Lassen Sie uns das etwas genauer betrachten. Die Zahnstange sieht aus wie ein gerader Stab mit Zähnen auf einer Seite – wie bei einem Kamm. Wenn dieser Stab geschoben oder gezogen wird, bewegt er sich entlang einer geraden Linie. Das Ritzel ist also ein kleines rundes Zahnrad mit eigenen Zähnen. Dieses Ritzel dreht sich und greift in die Zähne der Zahnstange ein. Wenn das Ritzel gedreht wird, wird die Zahnstange gezwungen, sich entlang einer geraden Linie zu bewegen. So passen die Teile zusammen!
Vorteile der Zahnstange und Ritzels: Es gibt viele gute Dinge. Die erste, aber nicht unbedingt wichtigste Antwort ist, dass sie viel besser funktionieren als einige andere Getriebearten, wie Schneckengetriebe oder Kegelräder. Das liegt daran, dass Zahnstangengetriebe weniger Reibung haben, was auch weniger Reibung der Teile bedeutet. Weniger Reibung bedeutet, dass die Getriebe effizienter arbeiten können, wodurch alles reibungsloser läuft.
Lassen Sie uns nun besprechen, wie Zahnstangengetriebe funktionieren. Diese Zahnräder werden verwendet, um eine Drehung in eine lineare Bewegung umzuwandeln, was ihre Hauptfunktion ist. Wenn sich das Ritzel dreht, greifen seine Zähne in die Zähne der Zahnstange ein. Diese Bewegung zwingt die Zahnstange, gerade zu gleiten. Diese Art der Bewegung ist Teil vieler verschiedener Dinge, die wir kennengelernt haben, vom Lenken von Autos bis zum Heben von Gegenständen.
Das Zahnprofil oder die Form der Zahnräder ist ebenfalls sehr wichtig für die Funktion der Zahnräder untereinander. Die Zähne müssen genau im richtigen Winkel ausgerichtet sein. Die Zahnräder arbeiten hart und halten länger, wenn sie in der richtigen Größe geschnitten sind. Diese Winkel sind nicht willkürlich; sie werden so konzipiert und berechnet, dass sie eine optimale Leistung der Zahnräder gewährleisten.
Viele der Maschinen und Fahrzeuge, denen wir im Alltag begegnen, enthalten Zahnstangengetriebe, ohne dass wir es überhaupt wissen. In Autos beispielsweise unterstützen sie die sogenannte Servolenkung. Diese Funktion hilft dem Fahrer, die Räder viel einfacher zu drehen. Ohne sie kann das Bewegen der Räder ziemlich schwierig sein, insbesondere wenn das Auto steht oder eine niedrige Geschwindigkeit hat.
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