Baue dein Zahnrad-Getriebe

Setze Zahnräder, verbinde Achsen und wähle Antrieb und Ausgang. Vergleiche Drehrichtung, Tempo und nutzbares Drehmoment.

Für dich als Begleitung: Besprecht zuerst eure Vermutung, startet den Versuch und vergleicht eine Veränderung.

Nallos Begleitung für Eltern

Wie dreht sich das größere Rad?

Der Aufbau ist bereit. Besprecht eure Vermutung und startet den Versuch.

Dein Aufbau0,0 s

Setze und ziehe Zahnräder. Beim Loslassen rasten nahe Räder am richtigen Abstand ein. Zahnräder auf derselben Achse bewegen sich gemeinsam. Pfeiltasten verschieben die Auswahl.

Vermute, was passiert
Messwerte anzeigen
Drehzahl am Ausgang-30,00 U/min
Ausgang / Antrieb-0,50
Verfügbares Drehmoment1,60 Nm
Bremsmoment0,20 Nm

So kannst du es erklären

Zähne greifen ineinander. Größere und kleinere Zahnräder übertragen Drehung mit unterschiedlichen Drehzahlen. Bei äußeren Zahneingriffen drehen Nachbarn entgegengesetzt.

Ein einzelnes Zwischenrad verändert bei einer einfachen Kette die Richtung, aber nicht das Übersetzungsverhältnis zwischen erstem und letztem Rad. Zwei verschieden große Räder auf einer Achse können eine weitere Übersetzungsstufe bilden.

Eine Idee zum Weiterforschen

Baue erst zwei Räder. Ergänze danach ein Zwischenrad und halte Antriebs- und Ausgangsrad gleich. Vergleiche dann mit zwei Stufen auf zwei Zahnradebenen.

Erklärhilfe, Beispiele und Modellgrenzen

Einfach erklären

Zähne greifen ineinander. Größere und kleinere Zahnräder übertragen Drehung mit unterschiedlichen Drehzahlen. Bei äußeren Zahneingriffen drehen Nachbarn entgegengesetzt.

Ein einzelnes Zwischenrad verändert bei einer einfachen Kette die Richtung, aber nicht das Übersetzungsverhältnis zwischen erstem und letztem Rad. Zwei verschieden große Räder auf einer Achse können eine weitere Übersetzungsstufe bilden.

Eine Vergleichsidee

Baue erst zwei Räder. Ergänze danach ein Zwischenrad und halte Antriebs- und Ausgangsrad gleich. Vergleiche dann mit zwei Stufen auf zwei Zahnradebenen.

Was das Modell zeigt

Äußere Stirnräder mit gleichem Modul; ideale feste Achsen, offene Übertragungsketten, keine Riemen oder Planetengetriebe. Teilkreisabstand entscheidet, ob Räder greifen. Die hintere Ebene wird aufgeklappt dargestellt. Gestrichelte Linien verbinden Räder derselben Achse; ihre tatsächlichen Mittelpunkte bleiben gleich. Der Antrieb hält seine eingestellte Drehzahl bis zur angegebenen Drehmomentgrenze; eine zu hohe Last blockiert ihn. Wirkungsgrade werden entlang des verbundenen Übertragungswegs multipliziert. Zahnbruch, Elastizität, Zahnflankenspiel und Beschleunigung werden nicht modelliert.

Physikalische Grundlagen

Carnegie Mellon · Gears

Simulation zum gemeinsamen Erkunden. Keine Auslegung für echte elektrische Anlagen, Hebezeuge oder Maschinen.