Titel: | Ueber Zahnräder. Von John Oldham. |
Fundstelle: | Band 42, Jahrgang 1831, Nr. CVII., S. 400 |
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CVII.
Ueber Zahnraͤder. Von John Oldham.
Aus dem London Journal of Arts. October 1831, S.
33.
Mit einer Abbildung auf Tab. VII.
Oldham, uͤber Zahnraͤder
Ich hatte kuͤrzlich ein Raͤderwerk aufzustellen, welches sehr große
Genauigkeit erforderte, indem es so sanft als moͤglich gehen mußte. Es
scheint, daß mir meine Aufgabe gelang, und daß ich mich zur Loͤsung derselben
eines Verfahrens bediente, welches einige Originalitaͤt besizt, und welches
daher einer Bekanntmachung wuͤrdig seyn duͤrfte, obschon dieser
Gegenstand bereits von so gewichtigen Maͤnnern bearbeitet wurde, daß wenig
Neues daruͤber zu erwarten war. Ich habe verschiedene Kruͤmmen
fuͤr die Zaͤhne der Raͤder versucht, fand jedoch keine, welche
ihrem Zweke so gut entsprach, wie die Epicycloide. Das Technical Repository vom J. 1822. Bd. I. enthaͤlt mehrere sehr
schaͤzenswerthe Aufschluͤsse uͤber diesen Gegenstand.
Bei den Raͤdern, die ich zu machen hatte, waren die Zaͤhne und die
Zwischenraͤume zwischen denselben gleich, ausgenommen an den Scheiteln und am
Grunde der Zaͤhne, wo nur spaͤrliches Licht sichtbar wurde. Um nun den
Umfang eines Kreises aus seinem Durchmesser aus eine sichere Weise, und ohne viele
Berechnungen, die fuͤr Ungeuͤbtere laͤstig sind, zu finden,
bediente ich mich folgender geometrischer Construction, welche, wie man sich
uͤberzeugen wird, keinen Fehler des Durchmessers gegen den Kreis
enthaͤlt, der uͤber 0,00001 betruͤge: ein Fehler, welchen man
auch an den gelungensten Arbeiten nie zu entdeken im Stande waͤre.
Man nehme den Durchmesser irgend eines Rades oder Kreises mit dem Zirkel, und trage
ihn von A bis B und D (Fig. 23) auf eine
horizontale oder Grundlinie auf; man errichte auf dieser eine senkrechte, und trage
auf diese leztere dieselbe Entfernung von A bis M, N, K auf; ferner beschreibe man von B, D die beiden Bogen, welche einander in E durchschneiden; von D und
E aus beschreibe man mit derselben Entfernung die
beiden Bogen, welche sich in F durchschneiden. Dann
ziehe man von D aus eine, mit AK parallele Linie, welche die Linie B, F in C durchschneidet,
und beschreibe auf dieser den Kreis G, H, O, P, – C, K, wird dann
der Umfang eines Kreises seyn, von welchem G, C der
Durchmesser ist: der Fehler hiebei wird etwas weniger betragen als den
hunderttausendsten Theil von GC. Hieraus folgt,
daß, wenn C der Mittelpunkt oder das Gelenk eines
Sectors oder Proportionalzirkels oder Tasterzirkels ist, die Oeffnung von irgend
einem derselben den Umfang und Durchmesser von was immer fuͤr einem Rade oder
Kreise, welches zu einer und derselben Zeit verlangt werden moͤchte,
ausdruͤken oder angeben wird.
Soll ein Rad eine ungerade Zahl von Zaͤhnen haben, z.B. 67 Zaͤhne von 1
Zoll Hoͤhe fuͤr den Zahn und den Zwischenraum, so ziehe man eine
gerade Linie, welche 67 × 2 = 134 Eintheilungen gleich ist, spanne dann den
Sector KL, und man wird den Durchmesser haben, –
O, P des Proportional- oder Tasterzirkels
wird mithin der naͤmliche seyn.
Soll man aus einem soliden, blanken Metallkreise ein Rad schneiden, welches 43
Zaͤhne von 1/2 Zoll Hoͤhe hat, und ist das Verhaͤltniß der Dike
und Hoͤhe so gegeben, daß 4/5 oder 3/4 ihrer Hoͤhe ihre Dike seyn
sollen, so reducire man jedes dieser Verhaͤltnisse auf eine Decimalzahl, und
theile dann diese in 3,1416 – der Quotient, den man hieraus erhaͤlt,
wird die Zahl der Zwischenraͤume seyn, die man fuͤr die Scheitel der
Zaͤhne zur Linie K, L hinzuzaͤhlen, oder
fuͤr den Kreis, der den Grund der Zaͤhne begraͤnzt, von
derselben abziehen muß. Polygone von Primzahlen koͤnnen durch diese Mittel
leicht ausfindig gemacht werden.
Man wird bemerken, daß der Zirkel, dessen man sich bei dieser geometrischen Aufgabe
bedient, vom Anfange bis zum Ende der Construction nicht veraͤndert werden
darf.