Grundlegende geometrische Berechnungen für Stirnräder

Eingabeparameter

Verzahnungstyp - interne oder externe Verzahnung

Übersetzungsverhältnis und Zahnanzahl

Eingriffswinkel (Winkel des Zahnprofils) α

Schrägungswinkel β

Modul m (für metrische Berechnung)

1/Modul P (für englische Einheiten)

Anmerkung: 1/Modul ist der Kehrwert von Modul.

Zahnkopfhöhe a *

Spiel c *

Fußhöhenrundung r f *

Radbreite b 1 , b 2

Einheitenkorrektur x 1, x 2

Anmerkung: Bei interner Verzahnung wird in den folgenden Formeln das umgekehrte Zeichen für Korrekturen verwendet.

Übersicht der Einheitenkorrektur Σ x = x 1 + x 2

Zusätzliche geometrische Berechnungen

Verteilung der Einheitenkorrektur für Endräder

Berechnen des Moduls und der Anzahl der Zähne

Entwurf der Anzahl der Zähne

Entwurf nach Festigkeitsberechnung

Berechnung des Schrägungswinkels

Berechnung der Gesamtkorrektur

Entwurf der Radbreite

Berechnung der maximalen Fußabrundung

Berechnete Parameter

Verzahnungsanzahl

 

für i > 1

  

u = i

 

für i < 1

  

u = 1 / i

Tangentialmodul

  

Normale Teilung

 

p = π m

Axiale Teilung

 

p t = π m t

Grundkreisteilung

 

p tB = p t cos α t

Schrägungswinkel am Basiszylinder

 

sin β b = sin β cos α

Axialer Eingriffswinkel

  

Roll-/Arbeitseingriffswinkel

  

Axialer Roll-/Arbeitseingriffswinkel

  

Teilkreisdurchmesser

 

d 1,2 = z 1,2 m t

Basiskreisdurchmesser

 

d b1,2 = d 1,2 cos α t

Theoretischer Achsabstand

  

Realer Achsabstand

  

Abnahme des Zufuhrfaktors/der Zahnkopfhöhe

  

Außendurchmesser

 

d a1,2 = d 1,2 + 2m (a * + x 1,2 - Δ y )

 
 

- Für die interne Verzahnung wird zudem die Überstandprüfung durchgeführt.

 

  

da km > 0 durch Verringerung der Zahnkopfhöhe d a2 = d a2 - 2 km erreicht wird

Fußkreisdurchmesser

 

d f1,2 = d 1,2 - 2m (a * + c * - x 1,2)

Arbeitsflankendurchmesser

  

Vergleichszahl der Zähne

  

Virtueller Flankendurchmesser

 

d n1,2 = z v1,2 m

Virtueller Durchmesser des Grundkreises

 

d bn1,2 = d n1,2 cos(α)

Virtueller Außendurchmesser

 

d an1,2 = d n1,2 + d a1,2 – d1,2

Zahndicke (zumeist gemessen am Flankendurchmesser)

 

s 1,2 = p/2 + 2m x1,2 tg α

Zahnbreite an der Sehne (normal gemessen)

 

s c1,2 = s 1,2 cos 2 α

Zahnkopfhöhe über der Sehne

  

Breite der Zahnkopfhöhe der Einheit (normal gemessen)

 

Dabei gilt:

Betriebsbreite der Verzahnungen

 

b w = min( b 1 , b 2)

Relative Breite

  

Koeffizient für die Anzahl eingreifender Zähne

 

ε γ = ε α + ε β

 

Koeffizient für das Profil der Anzahl eingreifender Zähne

   

  

(das Minuszeichen gilt für interne Verzahnungen)

 

Koeffizient für die Schritte eingreifender Zähne

   

Mindestkorrektur ohne Zahnverjüngung

 

Dabei gilt:

a 0 * = a * + c * - r f * (1 - sin α)

Mindestkorrektur ohne Unterschnitt

  

Mindestkorrektur mit zulässigem Unterschnitt

  

Prüfung der Sehnenmaße

 

W 1,2 = ((z w - 0.5) π + z 1,2 inv α t ) m cos α) + 2 x 1,2 m sin α

Dabei gilt:

  

z w

Anzahl der Zähne, auf der die Messung basiert

Prüfung der rollen-/kugelübergreifenden Größe

 

- bei einer geraden Anzahl von Zähnen

  

M 1,2 = D s1,2 + d M

 
 

- bei einer ungeraden Anzahl von Zähnen

  

M 1,2 = D s1,2 cos(90 / z 1,2 ) + d M

Dabei gilt:

 
  

d M

Durchmesser des Drahts/der Kugel

   

Durchmesser des Drahtmittelkreises

   

Kontaktwinkel des Drahts/der Kugel