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Springer Vieweg - Maschinenbau - Roloff Matek | Roloff Matek Maschinenelemente Journals, Academic Books & Online Media

Fragen zum Kapitel 20

Frage 20.1 

Die unterschiedlichen Zahnrad-Getriebearten sind zu nennen, die Anordnung der Wellen und das jeweili­ge praktisch größte Übersetzungsverhältnis ist anzugeben. - Lösungshinweise s. Lehrbuch 20.1 mit den Bildern 20-1, 20-4 und 20-6.

Antwort zur Frage 20.1 

Unterschiedliche Zahnrad‑Getriebearten und mögliche Übersezungsverhältnisse sind: Stirnradgetriebe: Parallele Wellenanordnung, Übersetzung bis i ≈ 8, Kegelradgetriebe: Wellen schneiden sich, Übersetzung bis i ≈ 6, Stirnrad-Schraubgetriebe: Wellen kreuzen sich, Übersetzung bis i ≈ 5, Schneckengetriebe: Wellen kreuzen sich. Übersetzung bis i ≈ 60.

Frage 20.2 

Wie lautet das Grundgesetz der Verzahnung? Welche geometrischen Kurven erfüllen als Zahnflanken dieses Gesetz und werden in welchen technischen Bereichen hauptsächlich angewendet? Welche Vor- und Nachteile weisen Zahnradgetriebe mit diesen Zahnflanken auf? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.1.2 und 20.1.3 mit Bild 20-8.

Antwort zur Frage 20.2 

Die Verzahnung ist zur Übertragung einer Drehbewegung mit konstanter Übersetzung dann brauchbar, wenn die gemeinsame Normale n-n in jedem Eingriffspunkt (Berührpunkt) B zweier Zahnflanken durch den Wälzpunkt C geht.

Frage 20.3 

Wie unterscheidet sich der Protuberanz-Wälzfräser vom einfachen Wälzfäser? - Lösungshinweis s. Lehrbuch Abschn. 20.1.4 mit Bild 20-15.

Antwort zur Frage 20.3 

Der Protuberanz-Wälzfräser unterscheidet sich in der Form des Fräsers. Diese Form ermöglicht beim Wälzfräsen, die durch das nachträgliche Abspanen der Bearbeitungszugabe (Schaben, Schleifen) entstehende Kerbe am Zahnfuß zu vermeiden.

Frage 20.4 

Die bevorzugten Zahnradwerkstoffe sind mit ihren Vor- und Nachteilen zu nennen und ihre hauptsächlichen Einsatzgebiete anzugeben. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.2.

Antwort zur Frage 20.4 

Die bevorzugten Zahnradwerkstoffe sind: - Gusseisen: Für geringe (GJL) bzw. größere (GJS) Beanspruchungen und größeren komplizierten Radkörpern. -Stahlguss: Für größere Beanspruchungen bei großen Abmessungen; - Stähle: Für mittel- und hochbean-spruchte Zahnräder (Ritzel und Großräder). Hier ist eine gezielte, festigkeitssteigernde Wärmebehandlung möglich.

Frage 20.5 

Welche Schmierungsarten werden bei Zahnradgetrieben vorgesehen und nach welchen Gesichtspunkten wird die Schmierungsart ausgewählt? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.3.

Antwort zur Frage 20.5 

Folgende Schmierungsarten werden bei Zahnradgetrieben vorgesehen: - Auftragsschmierung: Für niedrige Umfangsgeschwindigkeiten und bei offenen Getriebegehäusen. - Sprühschmierung: Für niedrige Umfangsgeschwindigkeiten und bei offenen Getriebegehäusen bei geringerem Wartungsaufwand gegenüber der Auftragsschmierung. - Tauchschmierung: Üblich bei geschlossenen Getriebegehäusen bei nicht zu hohen Umfangsgeschwindigkeiten, eine Kühlung des Schmierstoffs ist möglich. - Spritzschmierung: Bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten.

Frage 20.6 

Wie kann der Wirkungsgrad eines Getriebes definiert werden? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.4.

Antwort zur Frage 20.6 

Der Getriebewirkungsgrad ist das Verhältnis der abgegebenen zur zugeführten Leistung, d.h ηges = abgegebene Leistung/zugeführte Leistung = Pab/Pzu ‹ 1.

Frage 20.7 

In welchen Bereichen liegt die Größenordnung des Gesamtwirkungsgrads bei Stirnrad­getrieben und Schneckengetrieben? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.4.

Antwort zur Frage 20.7 

Der Gesamtwirkungsgrad liegt bei Stirnradgetrieben bei ηges bis 0,99 und bei Schneckengetrieben bei ηges = 0,2…0,97.

Frage 20.8 

Wann tritt bei einem Schneckengetriebe mit treibendem Schneckenrad Selbsthemmung ein? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.4.

Antwort zur Frage 20.8 

Selbsthemmung entsteht bei Schneckengetrieben bei einem Wirkungsgrad ηges ‹ 0,5.

Frage 20.9 

Welche Ausführungsformen für das Ritzel können vorgesehen werden, um eine möglichst kleine Bauweise zu erreichen? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 20.5.1 mit Bild 20-18.

Antwort zur Frage 20.9 

Bei gleichem Modul lassen sich kleine Ritzel durch eine geringe Zähnezahl und die Ausführung als Ritzelwelle erreichen (die Welle und das Ritzel werden aus einem Stück gefertigt).

Frage 20.10 

Es ist anzugeben, aus welchem Grund größere Schneckenräder vielfach zweiteilig aus Nabenteil und Randkranz gefertigt werden. - Lösungshinweise s. Lehrbuch 20.5.1 mit Bild 20-24.

Antwort zur Frage 20.10 

Die Schneckenräder werden aus Wirtschaftlichkeitsgründen vielfach in geteilter Form ausgeführt, indem der Zahnkranz z.B. aus einer CuSn-Legierung mit dem Radkörper aus GJL, GS oder St verbunden wird.

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