Teilkreisdurchmesser-Rechner

Der Teilkreisdurchmesser beschreibt einen gedachten Kreis, auf dem miteinander kämmende Zahnräder theoretisch ohne Schlupf abrollen. Er gehört zu den zentralen Größen der Stirnradauslegung, weil Achsabstand, Drehzahlverhältnis und Zahnabstand mit den Teilkreisen zusammenhängen. Das reale Zahnrad hat an den Zahnspitzen einen Kopfkreisdurchmesser und am Grund der Zahnlücken einen kleineren Fußkreisdurchmesser. Der Teilkreis liegt zwischen diesen sichtbaren Grenzen. Bei einem metrischen Stirnrad ist der Teilkreisdurchmesser das Produkt aus Modul und Zähnezahl. Der Modul beschreibt die Zahngröße als Millimeter Teilkreisdurchmesser je Zahn. Kämmende Räder benötigen deshalb normalerweise denselben Modul und Eingriffswinkel. Der Rechner bestimmt außerdem die Umfangsteilung als Pi mal Modul. Sie ist die Strecke auf dem Teilkreis zwischen entsprechenden Punkten benachbarter Zähne. Ihre ungefähre Hälfte ergibt die Standardzahndicke am Teilkreis vor Anpassungen des Zahnspiels. Der Kopfkreisdurchmesser folgt der üblichen Standardbeziehung für volle Zahnhöhe: Modul mal um zwei erhöhte Zähnezahl. Der Fußkreisdurchmesser ist Modul mal um zweieinhalb verringerte Zähnezahl. Dies entspricht einer Kopfhöhe von einem Modul und einer Fußhöhe von 1.25 Modul. Der Grundkreisdurchmesser ist Teilkreisdurchmesser mal Kosinus des Eingriffswinkels. Von diesem Grundkreis wird die Evolvente erzeugt, weshalb der Eingriffswinkel wichtig bleibt, obwohl er den Teilkreisdurchmesser selbst nicht verändert. Diese Formeln beschreiben ein außenverzahntes Standardstirnrad ohne Profilverschiebung. Profilverschiebung, abweichende Kopfhöhen, Innen- und Schrägverzahnungen, Zahnspielanpassungen, Protuberanzwerkzeuge und Kopfrücknahmen erfordern zusätzliche Berechnungen. Bei kleiner Zähnezahl kann ohne geeigneten Eingriffswinkel oder positive Profilverschiebung auch Unterschnitt auftreten. Der angezeigte Fußkreisdurchmesser ist daher ein nominaler Auslegungswert und kein Ersatz für die tatsächliche Werkzeuggeometrie oder Fertigungszeichnung. Nutzen Sie den Rechner für erste Entwürfe, Achsabstandsprüfungen, Übungsaufgaben und schnelle Katalogkontrollen. Zwei kämmende außenverzahnte Räder haben einen nominalen Achsabstand von der halben Summe ihrer Teilkreisdurchmesser; ihr Drehzahlverhältnis ist das umgekehrte Verhältnis der Zähnezahlen. Die Fertigung muss den maßgeblichen ISO-, AGMA-, DIN- oder Unternehmensstandards folgen und Toleranzen, Qualitätsstufe, Werkstoff, Wärmebehandlung, Zahnbreite, Tragfähigkeit, Schmierung und Prüfanforderungen berücksichtigen.