ME2JG
Maschinenelemente
Maschinenelemente
Was ist das Modul eines Zahnrades
Der Modul ist eine teilungsabhängige Größe auf die alle anderen Größen bezogen werden
- Der Modul ist für beide Zahnräder gleich und genormt.
Beschreiben Sie die Begriffe Profil- und Sprungüberdeckung
Profilüberdeckung :
- Zeitlicher Mittelwert der Anzahl der sich im Eingriff befindlichen Zahnpaare -> Ealpha >= 1,25
Sprungüberdeckung :
- Maß für die schrägstellung der Zähne bezogen auf die radbreite und die Überdeckung -> Ebeta = 1
Sind bei einer Zahnradpaarung mit einer Profilüberdeckung von 0,9 und einer
Sprungüberdeckung von 0,7 ständig Zähne im Eingriff? Begründen Sie ihre Antwort.
Profilüberdeckung :
Ealpha mind. = 1 besser Ealpha >= 1,25
Hier E alpha = 0,9 daher keine konstante Übersetzung, da nicht alle Zähne im Eingriff.
Sprungüberdeckung :
Sollte bei 1 liegen
Hier Ebeta = 0,7 daher nur 70% der Zähne im Eingriff -> Störungen im Lauf
Wann kann an einem Zahnrad Unterschnitt auftreten? Wie kann diesem begegnet werden?
Zg = 17 (Grenzzähnezahl)
Z < 17 -> Unterschnitt
Teilkreisdurchmesser: d = m * z -> z= d/m -> d größer oder m kleiner, dann wird z größer
Beim Wälzfräsen von Evolventenverzahnungen mit kleinen Zähnenzahlen (<17) kommt es zum Unterschnitt. Das
heißt der Wälzfräser schneidet einen Teil der tragenden Evolvente am Zahnfuß weg, wodurch das Gegenrad nicht
mehr störungsfrei ablaufen kann. Dies lässt sich sehr einfach durch eine positive Profilverschiebung vermeiden.
Wann können bei einem Zahnrad spitze Zähne auftreten? Wie kann dem begegnet werden?
Bei einem Vplus Rad, die positive Profilverschiebung muss ein wenig neutraler werden. ?????????
Welche Vorteile hat eine Schrägverzahnung gegenüber einer Gradverzahnung?
Vorteile :
Ruhiger und geräuschärmerer Lauf
Nachteile :
Axialkräfte
Der Wirkungsgrad wird kleiner (1-2%)
Welche Nachweise sind für ein Zahnrad zu führen?
1. Nachweis gegen Grübchenbildung ( Zahnflankentragfähigkeit)
2. Nachweis gegen Zahnermüdungbruch ( Zahnfußtragfähigkeit)
3. Nachweis gegen Fressen -> lokales Verschweißen und losreißen aufgrund von hoher Reibung
Welchen Wirkungsgrad weist ein einstufiges Stirnradgetriebe in etwa auf?
Ungefähr 98 – 99 %
Welche Einflüsse berücksichtigt im Verzahnungsnachweis der Anwendungsfaktor KA? Wie groß
kann der Anwendungsfaktor KA werden? Welchen Einfluss hat der Anwendungsfaktor KA in
Relation zu weiteren Einflussfaktoren auf den Verzahnungsnachweis?
Der Anwendungsfaktor KA berücksichtigt alle Kräfte, die über die Nennumfangskraft F1 hinaus in das
Getriebe eingeleitet werden. Er liegt zwischen 1,0 und 2,25 je nach Anwendungsfall
Welche Festigkeitsnachweise sind für Zahnräder zu führen?
Nachweis gegen Grübchenbildung ( Zahnflankentragfähigkeit)
2. Nachweis gegen Zahnermüdungbruch ( Zahnfußtragfähigkeit)
3. Nachweis gegen Fressen -> lokales Verschweißen und losreißen aufgrund von hoher Reibung
Was ist Ursache für das Fressen von Zahnrädern? In welchem Bereich der Zahnflanke tritt dieses
vorzugsweise auf?
Lokalverschweißen und losreißen aufgrund zu hoher Reibung
Schmierfilmabriss
Es zeigt sich anhand streifenförmig aufgerauter Bänder in Zahnhöhenrichtung mit stärkster
Ausprägung am Zahnkopf und Zahnfuß.
Eine zu große Rauigkeit der Flankenoberfläche, zu geringes Flankenspiel,
ein ungeeigneter Schmierstoff u. a. Flankenschäden können bei entsprechender Pressung
und Gleitgeschwindigkeit Fressen einleiten
17. Aus welchen Werkstoffen werden Zahnräder aus Stahlwerkstoffen typischerweise gefertigt?
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Verzahnung kommen als Werkstoffe Vergütungsstähle
(Ck45, 42MnCr4), Einsatzstähle (16MnCr5) und Nitrierstähle (31CrMoV9) zum Einsatz.
Nennen Sie einen Anhaltswert für ein typisches Breiten-Modul-Verhältnis für ein Ritzel.
Breiten-Modul-Verhältnis = b/m = 15M.20M25
Nennen Sie einen Anhaltswert für ein typisches Breiten-Durchmesser-Verhältnis für ein Ritzel.
Breiten-Durchmesser-verhältnis = b/d = 0,8M1,0M1,4
Nennen Sie ein Hauptvorteil von Zahnradgetrieben gegenüber Umschlingungsgetrieben.
Kompakte Bauweise, hohe Drehmomentübertragung möglich, hohe Drehzahlen möglich, genaue
Übersetzung (sonst nur mit Zahnriemen möglich), Große Übersetzungsverhältnisse sind je Stufe
möglich, sehr Wartungsarm, schlupffreie Kraftübertragung (sonst nur beim Zahnriemen möglich)
Nennen Sie ein Hauptnachteil von Zahnradgetrieben gegenüber Umschlingungsgetrieben.
Höhere Kosten, Sie müssen geschmiert werden, Achsabstand kann nur klein dimensioniert werden,
lauter als Riemenantrieb, bei Schrägverzahnung treten Axialkräfte auf
Welche Hauptvorteile bietet ein Harmonic-Drive-Getriebe?
Spielfrei
- Positioniergenauigkeit <1 Winkelminute
- Wiederholgenauigkeit <5 Winkelsekunde
- Hohe Drehmomentkapazität
- Kompakte Bauform
- Hohlwelle möglich
- Hohe Torsionssteifigkeit
- Hohe Einstufige Untersetzungen ( 50 bis 320)
- Hoher Wirkungsgrad
- Kein Sick – Slip Effekt
Welche Hauptvorteile bietet ein Planetengetriebe?
Lastverteilung auf mehrere Planetenräder, bei kompakter Bauweise hohe Drehmomente übertragbar
es herrschen kleinere Zahnkräfte
Was bewirkt Profilverschiebung?
-Verschiebung des Achsabstandes
-Erzeugung/ Vermeidung von Unterschnitt
Vplus = positive Profilverschiebung -> Stärkung des Zahnfußes
Vminus = negative Profilverschiebung -> Schwächung des Zahnfußes
- Nenne typischer Verschleißerscheinungen.
-Grübchenbildung = Zahnflankenermüdung
-Fressen
-Zahnbruch
Warum müssen Getriebe geschmiert werden?
Herabsetzung der Flankenreibung :
-Verschleiß
-Fressgefahr
-Erwärmung
-Geräusche
-Leistungsverluste
Welches sind die zwei wesentlichen Funktionen, die durch Kupplungen bereitgestellt werden können?
Kupplungen dienen vor allem zur _Übertragung von Rotationsenergie (Drehmomenten, Drehbewegungen) zwischen zwei Wellen oder einer Welle mit einem auf ihr drehbeweglich sitzenden Bauteil, z. B. Zahnrad. Neben dieser Hauptfunktion (Leitungsfunktion) können K
Wann können starre Kupplungen zum Einsatz kommen?
Starre Kupplungen nur anordnen, wenn fluchtende Wellenlage gewährleistet ist. Schon geringfügige Verlagerungen der Wellen führen zu unkontrollierbaren Zusatzbeanspruchungen in der Kupplung, in den Wellen und den Wellenlagern.(Verspannungen) Ausführungen v
Worin besteht der Sinn des Einsatzes starrer Kupplungen?
Mit ihnen werden vorwiegend Wellenstücke zu langen, durchgehenden Wellensträngen verbunden, z. B. Transmissionswellen und Fahrwerkswellen von Kranen.
Nennen Sie typische Anwendungen für Ausgleichskupplungen
Immer wenn die Lage der Welle von der idealen Lage abweicht: z.B durch Lagetoleranzen, Montage, Thermospannungen
Mit welcher Art von Ausgleichskupplung kann ein Drehgeber mit einem Antriebsstrang verbunden werden?
Membrankupplung (S.181) oder Klauenkupplung
Nennen Sie wesentliche Eigenschaften von Klauenkupplungen/ Bolzenkupplungen.
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Formschlüssig
Nachgiebigkeit: Axiale Beweglichkeit, in andere Achsen elastischer Ausgleich
Schaltbarkeit: Nicht Schaltbar
Weitere Eigenschaften: gutes Dämpfungsverhalten
Nennen Sie wesentliche Eigenschaften von Membrankupplungen
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Kraftschlüssig
Nachgiebigkeit: Drehsteif, in andere Achsen elastischer Ausgleich
Schaltbarkeit: nicht Schaltbar
Weitere Eigenschaften: Bei schwerer Ausführung -> Stahl , bei leichter Ausführung -> Aluminium
Nenne Sie wesentliche Eigenschaften von Bogenzahnkupplungen
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Formschlüssig
Nachgiebigkeit: Drehsteif, in andere Achsen beweglich
Schaltbarkeit: Nicht schaltbar
Weitere Eigenschaften: geringste Rückstellkräfte
Nennen Sie ein typisches Einsatzgebiet von hochelastischen Ausgleichskupplungen
Schiffsantriebe -> Sie zeichnen sich durch einen großen elastischen Drehwinkel aus. Außerdem werden sie eingesetzt um
dem Antriebsstrang genwünschte dynamische Eigenschaften zu verleihen
Welche prinzipiellen Betätigungsarten für die Initiierung eines Schaltprozesses von Schaltkupplungen sind
denkbar?
Schaltfunktion
Bei Schaltkupplungen ist zusätzlich das Schalten zu betrachten, welches fremdbetätigt(durch
Signal von außen) oder selbstschaltenderfolgen kann. Zum Selbstschalten kann genutzt werden
das Drehmoment (Sicherheitskupplung), die Drehzahl (Fliehkraftkupplung), die Drehrichtung
(Freilauf, Überholkupplung).
Auch hier kann durch Kombination der für das Aufbringen der Schaltkraft nutzbaren physikalischen
Effekte (energiespeichernde Feder, Fliehkraft, hydraulische, pneumatische, elektromagnetische
Kraft) sowie derer zur Momentübertragung (Reibung, elektromagnetisch, hydrodynamisch)
die für die jeweilige Aufgabe angepasste Kupplung ausgewählt bzw. entwickelt werden.
Zusätzlich ist zu entscheiden, ob die Kupplung nur trennbar (Trennen ist immer möglich, Verbinden
nur in Ruhe oder bei Synchronlauf) oder schaltbar (Trennen und Verbinden sind immer
möglich) ausgeführt sein muss. (RoloffMatek S. 411)
12. Wenn Sie die freie Wahl haben: An welchem Ort im Antriebsstrang bauen sie eine
Schaltkupplung ein?
Direkt nach der Antriebsmaschine
Ein Abtrieb wird durch eine Schaltkupplung auf einen Antrieb zugeschaltet. Skizzieren Sie die
Geschwindigkeitsverläufe von Antrieb und Abtrieb.
14. Welche Funktionsprinzipien werden für Sicherheitskupplungen eingesetzt?
- Rutschkupplungen
- Rastkupplungen
->Kann durch Federn oder Reibbeläge erreicht werden
15. Welche Vorteile haben formschlüssige Schaltkupplungen gegenüber reibschlüssigen
Schaltkupplungen?
Formschlüssige Schaltkupplungen können nicht durchrutschen und somit sind sie wirtschaftlicher, außerdem sind
sie im Öligen Umfeld betreibbar. Sie haben weniger Verschleiß als Reibbeläge, können höhere Drehmomente
übertragen, geringere thermische Beanspruchung, da weniger Reibung auftritt.
Welche Vorteile haben Reibschlüssige Schaltkupplungen gegenüber formschlüssigen
Schaltkupplungen?
Sie können so konstruiert werden, das sie erst ab einem bestimmten Drehmoment die Leistung Übertragen oder
als Sicherheitskupplung dienen,
Sie können im laufendem Betrieb zu und abgeschaltet werden, benötigen keine Schmierung.
Welche Wiedereinrastprinzipien von Rastkupplungen werden im Wesentlichen angeboten?
1. Durchrastkupplung: Bei Erreichen des eingestellten Grenzdrehmoments rastet die Kupplung aus. Das
Drehmoment fällt sofort ab. Nach Wegfall der Überlast rastet die Kupplung automatisch an dem nächst folgenden
Kalottensitz wieder ein. Die Kupplung ist wieder betriebsbereit.
2. Synchronkupplungen: Nach Wegfall der Überlast rastet die Kupplung nach n x 360° genau an derselben Stelle
wieder ein.
3. Freischaltkupplung: Ein Endschalter nimmt die Ausrastbewegung auf, und schaltet den Antrieb ab. Die
Kupplung trennt vollständig und verbleibt in diesem Zustand. Nach manueller Einrastung ist die Kupplung wieder
18. Nach welchen Kriterien sind Schaltkupplungen auszulegen?
Mechanischer Nachweis:
- Übertragbare Drehmomente
- Beschleunigungszeit
- Benötigte Reibpaare
- Reibbelagsflächenpressung
Wärmenachweis:
- Schaltungen
- Wärmebilanz
- Maximaltemperaturen
Welcher technische Parameter ist neben dem Bremsmoment eine wichtige Größe von Bremsen?
Wärmebilanz, Maximaltemperaturen, Verschleiß, Baugröße, Kosten
Warum werden immer weniger elektromagnetische Lamellenkupplungen eingesetzt?
1. Wärmeentwicklung durch Magnetspulen
2. Magnetisierung der Umgebung
3. Ständiger Stromverbrauch
Aufgabenstellungen an Kupplungen
1. Zusammenführen und trennen der Verbindung
2. Trennen der Verbindung bei Überlast
3. Drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung
4. Dämpfung von Stößen und Schwingungen
-
- 1 / 51
-
Flashcards
Welches sind die zwei wesentlichen Funktionen, die durch Kupplungen bereitgestellt werden können?
Kupplungen dienen vor allem zur _Übertragung von Rotationsenergie (Drehmomenten, Drehbewegungen) zwischen zwei Wellen oder einer Welle mit einem auf ihr drehbeweglich sitzenden Bauteil, z. B. Zahnrad. Neben dieser Hauptfunktion (Leitungsfunktion) können K
Wann können starre Kupplungen zum Einsatz kommen?
Starre Kupplungen nur anordnen, wenn fluchtende Wellenlage gewährleistet ist. Schon geringfügige Verlagerungen der Wellen führen zu unkontrollierbaren Zusatzbeanspruchungen in der Kupplung, in den Wellen und den Wellenlagern.(Verspannungen) Ausführungen v
Worin besteht der Sinn des Einsatzes starrer Kupplungen?
Mit ihnen werden vorwiegend Wellenstücke zu langen, durchgehenden Wellensträngen verbunden, z. B. Transmissionswellen und Fahrwerkswellen von Kranen.
Nennen Sie typische Anwendungen für Ausgleichskupplungen
Immer wenn die Lage der Welle von der idealen Lage abweicht: z.B durch Lagetoleranzen, Montage, Thermospannungen
Mit welcher Art von Ausgleichskupplung kann ein Drehgeber mit einem Antriebsstrang verbunden werden?
Membrankupplung (S.181) oder Klauenkupplung
Nennen Sie wesentliche Eigenschaften von Klauenkupplungen/ Bolzenkupplungen.
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Formschlüssig
Nachgiebigkeit: Axiale Beweglichkeit, in andere Achsen elastischer Ausgleich
Schaltbarkeit: Nicht Schaltbar
Weitere Eigenschaften: gutes Dämpfungsverhalten
Nennen Sie wesentliche Eigenschaften von Membrankupplungen
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Kraftschlüssig
Nachgiebigkeit: Drehsteif, in andere Achsen elastischer Ausgleich
Schaltbarkeit: nicht Schaltbar
Weitere Eigenschaften: Bei schwerer Ausführung -> Stahl , bei leichter Ausführung -> Aluminium
Nenne Sie wesentliche Eigenschaften von Bogenzahnkupplungen
Kraftübertragung zwischen Kupplungshälften: Formschlüssig
Nachgiebigkeit: Drehsteif, in andere Achsen beweglich
Schaltbarkeit: Nicht schaltbar
Weitere Eigenschaften: geringste Rückstellkräfte
Nennen Sie ein typisches Einsatzgebiet von hochelastischen Ausgleichskupplungen
Schiffsantriebe -> Sie zeichnen sich durch einen großen elastischen Drehwinkel aus. Außerdem werden sie eingesetzt um
dem Antriebsstrang genwünschte dynamische Eigenschaften zu verleihen
Welche prinzipiellen Betätigungsarten für die Initiierung eines Schaltprozesses von Schaltkupplungen sind
denkbar?
Schaltfunktion
Bei Schaltkupplungen ist zusätzlich das Schalten zu betrachten, welches fremdbetätigt(durch
Signal von außen) oder selbstschaltenderfolgen kann. Zum Selbstschalten kann genutzt werden
das Drehmoment (Sicherheitskupplung), die Drehzahl (Fliehkraftkupplung), die Drehrichtung
(Freilauf, Überholkupplung).
Auch hier kann durch Kombination der für das Aufbringen der Schaltkraft nutzbaren physikalischen
Effekte (energiespeichernde Feder, Fliehkraft, hydraulische, pneumatische, elektromagnetische
Kraft) sowie derer zur Momentübertragung (Reibung, elektromagnetisch, hydrodynamisch)
die für die jeweilige Aufgabe angepasste Kupplung ausgewählt bzw. entwickelt werden.
Zusätzlich ist zu entscheiden, ob die Kupplung nur trennbar (Trennen ist immer möglich, Verbinden
nur in Ruhe oder bei Synchronlauf) oder schaltbar (Trennen und Verbinden sind immer
möglich) ausgeführt sein muss. (RoloffMatek S. 411)
12. Wenn Sie die freie Wahl haben: An welchem Ort im Antriebsstrang bauen sie eine
Schaltkupplung ein?
Direkt nach der Antriebsmaschine
Ein Abtrieb wird durch eine Schaltkupplung auf einen Antrieb zugeschaltet. Skizzieren Sie die
Geschwindigkeitsverläufe von Antrieb und Abtrieb.
14. Welche Funktionsprinzipien werden für Sicherheitskupplungen eingesetzt?
- Rutschkupplungen
- Rastkupplungen
->Kann durch Federn oder Reibbeläge erreicht werden
15. Welche Vorteile haben formschlüssige Schaltkupplungen gegenüber reibschlüssigen
Schaltkupplungen?
Formschlüssige Schaltkupplungen können nicht durchrutschen und somit sind sie wirtschaftlicher, außerdem sind
sie im Öligen Umfeld betreibbar. Sie haben weniger Verschleiß als Reibbeläge, können höhere Drehmomente
übertragen, geringere thermische Beanspruchung, da weniger Reibung auftritt.
Welche Vorteile haben Reibschlüssige Schaltkupplungen gegenüber formschlüssigen
Schaltkupplungen?
Sie können so konstruiert werden, das sie erst ab einem bestimmten Drehmoment die Leistung Übertragen oder
als Sicherheitskupplung dienen,
Sie können im laufendem Betrieb zu und abgeschaltet werden, benötigen keine Schmierung.
Welche Wiedereinrastprinzipien von Rastkupplungen werden im Wesentlichen angeboten?
1. Durchrastkupplung: Bei Erreichen des eingestellten Grenzdrehmoments rastet die Kupplung aus. Das
Drehmoment fällt sofort ab. Nach Wegfall der Überlast rastet die Kupplung automatisch an dem nächst folgenden
Kalottensitz wieder ein. Die Kupplung ist wieder betriebsbereit.
2. Synchronkupplungen: Nach Wegfall der Überlast rastet die Kupplung nach n x 360° genau an derselben Stelle
wieder ein.
3. Freischaltkupplung: Ein Endschalter nimmt die Ausrastbewegung auf, und schaltet den Antrieb ab. Die
Kupplung trennt vollständig und verbleibt in diesem Zustand. Nach manueller Einrastung ist die Kupplung wieder
18. Nach welchen Kriterien sind Schaltkupplungen auszulegen?
Mechanischer Nachweis:
- Übertragbare Drehmomente
- Beschleunigungszeit
- Benötigte Reibpaare
- Reibbelagsflächenpressung
Wärmenachweis:
- Schaltungen
- Wärmebilanz
- Maximaltemperaturen
Welcher technische Parameter ist neben dem Bremsmoment eine wichtige Größe von Bremsen?
Wärmebilanz, Maximaltemperaturen, Verschleiß, Baugröße, Kosten
Warum werden immer weniger elektromagnetische Lamellenkupplungen eingesetzt?
1. Wärmeentwicklung durch Magnetspulen
2. Magnetisierung der Umgebung
3. Ständiger Stromverbrauch
Aufgabenstellungen an Kupplungen
1. Zusammenführen und trennen der Verbindung
2. Trennen der Verbindung bei Überlast
3. Drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung
4. Dämpfung von Stößen und Schwingungen
Erkläre die Begriffe: 1. Hochlaufzeit
2. Schaltmoment beim Hochlaufen
3. Schaltmoment beim statischen Betrieb
1. Hochlaufzeit entspricht der Zeit bis,
- Die Massenträgheit überwunden
- Die gewünschte Drehzahl erreicht ist und
- Sich der statische Betrieb auf den Betriebspunkt einstellt
2. Schaltmoment beim Hochlaufen
- Muss statische Kräfte (Lagerreibung) und
- Beschleunigungskräfte (Massenträgheit) überwinden
3. Schaltmoment im statischen Betrieb
- Muss nur statische Kräfte überwinden
Schaltmoment: Moment bei dem die Kupplung zu oder weggeschaltet wird.
Welche 2 Arten von Kupplungen gibt es, welche Aufgaben übernehmen sie (Praxisbeispiele)?
1. Nichtschaltbare Kupplungen
- Starre Kupplung -> nur wenn Welle coaxial (gerade) ausgerichtet sind, sonst
Verspannungen
- Ausgleichs / nachgiebige Kupplungen z.B.
Klauen, Bolzen, Membran, Bogenzahn -> alle= elastischer Ausgleich von Versatz
- Schaltbare Kupplungen -> fremdbetätigte Kupplungen und
Sicherheitskupplungen/selbstbetätigte Kupplungen
Welche zwei Vorteile haben Membrankupplungen üblicher Weise gegenüber Klauenkupplungen?
Höhere Drehsteifigkeit
- Präzisere Übertragung der Drehbewegung
- In x- Achse elastisch
Drei Maßnahmen zur Reduzierung der Wärmebelastung bei Lamellenkupplungen
- Luftkühlung
- Lamellenzahl erhöhen
- Lamellen Reibfläche vergrößern
Vergleichen Sie Membran und Klauenkupplungen
Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit eine Verzahnungeine konstante Übersetzung
aufweist?
Verzahungsgesetz :
1. Im Wälzpunkt c muss V1 = V2 seinSkript S.211/212
2. Nur wenn die Eingriffsnormale durch c geht ist i = const.
3. - Wälzen in c
- Sonst gleiten
4. m muss für beide Räder gleich sein (m= der Modul)
Welche Zahnflankengeometrie gibt es?
Als Flankengeometrie für Zahnräder kommen Geometrien in Frage, die das Verzahnungsgesetz erfüllen,
sowie relativ einfach mit hoher Qualität herzustellen sind -> Evolventenverzahnung und Zykloiden
Sie entstehen bei Abrollen von Geraden oder Kreisen auf einem Kreis.
Zahnflankenform von Stirn- und Kegelrädern
Um Verschleiß, Erwärmung und Geräuschentwicklung beim Kämmen von Zahnrädern zu vermindern, sollte ein Gleiten der
Oberflächen der Zähne gegeneinander vermieden werden. Ebenso sollte trotz geringer Abweichungen des Achsabstandes
eine gleichmäßige Bewegungsübertragung gewährleistet bleiben und keine Schädigungen der Zahnräder auftreten. Diese
Bedingungen erfüllt die Evolventenverzahnung bestmöglich, weil durch diese Zahnform die Oberflächen aufeinander
abwälzen. Daher werden in Industriegetrieben fast ausnahmslos Evolventenverzahnungen verwendet. Die Figur der
Evolvente entsteht beim Abwickeln eines Fadens von einem Zylinder entlang der Kurve, die das Fadenende beschreibt.
Welches ist die meist eingesetzte Zahnflankengeometrie?
Evolventenverzahnung aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Geometrieabweichungen.
Welche Vorteile weist die Evolventenverzahnung auf?
- Herstellung mit hoher Qualität ist einfach und günstig
- Unempfindlich gegenüber Geometrieabweichungen
- Erfüllen das Verzahnungsgesetzt
Über welche Größe sind die Durchmesser und die Zähnezahl eines einfachen Stirnrades
verknüpft?
Über den Modul.
Der Modul m ist somit eine teilungsabhängige Größe mit der Einheit mm, auf die alle übrigen
Größen der Verzahnung bezogen werden. Ein Zahnradpaar muss stets die gleiche Teilung und
damit auch den gleichen Modul haben.
Was ist das Modul eines Zahnrades
Der Modul ist eine teilungsabhängige Größe auf die alle anderen Größen bezogen werden
- Der Modul ist für beide Zahnräder gleich und genormt.
Beschreiben Sie die Begriffe Profil- und Sprungüberdeckung
Profilüberdeckung :
- Zeitlicher Mittelwert der Anzahl der sich im Eingriff befindlichen Zahnpaare -> Ealpha >= 1,25
Sprungüberdeckung :
- Maß für die schrägstellung der Zähne bezogen auf die radbreite und die Überdeckung -> Ebeta = 1
Sind bei einer Zahnradpaarung mit einer Profilüberdeckung von 0,9 und einer
Sprungüberdeckung von 0,7 ständig Zähne im Eingriff? Begründen Sie ihre Antwort.
Profilüberdeckung :
Ealpha mind. = 1 besser Ealpha >= 1,25
Hier E alpha = 0,9 daher keine konstante Übersetzung, da nicht alle Zähne im Eingriff.
Sprungüberdeckung :
Sollte bei 1 liegen
Hier Ebeta = 0,7 daher nur 70% der Zähne im Eingriff -> Störungen im Lauf
Wann kann an einem Zahnrad Unterschnitt auftreten? Wie kann diesem begegnet werden?
Zg = 17 (Grenzzähnezahl)
Z < 17 -> Unterschnitt
Teilkreisdurchmesser: d = m * z -> z= d/m -> d größer oder m kleiner, dann wird z größer
Beim Wälzfräsen von Evolventenverzahnungen mit kleinen Zähnenzahlen (<17) kommt es zum Unterschnitt. Das
heißt der Wälzfräser schneidet einen Teil der tragenden Evolvente am Zahnfuß weg, wodurch das Gegenrad nicht
mehr störungsfrei ablaufen kann. Dies lässt sich sehr einfach durch eine positive Profilverschiebung vermeiden.
Wann können bei einem Zahnrad spitze Zähne auftreten? Wie kann dem begegnet werden?
Bei einem Vplus Rad, die positive Profilverschiebung muss ein wenig neutraler werden. ?????????
Welche Vorteile hat eine Schrägverzahnung gegenüber einer Gradverzahnung?
Vorteile :
Ruhiger und geräuschärmerer Lauf
Nachteile :
Axialkräfte
Der Wirkungsgrad wird kleiner (1-2%)
Welche Nachweise sind für ein Zahnrad zu führen?
1. Nachweis gegen Grübchenbildung ( Zahnflankentragfähigkeit)
2. Nachweis gegen Zahnermüdungbruch ( Zahnfußtragfähigkeit)
3. Nachweis gegen Fressen -> lokales Verschweißen und losreißen aufgrund von hoher Reibung
Welchen Wirkungsgrad weist ein einstufiges Stirnradgetriebe in etwa auf?
Ungefähr 98 – 99 %
Welche Einflüsse berücksichtigt im Verzahnungsnachweis der Anwendungsfaktor KA? Wie groß
kann der Anwendungsfaktor KA werden? Welchen Einfluss hat der Anwendungsfaktor KA in
Relation zu weiteren Einflussfaktoren auf den Verzahnungsnachweis?
Der Anwendungsfaktor KA berücksichtigt alle Kräfte, die über die Nennumfangskraft F1 hinaus in das
Getriebe eingeleitet werden. Er liegt zwischen 1,0 und 2,25 je nach Anwendungsfall
