\n <\/i>Kundenspezifische Anfrage
\n <\/a>\n <\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\nWie man ein Stirnradgetriebe ausw\u00e4hlt<\/h2>\n
Die Wahl des optimalen Schr\u00e4gverzahnungsgetriebes h\u00e4ngt vom jeweiligen Anwendungsbereich ab. Dabei m\u00fcssen die Eingriffsverh\u00e4ltnisse und die erforderliche Gesamtzahl der Profilverschiebungen ber\u00fccksichtigt werden.![\"Stirnradgetriebe\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/helicalgearbox\/t-helicalgearbox-3.webp\")
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Stirnr\u00e4der sind effizienter als Schr\u00e4gverzahnungen.<\/h2>\n
Im Vergleich zu Schr\u00e4gverzahnungen besitzen Stirnr\u00e4der gerade Z\u00e4hne, die parallel zur Achse des Zahnrads verlaufen. Aufgrund ihres h\u00f6heren Wirkungsgrades werden Stirnr\u00e4der h\u00e4ufig bei niedrigen Drehzahlen eingesetzt. Schr\u00e4gverzahnungen hingegen eignen sich besser f\u00fcr ger\u00e4uscharme und hohe Drehzahlen. Trotz ihrer Vorteile finden Stirnr\u00e4der auch in einigen Ger\u00e4ten Verwendung.
Stirnr\u00e4der sind weniger robust als andere Zahnr\u00e4der. Sie \u00fcbertragen Kraft \u00fcber l\u00e4ngere Strecken weniger effizient und erzeugen bei hohen Drehzahlen zu viel L\u00e4rm. Au\u00dferdem belasten sie die Lager radial. Sie verursachen zudem erhebliche Vibrationen, die die maximale Betriebsdrehzahl begrenzen k\u00f6nnen.
Schr\u00e4gverzahnte Zahnr\u00e4der eignen sich besser zur Last\u00fcbertragung. Sie werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, darunter in Autogetrieben, Aufz\u00fcgen und F\u00f6rderb\u00e4ndern. Schr\u00e4gverzahnte Zahnr\u00e4der erzeugen zudem hohe Schubkr\u00e4fte und sind leiser als Stirnr\u00e4der.
Im Gegensatz zu Stirnr\u00e4dern nutzen Schr\u00e4gverzahnungen Lager zur Aufnahme der Axialkr\u00e4fte. Sie besitzen zudem mehr Z\u00e4hne und k\u00f6nnen daher h\u00f6here Lasten aufnehmen als Stirnr\u00e4der. Auch bei nicht parallelen Wellen sind sie einsetzbar.
Schr\u00e4gverzahnte Zahnr\u00e4der werden im Allgemeinen in Hochgeschwindigkeits-Maschinensystemen eingesetzt. Sie weisen zudem einen geringeren Verschlei\u00df an den einzelnen Z\u00e4hnen auf und laufen leiser als Stirnr\u00e4der.
Schr\u00e4gverzahnte Zahnr\u00e4der sind eine Weiterentwicklung von Stirnr\u00e4dern. Sie werden unter anderem in der Druckindustrie, in Aufz\u00fcgen und in Automobilgetrieben eingesetzt. Oft werden sie in Kombination mit einem Schneckengetriebe zur Lastverteilung verwendet. Sie erm\u00f6glichen h\u00f6here Drehzahlen, sind aber weniger effizient als Stirnr\u00e4der. Aufgrund ihrer geringeren Ger\u00e4usch- und Vibrationsentwicklung werden sie in einigen Hochgeschwindigkeitssystemen eingesetzt.
Stirnr\u00e4der werden h\u00e4ufig in Anwendungen mit niedrigen Drehzahlen eingesetzt, beispielsweise in Zahnstangengetrieben. Aufgrund ihrer Bauart \u00fcbertragen sie die Kraft effizienter, sind aber weniger robust als Schr\u00e4gverzahnungen.
Der Konstruktionsspielraum ist durch den erforderlichen Achsabstand, das angestrebte \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis und die Summe der Profilverschiebungen begrenzt.
Mithilfe statistisch ermittelter Parameter f\u00fchrten die Autoren eine Mehrzieloptimierung der Profilverschiebung zweier Au\u00dfenzahnr\u00e4der durch. Hauptziel dieser Studie war die Maximierung des Wirkungsgrades und die Minimierung der Leistungsverluste im optimierten Bereich.
Hierf\u00fcr verwendeten die Autoren einen multikriteriellen Optimierungsalgorithmus, der alle Aspekte der optimalen Profilverschiebung ber\u00fccksichtigte. Der Algorithmus wertet die Zielfunktion \u00fcber mehrere Generationen hinweg aus, um die beste L\u00f6sung zu ermitteln.
Der multikriterielle Optimierungsalgorithmus basierte auf einem validierten Optimierungsalgorithmus. Dieser kombiniert die analytische Absch\u00e4tzung der Druckbelastungen mit einer effektiven Methode zur Berechnung der Verformungen des Getriebegeh\u00e4uses. Mithilfe der genannten Formeln konnten die Autoren eine realisierbare L\u00f6sung ermitteln. Die numerischen Berechnungen zeigten zudem, dass die entsprechenden spezifischen Gleitkoeffizienten optimal aufeinander abgestimmt waren.
Um die effizienteste Methode zur Bestimmung der Profilverschiebung zu ermitteln, w\u00e4hlten die Autoren die Methode mit der h\u00f6chsten Effizienz und dem geringsten Gewicht aus. Da der resultierende Optimierungsraum klein ist, wurde der Effizienz das h\u00f6chste Priorit\u00e4t einger\u00e4umt. Dieses Ziel tr\u00e4gt zur Reduzierung von Verschlei\u00dfausf\u00e4llen bei.
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Die gr\u00f6\u00dfte W\u00e4rmebehandlung eines Stirnrads ist das Einsatzh\u00e4rten. Die Norm ISO\/TR 4467:1982 bietet eine praktische Richtlinie f\u00fcr Zahnr\u00e4der. Die gr\u00f6\u00dften Radien von Ritzel und Rad sind rb1 und rb2. Das Verh\u00e4ltnis von Zahnbreite zu Grundkreisdurchmesser des Ritzels ist \u00fcblicherweise kleiner als 1.
Die Gleitgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem Abstand vom Drehpunkt in der Wirkungslinie zu.
Durch die Belastung der Z\u00e4hne kommt es zu Verformungen des Evolventenprofils eines Schr\u00e4gzahnrads. Der optimale Eingriffswinkel f\u00fcr das Zahnrad ist jedoch unbekannt.
Der korrekte Eingriffswinkel eines Schr\u00e4gverzahnungsrades l\u00e4sst sich ohne ein Oberfl\u00e4chenmodell nicht berechnen. Unter der Annahme eines gleichm\u00e4\u00dfigen Drucks \u00fcber das Profil w\u00e4re ein Eingriffswinkel von 20\u00b0 ein guter Richtwert. Dies erfordert jedoch ein mathematisches Modell, das sich aus der Archard-Verschlei\u00dfgleichung ableiten l\u00e4sst.
Im Allgemeinen wird der Eingriffswinkel sowohl vom Durchmesser als auch von der Geometrie des Zahneingriffs beeinflusst. Es ist wichtig, den tats\u00e4chlichen Winkel eines Schr\u00e4gverzahnungsrades zu kennen, da dieser die Profilkr\u00fcmmung, die Normalkraft und die Radialkraft beeinflusst.
Der Eingriffswinkel l\u00e4sst sich am besten anhand des theoretischen Teilkreisdurchmessers bestimmen. Ist der Teilkreisdurchmesser klein, ist auch der tats\u00e4chliche Winkel kleiner. Dies f\u00fchrt zu einem Spalt zwischen den Zahnflanken. Allerdings kann es dadurch auch zu Verformungen des Zahnrads und somit zu unerwartetem Betriebsverhalten kommen.
Eine interessante Tangente ist die W\u00e4lzebene, eine gedachte Ebene, die tangential zu den W\u00e4lzfl\u00e4chen verl\u00e4uft. Die W\u00e4lzebene ist die Ebene, die senkrecht zur axialen Ebene des Zahnradquerschnitts steht. Sie dient \u00fcblicherweise als Bezugspunkt zur Berechnung des Quereingriffswinkels.
Der Arbeitsdruckwinkel ist der Winkel der Drucklinie des Zahneingriffs. Dieser Winkel entspricht dem Referenzdruckwinkel, jedoch ist die L\u00e4nge der Kontaktlinie reduziert.
Der beste Weg zur Berechnung des Eingriffswinkels ist die Verwendung der Drucklinie des Zahneingriffs. Dies liefert einen genaueren Wert. Der tats\u00e4chliche Winkel der Drucklinie h\u00e4ngt auch vom \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis ab. Dieses Verh\u00e4ltnis wird \u00fcblicherweise als Nennverh\u00e4ltnis der Winkelgeschwindigkeiten angegeben. Die tats\u00e4chlichen Geschwindigkeiten schwanken um dieses Verh\u00e4ltnis.<\/p>\n
Hinterschnitt des Zahnfu\u00dfes eines Schr\u00e4gzahnrades<\/h2>\n
Eine Hinterschneidung am Ritzelfu\u00df kann die Lastverteilung entlang der Eingriffslinie von Schr\u00e4gverzahnungen beeinflussen. Dies kann zu \u00fcberh\u00f6hten Belastungen einzelner Z\u00e4hne und zu amplitudenmoduliertem Ger\u00e4usch f\u00fchren.
Die Zahnwurzel wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, unter anderem von der Form des Schneidwerkzeugs. Das Schneidwerkzeug muss so konstruiert sein, dass Hinterschnitte vermieden werden, ohne die Anzahl der Z\u00e4hne zu reduzieren. Dies wird durch ein Verfahren namens Profilverschiebung erreicht.
Die Profilverschiebung entsteht durch die \u00c4nderung der Schneidtiefe des Werkzeugs und verhindert so Hinterschneidungen. Sie wird h\u00e4ufig in der Fertigung eingesetzt, um ein gr\u00f6\u00dferes \u00dcberlappungsverh\u00e4ltnis zu erzielen. Je h\u00f6her das \u00dcberlappungsverh\u00e4ltnis, desto geringer die Abweichung zwischen den Kontaktlinien. Dies reduziert die dynamischen Zahnkr\u00e4fte und damit die Ger\u00e4uschentwicklung.
Die Profilverschiebung tritt meist an der Schneidwerkzeugspitze auf. Dies ist der Punkt, an dem das Evolventenprofil aus dem Zahnrad austritt, bevor sich die Spitze verj\u00fcngt. Das Evolventenprofil l\u00e4sst sich f\u00fcr jeden Querschnitt der Zahnbreite definieren. Der Grenzpunkt ist der Ber\u00fchrungspunkt zwischen Evolventen- und Zahnfu\u00dfprofil.
Die Evolvente eines Kreises ist eine g\u00e4ngige Methode zur Definition eines Zahnprofils. Die Evolvente beschreibt die Bahn, die ein Punkt auf der Geraden bei der Abrollbewegung auf einem Kreis beschreibt. Sie ist ein n\u00fctzliches Merkmal f\u00fcr zylindrische Evolventenzahnr\u00e4der.
Der Schr\u00e4gungswinkel ist f\u00fcr Schr\u00e4gverzahnungen von Bedeutung. Er erm\u00f6glicht eine gr\u00f6\u00dfere Eingriffsfl\u00e4che und erh\u00f6ht die Biegefestigkeit des Zahnrads. Er muss in den Spezifikationen f\u00fcr Schr\u00e4gverzahnungen angegeben werden. Der Winkel muss messbar sein und das Plus- bzw. Minuszeichen (+\/-) enthalten.
Die Biegefestigkeit eines Zahnes h\u00e4ngt von der Form der Wurzel ab. Eine gro\u00dfe Hinterschneidung verringert die Festigkeit des Zahnes.![\"Stirnradgetriebe\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/helicalgearbox\/b-helicalgearbox-3.webp\")
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Kontaktverh\u00e4ltnisse<\/h2>\n
Ob ein Stirnradgetriebe dynamisch oder station\u00e4r arbeitet, das \u00dcberdeckungsverh\u00e4ltnis ist ein entscheidender Faktor. Das Gesamt\u00fcberdeckungsverh\u00e4ltnis definiert die durchschnittliche Anzahl der Z\u00e4hne, die in der Eingriffsebene im Eingriff sind. Es wird berechnet, indem das Quer\u00fcberdeckungsverh\u00e4ltnis mit dem \u00dcberlappungsgrad multipliziert wird. Der \u00dcberlappungsgrad ist stets ungleich null.
F\u00fcr eine konstante Drehzahl auf der Abtriebsseite muss das Gesamt\u00fcberdeckungsverh\u00e4ltnis mindestens 1,0 betragen. Zahnr\u00e4der mit einem niedrigen Gesamt\u00fcberdeckungsverh\u00e4ltnis verlangsamen bekannterma\u00dfen die Drehzahl des Abtriebszahnrads. Das Gesamt\u00fcberdeckungsverh\u00e4ltnis wird von der L\u00e4nge der Eingriffslinie beeinflusst. Ein hohes \u00dcberdeckungsverh\u00e4ltnis ist bei dynamischer Belastung vorteilhaft.
Ein niedriges Kontaktverh\u00e4ltnis f\u00fchrt zu einer st\u00e4rkeren Profilverschiebung und h\u00f6herem Ger\u00e4uschpegel. Ein zu hohes Kontaktverh\u00e4ltnis kann hingegen eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Gleitgeschwindigkeit des EAP (Extra-Axial Propulsion) und damit Fressverschlei\u00df verursachen. Zudem f\u00fchrt eine ungleichm\u00e4\u00dfige Lastverteilung zu amplitudenmodulierten Schwingungen.
Ein Schr\u00e4gverzahnungsgetriebe besteht aus zwei schmalen Stirnr\u00e4dern. Die Zahnr\u00e4der sind in einer Ebene angeordnet, die parallel zur Zahnbreite verl\u00e4uft. Jeder Zahn ber\u00fchrt die Flanke des n\u00e4chsten Zahns. Die Zahnflanke des Schr\u00e4gverzahnungsgetriebes ist eine dreidimensionale Fl\u00e4che, die die Grundkreise der Zahnr\u00e4der tangiert.
Die Zahnform des Schr\u00e4gverzahnungszahns ist ein entscheidender Faktor f\u00fcr das Eingriffsverh\u00e4ltnis. Die Zahnform wird in Abh\u00e4ngigkeit vom Werkst\u00fcck, dem Werkzeug, den Fu\u00dfpunktkoeffizienten, den Zahnkr\u00e4ften und der Zahnbiegesteifigkeit ausgelegt. Sie muss au\u00dferdem die Kinematik der Zahnoberfl\u00e4che und mikrogeometrische Modifikationen ber\u00fccksichtigen.
Das aktive Profil ist ein Bereich des Evolventenprofils zwischen Anfangs- und Endpunkt. Ein Zahnprofil, das dem Grundgesetz der Zahnrad-Zahn-Wirkung gen\u00fcgt, wird oft als konjugiertes Profil bezeichnet.
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editor by czh 2023-01-12<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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