Kegelräder

Funktionsprinzip bei winklig angeordneten Wellen

Ein Kegelrad arbeitet mit einem zweiten Kegelrad als Zahnradpaar. Beide Bauteile greifen über ihre Verzahnung ineinander und übertragen so Drehzahl, Drehrichtung und Drehmoment zwischen zwei Wellenachsen. Im Unterschied zu zylindrischen Zahnrädern ist die Geometrie auf die Übertragung zwischen sich schneidenden Achsen ausgelegt. Die Auslegung betrifft unter anderem Übersetzungsverhältnis, Achswinkel, Zahnform, Tragbild und die zu erwartenden Belastungen.

Einsatzbereiche in Maschinenbau und Fördertechnik

Kegelräder werden verwendet, wenn Antriebe nicht geradlinig durch den Maschinenaufbau geführt werden können. Typische Anwendungen finden sich in Winkelgetrieben, Förderanlagen, Handlingsystemen, Verstellmechanismen, Landmaschinen, Antriebsmodulen und allgemeinen Maschinenbaugruppen. Sie eignen sich für kompakte Bauformen, bei denen Drehbewegungen umgelenkt und zugleich definierte Übersetzungen umgesetzt werden müssen. Je nach Anwendung stehen Laufruhe, Belastbarkeit, Wirkungsgrad oder Einbauraum im Vordergrund.

Bauarten, Verzahnungen und konstruktive Merkmale

Gebräuchlich sind gerade, schräg oder spiralverzahnte Kegelräder. Gerade Verzahnungen sind konstruktiv klar aufgebaut, während spiralverzahnte Ausführungen oft einen ruhigeren Lauf und eine günstigere Lastverteilung ermöglichen. Im erweiterten Bereich der Kegelradtechnik werden auch Hypoidverzahnungen eingesetzt, wenn die Achsen versetzt statt schneidend angeordnet sind. Für die Ausführung relevant sind Werkstoff, Wärmebehandlung, Fertigungsgenauigkeit, Schmierung und die Abstimmung als exakt passendes Radpaar.

Abgrenzung zu Zahnrädern, Schneckenrädern und Getrieben

Kegelräder sind eine spezielle Form der Zahnräder für winklige Achsanordnungen. Allgemeine Zahnräder umfassen auch Stirnräder für parallele Wellen, während Kegelräder gezielt für die Richtungsänderung der Kraftübertragung ausgelegt sind. Gegenüber Schnecken und Schneckenrädern arbeiten Kegelräder ohne die typische Schneckenpaarung und werden eingesetzt, wenn andere Übersetzungs- und Einbaueigenschaften gefragt sind. Von Getrieben unterscheiden sie sich dadurch, dass das Kegelrad ein einzelnes Antriebselement oder Zahnradpaar ist, nicht die komplette Getriebeeinheit.