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Kräfte am geradverzahnten Stirnrad

Bild: Kräfte am Zahnpaar geradverzahnter Stirnräder
Quelle: Roloff/Matek Maschinenelemente

Bei Vernachlässigung der Reibkräfte liegt die Zahnkraft Fbn1 bzw. Fbn2 senkrecht zur Tangente der sich berührenden Zahnflanken. Diese Zahnkraft lässt sich aufteilen in die tangentiale Komponente Ft1 bzw. Ft2 und die radiale Komponente Fr1 bzw. Fr2.

Die Tangentialkräfte Ft1 und Ft2 werden berechnet durch

                                          Ft1 = Mt1/ (dw1 / 2) = Ft2 = Mt2/ (dw2 / 2)

Mt1 und Mt2 sind die Drehmomente am Ritzel bzw. am Rad.

Die Radialkräfte Fr1 und Fr2 werden berechnet durch

                                   Fr1 = Ft1· tan αw = Fr2 = Ft2· tan αw

Die Normalkräfte Fbn1 und Fbn2 werden berechnet durch

                                  Fbn1 = Ft1 / cos αw = Fbn2 = Ft2 / cos αw

Kräfte am schrägverzahnten Stirnrad

Bild: Kräfte am Zahnpaar schrägverzahnter Stirnräder
Quelle: Roloff/Matek Maschinenelemente

Beim schrägverzahnten Stirnrad kommt die axiale Komponente Fa1 hinzu.

Die Normalkraft Fbn1 wird jetzt berechnet durch

                                               Fbn1 = Ft1 / (sin αw · cos β)

Der Winkel αw des Bezugsprofils ist dabei gleich dem Zahnflankenwinkel αwn.

Die Axialkraft Fa1 wird berechnet durch

                                                         Fa1 = Ft1· tan β

Die Radialkraft Fr1 wird berechnet durch

                                                    Fr1 = Ft1· tan αw / cos β

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