Zahnräder

Formschlüssige Übertragung über Zahnflanken

Zahnräder greifen mit ihren Zähnen ineinander und übertragen Kräfte über die Zahnflanken. Im Unterschied zu reibschlüssigen Systemen entsteht die Bewegungsübertragung durch die Form der Verzahnung. Dadurch lassen sich feste Übersetzungsverhältnisse und definierte Drehrichtungen abbilden. Für die Funktion sind unter anderem Zähnezahl, Verzahnungsprofil, Werkstoff, Fertigungsgenauigkeit und Schmierung relevant.

Einsatz in Maschinen, Getriebestufen und Förderanlagen

Zahnräder werden in Maschinen und Anlagen verwendet, wenn Drehzahlen angepasst, Drehmomente verteilt oder Bewegungen synchronisiert werden müssen. Typische Anwendungen sind Getriebestufen, Förderantriebe, Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen und Positioniermechanismen. Sie eignen sich besonders für Baugruppen mit begrenztem Einbauraum, in denen eine direkte mechanische Kraftübertragung gefragt ist.

Aussenverzahnte, innenverzahnte und Kegelradzahnräder

Aussenverzahnte Zahnräder sind die gebräuchlichste Ausführung und laufen mit aussenliegenden Zähnen mit einem Gegenrad im Eingriff. Innenverzahnte Zahnräder tragen die Verzahnung auf der Innenseite eines Ringes und werden in kompakten oder planetenartigen Anordnungen eingesetzt. Kegelradzahnräder übertragen Bewegungen zwischen sich schneidenden Achsen und dienen häufig zur Richtungsänderung der Rotation. Je nach Anwendung unterscheiden sich die Ausführungen zudem in Werkstoff, Verzahnungsart und Bearbeitungsgenauigkeit.

Abgrenzung zu Getrieben, Kettenrädern und Zahnstangen

Innerhalb der Antriebstechnik und Fördertechnik bezeichnet Zahnräder den Oberbegriff für verzahnte Räder als einzelne Bauteile. Davon zu unterscheiden sind komplette Getriebe, die mehrere Zahnräder mit Wellen, Lagerungen und Gehäusen zu einer funktionalen Einheit zusammenfassen. Gegenüber Kettenrädern, Riemenrädern und Zahnscheiben erfolgt die Kraftübertragung nicht über Kette, Riemen oder Zahnriemen, sondern direkt zwischen zwei Verzahnungen. Im Unterschied zu Zahnstangen dienen Zahnräder primär der Übertragung zwischen drehenden Elementen statt zwischen Rotation und Linearbewegung.