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[quote="as_string"]@Mathefix: Erstens weiß ich gar nicht, warum wir das überhaupt diskutieren: Gleich am Anfang wurde geschrieben, dass die Zahnräder als dünne Kreisscheiben und die Wellen als Vollzylinder aufgefasst werden können. Die eigentliche Frage drehte ich darum, ob man die beiden einfach addieren könne. Allerdings stimmt es auch nicht, dass die Wellen [b]immer[/b] einen anderen Durchmesser hätten, an der Stelle an der das Zahnrad ist. z. B. werden Zahnräder häufig am Ende einer Welle aufgezogen. Es gib Verbindungsarten, bei denen das prinzipiell nicht nötig ist. Etcpp... Aber selbst wenn die Welle in der Bohrung und die Bohrung selbst einen größeren Durchmesser haben als der Rest der Welle: Das spielt für das Abziehen der Länge gar keine Rolle: Angenommen das verwendete Material für Zahnrad und Welle hat dieselbe Dichte. Und außerdem angenommen, der Durchmesser der Welle außerhalb der Bohrung ist in etwa gleichbleibend und das dickere Stück in der Bohrung füllt diese voll aus. Dann kann ich trotzdem das Zahnrad so betrachten, als ob es gar keine Bohrung hätte (weil diese voll ausgefüllt ist) und die Teile der Welle außerhalb der Bohrung in der Länge zusammen Zählen und als Vollzylinder betrachten (oder mit zwei Vollzylindern rechnen und diese dann addieren, was logischerweise aufs selbe raus kommt). Gruß Marco[/quote]
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as_string
Verfasst am: 16. Apr 2017 11:16
Titel:
@Mathefix:
Erstens weiß ich gar nicht, warum wir das überhaupt diskutieren: Gleich am Anfang wurde geschrieben, dass die Zahnräder als dünne Kreisscheiben und die Wellen als Vollzylinder aufgefasst werden können. Die eigentliche Frage drehte ich darum, ob man die beiden einfach addieren könne.
Allerdings stimmt es auch nicht, dass die Wellen
immer
einen anderen Durchmesser hätten, an der Stelle an der das Zahnrad ist. z. B. werden Zahnräder häufig am Ende einer Welle aufgezogen. Es gib Verbindungsarten, bei denen das prinzipiell nicht nötig ist. Etcpp...
Aber selbst wenn die Welle in der Bohrung und die Bohrung selbst einen größeren Durchmesser haben als der Rest der Welle: Das spielt für das Abziehen der Länge gar keine Rolle: Angenommen das verwendete Material für Zahnrad und Welle hat dieselbe Dichte. Und außerdem angenommen, der Durchmesser der Welle außerhalb der Bohrung ist in etwa gleichbleibend und das dickere Stück in der Bohrung füllt diese voll aus. Dann kann ich trotzdem das Zahnrad so betrachten, als ob es gar keine Bohrung hätte (weil diese voll ausgefüllt ist) und die Teile der Welle außerhalb der Bohrung in der Länge zusammen Zählen und als Vollzylinder betrachten (oder mit zwei Vollzylindern rechnen und diese dann addieren, was logischerweise aufs selbe raus kommt).
Gruß
Marco
Mathefix
Verfasst am: 16. Apr 2017 08:24
Titel:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Das Zahnrad hat sicherlich eine Nabe, einen Körper und einen Zahnkranz.
Zerlege das Zahnrad in geometrische Primitive, für die Du leicht dass MTM bestiommen kannst.
(+)Nabe: Vollzylinder oder 2 x Kegelstumpf
(-) Bohrung: Vollzylinder
(+) Körper: Vollzylinder
(+) Zahnkranz: Hohlzylinder (ohne Zähne bis Grundkreis)
(+) Zähne: Annäherung durch Trapezquerschnitt (Steiner !) x Zähnezahl
Er hat doch schon geschrieben, dass er das Zahnrad als Ganzes und die Welle jeweils als Vollzylinder betrachten darf. Offenbar ist er sich doch einfach wegen des Addierens nicht sicher.
Wenn Welle und Zahnrad dieselbe Dichte haben, ist das mit der Bohrung abziehen auch nicht nötig, sondern man kann bei der Länge der Welle einfach die Dicke des Zahrades abziehen, wie Derfnam schon schrieb. Das kommt logischerweise aufs selbe raus.
Gruß
Marco
@Marco
Der Wellendurchmesser am Sitz des Zahnrads ist immer der grösste, da die Presspassung sich sinnvollerweise nicht über die gesamte Wellenlänge erstreckt - wie sollte man sonst das Zahnrad aufschieben? Insofern kann man diesen Wellenabschnitt nicht einfach von der gesamten Wellenlänge subtrahieren.
In Ermangelung einer Skizze hatte ich einen allgemeinen Lösungsweg
vorgeschlagen.
Beste Grüße und Frohe Ostern
Jörg
as_string
Verfasst am: 15. Apr 2017 10:33
Titel:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Das Zahnrad hat sicherlich eine Nabe, einen Körper und einen Zahnkranz.
Zerlege das Zahnrad in geometrische Primitive, für die Du leicht dass MTM bestiommen kannst.
(+)Nabe: Vollzylinder oder 2 x Kegelstumpf
(-) Bohrung: Vollzylinder
(+) Körper: Vollzylinder
(+) Zahnkranz: Hohlzylinder (ohne Zähne bis Grundkreis)
(+) Zähne: Annäherung durch Trapezquerschnitt (Steiner !) x Zähnezahl
Er hat doch schon geschrieben, dass er das Zahnrad als Ganzes und die Welle jeweils als Vollzylinder betrachten darf. Offenbar ist er sich doch einfach wegen des Addierens nicht sicher.
Wenn Welle und Zahnrad dieselbe Dichte haben, ist das mit der Bohrung abziehen auch nicht nötig, sondern man kann bei der Länge der Welle einfach die Dicke des Zahrades abziehen, wie Derfnam schon schrieb. Das kommt logischerweise aufs selbe raus.
Gruß
Marco
jh8979
Verfasst am: 15. Apr 2017 09:59
Titel:
Derfnam hat Folgendes geschrieben:
Die richtige Schreibweise aber auch wohl nicht;-)
Die anscheinend schon.
Derfnam
Verfasst am: 15. Apr 2017 09:45
Titel:
jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Derfnam hat Folgendes geschrieben:
[ quote="as_string"]Aber die Welle wird ja viel länger sein, als das Zahnrad dick, oder? Also musst Du schon die beiden addieren.
Dann würde ich beim MTM der Welle die bereits in Anrechnung gebrachte Zahnradbreite bei der Länge der Welle abziehen, wenn's denn so genau drauf ankommen sollte;-)
Da es mir auch schon auffiel, siehe hier
https://www.physikerboard.de/ptopic,297719.html#297719
So schwer ist das richtige zitieren nicht.
Die richtige Schreibweise aber auch wohl nicht;-)
Mathefix
Verfasst am: 15. Apr 2017 09:38
Titel:
Liefere bitte eine Skizze, dann sehen wir weiter.
Ganz Allgemein:
Wenn das Zahnrad koaxial auf der Welle sitzt, musst Du die getrennt bestimmten MTMs addieren.
Das Zahnrad hat sicherlich eine Nabe, einen Körper und einen Zahnkranz.
Zerlege das Zahnrad in geometrische Primitive, für die Du leicht dass MTM bestiommen kannst.
(+)Nabe: Vollzylinder oder 2 x Kegelstumpf
(-) Bohrung: Vollzylinder
(+) Körper: Vollzylinder
(+) Zahnkranz: Hohlzylinder (ohne Zähne bis Grundkreis)
(+) Zähne: Annäherung durch Trapezquerschnitt (Steiner !) x Zähnezahl
jh8979
Verfasst am: 14. Apr 2017 21:55
Titel:
Derfnam hat Folgendes geschrieben:
[ quote="as_string"]Aber die Welle wird ja viel länger sein, als das Zahnrad dick, oder? Also musst Du schon die beiden addieren.
Dann würde ich beim MTM der Welle die bereits in Anrechnung gebrachte Zahnradbreite bei der Länge der Welle abziehen, wenn's denn so genau drauf ankommen sollte;-)
Da es mir auch schon auffiel, siehe hier
https://www.physikerboard.de/ptopic,297719.html#297719
So schwer ist das richtige zitieren nicht.
Derfnam
Verfasst am: 14. Apr 2017 21:41
Titel:
[quote="as_string"]Aber die Welle wird ja viel länger sein, als das Zahnrad dick, oder? Also musst Du schon die beiden addieren.
Dann würde ich beim MTM der Welle die bereits in Anrechnung gebrachte Zahnradbreite bei der Länge der Welle abziehen, wenn's denn so genau drauf ankommen sollte;-)
as_string
Verfasst am: 14. Apr 2017 19:50
Titel:
Aber die Welle wird ja viel länger sein, als das Zahnrad dick, oder? Also musst Du schon die beiden addieren.
Allerdings würde ich die Bohrung auch vernachlässigen, schon alleine weil die Zahnräder dünn sein sollen.
Zahrad und Welle haben eine gemeinsame Rotationsachse, die auch noch durch ihren gemeinsamen Schwerpunkt geht, richtig.
Oder verstehe ich da irgendwas falsch?
Gruß
Marco
Derfnam
Verfasst am: 14. Apr 2017 16:29
Titel: Re: Massenträgheitsmoment eines Zahnrades und einer Welle
pt0203 hat Folgendes geschrieben:
Hi,
ich bin momentan dabei ein Getriebe auszulegen und soll dabei das Massenträgheitsmoment des Systems untersuchen. Im Prinzip ist das ganze nicht schwer. Die Zahnräder können als dünne Scheiben mit einem MTM von 0,5*mr^2 betrachtet werden.
Allerdings haben diese Zahnräder eine Bohrung und werden von einer Welle mit einem Durchmesser von ca. 20 mm über eine Passfeder mitgenommen. Die Welle kann als Vollzylinder angenommen werden. Bekannterweise können Trägheitsmomente, die dieselbe Schwerpunktachse besitzen, jeweils mitteinander addiert werden. Wie verhält es sich dabei mit der bereits erklärten Verbindung? Kann ich beide Trägheitsmomente jeweils berechnen und miteinander addieren? Oder kann ich direkt die Masse der Welle in die Masse der Scheibe miteinbeziehen?
LG
pt0203
Wenn die Zahnradbohrung doch komplett durch die Welle und die PF ausgefüllt wird, ist doch dort überall Material (Masse) vorhanden. Ich würde also nicht so kompliziert rechnen, sondern einfach m*r²/2.
pt0203
Verfasst am: 14. Apr 2017 15:55
Titel: Massenträgheitsmoment eines Zahnrades und einer Welle
Hi,
ich bin momentan dabei ein Getriebe auszulegen und soll dabei das Massenträgheitsmoment des Systems untersuchen. Im Prinzip ist das ganze nicht schwer. Die Zahnräder können als dünne Scheiben mit einem MTM von 0,5*mr^2 betrachtet werden.
Allerdings haben diese Zahnräder eine Bohrung und werden von einer Welle mit einem Durchmesser von ca. 20 mm über eine Passfeder mitgenommen. Die Welle kann als Vollzylinder angenommen werden. Bekannterweise können Trägheitsmomente, die dieselbe Schwerpunktachse besitzen, jeweils mitteinander addiert werden. Wie verhält es sich dabei mit der bereits erklärten Verbindung? Kann ich beide Trägheitsmomente jeweils berechnen und miteinander addieren? Oder kann ich direkt die Masse der Welle in die Masse der Scheibe miteinbeziehen?
LG
pt0203