Hochleistungs-Stirnradgetriebe mit Gusseisengehäuse für Kran-Stirnradgetriebe aus chinesischer Produktion

Was ist ein Stirnradgetriebe?

Im Allgemeinen ist ein Zahnrad ein rotierendes, kreisförmiges Maschinenteil, das Drehzahl und Drehmoment überträgt. Es funktioniert durch Eingriff mit anderen verzahnten Teilen. Dieses Zahnrad besteht aus geschnittenen, eingesetzten und verzahnten Zähnen.

Helixwinkel

Der typische Schrägverzahnungswinkel von Getrieben liegt zwischen 15 und 30 Grad. Er wird häufig bei Schneckengetrieben und Schrauben verwendet. Der Winkel ist wichtig für die Bewegungsumwandlung und Kraftübertragung.
Schrägverzahnte Getriebe eignen sich für Anwendungen mit hohen Belastungen. Da die Zähne stufenweiser ineinandergreifen, benötigen sie Lager, die axiale Belastungen aufnehmen können. Tatsächlich sind die von Schrägverzahnungen erzeugten Kräfte deutlich geringer als die von Stirnrädern. Darüber hinaus weisen Schrägverzahnte Getriebe oft einen geringeren Wirkungsgrad auf.
Es gibt zwei grundlegende Getriebesysteme: das Stirnradgetriebe und das Schrägverzahnungsgetriebe. Diese Systeme ähneln sich in ihrer grundlegenden Funktionsweise. Sie unterscheiden sich jedoch in einigen wichtigen Punkten. Das Stirnradgetriebe erzeugt Schubkräfte, während das Schrägverzahnungsgetriebe die Energie über zwei axiale Anordnungen überträgt. Beide Systeme arbeiten mit Geschwindigkeiten um 50 m/s.
Stirnräder haben eine gemeinsame Teilung, während Schrägverzahnungen unterschiedliche Teilungen aufweisen. Die Teilung von Schrägverzahnungen ändert sich mit dem Schrägungswinkel. Dies führt zu Unterschieden im Durchmesser des Zahnrads und der Wälzfräser. Dadurch ändert sich die Teilung des Radialmodulsystems, was die Fertigungskosten erhöht.
Der Normaleingriffswinkel ist der Winkel der Lastlinie zur Ebene senkrecht zur Zahnachse. Dieser Winkel wird auch als Referenzwert bezeichnet.
Schrägverzahnte Zahnräder sind sowohl in links- als auch in rechtsdrehender Ausführung erhältlich. Sie zeichnen sich typischerweise durch einen leisen Lauf und eine hohe Belastbarkeit aus. Auch ihre geringen Geräusch- und Vibrationseigenschaften werden geschätzt. Sie finden Anwendung in der Öl-, Lebensmittel- und Kunststoffindustrie. Zudem weisen sie einen höheren Wirkungsgrad als Zahnräder ohne Schrägungswinkel auf.

Effizienz

Der Einsatz von Schrägverzahnungen in Getrieben bietet mehrere Vorteile. Sie sind effizienter, leiser und besser für hohe Belastungen geeignet. Allerdings sind sie auch teurer als herkömmliche Verzahnungen.
Der Wirkungsgrad eines Stirnradgetriebes wird durch Messung des Wirkungsgrades im gesamten Arbeitsbereich ermittelt. Die Messung erfolgt mithilfe eines vordefinierten Messrasters. Das Ergebnis wird in Form einer Wirkungsgrad-Konturkarte dargestellt. Diese zeigt, dass der Wirkungsgrad im Arbeitsbereich nicht gleichmäßig verteilt ist.
Dies liegt an den unterschiedlichen Zahnwinkeln der Zahnräder. Auch der Teilkreisdurchmesser und der Schrägungswinkel spielen eine wichtige Rolle. Der Teilkreis ist bei Schrägverzahnungen größer als bei Stirnrädern. Dadurch ergibt sich eine größere Kontaktfläche und somit ein höheres Potenzial für die Kraftübertragung zwischen den parallelen Wellen.
Wirkungsgradberechnungen für Synchronisatoren sind relativ neu. Die Verwendung von Daten zu Leistungsverlusten kann helfen, die Genauigkeit dieser Berechnungen abzuschätzen.
Der Wirkungsgrad eines Getriebes hängt hauptsächlich vom Übersetzungsbereich und vom Drehmoment ab. Je größer der Übersetzungsbereich, desto besser der Wirkungsgrad. Bei einem kleineren Übersetzungsbereich sinkt der Wirkungsgrad. Bei Getrieben mit hoher Übersetzung fällt der Wirkungsgrad besonders stark ab.
Der Wirkungsgrad eines Getriebes hängt auch vom Getriebetyp ab. Stirnräder sind in der Regel am effizientesten, aber auch Schrägverzahnungen sind recht effizient. Ähnlich wie ein Elektromotor effizienter ist als ein Verbrennungsmotor, sind Schrägverzahnungen effizienter als Stirnräder.

Anwendungen

Verschiedene Branchen nutzen Stirnradgetriebe für unterschiedliche Anwendungen. Diese Getriebe werden hauptsächlich in der Schwerindustrie eingesetzt und finden auch in der Druck- und Kunststoffindustrie Verwendung.
Sie eignen sich zur Kraftübertragung zwischen parallelen und rechtwinkligen Wellen. Schrägverzahnte Zahnräder sind langlebiger und laufen ruhiger als andere Zahnradtypen. Außerdem sind sie leiser und erzeugen weniger Reibung.
Typische Anwendungsgebiete für Stirnradgetriebe sind Förderbänder, Kühler, Brecher und andere Anwendungen in der Schwerindustrie. Sie werden auch in der Lebensmittel-, Chemie- und Druckindustrie eingesetzt.
Es gibt zwei Haupttypen von Stirnradgetrieben: einfach und doppelt. Beim einfach gewundenen Getriebe stehen die Zähne in einem bestimmten Winkel zur Achse. Beim doppelt gewundenen Getriebe stehen die Zähne in entgegengesetzten Winkeln.
Beide Zahnradtypen haben ihre Vorteile. Stirnräder eignen sich besser für Anwendungen mit niedrigen Drehzahlen und sind zudem kostengünstiger in der Herstellung. Schrägverzahnte Zahnräder hingegen sind effizienter, leiser und bieten eine höhere Eingriffskapazität.
Schrägverzahnte Zahnräder haben einen größeren Teilkreisdurchmesser als Stirnräder. Dadurch sind sie belastbarer und langlebiger. Das Schrägverzahnungsgetriebe verwendet zudem Axiallager zur Aufnahme der Axialkräfte. Um einen ruhigen Lauf zu gewährleisten, greifen die Schrägverzahnungen stufenlos ineinander.
Schrägverzahnte Zahnräder werden auch in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie sind der am häufigsten verwendete Zahnradtyp im Automobilgetriebe.

Spiralzähne vs. spiralförmige Zähne

Je nach Anwendung unterscheidet man zwei Arten von Kegelrädern: Schrägverzahnte und spiralverzahnte Kegelräder. Sie weisen eine ähnliche Geometrie auf, unterscheiden sich jedoch in ihren Eigenschaften. Schrägverzahnte Kegelräder ermöglichen einen ruhigeren Lauf und eine höhere Tragfähigkeit, während spiralverzahnte Kegelräder flexibler sind, das Risiko von Überhitzung verringern und eine längere Lebensdauer aufweisen.
Schrägverzahnte Zahnräder werden hauptsächlich für schrägverzahnte oder gekreuzte Wellen verwendet. Ihre Zähne sind in einem präzisen Winkel zur Zahnradachse gezahnt. Sie gewährleisten einen ruhigen Lauf auch bei hohen Belastungen und eignen sich für hohe Drehzahlen. Sie können auch für nicht parallele Wellen eingesetzt werden. Allerdings sind sie weniger effizient als Stirnräder.
Stirnräder werden hauptsächlich für parallele Wellen verwendet. Ihre geraden Zähne verlaufen parallel zur Zahnradachse. Der plötzliche Eingriff der Zähne verursacht Vibrationen und ein hörbares Geräusch. Schrägverzahnte Zahnräder hingegen ermöglichen einen sanften Eingriff und minimieren so Vibrationen und Zahnflankenspiel.
Die Zahnfußspannung von Schrägverzahnungen unterscheidet sich von der von Stirnrädern. Sie hängt vom Schrägungswinkel und der Stegdicke des Zahnrads ab. Auch der Eingriffswinkel der Zähne beeinflusst die Krümmungsradien. Diese Faktoren wirken sich auf das Quereingriffsverhältnis aus, wodurch die Eingriffslänge verringert wird.
Schrägverzahnte Zahnräder werden häufig verwendet, um den Drehwinkel um 90 Grad zu ändern. Sie können auch zur Stoßdämpfung eingesetzt werden. Diese Zahnräder können auf parallelen oder gekreuzten Wellen verwendet werden.

PB- und PLB-Serien

Die Stirnradgetriebe der Serien PB und PLB bieten zahlreiche Vorteile, darunter eine hohe Leistungsdichte und eine kompakte, modulare Bauweise. Neben einem hohen Drehmoment zeichnen sie sich durch geringen Wartungsaufwand und eine lange Lebensdauer aus. Die Hersteller haben zudem großen Wert auf ein robustes Gehäuse, eine stabile Schnecken- und Gewindekonstruktion sowie ein hohes Untersetzungsverhältnis gelegt. Sie bieten außerdem Optionen für parallele Welleneingänge. Dadurch lässt sich mit einem einzigen Getriebe ein kompletter Satz synchronisierter Zahnräder antreiben.
Neben seiner hohen Langlebigkeit zeichnet sich dieses Getriebe auch durch seine Vielseitigkeit aus. Das Unternehmen fertigt verschiedene Getriebevarianten, von Einzelgetrieben bis hin zu vollständig modularen Mehrgetriebesystemen. Dank seiner hohen Leistungsdichte eignet es sich auch für beengte Industrieumgebungen. Die Stirnradgetriebe der Serien PB und PLB sind in verschiedenen Größen erhältlich, sodass Sie garantiert das passende Getriebe für Ihre Anwendung finden. Die Stirnradgetriebe der Serien PB und PLB sind zudem eine kostengünstige Option für Ihr nächstes Projekt. Darüber hinaus bietet das Unternehmen auch kundenspezifische Lösungen an, die genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Das Beste daran ist, dass Sie diese Getriebe zu einem Preis erhalten, der Ihr hart verdientes Geld absolut wert ist. Die Hersteller bieten zudem eine branchenführende Garantie. Die Stirnrad- und Schneckengetriebe der Serien PB und PLB sind in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich und somit für Ihre Anwendung geeignet.

Fischgrätenzahnräder

Der Einsatz von Pfeilverzahnungen in Schrägverzahnungsgetrieben bietet die Vorteile eines leisen Betriebs bei hohen Drehzahlen und minimaler Axialkräfte. Diese Verzahnungen eignen sich auch für Anwendungen im Schwermaschinenbau. Ihre Herstellung ist jedoch aufwendiger und kostspieliger.
Pfeilverzahnungen ähneln Doppelschrägverzahnungen, haben jedoch keine zentrale Lücke. Ursprünglich wurden sie durch Gießen nach einem präzisen Modell hergestellt.
Heute zeichnen sie sich durch zwei ineinandergreifende Zahnradsätze aus. Diese weisen eine sehr hohe Eingriffsrate auf, was die Tragfähigkeit des Getriebes erhöht. Zudem werden Verschleiß und Geräuschentwicklung reduziert.
Diese Zahnräder sind in der Regel kleiner als Doppelschrägverzahnungen. Dadurch eignen sie sich ideal für Anwendungen mit starken Vibrationen. Die große Kontaktfläche reduziert die Belastung. Sie weisen zudem eine hohe Tragfähigkeit auf. Einsatzgebiete sind Getriebe, schwere Maschinen und Differentiale.
Pfeilverzahnungen werden auch in Drehmomentgetrieben eingesetzt, insbesondere in solchen ohne nennenswertes Axiallager. Aufgrund von Fertigungsschwierigkeiten ist ihre Verwendung jedoch weniger verbreitet.
Für die Herstellung von Pfeilverzahnungen gibt es mehrere Lösungsansätze. Eine Möglichkeit besteht darin, die Zahnräder mithilfe einer zentralen Nut zu fertigen. Eine andere ist das Übereinanderstapeln zweier Schrägverzahnungen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung älterer Maschinen, die für die Herstellung von Pfeilverzahnungen umgerüstet werden können.
Pfeilzahnräder können mittels Fräsverfahren bearbeitet werden. Allerdings eignet sich dieses Verfahren nicht für alle Pfeilzahnräder.

editor by CX 2023-05-12