matheraum.de
Raum für Mathematik
Offene Informations- und Nachhilfegemeinschaft

Für Schüler, Studenten, Lehrer, Mathematik-Interessierte.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Mathe
  Status Schulmathe
    Status Primarstufe
    Status Mathe Klassen 5-7
    Status Mathe Klassen 8-10
    Status Oberstufenmathe
    Status Mathe-Wettbewerbe
    Status Sonstiges
  Status Hochschulmathe
    Status Uni-Analysis
    Status Uni-Lin. Algebra
    Status Algebra+Zahlentheo.
    Status Diskrete Mathematik
    Status Fachdidaktik
    Status Finanz+Versicherung
    Status Logik+Mengenlehre
    Status Numerik
    Status Uni-Stochastik
    Status Topologie+Geometrie
    Status Uni-Sonstiges
  Status Mathe-Vorkurse
    Status Organisatorisches
    Status Schule
    Status Universität
  Status Mathe-Software
    Status Derive
    Status DynaGeo
    Status FunkyPlot
    Status GeoGebra
    Status LaTeX
    Status Maple
    Status MathCad
    Status Mathematica
    Status Matlab
    Status Maxima
    Status MuPad
    Status Taschenrechner

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Dt. Schulen im Ausland: Mathe-Seiten:Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
StartseiteMatheForenMaschinenbauZahnräder Kräfte
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Deutsch • Englisch • Französisch • Latein • Spanisch • Russisch • Griechisch
Forum "Maschinenbau" - Zahnräder Kräfte
Zahnräder Kräfte < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Maschinenbau"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Zahnräder Kräfte: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:30 So 13.12.2015
Autor: Jellal

Guten Abend,

ich habe eine grundlegende Frage zu einem Zahnradgetriebe.
Drei unterschiedlich große Zahnräder seien einfach aneinandergesetzt und rotierend.


Die Kraft, die zwischen den Berührungspunkten der Zähne wirkt, ist zwischen Rad 1 und 2 genau so groß wie zwischen Rad 2 und 3, oder?

Wie ist es mit den Drehmomenten?
Ist Rad 1 kleiner als Rad 2, dann wirkt auf Rad 1 ein kleineres Dehmoment. Rad 2 interpretiert die gleiche Kraft als größeres Drehmoment.
Was bringt mir überhaupt das unterschiedliche Drehmoment?

Es geht doch bei Getrieben eigentlich nur um die Änderung der Drehfrequenz. Die Drehfrequenz hängt aber vom Radius des Zahnrads ab, und nicht direkt vom Drehmoment.

Bin etwas verwirrt.


Gruß

Jellal

        
Bezug
Zahnräder Kräfte: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:40 So 13.12.2015
Autor: chrisno


> Guten Abend,

Hallo,

>  
> ich habe eine grundlegende Frage zu einem Zahnradgetriebe.
>  Drei unterschiedlich große Zahnräder seien einfach
> aneinandergesetzt und rotierend.

also die Zähne von 1 greifen in die von 2, die von 2 wiederum in die von 3

>  
>
> Die Kraft, die zwischen den Berührungspunkten der Zähne
> wirkt, ist zwischen Rad 1 und 2 genau so groß wie zwischen
> Rad 2 und 3, oder?

richtig

>  
> Wie ist es mit den Drehmomenten?
>  Ist Rad 1 kleiner als Rad 2, dann wirkt auf Rad 1 ein
> kleineres Dehmoment. Rad 2 interpretiert die gleiche Kraft
> als größeres Drehmoment.

interpretiert ist falsch. Das Drehmoment, falls es keine Beschleunigung gibt, ist bei Rad 2 größer.

>  Was bringt mir überhaupt das unterschiedliche Drehmoment?
>
> Es geht doch bei Getrieben eigentlich nur um die Änderung
> der Drehfrequenz. Die Drehfrequenz hängt aber vom Radius
> des Zahnrads ab, und nicht direkt vom Drehmoment.

Das ist eine Abwandlung der goldenen Regel der Mechanik: Für die große Drehzahl bezahlst Du mit einem kleinen Drehmoment. Im vierten Gang kommst Du den Berg nicht hoch, den Du im zweiten locker schaffst.

>  
> Bin etwas verwirrt.

hoffentlich entwirrt, nun.

>  
>
> Gruß
>  
> Jellal


Bezug
                
Bezug
Zahnräder Kräfte: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:04 So 13.12.2015
Autor: Jellal

Hey Chrisno,

danke für die schnelle Antwort.

Was bedeutet "das Drehmoment bei Rad 2 IST größer".
Ist das das Drehmoment, das Rad 2 ANTREIBT, oder ist das das Drehmoment, das Rad 2 ABGIBT. Beide Formulierungen sind irgendwie unlogisch.

Ich habe Drehmoment immer als Änderung des Drehimpulses verstanden. Hier wirkt die Reibungskraft bzw. der Lastwiderstand auf das Getriebe, und die Drehmomente müssen dieser bremsenden Wirkung kontra geben, sodass der Drehimpuls konstant bleibt. Wieso brauch ich ausgehend von dieser Interpretation für ein schnelleres Rad weniger Drehmoment, um den Drehimpuls konstant zu halten?


Und gleich noch eine Frage:

Man betrachte dieses Getriebe:
https://www.wind-energie.de/system/files/images/page/2011/maschinenhaus-antriebstrang/5-18-planetengetriebe-juergen-meier.gif

Wieso werden drei blaue Zahnräder verwendet. Zur Drehzahlübertragung würde eines doch vollkommen ausreichen.
Einfach zur Bauteilentlastung, weil die übertragene Kraft gedrittelt wird?



Bezug
                        
Bezug
Zahnräder Kräfte: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:25 So 13.12.2015
Autor: chrisno

Ich ziehe die statische Betrachtungsweise in diesem Fall vor. Also:
Es bewegt sich nichts, an der einen Welle wird mit dem einen Moment gedreht, an der anderen mit dem passenden Moment dagegen gedreht. Das ist dann das Hebelgesetz.

> Hey Chrisno,
>  
> danke für die schnelle Antwort.
>  
> Was bedeutet "das Drehmoment bei Rad 2 IST größer".
>  Ist das das Drehmoment, das Rad 2 ANTREIBT, oder ist das
> das Drehmoment, das Rad 2 ABGIBT. Beide Formulierungen sind
> irgendwie unlogisch.

Das sehe ich nicht so. Egal wie der Energiefluss ist, bei dem Rad mit dem doppelten Radius wirkt das doppelte Drehmoment.

>  
> Ich habe Drehmoment immer als Änderung des Drehimpulses
> verstanden.

Das ist in Ordnung so. Im kleinen Gang erreichst Du eine größere Beschleunigung, als im gro0en Gang, auch wenn man alle sonstigen Widerstände weg denkt.



> Hier wirkt die Reibungskraft bzw. der
> Lastwiderstand auf das Getriebe, und die Drehmomente
> müssen dieser bremsenden Wirkung kontra geben, sodass der
> Drehimpuls konstant bleibt. Wieso brauch ich ausgehend von
> dieser Interpretation für ein schnelleres Rad weniger
> Drehmoment, um den Drehimpuls konstant zu halten?

Du hast weniger Drehmoment zur Verfügung und deshalb gelingt es in dem einen Fall nicht.

>  
>
> Und gleich noch eine Frage:
>  
> Man betrachte dieses Getriebe:
>  
> https://www.wind-energie.de/system/files/images/page/2011/maschinenhaus-antriebstrang/5-18-planetengetriebe-juergen-meier.gif
>  
> Wieso werden drei blaue Zahnräder verwendet. Zur
> Drehzahlübertragung würde eines doch vollkommen
> ausreichen.

Ja, aber

>  Einfach zur Bauteilentlastung, weil die übertragene Kraft
> gedrittelt wird?

Das spielt sicher eine Rolle. Mit nur einem Zahnrad hättest Du hohe Kräfte auf das Lager des Zahnrades in der Mitte. Da ist es besser, ein zweites gegenüber einzubauen. Für das dritte kann ich nicht so schnell ein gutes Argument finden, außer dem von Dir gegebenen.

>  
>  


Bezug
                                
Bezug
Zahnräder Kräfte: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:55 So 13.12.2015
Autor: Jellal

Ok, ich denke, es ist nun etwas klarer.


Bei einem kleinen Gang ist die Beschleunigung größer. Das heißt zu einem kleinen Gang gehört ein großes Zahnrad, die Frequenz ist klein, aber das Drehmoment (--> Beschleunigung) ist groß.
Bei einem hohen Gang brauch ich keine große Beschleunigung mehr, aber eine hohe Geschwindigkeit, deswegen benutze ich kleine Zahnräder?


Gruß

Jellal

Bezug
                                        
Bezug
Zahnräder Kräfte: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:00 Mo 14.12.2015
Autor: chrisno


> Ok, ich denke, es ist nun etwas klarer.
>  
>
> Bei einem kleinen Gang ist die Beschleunigung größer. Das
> heißt zu einem kleinen Gang gehört ein großes Zahnrad,

genauer: ist der Quotient der Radien r1/r2 größer, dabei gehört r2 zur Motorseite und r1 zur Radseite.

> die Frequenz ist klein, aber das Drehmoment (-->
> Beschleunigung) ist groß.

ja

>  Bei einem hohen Gang brauch ich keine große
> Beschleunigung mehr,

Man hätte wohl gerne eine große Beschleunigung, es gibt genug die von "von 100 auf 200 in 3 Sekunden" träumen.
Gibt es aber nicht, da das nötige Drehmoment nicht geliefert wird.

> aber eine hohe Geschwindigkeit,
> deswegen benutze ich kleine Zahnräder?

Es geht um die Anpassung zwischen Drehzahlbereich und Drehmoment des Motors und der Drehzahl der Räder.
Entsprechend beim Fahrrad.


Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Maschinenbau"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.matheraum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]