Unterschied zwischen Spiral- und Geradenkegelrädern

KegelräderKegelräder sind in der Industrie unverzichtbar, da sie auf einzigartige Weise Bewegung und Kraft zwischen zwei sich kreuzenden Wellen übertragen können. Sie finden vielfältige Anwendung. Die Zahnform von Kegelrädern lässt sich in geradverzahnte und schrägverzahnte Formen unterteilen. Worin besteht der Unterschied?

Spiral-Kegelrad

Spiralverzahnte KegelräderSpiralkegelräder sind Kegelräder mit spiralförmig angeordneten, gewundenen Zähnen. Ihr Hauptvorteil gegenüber Stirnrädern liegt im ruhigen Lauf, da die Zähne sanft ineinandergreifen. Dadurch wird die Kraftübertragung gleichmäßiger, wenn sich jeweils zwei Zahnräder berühren. Spiralkegelräder werden paarweise ausgetauscht und laufen zusammen mit dem Hauptkegelrad. Sie finden häufig Anwendung in Fahrzeugdifferentialen, im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt. Die spiralförmige Bauweise erzeugt weniger Vibrationen und Geräusche als gerade Kegelräder.

Kegelrad

Gerades KegelradDer Teilkreis ist der Punkt, an dem sich die Achsen der beiden Wellen schneiden, und die Zahnflanken sind kegelförmig. Geradverzahnte Kegelräder werden üblicherweise im 90°-Winkel montiert; andere Winkel sind jedoch ebenfalls möglich. Die Teilflächen von Kegelrädern sind kegelförmig. Zwei wesentliche Eigenschaften eines Zahnrads sind die Zahnflankenbreite und der Teilkreiswinkel.

Kegelräder haben typischerweise einen Teilwinkel zwischen 0° und 90°. Die gebräuchlichsten Kegelräder sind konisch geformt und haben einen Teilwinkel von 90° oder weniger. Diese Art von Kegelrad wird als Außenkegelrad bezeichnet, da die Zähne nach außen zeigen. Die Teilflächen der ineinandergreifenden Außenkegelräder sind koaxial zur Zahnwelle. Die Scheitelpunkte der beiden Flächen liegen stets im Schnittpunkt der Achsen. Ein Kegelrad mit einem Teilwinkel von mehr als 90° wird als Innenkegelrad bezeichnet; die Zahnkopfspitze des Zahnrads zeigt nach innen. Ein Kegelrad mit einem Teilwinkel von genau 90° hat Zähne, die parallel zur Achse verlaufen.

Unterschied zwischen ihnen

Geräusche/Vibrationen

Gerades KegelradEs besitzt gerade Zähne wie ein Stirnrad, die entlang der Achse auf einem Kegel geschnitten sind. Aus diesem Grund kann es recht laut sein, da die Zähne der ineinandergreifenden Zahnräder beim Eingriff aufeinanderprallen.

SpiralverzahnungDas Spiralverzahnungsgetriebe besitzt spiralförmige Zähne, die in einer spiralförmigen Kurve über den Teilkegel verlaufen. Im Gegensatz zum geraden Gegenstück berühren sich die Zähne zweier ineinandergreifender Spiralkegelräder sanfter und kollidieren nicht. Dies führt zu geringeren Vibrationen und einem leiseren, ruhigeren Lauf.

Laden

Durch den plötzlichen Kontakt der Zähne mit geraden Kegelrädern kommt es zu Stoßbelastungen. Im Gegensatz dazu führt der allmähliche Eingriff der Zähne mit spiralförmigen Kegelrädern zu einem gleichmäßigeren Lastaufbau.

Axialschub

Kegelräder erzeugen aufgrund ihrer Kegelform eine axiale Schubkraft – eine Kraft, die parallel zur Drehachse wirkt. Spiralkegelräder üben dank der Möglichkeit, die Schubrichtung durch die Krümmung der Spirale und ihre Drehrichtung zu ändern, eine höhere Schubkraft auf die Lager aus.

Herstellungskosten

Im Allgemeinen ist die konventionelle Herstellung von Spiral-Kegelrädern teurer als die von geraden Kegelrädern. Ein Grund dafür ist die deutlich einfachere und schnellere Konstruktion eines geraden Kegelrads im Vergleich zu seinem spiralförmigen Pendant.