Arten von zahnrädern

In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von Zahnrädern erläutert. So erfahren Sie, welche Arten von Zahnrädern es gibt, welche Eigenschaften sie haben und Beispiele für alle Arten von Zahnrädern.

Welche Arten von Zahnrädern gibt es?

Zahnräder werden im Allgemeinen nach der Form ihrer Zähne klassifiziert. Die verschiedenen Arten von Zahnrädern sind also:

• Stirnräder : Arten von zylindrischen Zahnrädern mit radial vorstehenden Zähnen. Es gibt mehrere Untertypen:
  • Außenstirnräder – Die Zahnradzähne befinden sich am Außenprofil des Rades.
  • Interne Stirnräder : Die Zahnradzähne befinden sich am Innenprofil des Rads.
• Schrägverzahnungen : Arten von Zahnrädern, deren Zähne relativ zur Drehachse geneigt sind. Sie werden eingeteilt in:
  • Gekreuzte Schrägverzahnungen – Die Achsen der Zahnräder sind nicht parallel, sondern schneiden sich. Normalerweise bilden sie einen 90°-Winkel.
  • Schrägverzahnte Zahnräder mit parallelen Achsen : Die Zähne der Zahnräder sind schrägverzahnt, ihre Achsen sind jedoch parallel zueinander.
  • Doppelschrägverzahnung (oder Fischgrätenzahnrad) : ein Zahnradtyp, dessen Profil aus zwei Schrägzähnen besteht, sodass das Zahnradprofil V-förmig ist.
• Kegelräder – Arten von Zahnrädern in Form eines Kegelstumpfes. Es können vier Untertypen unterschieden werden:
  • Gerade verzahnte Kegelräder – Zahnräder, die als Zähne gerade Zähne, aber eine konische Radform haben.
  • Kegelräder mit Schrägverzahnung : Zahnräder, die die Form eines Kegelstumpfes haben und zusätzlich ihre Zähne geneigt haben.
  • Spiralzahnkegelräder – Kegelräder, deren Zähne spiralförmig geformt sind.
  • Hypoidkegelräder : Zahnräder mit konischer Form, deren Teilungsfläche hyperbolisch ist.

Jeder Ausrüstungstyp wird im Folgenden ausführlich erklärt. Außerdem können Sie Beispiele für alle Ausrüstungstypen sehen.

Stirnräder

Stirnräder sind Zahnräder mit geraden Zähnen. Das Hauptmerkmal von Stirnrädern besteht daher darin, dass es sich um einen sehr einfachen Zahnradtyp handelt, da es sich um Zylinder mit radial vorstehenden Zähnen handelt.

Kurz gesagt, im Gegensatz zu anderen Getriebearten wie Schrägverzahnungen und Kegelrädern sind die Zähne von Stirnrädern völlig gerade.

Auf industrieller Ebene sind Stirnräder aufgrund ihrer Einfachheit und ihres niedrigen Preises die am weitesten verbreitete Getriebeart.

Stirnräder können in zwei Typen eingeteilt werden:

• Außenstirnräder : Die Zähne des Zahnrads befinden sich auf dem Außenprofil des Zahnrads, also auf der Außenseite des Rads.
• Innenstirnräder : Die Zähne des Zahnrads befinden sich auf dem Innenprofil des Zahnrads, also auf der Innenseite des Rads.

Außenstirnräder können mit Außen- und Innenverzahnungen kämmen. Im Gegensatz dazu können innenliegende Stirnräder nur mit außenliegenden Zahnrädern kämmen.

Zwei ineinandergreifende Außenzahnräder haben entgegengesetzte Drehrichtungen, ein Innenzahnrad dreht sich jedoch in die gleiche Richtung wie das Außenzahnrad, mit dem es kämmt.

Schrägverzahnungen

Ein Schrägrad ist ein Zahnrad, dessen Zähne relativ zur Drehachse geneigt sind. Mit anderen Worten handelt es sich bei Schrägverzahnungen um eine Zahnradart, deren Profil aus Schrägzähnen besteht.

Der Winkel, den die Zähne eines Schrägrads mit seiner Drehachse bilden, hängt von der Winkelgeschwindigkeit ab, die es übertragen muss:

• Bei geringer übertragener Winkelgeschwindigkeit muss der Winkel zwischen 5° und 10° liegen.
• Wenn die übertragene Winkelgeschwindigkeit durchschnittlich ist, muss der Winkel zwischen 15° und 25° liegen.
• Wenn die übertragene Winkelgeschwindigkeit hoch ist, sollte der Winkel etwa 30° betragen.

Kurz gesagt, die Funktionsweise eines Schrägstirnradgetriebes ähnelt der eines geraden Zahnradgetriebes, da seine Funktion darin besteht, Drehbewegungen zu übertragen. Allerdings ermöglichen Schrägverzahnungen aufgrund der besonderen Form ihrer Zähne die Übertragung kreisförmiger Bewegungen auf eine andere Art und Weise.

Schrägverzahnungen werden in die folgenden Typen eingeteilt:

• Schrägstirnräder mit Querwelle : Die Achsen der Schrägstirnräder kreuzen sich. Dies ist die einfachste Art von Schrägverzahnungen.
• Schrägverzahnungen mit parallelen Wellen : Die Achsen der Schrägverzahnungen sind parallel. Damit sie ordnungsgemäß funktionieren, müssen die Zähne der beiden gekoppelten Zahnräder den gleichen Neigungswinkel, jedoch in entgegengesetzte Richtungen, aufweisen. Bei dieser Art von Schrägverzahnungen wird zusätzlich zur übertragenen Rotationskraft eine Axialkraft erzeugt.
• Doppelschrägverzahnungen (oder Fischgrätenschrägverzahnungen) : Das Profil dieser Art von Schrägverzahnungen wird durch zwei Schrägverzahnungen gebildet, wodurch ein V-förmiges Profil entsteht. Die Doppelverzahnung dieser Art von Schrägverzahnungen dient dazu, die Axialkraft zu eliminieren, die bei parallelen Achsen auftritt.

Kegelräder

Ein Kegelrad ist ein Zahnrad, dessen Zähne konisch geformt sind. Einfach ausgedrückt handelt es sich bei Kegelrädern um eine Art Zahnrad, das die Form eines Kegelstumpfes hat.

Das Hauptmerkmal dieser Art von Getrieben besteht darin, dass sie die Übertragung einer Drehbewegung zwischen zwei sich schneidenden Achsen ermöglichen. Obwohl die Achsen eines Kegelradsystems normalerweise senkrecht stehen, können sie auch für den Betrieb in einem anderen Winkel konstruiert werden.

Im Allgemeinen bestehen Kegelräder aus Gusseisen, Stahllegierungen oder Aluminium. Je nach Verwendungszweck können Kegelräder jedoch auch aus nichtmetallischen Werkstoffen gefertigt werden, was allerdings sehr selten vorkommt.

Innerhalb der Kegelräder lassen sich mehrere Unterarten von Zahnrädern unterscheiden:

• Kegelräder mit geraden Zähnen : Art von Kegelrädern mit geraden Zähnen.
• Schrägverzahnte Kegelräder – Eine Art Kegelrad mit abgewinkelten Zähnen.
• Spiralzahn-Kegelräder : Eine Art Kegelrad, dessen Zähne eine Spiralform haben.
• Hypoid-Kegelräder : Art von Kegelrädern, deren Teilungsfläche hyperbolisch ist.

Andere Arten von Zahnrädern

Im Allgemeinen werden die verschiedenen Arten von Zahnrädern wie oben beschrieben klassifiziert. Es gibt jedoch auch andere Arten von Zahnrädern, über die Sie Bescheid wissen sollten.

• Schnecke : Beim Schneckenmechanismus kämmt eine schrägverzahnte Schnecke mit einem geraden oder schrägverzahnten Zahnrad. Auf diese Weise wird eine Kreisbewegung zwischen zwei senkrechten Achsen übertragen.
• Zahnstangengetriebe : Beim Zahnstangenmechanismus kämmt ein Zahnrad (Ritzel) mit einer Zahnstange. Diese Art von Getriebe wird verwendet, um Kreisbewegungen in lineare Bewegungen umzuwandeln.
• Kettenräder – Die Zahnräder kämmen nicht miteinander, sondern die Kreisbewegung der Kettenräder wird durch eine Kette übertragen.