Was ist der Eingriffswinkel von Zahnrädern?

Ein geeigneter Zahnrad-Eingriffswinkel trägt dazu bei, dass das Getriebe den besten Wirkungsgrad erreicht.

Ist der Eingriffswinkel zu groß oder zu klein, kann dies zu Verschleiß, Geräuschentwicklung und sogar zu einem vorzeitigen Ausfall führen. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie Sie den geeigneten Eingriffswinkel auswählen, um sicherzustellen, dass das Getriebe seine Energieeffizienz optimal ausschöpft.

1. Definition des Eingriffswinkels

Der Zahnrad-Eingriffswinkel bezeichnet den Winkel zwischen der Wirkungslinie in Richtung der Kraftübertragung zwischen zwei Zahnrädern und der Tangente an den Teilkreis am Eingriffspunkt. Der Eingriffswinkel bestimmt die Richtung der auf die Zahnflanken wirkenden Kräfte beim Eingriff der Zahnräder.

2. Definition des Betriebseingriffswinkels

Der Betriebsdruckwinkel bezieht sich auf den Wert des Zahnrad-Druckwinkels, der während der Belastung oder des Betriebs durch Verformung beeinflusst wird; dieser wird als Betriebs-Druckwinkel des Zahnrads bezeichnet. Während des Betriebs des Getriebes verformen sich die Zähne der Zahnräder, wodurch sich die Berührungspunkte verschieben und somit der ursprüngliche Wert des Zahnrad-Druckwinkels verändert wird.

3. Arten des Druckwinkels

•14.5°Druckwinkel

Der 14,5°- ° zahnrad-Druckwinkel ist mittlerweile weitgehend verdrängt worden, da er zu längeren und dünneren Zähnen führt und bei der Anwendung leicht zu Interferenzen neigt. Im Vergleich zu Zahnrädern mit einem größeren Druckwinkel weist diese Art von Zahnrad eine geringere Übertragungseffizienz auf.

•20°Druckwinkel

Ein Zahnrad-Druckwinkel von 20° ° ist der am weitesten verbreitete Zahnrad-Druckwinkel. Diese Art von Zahnrad weist eine größere Zahnfußdicke auf, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen verringert und die Tragfähigkeit erhöht wird.

•25°Druckwinkel

Im Vergleich zu Zahnrädern mit kleineren Eingriffswinkeln weisen diese Zahnräder dickere und kürzere Zähne auf. Es steht außer Frage, dass ihre Tragfähigkeit die beste sein muss. Aufgrund der Dicke ihrer Zähne stellt sie jedoch höhere Anforderungen an die Montagegenauigkeit sowie an den Grad der Zahnradverzahnung.

4. Faktoren, die die Auswahl des Eingriffswinkels beeinflussen

• Lastanforderung

Die erwartete Last ist der entscheidende Faktor bei der Auswahl des Zahnrad-Eingriffswinkels. Für Geräte mit hohen Anforderungen an Drehmoment und Last sollten Zahnräder mit größerem Eingriffswinkel gewählt werden.

• Lastgeschwindigkeit

Die Betriebsgeschwindigkeit des Zahnrads beeinflusst ebenfalls die Wahl des Eingriffswinkels. Bei Hochgeschwindigkeitsgeräten werden üblicherweise Zahnräder mit einem Eingriffswinkel von 20 ° oder 25 ° gewählt. Wird dagegen ein Eingriffswinkel von 14,5 ° gewählt, treten Geräusch- und Vibrationserscheinungen auf.

• Typ und Anwendung von Zahnrädern

Die Art des Zahnrads kann die Auswahl des Druckwinkels beeinflussen, da dessen geometrische Form zu Verformungen führen kann. In speziellen Branchen kann die Auswahl der Zahnrad-Druckwinkel auf branchenspezifischen Normen und Standards beruhen.