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Viereckige Zahnräder – und sie drehen sich doch

Von / 27. Oktober 2010 / 16 Kommentare
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Aus der Reihe “Ingenieure mit Langeweile”: Die Quadratur des Zahnrades.

Was es nicht alles gibt … Sehr abgefahrene Konstruktionen:

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Kommentare (16)

  1. #1 Nele
    Oktober 27, 2010

    Das ist ja sooooo cool! 🙂 (Warum habe ich nichts vernünftiges studiert?)

  2. #2 schlappohr
    Oktober 27, 2010

    Abgefahren. Wo kann man das bestellen? 🙂 Solche Sachen bereiten mir immer große Freude (und entlocken meiner Angetrauten ein Kopfschütteln)

    Nicht-kreisförmige Zahnräder findet man hin und wieder. Vor einigen Jahren gabs mal einen Fahrradhersteller, der am vorderen Zahnkranz ellipsenförmige Zahnräder verbaute. Damit erreichte man ein höheres Drehmoment bei den Pedalstellungen, wo die Kraftentfaltung der Beinmuskulatur am größten ist (in der Nähe der waagerechten Pedalstellung). Hat sich aber nicht durchgesetzt, soweit ich weiß.

  3. #3 marco
    Oktober 27, 2010

    Beim Fahrrad ist das aber ein Kettenrad und kein Zahnrad 🙂

  4. #4 Pan Narrans
    Oktober 27, 2010

    Umwerfend. Die Mathematik dahinter würde ich gerne verstehen. Obwohl die Dinger wohl kompett ohne Berechnung gebaut wurden. Und das das möglich ist, hätte ich nie geglaubt!
    @Schlappohr:
    Fertige Teile kann man leider nicht bestellen, Pläne für diverse Maschinen bei:
    https://lisaboyer.com/Claytonsite/Claytonsite1.htm
    Wenn Du die weiteren Videos des users quilty1987 ansiehst, gibt es mindestens eins (ich hab auch noch nicht alle gesehen) mit einer Anleitung für “organisch geformte” Zahnräder

  5. #5 Redfox
    Oktober 28, 2010

    Super, da freut man sich Maschienbautechnik zu lernen. 🙂

    Das Getriebe ab der 4.ten Minute ist übrigens ein Planetengetriebe:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Planetenradgetriebe

    @Pan Narrans:
    Glaub mir das basiert ganz sicher auf Gerechnungen. Das schaft man nicht mit try & error.

  6. #6 Chris
    Oktober 28, 2010

    Ich bin mir sicher, dass es dafür mathematische Formeln/Programme gibt, die einem Escher-ähnlichen Raster dann symetrische Strukturen erstellen. Und dann braucht man nur eine feine Säge … 😉

  7. #7 soph
    Oktober 28, 2010

    So schlimm ist die Mathematik dahinter gar nicht: der Abstand zwischen den Drehachsen muss immer konstant sein (bei kreisförmigen Zahnrädern dann eben 2r), wenn das eine “Rad” definiert ist, ergibt sich daraus das andere. Die Form der Zähne (die ist dabei das Interessantere) spielt dann vielleicht auch die Evolvente eine Rolle…

  8. #8 Pan Narrans
    Oktober 28, 2010

    @Redfox
    Trial & Error kann ich mir da auch nicht vorstellen. Aber laut:

    scheint es auch ohne Berechnungen zu gehen – allerdings durchaus mit Geometrie. Also durch zeichnerische Lösung.

  9. #9 Chris
    Oktober 28, 2010

    Das ist wirklich krass. Ich habe aber meine Zweifel, dass es wirklich funktional ist, weil die Kräfte ja sehr unterschiedlich übertragen werden, WÜRDE man das jetzt richtig in einem Getriebe verwenden (warum auch immer).

  10. #10 BreitSide
    Oktober 28, 2010

    Geiiiiiiil!!!!!!

    Die beinen jing-jang-Eier sind richtig meditativ…

    Bei dem Planetengetriebe könnte man noch viel mehr machen. Die Bohrungen für die Stifte sind ja vorhanden, um die verschiedenen Zustände zu demonstrieren.

    BioPace hieß übrigens das ovale Kettenblatt. Warum sich die eigentlich einleuchtende Idee nicht durchgesetzt hat, weiß ich auch nicht. Noch nicht einmal im Rennsport.

    Warum man sowas verwenden sollte? ZB um so etwas wie eine Kurvenscheibe zu simulieren, nur mit gleichzeitiger Leistungsübertragung. Aber dazu bräuchte man nur ein eigenartig geformtes Zahnrad. Das andere wäre “normal” und dessen Achse würde sich dann halt periodisch bewegen.

    Die beiden ovalen Räder hab ich glaubich sogar schon mal “in echt” gesehen. Eine konstante Drehzahl beim Antriebsrad bewirkt ja eine oszillierende Drehzahl beim Abtriebsrad.

    Die Sache mit dem Hai (wo das Antriebsrad sich eine Weile ohne Eingriff ins Abtriebsrad dreht) wird gerne bei Schrittgetrieben verwendet: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Geneva_mechanism_6spoke_animation.gif&filetimestamp=20100902043451

    Eine Abart ist die Klapsmühle https://www.fotocommunity.de/pc/pc/display/8208117 die es seit Jahrzehnten zu kaufen gibt. Dreht sich wirklich!

  11. #11 armin
    Oktober 29, 2010

    Wirklich wunderschöne Versionen von Kraftübertragung

    Die von mir beliebteste Version gibts hier:

    Ich werde es zwar nie blicken – aber ich gnieße es täglich!

  12. #12 BreitSide
    Oktober 29, 2010

    @armin: so ein feines Teil schnurrt des öfteren unter meinem Hintern. Traumhafte Performance (wie man ja heute sagt…). Kapiert hab ich es auch nie wirklich.

    Um sowas auch noch zu entwickeln, muss man schon ein ganz spezielles Hirn haben… Meinen Prospekt, Herr Rohloff! Hat mich sehr imprägniert.

  13. #13 Hazet
    November 4, 2010

    gut gemachtes Spielzeug.. bei den ovalen Zahnrädern wird man an den bereits
    erwähnten Fahrradantrieb erinnert …aber die Quader ? ( leichter Radius-also
    kein richtiges Quadrat !) Hier wird mit zweierlei Modulen und Zahnprofilen der größere Abstand und Schlupf bei der diagonalen Verbindung von Quadrat und Raute ausgeglichen!
    Um große-unregelmäßige Kräfte anzuwenden..z.B. langs. Heben und schnelles Ab-
    senken, verwendet man auch die sogenannte Kurbelschwinge !

    mfG

  14. #14 Oli
    Mai 12, 2011

    Ja auch ich denke jetzt über ein Studium nach……

  15. #15 Stefan W.
    Mai 25, 2011

    Man muss kein Gendarm sein um zu sehen: Sowas gehört verboten! Bei spätestens Nr. 3 mit einer Stufe in jedem Rad ist Schluss. So nicht!

    Oder Hai und Fische! Mach es aus! Ich will es nicht sehen.

  16. #16 Mandy
    Oktober 11, 2011

    Cooles Video. Auf was für Ideen manche Leute so kommen, wenn ihnen langweilig ist. =)