Bereich 3: Maschinentechnik
1
Getriebe im Alltag
Getriebe übertragen Kraft und Bewegungen und können Bewegungsrichtungen ändern.
1.1
Benenne 3 Getriebe, die in der Abbildung 9 dargestellt sind. Kennzeichne die Getriebe durch die entsprechende Ziffer und nenne jeweils eine Alltagsanwendung.
Tabelle 7: Getriebearten
Abbildung 9: Getriebearten
| Ziffer | Getriebeart | Alltagsanwendung |
|---|---|---|
| 1 | Stirnradgetriebe | Uhrwerk |
| 2 | ||
| 3 | ||
| 4 |
(3 P)
1.2
Betrachte Abbildung 10 und entscheide, ob die getroffenen Aussagen wahr oder falsch sind.
Abbildung 10: Schematische Darstellung eines Getriebes
| wahr | falsch | |||
|
Das Antriebsrad hat die gleiche Drehrichtung wie das Abtriebsrad.
|
|
|
||
|
Ist der Riemen gekreuzt, ändert sich die Drehrichtung zum nächsten Rad.
|
|
|
||
|
Die Drehzahl von Antriebsrad zu Abtriebsrad verändert sich ins Schnelle.
|
|
|
||
|
Die Doppelräder sind mit einer Achse verbunden.
|
|
|
(2 P)
5 P
2
Getriebe berechnen
2.1
Ein Getriebe hat an 
Zähne, an 
Zähne.
Berechne das Übersetzungsverhältnis
Zähne, an Zähne.
Berechne das Übersetzungsverhältnis
(1 P)
2.2
Ein Getriebe hat an 
Zähne, an 
soll ein 6-faches Drehmoment (Kraft) verfügbar sein. Berechne, wie viele Zähne 
haben muss.
Zähne, an soll ein 6-faches Drehmoment (Kraft) verfügbar sein. Berechne, wie viele Zähne haben muss.
(1 P)
2 P
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1
Getriebe im Alltag
1.1
| Ziffer | Getriebeart | Alltagsanwendung |
|---|---|---|
| 1 | Stirnradgetriebe | Uhrwerk |
| 2 | Kettengetriebe (Zugmittelgetriebe) | Fahrrad, Kraftrad, ... |
| 3 | Riemengetriebe (Zugmittelgetriebe) | Ständerbohrmaschine, Lichtmaschine, ... |
| 4 | Reibradgetriebe | Dynamo, ... |
| 5 | Kegelgetriebe | Mechanische Bohrmaschine, Rührgerät, ... |
| 6 | Schneckengetriebe | Schranke, ... |
| 7 | Zahnstange | Presse, ... |
1.2
| wahr | falsch | |||
|
Das Antriebsrad hat die gleiche Drehrichtung wie das Abtriebsrad.
|
|
|
||
|
Ist der Riemen gekreuzt, ändert sich die Drehrichtung zum nächsten Rad.
|
|
|
||
|
Die Drehzahl von Antriebsrad zu Abtriebsrad verändert sich ins Schnelle.
|
|
|
||
|
Die Doppelräder sind mit einer Achse verbunden.
|
|
|
2
Getriebe berechnen
2.1
![\(\begin{array}[t]{rll}
i&=&\dfrac{Z_2}{Z_1} &\quad \; \\[5pt]
i&=&\dfrac{54}{18} &\quad \; \\[5pt]
i&=&3
\end{array}\)](https://www.schullv.de/resources/formulas/6a598952fa275d8352e68747b9a36751dc884cf9f703aae522ebca41880b9290_light.svg)
Das Übersetzungsverhältnis 
ist somit 3:1.
2.2
![\(\begin{array}[t]{rll}
i&=&\dfrac{Z_2}{Z_1} &\quad \; \\[5pt]
6&=&\dfrac{Z_2}{15} &\quad \scriptsize \mid \cdot 15\; \\[5pt]
Z_2&=&6\cdot 15 &\quad \; \\[5pt]
Z_2&=&90 &\quad \; \\[5pt]
\end{array}\)](https://www.schullv.de/resources/formulas/77cf7054376e8230ea91f900e49ca0e812ad339201696e76673e5204107037be_light.svg)
Also muss das Ausgangszahnrad 90 Zähne haben, damit das Drehmoment des Getriebes 6-mal größer.