Zahnrad

Was ist ein Zahnrad? / Als Zahnrad bezeichnet man ein Rad, dessen Umfang mit kleinen Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist, den so genannten Zähnen und Zahnlücken. Die Form der Kraftübertragung ist eine formschlüssige Verbindung. Man unterscheidet verschiedene Grundformen von Zahnrädern: Zahnräder mit Evolventenverzahnung, Treibstockverzahnung oder Zykloidenverzahnung. Am weitesten verbreitet ist die Evolventenverzahnung.





Wie werden Zahnräder in Getrieben eingesetzt?



Zahnräder werden vor allem im Getriebe eingesetzt. Dazu werden sie auf Wellen oder Achsen gelagert bzw. so angebracht, dass ihre Zähne ineinander greifen und so die Drehbewegung des einen Zahnrades auf das andere übertragen werden kann. Dabei kehrt sich die Drehrichtung um, was ein gewünschter Effekt dieser Anordnung sein kann. Sind die Räder unterschiedlich groß, so kann entsprechend der physikalischen Gesetze (Kraft mal Weg ist konstant) die Drehgeschwindigkeit erhöht bzw. verlangsamt werden, wobei die Drehkraft vermindert bzw. erhöht wird. Auf diese Weise können Zahnräder auch der Übersetzung von Kräften und Geschwindigkeiten dienen.





Besonderheiten, von gerad - und schrägverzahnten Zahnrädern?



Geradverzahnte und schrägverzahnte Zahnräder. Die Drehachsen verlaufen parallel zu einander.
Kegelräder. Die Achsen stehen in einem Winkel (meist 90°) zueinander, müssen sich aber schneiden.
Das Schneckenradgetriebe
Das Gegenstück zur Schnecke ist das Schneckenrad. Die Achsen der beiden sind zueinander um 90° verdreht. Das Übersetzungsverhältnis berechnet sich aus der Ganganzahl und der Zähnezahl des Schneckenrades. Es können dabei sehr große Übersetzungsverhältnisse erreicht werden. Eingängige Schnecken sind in der Regel selbsthemmend, d.h. das Schneckenrad kann nicht gedreht werden, sondern wird durch die Schnecke blockiert. Das bedeutet, dass mit einem Schneckengetriebe die Drehzahl nur stark reduziert und nie erhöht werden kann. Dieser Effekt wird ausgenützt bei Getrieben für Aufzüge oder Kettenzüge, da keine zusätzlichen Bremsen notwendig sind.


Das Zahnstangengetriebe



Die Zahnstange ist eine vertikale Vorrichtung, meist aus Metall, um Gegenstände in verschiedenen Höhen an Zähne hängen zu können. So wurde die Temperatur in Töpfen über offenen Feuerstellen durch Höhenänderungen an der Zahnstange reguliert. Aus dieser Zeit stammt auch die Redewendung \"Leg mal einen Zahn zu!\", was soviel bedeutete, dass das Essen durch Herabhängen des Topfes schneller warmgemacht/gekocht werden solle. Diese Redewendung hat sich im Wortlaut bis heute erhalten, auch wenn der betreffende Bezug zum Kochen auf offenem Feuer verloren gegangen ist.



Allgemeine Anwendungen von Zahnrädern



· In Uhren

· Flaschenzug

· Allgemeine Getriebe