Die Kraftübertragung spielt in Maschinen eine entscheidende Rolle. Kegelräder sind eine der Schlüsselkomponenten, die in verschiedenen Anwendungen für einen reibungslosen Betrieb sorgen. In diesem Artikel werden wir über Kegelräder, ihre Eigenschaften und verschiedene Anwendungen lesen.

Egal, ob Sie ein Ingenieur oder ein Anfänger sind, der einige wertvolle Informationen über Kegelräder sucht, dieser Leitfaden wird Ihren Zugang zu mechanischen Komponenten erweitern.

Wenn Sie Kegelräder verwenden, um die Richtung der Kraftübertragung zu ändern, können Sie die Kraft von einer Quelle in alle Richtungen übertragen.

Was sind Kegelradgetriebe?

Die Kegelräder werden in Kombination mit anderen Kegelrädern verwendet. Sie haben Zähne, die in die Seiten eines Kegels eingearbeitet sind, und werden zur Übertragung der Drehbewegung zwischen zwei sich rechtwinklig schneidenden Achsen verwendet. Sie werden so eingebaut, dass sich ihre Drehachsen schneiden, wenn man die Richtung der Leistungsachse auf eine andere Achse ändert oder Kegelräder kombiniert.

Arten von Kegelrädern

• Gerades Kegelrad:
• Spiralförmiges Kegelrad:
• Zerol-Kegelrad:
• Hypoidgetriebe:
• Gehrungsgetriebe:

Kegelräder sind in allen Industriezweigen weit verbreitet und werden in verschiedene Typen unterteilt. Kegelradprodukte werden in enormen Mengen auf der ganzen Welt hergestellt. Mit einem Marktanteil von etwa 42%China führt die beiden anderen Länder, Japan und Südkorea, mit Anteilen von 16% bzw. 6% an. Auch die Getriebehersteller in den USA haben einen großen Anteil am Markt.

Im Folgenden werden die gängigsten Arten von Kegelrädern aufgeführt:

Gerades Kegelrad

Das geradverzahnte Kegelrad ist mit einem Marktanteil von 43% die größte Produktkategorie bei Kegelrädern. Ein gerades Kegelrad ist eine Art von Kegelrad, bei dem die Zähne gerade geschnitten sind und sich zum Scheitelpunkt hin verjüngen. Da die in axialer Richtung wirkende Kraft gering ist, wird es häufig dort eingesetzt, wo Schubbelastungen vermieden werden sollen.

Sie hat auch den Vorteil, dass sie das Lager vereinfacht. Der Nachteil ist, dass bei hohen Drehzahlen die Geräusche und Vibrationen zunehmen. Aufgrund dieser Eigenschaften werden gerade Kegelräder empfohlen, wenn die Kosten im Vordergrund stehen, keine hohen Drehzahlen erforderlich sind und Lärm kein Problem darstellt.

Wird im Allgemeinen bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten eingesetzt (Umfangsgeschwindigkeit von 2m/s oder weniger). Es ist relativ einfach herzustellen und eignet sich besonders für Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen usw. sowie für Differentialgetriebe - das beliebteste Kegelrad für die Kraftübertragung.

Spiralförmiges Kegelrad

Das Spiralkegelrad ist ein weiterer Typ von Kegelrädern. Die Zahnspuren sind spiralförmig und schräg, wodurch ein Schrägungswinkel entsteht, und die beiden sich kreuzenden Zahnräder greifen ineinander, wodurch ein stärkerer Eingriff entsteht. Zu den Vorteilen gehören geringe Geräusche und Vibrationen selbst bei hohen Drehzahlen, eine hohe Festigkeit der Zahnoberfläche und eine geringere Belastung der Zahnoberfläche.

Darüber hinaus hat es eine gekrümmte Zahnspur (typischerweise einen Bogen) auf dem Teilungskegel, was einen ruhigeren Lauf als bei geraden Kegelrädern ermöglicht. Es wird hauptsächlich für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb mit einer Teilungsumfangsgeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr verwendet.

Zerol-Kegelrad (Spiralkegelrad)

Ein Spiralkegelrad mit einem Schrägungswinkel von 0 Grad wird auch als Nullkegelrad bezeichnet. Es handelt sich um ein Kegelrad, das die Eigenschaften von geraden Kegelrädern und Spiralkegelrädern bei gleicher Krafteinwirkung auf die Zähne aufweist.

Im Vergleich zu spiralförmigen Kegelrädern besteht der Hauptvorteil darin, dass die Schubbelastung unterdrückt werden kann. Es wird in Industrieanlagen und Automobilen verwendet. Die Zahnspuren sind gekrümmt und haben ein sehr schönes Aussehen. Im Gegensatz zum Zahnprofil eines Spiralkegelrads weist es jedoch kein Zahnprofil auf, bei dem die Zähne am Außenumfang konisch zusammengedreht sind.

Hypoidgetriebe

Ein Hypoidrad hat spiralförmige Zahnspuren und versetzte Wellen, die weder parallel sind noch sich auf der Eingangs- oder Ausgangsseite des Rades schneiden. Sie ähneln zwar den Spiralkegelrädern, unterscheiden sich aber dadurch, dass sich ihre Achsen überschneiden.

Beide sind sich insofern ähnlich, als sie ein großes Untersetzungsverhältnis aufweisen und bei großen Drehmomenten eingesetzt werden. Diese Getriebe werden hauptsächlich in Kraftfahrzeugantrieben, Zugantrieben, Geschwindigkeitsreduzierern (Busse, Lkw, Luxus-Pkw) usw. verwendet.

Zu den Vorteilen von Hypoidgetrieben gehören ein großes Untersetzungsverhältnis, geringe Geräuschentwicklung und Vibrationen sowie eine hohe Festigkeit, die einem großen Drehmoment standhält. Hinsichtlich des Untersetzungsverhältnisses können Hypoidgetriebe die Anzahl der Zähne auf der Eingangsseite (Hypoidritzel) und auf der Ausgangsseite (Hypoidrad) erhöhen.

Gehrungsgetriebe

Zahnräder mit der gleichen Anzahl von Zähnen werden als Gehrungszahnräder bezeichnet. Der Standardwinkel der Welle beträgt 90 Grad, und die Teilungsebene beträgt 45 Grad. Es gibt auch 45-Grad-, 60-Grad- und 120-Grad-Gehrungszahnräder, wobei miter die Bedeutung von Gehrung oder Verbindung hat. Es handelt sich dabei um die kraftübertragenden, antreibenden und transportierenden Teile von Geräten.

Die Leistung kann über orthogonale Achsen übertragen werden. Sie wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen keine Gänge gewechselt werden müssen, sondern nur die Drehrichtung einer Welle geändert werden muss.

Gehrungsgetriebe eignen sich vor allem für den Einsatz in der Halbleiterindustrie, in der Lebensmittelindustrie, in allgemeinen Industriemaschinen und in landwirtschaftlichen Maschinen.

Was sind spiralförmige Zahnräder?

Spiralförmige Zahnräder, auch bekannt als Schrägzahnräder. Sie sind eine Art von Zahnrädern mit Zähnen, die in einem Winkel entlang der Stirnseite des Zahnrads geschnitten sind.

Hier sind ihre wichtigsten Merkmale:

1. Schrägverzahnt:
2. Geräusch- und Vibrationsreduzierung:
3. Höherer Wirkungsgrad:
4. Axialschubkraft:

Der Unterschied zwischen Kegelrad und Spiralrad

Gerades Kegelrad vs. Spiralkegelrad

Technische Aspekte von Kegelrädern

Kegelradgetriebe sind wirtschaftlich, haben eine lange Lebensdauer und eine hohe Funktionalität im Vergleich zu Metall- oder Kunststoffgetrieben. Sie sind effizienter als Schneckengetriebe und haben geringere Übersetzungsverhältnisse, was zu höheren Geschwindigkeiten und Verfahrgeschwindigkeiten führt.

In der Regel verfügen Kegelradgetriebe über eine Selbsthemmung und bieten gleichzeitig höhere Verfahrgeschwindigkeiten. Darüber hinaus bieten sie mehrere Eigenschaften, die im Folgenden aufgeführt sind:

Übertragung von Bewegung und Leistung zwischen sich kreuzenden Achsen

Kegelräder dienen der Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen sich schneidenden Achsen. Bei einem Kegelrad schneiden sich die Zahnradgewinde in einem Winkel von etwa 90 Grad, so dass die Richtung der Drehkraft im rechten Winkel geändert werden kann.

 Es hat eine konische Form wie ein Regenschirm und wird in Kombination mit Kegelrädern verwendet. Um die Drehgeschwindigkeit von Kegelrädern zu ändern, werden auch Zahnräder mit unterschiedlicher Zähnezahl verwendet, ähnlich wie bei Stirnrädern.

Reibungslose und effiziente Kraftübertragung

Kegelräder werden normalerweise aus Materialien wie legiertem Stahl, Kohlenstoffstahl oder gehärtetem Stahl hergestellt. Diese Materialien bieten eine hervorragende Festigkeit, Stoßfestigkeit und Verschleißfestigkeit und gewährleisten eine reibungslose und effektive Kraftübertragung.

Starke chemische Beständigkeit und Korrosionsbeständigkeit

Kegelräder sind bekannt für ihre außerordentlich hohe Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit, so dass sie auch unter rauen Bedingungen eingesetzt werden können.

 Diese Zahnräder haben mehrere Vorteile gegenüber anderen Zahnrädern, darunter eine höhere Festigkeit, bessere Genauigkeitsgrade und ein höheres Maß an Zuverlässigkeit. Sie können höheren Temperaturen standhalten und garantieren eine lange Lebensdauer.

Erfordert eine große spezialisierte Zahnradfräsmaschine

Für die Herstellung von Kegelrädern ist eine große, spezialisierte Verzahnungsmaschine erforderlich. Die typischste Methode ist die Gleason-Methode, andere Methoden sind die Klingelnberg-Methode und die Fiat-Methode.

Dies ist ein spezielles Beispiel für die Verzahnungsmethode für geradverzahnte Kegelräder, aber diese Methode gilt als ineffizient. Schneiden Sie jede Zahnnut mit einer Schaltmaschine, die eine dem Kegelwinkel entsprechende Neigung erzeugen kann, und einem speziell für Zylinder entwickelten Fräser.

Gute Gleitfähigkeit und leichte Formbarkeit

Kegelräder werden wegen ihrer leichten Formbarkeit geschätzt, was sie zu vielseitigen Komponenten in Fertigungsprozessen macht. Außerdem verfügen sie über eine gute Schmierfähigkeit, die die Reibung und den Verschleiß zwischen den Zahnrädern verringert. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Kegelräder für verschiedene Anwendungen, bei denen ein reibungsloser Betrieb und eine lange Lebensdauer wichtig sind.

Beispiele und Anwendungen von Kegelrädern

Kegelräder, die sich durch ihre konische Form und die sich kreuzenden Wellen auszeichnen, sind wichtige Bestandteile verschiedener mechanischer Systeme. Ihre Vielseitigkeit ermöglicht verschiedene Anwendungen, wie z. B. die Änderung der Drehrichtung um 90 Grad und die Übertragung von Kraft. Entdecken Sie die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen von Kegelrädern, die im Folgenden aufgeführt sind:

Automobilindustrie

Kegelräder werden in großem Umfang in Kraftfahrzeuganwendungen eingesetzt, z. B. in Differentialantrieben, Getrieben und Hinterradantrieben in Autos. Dadurch können sich die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen und gleichzeitig die Traktion und Stabilität aufrechterhalten, insbesondere bei Kurvenfahrten. Unter den Produkten ist das geradverzahnte Kegelrad das größte Segment, in dem die Automobilindustrie den größten Anteil hat. 53% teilen.

Leichte und schwere Ausrüstung

Kegelradgetriebe werden für den Antrieb oder den Betrieb von Hilfsaggregaten in leichten und schweren Geräten wie Rasenmähern, kleinen Traktoren, Zementmühlen, Kegelbrechern, Sandmischern, Gabelstaplern und Bergbaumaschinen verwendet.

Sie sind für die Kraftübertragung unerlässlich, da sie eine effiziente Übertragung der Drehbewegung vom Motor auf die Räder oder Schneidmesser ermöglichen.

Eisenbahnantriebe

Kegelräder werden auch in den Getrieben und Differentialen von Schienenfahrzeugen eingesetzt, damit die Lokomotive vorwärts oder rückwärts fahren kann. Sie sorgen für einen reibungslosen Betrieb und eine effiziente Kraftverteilung.

Baumaschinen

Sie werden häufig in den Antriebswellen von Baufahrzeugen wie Baggern, Ladern und Bulldozern eingesetzt. Die Kegelradgetriebe in Baumaschinen sorgen für eine zuverlässige Drehmomentübertragung zum präzisen und kontrollierten Heben und Positionieren schwerer Lasten.

Industriegetriebe

Kegelradgetriebe werden in Fördersystemen, Aufzügen und Materialtransportanlagen eingesetzt und sorgen für eine effiziente Bewegung und den Transfer von Waren in Industrieanlagen.

Besondere Anwendungen

Kegelradgetriebe werden in Kaffeemühlen mit großen Handkurbelgriffen, Handmixern und Handbohrmaschinen sowie in funkgesteuerten Geräten verwendet. Auch in Flugzeugtriebwerken, in der Schifffahrt und im medizinischen Bereich sind sie für eine optimale Leistung und Sicherheit unerlässlich.

Kegelrad-Vergleichstabelle (Druckguss)

FAQ

Was ist ein Kegelrad?

Ein Kegelrad ist eine Zahnradart mit Zähnen, die entlang der Oberfläche eines Kegels geschnitten sind. Diese Zahnräder werden zur Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen sich kreuzenden Wellen verwendet, die nicht parallel zueinander sind.

Wozu werden Kegelräder verwendet?

Kegelräder werden zur Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen sich kreuzenden Wellen unter verschiedenen Winkeln eingesetzt. Ihre Vielseitigkeit und die Fähigkeit, Bewegungen effizient unter verschiedenen Winkeln zu übertragen, machen sie zu unverzichtbaren Komponenten in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen.

Wozu werden Kegelräder verwendet?

 Kegelräder ändern die Richtung der Kraftübertragung zwischen sich kreuzenden Wellen, in der Regel im 90-Grad-Winkel. Sie sind wichtige Komponenten in Autos, Getrieben und verschiedenen Maschinen.

Was ist der Vorteil eines Kegelrads?

 Kegelradgetriebe bieten eine kompakte Möglichkeit, die Wellenrichtung zu ändern, und sind relativ einfach herzustellen, was sie für viele Anwendungen kostengünstig macht.

Was sind die Nachteile von Kegelradgetrieben?

Geradverzahnte Kegelräder können bei hohen Drehzahlen laut sein, und einige Typen erzeugen eine axiale Schublast, die eine zusätzliche Lagerung erfordert.

Was ist der Unterschied zwischen einem Kegelrad und einem Gehrungsrad?

Beides sind Kegelradgetriebe, aber Gehrungsgetriebe haben die gleiche Anzahl von Zähnen und sind speziell für eine 90-Grad-Kreuzung der Welle konzipiert, um lediglich die Richtung zu ändern, nicht aber das Übersetzungsverhältnis.