Zahnräder sind Kraftübertragungselemente. Sie bestimmen Drehmoment, Drehzahl und Drehrichtung aller angetriebenen Maschinenkomponenten. Grundsätzlich lassen sich Zahnräder in fünf Hauptkategorien einteilen: Stirnräder, Kegelräder, Schrägverzahnungen, Zahnstangen und Schneckenräder. Die verschiedenen Zahnradtypen weisen viele Besonderheiten auf. Die Auswahl des richtigen Zahnradtyps ist daher kein einfacher Prozess und hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dazu gehören unter anderem der verfügbare Platz und die Wellenanordnung, das Übersetzungsverhältnis, die Belastung, die Präzision und die Qualitätsanforderungen.
Getriebeart
Zahnradtypen, die in der mechanischen Kraftübertragung verwendet werden
Je nach industrieller Anwendung werden zahlreiche Zahnräder aus verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen Leistungsspezifikationen gefertigt. Diese Zahnräder weisen vielfältige Tragfähigkeiten, Größen und Übersetzungsverhältnisse auf, ihre Hauptfunktion besteht jedoch darin, die Eingangsleistung der Antriebsmaschine in eine Ausgangsleistung mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl umzuwandeln. Von der Landwirtschaft bis zur Luft- und Raumfahrt, vom Bergbau bis zur Papier- und Zellstoffindustrie – diese Zahnradreihen finden in nahezu allen Branchen Anwendung.
Zylinderzahnräder sind Stirnräder mit radialer Verzahnung, die zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen parallelen Wellen dienen. Sie werden häufig zur Drehzahlerhöhung oder -reduzierung, für hohe Drehmomente und zur präzisen Positionierung eingesetzt. Zylinderzahnräder können auf Naben oder Wellen montiert werden. Sie sind in verschiedenen Größen, Ausführungen und Formen erhältlich und bieten vielfältige Funktionen, um unterschiedlichen industriellen Anforderungen gerecht zu werden.
Verwendete Materialien
Zylindrische Zahnräder werden aus hochwertigen Materialien hergestellt, wie zum Beispiel:
Metalle – Stahl, Gusseisen, Messing, Bronze und Edelstahl.
Kunststoffe – Acetal, Nylon und Polycarbonat.
Bei der Auswahl der Werkstoffe für die Herstellung dieser Zahnräder sollten bestimmte Faktoren berücksichtigt werden, darunter die geplante Lebensdauer, die Anforderungen an die Kraftübertragung und die Geräuschentwicklung.
Wichtige Spezifikationen, die zu berücksichtigen sind
Zahnradzentrum
Öffnung
Wellendurchmesser
Verwendung von Stirnrädern
Diese Zahnräder finden in vielen Bereichen breite Anwendung, darunter
Automobil
Textil-
Industrietechnik
Kegelräder sind mechanische Bauteile zur Übertragung von Kraft und Bewegung. Sie werden häufig zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen nicht parallelen Wellen eingesetzt und sind für die Übertragung von Bewegungen zwischen sich schneidenden Wellen, üblicherweise im rechten Winkel, ausgelegt. Die Verzahnung von Kegelrädern kann gerad-, schräg- oder hypoidförmig sein. Kegelräder eignen sich immer dann, wenn die Drehrichtung der Welle geändert werden muss.
Verwendete Materialien
Bei der Auswahl der Werkstoffe für diese Zahnräder müssen bestimmte Faktoren berücksichtigt werden, darunter die geplante Lebensdauer, die Anforderungen an die Kraftübertragung und die Geräuschentwicklung. Zu den wichtigsten verwendeten Werkstoffen gehören:
Metalle – Stahl, Gusseisen und Edelstahl.
Kunststoffe – Acetal und Polycarbonat.
Wichtige Spezifikationen, die zu berücksichtigen sind
Zahnradzentrum
Öffnung
Wellendurchmesser
Verwendung von Kegelrädern
Diese Zahnräder finden in vielen Bereichen breite Anwendung, unter anderem in folgenden:
Automobilindustrie
Textilindustrie
Industrieprodukte
Schrägverzahnte Zahnräder sind weit verbreitet. Ihre Zähne sind in einem bestimmten Winkel geschnitten, was einen besonders reibungslosen und gleichmäßigen Eingriff der Zahnräder ermöglicht. Schrägverzahnte Zahnräder stellen eine Weiterentwicklung von Stirnrädern dar. Die Zähne schrägverzahnter Zahnräder sind speziell angefast, um optimal ineinander zu greifen. Beim Eingriff zweier Zähne beginnt der Kontakt an einem Ende und weitet sich mit der Drehung des Zahnrads allmählich aus, bis die Zähne vollständig im Eingriff sind. Schrägverzahnte Zahnräder sind in verschiedenen Größen, Formen und Ausführungen erhältlich, um den Kundenspezifikationen gerecht zu werden.
Verwendete Materialien
Je nach Anwendungsbereich können diese Zahnräder aus hochwertigen Materialien wie Edelstahl, Stahl, Gusseisen, Messing usw. gefertigt sein.
Verwendung von Schrägverzahnungen
Diese Zahnräder werden in Bereichen eingesetzt, in denen hohe Geschwindigkeit, hohe Kraftübertragung oder Geräuschunterdrückung wichtig sind.
Automobil
Textil-
Raumfahrt
Förderband
Gestell
Zahnstange
Die Zahnstange dient üblicherweise der Umwandlung von Dreh- in Linearbewegung. Sie besteht aus einer flachen Stange, in die die Zähne des Ritzels eingreifen. Es handelt sich um ein Zahnrad mit unendlich langer Welle. Diese Zahnräder sind für vielfältige Anwendungen konzipiert.
Verwendete Materialien
Je nach Anwendungsbereich kommen verschiedene Materialien zum Einsatz. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören:
Plastik
Messing
Stahl
Gusseisen
Diese Zahnräder gewährleisten einen leiseren und ruhigeren Betrieb. Der Mechanismus bietet weniger Spiel und ein besseres Lenkgefühl.
Verwendung des Gestells
Zahnräder werden häufig in der Lenkung von Automobilen eingesetzt. Weitere wichtige Anwendungsgebiete der Zahnstange sind:
Gebäudeausrüstung
Mechanische Werkzeuge
Förderband
Materialhandhabung
Walzenvorschub
Schneckengetriebe
Ein Schneckengetriebe ist ein Zahnrad, das mit der Schnecke in Eingriff kommt, um die Drehzahl deutlich zu reduzieren oder ein höheres Drehmoment zu übertragen. Es ermöglicht ein höheres Übersetzungsverhältnis als zylindrische Zahnräder gleicher Größe.
Verwendete Materialien
Schneckengetriebe können je nach Anwendungszweck aus verschiedenen Materialien gefertigt werden. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören:
Messing
Edelstahl
Gusseisen
Aluminium
Kaltstahl
Schneckengetriebe sind für den Betrieb unter schwierigen Bedingungen geeignet und ermöglichen hohe Verzögerungen. Sie können zudem hohe Lasten bei hohen Übersetzungsverhältnissen übertragen.
Art des Schneckengetriebes
Kehlkopf
Singlethroat
Diphtherie
Verwendung eines Schneckengetriebes
Diese Zahnräder eignen sich für:
Motor
Autoteile
Kettenrad
Kettenräder sind Zahnräder mit Metallzähnen, die in die Kette greifen. Sie werden auch als Zahnräder bezeichnet und sind kleine Zahnringe, die am Hinterrad montiert werden können. Es handelt sich um dünne Scheiben, deren Zähne in die Kette eingreifen.
Verwendete Materialien
Für die Herstellung hochwertiger Kettenräder für verschiedene Branchen können unterschiedliche Materialien verwendet werden. Zu den verwendeten Materialien gehören:
Edelstahl
Kaltstahl
Gusseisen
Messing
Verwendung des Kettenrads
Dieses einfache Gerät kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, unter anderem:
Lebensmittelindustrie
Fahrrad
Motorrad
Automobil
Tank
Industriemaschinen
Filmprojektoren und Kameras
Sektorgetriebe
Sektorgetriebe
Das Sektorrad ist im Grunde ein Satz von Zahnrädern. Diese Zahnräder bestehen aus einer Vielzahl von Teilen, die kleine Kreissegmente darstellen. Das Sektorrad ist mit dem Arm oder der Zugvorrichtung des Wasserrads verbunden. Es besitzt ein Bauteil, das die Hin- und Herbewegung des Zahnrads aufnimmt oder weiterleitet. Zu diesen Zahnrädern gehört auch ein sektorförmiger Ring oder ein sektorförmiges Zahnrad. Darüber hinaus gibt es weitere Zahnräder im Bereich des Sektorrads. Das Sektorrad kann verschiedene Oberflächenbehandlungen aufweisen, z. B. unbehandelt oder wärmebehandelt, und als Einzelkomponente oder als komplettes Getriebesystem ausgeführt sein.
Anwendung
Sektorzahnräder werden in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt. Sie bieten zahlreiche Vorteile, wie z. B. höhere Flexibilität, exzellente Oberflächengüte, hohe Genauigkeit und minimalen Verschleiß. Beispiele für Anwendungsgebiete von Sektorzahnrädern sind:
Verteidigung
Gummi
Eisenbahn
Planetenrad
Planetenrad
Planetengetriebe sind Außenzahnräder, die sich um ein zentrales Zahnrad drehen. Je nachdem, welches Zahnrad als Eingangs- und welches als Ausgangszahnrad verwendet wird, können Planetengetriebe unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse erzeugen.
Verwendete Materialien
Zahnräder können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter:
Edelstahl
Kaltstahl
Gusseisen
Aluminium
Diese Zahnräder eignen sich zur Verzögerung von Hochgeschwindigkeitsmotoren für Anwendungen mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl. Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Genauigkeit werden sie in Präzisionsinstrumenten eingesetzt.
Verwendung von Planetengetrieben
Diese Zahnräder sind am weitesten verbreitet und haben viele Anwendungsbereiche, darunter:
Zuckerindustrie
Energiewirtschaft
Windkraftgenerator
Schifffahrtsindustrie
Landwirtschaftliche Industrie
Innengetriebe
Innengetriebe
Das Innenzahnrad ist ein Hohlzahnrad mit Zähnen an seiner Innenfläche. Die Zähne dieses Zahnrads ragen vom Rand nach innen und nicht nach außen.
Verwendete Materialien
Je nach Anwendungsfall können für die Herstellung von Innenverzahnungen verschiedene Werkstoffe verwendet werden. Zu den gängigen Werkstoffen gehören:
Plastik
Aluminiumlegierung
Gusseisen
Edelstahl
Die Zähne solcher Zahnräder können gerade oder schrägverzahnt sein. Das Innenzahnrad ist konkav, und der Zahngrund ist dicker als beim Außenzahnrad. Die konvexe Form und die massive Basis tragen zur Festigkeit der Zähne und zur Geräuschreduzierung bei.
Vorteile von Innenverzahnungen
Zahnräder sind speziell für verschiedene Geräte ausgelegt.
Diese Zahnräder sind kostengünstig und ideal für eine Vielzahl von leichten Anwendungen.
Die Konstruktion ohne Klemmzähne gewährleistet einen reibungslosen und leisen Betrieb.
Verwendung von Innenverzahnungen
Leichte Anwendungen
Rolle
Indizes
Außengetriebe
Außengetriebe
Als eine der einfachsten und am häufigsten verwendeten Getriebearten finden Außenzahnräder breite Anwendung in Zahnradpumpen und anderen Industrieprodukten, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Diese Zahnräder besitzen gerade, parallel zur Achse verlaufende Zähne. Die Zähne übertragen die Drehbewegung zwischen parallelen Achsen.
Verwendete Materialien
Zahnräder können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter:
Edelstahl
Kaltstahl
Gusseisen
Aluminium
Die Art der zur Herstellung dieser Zahnräder verwendeten Materialien hängt von ihrem Verwendungszweck ab.
Verwendung von Außenzahnrädern
Diese Zahnräder werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, unter anderem:
Kohleindustrie
Bergbau
Eisen- und Stahlwerk
Papier- und Zellstoffindustrie
Veröffentlichungsdatum: 02.12.2022