Maschenzähne und deren Berührungspunkt

Das letzte Mal haben wir erfahren, dass die spezifische geometrische Form von Stirnradzähnen bekannt ist als Involute Profil. Heute werden wir uns die Geometrie hinter diesem Profil und den sehr spezifischen Ort ansehen, an dem sich die Zahnradzähne befinden, bekannt als Kontaktpunkt.

Die Übertragung mechanischer Energie zwischen kämmenden Zahnrädern mag auf den ersten Blick einfach erscheinen, nachdem alle Zahnräder miteinander verbunden sind und miteinander interagieren. Ihre Wechselwirkung ist jedoch mit einer recht komplexen Geometrie verbunden, da die Kräfte auf besondere Weise zwischen den Zähnen des Antriebs- und des Antriebsrads gerichtet sind. Betrachten wir die folgende Abbildung, um sie besser zu verstehen.

Sachverständiger im Maschinenbau

Mesh Gear Tooth Geometrie

Wie wir bereits früher in dieser Serie erfahren haben, ist der Teilkreis eines Zahnrads ein imaginärer Bogen, der durch jeden Zahn zwischen seiner Ober- und Unterseite verläuft. Die Teilkreise der Antriebs- und Antriebsräder sind in der Abbildung durch dicke rote gestrichelte Linien dargestellt.

Um eine korrekte Ausrichtung und eine gleichmäßige Wirkung zwischen den Zahnradzähnen während der Drehung sicherzustellen, sind die Zahnräder so beabstandet, dass sich ihre Teilkreise treffen, sich jedoch nie schneiden. Dieser spezielle Punkt ist als der bekannt Kontaktpunkt. Dies ist der einzige Punkt, an dem die Zahnräder tatsächlich in physischen Kontakt miteinander kommen und genügend Kontakt bieten, so dass, wenn sich das Antriebsrad beispielsweise im Uhrzeigersinn in eine Richtung dreht, seine Zähne Druck auf die Zähne ausüben. des angetriebenen Zahnrads, wodurch es gezwungen wird, sich gegen den Uhrzeigersinn in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.

Die Kräfte, die am Kontaktpunkt ins Spiel kommen, sind in der Abbildung durch einen schwarzen Punkt mit gegenüberliegenden blauen Pfeilen dargestellt. Diese Pfeile repräsentieren die entgegengesetzten mechanischen Kräfte F.einer und F.zwei, die auf die Zähne wirken, wenn sie Kontakt haben.

Wir werden beim nächsten Mal mehr über die Wirkung dieser Kräfte erfahren, wenn wir einer Lokomotive von einer stationären zu einer fahrenden Position folgen.

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