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Kräfte am geradverzahnten Stirnrad

Bei Vernachlässigung der Reibkräfte liegt die Zahnkraft F_bn1 bzw. F_bn2 senkrecht zur Tangente der sich berührenden Zahnflanken. Diese Zahnkraft lässt sich aufteilen in die tangentiale Komponente F_t1 bzw. F_t2 und die radiale Komponente F_r1 bzw. F_r2.

Die Tangentialkräfte F_t1 und F_t2 werden berechnet durch

                                          F_t1 = M_t1/ (d_w1 / 2) = F_t2 = M_t2/ (d_w2 / 2)

M_t1 und M_t2 sind die Drehmomente am Ritzel bzw. am Rad.

Die Radialkräfte F_r1 und F_r2 werden berechnet durch

                                   F_r1 = F_t1· tan α_w = F_r2 = F_t2· tan α_w

Die Normalkräfte F_bn1 und F_bn2 werden berechnet durch

                                  F_bn1 = F_t1 / cos α_w = F_bn2 = F_t2 / cos α_w

Kräfte am schrägverzahnten Stirnrad

Beim schrägverzahnten Stirnrad kommt die axiale Komponente F_a1 hinzu.

Die Normalkraft F_bn1 wird jetzt berechnet durch

                                               F_bn1 = F_t1 / (cos α_w · cos β)

Der Winkel α_w des Bezugsprofils ist dabei gleich dem Zahnflankenwinkel α_wn.

Die Axialkraft F_a1 wird berechnet durch

                                                         F_a1 = F_t1· tan β

Die Radialkraft F_r1 wird berechnet durch

                                                    F_r1 = F_t1· tan α_w / cos β