Kraftbegrenzungen für Zahnstange und Ritzel

Ich greife auf die Möglichkeit zurück, ein Zahnstangengetriebe zu verwenden, um ein mittelschweres Objekt zu bewegen. Ich habe die Zahnradbahn noch nie für ein größeres Projekt verwendet, daher habe ich keine intuitive Grundlage für die Beurteilung der Eignung der Zahnstange für diese Anwendung. Um die Faktoren Geschwindigkeit und Beschleunigung beiseite zu legen, möchte ich die Frage folgendermaßen stellen:

Welche ungefähre Größe Zahnstange und Ritzel würde benötigt, um ein Gewicht von 2000 Pfund vertikal aufzuhängen?

Alternativ könnte wie viel Gewicht mit einer 1 "breiten Zahnstange mit 6 Zähnen pro Zoll zuverlässig aufgehängt werden?

Die Lebensdauer von Zahnrädern (für die ein Zahnstangenmechanismus im Grunde genommen gilt) ist durch Zahnversagen, Verschleiß und Lochfraß begrenzt. Die Antwort auf Ihre Frage hängt also nicht nur von der auf die Zahnstange wirkenden Kraft ab, sondern auch von der erforderlichen Lebensdauer, der Schmierung, der Geometrie des Zahnrads und der Zahnstange sowie der Materialkombination. Dies bedeutet, dass Ihr Rack diese Kraft zwar eine Stunde lang halten kann, nach einigen Wochen jedoch möglicherweise ausfällt.

Es gibt mehrere Bücher und Richtlinien zum Bemaßungsprozess von Zahnradpaaren. Verwenden Sie sie einfach, da sie auch auf Ihr Problem zutreffen. Der Unterschied zwischen einem Zahnradpaar und einem Zahnstangen- und Ritzelmechanismus besteht darin, dass eines Ihrer Zahnräder einen unendlichen Teilkreisdurchmesser hat.

Um einen Kostenvoranschlag zu erhalten, empfehle ich Ihnen, mit Ihrer bevorzugten Suchmaschine nach Zahnstange und Ritzel zu suchen und in den Katalogen der Lieferanten nachzuschlagen. Einige von ihnen berichten von maximaler Kraft.