Arten von Zahnrädern, Zahnradmaterialien, Konstruktionsspezifikationen und Anwendungen
Zahnräder sind wesentliche Komponenten zur Kraftübertragung. Sie bestimmen Drehmoment, Drehzahl und Drehrichtung aller angetriebenen Maschinenelemente. Im Großen und Ganzen können Zahnräder in fünf Haupttypen eingeteilt werden: Stirnräder,Kegelräder, Schrägverzahnungen, Zahnstangen und Schneckengetriebe. Die Auswahl der Getriebetypen kann recht komplex sein und ist kein einfacher Prozess. Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter dem physischen Raum, der Wellenanordnung, der Lastgenauigkeit des Übersetzungsverhältnisses und dem Qualitätsniveau.
Arten von Zahnrädern, die bei der mechanischen Kraftübertragung verwendet werden
Abhängig von den industriellen Anwendungen werden viele Zahnräder aus unterschiedlichen Materialien und Leistungsspezifikationen hergestellt. Diese Zahnräder gibt es in verschiedenen Kapazitäten, Größen und Drehzahlverhältnissen, aber im Allgemeinen dienen sie dazu, die Eingabe einer Antriebsmaschine in eine Ausgabe mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl umzuwandeln. Von der Landwirtschaft bis zur Luft- und Raumfahrt, vom Bergbau bis zur Papier- und Zellstoffindustrie werden diese Getriebetypen in nahezu allen Branchen eingesetzt.
Stirnräder sind Zahnräder mit radialen Zähnen, die zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen parallelen Wellen dienen. Sie werden häufig zur Geschwindigkeitsreduzierung oder -erhöhung, hohem Drehmoment und Auflösung in Positionierungssystemen eingesetzt. Diese Zahnräder können auf Naben oder Wellen montiert werden und sind in verschiedenen Größen, Designs und Formen erhältlich. Sie bieten verschiedene Merkmale und Funktionen, um den unterschiedlichen industriellen Anforderungen gerecht zu werden.
Kegelräder
Kegelräder sind mechanische Geräte zur Übertragung mechanischer Kraft und Bewegung. Sie werden häufig zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen nicht parallelen Wellen verwendet und sind für die Übertragung von Bewegungen zwischen sich kreuzenden Wellen, normalerweise im rechten Winkel, konzipiert. Die Zähne von Kegelrädern können gerade, spiralförmig oder hypoid sein. Kegelräder eignen sich, wenn die Drehrichtung der Welle geändert werden muss.
Schrägverzahnungen sind ein beliebter Zahnradtyp, bei dem die Zähne in einem bestimmten Winkel geschnitten sind, was einen sanfteren und leiseren Eingriff zwischen den Zahnrädern ermöglicht. Schrägverzahnungen sind eine Verbesserung gegenüber Stirnrädern. Die Zähne von Schrägverzahnungen sind so abgewinkelt, dass sie mit der Zahnradachse übereinstimmen. Wenn zwei Zähne eines Zahnradsystems ineinandergreifen, beginnt der Kontakt an einem Ende der Zähne und verlängert sich mit der Drehung der Zahnräder allmählich, bis die beiden Zähne vollständig ineinandergreifen. Zahnräder sind in verschiedenen Größen, Formen und Designs erhältlich, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden.
Zahnstangengetriebe
Zahnstangengetriebe werden üblicherweise verwendet, um Drehbewegungen in lineare Bewegungen umzuwandeln. Eine Zahnstange ist eine flache Stange mit Zähnen, die mit den Zähnen eines kleinen Ritzels kämmen. Es handelt sich um eine Art Zahnrad mit unendlichem Radius. Diese Zahnräder sind für verschiedene Anwendungen konzipiert.
Schneckengetriebe
Schneckengetriebe werden in Verbindung mit Schneckenschrauben verwendet, um die Drehzahl deutlich zu reduzieren oder eine höhere Drehmomentübertragung zu ermöglichen. Sie können höhere Übersetzungsverhältnisse erreichen als Zahnräder gleicher Größe.
Sektorgetriebe
Sektorgetriebe sind im Wesentlichen eine Teilmenge von Getrieben. Diese Zahnräder bestehen aus zahlreichen Teilen und sind ein Kreissegment. Sektorgetriebe sind mit den Armen von Wasserrädern oder Schlepprädern verbunden. Sie verfügen über eine Komponente, die die Hin- und Herbewegung des Zahnrads empfängt oder überträgt. Sektorzahnräder umfassen ebenfalls einen sektorförmigen Ring oder ein Zahnrad, und die Peripherie ist ebenfalls verzahnt. Sektorzahnräder sind mit unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen, beispielsweise unbehandelt oder wärmebehandelt, erhältlich und können als Einzelkomponenten oder als komplette Getriebesysteme ausgeführt werden.
Getriebepräzisionsstufen
Bei der Klassifizierung gleichartiger Zahnräder nach der Zahnradgenauigkeit werden Präzisionsklassen verwendet. Präzisionsqualitäten werden durch verschiedene Standards wie ISO, DIN, JIS und AGMA definiert. JIS-Präzisionsklassen legen Toleranzen für Teilungsfehler, Zahnprofilfehler, Schrägungswinkelabweichung und Rundlauffehler fest.
Verwendete Materialien
Diese Zahnräder können je nach Anwendung aus hochwertigen Materialien wie Edelstahl, Stahl, Gusseisen, gehärtetem Stahl und Messing hergestellt werden.
Anwendungen von Schrägverzahnungen
Zahnradanwendungwerden in Bereichen eingesetzt, in denen eine Hochgeschwindigkeits-, Hochleistungsübertragung oder Geräuschreduzierung von entscheidender Bedeutung ist, z. B. in der Automobilindustrie, in der Textilindustrie, in Förderanlagen für die Luft- und Raumfahrtindustrie, in der Industrietechnik, in der Zuckerindustrie, in der Energiewirtschaft, in Windkraftanlagen, in der Schifffahrtsindustrie usw
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.09.2024