Einfach erklärt ist ein Zahnrad ist ein Rad, entlang dessen äußerer Kante Zahnungen angebracht sind. Zwei Zahnräder dessen Zähne in Form und Abstand identisch sind können gegeneinander laufen und so Kraft vom einen auf das andere Zahnrad übertragen. Die Zahnräder können bei gleicher Verzahnung unterschiedliche Größen haben.
Bei zwei ineinandergreifenden Zahnrädern drückt das erste bei einer Rotation die Zähne des zweiten weiter, sodass es sich ebenfalls dreht. Dabei bewegt sich das zweite Zahnrad in die entgegengesetzte Richtung des ersten. Diese Technik wird dazu genutzt, um Kraft von einer Antriebswelle über ein Zahnrad auf ein zweites Zahnrad und dessen Welle zu übertragen. Dies nennt sich Zahngetriebe.
Alternativ kann die Antriebskraft in Form von Drehmoment und Drehzahl beispielsweise auch über eine Kette (z.B. Fahrrad) auf ein anderes Zahnrad übertragen werden. Drehmomente und Drehzahlen können in einem Zahnradpaar abgeändert werden. Dafür müssen nur Zahnräder unterschiedlicher Größe und Zähnezahl kombiniert werden.
Zahnradgetriebe sind die am weitesten verbreitete und am häufigsten verwendete Getriebeart.
Vorteile von 3D-Druck bei der Herstellung von Zahnrädern
Der Vorteil vom 3D-Druck Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern ist die Möglichkeit, die Zahnform gegenüber dem Spritzguss oder Fräsen optimal zu modellieren. So kann die Form der Zähne dahingehend verbessert werden, dass ein flächigeres ineinandergreifen und damit eine bessere Druckverteilung erzeugt wird. Das ist ein großer Vorteil und verlängert die Lebensdauer des Zahnrades gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren. Werden dazu noch verschleißfeste Kunststoffe eingesetzt, wird die Haltbarkeit nochmals optimiert.
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Marie Keller
Ich habe neulich ein Gespräch von meinem Freund und seinen Kollegen über die Nutzung von Zahnrädern mitbekommen und habe mich gefragt, wie solche Zahnräder funktionieren. Gut zu wissen, dass die Rotation des ersten Zahnrads das Zweite so weiter drückt, dass sich dieses in die entgegengesetzte Richtung dreht. Interessant, dass diese Technik es ermöglicht, dass die Kraft von einer Antriebswelle über ein Zahnrad auf ein zweites Zahnrad und dessen Welle übertragen wird. Nun weiß ich mehr Bescheid über diese Getriebeart. Bei meiner Recherche zur Funktion, Herstellung und Nutzung von Zahnrädern bin ich auch auf diese Seite gestoßen: https://www.berner-maschinenbau.at/zahnradfertigung