Durch das Hinzufügen eines Zwischenrades wird der äußere Ring zur Kraftübertragung und damit zur Richtungsänderung genutzt.
Die Drehung eines Zahnrads treibt die Drehung eines anderen Zahnrads an. Um dies zu ermöglichen, müssen die beiden Zahnräder miteinander verbunden sein. Dreht sich also ein Zahnrad in die eine Richtung, dreht sich das andere in die entgegengesetzte Richtung, wodurch sich die Kraftrichtung ändert. Beim Fahrradfahren mit der Kette ist die Drehrichtung der Zahnräder mit der Kettenrichtung abgestimmt. Auch die Drehrichtung des kleinen und des großen Zahnrads ist gleich, sodass sich die Kraftrichtung nicht ändert.
Zahnräder sind mechanische Getriebe, die durch das Ineinandergreifen der Zähne zweier Zahnräder Kraft und Bewegung übertragen. Je nach Lage der Zahnradachsen unterscheidet man zwischen Stirnradgetrieben mit parallelen Achsen, Kegelradgetrieben mit sich schneidenden Achsen und Schrägverzahnungen mit versetzten Achsen.
Zahnradgetriebe zeichnen sich im Allgemeinen durch hohe Drehzahlen aus. Um die Stabilität des Getriebes zu verbessern und Stoßschwingungen zu reduzieren, ist eine höhere Zähnezahl vorteilhaft. Die Zähnezahl des Ritzels kann z1 = 20–40 betragen. Bei offenen (halboffenen) Zahnradgetrieben, bei denen die Zähne hauptsächlich durch Verschleiß und Ausfall abgenutzt werden, sollte das Ritzel nicht zu viele Zähne haben, um ein zu kleines Zahnrad zu vermeiden. Im Allgemeinen wird z1 = 17–20 empfohlen.
Im Berührungspunkt P der beiden Teilkreise eines Zahnrads wird der spitze Winkel zwischen der gemeinsamen Normalen der beiden Zahnprofilkurven (d. h. der Kraftrichtung des Zahnprofils) und der gemeinsamen Tangente der beiden Teilkreise (d. h. der momentanen Bewegungsrichtung im Punkt P) als Eingriffswinkel bezeichnet. Bei einem einzelnen Zahnrad entspricht er dem Zahnprofilwinkel. Der Eingriffswinkel von Standardzahnrädern beträgt üblicherweise 20°. In einigen Fällen werden auch Werte von α = 14,5°, 15°, 22,5° und 25° verwendet.
Veröffentlichungsdatum: 23. September 2023