Mechanica · Aandrijftechniek en rotatie

Krachten op rechte tandwielen

Ontbind de overgedragen kracht op de steekcirkel zonder dit resultaat als een tandsterkteberekening te behandelen.

Aangemaakt op v1.0

Door Thibaut Grzelak, Ingenieur mechanische berekeningen

Aandrijftechniek en rotatie
01InvoerFt = 2T / d ; Fr = Ft × tan(α) ; Fn = Ft / cos(α)
InvoerdiagramNormaalkracht Fn langs de werklijn wordt ontbonden in tangentiële kracht Ft en radiale kracht Fr op steekdiameter d.FtFrFnαTd
InvoeridentificatieNormaalkracht Fn langs de werklijn wordt ontbonden in tangentiële kracht Ft en radiale kracht Fr op steekdiameter d.

Resultaten zijn actueel.

03

Resultaten

Metrisch
Radiale kracht
363,9702N
Normaalkracht
1.064,178N
Bekijk berekeningsdetailsFormules, SI-conversie, numerieke substitutie en resultatenOpen ↓

Berekeningsnota

Volledige berekeningsdetails

Het model beschouwt de krachtgrootten voor een ideaal recht tandwiel op de steekdiameter. De drukhoek ontbindt de belasting; de ideale axiale component is nul. Dit is geen controle van tandvoetbuiging, Hertz-contactspanning of toelaatbare belasting volgens AGMA/ISO. Bedrijfs-, dynamische en breedteverdelingsfactoren zijn niet inbegrepen. Speling, rendement, wrijving en schuine vertanding zijn uitgesloten.

← Bekijk de familie “Aandrijftechniek en rotatie”
01Formules en symbolen

Gebruikte formules

Ft2T / dTangentiële kracht op de steekdiameter
FrFt × tan(α)Radiale component
FnFt / cos(α)Normaalkracht langs de werklijn
02Aannames en beperkingen

Toepassingsgebied

  • Het model beschouwt de krachtgrootten voor een ideaal recht tandwiel op de steekdiameter.
  • De drukhoek ontbindt de belasting; de ideale axiale component is nul.
  • Dit is geen controle van tandvoetbuiging, Hertz-contactspanning of toelaatbare belasting volgens AGMA/ISO.
  • Bedrijfs-, dynamische en breedteverdelingsfactoren zijn niet inbegrepen.
  • Speling, rendement, wrijving en schuine vertanding zijn uitgesloten.
03Validatievoorbeeld

Numerieke referentiecase

  1. T = 100 N·m, d = 200 mm en α = 20°.
  2. Ft = 1.000 N en Fr ≈ 363,970 N.
  3. Fn ≈ 1.064,178 N.
04Veelgestelde vragen

Vragen over de berekening

Waarom wordt de steekdiameter gebruikt?

Koppel en tangentiële kracht zijn gekoppeld op de steekstraal, zodat Ft = T/(d/2).

Is de axiale kracht altijd nul?

In dit ideale model voor rechte tandwielen wel; voor schuine tandwielen geldt dat in het algemeen niet.

Zijn deze krachten voldoende om de tanden te dimensioneren?

Nee. Tandvoetbuiging, contactspanning, belastingsfactoren en de gekozen norm moeten afzonderlijk worden gecontroleerd.

05Bronnen

Technische bronnen

  1. KHK Gears, Gear Forces, tables 12.1 and 12.2.
  2. SDP/SI, Elements of Metric Gear Technology, sections 2, 4 and 16.