Produktbeschreibung
Varianten von Kegelrädern
Kegelräder finden in einer Vielzahl von Branchen Anwendung. Sie werden beispielsweise in Radbaggern, Saugbaggern, Förderbändern, Walzwerksantrieben und Schienengetrieben eingesetzt. Dank ihrer spiralförmigen oder schrägen Kegelform eignen sie sich auch für beengte Platzverhältnisse. Darüber hinaus werden sie in der Robotik und in vertikalen Stützen von Walzwerken verwendet. Auch in der Lebensmittelverarbeitung kommen Kegelräder zum Einsatz. Weitere Informationen zu Kegelrädern finden Sie im Folgenden.
Spiralfaden-Ausrüstung
Spiralverzahnte Kegelräder dienen der Kraftübertragung zwischen zwei Wellen in einem 90°-Winkel. Sie besitzen gekrümmte oder schräge Zähne und können aus verschiedenen Metallen gefertigt werden. Bestagear ist ein spezialisierter Hersteller von mittelgroßen bis großen Spiralverzahnten Kegelrädern. Diese finden Anwendung im Bergbau, in der Metallurgie, in der Schifffahrt und in der Erdölindustrie. Spiralverzahnte Kegelräder werden typischerweise aus Stahl, Aluminium oder Phenolharz hergestellt.
Spiralverzahnte Kegelräder bieten zahlreiche Vorteile. Ihre Zahnteilung sorgt für eine sanftere Kraftübertragung. Sie sind äußerst robust und auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Zudem sind sie deutlich günstiger als andere Winkelverzahnungen. Da sie paarweise gefertigt werden, halten sie tendenziell länger. Spiralverzahnte Kegelräder reduzieren außerdem Geräusche und Vibrationen. Wenn Sie also neue Zahnräder benötigen, sind Spiralverzahnte die optimale Wahl.
Der Kontakt zwischen den Zähnen eines Spiralkegelrads erfolgt entlang der Zahnoberfläche. Der Kontakt folgt dem Hertzschen Prinzip der elastischen Reibung. Dieses Grundprinzip gilt für kleine Anteile der Kontaktfläche und kleine relative Krümmungsradien der Oberflächen. In diesem Fall sind Spannungen und Reibung vernachlässigbar. Ein Spiralkegelrad ist ein typisches Beispiel für ein umgekehrtes Schrägverzahnungsrad. Dieses Getriebe wird häufig im Bergbau eingesetzt.
Spiralverzahnte Kegelräder verfügen über eine spielmindernde Eigenschaft. Diese Funktion trägt dazu bei, die Dicke des Ölfilms im Zahnbereich zu erhalten. Wellenachse, Einbaulänge und Winkelabweichungen beeinflussen den Zahneingriff eines spiralverzahnten Kegelradgetriebes. Durch die Anpassung des Zahnflankenspiels lassen sich diese Probleme beheben. Die oben genannten Toleranzen sind für Kegelräder üblich. In manchen Fällen nehmen Hersteller gegen Ende des Produktionsprozesses geringfügige Konstruktionsänderungen vor, wodurch das Risiko für Erstausrüster minimiert wird.
Geradschneidanlage
Gerade Kegelräder gehören zu den am einfachsten herzustellenden Zahnradtypen. Die früheste Methode zur Fertigung gerader Kegelräder bestand in der Verwendung einer Hobelmaschine mit Teilkopf. Nach der Einführung des Revacycle-Verfahrens und des Coniflex-Verfahrens wurden die Fertigungsmethoden jedoch verbessert. Die neueste Technologie ermöglicht eine noch präzisere Fertigung. Beide Fertigungsverfahren werden von CZPT eingesetzt. Nachfolgend einige Beispiele für die Herstellung gerader Kegelräder.
Ein gerades Kegelradgetriebe wird mithilfe zweier Kegelradverfahren hergestellt: dem Gleason- und dem Klingelnberg-Verfahren. Das Gleason-Verfahren ist dabei das gebräuchlichste. Im Gegensatz zu anderen Zahnradtypen ist das CZPT-Verfahren nicht weit verbreitet. Das Gleason-Verfahren ermöglicht die Herstellung hochwertigerer Zahnräder, da die Verwendung von Zahnflanken die effektivste Methode ist, um Zahnräder zu fertigen, die selbst kleine Montagefehler tolerieren. Zudem wird die Druckspitze an den Kegelkanten der Zahnflanken vermieden.
Die Zusammensetzung des Zahnrads hängt von der Software ab. Wenn eine lange Lebensdauer erforderlich ist, wird das Zahnrad aus Gusseisen gefertigt. Das Ritzel ist in der Regel um ein Vielfaches robuster als das Zahnrad, was zu gleichmäßigem Verschleiß beiträgt. Andere Materialien wie Kohlenstoffstahl sind zwar günstiger, aber deutlich weniger korrosionsbeständig. Die Massenträgheit ist ein weiterer wichtiger Aspekt, da schwerere Zahnräder schwieriger zu drehen und zu stoppen sind. Zu den Präzisionsanforderungen gehören unter anderem die Teilung und der Durchmesser des Zahnrads sowie der Eingriffswinkel.
Die Evolventengeometrie einer geraden Kegelschneidvorrichtung wird häufig durch Division der Oberflächennorm durch die Oberfläche berechnet. Die Berechnung der Evolventengeometrie erfolgt unter Einbeziehung der Flächenkoordinaten und der theoretischen Zahndicke. Mithilfe eines Koordinatenmessgeräts (KMG) kann die sphärische Evolventenoberfläche zur Bestimmung der Zahnkontaktmuster verwendet werden. Dieses Verfahren ist hilfreich, wenn kein Wälzprüfgerät zur Verfügung steht, da es das Zahnkontaktmuster vorhersagen kann.
Hypoid-Kegelrad
Hypoid-Kegelräder sind eine effiziente und funktionelle Lösung zur Drehzahlreduzierung. Ihre kompakten Abmessungen, der hohe Wirkungsgrad, die geringe Geräusch- und Wärmeentwicklung sowie die lange Lebensdauer machen sie zu einer beliebten Wahl in der Kraftübertragungs- und Antriebstechnik. Im Folgenden werden einige Vorteile von Hypoid-Getrieben und die Gründe für deren Einsatz erläutert. Außerdem werden einige häufige Missverständnisse und falsche Annahmen über diese Getriebeart aufgezeigt. Diese Annahmen mögen zunächst kontraintuitiv erscheinen, helfen Ihnen aber, die Funktionsweise dieser Getriebe zu verstehen.
Das Grundprinzip von Hypoidgetrieben besteht darin, dass sie zwei sich nicht schneidende Wellen verwenden. Die kleinere Zahnradwelle ist gegenüber der größeren Getriebewelle versetzt, sodass sie störungsfrei ineinandergreifen und sich gegenseitig sicher stützen. Die daraus resultierende Drehmomentübertragung ist im Vergleich zu Standardgetrieben verbessert. Ein Hypoid-Kegelradgetriebe wird zum Antrieb der Hinterachse eines Fahrzeugs eingesetzt. Es erhöht die Flexibilität der Getriebekonstruktion und ermöglicht die freie Wahl der Achsenposition.
Im ersten Szenario wird der Eingriff der beiden Körper durch Anpassen des hyperbolischen Fräsers an das bevorzugte Werkzeug erreicht. Dessen geometrische Eigenschaften, Ausrichtung und Positionierung bestimmen das bevorzugte Werkzeug. Letzteres kommt zum Einsatz, wenn das bevorzugte Zahnrad absolut geräuschlos sein soll oder Vibrationen reduziert werden müssen. Ein hyperbolischer Fräser hingegen greift in zwei Zahnkörper ein. Er ist die effizienteste Alternative zur Modellierung von Hypoidzahnrädern unter Berücksichtigung von Geräuschanforderungen.
Der Hauptunterschied zwischen Hypoid- und Spiralkegelrädern liegt im größeren Durchmesser des Hypoidkegelrads. Sie werden üblicherweise in den Übersetzungsverhältnissen 1:1 und 2:1 eingesetzt, einige Hersteller bieten aber auch größere Übersetzungen an. Ein Hypoidgetriebe kann Drehzahlen von bis zu 3000 U/min erreichen. Dadurch eignet es sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Wenn Sie also ein leistungsstarkes Getriebe suchen, ist dies die richtige Wahl für Sie.
Addendum- und Defendumwinkel
Die Addendum- und Defendumwinkel eines Kegelschneidwerkzeugs beschreiben Form und Tiefe des Zahnschmelzes. Jeder Zahn des Werkzeugs besitzt eine leicht konische Zahnfläche, deren Tiefe variiert. Diese Winkel werden durch ihre Addendum- und Defendumabstände definiert. Der Addendumwinkel ist der Abstand zwischen der Schneidkante und der Zahngrundfläche, während der Defendumwinkel die Länge zwischen der Schneidkante und der Zahngrundfläche angibt.
Der Teilkreiswinkel ist der Winkel zwischen dem Scheitelpunkt des Teilkegels des Zahnrads und der Teilkreislinie der Welle. Der Fußkreiswinkel hingegen ist die Tiefe der Zahnlücke unterhalb der Teilkreislinie. Beide Winkel dienen zur Beurteilung des Zustands eines Kegelrads. Kopf- und Fußkreiswinkel sind für die Konstruktion und Ausführung von Maschinen unerlässlich.
Die Fuß- und Kopfkreiswinkel eines Kegelradgetriebes werden durch das Umschlingungsverhältnis (Mc) der beiden Zahnräder bestimmt. Die Evolventenkurve darf sich nicht innerhalb des Grundkreisdurchmessers des Kegelradgetriebes verlängern. Der Grundkreisdurchmesser ist ebenfalls ein wichtiges Maß für die Auslegung des Getriebes. Es ist möglich, die Evolventenkurve so zu kürzen, dass sie der Grundkurve entspricht; dazu muss sie jedoch tangential verlaufen.
Die häufigste Anwendung von Kegelradgetrieben ist das Differentialgetriebe in Kraftfahrzeugen. Sie werden in vielen Fahrzeugtypen eingesetzt, darunter Pkw, Nutzfahrzeuge und sogar Baumaschinen. Auch in der Schifffahrt und der Luftfahrt finden sie Verwendung. Neben diesen beiden weit verbreiteten Anwendungsbereichen gibt es zahlreiche weitere Einsatzgebiete für Kegelradgetriebe. Ihre Akzeptanz steigt stetig. Sie sind ein wichtiger Bestandteil von Getriebesystemen in der Automobil- und Industriebranche.
Programme für Kegelräder
Kegelräder finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung. Je nach Gewicht, Belastung und Einsatzgebiet werden sie aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Für Anwendungen mit hoher Belastung kommen Eisenmetalle wie Grauguss zum Einsatz. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch hohe Verschleißfestigkeit und Wirtschaftlichkeit aus. Für Anwendungen mit geringerer Belastung werden Metalle oder Nichtmetalle wie Kunststoffe verwendet. Einige Kegelradausführungen gelten als geräuschlos. Im Folgenden sind einige ihrer typischsten Anwendungsgebiete aufgeführt.
Gerade Kegelräder sind am einfachsten herzustellen. Die früheste Fertigungsmethode war die Verwendung einer Hobelmaschine mit Teilkopf. Moderne Fertigungsverfahren brachten die Programme Revacycle und Coniflex hervor. Für die industrielle Zahnradfertigung nutzt CZPT das Revacycle-System. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Kegelrädern. Dieser Leitfaden hilft Ihnen, das passende Material für Ihr nächstes Projekt auszuwählen. Diese Werkstoffe sind für hohe Drehzahlen geeignet und äußerst robust.
Kegelräder sind vor allem in Automobil- und Industriemaschinen weit verbreitet. Sie verbinden die Antriebswelle mit den Rädern. Manche verfügen sogar über eine 45-Grad-Kegelverzahnung. Diese Zahnräder können auf einer Kegelfläche montiert und auf ihre Übertragungseigenschaften geprüft werden. Sie werden auch in Testanwendungen eingesetzt, um eine korrekte Kraftübertragung sicherzustellen. Sie können die Drehzahl gerader Wellen reduzieren. Kegelräder finden in vielen Branchen Anwendung, von der Schifffahrt bis zur Luftfahrt.
Die einfachste Kegelradart ist das Winkelkegelrad mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. Es dient zur Änderung der Drehachse. Die Wellen von Winkelkegelrädern können sich in jedem Winkel zwischen 45° und 120° schneiden. Die Verzahnung der Kegelräder kann geradlinig, spiralförmig oder nullförmig sein. Wie bei Zahnstangengetrieben gibt es auch bei Kegelrädern verschiedene Ausführungen.
