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Gesamtbelastungseinfluss für die Zahnfußtragfähigkeit berechnet?

    <p>KFges = KA · Kv · KFa · KFb</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Dynamikfaktor Kv für?

    <p>Einfluss der Getriebeeigendynamik</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Normalkraft Fbn bei schrägverzahnten Zahnrädern berechnet?

    <p>Fbn = Ft · tan(at) / cos(b)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Breitenfaktor KFb für?

    <p>Ungleicher Kraftverlauf auf Zahnflanken und Zahnfuß</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Gesamtbelastungseinfluss für die Grübchentragfähigkeit berechnet?

    <p>KHges = √KA · Kv · KHa · KHb</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft hat ein Wälzgetriebe?

    <p>Radachsen senkrecht zueinander</p> Signup and view all the answers

    Wie hoch ist die übliche Übersetzung imax in einem Wälzgetriebe?

    <p>imax ≤ 6</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Stirnfaktor KHa für?

    <p>Ungleiche Kraftaufteilung auf Zahnpaare</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Schraubwälzgetriebe?

    <p>Ein Getriebe mit Radachsen, die nicht in einer Ebene liegen</p> Signup and view all the answers

    Was hat ein Stirnrad-Schraubgetriebe?

    <p>Punktkontakt im Wälzpunkt</p> Signup and view all the answers

    Was ist die kinematische Bedingung?

    <p>Die gemeinsame Berührnormale verläuft durch C</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion der Gegenflanke?

    <p>Die Gegenflanke ist für die Konstruktion der Eingriffslinie verantwortlich</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet die kinematische Bedingung?

    <p>Dass die Zähne nicht abheben</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Charakteristikum von Schneckenrad-Getrieben?

    <p>Linienkontakt im Wälzpunkt</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Funktion und Wirkung von Zahnrädern und Zahnradgetrieben

    • kompakte Bauweise und hoher Wirkungsgrad als Vorteile
    • starre Kraftübertragung und Schwingungen bei hohen Drehzahlen als Nachteile
    • Übertragung von Drehbewegungen und Leistungen (schlupffrei), Drehzahlerhöhung/-verringerung und Momenterhöhung/-verringerung als Aufgaben

    Bewegungs- und Kraftübertragung

    • durch Formschluss
    • Übersetzung konstant → Festgetriebe
    • Übersetzung in Stufen veränderlich → Schaltgetriebe
    • Leistungsverzweigung → Verteilergetriebe

    Schaltgetriebe

    • ermöglicht eine stufenlose Übersetzung

    Zahnräder und Getriebearten

    • Zahnrad: Radkörper mit gesetzmäßig gestalteten Zähnen
    • Eingriffspunkt: Wälzpunkt, der während des Eingriffs auf dem Profil wandert
    • Spiel zwischen den Rückflanken
    • Getriebebauarten: Wälzgetriebe (Stirnradpaarungen und Kegelradpaarungen), Schraubwälzgetriebe (Stirnrad-Schraubgetriebe, Kegelrad-Schraubgetriebe und Schneckenrad-Getriebe)

    Verzahnungsgesetz

    • Konstruktion von Gegenflanke und Eingriffslinie
    • Kinematische Bedingung: gemeinsame Berührnormale n-n, die durch C verläuft
    • Evolvente: Abrollen einer Geraden auf beliebiger Grundkurve (Kreisevolvente)

    Nennkräfte an Zahnrädern

    • Geradverzahnung (Fa = 0 und b = 0, at = a = 20°)
    • Schrägverzahnung mit Fr = Ft · tanat und tanat = tanan/cosb

    Belastungseinflussfaktoren

    • Nennbelastungen (Ft)
    • Anwendungsfaktor KA, Dynamikfaktor Kv, Breitenfaktoren KHb, KFb und Stirnfaktoren KHa, KFa
    • Gesamtbelastungseinfluss: KFges = KA · Kv · KFa · KFb und KHges = √KA · Kv · KHa · KHb

    Zahnfußtragfähigkeit

    • Zahnfußspannung sF
    • Zahnfuß-Grenzfestigkeit sFG ≈ 2·sFlim·YNT·YX

    Hertz‘sche Pressung und Grübchentragfähigkeit

    • Flankenpressung im Wälzpunkt C
    • Korrekturfaktoren ZH, ZE, Ze und Zb
    • Flankenpressung am Wälzkreis mit KHges
    • Nachweis der Grübchentragfähigkeit in 4 Schritten: Nennkräfte, Korrekturen, Werkstoffpaarung und Eingriff, und Prüfstandbedingungen

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