Zahnräder

Zahnräder unterscheidet man nach Form, Verzahnung und Material.

Stirnräder sind als Vollräder (Fig. 1–3) außen, als Hohlräder (s.d.) innen verzahnt. Etagenräder (Fig. 4) mit zwei um die halbe Teilung versetzten Zahnkränzen und dazwischengegossenem halbhohem Bordring ersetzt man lieber durch Pfeilzahnräder (s.d.). Besonders behandelt sind Kegel- und Hyperbelräder, Schrauben- und Schneckenräder sowie Holz-Eisenräder und Holzzähne mit Kranzform (Bd. 5, S. 128). S.a. Verzahnungen, Zahnstärke.

An gewöhnlichen gußeisernen Rädern (Fig. 1) erhält der Radboden die Stärke 0,5t bis 0,6t oder 2τ. Die Nabenwandstärke w beträgt, wenn die Wellenstärke d dem Moment M, entsprechend

angepaßt ist, w = ³/₈d + 1 cm, bei erweiterter Bohrung D aber w = ¹/₈D + ¹/₄d + 1 cm. Die Nabenlänge l = b + 0,05R wird bei großen Abmessungen nach Fig. 2 ausgespart. Schwindringe an der Nabe werden etwa δ = 0,2d + 1 cm dick und breit. Die Armzahl sei

für Z Zähne und D cm Raddurchmesser. Unter der Annahme, daß ein Viertel der Radarme (s. Bd. 7, S. 335) das Moment übertrage, berechnet man die Armhöhe h und Armbreite b für den bis ins Zentrum verlängerten Arm aus der Biegungsformel M = ¹/₄i ·¹/₆ b h² s, für kreuzförmigen Querschnitt. Mit b = 0,2 h und s = 300 folgt

Die Nebenrippe erhält ¹/₆h als Stärke und eine der Nabenlänge und Kranzbreite angemessene Höhe. Bei -förmigem Querschnitt, dessen Steg in der Achsenrichtung liegt, tragen die beiden Flanschen, wobei b = 2 mal ¹/₇h ist, und daher h nur ⁸/₉ so groß wird wie nach voriger Berechnung. Elliptischer Querschnitt an schwachen Rädern erhält für M = ¹/₄i ¹/₁₀ b h² s mit b = 0,5h die Höhe

Nach außen verjüngt sich der Arm auf 0,75–0,80 der für die Mitte berechneten Armhöhe. Innen am Kranz setzen sich die Hauptrippen mit 0,3h Höhe fort. Das Gewicht eines gußeisernen Stirnrades gibt die aus Tabellen abgeleitete Formel G = 0,01D b τ² (8 + i – 15 n : Z); hierin ist Z die Zähnezahl, i die Armzahl, D der Teilkreisdurchmesser, alle Maße in Zentimeter. Kegelräder wiegen 0,9G; Holzkammräder 1,0G; Eisenräder in Holz-Eisengetrieben 0,8G; Stahlräder 1,13G.

Der Preis für Rohguß beträgt 70–27 ℳ./dz, und zwar 70 ℳ./dz für Stücke von 10–20 kg, 33 ℳ./dz bei 100 kg. Kegel- und Schneckenräder ℳ./dz mehr; geteilte Räder 10% mehr, ebenso Triebe mit beiderseitigen Bordscheiben. Das Einschneiden von Zähnen in vollgegossene Kränze (oder mit eingegossenen Lücken bei Teilungen über 45 mm) kostet 0,07 Z b τ + 1 ℳ.[960] Fertig bearbeitete Stirnräder haben einen Einheitspreis von 300/√τ∜Z ℳ./dz, etwa 125 für kleinere, 75 für große Räder. Kegel-, Schnecken- und geteilte Räder kosten 10–15% mehr.

Rohhauträder (Fig. 3) bestehen aus vielen runden Scheiben von Rohhaut, die auf einer Nabenhülse zwischen tiefer gezahnten Stirnplatten fest zusammengespannt und am Umfang ausgefräst sind. Sie vertragen weder Hitze noch Nässe und sind mit Leinöl zu tränken, im Betriebe nicht zu schmieren. Aehnlich gebaut sind Räder aus Vulkanfiber und die von Otto Zedlitz in Hannover vertriebenen Räder aus Unicapapierstoff.

Lindner.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3., Fig. 4.