Zahnräder, Stirnradgetriebe

Geschwindigkeit:

Treibende Kraft ist das grüne Zahnrad und untersetzt das blaue Zahnrad im Verhältnis 72 / 24. Alle Zahnräder besitzen das Modul-Verhältnis m=3, mit einem Kopfspiel von 2 Pixel.

Zahnrad

Mit SVG (Scalable Vector Graphics) lässt sich der Effekt eines drehenden Zahnrads leicht erzeugen. Im Internet gibt es hierfür viele Beispiele. Diesen Ansatz habe ich nach kurzer Zeit verworfen! Die Zähne unterschiedlich großer Zahnräder müssen ja passgenau (Kopfspiel) zusammen greifen. Das obige Bild soll veranschaulichen wie Profis (Werkzeugmacher) so ein Zahnrad betrachten. Die Kernbotschaft lautet: Modul (m) Teilung (p) und der Teilkreisdurchmesser charakterisieren so ein Zahnrad.

Die obige Animation besteht aus JavaScript mit Canvas als Visualisierungsstruktur. Eine JavaScript-Klasse mit dem Namen Zahnrad bestimmt die Eigenschaften, wobei der Anwender nur das Modul m (für alle Zahnräder gleich) und die Zähnezahl z (unterschiedlich) bestimmen muss.
Eine zweite JavaScript-Klasse mit dem Namen Getriebe fügt die Anzahl der Zahnräder zusammen. Eine dritte JavaScript-Klasse wird zum Zeichnen benötigt. Diese Klasse besteht aus translate(), rotate(), arc(), Math.Pi und Math.cos(). Bislang habe ich mich ja nur mit der Programmiersprache Python beschäftigt und dieses Beispiel https://github.com/GarryBGoode/manim-GearBox durchgeackert.