Spiral- und Hypoidkegelräder sind die gängigsten Getriebearten für Automobil-Achsgetriebe. Worin besteht der Unterschied zwischen ihnen?

Unterschied zwischen Hypoid-Kegelrad und Spiral-Kegelrad

Unterschied zwischen Hypoid-Kegelrad und Spiral-Kegelrad

SpiralverzahnungDie Achsen der Antriebs- und Abtriebsräder schneiden sich in einem Punkt, wobei der Schnittwinkel beliebig sein kann. In den meisten Automobilantriebsachsen ist das Hauptgetriebe jedoch vertikal im 90°-Winkel angeordnet. Durch die Überlappung der Stirnflächen der Zahnräder greifen mindestens zwei Zahnpaare gleichzeitig ineinander. Dadurch kann das Spiralkegelrad höhere Belastungen aufnehmen. Zudem greifen die Zähne nicht gleichzeitig über die gesamte Zahnlänge, sondern schrittweise. Die kontinuierliche Drehung eines Endes zum anderen sorgt für einen ruhigen Lauf und geringe Geräusch- und Vibrationsentwicklung, selbst bei hohen Drehzahlen.

Spiralverzahnte Kegelräder sind eine Art Kegelrad mit gebogenen, spiralförmigen Zähnen. Sie werden häufig in Fahrzeugdifferenzialen eingesetzt und übertragen das Drehmoment effizient im 90-Grad-Winkel von der Antriebswelle auf die Räder. Im Vergleich zu geradverzahnten Kegelrädern sorgt ihre spiralförmige Verzahnung für einen ruhigeren Eingriff, geringere Vibrationen und einen leiseren Betrieb. Dadurch eignen sie sich ideal für leistungsstarke Anwendungen im Automobil- und Industriebereich.Getriebehändigkeit

1. Die Begriffe rechtsdrehend und linksdrehend werden auch bei Spiral-Kegelrädern, Hypoidrädern und schrägverzahnten Stirnrädern einheitlich verwendet.

2. Ähnlich wie bei anderen Zahnradtypen werden Spiral-Kegelräder, Hypoidräder und Stirnräder mit schrägen Zähnen je nach ihrer Steigungsrichtung als rechtsdrehend oder linksdrehend bezeichnet.

3. Die Einteilung in Rechts- und Linksverzahnung wird üblicherweise bei Kegelrädern, Hypoidrädern und Stirnrädern mit schräger Zahngeometrie angewendet.

4. Wie bei anderen schrägverzahnten Zahnrädern werden Spiral-Kegelräder und Hypoidzahnräder je nach Zahnausrichtung mit rechts- oder linksverzahnten Bezeichnungen gekennzeichnet.

5. In der Zahnradterminologie werden die Bezeichnungen rechtsdrehend und linksdrehend einheitlich für Spiralkegelräder, Hypoidräder und Schrägstirnräder verwendet.

HypoidzahnräderDie Achsen der Antriebs- und Abtriebsräder schneiden sich nicht direkt, sondern räumlich. Die Schnittwinkel der Hypoidzahnräder stehen meist senkrecht zu verschiedenen Ebenen (90°). Die Antriebswelle ist gegenüber der Abtriebswelle nach oben oder unten versetzt (oberer bzw. unterer Versatz). Bei einem bestimmten Versatz kann eine Zahnwelle die andere passieren. Dadurch lassen sich auf beiden Seiten jedes Zahnrads kompakte Lager anordnen, was die Lagersteifigkeit erhöht, den korrekten Zahneingriff sicherstellt und somit die Lebensdauer der Zahnräder verlängert. Diese Bauweise eignet sich für durchgehende Antriebsachsen.

Hypoid-Zahnradsatz

Im Gegensatz zuSpiralverzahnung Da sich die Achsen der Zahnradpaare schneiden und die Schrägungswinkel von Antriebs- und Abtriebszahnrad gleich sind, führt der Achsenversatz des Hypoid-Zahnradpaares dazu, dass der Schrägungswinkel des Antriebszahnrads größer ist als der des Abtriebszahnrads. Obwohl der Normalmodul des Hypoid-Kegelradpaares gleich ist, ist der Stirnflächenmodul ungleich (der Stirnflächenmodul des Antriebszahnrads ist größer als der des Abtriebszahnrads). Dadurch weist das Antriebszahnrad des quasi-doppelseitigen Kegelradgetriebes einen größeren Durchmesser sowie eine höhere Festigkeit und Steifigkeit auf als das Antriebszahnrad des entsprechenden Spiral-Kegelradgetriebes. Darüber hinaus werden durch den größeren Durchmesser und Schrägungswinkel des Antriebszahnrads im Hypoid-Kegelradgetriebe die Kontaktspannungen an der Zahnoberfläche reduziert und die Lebensdauer erhöht.

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Bei kleineren Getriebeübersetzungen ist das Antriebsrad des quasi-doppelseitigen Kegelradgetriebes jedoch im Vergleich zum Antriebsrad des Spiralkegelradgetriebes zu groß. In diesem Fall ist die Wahl des Spiralkegelradgetriebes sinnvoller.


Veröffentlichungsdatum: 11. März 2022

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