Engineering
Schrägverzahnte Stirnräder
Ändern Sie bei gleicher Last den Schrägungswinkel und die Flankenrichtung und lesen Sie den Axialschub an den Lagern ab. Die Zahnkraft wird entlang der Zahnnormalen berechnet; der Schub ist eine Lagerreaktion, keine Formel.
Was passiert
Ein schrägverzahntes Ritzel mit 18 Zähnen treibt ein Rad mit 30 Zähnen auf parallelen Wellen gegen eine Bremse. Die Zähne sind um den Schrägungswinkel β gegen die Achse geneigt, daher hat die Zahnkraft drei Anteile: Die Umfangskraft überträgt das Drehmoment, die Radialkraft drückt die Wellen auseinander, die Axialkraft schiebt jedes Rad längs seiner Welle. Erhöhen Sie β bei gleicher Last von 0 auf 40°: Die Umfangskraft bleibt gleich, der Axialschub wächst mit tan β und geht in die Axiallager, auf beiden Wellen in entgegengesetzter Richtung. Kehren Sie den Antrieb oder die Flankenrichtung um, und der Schub wechselt die Seite.
Modell: starre Räder und Wellen; ein idealer Zahnkontakt im Wälzpunkt entlang der geneigten Zahnnormalen; der Schub ist die im Lager gemessene Reaktion. Die Radialkraft folgt aus dem Eingriffswinkel von 20°. Ohne Reibung, Flankenspiel und Zahnverformung; der Motor hält seine Drehzahl bis zur Momentengrenze.
Zum Ausprobieren
Ändern Sie den Schrägungswinkel bei konstanter Last und vergleichen Sie den Schub mit der Umfangskraft; die Umkehr von Antrieb oder Flankenrichtung bringt den Schub auf die andere Seite.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen Ft = T₁/r₁ Fa = Ft·tan β Fr = Ft·tan αn / cos β, αn = 20° ω₂/ω₁ = −z₁/z₂
