Zahnräder

Zahnräder haben am Umfang Zähne und Zahnlücken, diese greifen in ein weiteres Bauteil mit dazu passenden Zähnen und übertragen die An- oder Abtriebskraft formschlüssig, das heißt ohne Schlupf. Der Eingriffspunkt soll abrollen, damit wenig Reibung und Verschleiß nach dem Verzahnungsgesetz entsteht, daher gleicht die Form der Zahnflanke entweder einer Evolvente oder einer Zykloide. Um eine ruckfreie Drehung beider Zahnräder garantieren zu können müssen immer mindestens zwei Zähne in Eingriff stehen. Zahnräder werden vor allem in Getrieben auf Wellen oder Achsen gelagert eingesetzt. Sind die Räder unterschiedlich groß kann die Drehzahl erhöht oder auch verringert werden, wobei der Drehmoment vermindert oder erhöht wird. So ist es möglich das Zahnräder auch der Übersetzung von Kräften und Geschwindigkeiten dienen. Die Zahneingriffsfrequenz eines Zahnrades lässt sich leicht berechnen: Drehzahl mal Anzahl der Zähne. Das Stirnrad oder Zylinderrad ist ein Rad, das eine zylindrische Kontur hat und am Umfang mit einer Verzahnung versehen ist. Die Achsen eines Stirnrades und seines Gegenrades liegen parallel, so das ein Stirnradgetriebe entsteht. Die so genannten Schraubräder sind Schrägstirnräder, die auf sich kreuzenden Wellen angebracht sind, wobei der Achswinkel meist 90° beträgt. Beim Abwälzen berühren sich Schraubräder jeweils nur in einem Punkt, weshalb sie nur kleine Kräfte übertragen und werden darum vor allem für Steuerungszwecke verwendet.

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