Unterschied zwischen Spiralkegelrädern und geraden Kegelrädern

Kegelrädersind aufgrund ihrer einzigartigen Fähigkeit, Bewegung und Kraft zwischen zwei sich kreuzenden Wellen zu übertragen, in der Industrie unverzichtbar. Ihr Anwendungsspektrum ist vielfältig. Die Zahnform von Kegelrädern lässt sich in Gerad- und Schrägverzahnung unterteilen. Worin besteht also der Unterschied zwischen beiden?

Spiralkegelrad

Spiralkegelrädersind Kegelräder mit schrägverzahnten Zähnen auf der Stirnseite entlang einer Windungslinie. Der Hauptvorteil von Schrägverzahnungen gegenüber Geradverzahnungen ist der ruhige Lauf, da die Zähne allmählich ineinander greifen. Bei Kontakt der beiden Zahnräder erfolgt die Kraftübertragung gleichmäßiger. Spiralkegelräder sollten paarweise ausgetauscht und in Bezug auf das Hauptschrägverzahnungsrad gemeinsam betrieben werden. Spiralkegelräder werden häufiger in Fahrzeugdifferenzialen, im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Die Spiralkonstruktion erzeugt weniger Vibrationen und Geräusche als gerade Kegelräder.

Geradkegelrad

GeradkegelradDie Achsen der beiden Wellen schneiden sich, die Zahnflanken sind kegelförmig. Geradkegelräder werden jedoch meist im 90°-Winkel montiert; auch andere Winkel sind möglich. Die Teilflächen von Kegelrädern sind kegelförmig. Zwei wesentliche Eigenschaften eines Zahnrades sind Zahnflanke und Teilungswinkel.

Kegelräder haben typischerweise einen Steigungswinkel zwischen 0° und 90°. Die gängigsten Kegelräder sind konisch geformt und haben einen Steigungswinkel von 90° oder weniger. Diese Art von Kegelrad wird als Außenkegelrad bezeichnet, da die Zähne nach außen zeigen. Die Teilflächen der ineinandergreifenden Außenkegelräder verlaufen koaxial zur Radwelle. Die Scheitelpunkte der beiden Flächen liegen stets im Achsenschnittpunkt. Ein Kegelrad mit einem Steigungswinkel größer als 90° wird als Innenkegelrad bezeichnet; die Zahnspitze des Rades zeigt nach innen. Ein Kegelrad mit einem Steigungswinkel von genau 90° hat Zähne, die parallel zur Achse verlaufen.

Unterschied zwischen ihnen

Lärm/Vibration

Geradkegelradhat wie ein Stirnrad gerade Zähne, die entlang der Achse eines Kegels geschnitten sind. Aus diesem Grund kann es ziemlich laut sein, wenn die Zähne der Gegenräder beim Kontakt kollidieren.

Spiralkegelradhat Spiralzähne, die spiralförmig über den Teilkegel verlaufen. Im Gegensatz zu seinem geraden Gegenstück berühren sich die Zähne zweier Spiralkegelräder allmählicher und kollidieren nicht. Dies führt zu weniger Vibrationen und einem ruhigeren, gleichmäßigeren Betrieb.

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Bei geraden Kegelrädern kommt es durch den plötzlichen Kontakt der Zähne zu Stoß- oder Schlagbelastungen. Umgekehrt führt der allmähliche Eingriff der Zähne bei Spiralkegelrädern zu einem allmählicheren Lastaufbau.

Axialschub

Aufgrund ihrer Kegelform erzeugen Kegelräder axiale Schubkräfte – eine Kraft, die parallel zur Drehachse wirkt. Ein Spiralkegelrad übt dank seiner Fähigkeit, die Schubrichtung mit der Spirale und deren Drehrichtung zu ändern, eine höhere Schubkraft auf die Lager aus.

Herstellungskosten

Im Allgemeinen ist die konventionelle Herstellung eines Spiralkegelrads teurer als die eines Geradkegelrads. Zum einen ist die Konstruktion eines Geradkegelrads deutlich einfacher und schneller auszuführen als die seines Spiralkegelrads.