ZAHNRÄDER
Zahnräderunterscheidet man nach Form, Verzahnung und Material.
Stirnräder sind alsVollräder(Fig. 13) außen, alsHohlräder(s.d.) innen verzahnt.Etagenräder(Fig. 4) mit zwei um die halbe Teilung versetzten Zahnkränzen und dazwischengegossenem halbhohem Bordring ersetzt man lieber durchPfeilzahnräder(s.d.). Besonders behandelt sindKegel- undHyperbelräder, Schrauben- undSchneckenrädersowieHolz-EisenräderundHolzzähnemitKranzform(Bd. 5, S. 128). S.a.Verzahnungen, Zahnstärke.
An gewöhnlichen gußeisernen Rädern (Fig. 1) erhält der Radboden die Stärke 0,5tbis 0,6toder 2τ.Die Nabenwandstärkewbeträgt, wenn die Wellenstärkeddem MomentM,entsprechend
angepaßt ist,w=3/8d+ 1 cm, bei erweiterter BohrungDaberw=1/8D+1/4d+ 1 cm.Die Nabenlängel=b+ 0,05Rwird bei großen Abmessungen nach Fig. 2 ausgespart. Schwindringe an der Nabe werden etwaδ= 0,2d+ 1 cm dick und breit. Die Armzahl sei
fürZZähne undDcm Raddurchmesser. Unter der Annahme, daß ein Viertel derRadarme(s. Bd. 7, S. 335) das Moment übertrage, berechnet man die Armhöhehund Armbreitebfür den bis ins Zentrum verlängerten Arm aus der BiegungsformelM=1/4i·1/6b h2s,für kreuzförmigen Querschnitt. Mitb= 0,2hunds= 300 folgt
Die Nebenrippe erhält1/6hals Stärke und eine der Nabenlänge und Kranzbreite angemessene Höhe. Bei -förmigem Querschnitt, dessen Steg in der Achsenrichtung liegt, tragen die beiden Flanschen, wobeib= 2 mal1/7hist, und daherhnur8/9so groß wird wie nach voriger Berechnung. Elliptischer Querschnitt an schwachen Rädern erhält fürM=1/4i1/10b h2smitb= 0,5hdie Höhe
Nach außen verjüngt sich der Arm auf 0,750,80 der für die Mitte berechneten Armhöhe. Innen am Kranz setzen sich die Hauptrippen mit 0,3hHöhe fort. DasGewichteines gußeisernen Stirnrades gibt die aus Tabellen abgeleitete FormelG= 0,01D b τ2(8 +i 15n : Z); hierin ist Z die Zähnezahl,idie Armzahl,Dder Teilkreisdurchmesser, alle Maße in Zentimeter. Kegelräder wiegen 0,9G;Holzkammräder 1,0G;Eisenräder in Holz-Eisengetrieben 0,8G;Stahlräder 1,13G.
DerPreisfür Rohguß beträgt 7027 ℳ./dz, und zwar 70 ℳ./dz für Stücke von 1020 kg, 33 ℳ./dzbei 100 kg. Kegel- und Schneckenräder ℳ./dzmehr; 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 0,07Z b τ+ 1 ℳ.[960] Fertig bearbeitete Stirnräder haben einen Einheitspreis von 300/√τ∜Zℳ./dz, etwa 125 für kleinere, 75 für große Räder. Kegel-, Schnecken- und geteilte Räder kosten 1015% 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 vonOttoZedlitzin Hannover vertriebenen Räder aus Unicapapierstoff.
Lindner.