Schrägverzahnung
Eine Schrägverzahnung ist eine Verzahnung, bei der die Zähne anders als bei einer Geradverzahnung nicht parallel, sondern schräg zur Rotationsachse angeordnet sind.
Bei zwei Außenzahnradpaaren muss immer eine rechtssteigende mit einer linkssteigenden Schrägverzahnung zu einem Räderpaar kombiniert werden (im Foto des Getriebes ist das große, breite Zahnrad linkssteigend).
Vergleich mit der Geradverzahnung
Vorteile
- Bessere Laufruhe und geringere Geräuschentwicklung, da jedes Zahnpaar mit einem kontinuierlichen Übergang in und aus dem Eingriff läuft und somit die Übertragung des Drehmoments gleichmäßiger verläuft. Der Geräuschunterschied lässt sich bei Pkws am Rückwärtsgang erkennen, der anders als die Vorwärtsgänge üblicherweise geradverzahnt ist und ein charakteristisches jaulendes Geräusch macht.
- größere Zahnfuß- und Grübchentragfähigkeit bei vergleichbaren Abmessungen und gleicher Zähnezahl
- kleinere Zähnezahlen ohne Unterschnitt möglich
- Der Achsabstand wird durch den Schrägungswinkel mitbestimmt und kann so auf das erforderliche Maß angepasst werden.
Nachteile
- Es entsteht eine axiale Kraftkomponente (Axialkraft), die auf das Lager wirkt und dort gesondert kompensiert werden muss.
Alternativ lässt sich die axiale Kraftkomponente unterbinden, indem eine Pfeilverzahnung verwendet wird, die allerdings aufwendig in der Herstellung ist; dabei werden auf einem Zahnrad eine linkssteigende und eine rechtssteigende Hälfte kombiniert (vgl. Abb.). Die Verwendung der Pfeilverzahnung führte zum Markenzeichen von Citroën.
Ebenso kann durch gezielte Wahl der Schrägungswinkel zweier Zahnräder auf einer Welle erreicht werden, dass sich die entstehenden Axialkräfte entgegenwirken. - höhere radiale Kraftkomponente bei gleichem Eingriffswinkel im Normalschnitt (üblicherweise 20°), was die Lager auch in radialer Richtung stärker belastet.
- etwas höhere Verlustleistung, auch durch die höheren Lagerkräfte, dadurch etwas schlechterer Wirkungsgrad. Bei denjenigen Getrieben, bei denen fast ausschließlich der Wirkungsgrad und nicht das Geräusch im Vordergrund steht (z. B. in Rennwagen), werden deshalb meist geradverzahnte Zahnräder eingesetzt.
- etwas geringere Fresstragfähigkeit.
- in der Regel höhere Herstellkosten.
Anwendung in Schraubenradgetrieben
Bei Schraubenradgetrieben werden zwei schrägverzahnte Stirnräder gepaart, bei denen auch die Achsen selbst nicht parallel, sondern windschief zueinander sind. Beide Räder sind entweder rechts- oder linkssteigend, und beide haben beliebigen Schrägungswinkel. Bei der Paarung von rechts- mit linkssteigenden Rädern müssen die Schrägungswinkel unterschiedlich sein. Die Flanken der beiden Räder berühren sich nur punktförmig.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Siegfried Hildebrand: Feinmechanische Bauelemente, Hanser 1968, Seite 536