Zahnradpaar
Räder einstellen
Lernmodell: außenverzahnte Stirnräder mit gleichem Modul, verlustfrei (ohne Reibung, Spiel und Trägheit). Die Drehung ist verlangsamt, die Verhältnisse stimmen.
Zwei oder drei Zahnräder drehen lassen: Zähnezahlen, Zwischenrad und Antriebsdrehzahl einstellen, Übersetzung, Drehzahl, Drehrichtung und Drehmoment ablesen – mit 6 Aufgaben für Rookie und Fortgeschritten.
Lernmodell: außenverzahnte Stirnräder mit gleichem Modul, verlustfrei (ohne Reibung, Spiel und Trägheit). Die Drehung ist verlangsamt, die Verhältnisse stimmen.
Bei zwei kämmenden Zahnrädern legen beide am Eingriff gleich viele Zähne pro Sekunde zurück. Deshalb dreht das Rad mit mehr Zähnen langsamer.
Daraus folgt n2 = n1 · z1 / z2. Verlustfrei gilt für das Drehmoment M2 = M1 · i: Was an Drehzahl verloren geht, kommt als Drehmoment dazu – die Leistung bleibt gleich.
Mini-Beispiel: z1 = 20, z2 = 40 → i = 2. Aus 1200 1/min werden 600 1/min, aus 10 Nm werden 20 Nm.
Zwei außenverzahnte Räder drehen gegeneinander. Ein Zwischenrad dazwischen kehrt die Richtung noch einmal um: Antrieb und Abtrieb drehen dann gleich herum.
Die Zähnezahl des Zwischenrades kürzt sich heraus – es ändert weder i noch n2, nur die Drehrichtung und den Achsabstand.
i > 1: Übersetzung ins Langsame (Untersetzung), mehr Drehmoment. i < 1: ins Schnelle, weniger Drehmoment.
Lernmodell ohne Verluste. Echte Zahnradstufen haben einen Wirkungsgrad von etwa 95 bis 99 %. Freie Übung, unabhängig von einer konkreten Prüfung.