| Titel: | Maschinenelemente.Ueber Triebwerke mit Verwendung von Schrauben- und Schneckenrädern. | 
| Fundstelle: | Band 307, Jahrgang 1898, S. 147 | 
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                        Maschinenelemente.Ueber Triebwerke mit Verwendung von Schrauben- und
                           								Schneckenrädern.
                        Mit Abbildungen.
                        Ueber Triebwerke mit Verwendung von Schrauben- und
                           								Schneckenrädern.
                        
                     
                        
                           A. Die cylindrischen Schraubenräder für sich kreuzende
                              									Wellen.
                           Wenn auch diese Räder nicht eine solche Bedeutung für den allgemeinen Maschinenbau
                              									besitzen wie Stirnräder gewöhnlicher Art, so rechtfertigt die steigende Verwendung
                              									dieser von Hooke (im J. 1666) erfundenen und von White in Manchester (1808) wiedererfundenen
                              									Schrägzahnräder im Werkzeugmaschinenbau, namentlich mit Rücksicht auf ihre
                              									Herstellung, eine, wenn auch knappe, theoretische Behandlung, wobei auf die
                              									einschlägigen Arbeiten von Willis, Keller,
                                 										Weisbach-Herrmann, Unwin und Holdinghausen
                              										(Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1890
                              									Bd. 34 Nr. 11 * S. 257) verwiesen wird.
                           Bei der allgemeinsten Grundform, dem „Rotationshyperboloid“ mit gerader
                              									Berührungslinie, liegen die Radachsen in geneigten Ebenen und diese gehen in einem
                              									kleinsten Abstande C an einander vorüber. Liegen die
                              									Radachsen in parallelen Ebenen im Abstande C, unter
                              									einem Schränkungswinkel a gegen einander geneigt, und
                              									wird als Grundform der Cylinder gewählt, so kann die Berührung der gekrümmten
                              									Zahnkanten nur in einem Punkte erfolgen.
                           Die Zähne selbst sind Schraubenkörper von einem schrägen Grundquerschnitt, welcher
                              									der Zahnform gewöhnlicher Stirnräder entspricht. Der Steigungswinkel dieser
                              									Schraubenlinie ist γ (Fig. 1), der Achsenwinkel
                              										δ, dagegen heisst die Bogentheilung der Zähne in
                              									der Radmittelebene der Sprung s, und während die
                              									Normaltheilung t der senkrechte Abstand gleicher Zahnkanten
                              									ist, wird die Zahntheilung p in der Achsrichtung der
                              									Stich sein.
                           Hiernach folgt:
                           z . p = h
                           als Steigung für z Gewindegänge
                              									(Zähnezahl) eines Rades vom Theilkreishalbmesser r,
                              									demnach:
                           \frac{2\,\pi\,r}{h}=\frac{2\,\pi\,r}{p\,.\,z}=\frac{1}{p}\,.\,\frac{2\,\pi\,r}{z}=\frac{s}{p}=tg\,\delta
                              									. (1
                           oder
                           
                              \frac{p}{s}=tg\,\gamma=cotg\,\delta
                              
                           bezieh. nach Fig. 1:
                           
                              \frac{t}{s}=sin\,\gamma\,=cos\,\delta
                              
                           
                              \frac{t}{p}=cos\,\gamma\,=sin\,\delta
                              
                           woraus durch Verbindung die Verhältnisse:
                           
                              \mbox{bezieh.}\left{{\frac{p}{s}\,:\,\frac{s}{s}\,:\,\frac{t}{s}=cotg\,\delta\,:\,1\,:\,cos\,\delta}\atop{p\,:\,s\,:\,t=tg\,\gamma\,:\,1\,:\,sin\,\gamma}}\right\}\
                                 .\ .\ .\ (2
                              
                           folgen.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 307, S. 148
                              Fig. 1.Fig. 2.
                              
                           Ist ferner bei zwei Rädern (Fig. 2)
                           δ + δ1 = α
                           der Schränkungswinkel der Achsen, bezieh.
                           γ + γ1 = β
                           der Schränkungswinkel der Radmittelebenen, also
                           β = (180 – α)
                           worin γ und δ die einzelnen vorbeschriebenen Steigungswinkel
                              									bezieh. die Winkel der gemeinschaftlichen Berührungslinie, d. i. die Tangirenden an
                              									Zahn und Theilrisscylinder beider Räder ist, so folgt vorerst für
                           
                              r + r
                              1
                              = C
                              
                           als Achsenabstand der Radhalbmesser
                           
                              r = C – r
                              1
                              
                           und weil zusammenlaufende Räder gleiche Normaltheilung haben
                              									müssen, also
                           t = t1
                           ist, und weil nach Gleichung 2
                           t = s . cos
                                 										δ,
                           auch
                           t1= s1 . cos δ1
                           ist, so wird daher
                           s . cos δ  =
                                 										s1 . cos δ1 . . . . . (3
                           bezieh.
                           
                              \frac{s}{s_1}=\frac{cos\,\delta_1}{cos\,\delta}
                              
                           folgen.
                           Da nun δ1 = (α ∓ + δ) wird, so entsteht
                              									das Verhältniss:
                           \frac{s}{s_1}=\frac{\mp\,cos\,(\alpha\,\pm\,\delta)}{cos\,\delta}.
                              									. . . . (4
                           Bekanntlich ist
                           
                              2\,\pi\,r\,.\,\frac{n}{60}=v
                              
                           die secundliche Umfangsgeschwindigkeit des einen Rades
                              									bezieh.
                           
                              2\,\pi\,.\,\frac{n}{60}=\frac{v}{r}=\omega
                              
                           dessen Winkelgeschwindigkeit, sowie nach Gleichung 1
                           z . s =
                              										2πr
                           und
                           z\,.\,\frac{t}{sin\,\gamma}=2\,\pi\,r,
                           also
                           z=\frac{2\,\pi\,r}{t}\,.\,sin\,\gamma . . . .
                              									(5
                           die Gewindezahl, hiernach wegen t
                              									= t1 wird
                           i=\frac{z}{z_1}=\frac{r\,.\,sin\,\gamma}{r_1\,.\,sin\,\gamma_1}
                              									. . . . . (6
                           die Räderübersetzung sein.
                           Nun ist das Verhältniss der Zähnezahlen dem Verhältniss der Winkelgeschwindigkeiten
                              									bezieh. demjenigen der Umlaufszahlen umgekehrt proportional:
                           \frac{z}{z_1}=\frac{\omega_1}{\omega}=\frac{n_1}{n} . . . .
                              									. (7
                           während die Umlaufsgeschwindigkeiten den Sprungtheilungen s direct verhältnissmässig sind, so dass
                           \frac{v}{v_1}=\frac{\omega\,.\,r}{\omega_1\,.\,r_1}=\frac{s}{s_1}
                              									. . . . . (8
                           folgt.
                           Werden diese Umfangsgeschwindigkeiten v = ab und v1
                              									= ac maasstäblich in die Bewegungsebene (Mittelebene)
                              									der Räder vom Centralpunkt a (Fig. 2) aus aufgetragen
                              									und wird ferner zur Verbindungslinie fd eine Parallele
                              									durch den Centralpunkt a gezogen, so bestimmen die
                              									dadurch hervorgegangenen Winkel S oder y die Lage der Momentanachse der gemeinschaftlichen
                              									Tangirenden, welche die Richtungslinie der Schraube im augenblicklichen
                              									Berührungspunkte a ist. Dagegen ist die aus a auf cb gezeichnete
                              									Senkrechte ad die gemeinschaftliche Normalcomponente
                              									der beiden Umfangsgeschwindigkeiten. Da folgt nun nach dem Vorhergehenden, dass
                              									diesen Geschwindigkeiten auch die Theilungen proportional sind, so dass ad = t die Normaltheilung der Zähne ist, wenn ab = s und ac=s1 die
                              									Sprungtheilungen sind. Folgerichtig werden alsdann die Strecken af = p und ag = p1 die Zahnstiche sein müssen, während cb = u die maasstäbliche Grösse der relativen
                              									Geschwindigkeit des Schleifens längs der Zahnrichtung vorstellt.
                           Aus dem Dreieck bac folgt nach dem Sinussatz:
                           
                              \frac{c\,b}{a\,b}=\frac{sin\,\alpha}{sin\,(90-\delta_1)}=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}
                              
                           und da ab = v = ω . r ist, so
                              									folgt:
                           u=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}\,.\,v=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta}\,.\,v_1
                              									. . . . . (9
                           
                           Für parallele Achsen ist α = 0 und sin α = 0, daher auch die relative
                              									Schleifgeschwindigkeit u = 0, während für α = 90°, sin α = 1:
                           
                              u=\frac{v}{cos\,\delta_1}=\frac{v}{cos\,\delta}
                              
                           bei winkelrecht geschränkten Achsen ein Grösstwerth entsteht.
                              									Dieses Schleifen bedingt einen Reibungswiderstand, ohne dessen Berücksichtigung die
                              									Kraftverhältnisse dieser Räder nicht wohl berechnet werden können.
                           Da in Fig. 2 ∢ dab = δ und ∢dac = δ1 ist, so wird nach
                              									dem Cosinussatz aus dem Dreieck bac folgen:
                           (cb2) = s2 + s12 – 2 ss1cosα  . . . (10
                           und da nach dem Sinussatz wie vorher
                           
                              \frac{c\,b}{a\,b}=\frac{sin\,\alpha}{sin\,(90-\delta_1)}=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}
                              
                           und weil ab = s ist, so wird
                           
                              \mbox{bezieh.}\left{{cos\,\delta_1=\frac{s}{c\,b}\,.\,sin\,\alpha}\atop{cos\,\delta=\frac{s_1}{c\,b}\,.\,sin\,\alpha}}\right\}\
                                 .\ .\ .\ (11
                              
                           werden.
                           Hiernach sind für einen gegebenen Schränkungswinkel α
                              									und für Sprungtheilungen s und s1 die Winkel δ und δ1
                              									bestimmt und die beiderseitigen Steigungen der Radzähne festgelegt.
                           Aus der Gleichung 6 für die Räderübersetzung folgt ferner:
                           i . r1
                              									sin γ = r . sin γ
                           und wenn für den Radhalbmesser r
                              									sein Werth
                           r = C –
                                 										r1
                           aus dem Achsenabstande C
                              									eingeführt wird, so entsteht aus
                           i . r1
                              									sin γ1 = (C –r1) sin γ
                           
                              \mbox{bezieh.}\left{{r_1=\frac{sin\,\gamma}{sin\,\gamma+i\,.\,sin\,\gamma_1}\,.\,C}\atop{r=i\,.\,\frac{sin\,\gamma}{sin\,\gamma+i\,.\,sin\,\gamma_1}\,.\,C}}\right\}\
                                 .\ .\ .\ (12
                              
                           wenn r1
                              									= C – r eingesetzt wird. Für gegebene Steigungswinkel
                              										γ und für einen kleinsten Achsenabstand C können hiernach bei gegebener Uebersetzung i die Radhalbmesser berechnet werden.
                           Aus Gleichung 1:
                           
                              \frac{2\,\pi\,r}{h}=tg\,\delta=\frac{1}{tg\,\gamma}
                              
                           folgt ebenso
                           
                              r=\frac{h}{2\,\pi}\,.\,tg\,\delta=\frac{h}{2\,\pi}\,.\,\frac{1}{tg\,\gamma}
                              
                           bezieh.
                           r_1=\frac{h_1}{2\,\pi}\,.\,\frac{1}{tg\,\gamma_1}.
                           Werden nun diese Werthe in die Gleichung 6 eingeführt, so entsteht für die
                              									Uebersetzung die Beziehung:
                           i=\frac{z}{z_1}=\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{cos\,\gamma}{cos\,\gamma_1}
                              									. . . . (13
                           woraus
                           
                              i\,.\,\frac{h_1}{h}=\frac{cos\,\gamma}{cos\,\gamma_1}
                              
                           folgt.
                           Wenn nun für γ = (β – γ1) bezieh. für
                           cos (β –
                                 										γ1) = cos β . cos
                                 										γ1 + sin β . sin
                                 										γ1
                           gesetzt und die Rechnung durchgeführt wird, so
                              									entsteht
                           
                              i\,.\,\frac{h_1}{h}=cos\,\beta+sin\,\beta\,.\,tg\,\gamma_1
                              
                           und ferner
                           i\,.\,\frac{h_1}{h}\,.\,\frac{1}{sin\,\beta}-cotg\,\beta=tg\,\gamma_1,
                           ebenso wie
                           
                              tg\,\gamma=\frac{1}{i}\,.\,\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{1}{sin\,\beta}-cotg\,\beta,
                              
                           oder weil β = (180 – α) und γ = 90 – δ ist, so folgen weiter:
                           
                              \left{{cotg\,\delta=tg\,\gamma=\frac{1}{i}\,.\,\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{1}{sin\,\alpha}+cotg\,\alpha}\atop{cotg\,\delta_1=tg\,\gamma_1=i\,.\,\frac{h_1}{h}\,.\,\frac{1}{sin\,\alpha}+cotg\,\alpha}}\right\}\
                                 .\ (14
                              
                           als Steigungswinkel der Radzähne für gegebene Uebersetzung i und ein bekanntes Steigungsverhältniss (h1 : h), wobei negative Werthe für die Tangenten
                              									linksgängigem Gewinde entsprechen.
                           Durch Summation der Halbmesserwerthe
                           
                              \mbox{und}\left{{r=\frac{h}{2\,\pi}\,.\,\frac{1}{tg\,\gamma}}\atop{r_1=\frac{h_1}{2\,\pi}\,.\,\frac{1}{tg\,\gamma_1}}}\right\}\
                                 .\ .\ .\ (15
                              
                           entsteht die Beziehung für den Achsenabstand:
                           C=(r+r_1)=\frac{1}{2\,\pi}\,.\,\left(\frac{h}{tg\,\gamma}+\frac{h_1}{tg\,\gamma_1}\right)
                              									. . . . . (15a
                           durch welche die Richtigkeit der Rechnung nachgewiesen werden
                              									soll.
                           Um nun die Steigungen zu ermitteln, wird, weil
                           
                              h=z\,.\,p\mbox{ und
                                 										}\frac{p}{t}=\frac{tg\,\gamma}{sin\,\gamma}=\frac{1}{cos\,\gamma}
                              
                           ist,
                           
                              \mbox{bezieh.}\left{{h=\frac{z\,.\,t}{cos\,\gamma}}\atop{h_1=\frac{z_1\,.\,t}{cos\,\gamma_1}}}\right\}\ .\ .\ (15\mbox{b}
                              
                           sein, demnach, wenn man in die Gleichung 15 für
                           
                              tg\,\gamma=\frac{sin\,\gamma}{cos\,\gamma}
                              
                           setzt und mit dem cos γ aus
                              									Gleichung 15 b für h kürzt, folgt:
                           
                              (r+r_1)=\frac{t}{2\,\pi}\,.\,\left(\frac{z}{sin\,\gamma}+\frac{z_1}{sin\,\gamma_1}\right),
                              
                           woraus die Normaltheilung t
                              									berechnet werden kann. Es folgt
                           t=\frac{2\,\pi}{\frac{z}{sin\,\gamma}+\frac{z_1}{sin\,\gamma}}\,C
                              									. . . . (16
                           Wird dagegen in die goniometrische Beziehung:.
                           
                              cos\,\gamma=\frac{1}{\sqrt{1+tg^2\gamma}}
                              
                           aus Gleichung 15 b
                           
                              cos\,\gamma=\frac{z\,.\,t}{h}
                              
                           und aus Gleichung 14 für
                           
                              tg\,\gamma=\frac{1}{i}\,.\,\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{1}{sin\,\alpha}+cotg\,\alpha
                              
                           eingesetzt, so entsteht eine unmittelbare Beziehung für die
                              									Normaltheilung t:
                           t=\frac{h}{z}\,.\,\frac{1}{\sqrt{1+\left(\frac{1}{i}\,.\,\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{1}{sin\,\alpha}+cotg\,\alpha\right)^2}}
                              									(17
                           
                           Diese Normaltheilung t wird auf das
                              									Bogenscheitelstück aufgetragen, welches aus dem schiefen Cylinderschnitt der
                              									Grundform an der Berührungsstelle entsteht.
                           Die Krümmungshalbmesser dieser Bogen sind:
                           
                              \rho=\frac{r}{cos^2\gamma}
                              
                           bezieh.
                           \rho_1=\frac{r_1}{cos^2\gamma_1}.
                           Der Normaltheilung t entsprechend werden die Zahnformen
                              									in der üblichen Weise gebildet.
                           
                              Sonderfälle:
                              
                           I. Für Räder von gleichem Steigungswinkel
                              										\gamma=\gamma_1=\frac{\beta}{2} ist nach Gleichung 6
                           
                              i=\frac{z}{z_1}=\frac{r}{r_1}
                              
                           und ebenso nach Gleichung 13
                           
                              i=\frac{z}{z_1}=\frac{h}{h_1}
                              
                           so dass
                           
                              \frac{z}{z_1}=\frac{r}{r_1}=\frac{h}{h_1}
                              
                           als Gleichheit der Verhältnisse folgt.
                           II. Für winkelrecht geschränkte Radachsen ist
                           α = β =
                              									90°,
                           also
                           γ = (90 – γ1),
                           demnach
                           sin γ = sin (90 – γ1)
                              										= cos γ1
                            und
                           cotg γ1= cotg (90 – γ) = tg γ,
                           und nach Gleichung 6
                           
                              i=\frac{z}{z_1}=\frac{r}{r_1}\,.\,\frac{sin\,\gamma}{sin\,\gamma_1}=\frac{r}{r_1}\,.\,\frac{cos\,\gamma_1}{sin\,\gamma_1}
                              
                           
                              i=\frac{r}{r_1}\,.\,cotg\,\gamma_1=\frac{r}{r_1}\,.\,tg\,\gamma
                              
                           bezieh. nach Gleichung 13
                           \frac{z}{z_1}=\frac{h\,.\,\cos\,\gamma}{h_1\,.\,\cos\,\gamma_1}=\frac{h}{h_1}\,.\,cotg\,\gamma.
                           Es ist daher
                           
                              \frac{r}{r_1}\,.\,tg\,\gamma=\frac{h}{h_1}\,.\,cotg\,\gamma
                              
                           und weil
                           
                              cotg\,\gamma=\frac{2\,\pi\,r}{h},
                              
                           so wird
                           
                              \frac{r}{r_1}\,.\,\frac{h}{2\,\pi\,r}=\frac{h}{h_1}\,.\,\frac{2\,\pi\,r}{h},
                              
                           woraus
                           h . h1
                              									= 2πr . 2nr1 . . . . . (18
                           folgt, d. i. das Product der Steigungen gleicht dem Producte
                              									der Radumfänge.
                           III. Bei parallelen Radachsen wird
                           
                              
                                 
                                    β = γ + γ
                                    1
                                    
                                 =
                                 180°
                                 
                              
                                 
                                    γ
                                    1
                                    
                                 =
                                 (180 – γ)
                                 
                              
                                 
                                    sin γ
                                    1
                                    
                                 =
                                 
                                    sin γ
                                    
                                 
                              
                                 
                                    tg γ
                                    1
                                    
                                 =
                                 
                                    – tg γ.
                                    
                                 
                              
                           Das eine Rad erhält rechts-, das andere linksgängige
                              									Schraubenzähne, beide Räder aber gleiche Steigungswinkel. Für r + r1
                              									= C folgen nach Gleichung 12:
                           
                           
                              \left{{r_1=\frac{1}{1+i}\,.\,C}\atop{\ \ r=\frac{i}{1+i}\,C}}\right\}\ .\ .\ .\ .\ .\ (19
                              
                           als Radhalbmesser, welche in Gleichung 1 eingesetzt für
                           
                              h=2\,\pi\,r\,.\,tg\,\gamma=2\,\pi\,\frac{i}{1-i}\,.\,C\,.\,tg\,\gamma
                              
                           und
                           
                              h_1=2\,\pi\,r_1\,.\,tg\,\gamma_1=-2\,\pi\,\frac{i}{1+i}\,.\,C\,.\,tg\,\gamma
                              
                           ergeben, woraus
                           
                              \frac{h}{h_1}=-\frac{i}{1}=\frac{z}{z_1}
                              
                           als Verhältniss der Steigungen folgt.
                           Die gesammte Zahnreibung setzt sich aus zwei Theilen zusammen:
                           
                              a) Aus der durch das relative Schleifen längs der Zahnrichtung
                                 										und
                              b) aus der durch das Gleiten der Zahncurvenflanken
                                 										bedingten.
                              
                           Von diesen soll nur die erste (a) berücksichtigt werden.
                           Die Geschwindigkeit des relativen Schleifens ist, wie bereits bekannt, nach Gleichung
                              									9:
                           
                              u=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}\,.\,v.
                              
                           Mit der gleichen Geschwindigkeit wird der aus der Normalkraft
                              										N entstehende Reibungswiderstand fN zu überwinden sein.
                           Ist v die Geschwindigkeit der Kraft P (Zahndruck) und v1 diejenige des Widerstandes Q, so wird
                           0 = Q . v1
                              									+ fN . u – v . P
                           sein, während
                           0 = Q – N cos δ1
                              									+ f . N sin δ1
                           0 = Q – N (cos
                                 										δ1
                              									– f . sin δ1)
                           bezieh.
                           
                              N=\frac{1}{cos\,\delta_1-f\,.\,sin\,\delta_1}\,.\,Q=a\,.\,Q
                              
                           als Normaldruck folgen wird, welcher in die obere Gleichung
                              									eingesetzt
                           v . P = (v1
                              									+a . f . u) Q
                           bezieh.
                           
                              \frac{P}{Q}=\frac{v_1}{v}+a\,.\,f\,.\,\frac{u}{v}
                              
                           ergibt.
                           Weil nun nach Gleichungen 8 und 3
                           
                              \frac{v_1}{v}=\frac{s_1}{s}=\frac{cos\,(\alpha-\delta_1)}{cos\,\delta_1}
                              
                           und nach Gleichung 9
                           
                              u=\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}\,.\,v,
                              
                           sowie
                           
                              a=\frac{1}{cos\,\delta_1-f\,.,sin\,\delta_1}
                              
                           ist, so wird nach Einführung dieser Werthe
                           \frac{P}{Q}=\frac{cos\,(\alpha-\delta_1)}{cos\,\delta_1}+f\,.\,\frac{sin\,\alpha}{cos\,\delta_1}\,.\,\frac{1}{cos\,\delta_1-f\,.\,sin\,\delta_1}
                              									(20
                           als Kraftlastverhältniss sich ergeben.
                           Bei winkelrechter Achsenschränkung wird α = 90°, sin α = 1 und cos (α – δ1) = sin δ1, wobei nach
                              									regelrechter Ausrechnung
                           
                              \frac{P}{Q}=\frac{sin\,\delta_1\,.\,cos\,\delta_1+f\,.\,cos^2\,\delta_1}{cos^2\,\delta_1-f\,.\,sin\,\delta_1\,.\,cos\,\delta_1}
                              
                           
                           bezieh.
                           
                              \frac{P}{Q}=\frac{tg\,\delta_1+f}{1-f\,.\,tg\,\delta_1}
                              
                           entsteht.
                           Wird die Reibungszahl in Tangente des Reibungswinkels ausgedrückt, also f = tgφ gemacht und in Rechnung gesetzt, so wird
                           \frac{P}{Q}=\frac{tg\,\delta_1+tg\,\varphi}{1-tg\,\delta_1\,.\,tg\,\varphi}=tg\,(\delta_1+\varphi) . . (21
                           Ein Betrieb ist für P = ∞ unmöglich. Wird daher (δ1 + φ) = 90° bezieh. tg 90 =
                              									∞, so entspricht dies δ1 = 90 – φ.
                           Wenn daher die Zahnrichtung des getriebenen Rades gegen die Radachse um δ1 ∾ 80° abweicht, so
                              									ist ein Betrieb mit Schrägzahnrädern und winkelrecht verschränkten Achsen
                              									ausgeschlossen.
                           Für (δ + δ1) = 90° wird nach Gleichung 6
                           
                              \frac{r_1\,.\,z}{r\,.\,z}=\frac{sin\,\gamma}{sin\,\gamma_1}=\frac{cos\,\delta}{cos\,\delta_1},
                              
                           weil cos δ = cos (90 – δ1) = sin δ1 ist,
                           
                              \frac{r_1\,.\,z}{r\,.\,z_1}=\frac{sin\,\delta_1}{cos\,\delta_1}=tg\,\delta_1
                              
                           sein, woraus
                           
                              \frac{r_1}{r}=\frac{z_1}{z}\,.\,tg\,\delta_1
                              
                           als Verhältniss der Radhalbmesser bezieh. der Krafthebelarme
                              									folgt.
                           Wird das Verhältniss der Kraftmomente
                           
                              \frac{r_1\,.\,Q}{r\,.\,P}=\frac{M_1}{M}=\frac{z_1}{z}\,.\,tg\,\delta_1\,.\,\frac{Q}{P}
                              
                           gemacht und
                           P = tg (δ1
                              									+φ ) . Q
                           gesetzt, so ist
                           
                              \frac{z_1}{z}\,.\,\frac{tg\,\delta_1}{tg\,(\delta_1+\varphi)}\,.\,\frac{Q}{Q}=\frac{M_1}{M},
                              
                           woraus
                           \frac{z_1}{z}=\frac{tg\,(\delta_1+\varphi)}{tg\,\delta_1}\,.\,\frac{M_1}{M} . . . . . (22
                           sich ergibt.
                           Wird das Verhältniss
                           
                              \frac{tg\,\delta_1}{tg\,(\delta_1+\varphi)}=\mu
                              
                           als Wirkungsgrad bezeichnet, so folgt
                           
                              \frac{tg\,\delta_1}{tg\,(\delta_1+\varphi)}\,.\,\frac{z_1}{z}\,.\,M=M_1
                              
                           bezieh.
                           M_1=\mu\,.\,\frac{z_1}{z}\,.\,M . . . . . (23
                           als statisches Moment der Widerstandskraft Q bezieh. M1
                              									= Q . r1.
                           Da für φ = 6°
                           tg φ = 0,1 = f
                           als Reibungszahl stählerner bezieh. Bronzeräder im Eingriff
                              
                              									mit gut geölten Gusseisenrädern angenommen werden kann, so folgen für
                              									Steigungswinkel
                           
                              
                                 
                                    δ
                                    1
                                    
                                 =
                                 6°
                                 8°
                                 10°
                                 12°
                                 14°
                                 16°
                                 18°
                                 
                              
                                 
                                    tgδ
                                    1
                                    
                                 =
                                 0,1
                                 0,14
                                 0,176
                                 0,213
                                 0,25
                                 0,287
                                 0,325
                                 
                              
                                 tg (δ1 + φ)
                                 =
                                 0,213
                                 0,25
                                 0,287
                                 0,325
                                 0,364
                                 0,404
                                 0,445
                                 
                              
                                 Wirkungsgrade μ
                                 =
                                 0,47
                                 0,56
                                 0,60
                                 0,65
                                 0,68
                                 0,71
                                 0,73
                                 
                              
                           Einen wesentlichen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Schraubenräder haben nebst dem
                              									grundlegenden Factor, dem Steigungswinkel, noch die Elemente, welche die Grösse der
                              									Reibungszahl bestimmen, wie Materialbeschaffenheit, Härte, Politurfähigkeit und
                              									Flächenpressung der Radzähne, ausserdem noch Oelmaterial, Temperatur desselben und
                              
                              									Gleitgeschwindigkeit der Zähne. Wie beträchtlich die Abweichungen des Wirkungsgrades
                              									durch Geschwindigkeitswechsel werden können, zeigt die folgende Tabelle A, welche
                              									nach Versuchsergebnissen von W. Sellers und Thurston zusammengestellt sind (vgl. Zeitschrift d. V. d. I., 1887 Bd. 31 Nr. 22 * S. 455).
                              									Trotzdem hierin Zahnflanken- und Zapfenreibung
                           Tabelle A. Mittlere Wirkungsgrade μ
                              									in Procenten.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 307, S. 151
                              Minutliche Umlaufszahl des
                                 										Getriebes; Theilkreisgeschwindigkeit des treibenden Rades; Stirnräder; SchraubenräderSchraubenräder, Schneckenräder;
                                 										Bemerkungen; Gewindezahl, Steigungswinkel, Uebersetzung; v m/Sec. minutliche
                                 										Theilkreisgeschwindigkeit des treibenden Schrauben- oder Schneckengetriebes.,
                                 										Bei z = 1 ist die Schleifgeschwindigkeit    Zahndruck P wechselnd bei
                                 										Stirnrädern 200 bis 1800 k, bei Schraubenrädern 500 bis 2400 k, Alle
                                 										Schraubengetriebe von d = 101,6 mm Durchmesser laufen in dasselbe Rad von D =
                                 										473 mm Durchmesser und z1 = 39 Zähnezahl, Radzapfendurchm. d3 = 75 mm
                                 										Getriebzapfen d2 = 75 mm ist zugleich Spurzapfen. Zwischen diesen und der
                                 										Spurpfanne ist ein loser Druckring aus Hartbronze eingelegt. Temperatur des
                                 										Oelbades schwankt zwischen 40 und 80° C.
                              
                           
                           beider gusseisernen Räder mit inbegriffen sind, so weist
                              									diese Zusammenstellung doch wesentlich höhere Wirkungsgrade auf, als das
                              									vorbeschriebene Beispiel.
                           
                              
                                 (Schluss folgt.)