Zum Inhalt
Anmelden
Alle Apps

Nutbaustein-Werkstatt (3D)

Über diese App

Ein Konstruktionsbaukasten in 3D aus nachgebauten Originalteilen der Epoche grau/rot: Bausteine mit Nut und Zapfen, Metallachsen, Zahnräder (Modul 1,5) auf Flachnaben und ein Motor mit Schnecke im 15-mm-Raster. Das Getriebe läuft echt: Übersetzung, Drehsinn und Drehmoment je Stufe, Zwischenrad und Schnecke, ein Fahrzeug auf dem Rollenprüfstand. Fünf Vorlagen auch als Bauanleitung.

Mit Erklärmodus: Ein KI-Tutor führt dich durch die App, zeigt in der Szene, worauf es ankommt, und beantwortet deine Fragen.

Worum es geht

Zahnradgetriebe verwandeln Drehzahl in Drehmoment und umgekehrt. Die Übersetzung i = z₂/z₁ gibt an, wie viel langsamer und kräftiger das getriebene Rad dreht. Zwei Räder kämmen nur, wenn ihr Achsabstand der Summe der Teilkreisradien entspricht. Im Nut-Zapfen-System mit 15-mm-Raster und Modul 1,5 sind das 0,75 · (z₁ + z₂) mm: 10 und 30 Zähne passen auf 30 mm, 10 und 20 Zähne bräuchten 22,5 mm und passen nicht ins Raster.

Was die App zeigt

Ein Konstruktionsbaukasten in 3D aus nachgebauten Originalteilen der Epoche grau/rot, jedes nach Nummer, Farbe und Bild einer Teiledatenbank: graue Bausteine 15 und 30 mit Nut und schwarzem Zapfen, rote Bausteine 15 mit Bohrung, Metallachsen von 30 bis 125 mm, ein Ritzel mit 10 Zähnen, Zahnräder mit 20, 30 und 40 Zähnen auf roter Flachnabe, eine Schnecke, Reifen 45, eine Drehscheibe 60 und der graue Motor mit roter Schnecke. Startet der Motor, läuft das Getriebe über seine Schnecke. Das Getriebe-Panel zeigt für jede Achse Drehzahl, Drehsinn, Übersetzung, Drehmoment und die Stufen vom Motor bis dorthin. Verspannte Getriebe und Selbsthemmung erkennt die App.

Selbst ausprobieren

Lade die Untersetzung 30 : 1 und tippe auf die Drehscheibe: Schnecke auf ein Ritzel mit 10 Zähnen, dann 10 zu 30. Vergleiche ein kleines und ein großes Zwischenrad, die Drehzahl am Abtrieb bleibt gleich. Lass die Drehscheibe mit Schnecke laufen und schalte den Motor ab: Sie bleibt stehen. Oder bau frei: Steine setzen, Achse durch die Bohrung stecken, Zahnräder aufsetzen und den Motor so stellen, dass seine Schnecke in ein Zahnrad greift.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Übersetzung eines Zahnradgetriebes?
Die Übersetzung einer Stufe ist i = z₂/z₁, also Zähne des getriebenen Rads durch Zähne des treibenden. Bei mehreren Stufen multipliziert man die Einzelübersetzungen. Die Abtriebsdrehzahl ist die Antriebsdrehzahl geteilt durch i, das Drehmoment wächst ohne Reibung um den Faktor i.
Was bewirkt ein Zwischenrad?
Ein Zwischenrad (Zwischenzahnrad) sitzt zwischen zwei Zahnrädern und kehrt die Drehrichtung ein weiteres Mal um. Die Gesamtübersetzung ändert es nicht, egal wie viele Zähne es hat: Seine Zähnezahl kürzt sich aus z₂/z₁ · z₃/z₂ = z₃/z₁ heraus.
Warum ist ein Schneckengetriebe selbsthemmend?
Bei einer eingängigen Schnecke ist der Steigungswinkel des Gewindegangs klein. Die Reibung im Gewinde ist dann größer als die Kraft, die das Rad in Umfangsrichtung auf die Schnecke ausübt. Das Rad kann die Schnecke deshalb nicht drehen; die Last bleibt ohne Bremse stehen.
Was kann ich im Nut-Zapfen-Baukasten bauen?
Getriebe, Fahrzeuge und Drehscheiben aus Bausteinen mit Nut und Zapfen, Metallachsen, Zahnrädern, Schnecke, Reifen und Motor im 15-mm-Raster. Fünf Vorlagen gibt es fertig oder als Bauanleitung; dein eigenes Modell bleibt im Browser gespeichert.

Fach: Technische Mechanik

Mehr aus Technische Mechanik

Eine VisuApp von heyprof: interaktiv, kostenlos im Browser, ohne Anmeldung. Was ist eine VisuApp? · Alle Apps