Hallo Schrauber,
schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano habe ich zum ersten mal verbaut,
angeregt durch Georgs „Skegness“ Video und Bilder.
Der Winkelantrieb wirkt durch die massiven Räder besonders, hat aber wohl nur den Vorteil
des zusätzlichen Seitenversatzes von 25,4 mm.
Im Vergleich dazu eine Übersetzung mit Ritzel und Kronrad und eine mit Kegelräder. Und
weil viel Messing interessant aussieht wurde auch noch ein großes Kettenrad angeschraubt,
fertig ist ein „nonsens“ Tischmodell.
Gruß
Günther
...
...
...
Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
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Günther
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Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
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Norbert
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
.
Hallo Günther,
die Möglichkeit einen Winkeltrieb mit schrägvezahnten Zahnrädern zu realisieren lernte ich bereits 2007 kennen, als Vaute den Drehantrieb unseres gemeinsam gebauten Hammerwippkrans mit Hilfe eines solchen Getriebes realisierte:
. Die Bildqualität ist gemäß der damaligen (2007) als normal geltenden Auflösung heute zwar als unterirdisch zu bezeichnen, aber man erkennt trotzdem das Prinzip dieses Winkeltriebs.
Bis heute habe ich selbst noch keinen solchen Winkeltrieb, obwohl geeignete Zahnräder vorhanden wären, bei einem meiner Modelle verwendet.
Ich weiß nicht warum, aber den Vorteil
Meine diesbezüglichen Recherchen haben jedoch folgende Vor- und Nachteile von Schrägverzahnungen zutage gefördert, die mir bis dato nicht bewußt waren. Hier zwei Fundstellen dazu:
https://www.ahoefler.de/index.php?optio ... Itemid=215
Schrägverzahnung
Um die Geräuschentwicklung zu reduzieren, werden in Stirnradgetrieben häufig schrägverzahnte Zahnräder verwendet. Die Zähne verlaufen bei dieser sogenannten Schrägverzahnung nicht mehr geradlinig in Achsrichtung, sondern in einem bestimmten Winkel schräg dazu (je nach Anwendung zwischen 20° und 45°). Dies führt dazu, dass die Kraftübertragung nicht plötzlich auf der gesamten Zahnbreite einsetzt sondern erst allmählich ansteigt, da nicht bereits zu Eingriffsbeginn die gesamte Zahnbreite im Eingriff ist.
Ebenfalls fällt bei Eingriffsende die Kraftübertragung nicht abrupt ab, sondern der Zahn gleitet allmählich aus dem Eingriff aus. Dieses besondere Ein- bzw. Ausgriffsverhalten senkt die Geräuschentwicklung des Getriebes. Da sich die Umfangskräfte zu Eingriffsbeginn bzw. zum Eingriffsende nur auf einen sehr kleinen Zahnbereich konzentrieren, verursachen diese zunächst sehr hohe Zahnbelastungen. Aus diesem Grund sollten bei schrägverzahnten Stirnrädern stets mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff sein, um die Beanspruchung entsprechend auf mehrere Zähne verteilen zu können (größerer Überdeckungsgrad). Wird dies beachtet, so können schrägverzahnte Stirnräder bei gleichen Abmessungen in der Regel höhere Drehmomente im Vergleich zu geradverzahnten Rädern übertragen.
Die höhere Geräuschenwicklung bei geradverzahnten Stirnrädern zeigt sich in Automobilen bspw. sehr deutlich beim Rückwärtsfahren. Die Zahnräder für den Rückwärtsgang sind im Gegensatz zu den Zähnrädern bei Vorwärtsgängen aus kostengründen geradverzahnt. Dies führt zu den typischen und deutlich lauteren Getriebegeräuschen während der Rückwärtsfahrt!
Aufgrund der schrägen Verzahnung bei schrägverzahnten Stirnrädern entstehen in den Getriebewellen allerdings Axialkräfte (bei einer Geradverzahnung ist dies nicht der Fall - die Kräfte wirken dort rein in Umfangsrichtung). Dabei gilt: Je größer der Schrägungswinkel β, desto größer werden die Axialkräfte [fahre hierzu mit der Maus über die Abbildung]. Dies muss bei der Lagerung der Getriebewellen entsprechend berücksichtigt werden. Die Kraftrichtung ist dabei von der Drehrichtung abhängig.
Nachteilig wirkt sich die Schrägverzahnung auch auf den Verschleiß aus, da der Gleitverschleiß in der Regel größer ist als bei geradverzahnten Stirnrädern. Zusätzlich führen die auftretenden Axialkräfte zu größeren Lagerkräften und damit ebenfalls zu einem größeren Lagerverschleiß.
Bei der Paarung von zwei schrägverzahnten Stirnrädern muss darauf geachtet werden, dass die Schrägungswinkel jeweils identisch sind. Des Weiteren müssen die Schrägungsrichtungen entgegengesetzt gerichtet sein. Analog zu Schraubengewinden spricht man von links- bzw. rechtssteigender Schrägung. Diese Bezeichnung ergibt sich je nach dem in welche Richtung die Flanke bei senkrecht stehender Rotationsachse des Zahnrades steigt.
Beachte, dass die Geradverzahnung letztlich als Sonderfall der Schrägverzahnung mit einem Schrägungswinkel von 0° betrachtet werden kann. Entsprechend gehen die Eigenschaften einer Schrägverzahnung mit sinkendem Schrägungswinkel fließend in die Eigenschaften einer Geradverzahnung über. Zu berücksichtigen ist allerdings, dass ein Schrägungswinkel von unter 10° kaum Vorteile gegenüber einer Geradverzahnung bietet.
https://kem.industrie.de/getriebe/schra ... die-frage/
Emotionen und Einstellungen sind mindestens so entscheidungsrelevant wie Daten und Fakten. Auch im Getriebebau spielen diese eine Rolle, wenn es um Schräg- oder Geradverzahnung geht. Wie auf jedem Spezialgebiet existierten hier unterschiedliche Sichtweisen, die mitunter kontrovers diskutiert werden. Zugrunde liegen neben objektiven Fakten auch Hypothesen, Halbwahrheiten und Spekulationen. Daher gilt wie überall: Jede Theorie muss sich an der Praxis messen lassen.
Wenn es um die Wahl der Cola-Sorte (Pepsi oder Coke) oder etwa um die Entscheidung fürs Betriebssystem (Apple oder Windows) geht, werden Diskussionen um Pro und Contra schnell zur philosophischen Grundsatzdebatte.
Ähnliches lässt sich auch aus dem Getriebebau berichten: Schrägverzahnung oder Geradverzahnung – das ist eine dort häufig gestellte Frage.
Bei einer Befragung von Getriebeherstellern sind vermutlich zwei Lager zu erwarten: Pro Schrägeverzahnung und Contra Schrägverzahnung. Daher lohnt es sich, bei solchen Herstellern umzuschauen, die auf langjährige Markterfahrung und umfangreiches technisches Know-how zurückgreifen können. Das Familienunternehmen Neugart im badischen Kippenheim, Spezialist für hochwertige Antriebs- und Getriebelösungen, ist ein solcher „Opinion Leader“. Mittlerweile stehen 200 qualifizierte Mitarbeiter für eine breite Palette an Präzisionsgetrieben. Neugart-Getriebe werden in praktisch allen Bereichen elektrischer Antriebskombinationen, sei es in Werkzeug-, Verpackungs-, Druck oder Textilmaschinen sowie in der Roboter- und Handhabungstechnik, eingesetzt.
Pro Geradverzahnung
„Wir sind nach wie vor von der Geradverzahnung überzeugt“ verkündet Neugart. Die Geradverzahnung in Planetengetrieben gilt als kostengünstige und konstruktiv ausgewogene Lösung. In technologischer Hinsicht wurden in der jüngeren Vergangenheit wesentliche Fortschritte realisiert. So überzeugen die aktuellen Planentengetriebe durch konstante Momentübertragung, hohe Laufruhe und exakte Rundlaufgenauigkeit. Dies gilt beispielsweise für die vor kurzem zur Serienreife gebrachte PLFE-Getriebebaureihe von Neugart. Dieses Flanschgetriebe in Economy-Ausführung ist eine innovative Entwicklung, deren entscheidendes Merkmal ausnahmsweise nicht „High Performance“, sondern die Wirtschaftlichkeit ist. Weil bei Applikationen mit hohen Stückzahlen gerade die Kosten der Zukaufteile das entscheidende Kriterium sind, bieten sich Neugarts PLFE-Getriebe als preisgünstige und leistungsstarke Alternative an.
Pro- und Contra Schrägverzahnung
Allgemein versteht man unter der Schrägverzahnung, im Gegensatz zur Geradverzahnung, eine nicht zur Rotationsachse parallele Anordnung der Zähne bei einem Zahnrad.
Als besonderer Vorteil der Schrägverzahnung gilt die höhere Gesamt-Profilüberdeckung. Damit gehen, theoretischen Überlegungen zufolge, als Pluspunkt eine geringere Steifigkeitsschwankung und somit ein geringerer Geräuschanregungspegel einher.
Von Befürwortern der Schrägverzahnung wird zudem ins Feld geführt, dass sich höhere Momente übertragen lassen.
Tatsache ist jedoch, dass bei gleichem Bauraum das Normalmodul bei einer Schrägverzahnung notwendigerweise kleiner sein muss. Das wiederum bedeutet, dass das übertragbare Moment trotz höherer Profilüberdeckung faktisch gleich oder sogar etwas geringer wird als bei einer Geradverzahnung, da das Normalmodul entscheidend für das Nenndrehmoment ist.
In der wissenschaftlichen Diskussion misst man schräg verzahnten Getrieben wegen der höheren Profilüberdeckung zudem eine höhere Torsionssteifigkeit bei. Doch auch hier lohnt sich der Abgleich mit der Realität und technischen Versuchsreihen. Simulationen und Messungen haben ergeben, dass auf Grund des kleineren Normalmoduls die Torsionssteifigkeit – trotz größerer Gesamt-Profilüberdeckung – nur in etwa gleich groß wie bei einer Geradverzahnung ist. Beim Thema Geräuschentwicklung gehört ebenfalls der Erfahrung des Produktionsalltages das letzte Wort: Die Reduktion des Geräuschpegels in einem Planetengetriebe ist vor allem eine Frage der Qualität und der Profilkorrektur einer Verzahnung und nicht die Frage der Gerade- oder Schrägverzahnung, da in diesem komplexen System sehr viele Einflussfaktoren zu berücksichtigen sind.
Contra Schrägverzahnung
Ein erheblicher Nachteil von schrägverzahnten Planetenrädern liegt in der Erzeugung von Axialkräften. Diese gleichen sich zwar am Planetenrad axial aus, wirken jedoch durch Kippneigung auf das Planetenradlager und müssen dort gesondert kompensiert werden. Kippmomente dieser Art lassen sich technisch nur durch konstruktive Maßnahmen wie Axiallager, gepaarte Kegelrollenlager oder durch die Verwendung einer kostenintensiven Pfeilverzahnung vermeiden.
Wird Kippmomenten nicht gegengesteuert, ergeben sich zwangsläufig als Folgen z. B. eine kürzere Lebensdauer der Planetenrad-Lagerung, eine Verringerung des übertragbaren Drehmoments sowie höhere Lagerverluste.
Nicht zu vergessen ist, dass die bei der Schrägverzahnung generierten Axialkräfte entweder vom Motorritzellager aufgenommen werden oder aufwändig kompensiert werden müssen. Da hierbei größere Lager zum Einsatz kommen, ergeben sich entsprechend höhere Reibungsverluste, die bei der Schrägverzahnung allgemein höher sind, weshalb von einem schlechteren Verzahnungs-Wirkungsgrad gegenüber der Geradverzahnung auszugehen ist.
Verzahnungs- Philosophie
Es zeigt sich, dass die vermeintlichen Pluspunkte schrägverzahnter Planetengetriebe einer genauen Betrachtungsweise nicht standhalten, sondern im Gegenteil die handfesten Nachteile überwiegen. Die dadurch entstehenden Nachteile sind in der Regel wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass ein theoretisch behaupteter Vorteil in der Praxis mitunter keine Auswirkung erfährt.
Die durch die generierten Axialkräfte auftretenden Negativ-Effektive der Schrägverzahnung entfallen bei der von Neugart verwendeten Geradverzahnung völlig. Dem Kunden ein schrägverzahntes Planetengetriebe mit dem Argument „Es ist schrägverzahnt und somit besser“ verkaufen zu wollen, ist schlicht eine Kundentäuschung. Somit stellt sich für das badische Familienunternehmen die Frage nach einem Paradigmenwechsel hinsichtlich der Verzahnungs-Philosophie nicht. Von einer weiterführenden Diskussion, welche theoretische Erkenntnisse an praktischen Erfahrungen misst, dürften indes alle Marktteilnehmer profitieren.
Für mich als MBK-Schrauber entnehme ich daraus, daß bei unseren Anwendungen, bei denen im allgemeinen weder Geräuschentwicklung, noch Axialkräfte eine bedeutende Rolle spielen, die Wahl der Ausführung eines Winkeltriebs keine besondere Rolle spielen dürfte, wobei ich zugeben muß, daß ein schrägverzahnter Winkeltrieb optisch aufgrund seiner weitgehend unbekannter Funktionsweise mehr Aufmerksamkeit hervorrufen dürfte.
Gruß
Norbert
.
Hallo Günther,
die Möglichkeit einen Winkeltrieb mit schrägvezahnten Zahnrädern zu realisieren lernte ich bereits 2007 kennen, als Vaute den Drehantrieb unseres gemeinsam gebauten Hammerwippkrans mit Hilfe eines solchen Getriebes realisierte:
. Die Bildqualität ist gemäß der damaligen (2007) als normal geltenden Auflösung heute zwar als unterirdisch zu bezeichnen, aber man erkennt trotzdem das Prinzip dieses Winkeltriebs.
Bis heute habe ich selbst noch keinen solchen Winkeltrieb, obwohl geeignete Zahnräder vorhanden wären, bei einem meiner Modelle verwendet.
Ich weiß nicht warum, aber den Vorteil
habe ich bisher noch nicht wahrgenommen.… hat aber wohl nur den Vorteil des zusätzlichen Seitenversatzes von 25,4 mm.
Meine diesbezüglichen Recherchen haben jedoch folgende Vor- und Nachteile von Schrägverzahnungen zutage gefördert, die mir bis dato nicht bewußt waren. Hier zwei Fundstellen dazu:
https://www.ahoefler.de/index.php?optio ... Itemid=215
Schrägverzahnung
Um die Geräuschentwicklung zu reduzieren, werden in Stirnradgetrieben häufig schrägverzahnte Zahnräder verwendet. Die Zähne verlaufen bei dieser sogenannten Schrägverzahnung nicht mehr geradlinig in Achsrichtung, sondern in einem bestimmten Winkel schräg dazu (je nach Anwendung zwischen 20° und 45°). Dies führt dazu, dass die Kraftübertragung nicht plötzlich auf der gesamten Zahnbreite einsetzt sondern erst allmählich ansteigt, da nicht bereits zu Eingriffsbeginn die gesamte Zahnbreite im Eingriff ist.
Ebenfalls fällt bei Eingriffsende die Kraftübertragung nicht abrupt ab, sondern der Zahn gleitet allmählich aus dem Eingriff aus. Dieses besondere Ein- bzw. Ausgriffsverhalten senkt die Geräuschentwicklung des Getriebes. Da sich die Umfangskräfte zu Eingriffsbeginn bzw. zum Eingriffsende nur auf einen sehr kleinen Zahnbereich konzentrieren, verursachen diese zunächst sehr hohe Zahnbelastungen. Aus diesem Grund sollten bei schrägverzahnten Stirnrädern stets mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff sein, um die Beanspruchung entsprechend auf mehrere Zähne verteilen zu können (größerer Überdeckungsgrad). Wird dies beachtet, so können schrägverzahnte Stirnräder bei gleichen Abmessungen in der Regel höhere Drehmomente im Vergleich zu geradverzahnten Rädern übertragen.
Die höhere Geräuschenwicklung bei geradverzahnten Stirnrädern zeigt sich in Automobilen bspw. sehr deutlich beim Rückwärtsfahren. Die Zahnräder für den Rückwärtsgang sind im Gegensatz zu den Zähnrädern bei Vorwärtsgängen aus kostengründen geradverzahnt. Dies führt zu den typischen und deutlich lauteren Getriebegeräuschen während der Rückwärtsfahrt!
Aufgrund der schrägen Verzahnung bei schrägverzahnten Stirnrädern entstehen in den Getriebewellen allerdings Axialkräfte (bei einer Geradverzahnung ist dies nicht der Fall - die Kräfte wirken dort rein in Umfangsrichtung). Dabei gilt: Je größer der Schrägungswinkel β, desto größer werden die Axialkräfte [fahre hierzu mit der Maus über die Abbildung]. Dies muss bei der Lagerung der Getriebewellen entsprechend berücksichtigt werden. Die Kraftrichtung ist dabei von der Drehrichtung abhängig.
Nachteilig wirkt sich die Schrägverzahnung auch auf den Verschleiß aus, da der Gleitverschleiß in der Regel größer ist als bei geradverzahnten Stirnrädern. Zusätzlich führen die auftretenden Axialkräfte zu größeren Lagerkräften und damit ebenfalls zu einem größeren Lagerverschleiß.
Bei der Paarung von zwei schrägverzahnten Stirnrädern muss darauf geachtet werden, dass die Schrägungswinkel jeweils identisch sind. Des Weiteren müssen die Schrägungsrichtungen entgegengesetzt gerichtet sein. Analog zu Schraubengewinden spricht man von links- bzw. rechtssteigender Schrägung. Diese Bezeichnung ergibt sich je nach dem in welche Richtung die Flanke bei senkrecht stehender Rotationsachse des Zahnrades steigt.
Beachte, dass die Geradverzahnung letztlich als Sonderfall der Schrägverzahnung mit einem Schrägungswinkel von 0° betrachtet werden kann. Entsprechend gehen die Eigenschaften einer Schrägverzahnung mit sinkendem Schrägungswinkel fließend in die Eigenschaften einer Geradverzahnung über. Zu berücksichtigen ist allerdings, dass ein Schrägungswinkel von unter 10° kaum Vorteile gegenüber einer Geradverzahnung bietet.
https://kem.industrie.de/getriebe/schra ... die-frage/
Emotionen und Einstellungen sind mindestens so entscheidungsrelevant wie Daten und Fakten. Auch im Getriebebau spielen diese eine Rolle, wenn es um Schräg- oder Geradverzahnung geht. Wie auf jedem Spezialgebiet existierten hier unterschiedliche Sichtweisen, die mitunter kontrovers diskutiert werden. Zugrunde liegen neben objektiven Fakten auch Hypothesen, Halbwahrheiten und Spekulationen. Daher gilt wie überall: Jede Theorie muss sich an der Praxis messen lassen.
Wenn es um die Wahl der Cola-Sorte (Pepsi oder Coke) oder etwa um die Entscheidung fürs Betriebssystem (Apple oder Windows) geht, werden Diskussionen um Pro und Contra schnell zur philosophischen Grundsatzdebatte.
Ähnliches lässt sich auch aus dem Getriebebau berichten: Schrägverzahnung oder Geradverzahnung – das ist eine dort häufig gestellte Frage.
Bei einer Befragung von Getriebeherstellern sind vermutlich zwei Lager zu erwarten: Pro Schrägeverzahnung und Contra Schrägverzahnung. Daher lohnt es sich, bei solchen Herstellern umzuschauen, die auf langjährige Markterfahrung und umfangreiches technisches Know-how zurückgreifen können. Das Familienunternehmen Neugart im badischen Kippenheim, Spezialist für hochwertige Antriebs- und Getriebelösungen, ist ein solcher „Opinion Leader“. Mittlerweile stehen 200 qualifizierte Mitarbeiter für eine breite Palette an Präzisionsgetrieben. Neugart-Getriebe werden in praktisch allen Bereichen elektrischer Antriebskombinationen, sei es in Werkzeug-, Verpackungs-, Druck oder Textilmaschinen sowie in der Roboter- und Handhabungstechnik, eingesetzt.
Pro Geradverzahnung
„Wir sind nach wie vor von der Geradverzahnung überzeugt“ verkündet Neugart. Die Geradverzahnung in Planetengetrieben gilt als kostengünstige und konstruktiv ausgewogene Lösung. In technologischer Hinsicht wurden in der jüngeren Vergangenheit wesentliche Fortschritte realisiert. So überzeugen die aktuellen Planentengetriebe durch konstante Momentübertragung, hohe Laufruhe und exakte Rundlaufgenauigkeit. Dies gilt beispielsweise für die vor kurzem zur Serienreife gebrachte PLFE-Getriebebaureihe von Neugart. Dieses Flanschgetriebe in Economy-Ausführung ist eine innovative Entwicklung, deren entscheidendes Merkmal ausnahmsweise nicht „High Performance“, sondern die Wirtschaftlichkeit ist. Weil bei Applikationen mit hohen Stückzahlen gerade die Kosten der Zukaufteile das entscheidende Kriterium sind, bieten sich Neugarts PLFE-Getriebe als preisgünstige und leistungsstarke Alternative an.
Pro- und Contra Schrägverzahnung
Allgemein versteht man unter der Schrägverzahnung, im Gegensatz zur Geradverzahnung, eine nicht zur Rotationsachse parallele Anordnung der Zähne bei einem Zahnrad.
Als besonderer Vorteil der Schrägverzahnung gilt die höhere Gesamt-Profilüberdeckung. Damit gehen, theoretischen Überlegungen zufolge, als Pluspunkt eine geringere Steifigkeitsschwankung und somit ein geringerer Geräuschanregungspegel einher.
Von Befürwortern der Schrägverzahnung wird zudem ins Feld geführt, dass sich höhere Momente übertragen lassen.
Tatsache ist jedoch, dass bei gleichem Bauraum das Normalmodul bei einer Schrägverzahnung notwendigerweise kleiner sein muss. Das wiederum bedeutet, dass das übertragbare Moment trotz höherer Profilüberdeckung faktisch gleich oder sogar etwas geringer wird als bei einer Geradverzahnung, da das Normalmodul entscheidend für das Nenndrehmoment ist.
In der wissenschaftlichen Diskussion misst man schräg verzahnten Getrieben wegen der höheren Profilüberdeckung zudem eine höhere Torsionssteifigkeit bei. Doch auch hier lohnt sich der Abgleich mit der Realität und technischen Versuchsreihen. Simulationen und Messungen haben ergeben, dass auf Grund des kleineren Normalmoduls die Torsionssteifigkeit – trotz größerer Gesamt-Profilüberdeckung – nur in etwa gleich groß wie bei einer Geradverzahnung ist. Beim Thema Geräuschentwicklung gehört ebenfalls der Erfahrung des Produktionsalltages das letzte Wort: Die Reduktion des Geräuschpegels in einem Planetengetriebe ist vor allem eine Frage der Qualität und der Profilkorrektur einer Verzahnung und nicht die Frage der Gerade- oder Schrägverzahnung, da in diesem komplexen System sehr viele Einflussfaktoren zu berücksichtigen sind.
Contra Schrägverzahnung
Ein erheblicher Nachteil von schrägverzahnten Planetenrädern liegt in der Erzeugung von Axialkräften. Diese gleichen sich zwar am Planetenrad axial aus, wirken jedoch durch Kippneigung auf das Planetenradlager und müssen dort gesondert kompensiert werden. Kippmomente dieser Art lassen sich technisch nur durch konstruktive Maßnahmen wie Axiallager, gepaarte Kegelrollenlager oder durch die Verwendung einer kostenintensiven Pfeilverzahnung vermeiden.
Wird Kippmomenten nicht gegengesteuert, ergeben sich zwangsläufig als Folgen z. B. eine kürzere Lebensdauer der Planetenrad-Lagerung, eine Verringerung des übertragbaren Drehmoments sowie höhere Lagerverluste.
Nicht zu vergessen ist, dass die bei der Schrägverzahnung generierten Axialkräfte entweder vom Motorritzellager aufgenommen werden oder aufwändig kompensiert werden müssen. Da hierbei größere Lager zum Einsatz kommen, ergeben sich entsprechend höhere Reibungsverluste, die bei der Schrägverzahnung allgemein höher sind, weshalb von einem schlechteren Verzahnungs-Wirkungsgrad gegenüber der Geradverzahnung auszugehen ist.
Verzahnungs- Philosophie
Es zeigt sich, dass die vermeintlichen Pluspunkte schrägverzahnter Planetengetriebe einer genauen Betrachtungsweise nicht standhalten, sondern im Gegenteil die handfesten Nachteile überwiegen. Die dadurch entstehenden Nachteile sind in der Regel wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass ein theoretisch behaupteter Vorteil in der Praxis mitunter keine Auswirkung erfährt.
Die durch die generierten Axialkräfte auftretenden Negativ-Effektive der Schrägverzahnung entfallen bei der von Neugart verwendeten Geradverzahnung völlig. Dem Kunden ein schrägverzahntes Planetengetriebe mit dem Argument „Es ist schrägverzahnt und somit besser“ verkaufen zu wollen, ist schlicht eine Kundentäuschung. Somit stellt sich für das badische Familienunternehmen die Frage nach einem Paradigmenwechsel hinsichtlich der Verzahnungs-Philosophie nicht. Von einer weiterführenden Diskussion, welche theoretische Erkenntnisse an praktischen Erfahrungen misst, dürften indes alle Marktteilnehmer profitieren.
Für mich als MBK-Schrauber entnehme ich daraus, daß bei unseren Anwendungen, bei denen im allgemeinen weder Geräuschentwicklung, noch Axialkräfte eine bedeutende Rolle spielen, die Wahl der Ausführung eines Winkeltriebs keine besondere Rolle spielen dürfte, wobei ich zugeben muß, daß ein schrägverzahnter Winkeltrieb optisch aufgrund seiner weitgehend unbekannter Funktionsweise mehr Aufmerksamkeit hervorrufen dürfte.
Gruß
Norbert
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dieselrauch
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
Da hat aber jemand unschön Märklin zersägt. 
Gruß
Ingo
Gruß
Ingo
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Georg
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
Hallo Günther, hallo Schrauber,
da hast Du ein schönes Spielmodell gebaut, an dem man bei Langeweile bissle drehen kann oder einem Laien Getriebegrundwissen vorführen.
Ich habe sowas als Planetengetriebe aus einem Zahnring mit innen 57 Zähnen und drei 19er Ritzel. Das liegt da und wartet, dass man damit rumspielt.
Jetzt noch was zu den Schrägverzahnten Zahnrädern von Meccano:
Die Meccano-Zahnräder mit Schrägverzahnung haben ihre Verzahnung alle in die selbe Richtung. Wenn man draufschaut so: \ im Winkel von 45° bei waagrechter Achse.
Das heißt, dass man zwei schrägverzahnte Zahnräder nur mit einem Winkel von 90° einbauen kann. Die dazugehörigen Achsen liegen "windschief" zueinander. (Geometrie-Einschub: zwei Achsen/Geraden können im Raum parallel sein, sich schneiden oder windschief sein - mehr gibt's nicht. Auf einer Achse -hintereinander - ist ein Spezialfall zu parallel. Das Fachwort für sich nicht schneidende und nicht parallele Geraden im Raum ist tatsächlich "windschief".)
Parallele Achsen werden werden durch normale (geradverzahnte) Zahnräder miteinander verbunden. Oder auch Ketten.
Sich kreuzende Achsen werden mit Kegelrädern oder Kronrad-Ritzel verbunden.
Und windschiefe Achsen werden mit zwei schrägverzahnten Zahnrädern verbunden - dann haben die beiden Achsen in einer Blickrichtung einen Winkel von 90° zueinander. Es geht aber auch schrägverzahntes Zahnrad und geradverzahntes Zahnrad - dann haben die beiden Achsen in einer Blickrichtung 45° zueinander (bei den Meccano-Rädern mit 45° Verzahnungswinkel).
Das windschief macht sich in dem Abstand von 1" (25,4mm) bemerkbar, den Günther erkannt hat.
Mit einer Schnecke-Ritzel-Verbindung kann man auch windschiefe Achsen verbinden. In diesem Fall ist bei Märklin/Meccano die Schnecke "ziemlich stark schrägverzahnt" und das Ritzel gar nicht. Zumindest unsere Baukasten-Ritzel. Bei Schnecke-Ritzel in Industrie-Anwendungen ist das Ritzel leicht schrägverzahnt, um die Reibung zu minimieren.
In klassischen Handschaltgetrieben im Auto sind die Zahnräder schrägverzahnt. Einmal \ und einmal /.
Durch die Schrägverzahnung in zwei Richtungen kann man parallele Achsen verbinden und auch andere Winkel der Verzahnung anwenden.
Schrägverzahnte Zahnräder sind teurer in der Herstellung als geradverzahnte und benötigen auf alle Fälle eine belastbare Axiallagerung der Welle. Aber sind auch leiser, da immer mehr als ein Zahn im Eingriff ist. Geräusch ist im Auto ein gewichtiges Argument. Bei Industrieanwendungen kann das Geräusch unter Umständen nicht so wichtig wie die Herstellungskosten sein.
Leise und ohne Axialkräfte erreicht man durch zwei parallele Zahnräder, bei denen die Schrägverzahnungen gegenläufig sind.
Ich hatte für viele Jahre einen Citroen 2CV, bei dem die Gänge 2, 3 und 4 schrägverzahnt waren (Geräuschminimierung bei den hauptsächlich genutzten Gängen). Der 1. und der Rückwärtsgang waren geradverzahnt und machten sich durch ein heulendes Pfeifen oder pfeifendes Heulen bemerkbar. Da wurde ganz genau auf die Herstellkosten geschaut.
Jetzt wieder zurück zu unseren Baukästen: um einen geräuscharmen Antrieb zwischen zwei parallelen Achsen mit schrägverzahnten Zahnrädern zu bekommen, bräuchten wir nicht nur „rechte“, sondern auch „linke“ Zahnräder. Also solche \ und /.
Es gibt Spezialisten, die sowas machen, aber es waren nie Standardteile von Meccano.
Es bleibt also nur die Verbindung zweier windschiefer Achsen mit dem kürzesten Abstand von 1“.
Da der Wirkungsgrad der schrägverzahnten Zahnräder von Meccano nicht so toll ist (=ganz schlecht), empfiehlt es sich immer ins langsame zu übersetzen, d.h. das kleine Zahnrad der beiden anzutreiben.
da hast Du ein schönes Spielmodell gebaut, an dem man bei Langeweile bissle drehen kann oder einem Laien Getriebegrundwissen vorführen.
Ich habe sowas als Planetengetriebe aus einem Zahnring mit innen 57 Zähnen und drei 19er Ritzel. Das liegt da und wartet, dass man damit rumspielt.
Jetzt noch was zu den Schrägverzahnten Zahnrädern von Meccano:
Die Meccano-Zahnräder mit Schrägverzahnung haben ihre Verzahnung alle in die selbe Richtung. Wenn man draufschaut so: \ im Winkel von 45° bei waagrechter Achse.
Das heißt, dass man zwei schrägverzahnte Zahnräder nur mit einem Winkel von 90° einbauen kann. Die dazugehörigen Achsen liegen "windschief" zueinander. (Geometrie-Einschub: zwei Achsen/Geraden können im Raum parallel sein, sich schneiden oder windschief sein - mehr gibt's nicht. Auf einer Achse -hintereinander - ist ein Spezialfall zu parallel. Das Fachwort für sich nicht schneidende und nicht parallele Geraden im Raum ist tatsächlich "windschief".)
Parallele Achsen werden werden durch normale (geradverzahnte) Zahnräder miteinander verbunden. Oder auch Ketten.
Sich kreuzende Achsen werden mit Kegelrädern oder Kronrad-Ritzel verbunden.
Und windschiefe Achsen werden mit zwei schrägverzahnten Zahnrädern verbunden - dann haben die beiden Achsen in einer Blickrichtung einen Winkel von 90° zueinander. Es geht aber auch schrägverzahntes Zahnrad und geradverzahntes Zahnrad - dann haben die beiden Achsen in einer Blickrichtung 45° zueinander (bei den Meccano-Rädern mit 45° Verzahnungswinkel).
Das windschief macht sich in dem Abstand von 1" (25,4mm) bemerkbar, den Günther erkannt hat.
Mit einer Schnecke-Ritzel-Verbindung kann man auch windschiefe Achsen verbinden. In diesem Fall ist bei Märklin/Meccano die Schnecke "ziemlich stark schrägverzahnt" und das Ritzel gar nicht. Zumindest unsere Baukasten-Ritzel. Bei Schnecke-Ritzel in Industrie-Anwendungen ist das Ritzel leicht schrägverzahnt, um die Reibung zu minimieren.
In klassischen Handschaltgetrieben im Auto sind die Zahnräder schrägverzahnt. Einmal \ und einmal /.
Durch die Schrägverzahnung in zwei Richtungen kann man parallele Achsen verbinden und auch andere Winkel der Verzahnung anwenden.
Schrägverzahnte Zahnräder sind teurer in der Herstellung als geradverzahnte und benötigen auf alle Fälle eine belastbare Axiallagerung der Welle. Aber sind auch leiser, da immer mehr als ein Zahn im Eingriff ist. Geräusch ist im Auto ein gewichtiges Argument. Bei Industrieanwendungen kann das Geräusch unter Umständen nicht so wichtig wie die Herstellungskosten sein.
Leise und ohne Axialkräfte erreicht man durch zwei parallele Zahnräder, bei denen die Schrägverzahnungen gegenläufig sind.
Ich hatte für viele Jahre einen Citroen 2CV, bei dem die Gänge 2, 3 und 4 schrägverzahnt waren (Geräuschminimierung bei den hauptsächlich genutzten Gängen). Der 1. und der Rückwärtsgang waren geradverzahnt und machten sich durch ein heulendes Pfeifen oder pfeifendes Heulen bemerkbar. Da wurde ganz genau auf die Herstellkosten geschaut.
Jetzt wieder zurück zu unseren Baukästen: um einen geräuscharmen Antrieb zwischen zwei parallelen Achsen mit schrägverzahnten Zahnrädern zu bekommen, bräuchten wir nicht nur „rechte“, sondern auch „linke“ Zahnräder. Also solche \ und /.
Es gibt Spezialisten, die sowas machen, aber es waren nie Standardteile von Meccano.
Es bleibt also nur die Verbindung zweier windschiefer Achsen mit dem kürzesten Abstand von 1“.
Da der Wirkungsgrad der schrägverzahnten Zahnräder von Meccano nicht so toll ist (=ganz schlecht), empfiehlt es sich immer ins langsame zu übersetzen, d.h. das kleine Zahnrad der beiden anzutreiben.
Grüße
Georg
Ich schraube, also bin ich.
Georg
Ich schraube, also bin ich.
-
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
... und noch ein Nachtrag aus dem Fachbuch: Roloff Matek, Maschinenelemente, 24. Auflage, Berlin
. .
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Bei der Figur b) im Bild 20.4 sieht man die gegenläufige Schrägverzahnung bei parallelen Achsen.
Die Figur a) im Bild 20.6 entspricht der Lösung von Günther, bzw. allgemein der Lösung mit den Meccano Zahnrädern mit Schrägverzahnung.
Bei den englischen Meccanofreunden heißen diese Zahnräder "helical gear".
. .
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Bei der Figur b) im Bild 20.4 sieht man die gegenläufige Schrägverzahnung bei parallelen Achsen.
Die Figur a) im Bild 20.6 entspricht der Lösung von Günther, bzw. allgemein der Lösung mit den Meccano Zahnrädern mit Schrägverzahnung.
Bei den englischen Meccanofreunden heißen diese Zahnräder "helical gear".
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Grüße
Georg
Ich schraube, also bin ich.
Georg
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
Hallo Norbert, hallo Georg,
danke für die umfangreichen Informationen zur Schrägverzahnung.
Bei MBK Anwendungen sind diese Zahnräder kaum zu finden, umso erfreulicher der Einsatz im bekannten Hammerwippkran.
Die kleinen zusammen als Winkeltrieb schon, dass ist wie bei Märklin Kegelräder – auch hier werden die kleinen mehr eingesetzt.
Auch in dieser Anleitung habe ich keinen Anwendungsfall gefunden:
viewtopic.php?f=14&t=304&sid=80b5c23331 ... e9d51a5986
Hallo Ingo,
die Schnittkanten sind aber alle exakt gleich und die Lagerung ein Beweis das kein Materialmangel besteht.
Gruß
Günther
danke für die umfangreichen Informationen zur Schrägverzahnung.
Bei MBK Anwendungen sind diese Zahnräder kaum zu finden, umso erfreulicher der Einsatz im bekannten Hammerwippkran.
Die kleinen zusammen als Winkeltrieb schon, dass ist wie bei Märklin Kegelräder – auch hier werden die kleinen mehr eingesetzt.
Auch in dieser Anleitung habe ich keinen Anwendungsfall gefunden:
viewtopic.php?f=14&t=304&sid=80b5c23331 ... e9d51a5986
Hallo Ingo,
die Schnittkanten sind aber alle exakt gleich und die Lagerung ein Beweis das kein Materialmangel besteht.
Gruß
Günther
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Georg
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
Noch ein Nachtrag zu den schrägverzahnten Zahnrädern von Meccano:
Sie sehen ziemlich cool aus!
Sie sehen ziemlich cool aus!
Grüße
Georg
Ich schraube, also bin ich.
Georg
Ich schraube, also bin ich.
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Norbert
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Re: Schräg verzahnte Zahnräder 211a & 211b von Meccano
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Hallo Günther,
Vermutlich werden sie deshalb auch in keiner der speziellen Ausgaben behandelt:
https://www.nzmeccano.com/Gallery.php?image=4767
Gruß
Norbert
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Hallo Günther,
nach meinen Recherchen wurden die Helical Gears 1936 eingeführt, waren aber nie Bestandteile eines Kastens.Auch in dieser Anleitung habe ich keinen Anwendungsfall gefunden:
Vermutlich werden sie deshalb auch in keiner der speziellen Ausgaben behandelt:
- 1935 Meccano Standard Mechanisms
- 1949 Meccano Gears Outfit A
- 1956 Meccano Gears Outfit B (Dutch)
- 1959 Meccano Book of Mechanisms
- 1962 Meccano Gears Outfit B
- 1966 Meccano Book of Mechanisms
- 1975 Meccano Mechanisms Set
https://www.nzmeccano.com/Gallery.php?image=4767
Gruß
Norbert
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