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Autor Thema:   Zahnstangenantrieb (797 mal gelesen)
thomas.h
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Konstrukteur Maschinenbau


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erstellt am: 14. Feb. 2018 16:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


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Hallo zusammen.

Vorab: ich bin leider kein Techniker oder Ingenieur und hoffe deshalb auf eure Hilfe.

Folgendes Problem:
Ein Zahnrad Modul 2 mit 37 Zähnen treibt eine Zahnstange an.
Auf die Zahnstange wirkt eine Kraft von ca. 150Nm.
Werkstoff des Zahnrades ist 1.2162, Zugfestigkeit ca. 710N/mm2.

Frage:
Ist diese Kobination aus Werkstoff, Zahnbreite und Modul für diese Kraft geeignet oder ist das hoffnungslos unterdimensioniert?

Vielleicht ist jemand von euch so freundlich und könnte das mal durchrechnen, ich habe leider keine Ahnung davon.

Grüße
Thomas

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 14. Feb. 2018 17:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für thomas.h 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,
wenn das Zahnrad mit einem Drehmoment von 150 Nm antreibt,
dann wirkt auf die Zahnstange eine Kraft von 4054 Newton. 
( 150 Nm / 0,037 m = 4054 N )
Für die Berechnung ist noch ein bischen mehr an Angaben notwendig.
Es ist zwar anzunehmen, daß das Zahnrad zuerst in die Knie geht
aber trotzdem sollten wir auch den Werkstoff und die Festigkeit der
Zahnstange kennen.  2162 ist ein Einsatzstahl, deswegen wäre noch die Oberflächenbehandlung wichtig.

Wichtig ist auch die Rauhheit der Zahnflanken geschliffen oder gefräst.
Dann ist auch noch die Schmierung und die verlangte Lebensdauer wichtig. 
Zahnradberechnung ist viel Arbeit, da muß man sich etwas einarbeiten.
Wie es geht steht aber in jedem Lehrbuch für Maschinenelemente.

------------------
Klaus

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thomas.h
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Konstrukteur Maschinenbau


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Beiträge: 215
Registriert: 13.04.2001

erstellt am: 15. Feb. 2018 09:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Klaus,
erstmal Danke für deine Antwort.

So genau, daß die Oberflächenbehandlung, die Zahnflankenrauhheit, die Schmierung und die Lebensdauer relevant wären, will ich das gar nicht wissen.

Daran kann man immer noch optimieren, wenn die Grundsatzfrage geklärt ist:

Halten die Zähne die Kraft mit einer gewissen Sicherheitsreserve aus oder biegen sie sich oder brechen vielleicht gar sofort weg?

Die Zahnstange ist aus 1.2842, Zugfestigkeit ca. 770N/mm2, also besser als das Zahnrad.

Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Zahnradberechnung ist viel Arbeit, da muß man sich etwas einarbeiten.


Ich habe gedacht, es gibt heutzutage Software, da gibt man einfach die Werte ein und erhält ruck-zuck ein Ergebnis.

Grüße
Thomas

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N.Lesch
Moderator
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Beiträge: 4556
Registriert: 05.12.2005

WF 4

erstellt am: 15. Feb. 2018 20:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für thomas.h 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo, wenn Du hier:

https://baymp.de/gear.html
100 1/min und für die Leistung 1.57 kW eingibtst,
Das entspricht dem Drehmoment von 150 Nm,
dann kommt ein Ergebnis für die Zahnfussfestigkeit, was Du hier benötigst, das der Zugfestigkeit etwas entspricht.
Aber bei er Zugfestigket Rm gibt der Stahl schon deutlcih nach.
Du muß hier mit der Dehngrenze Re oder Rp0,2 rechnen.
Deshalb ist die Verzahnung zu schwach.
Aber sage Deinem chef er soll damit einen Ingeniuer beauftragen der die Sache auch beherrscht. 

------------------
Klaus

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thomas.h
Mitglied
Konstrukteur Maschinenbau


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Beiträge: 215
Registriert: 13.04.2001

erstellt am: 19. Feb. 2018 08:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Habe mich jetzt mal durch den "Roloff/Matek" durchgearbeitet und die Zahnfestigkeiten berechnet.
Das ganze noch mal von einem Maschinenbautechniker gegenrechnen lassen.
Schlußendlich lautet das Ergebnis, daß eine Dauerfestigkeit bei weitem nicht gegeben ist.
Somit meinem Chef mitgeteilt, daß das Projekt in dieser Form nicht durchführbar ist.

Gruß
Thomas

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