Betrachtung Zahnradgetriebe
Bei einem Zahnradgetriebe wirken stets mindestens zwei Räder aufeinander ein. Die Zahnungen von zueinander passenden Zahnrädern müssen stets gleich groß sein. Damit ist die Anzahl der Zähne prortional zum Durchmesser des Zahnrades.
Zahnradgetriebe - Funktionsweise
Wie in der Animation zu sehen, dreht sich das kleinere Zahnrad mit der kleineren Zähneanzahl z1 schneller wie das größere Zahnrad mit der größeren Anzahl z2 an Zähnen. Das Verhältnis der Anzahl der Zähne bestimmt das Übersetzungsverhältnis der Drehzahlen:
Wirken bei einem Zahnradgetriebe zwei Räder aufeinander ein, so gilt die Bedingung Kraft F1 = Gegenkraft F2. Meist sind die Radien r1 und r2 der Zahnräder unterschiedlich groß, so dass damit auch die wirkenden Drehmomente M1 = r1 · F und M2 = r2 · F unterschiedlich sind:
Funktionsprinzip Getriebe - Zahnradgetriebe
Was sind Zahnstangen?
Mit Hilfe der sogenannten Zahnstangen kann eine rotierende Bewegung eines Zahnrads in eine lineare Bewegung umgesetzt werden. Anwendung findet dies z.B. bei der Zahnradbahn, wo das Zahnrad beweglich ist und die Zahnstange fest.
Zahnradstange und Zahnklemme - Funktionsprinzip