Übersetzungsverhältnis-Rechner
Ein treibendes Rad mit 20 Zähnen und ein getriebenes mit 40 ergeben ein Verhältnis von 2, also eine Untersetzung: Aus 1000 U/min am Eingang werden 500 U/min am Ausgang. Über 1 wird der Abtrieb langsamer, unter 1 schneller. Gratis in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Treiberzähne
- 20
- Getriebene Zähne
- 40
- Treiberwellendrehzahl (optional)
- 1.000
- N1
- 20
- N2
- 40
- Übersetzungsverhältnis
- 2
- Verhältnis
- 2
Ein Übersetzungsverhältnis-Rechner wandelt zwei Zähnezahlen in das dimensionslose Übersetzungsverhältnis um, das Wellendrehzahlen in einem einfachen Zahnradeingriff verbindet. Geben Sie die Zähnezahl des treibenden (Eingangs-)Rades N1 und des getriebenen (Ausgangs-)Rades N2 ein; das Werkzeug liefert das Übersetzungsverhältnis GR gleich N2 über N1, das reziproke Geschwindigkeitsverhältnis als Drehzahlmultiplikator, eine lesbare Verhältniszeichenkette, eine Getriebeklasse Untersetzung, Overdrive oder eins-zu-eins, die geschlossene Formel, eine kurze Nachricht und geordnete Substitutionschritte. Hobby-Robotik, Maschinenbau-Hausaufgaben, Getriebevergleiche und Firmware-Unit-Tests brauchen dasselbe deterministische GR ohne CAD-Paket.
Was das Übersetzungsverhältnis bei einem einfachen Zahnradeingriff bedeutet
Bei einem einfachen äußeren Eingriff ist das treibende Rad das Eingangsrad, das Sie drehen oder das ein Motor dreht, und das getriebene Rad ist das Ausgangsrad, das folgt. Hat der Treiber N1 Zähne und der Getriebene N2, schreitet jede volle Umdrehung des Treibers genau N1 Zähne am Teilkreis vor, sodass der Getriebene N1 über N2 einer Umdrehung drehen muss.
Das Standard-Übersetzungsverhältnis GR ist daher N2 geteilt durch N1: ist GR größer als eins, ist das Paar eine Drehzahluntersetzung (getriebener größer, Ausgang langsamer, ideales Drehmoment multipliziert mit GR unter Vernachlässigung von Verlusten); ist GR kleiner als eins, ist das Paar ein Overdrive (getriebener kleiner, Ausgang schneller); ist GR gleich eins, ist das Paar eins-zu-eins mit gleichen Zähnezahlen. Das Geschwindigkeitsverhältnis, manchmal Drehzahlverhältnis-Multiplikator genannt, ist das Reziproke N1 über N2 und genau der Faktor, der die Eingangsdrehzahl in die Ausgangsdrehzahl skaliert.
Unterrichtsaufgaben und viele Online-Suchen formulieren dieselbe Idee als «Zähnezahlverhältnis» oder «Untersetzungsrechner»; dieses Werkzeug hält sich an die obigen geschlossenen Formen, damit Ergebnisse mit der Lehrbuchalgebra und nicht mit ungefähren Durchmesserverhältnissen übereinstimmen. Äußere Gerad- und Schrägverzahnungen kehren den Drehsinn um, innere behalten ihn; dieser Rechner meldet nur Beträge und Verhältnisklasse — er kodiert weder Drehrichtung noch Wirkungsgrad. Null Zähne ist kein physikalisches Zahnrad: beide Zähnezahlen müssen streng positive endliche Zahlen sein, und jeder null- oder nichtpositive Wert ist ein harter Validierungsfehler.
Anwendungsfälle
Robotik- und Hobby-Getriebeauslegung
Maker stecken Ritzel- und Stirnradzähnezahlen plus Motor-U/min ein, um die Wellenausgangsdrehzahl zu schätzen und eine Untersetzungsstufe ohne CAD zu wählen.
Firmware-Unit-Tests für Antriebsstrang-Mathematik
Erzeugen Sie bekannte Untersetzungs-, Overdrive- und 1:1-Fälle plus gezielte Null-Zähne-Ablehnungen für erwartete Werte eingebetteter Getriebe.
Häufige Fragen
Was ist das Übersetzungsverhältnis zweier kämmender Zahnräder?
Für einen Treiber mit N1 Zähnen und ein getriebenes Rad mit N2 gilt GR = N2/N1.
Ist ein Verhältnis größer als 1 Untersetzung oder Overdrive?
GR > 1 bedeutet Untersetzung (getriebener hat mehr Zähne, Ausgang dreht langsamer). GR < 1 bedeutet Overdrive.
Was passiert, wenn ein Zahnrad null Zähne hat?
Die Berechnung wird mit einer klaren Meldung abgelehnt, denn ein Zahnrad ohne Zähne gibt es nicht und die Rechnung würde durch null teilen. Beide Zähnezahlen müssen positive Zahlen sein.
Zeigt der Rechner die Drehrichtung an?
Nein. Er nennt den Betrag des Verhältnisses und ob es sich um eine Untersetzung, eine Übersetzung ins Schnelle oder ein Verhältnis eins zu eins handelt. Ein Außenradpaar kehrt die Drehrichtung um, ein Innenradpaar behält sie; Verluste sind nicht berücksichtigt.
Wie berechne ich die Ausgangsdrehzahl?
Geben Sie zusätzlich die Eingangsdrehzahl ein. Die Ausgangsdrehzahl ist die Eingangsdrehzahl mal Zähne des treibenden durch Zähne des getriebenen Rades: Bei 1000 U/min sowie 20 und 40 Zähnen sind es 500 U/min, in derselben Einheit.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/sci/gear-ratio \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"driver_teeth":20,"driven_teeth":40}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/gear-ratio", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"driver_teeth": 20,
"driven_teeth": 40
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/sci/gear-ratio",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"driver_teeth": 20,
"driven_teeth": 40
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/gear-ratio", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"driver_teeth":20,"driven_teeth":40}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"driver_teeth":20,"driven_teeth":40}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/gear-ratio", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"driver_teeth": 20,
"driven_teeth": 40
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "sci.gear_ratio",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Limits
max_abs | 1000000000000 |
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Optional fügen Sie die Eingangswellendrehzahl in einer beliebigen kohärenten Einheit (häufig U/min) hinzu, um die passende Ausgangsdrehzahl mit n_out gleich n_in mal N1 über N2 zu erhalten. Null oder nichtpositive Zähnezahlen werden mit einem klaren invalid_input-Fehler abgelehnt, damit die API nie still durch null teilt oder einen Eingriff erfindet.
Was das Übersetzungsverhältnis bei einem einfachen Zahnradeingriff bedeutet
Bruchzähnezahlen sind für theoretische skalierte Modelle akzeptiert, reale Zahnräder nutzen ganze Zähne; die Arithmetik bleibt nach fester Zwölf-Dezimal-Rundung für stabiles JSON in beiden Fällen exakt.
Wie Sie die API aufrufen und was zurückkommt
Beide Zähnezahlen müssen streng positiv sein; Werte bei oder unter null — einschließlich exakt null Zähne — werden abgelehnt. Senden Sie einen JSON-Körper mit zwei erforderlichen endlichen Zahlen: driver_teeth (Aliase N1, teeth_driver, driver und pinion_teeth) und driven_teeth (Aliase N2, teeth_driven, driven und gear_teeth). Absolutwerte müssen innerhalb der veröffentlichten Grenze von einer Billion bleiben, damit Quotienten in IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleiben. Optional fügen Sie input_speed (Aliase driver_speed, rpm_in, omega_in und n1) als endliche vorzeichenbehaftete Zahl in derselben Einheit ein, die Sie für output_speed erwarten, typischerweise Umdrehungen pro Minute. Bei Erfolg gibt die Antwort gerundete driver_teeth und driven_teeth zurück, spiegelt sie als N1 und N2, setzt gear_ratio und ratio auf dasselbe gerundete GR gleich N2 über N1, velocity_ratio auf N1 über N2, ratio_string auf ein N2:N1-Stil-Label, transmission auf eines von reduction, overdrive oder 1:1, formula auf die Zeichenkette GR gleich N2 über N1, message auf eine kurze englische Zusammenfassung und steps auf ein geordnetes Array von Substitutionszeilen. Wenn input_speed geliefert wird, enthält die Antwort auch input_speed, output_speed und speed_formula für n_out gleich n_in mal N1 über N2. Fehlgeschlagene Validierung — fehlende Felder, nichtendliche Zahlen, Werte außerhalb absoluter Grenzen, nichtendliches Verhältnis oder Geschwindigkeit, oder null Zähne — liefert invalid_input und wird nie berechnet. Der Preis ist pauschal $0.002 pro erfolgreicher Anfrage mit Einheitselement und null marginalem Einheitspreis.
Praktische Tipps, Grenzen und verwandte Suchen
Halten Sie Zähnezahlen und Drehzahlen im veröffentlichten absoluten Bereich, damit N2 über N1 und die skalierte Ausgangsdrehzahl nicht in nichtendliche Werte überlaufen, die der Solver ablehnen muss. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits N1 und N2 für einen einzelnen Eingriff haben; stammt die Quelle aus einem Mehrstufengetriebe, multiplizieren Sie Stufenverhältnisse offline oder verketten Sie Aufrufe. Bevorzugen Sie JSON-Zahlen, wenn Sie den Client steuern; numerische Zeichenketten werden nur akzeptiert, wenn sie einem strengen endlichen Zahlenmuster entsprechen, was Einfügepfade aus Tabellenkalkulationen ohne Annahme beliebigen Texts ermöglicht. Paaren Sie Unterrichtsbeispiele bewusst: zwanzig Treiberzähne und vierzig getriebene ergeben GR gleich zwei und Untersetzung; vierzig Treiber und zwanzig getriebene ergeben GR gleich ein halb und Overdrive; gleiche Zähnezahlen ergeben eins-zu-eins; und driver_teeth gleich null demonstriert den harten invalid_input-Pfad für null Zähne. Wenn Sie nur das dimensionslose Verhältnis brauchen, lassen Sie input_speed weg; wenn Sie die Motor-U/min vom Typenschild schon kennen, senden Sie sie, damit Hausaufgaben und Firmware-Tests GR und n_out in einem Aufruf prüfen können. Diese Seite zielt auf Suchen nach Übersetzungsverhältnis-Rechner, Zähnezahlverhältnis Treiber und Getriebener, Getriebeuntersetzungsrechner oder Ausgangsdrehzahl aus Zähnezahlen online; sie ist kein Mehrstufen-Zug-Solver, kein Modul- oder Diametralpitch-Geometriewerkzeug und kein Verlust- oder Wirkungsgradschätzer. Fehlgeschlagene Aufgaben mit invalid_input verbrauchen kein vorausbezahltes Guthaben, was explorative Skripte günstig hält, wenn Lernende absichtlich null Zähne senden. Round-Trip-Prüfungen sind einfach: berechnen Sie N2 geteilt durch N1 von Hand und bestätigen Sie Gleichheit mit dem veröffentlichten gear_ratio in derselben Zwölf-Dezimal-Rundung, und bestätigen Sie, dass n_out gleich n_in mal N1 über N2 ist, wenn die Drehzahl geliefert wird.
Integrationsbeispiele
Hausaufgabenprüfung für GR = N2/N1
Studierende geben Treiber- und getriebene Zähnezahlen aus Lehrbuchaufgaben ein und vergleichen handschriftliches Übersetzungsverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis und Untersetzungsklasse mit deterministischem JSON vor der Abgabe.
Technische Fragen
Was passiert, wenn ein Zahnrad null Zähne hat?
Null (oder nichtpositive) Zähnezahlen sind ungültig. Dieses Werkzeug liefert invalid_input statt durch null zu teilen.
Muss ich die Eingangsdrehzahl angeben?
Nein. Zähnezahlen allein liefern gear_ratio und velocity_ratio. Fügen Sie input_speed nur hinzu, wenn Sie output_speed in derselben Einheit brauchen.
Ist der Übersetzungsverhältnis-Rechner kostenlos?
Das Browser-Tool ist kostenlos und läuft lokal. API-Aufrufe nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreicher Anfrage; fehlgeschlagene Aufgaben werden nie berechnet.