Mit der Entwicklung der Produktion wird der Betrieb von Zahnrädern immer mehr von Menschen beachtet, es gibt viele Arten davon. Du findest immer noch nicht das richtige Getriebe und hast Ärger? Dieser Artikel ist für Sie, um die Probleme zu lösen.
Was sind Zahnräder?
Getriebe sind zylindrische, kreisförmige oder kegelförmige Zahnmechanismen. Die Zähne sind in gleichen Abständen in das Material eingearbeitet. Verzahnungen werden auch als Zahnräder und Zahnräder als Zahnräder oder Zahnräder bezeichnet. Es gibt viele Möglichkeiten zur Herstellung von Zahnrädern, wie Stanzen, Schmieden, Pulvermetallurgie, Strangpressen, Gießen und Bearbeitung. Sie werden in der Regel über eine Welle an Maschinen befestigt. Ein Paar Zahnräder greift durch Zähne ineinander, um die Bewegung und Kraft im Mechanismus zu erhöhen.
Die häufigsten Arten von Zahnrädern
Es gibt viele Arten von Zahnrädern, die sich in Form, Größe (Radius) sowie Anzahl und Anordnung der Zähne unterscheiden. Zu den am häufigsten verwendeten Zahnrädern gehören z.
- Stirnräder
- Schrägstirnräder (und Schraubenräder)
- Doppelschrägverzahnungen (und Pfeilverzahnungen)
- Zahnstange und Ritzel
- Kegelräder
- (Gerad-, Zerol-, Spiral-, Hypoid-, Kronen- und Gehrungskegelräder)
- Schneckengetriebe
- Innenzahnräder
Stirnräder
Stirnräder haben gerade Zähne mit einem zylindrischen oder kreisförmigen Körper. Sie gehören zu den effizientesten Typen und sind sehr einfach zu konstruieren. Zähne, die gerade zur Wellenachse verlaufen, sind in den Zahnradkörper eingearbeitet und daher Teil der Parallelwellen-Zahnradgruppe. Sie können im Vergleich zu anderen Getriebetypen erhebliche Lasten mit hoher Geschwindigkeit und höherer Genauigkeit bewältigen.
Geradstirnräder erzeugen keine Axiallast (Schublast) auf der Welle und sind laut, wenn beschleunigte Vorgänge ausgeführt werden. In einem gestampften Zahnradpaar wird das kleinere als Ritzel und das größere als Zahnrad bezeichnet. Maschinen haben Stirnräder, die paarweise mit Innenzahnrädern, Zahnstangen und sogar Stirnrädern verbunden sind.
Das am häufigsten verwendete Zahnrad ist das Stirnrad. Diese werden häufig in Branchen wie der Getränke-, Lebensmittel- und Automobilindustrie eingesetzt. Sie sind auch in kleinen Maschinen (Uhren, Haushaltsmaschinen wie Wäschetrockner, Waschmaschinen) und großen Maschinen (in Kraftwerken, Pumpen, Farmen, Zügen, Produkthandhabungsmaschinen und Planetenradsätzen mit Innenverzahnung) von Bedeutung.
Schrägverzahnung
Schrägstirnräder sind Stirnräder und werden mit geraden Wellen verwendet. Sie unterscheiden sich von Stirnrädern, da die Zähne verdreht und abgewinkelt sind. Schrägstirnräder können mehr Last aufnehmen als Stirnräder, da die gekrümmte Anordnung der Zähne während der Anwendung die Verbindung von zwei Zähnen jedes Zahnrads gleichzeitig bewirkt. Dies wird auch zu einem Grund für die geringere Geräuschentwicklung bei Hochgeschwindigkeits- und Schwerlastbetrieb.
Es ist zwingend erforderlich, Axiallager mit Schrägstirnrädern zu verwenden, da sie eine Axiallast (axiale Richtung) erzeugen. Es gibt zwei Arten von Zähnen von Schrägstirnrädern, rechts- und linksgedrehte Zähne. Sie müssen also ein Schrägzahnrad mit der linken Hand und das andere mit rechtsgängigen Zähnen verwenden, um ein Pürierpaar zu bilden.
Schrägverzahnungen werden in der Schwerindustrie wie Kraftwerken, Getränken, Bergbau, Zement, Nahrungsmitteln und Wäldern eingesetzt. Sie haben eine ausgezeichnete Toleranz gegenüber schwereren Lasten und werden daher in schweren Materialhandhabungs- und Transportmaschinen, Generatoren und Pumpen eingesetzt. Aufgrund ihrer im Vergleich zu Stirnrädern sehr leisen Natur werden sie auch in Getriebesystemen in Automobilen eingesetzt.
Zahnräder
Schraubenzahnräder sind eine Art von einfachen Schrägstirnrädern. Im Gegensatz zu Schrägstirnrädern werden sie für kreuzungsfreie und nicht parallele Konfigurationen verwendet. Schraubenzahnräder verwenden ein Paar gleichhändig verzahnter Schrägstirnräder und keine links- und rechtsverzahnten Schrägstirnräder. Sie können aufgrund ihrer geringeren Lasthandhabung und ihres geringeren Wirkungsgrads einen Betrieb mit hoher Energie und hoher Geschwindigkeit nicht ideal ausführen. Sie müssen beim Arbeiten geschmiert werden und werden auch als gekreuzte Schrägstirnräder bezeichnet.
Schraubenräder werden auch für parallele sowie schräg versetzte Wellen verwendet, je nach Richtung der Zähne der Gegenräder.
Doppelschrägverzahnung
Schrägverzahnungen gibt es neben einer Einfachschräge auch als Doppelschrägverzahnung. Bei Doppelschrägverzahnungen gibt es zwei Reihen abgewinkelter Zähne, die einander ähnlich sind, aber in entgegengesetzter Richtung. In einfachen Worten, zwei Reihen von gewundenen (verdrehten) Zähnen, die wie ein Spiegelbild voneinander aussehen, werden auf einem einzigen Zahnrad geschnitten. Die beiden Reihen sind durch einen Zwischenraum voneinander getrennt. Die Verwendung eines zerdrückenden Doppelschrägzahnradpaars kann die Schubbelastung schnell eliminieren.
Doppelhelikale sind langlebiger, stärker und arbeiten reibungsloser als einfache. Die Verwendung von Doppelschrägverzahnungen in Maschinen wie Generatoren, Pumpen, Bergbau, Bauwesen, Schifffahrt, Übertragungssystemen in Gasturbinen und Ventilatoren ist weit verbreitet.
Fischgrätengetriebe
Fischgrätengetriebe sind eine Variation von Doppelschrägverzahnungen. Der kleine Unterschied zwischen Fischgrät- und Doppelschrägverzahnung ist der Spalt zwischen den beiden gespiegelten Zahnreihen. Es gibt keinen Zwischenraum zwischen den beiden Zahnreihen, und sie sind verbunden und bilden eine „V“-Form wie ein Fischgrätenmuster.
Sie sind kleiner als Doppelschrägverzahnungen und werden aufgrund ihrer höheren Kosten und komplizierteren Herstellung im Vergleich zu anderen Zahnrädern nicht häufig verwendet. Die Verwendung von Pfeilzahnrädern ist in Schwerindustrien wie Bergbau, Schifffahrt, Schiffen und Dampfturbinen üblich.
Rack und Ritzel
Zahnstange und Ritzel ist ein Paar Zahnstangen mit entweder einer Schrägverzahnung oder einem Stirnrad, das als Ritzel bezeichnet wird. Eine Zahnstange ist eine flache Stange mit einer geraden Zahnlinie, und die in die Stange geschnitzten Zähne sind in gleichen Abständen von identischer Form und Größe. Es kann schwere Lasten tragen, und das Design und die Herstellung der Zahnstange sind ziemlich einfach und leicht.
Wenn die Zahnstange ein passendes Paar mit dem Stirnrad hat, hat sie gerade und parallele Zähne und die Drehbewegung wird in eine lineare Bewegung umgewandelt. Und wenn das Gegenpaar zwischen Zahnstange und Schrägstirnrad ist, sind die Zähne auch schräg, also abgewinkelt und dann wird die Linearbewegung in eine Rotationsbewegung umgewandelt.
Zahnstangen und Ritzel werden in vielen Arten von Maschinen verwendet, wie z. B. Ausrüstungen zum Materialtransport, Zügen und Eisenbahnen, Waagen und Zahnstangen- und Ritzel-Lenksystemen von Automobilen.
Kegelräder
Bei Kegelrädern liegen die Zähne auf der konischen Teilfläche. Kegelräder werden üblicherweise verwendet, um Kraft und Bewegung zwischen zwei sich schneidenden Wellen (bei 90o Winkel). Idealerweise schafft er 90o Schachtkonfiguration, kann aber auch größere oder kleinere Anordnungen handhaben. Aufgrund der hohen Herstellungskosten und der aufwendigen Fertigung werden Kegelräder nicht so häufig eingesetzt.
Kegelräder werden in Automobilen, Pumpen, Zügen und Eisenbahnen, Kraftwerken, Produkthandhabungsgeräten und Flugzeugen verwendet. Auf der Grundlage der Zahnformen und -anordnung gibt es hauptsächlich drei Arten von kegelförmigen Kegelrädern.
Gerade Kegelräder
Die am häufigsten verwendeten Kegelräder sind gerade Kegelräder aller Art. Die Zähne sind bei diesem Typ parallel auf dem Kegelrad angeordnet. Sie sind einfach und leicht herzustellen, aber aufgrund ihrer geraden Verzahnung erzeugen sie viel Lärm und sind allesamt weniger effizient als Spiralzahnräder. Genau wie die Stirnräder üben sie keine Schubbelastung in axialer Richtung aus.
Zerol Kegelräder
Es ist die zweite Art von Kegelrädern, und sie sind diejenigen mit einem Verdrehwinkel von Null. Diese Art von Kegelrad ähnelt sowohl einem Spiral- als auch einem geraden Kegelrad. Bei Zerol-Kegelrädern sind die Zähne nicht abgewinkelt, sondern gekrümmt wie bei Spiralrädern, d. h. die Kurvenzähne sind gerade positioniert. Sie können die gleichen Anwendungen wie Kegelradgetriebe ausführen, sind jedoch langlebiger und leiser als diese. Das Zerol-Zahnrad ist sowohl mit rechts- als auch mit linksgedrehten Zähnen erhältlich, aber sie können sich in beide Richtungen drehen.
Spiralkegelräder
Die Eigenschaften von Spiralkegelrädern sind ähnlich wie bei Schrägstirnrädern. Bei diesen Zahnrädern sind die Zähne auf der konischen Wälzfläche gekrümmt und erzeugen somit eine Schubbelastung in axialer Richtung. Die Zähne von Spiralkegelrädern berühren sich reibungsloser und helfen ihnen, Geräusche, Vibrationen und Belastungen der Zähne zu verringern. Sie können Operationen ausführen, die eine höhere Genauigkeit und hohe Geschwindigkeit erfordern. Wie Schrägstirnräder gibt es sie mit rechtsgängiger und linksgängiger Spiralverzahnung und sie sind kostspielig und schwierig herzustellen, aber langlebiger als gerade Kegelräder.
Weitere Arten von Kegelrädern
Abgesehen von den drei oben genannten Haupttypen gibt es viele Variationen von Kegelrädern. Einige von ihnen sind Hypoid-, Kronen- und Gehrungszahnräder.
Hypoid Zahnräder
Hypoidzahnräder sind eine Vielzahl von Spiralkegelrädern, aber im Gegensatz zu ihnen arbeiten sie auf sich nicht schneidenden und nicht parallelen Wellen. Die Zähne sind wie bei Spiralkegelrädern verdreht und abgewinkelt. Die Verwendung von Lagern ist ein Muss im mashing-Paar von Hypoid-Zahnrädern, da die Platzierung von Zahnrad und Ritzel nicht auf derselben Ebene liegt. Die Herstellung von Hypoidzahnrädern ist im Vergleich zu Spiralkegelrädern teurer und komplizierter. Diese Zahnräder werden aufgrund ihrer hohen Preise nicht sehr häufig verwendet.
Sie werden in der Zement-, Lebensmittel-, Bergbau- und Getränkeindustrie eingesetzt, aber die Hauptanwendung von Hypoidzahnrädern liegt in der Automobilindustrie. Sie werden auch in Kraftwerken, Förderanlagen, Materialtransfersystemen und Mischern eingesetzt.
Kronenräder
Kronenräder sind eine weitere Variante von Kegelrädern, bei denen die Wälzfläche eben ist und der Körper zylindrisch statt konisch ist. Der Name Krone verdankt sich seiner kronenartigen Struktur. Die Zahnradzähne sind bei 90 angeordneto auf die Zahnradfläche, die es wie eine Krone aussehen lässt. Sie werden auch als „Face Gears“ bezeichnet. Das Paar Kronenräder hängt von der Gestaltung ihrer Zähne ab und sie können mit Stirnrädern und anderen Arten von Kegelrädern gepaart werden. Die Verwendung von Kronenrädern in Maschinen zur Reduzierung von Geräuschen und Vibrationen ist weit verbreitet.
Gehrungsräder
Die Winkelgetriebe haben einen Achswinkel von 90o wohingegen Winkel-Gehrungszahnräder jeden Wellenwinkel außer dem rechten Winkel haben können. Die Winkelgetriebe werden hauptsächlich in Maschinen verwendet, um die Kraftübertragungsrichtung zu ändern, während die Geschwindigkeit konstant gehalten wird. Bei Verwendung eines kämmenden Paares von zwei Winkelrädern mit gleicher Zähnezahl und Zahnform wird das Übersetzungsverhältnis 1:1. Die Gehrungszahnräder erzeugen eine Axiallast (Axiallast), weshalb Axiallager immer mit einem zusammendrückenden Paar von Gehrungszahnrädern verwendet werden, um die Axiallast zu reduzieren.
Schneckengetriebe
Das Schneckengetriebe überträgt Kraft und Bewegung im rechten Winkel zwischen sich nicht schneidenden und nicht parallelen Wellen. Es ist ein Maischenpaar aus Schnecke und Schneckenrad, wobei die Schnecke eine schraubenartige Welle und das Schneckenrad ein zylindrisches Zahnrad ist. Sie sind in Sachen Laufruhe und Laufruhe überlegen, aber in puncto Effizienz nicht so hervorragend wie andere Getriebetypen.
Die Herstellung des Sanduhr-Schneckengetriebes ist komplizierter. Das Gleiten von Schnecken- und Schneckenradoberflächen verursacht Reibung, was eine Schmierung während der Anwendung erforderlich macht. Wenn die Schnecke einen kleinen Steigungswinkel hat, kann das Schneckenrad die Schnecke nicht drehen, was als selbsthemmende Eigenschaft bezeichnet wird.
Schneckengetriebe werden am häufigsten in Systemen verwendet, die eine Selbsthemmung benötigen. Sie werden auch in Lenksystemen von Automobilen, Materialtransporteinrichtungen, Aufzügen und Aufzügen verwendet.
Innenzahnräder
Innenverzahnungen sind zylindrische oder konische Zahnräder, bei denen Zähne auf der Innenseite des Zahnradkörpers vorhanden sind. Sie bilden ein Maischepaar mit Außenzahnrädern, und die Anzahl der Zähne ist bei beiden Zahnrädern aufgrund der unterschiedlichen Größen unterschiedlich. Der Unterschied in der Anzahl der Zähne ist aufgrund von Trimmproblemen, Trochoideninterferenz und Evolventeninterferenz endlich.
Meistens werden Stirnräder als Außenverzahnungen zur Paarung mit Innenverzahnungen verwendet. Im Gegensatz zum Eingriff der Außenverzahnung dreht sich das kämmende Paar aus Außen- und Innenverzahnung in die gleiche Richtung. Ritzelfräser werden zum Formen und Herstellen von Innenverzahnungen verwendet.
Der Hauptgrund für die Herstellung von Innenzahnrädern ist ihre Verwendung in Wellenkupplungen und Planetengetrieben.
Zusammenfassung
Zahnräder sind ein wesentlicher Bestandteil der Maschinen und werden mit größter Sorgfalt und Präzision gefertigt. Für ein effizientes Funktionieren der Maschine und optimale Ergebnisse müssen die richtigen Gänge gewählt werden. Wählen Sie diejenige aus, die Ihrer Meinung nach am besten passt, oder kontaktieren Sie uns, um mehr über Zahnräder und die richtige Wahl für Sie zu erfahren!