15:11 Ein lautes oder überlastetes Zahnradgetriebe kann Vibrationen, Wärmeentwicklung, Verschleiß und kostspielige Ausfallzeiten verursachen. Diese Probleme verschärfen sich bei höheren Drehzahlen. Ein korrekt ausgelegtes Schrägverzahnungsgetriebe sorgt für einen gleichmäßigeren Zahneingriff, eine bessere Lastverteilung und eine leisere Kraftübertragung als viele einfache Geradverzahnungsausführungen.
A Schrägstirnrad wird zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen rotierenden Wellen in Getrieben, Fahrzeugen, Pumpen, Kompressoren, Förderanlagen, Werkzeugmaschinen, Hebezeugen und Industriemaschinen eingesetzt. Seine schrägverzahnten Zähne greifen schrittweise ineinander, was einen ruhigeren und leiseren Betrieb sowie eine höhere Belastbarkeit als bei einem vergleichbaren Stirnradgetriebe ermöglicht, allerdings entsteht dabei auch ein Axialschub.
Wozu wird ein Schrägverzahnungszahnrad in der Kraftübertragung verwendet?
Ein Schrägverzahnungsrad ist ein Zylinderrad mit Zähnen, die schräg zur Achse des Zahnrads geschnitten sind. Die Zähne verlaufen nicht gerade über die Zahnradfläche. Stattdessen folgen sie einer schrägen Bahn um das Zahnrad herum.
Diese schräge Zahnanordnung unterscheidet das Schrägverzahnungsrad vom Stirnrad. Die Zähne eines Stirnrads verlaufen parallel zur Welle. Sie berühren sich in der Regel fast gleichzeitig über die gesamte Zahnbreite. Bei Schrägverzahnungsrädern erfolgt der Eingriff allmählicher.
Ein Schrägverzahnungsgetriebe ist eine Getriebebauart, die üblicherweise bei parallel angeordneten Wellen zum Einsatz kommt. Es kann auch in bestimmten Anordnungen mit gekreuzten Wellen verwendet werden, wobei ein Schrägverzahnungsgetriebe mit gekreuzten Wellen andere Belastungs- und Wirkungsgradgrenzen aufweist als ein Getriebe mit parallel angeordneten Wellen.
Zu den wichtigsten Bauteilen und Konstruktionsbegriffen gehören:
KHK beschreibt Schrägverzahnungen als zylindrische Zahnräder mit schräg verlaufenden Zahnflanken. Im Vergleich zu Stirnradgetrieben weisen sie eine größere Zahnüberdeckung, einen sanfteren Eingriff, geringere Vibrationen und einen leiseren Lauf auf.
Ein Paar Schrägverzahnungen überträgt das Drehmoment, wenn die Zähne des Antriebszahnrads gegen das Passzahnrad Zähne. Das angetriebene Zahnrad dreht sich dann bei einem Außenverzahnung in die entgegengesetzte Richtung.
Der Hauptunterschied besteht darin, wie der Kontakt zustande kommt. Ein Zahn eines Stirnradzahnrads kommt oft über einen Großteil seiner Breite auf einmal in Kontakt. Ein Zahn eines Schrägstirnradzahnrads beginnt den Kontakt nahe einem Ende und bringt nach und nach einen größeren Teil der Zahnfläche in den Eingriff.
Dieses progressive Eingriffsverhalten sorgt für eine gleichmäßigere Kraftübertragung:
Kontakt bei Stirnradgetrieben:
Vollflächiger Eingriff → schnellere Lastübertragung
Kontakt bei Schrägverzahnungen:
Kanteneingriff → allmähliche Überlappung → Vollkontakt → allmählicher Auslauf
Während eines Teils der Drehbewegung kann die Last auf mehr als ein Zahnpaar verteilt sein. Dieser im Vergleich zu Stirnrädern höhere Kontaktanteil kann die Laufruhe verbessern und eine höhere übertragene Last ermöglichen, sofern die gesamte Getriebekonstruktion, die Werkstoffe, die Lager, die Schmierung und die Ausrichtung korrekt sind.
Bei einem Paar Schrägverzahnungen für parallel angeordnete Wellen wird in der Regel derselbe Schrägungswinkel verwendet, jedoch mit entgegengesetzter Zahnrichtung. Ein rechtsgängiges Schrägverzahnungsrad greift in ein passendes linksgängiges Zahnrad ein. Auch das Modul, der Druckwinkel, der Achsabstand, die Zahngeometrie und andere Konstruktionsbedingungen müssen übereinstimmen.
Der Hauptvorteil von Schrägverzahnungen liegt im allmählichen Eingriff. Dadurch werden plötzliche Stöße beim Einrasten der ineinandergreifenden Zähne verringert.
Zu den praktischen Vorteilen von Schrägverzahnungen zählen unter anderem:
Diese Eigenschaften erklären, warum Schrägverzahnungen in geschlossenen Getrieben, Kraftfahrzeuggetrieben, industriellen Untersetzungsgetrieben, Kompressoren und anderen Systemen, die einen reibungslosen Betrieb gewährleisten müssen, bevorzugt werden.
Ein gut konstruiertes Schrägverzahnungszahnrad kann zudem eine breite Zahnflanke aufnehmen. Während sich der Kontakt über die Zahnflanke hinwegbewegt, tragen mehrere Zahnabschnitte zur Lastabtragung bei. Dies ermöglicht eine effiziente Kraftübertragung in kompakten Getriebebaugruppen.
Die Vorteile ergeben sich jedoch nicht allein aus der Zahnform. Die Qualität der Zahnräder, ihre Ausrichtung, die Steifigkeit der Welle, die Festigkeit des Gehäuses, die Lager, die Schmierung, die Wärmebehandlung und die Oberflächengüte beeinflussen alle die endgültige Leistung.
Selbst eine robuste Zahnkonstruktion kann einen schwachen Wellenkörper, eine unzureichende Lagerung oder ein falsch ausgerichtetes Gehäuse nicht ausgleichen.
Wozu wird ein Schrägverzahnungszahnrad in der Kraftübertragung verwendet?
In mechanischen Systemen kommen verschiedene Arten von Schrägverzahnungen zum Einsatz. Ingenieure wählen zwischen diesen je nach Wellenlage, Drehmoment, Drehzahl, Platzverhältnissen, Axialkraft und Fertigungsanforderungen aus.
Einfach-Schrägverzahnungen weisen einen durchgehenden Satz schräg stehender Zähne auf. Sie kommen häufig in Industriegetrieben mit parallel angeordneten Wellen und in Fahrzeuggetrieben zum Einsatz.
Ihre Bauweise ist relativ kompakt, doch die schrägstehende Zahnbelastung erzeugt eine Axialkraft entlang der Welle. Lager und Anschläge müssen diese Axialkraft aufnehmen.
Ein Doppelwendelrad verfügt über zwei Zahnreihen mit entgegengesetzten Wendelrichtungen auf demselben Zahnradkörper. Durch die entgegengesetzten Zahnrichtungen lässt sich ein Großteil der Axialkraft ausgleichen.
Die beiden Seiten können durch eine mittige Entlastungsnut voneinander getrennt sein. Diese Nut bietet bei bestimmten Verfahren der Zahnradfertigung Platz für das Schneidwerkzeug.
Doppelhelix-Konstruktionen kommen in hochbelasteten industriellen Anwendungen zum Einsatz, beispielsweise in großen Kompressoren, Schiffsantrieben, schweren Walzwerken und Hochleistungsgetrieben.
Ein Fischgrätenzahnrad ähnelt einem Doppel-Schrägverzahnungszahnrad, doch seine gegenüberliegenden Zähne treffen oft in einem V-förmigen Muster ohne zentralen Spalt aufeinander.
Ein Fischgrätenzahnrad ermöglicht eine gleichmäßige Kraftübertragung mit hoher Leistung und reduziert gleichzeitig den Netto-Axialschub. Seine Herstellung ist aufwändiger und kostspieliger als die vieler herkömmlicher Schrägverzahnungen.
Kreuzverzahnte Schrägverzahnungen die Kraftübertragung zwischen nicht parallelen, sich nicht schneidenden Wellen. Diese Anordnung wird in einigen Fachpublikationen auch als Schraubgetriebe bezeichnet.
Im Gegensatz zu einem Paar paralleler Schrägverzahnungen weisen gekreuzte Schrägverzahnungen einen erheblichen Gleitkontakt auf. Ihre Tragfähigkeit ist in der Regel geringer, weshalb sie sich eher für die Kraftübertragung bei geringen Belastungen als für die Übertragung großer Leistungen eignen. KHK weist darauf hin, dass Schrauben- oder gekreuzte Schrägverzahnungen Punktkontakt aufweisen und eine sorgfältige Schmierung erfordern.
Ein Schrägverzahntes Ritzel kann mit einer Schrägverzahnten Zahnstange in Eingriff treten, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Diese Anordnung kann einen gleichmäßigeren Hub bewirken als ein System aus gerader Zahnstange und Stirnradgetriebe.
Sowohl ein Stirnradgetriebe als auch ein Schrägstirnradgetriebe können Kraft zwischen parallelen Wellen übertragen. Der wesentliche Unterschied liegt in der Zahnrichtung.
Die Zähne eines Stirnradgetriebes sind gerade und verlaufen parallel zur Zahnradachse. Bei einem Schrägverzahnungsgetriebe sind die Zähne schräg zur Achse geschnitten.
| Funktion | Stirnrad | Stirnradgetriebe |
|---|---|---|
| Zahnrichtung | Heterosexuell | Abgewinkelt |
| Zahneingriff | Noch plötzlicher | Schrittweise |
| Geräusche bei hoher Geschwindigkeit | In der Regel höher | In der Regel niedriger |
| Vibration | Auffälliger | Gleichmäßiger |
| Axialer Schub | Kaum oder gar keine aus dem Zahnwinkel | Gegenwart |
| Fertigung | Einfacher | Komplexer |
| Anforderungen an die Lagerung | Vorwiegend radiale Belastung | Radiale und axiale Belastung |
| Kontaktquote | Im Allgemeinen niedriger | Im Allgemeinen höher |
| Typische Kosten | Nach unten | Höher |
| Einsatz bei hohen Geschwindigkeiten | Eingeschränkt durch Lärm und Erschütterungen | Wird oft bevorzugt |
| Effizienz | Hoch | Hoch, mit einigen zusätzlichen Gleitverlusten |
| Häufige Anwendungsbereiche | Einfache Antriebe und Maschinen mit niedriger Drehzahl | Getriebe, Fahrzeuge, Kompressoren, Industrieantriebe |
Stirnradgetriebe sind einfach, kostengünstig und effizient. Sie sind nach wie vor eine hervorragende Wahl für viele Getriebeanwendungen mit niedrigen und mittleren Drehzahlen.
Im Vergleich zu Stirnradgetrieben sorgt ein Schrägverzahnungsgetriebe in der Regel für einen ruhigeren Lauf, belastet jedoch die Welle und die Lager stärker. Die Wahl des am besten geeigneten Getriebetyps hängt von der gesamten Maschine ab.
Der Unterschied besteht nicht einfach nur in “einfach versus fortgeschritten”. Ein richtig konstruiertes Stirnrad kann ein schlecht ausgewähltes Schrägstirnrad in seiner Leistung übertreffen.
Der Steigungswinkel ist der Winkel zwischen der Zahnrichtung und der Zahnradachse. Er hat einen wesentlichen Einfluss auf den Zahneingriff, die Axialkraft, das Kontaktverhältnis und die Fertigungsgeometrie.
Mit zunehmendem Steigungswinkel kann auch die Zahnüberdeckung zunehmen. Dies kann zu einem gleichmäßigeren Kontakt führen und es ermöglichen, dass mehr Zähne an der Last beteiligt sind.
Ein größerer Winkel erhöht jedoch auch die Axialkraft. Die Lager, die Wellenschultern, das Gehäuse und das Schmiersystem müssen diese zusätzliche Axialkraft aufnehmen können.
Eine vereinfachte Beziehung sieht folgendermaßen aus:
Größerer Steigungswinkel
│
├── Sanftere Zahnüberlappung
├── Möglicherweise ruhigerer Lauf
├── Höherer Axialschub
├── Stärkerer Gleitkontakt
└── Anspruchsvollere Lagerauslegung
Der Steigungswinkel beider Zahnräder muss kompatibel sein. Bei einem Außenverzahnungspaar auf parallelen Wellen weisen die Zahnräder in der Regel gleiche Steigungswinkel, jedoch entgegengesetzte Drehrichtungen auf.
Auch der Druckwinkel spielt eine wichtige Rolle. Er beeinflusst die Zahnform, die Trennkraft, die Zahnfestigkeit und die Kompatibilität mit dem Gegenrad.
Die Norm ISO 6336 enthält international anerkannte Verfahren zur Bewertung der Tragfähigkeit von zylindrischen Stirnrädern und schrägverzahnten Evolventenrädern. Die Norm behandelt im Rahmen ihres definierten Geltungsbereichs Faktoren im Zusammenhang mit Zahnfußbruch, Lochfraß, Abrieb, Mikrolochfraß und anderen konstruktionsbedingten Risiken.
Ein qualifizierter Konstrukteur sollte daher mehr als nur den Durchmesser und die Zahnzahl berücksichtigen. Die vollständige Berechnung kann Folgendes umfassen:
A Schrägstirnrad wird dort eingesetzt, wo eine Maschine eine zuverlässige Drehmomentübertragung mit geringerer Geräuschentwicklung, reduzierten Schwingungen oder höherer Belastbarkeit benötigt, als sie eine einfache Geradverzahnung bieten kann.
Schrägverzahnte Zahnräder kommen häufig in Schaltgetrieben, Automatikgetrieben, Differentialen, Verteilergetrieben und Hilfsantrieben von Fahrzeugen zum Einsatz.
Durch den schrittweisen Zahneingriff werden Geräusche und Vibrationen bei Fahrgeschwindigkeiten reduziert. Bei einigen älteren oder einfacheren Getriebekonstruktionen können Rückwärtsgänge mit Stirnverzahnung ausgestattet sein, was ihr deutlich wahrnehmbares Geräusch erklärt.
In industriellen Untersetzungsgetrieben kommen häufig Stirnradgetriebe zum Einsatz, um die Motordrehzahl zu senken und das Abtriebsdrehmoment zu erhöhen.
Zu den Anwendungsbereichen gehören:
CNC-Maschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Schleifanlagen und andere Fertigungssysteme kommen mit Präzisionsgetriebekomponenten zum Einsatz, bei denen eine konstante Drehzahl und eine kontrollierte Bewegung von entscheidender Bedeutung sind.
Bei einem Präzisionszahnradsatz müssen das Zahnprofil, die Teilungsgenauigkeit, die Schrägverzahnungsgenauigkeit, das Spiel, der Rundlauf und die Oberflächenbeschaffenheit kontrolliert werden.
Kompressoren, Gebläse und Industriepumpen können mit einem Schrägverzahnungsgetriebe ausgestattet sein, um hohe Leistungen zu übertragen und gleichzeitig Geräusche und Vibrationen zu begrenzen.
Die genaue Getriebewahl hängt von der Drehzahl, dem Drehmoment, dem Schmiermittel, der Betriebstemperatur und den Anforderungen an den Dauerbetrieb ab.
Schrägverzahnungsgetriebe können in Hebezeugen, Kränen, Hubwerken und Aufzugsantrieben eingesetzt werden. Diese Anwendungen erfordern die sorgfältige Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren, die Integration von Bremssystemen, die Auswahl geeigneter Lager sowie die Auslegung des Gehäuses.
Für große Schiffs- und Industrieantriebe, bei denen ein hohes Drehmoment und ein ausgeglichener Axialschub entscheidend sind, können Doppelhelix- oder Fischgrätenkonstruktionen gewählt werden.
Eine gleichmäßige Bewegung trägt dazu bei, Vibrationen in Druck-, Weiterverarbeitungs-, Abfüll-, Etikettier- und Verpackungsanlagen zu reduzieren. Die Genauigkeit der Getriebe ist entscheidend, da Geschwindigkeitsschwankungen die Passgenauigkeit und die Produktqualität beeinträchtigen können.
Schrägverzahnte Getriebestufen kommen in Getrieben von Windkraftanlagen und anderen Energiesystemen zum Einsatz. Diese Anwendungen erfordern detaillierte Analysen hinsichtlich Ermüdung, Schmierung, Temperatur und Lebensdauer.
Wozu wird ein Schrägverzahnungszahnrad in der Kraftübertragung verwendet?
Eine Standardachse eines Sattelaufliegers verfügt in der Regel nicht über ein angetriebenes Getriebe wie die Antriebsachse eines Lkw. Allerdings können getriebeangetriebene Systeme in bestimmten Anhängerkonstruktionen und entsprechenden Schwerlastmaschinen vorkommen.
Je nach Bauart des Anhängers können Getriebemechanismen in folgenden Bereichen zum Einsatz kommen:
Nicht jeder dieser Mechanismen verwendet ein Schrägverzahnungsrad. Bei einigen Konstruktionen kommen Stirnräder, Schneckengetriebe, Kegelräder, Kettenantriebe, Hydraulikzylinder oder Planetengetriebe zum Einsatz.
Als professioneller Hersteller von Sattelaufliegern betrachten wir das gesamte Betriebssystem als Ganzes, anstatt Komponenten allein aufgrund ihres Namens auszuwählen. Die Belastung, die Straßenverhältnisse, die Wartungszugänglichkeit, die erwartete Einsatzhäufigkeit, die Korrosionsbelastung und die lokale Verfügbarkeit von Ersatzteilen beeinflussen alle die endgültige Konstruktion.
Für Flottenbetreiber lautet die entscheidende Frage nicht nur: “Verfügt dieser Anhänger über ein Schrägverzahnungsgetriebe?”, sondern auch:
Vor der Auswahl von Schrägverzahnungen sollten deren Nachteile berücksichtigt werden.
Die wichtigste Einschränkung ist die Axialkraft. Da die Zähne schräg angeordnet sind, erzeugen Schrägverzahnungen eine Axialkraft entlang der Zahnradwelle.
Lager müssen sowohl radiale als auch axiale Belastungen aufnehmen. Eine falsche Lagerauswahl kann zu Überhitzung, Geräuschentwicklung, Wellenbewegung, ungleichmäßigem Zahnradkontakt und vorzeitigem Ausfall führen. KHK weist ausdrücklich darauf hin, dass Lager, die in Schrägverzahnungen eingesetzt werden, so ausgewählt werden müssen, dass sie die dabei auftretende Axialkraft aufnehmen können.
Bei der Herstellung von Schrägverzahnungen werden die Geometrie der Schrägverzahnung, das Zahnprofil, die Teilung, die Steigung und die Oberflächengüte genauer kontrolliert. Die Fertigung kann spezielle Zerspanungs-, Schleif-, Prüf- und Werkzeugverfahren erfordern.
Das Getriebe selbst, die Lager, die Wellen, das Gehäuse und der Montageprozess können teurer sein als ein vergleichbarer einfacher Stirnradantrieb.
Die schrägverzahnten Zähne bewirken eine gewisse Gleitbewegung über die Zahnflanke. Dies kann im Vergleich zum idealisierten Rollkontakt bei geraden Zähnen zu erhöhter Reibung und Wärmeentwicklung führen.
Eine gute Schmierung ist unerlässlich.
Bei einem Schrägverzahnungsgetriebe kann es zu einem schlechten Kontakt kommen, wenn die Wellen nicht fluchten oder sich das Gehäuse unter Last verformt. Eine Kantenbelastung kann zu Lochfraß, Verschleiß, Wärmeentwicklung und Zahnschäden führen.
Ein verschlissenes Schrägverzahnungszahnrad sollte in der Regel zusammen mit dem Gegenzahnrad begutachtet werden. Der Austausch nur eines Bauteils kann zu einem schlechten Kontakt mit dem Gegenzahnrad führen, wenn dieses bereits verschlissen ist.
Die Zahnradfertigung beginnt mit der Materialauswahl und einer definierten Konstruktionszeichnung. Zu den gängigen Zahnradwerkstoffen zählen legierter Stahl, Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Gusseisen, Bronze, technische Kunststoffe und andere anwendungsspezifische Werkstoffe.
Ein typischer Fertigungsablauf für Zahnräder kann Folgendes umfassen:
Das Zahnradfräsen ist ein gängiges Verfahren zum Schneiden von Schrägverzahnungen. Bei einer Zahnradfräsmaschine werden die Drehbewegungen des Zahnradrohlings und des Schneidwerkzeugs aufeinander abgestimmt, um die gewünschte Zahnform und Steigungswinkel zu erzeugen.
KHK erklärt, dass bestimmte Schrägverzahnungen mit demselben Wälzfräser geschnitten werden können, der auch für Stirnverzahnungen verwendet wird, sofern das Normalmodul und der entsprechende Druckwinkel kompatibel sind; allerdings muss die Werkzeugpositionierung der erforderlichen Steigungslinie folgen.
Bei höheren Qualitätsanforderungen können folgende Punkte hinzukommen:
Ein zuverlässiger Zahnradhersteller sollte Angaben zu Werkstoff, Wärmebehandlung, Genauigkeitsklasse des Zahnrads, Zahnhärte, Prüfverfahren, zulässigem Drehmoment, Schmierung und Einbaubedingungen machen.
Die Auswahl eines Schrägverzahnungssatzes beginnt mit den Anwendungsdaten. Der Katalogdurchmesser und die Zahnzahl reichen nicht aus.
Ingenieure sollten Folgendes definieren:
| Entwurfsvorgaben | Warum es wichtig ist |
|---|---|
| Eingangsleistung | Ermittelt die übertragene Last |
| Eingabegeschwindigkeit | Beeinflusst die Geschwindigkeit der Pitch-Linie und die Hitze |
| Ausgabegeschwindigkeit | Legt die erforderliche Reduzierung fest |
| Übersetzungsverhältnis | Definiert das Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment |
| Einschaltdauer | Unterscheidet zwischen gelegentlicher und dauerhafter Nutzung |
| Stoßbelastung | Beeinflusst den Servicefaktor |
| Anordnung der Schächte | Bestimmt die Getriebeart |
| Verfügbarer Platz | Begrenzt den Durchmesser und die Stirnbreite |
| Lärmgrenzwert | Beeinflusst die Zahnform und die Genauigkeit |
| Schmierung | Reguliert Verschleiß und Temperatur |
| Umwelt | Beeinflusst die Abdichtung und die Materialauswahl |
| Erforderliche Lebensdauer | Leitfäden zur Ermüdungsberechnung |
| Wartungsplan | Beeinflusst Barrierefreiheit und Gestaltung |
Die zusammenwirkenden Zahnräder müssen eine kompatible Geometrie aufweisen. Ingenieure sollten außerdem den Achsabstand, die Gewindedrehung, die Wellenrichtung, die erwartete Schubrichtung und die Lageranordnung überprüfen.
Bei kritischen Systemen kann der Zahnradkonstrukteur zur Bewertung der Belastbarkeit die Norm ISO 6336 oder entsprechende AGMA-Verfahren heranziehen. Die ISO weist darauf hin, dass diese Berechnungen einen erfahrenen Zahnradkonstrukteur erfordern, der die Grenzen und Einflussfaktoren des gewählten Verfahrens versteht.
Ein Schrägverzahnungszahnrad kann ohne eine geeignete Lagerung nicht ordnungsgemäß funktionieren.
Durch das Ineinandergreifen der Zahnräder entsteht:
Die Lager müssen diese Belastungen aufnehmen und gleichzeitig die Position der Welle aufrechterhalten. Je nach Anwendungsfall können Schrägkugellager, Kegelrollenlager, Axiallager oder andere Lagerkonfigurationen gewählt werden.
Durch die Schmierung entsteht ein Schutzfilm zwischen den ineinandergreifenden Zahnradzähnen. Dies trägt dazu bei, Reibung, Verschleiß, Abrieb, Lochfraß, Geräusche und Wärmeentwicklung zu verringern.
Die Wahl des richtigen Schmiermittels hängt ab von:
Zu wenig Schmiermittel kann zu schnellen Schäden führen. Zu viel Schmiermittel kann die Verwirbelungsverluste und die Wärmeentwicklung erhöhen. Verunreinigtes Öl kann zudem wie ein Schleifmittel wirken.
Bei Hochleistungsgeräten für den Außeneinsatz sind Dichtungen und Entlüftungsvorrichtungen ebenso wichtig wie die Wahl des richtigen Öls. Staub, Wasser, Schlamm und Streusalz können die Lebensdauer eines Zahnradantriebs verkürzen, wenn sie in das Gehäuse gelangen.
Stellen Sie sich ein Hebesystem vor, das einen schweren Mechanismus mehrmals täglich anheben und absenken muss. Der ursprüngliche Antrieb arbeitet mit einer einfachen Stirnradgetriebeanordnung.
Bei niedriger Drehzahl funktioniert es. Mit steigender Drehzahl und zunehmender Belastung treten jedoch verschiedene Probleme auf:
Das Konstruktionsteam zieht ein Schneckengetriebe in Betracht. Das neue System sorgt für einen gleichmäßigeren Kontakt, erzeugt jedoch auch Axialschub.
Eine erfolgreiche Neukonstruktion erfordert daher mehr als nur die Änderung der Zahnradzähne. Die Ingenieure prüfen außerdem:
Der verbesserte Antrieb sorgt dann für einen ruhigeren Lauf und eine bessere Lastverteilung.
Ein Wechsel des Getriebetyps ohne Überprüfung der Lager und des Gehäuses stellt keine vollständige Neukonstruktion dar.
Das gleiche Prinzip gilt für an Anhängern angebrachte Hebe-, Winden-, Pumpen- und Zusatzgeräte. Die gesamte Baugruppe muss den tatsächlichen Einsatzbedingungen entsprechen.
Flottenbetreiber legen oft den Schwerpunkt auf die Nutzlast des Anhängers und den Preis. Diese Aspekte sind zwar wichtig, doch die Zuverlässigkeit der Ausrüstung hängt auch vom Zusammenspiel zwischen Hauptrahmen, Federung, Achsen, Bremssystem, Hydraulik, Stützvorrichtung und Hilfsmechanismen ab.
Bei OEM- und ODM-Projekten für Sattelauflieger prüfen wir:
Ein Bergbauanhänger, der auf unebenen Straßen eingesetzt wird, erfordert eine andere Konstruktion als ein Containerchassis für den Hafenverkehr. Ein Tankwagen unterliegt anderen Sicherheits- und Pumpanforderungen als ein Tieflader. Ein abnehmbarer Schwanenhalsanhänger verfügt über andere Betriebsmechanismen als ein Seitenvorhanganhänger.
Unsere Aufgabe als technisch orientierter Anhängerhersteller besteht darin, diese Anforderungen zu einem Ganzen zu vereinen. praktische Transportlösung. Bei getriebenen Zusatzaggregaten stellen wir sicher, dass deren Drehmoment, Betriebsweise, Schutzvorrichtungen, Wartung und Integration für den Anhänger geeignet sind.
Ein Schrägverzahnungszahnrad greift schrittweise über die Zahnflanke ein. Dadurch werden plötzliche Stoßbelastungen auf die Zähne verringert und die Last über eine längere Kontaktstrecke verteilt, was zu einem gleichmäßigeren und im Allgemeinen leiseren Lauf führt als bei einem vergleichbaren Stirnradgetriebe.
Da sich mehrere Zähne die Belastung teilen können, lässt sich mit einem vergleichbaren Bauformfaktor eine höhere Belastung übertragen. Die tatsächliche Belastbarkeit hängt von der Zahngröße, der Stirnbreite, dem Werkstoff, der Wärmebehandlung, der Drehzahl, der Schmierung, der Ausrichtung und der Konstruktionsnorm ab.
Einflankige Schrägverzahnungen erzeugen aufgrund ihrer schräg angeordneten Zähne eine Axialkraft. Bei doppelflankigen Schrägverzahnungen und Fischgrätenverzahnungen wird ein Großteil dieser Kraft durch entgegengesetzte Zahnrichtungen ausgeglichen.
Bei parallel verlaufenden Außenwellen weist das Zahnradpaar in der Regel gleiche Schrägungswinkel mit entgegengesetzter Drehrichtung auf. Bei gekreuzten Schrägverzahnungen gilt eine andere Geometrie, und je nach Wellenkonfiguration können Zähne mit gleicher Drehrichtung verwendet werden.
Parallelwellen-Stirnradgetriebe weisen im Allgemeinen einen hohen Wirkungsgrad auf, da ihr Eingriff zu einem großen Teil auf Rollkontakt beruht. Schneckengetriebe weisen häufig eine höhere Gleitreibung auf, insbesondere bei hohen Untersetzungsverhältnissen. Der genaue Wirkungsgrad hängt von der Geometrie, dem Übersetzungsverhältnis, der Drehzahl, dem Werkstoff und der Schmierung ab.
Nein. Ein Stirnradgetriebe ist einfacher aufgebaut, kostengünstiger und erzeugt keinen zahnbedingten Axialschub. Es kann die bessere Wahl sein, wenn es um moderate Drehzahlen, geringe Geräuschempfindlichkeit, einfache Wartung oder kostengünstige Maschinen geht.
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