Was ist ein Stirnrad?

Ein Schrägzahnrad ist ein Zahnrad mit schräg gestellten Zähnen. Die abgewinkelten Zähne greifen langsam und reibungslos ineinander und machen ein Schrägverzahnungsgetriebe im Betrieb leiser und ruhiger als viele andere Arten von Zahnrädern. Autos sind aus diesem Grund häufig mit Schrägverzahnungen ausgestattet, und diese Konstruktion kann auch in vielen anderen Anwendungen verwendet werden. Diese Zahnräder sind in verschiedenen Größen für eine Vielzahl von Aufgaben erhältlich.

Zahnräder dienen zur Kraftübertragung auf andere Zahnräder oder auf andere Gegenstände. Sie haben den entscheidenden mechanischen Vorteil, dass mit einem kleinen Zahnrad ein größeres Zahnrad gedreht werden kann, wodurch die Kraft vervielfacht wird. Radfahrer sind sich dieses mechanischen Vorteils bewusst, da das Ändern des Übersetzungsverhältnisses eines Fahrrads einen Radfahrer zwingt, mehr Arbeit zu verrichten oder die Arbeit eines Radfahrers zu erleichtern. Niedrigere Übersetzungsverhältnisse, bei denen die Zahnräder in der Nähe der gleichen Größe liegen, erfordern weniger Energie, erzeugen jedoch auch weniger Drehbewegungen, während hohe Übersetzungsverhältnisse den Radfahrer zwingen, härter zu arbeiten, jedoch viel mehr Drehkraft erzeugen.

Wenn man an Zahnräder denkt, denkt man oft an ein Stirnrad, das klassische Zahnrad mit einfachen geraden Zähnen. Schrägverzahnungen sind auf ähnliche Weise konstruiert, mit der Ausnahme, dass die Zähne diagonal über die Seite der Verzahnung verlaufen und nicht senkrecht ausgerichtet sind. Das Schrägverzahnungsdesign hat einige eindeutige Vorteile für einen ruhigeren und leiseren Betrieb, der durch das langsame Ineinandergreifen von Schrägverzahnungen verursacht wird. Schrägverzahnungen nutzen sich tendenziell weniger schnell ab, da die Kraft nicht konzentriert, sondern verteilt wirkt und die Zähne weniger abplatzen.

Neben der Parallelschaltung der Zahnräder können die meisten Schrägverzahnungen auch senkrecht zueinander arbeiten, wenn die Zähne des Zahnrads korrekt ausgelegt sind. Dies kann in manchen Fällen ein ziemlicher kleiner Trick sein. Die Schrägverzahnung erzeugt tendenziell eine hohe Axiallast, eine Last parallel zur Welle. Dies kann jedoch durch die Verwendung von Speziallagern ausgeglichen werden.

Bei einer Variation des als Doppelschrägverzahnung oder Fischgrätenverzahnung bekannten Grundschrägverzahnungsgetriebes weist das Zahnrad zwei Sätze von Zähnen nebeneinander auf, die in unterschiedlichen Winkeln geneigt sind. Dies reduziert den Schub und macht die Verwendung spezieller Lager überflüssig. Fischgräten-Zahnräder können ein V-förmiges Muster oder zwei Sätze abgewinkelter Zähne mit einer Rille in der Mitte aufweisen, je nach Alter der Zahnräder und Herstellungsort. Ältere Herstellungstechniken erforderten normalerweise das Vorhandensein einer Mulde in der Mitte des Doppelschrägzahnrads, während neuere Zahnräder dazu neigen, dieses Merkmal nicht zu haben.