Wirbelstrukturen im
4 - dimensionalen
gekrümmten Raum
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Kräfte am Kettengetriebe
Kettenzugkraft berechnen

Die rechnerische Tangential­kraft Ft (Ketten­zugkraft) im Last­trum ergibt sich aus der Beziehung P = Ft · v.
Aller­dings wird diese Kraft im Betriebs­zustand durch weitere Kräfte über­lagert.


Schritt 1 – Die Tangentialkraft Ft (Kettenzugkraft) berechnen

Zunächst wird die Ketten­geschwin­dig­keit benötigt:


Welche Teilung p hat die Kette?

mm

Wie viele Zähne hat das treibende Kettenrad z₁ ?

(z ..)


Wie groß ist die Leistung P₁ des Antriebsmotors?

kW

Wie groß ist die Abtriebsdrehzahl n₁ des treibenden Kettenrades?

min –1





Der Teilkreisdurchmesser des
treibendenden Kettenrades beträgt:  d₁ = 186.53 mm

Die Kettengeschwindigkeit beträgt:  v ≈ 1.22 m/s

Die Tangentialkraft (Kettenzugkraft) beträgt:  Ft ≈ 2459 N



Schritt 2 – Den Fliehzug Fz als Gegenkraft zur Fliehkraft berechnen

Insbesondere bei Ketten­geschwin­dig­keiten > 7 m/s darf der Flieh­zug nicht vernach­lässigt werden.

Wie groß ist das Längen-Gewicht q des Kettentyps?
⇨ siehe Längen-Gewicht (Tabelle)

kg/m





Die Gegenkraft beträgt: Fz = 4.0 N



Schritt 3 – Die Kräfte Fs am Stützzug (Leertrum) berechnen

Die Kräfte am Stützzug ergeben sich aus dem Eigengewicht des durchhängenden Leertrums.


Wie viele Zähne hat das getriebene Kettenrad z₂ ?

(z ..)


Wie groß ist der Abstand der Achsmitten (Wellen) a ?

mm

Wie groß ist der Neigungswinkel δ der beiden
Achsmitten (Wellen) gegen die Waagerechte?

°


Wie groß ist der Kettendurchhang f ?

mm

Welcher Anwendungsfaktor KA ist zu berücksichtigen?
⇨ siehe Anwendungsfaktor (Tabelle)

(1,0 ... 3,0)





Der Teilkreisdurchmesser des
getriebenen Kettenrades beträgt:   d₂ = 461.08 mm
Die Tangentiallänge (Kettentrum) beträgt:  lT = 991 mm

Die Gewichtskraft des Kettentrums beträgt:  FG = 26.2 N

Der Trumneigungswinkel beträgt:  ε₀ = 7.8 °
Der Neigungswinkel (Leertrum) beträgt:  ψ = 32.2 °



Schritt 4 – Spezifischen Stützzug festlegen

Der Wert für den Spezifischen Stützzug Fs bezieht sich auf den prozentualen Durch­hang und den Neigungs­winkel ψ des Leer­trums.

Welchen Wert hat der Spezifische Stützzug Fs ?
⇨ siehe Spezifischer Stützzug (Tabelle)

N





Die Kräfte am Stützzug Fs bzw. Fso , Fsu betragen

... bei geneigter (schräger) Lage des Leertrums:

Die Kraft am oberen Stützzug beträgt: Fso ≈ 131.8 N
Die Kraft am unteren Stützzug beträgt: Fsu ≈ 117.9 N



Die Kräfte Fw auf die Wellen betragen

... bei geneigter (schräger) Lage des Leertrums:

Die Kraft am oberen Lager beträgt: Fwo ≈ 4198 N
Die Kraft am unteren Lager beträgt: Fwu ≈ 4170 N



Die resultierende Betriebskraft Fges auf das Kettengetriebe beträgt

... bei geneigter (schräger) Lage des Leertrums:

Die resultierende Betriebskraft am Lasttrum beträgt: Fges ≈ 4070 N


Hinweis: Um zusätz­liche Ketten­belas­tungen durch den Stütz­zug zu ver­meiden, sollte vorzugs­weise eine Gleit­schiene, zum Beispiel aus Kunst­stoff, ein­gesetzt werden. Dadurch wird die Kette nicht nur ent­lastet, sondern auch exakt geführt, sowie die durch den Polygon­effekt auf­tretenden Schwin­gungen ver­ringert.



Rollenketten nach DIN 8187 (Auszug)

Die Tabelle enthält die Längengewichte q in kg/m.

Kette
Nr. 		Teilung
p 		Gewicht
kg/m 		  Kette
Nr. 		Teilung
p 		Gewicht
kg/m
03
5
0,08  
12 B
19,05
1,25  
04
6
0,12  
16 B
25,4
2,7  
05 B
8
0,18  
20 B
31,75
3,6  
06 B
9,525
0,41  
24 B
38,1
6,7  
081
12,7
0,28  
28 B
44,45
8,3  
082
12,7
0,26  
32 B
50,8
10,5  
083
12,7
0,42  
40 B
63,5
16  
084
12,7
0,59  
48 B
76,2
25  
085
12,7
0,38  
56 B
88,9
35  
08 B
12,7
0,70  
64 B
101,6
60  
10 B
15,875
0,95  
72 B
114,3
80  

  ⇨ zum Eingabefeld q


Anwendungsfaktor KA

Die nachfolgenden Werte gelten für Getriebemotoren.
Anlauf:
⇨ leicht, selten ⇨ mittel ⇨ schwer, häufig

Anlauf Belastung Empfind-
lichkeit 		Laufzeit
8 h
 leicht, selten    selten Volllast    Kupplung  
1,6
 leicht, selten    selten Volllast    Zahnrad  
1,4
 leicht, selten    selten Volllast    Riemen,
 Kette  
1,2
 leicht, selten    selten Volllast    Schnecke  
1,0
 leicht, selten    Volllast, stoßfrei    Kupplung  
1,4
 leicht, selten    Volllast, stoßfrei    Zahnrad  
1,3
 leicht, selten    Volllast, stoßfrei    Riemen,
 Kette  
1,2
 leicht, selten    Volllast, stoßfrei    Schnecke  
1,1
 leicht, selten    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Kupplung  
1,8
 leicht, selten    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Zahnrad  
1,65
 leicht, selten    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Riemen,
 Kette  
1,5
 leicht, selten    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Schnecke  
1,35
           
 mittel    selten Volllast    Kupplung  
1,35
 mittel    selten Volllast    Zahnrad  
1,2
 mittel    selten Volllast    Riemen,
 Kette  
1,15
 mittel    selten Volllast    Schnecke  
1,1
 mittel    Volllast, stoßfrei    Kupplung  
1,85
 mittel    Volllast, stoßfrei    Zahnrad  
1,6
 mittel    Volllast, stoßfrei    Riemen,
 Kette  
1,5
 mittel    Volllast, stoßfrei    Schnecke  
1,35
 mittel    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Kupplung  
2,2
 mittel    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Zahnrad  
2
 mittel    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Riemen,
 Kette  
1,8
 mittel    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Schnecke  
1,6
 mittel    Volllast,
 starke Stöße   		 Kupplung  
2,8
 mittel    Volllast,
 starke Stöße   		 Zahnrad  
2,4
 mittel    Volllast,
 starke Stöße   		 Riemen,
 Kette  
2,1
 mittel    Volllast,
 starke Stöße   		 Schnecke  
1,9
           
 schwer, häufig    selten Volllast    Kupplung  
1,8
 schwer, häufig    selten Volllast    Zahnrad  
1,6
 schwer, häufig    selten Volllast    Riemen,
 Kette  
1,5
 schwer, häufig    selten Volllast    Schnecke  
1,4
 schwer, häufig    Volllast, stoßfrei    Kupplung  
2,3
 schwer, häufig    Volllast, stoßfrei    Zahnrad  
2,0
 schwer, häufig    Volllast, stoßfrei    Riemen,
 Kette  
1,8
 schwer, häufig    Volllast, stoßfrei    Schnecke  
1,6
 schwer, häufig    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Kupplung  
2,6
 schwer, häufig    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Zahnrad  
2,3
 schwer, häufig    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Riemen,
 Kette  
2,0
 schwer, häufig    Volllast,
 mäßige Stöße   		 Schnecke  
1,7
 schwer, häufig    Volllast,
 starke Stöße   		 Kupplung  
3,0
 schwer, häufig    Volllast,
 starke Stöße   		 Zahnrad  
2,5
 schwer, häufig    Volllast,
 starke Stöße   		 Riemen,
 Kette  
2,15
 schwer, häufig    Volllast,
 starke Stöße   		 Schnecke  
1,85

  ⇨ zum Eingabefeld KA


Spezifischer Stützzug Fs

Der Wert für den Spezifischen Stützzug Fs bezieht sich auf den prozentualen Durchhang und den Neigungswinkel ψ des Leertrums.

Durch-
hang
frel 		Nei-
gungs-
winkel
ψ 		Spezi-
fischer
Stütz-
zug Fs 		  Durch-
hang
frel 		Nei-
gungs-
winkel
ψ 		Spezi-
fischer
Stütz-
zug Fs
1%
10°
12,3  
2%
10°
6,2  
1%
20°
11,9  
2%
20°
5,7  
1%
30°
11,1  
2%
30°
5,2  
1%
40°
9,8  
2%
40°
4,5  
1%
50°
8,1  
2%
50°
3,8  
1%
60°
6,2  
2%
60°
3,0  
1%
70°
4,1  
2%
70°
1,9  
1%
80°
1,8  
2%
80°
0,8  
 
 
1,5%
10°
8,0  
3%
10°
4,0  
1,5%
20°
7,7  
3%
20°
3,7  
1,5%
30°
7,1  
3%
30°
3,4  
1,5%
40°
6,2  
3%
40°
3,0  
1,5%
50°
5,2  
3%
50°
2,5  
1,5%
60°
3,9  
3%
60°
1,8  
1,5%
70°
2,6  
3%
70°
1,0  
1,5%
80°
1,0  
3%
80°
0,3  

  ⇨ zum Eingabefeld Fs



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