Engineering
Kegelräder
Stellen Sie die Wellen auf einen anderen Winkel und ändern Sie bei gleicher Last die Übersetzung. Die Wälzkegel passen sich an; im idealen Eingriff bleiben Antriebs- und Abtriebsleistung gleich, während Drehmoment und Drehzahl die Rollen tauschen.
Was passiert
Zwei Kegelräder auf sich schneidenden Wellen. Ihre Wälzkegel haben eine gemeinsame Spitze, und die Kegelwinkel folgen aus dem Achswinkel Σ und den Zähnezahlen: Die Kegel rollen längs ihrer gemeinsamen Mantellinie ohne Schlupf aufeinander ab. Ändern Sie Σ zwischen 60° und 120° und wählen Sie eine Übersetzung. Das Drehzahlverhältnis bleibt z₁/z₂, gleich bei welchem Winkel: Die Drehzahl sinkt und das Drehmoment steigt im Verhältnis z₂/z₁, und im idealen Eingriff ist die Antriebsleistung gleich der Abtriebsleistung. Die Zahnkraft wirkt quer zur Ebene der beiden Wellen in der Mitte der Zahnbreite; das Antriebslager nimmt sie auf, und beim Umkehren des Antriebs kehrt sie ihre Richtung um.
Modell: starre Räder und Wellen in festen Lagern; ein idealer Zahnkontakt im mittleren Punkt der Berührlinie entlang der gemeinsamen Tangente; Übersetzung und Lagerkräfte liefert der Löser. Ohne Reibung, Flankenspiel und Zahnverformung; der Motor hält seine Drehzahl bis zur Momentengrenze, die Last ist eine Bremse.
Zum Ausprobieren
Ändern Sie Achswinkel und Übersetzung bei gleicher Last und vergleichen Sie Antriebs- und Abtriebsleistung.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen tan δ₁ = sin Σ / (z₂/z₁ + cos Σ), δ₂ = Σ − δ₁ |ω₂/ω₁| = z₁/z₂ P₁ = T₁ω₁ = T₂ω₂ = P₂
