Maschinenbau LK
Berechnungen eines Getriebes mit Geradverzahnung
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Berechnungen eines Getriebes mit Geradverzahnung
Inhaltsverzeichnis
1.
Aufgabenstellung
2.
Formelzeichen
3.
Berechnung
- die
Abtriebsdrehzahl
- die
Zähnezahlen für Ritzel und Rad
- die
Teil und Grundkreisdurchmesser für Ritzel und Rad
- die
Profilüberdeckung für das Radpaar (angenähert durch
Ablesung sowie genau durch Berechnung)
4.
Begrifferklärung
Maschinenbau LK
Berechnungen eines Getriebes mit Geradverzahnung
1. Aufgabenstellung
Aufgabe:
Für ein Geradstirnradpaar mit
Nullrädern, Modul m = 4 mm soll ein Null-Achsenabstand von 162 mm genau
eingehalten werden. Bei einer Antriebsdrehzahl n = 910 1/min. soll die
Übersetzung i = 3,5 betragen. Zu ermitteln sind:
A)
die Abtriebsdrehzahl
B)
die Zähnezahlen für Ritzel und Rad
C)
die Teil und Grundkreisdurchmesser
für Ritzel und Rad
D)
die Profilüberdeckung für das
Radpaar (angenähert durch Ablesung sowie genau durch Berechnung)
2. Formelzeichen
Formelzeichen:
da1 , da2 à Kopfkreisdurchmesser
db1 , db2 à Grundkreisdurchmesser
ad , a àNull-Achsenabstand
Alpha , ap à Eingriffswinkel (Normalfall)
ne à Antriebsdrehzahl
na à Abtriebsdrehzahl
i à Gesamtübersetzungsverhältnis
z1 , z2 à Zähnezahlen
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3. Berechnung / A) die Abtriebsdrehzahl /
B) die Zähnezahlen für Ritzel und Rad
zu A)
Formel: i = na / ne à ne = na / i (Tab: S. 259)
geg: ne = 910 1/min. ; i =
3,5
ges: ne
ne = na / i
910 1/min. / 3,5 = 260
1/min. ne = 260 1/min.
Ant: Die Abtriebsdrehzahl
beträgt 260 1/min. .
zu B)
Formeln: i =
z2 / z1 à z1 = z2 / i
a =
m * (z1 + z2) / 2 à 2a / m = z1 + z2
à z2 = ((2a / m) * i) / (1 + i)
z1
= z2 / i (Tab: S. 256)& (Tab: S.
259)
geg: a = 162 mm ; m =
4mm ; i = 3,5
ges: z1 , z2
z2 = ((2a / m) * i) / (1 + i)
(((2*162mm) / 4mm) *
3,5 ) / (1 + 3,5) = 63 z2 = 63
z1 = z2 / i
63 / 3,5 = 18 z1
= 18
Ant: Die Zähnezahl für die
Ritzel beträgt z1 = 18 und die Zähnezahl
für das Rad z2 =
63 .
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3. Berechnung / C) die Teil und Grundkreisdurchmesser für Ritzel und Rad
zu C)
Formeln: d = m *
z (Teilkreis) (Tab: S. 256)
df = d – 2 * (m
+ c) (Grundkreis)
c = 0,167 * m
geg: m = 4 mm ; z1 = 18 ; z2
= 63
ges: d1 , d2 , df1 , df2
Teilkreis:
Ritzel: d1 = m * z1
d1 = 4 mm * 18
= 72 mm d1 = 72 mm
Rad: d2 = m * z2
d2 = 4 mm * 63
= 252 mm d2 = 252 mm
Grundkreis:
Ritzel: df1 = d1– 2 * (m +
c) ; d1 = m * z1
df1 = 4 mm * 18
– (2 * (4 mm * 0,167 * 4 mm)) = 66,656 mm
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Rad: df2 = d2 – 2 * (m +
c) ; d2 = m * z2
df2 = 4 mm * 63 – (2 * (4 mm * 0,167 * 4
mm)) = 246,656 mm
df2
= 246,656 mm
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3. Berechnung / D) die Profilüberdeckung für das Radpaar (angenähert
durch Ablesung sowie genau durch Berechnung)
zu D)
Formeln: da = m * (z + 2) (Tab:
S. 256)&(Roloff/M.: S.670)
ga = 0,5 * (da1² -
db1²) + (da2² -
db2²) - ad * sin(α)
Pe = pi * m * cos(α)
Ea = ga / Pe
geg: db1 = 66,656 mm ; db2 = 246,656 mm ; α = 20 grad ;
ad = 162 mm ;
z1 = 18 ; z2 = 63
ges: da1 , da2 , ga , Ea , Pe
da1 = m * (z1 + 2)
4 mm * (18 + 2) = 80 mm da1 = 80 mm
da2 = m* (z2 + 2)
4 mm * (63 + 2) = 260 mm da2 = 260 mm
ga = 0,5 * ( da1² - db1²) + ( da2² - db2²) - ad * sin(α)
0,5 * (80 mm² – 66,656 mm²) + (260 mm²
– 246,656 mm²) – 162mm * sin(20 grad) = 7,823703655
ga = 7,82 (gerundet)
à Ea = ga / Pe
7,82 / ( pi * 4 mm *cos(20 grad)) = 0,66 ( gerundet) Ea
= 0,66 (gerundet
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3. Berechnung / D) die Profilüberdeckung für das Radpaar (angenähert
durch Ablesung sowie genau durch Berechnung)
Abgelsene Profilüberdeckung:
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4. Begriffserklärung
1. Profilverschiebung
Zahnräder können mit einer Profilverschiebung ausgelegt und
gefertigt werden. Dabei wird die Form der Zahnflanke verändert, um die
Eigenschaften des Zahnrades zu beeinflussen.
àDas
Zahnrad verändert durch die Profilverschiebung seine größe ( positiv wie
negativ ) und
auch die form der zähne wird verändert.
|