Stirnradgetriebe

Letztmalig dran rumgefummelt: 27.10.19 16:13:21

	Stirnradgetriebe sind die wichtigsten in der Gruppe der Zahnradgetriebe. Sollen Drehbewegungen zwischen zwei Wellen, welche parallel liegen und keine größere Entfernung voneinander haben, übertragen werden, kann man ein Stirnradgetriebe verwenden. Dabei wird eine Drehbewegung vom treibenden Zahnrad durch die Form der Zähne auf das getriebene Zahnrad übertragen - wir sprechen vom Formschluss. Zahnradgetriebe sind seit einigen Jahrhunderten bekannt - ihre Hauptaufgabe ist die Änderung der Drehzahlen sowie der Drehrichtungen (Kegelradgetriebe).
	1. Technisches Funktionsprinzip 2. Eigenschaften 3. Besonderheiten - Vor- und Bachteile 4. Übungen
	Übersicht mechanische Getriebe Logo Stirnradgetriebe inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

1. Technisches Funktionsprinzip

	Die Drehrichtung von zwei miteinander verbundenen Zahnrädern kann unterschiedlich sein. Man hat festgelegt: Die Zahnräder drehen sich rechtsherum, wenn sie sich in Richtung des Uhrzeigers bewegen, und linksherum, wenn sie sich entgegen dem Uhrzeiger bewegen. Haben zwei miteinander verbundene Zahnräder die gleiche Drehrichtung, dann spricht man von einem direkt gekoppelten Zahnradgetriebe. Durch Zuschalten eines Zwischenrades wird erreicht, dass beide Zahnräder gleiche Drehrichtung zueinander haben. Man spricht dann von einem gekoppelten Zahnradgetriebe. Bild 33/2 Einfaches Riemengetriebe und schematische Darstellung
	geradzahlige Anzahl von Zahnrädern - Drehrichtungsänderung ungeradzahlige Anzahl von Zahnrädern - keineDrehrichtungsänderung Stirnradgetriebe Stirnradgetriebe mit Richtungsumkehr
	geradzahlige Anzahl von Zahnrädern - Drehrichtungsänderung der Teilkreis von Zahnrädern Schematische Darstellung eines Stirnradgetriebes Stirnradgetriebe einer Werkzeugmaschine ... die Sache mit dem Teilkreis-Durchmesser a) zeichnerische Darstellung b) schematische Dartsellung Zahnradgetriebe a) zeichnerische Darstellung b) schematische Dartsellung
	... und so sieht ein Zahn eines Zahnrades wirklich aus! ... das Übersetzungsverhältnis ... und so werden Zahnräder konstruiert! Übersicht Übersetzungsverhältnis

2. Eigenschaften des Stirnradgetriebes - Vor- und Nachteile

	Riemengetriebe waren historisch mit als erste Antriebe für Maschinen im Einsatz. Sie sind vergleichsweise unkompliziert, langlebig billig herzustellen und benötigen nur wenig Wartungsaufwand. Außerdem sind sie leicht zu reparieren. Im Einsatz ist allerdings Vorsicht geboten - es besteht hohe Unfallgefahr! Auch müssen sie öfters kontrolliert werden.
	Eigenschaften: Wellen liegen parallel Drehrichtung kann durch ein "Zwischenrad" geändert werden teuer in der Fertigung wartungsintensiv hoher Verschleiß große Kraftübertragung möglich
	Vorteile: geringe Unfallgefahr Kraftübertragung, bis etwas "nachgibt" die Arbeitsrichtung (treibendes und getriebenes Rad) kann geändert wrden
	Nachteile: Kraftübertragung nur auf kleine Entfernung geringere Energieverluste (höherer Wirkungsgrad) gibt nicht nach, wenn Widerstand auftritt
	Einsatz: in mechanischen Uhren zur Untersetzung in den Sekunden-Takt in Küchenmaschinen Schaltgetriebe im Auto

3. Besonderheiten

	Drehzahl und Übersetzungsverhältnis. Die Anzahl der Umdrehungen, die ein Rad in einer Minute macht, bezeichnet man als Drehzahl. Wird die Drehzahl des treibenden Rades mit der Drehzahl des getriebenen Rades verglichen, dann kann man das Übersetzungsverhältnis berechnen.
	Übersetzungsverhältnis 1 : 1 Übersetzungsverhältnis 1 : 2 Übersetzungsverhältnis 2 : 1 Übersetzungsverhältnis 1 zu 1 Übersetzungsverhältnis 1 zu 2 Übersetzungsverhältnis 2 zu 1

4. Übungen

	Baue mit dem Baukasten ein offenes Riemengetriebe auf! Verwende zwei Riemenscheiben mit gleichem Durchmesser. Überprüfe, ob die Wellen parallel liegen! Lass die treibende Riemenscheibe fünf Umdrehungen ausführen und stelle fest, wie viele Umdrehungen die getriebene Riemenscheibe dann gemacht hat. Haben zwei miteinander verbundene Riemenscheiben gleichen Durchmesser, dann sind ihre Drehzahlen gleich. Das Übersetzungsverhältnis ist dann 1:1. Das heißt: Wenn die treibende Riemenscheibe eine Umdrehung gemacht hat, dann' hat auch die getriebene Riemenscheibe eine Umdrehung gemacht.
	Übersetzungsverhältnis anhand des Durchmessers allgemein Übersetzen ins Langsame ... Übersetzen ins Schnelle ... Übersetzungsverhältnis 1 zu 1 ... unser Beispielmodell zum Übersetzen ins Langsame zur Bauanleitung im PDF-Format Deine Aufgaben: bestimme die Anzahl der Zähne im eingesetzten Getriebe (die Sperrklinke hat keinen Einfluss auf die Änderung der Drehzehl!!!) bestimme die Durchmesser der im Getriebe verwendeten Zahnräder wie viele male muss an der Kurbel gedreht werden, damit sich die Seilwinde einmel dreht? versuche, mit Deinen Worten, Deine Beobachtunegn zu erklären (Zusammenhänge darzustellen)   ... unser Beispielmodell zum Übersetzen ins Langsame zur Bauanleitung im PDF-Format Deine Aufgaben: bestimme die Anzahl der Zähne im eingesetzten Getriebe wie viele male muss an der Kurbel gedreht werden, damit sich die Seilwinde einmel dreht? versuche, mit Deinen Worten, Deine Beobachtunegn zu erklären (Zusammenhänge darzustellen) Bestimme das Übersetzungsverhältnis Download im DigCAD 4.0-Format Bestimme das Übersetzungsverhältnis Download im DigCAD 4.0-Format Bestimme das Übersetzungsverhältnis Download im DigCAD 4.0-Format Bestimme das Übersetzungsverhältnis Download im DigCAD 4.0-Format Bestimme das Übersetzungsverhältni Download im DigCAD 4.0-Format Aufgabenblatt - Arbeitsblatt Maschinen-Getriebe Lösungsblatt - Arbeitsblatt Maschinen-Getriebe
	... die Modellbauanleitungen - Getriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen 8.1.1 - Übersetzung 1 : 2 - Rührmaschine- mit Stirnradgetriebe 8.1.2 - Übersetzung 1 : 4 - Rühr- oder Schleifmaschine- mit Stirnradgetriebe 8.1.3 - Übersetzung 1 : 4 - Windmaschine- mit Stirnradgetriebe 8.1.4 - Übersetzung 1 : 4 - Seilwinde- mit Stirnradgetriebe 8.1.7 - Übersetzung 1 : 8- mit mehrstufigem Stirnradgetriebe 8.2.5 - Übersetzung 1 : 2,5 - und 1 :10- mit einer Kombination aus Riemen- und  Stirnradgetriebe

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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha

© Frank Rost am 18. Dezember 2013 um 16.45 Uhr