Den richtigen Radsatz auswählen

Dies sind die wichtigsten Kriterien, die Sie bei der Auswahl eines für den vorgesehenen Einsatz geeigneten Radsatzes berücksichtigen sollten:

• Getriebeübersetzung: Bestimmt, ob ein bestimmtes Getriebe Ihren Anforderungen entspricht.
• Wellenanordnung: Bezieht sich auf die relative Position der Eingangs- und Ausgangswellen und bestimmt, ob Sie sich für eine orthogonale Getriebelösung entscheiden oder nicht.
• Vom Zahnrad übertragene Leistung: Bestimmt die Wahl des Zahntyps. Ein Zahnrad mit spiralförmigen Zähnen kann zum Beispiel ein höheres Drehmoment übertragen als ein Zahnrad mit geraden Zähnen derselben Größe.
• Größe der Baugruppe: Bestimmte Getriebekonfigurationen sind kompakter als andere und benötigen weniger Platz, wie z.B. das Planetengetriebe (oder Planetenradgetriebe).
• Kosten: Die Geräte unterscheiden sich stark in Bezug auf Preis und Komplexität/Installationskosten. Daher ist es wichtig, dass Sie die für Ihre Bedürfnisse und Ihr verfügbares Budget am besten geeignete Lösung wählen.

Es gibt verschiedene Arten von Radsätzen: Stirnradsätze, Kegelradsätze und Schneckenradsätze.

Stirnradsätze

Gerade Radsätze sind am einfachsten und daher auch am häufigsten. Die Berührungslinie zwischen den Zähnen liegt in der gleichen Ebene wie die Rotation des Zahnrads.

Kegelradsätze

Bei diesen Radsätzen bildet die Außenseite des Rades einen Winkel im Verhältnis zur Drehachse des Zahnrads. Diese Art von Zahnrädern wird häufig verwendet, um den Winkel der Drehachse zwischen dem treibenden Rad und dem angetriebenen Rad zu ändern.

Schneckenradsätze

Bei Schneckenradsätzen ist die Antriebseinheit kein Rad, sondern eine Schneckenschraube. Diese Getriebe haben ein hohes Übersetzungsverhältnis. Die Drehachse der Schnecke steht senkrecht zur Drehachse der Krone (angetriebenes Rad).

Die Besonderheit dieses Getriebetyps besteht darin, dass die Drehung nicht umkehrbar ist, d.h. die Krone kann die Schnecke nicht drehen, was dafür sorgt, dass der Mechanismus im Stillstand blockiert. Diese Art von Getriebe bietet also die größte Sicherheit. Sie wird zum Beispiel in Autoaufzügen verwendet, um zu verhindern, dass sich die Last versehentlich bewegt.

Stirnradsatz von NORELEM

Kreuz- und Morsekegelradsatz

Schneckenradsatz von Framo Morat

Es gibt verschiedene Arten von Verzahnungen, nämlich gerade, schräge oder bi-schräge.

Gerade verzahnte Radsätze

Diese sind am häufigsten. Sie haben Zähne parallel zur Drehachse. Sie sind relativ einfach herzustellen, was ihre Präsenz in den meisten mechanischen Anwendungen erklärt. Ihr größter Nachteil ist, dass sie sehr laut sind.

Radsätze mit Helikoidalverzahnung

Die Schrägzähne stehen schräg zur Drehachse. Bei diesen Zahnrädern ist die Anzahl der Zähne in Kontakt konstant.

Stirnrad-Kegelradgetriebe

Dieses System hat den Vorteil, dass es weniger Vibrationen und damit weniger Lärm erzeugt. Da die Zähne diagonal angeordnet sind, haben sie außerdem eine größere Zahnbreite als die Breite des Rades und können daher höhere Kräfte übertragen. Allerdings ist die Herstellung dieser Zahnräder sehr viel komplexer, was sie teurer macht.

Zahnräder mit bi-helikalen Zähnen

Diese sind auch als Doppelschrägzahnräder oder Fischgrätenräder bekannt und leicht zu erkennen, da sie im Logo der Automarke Citroën vertreten sind. Denn es war André Citroën, der diese Art von Getriebe patentieren ließ. Doppelschrägverzahnte Zahnräder bestehen aus zwei Reihen schrägverzahnter Zähne mit identischen Abmessungen, die V-förmig angeordnet sind, d.h. mit entgegengesetzten Schraubenlinien. Die Doppelschrägverzahnung hat den Vorteil, dass sie die von den schräg stehenden Zähnen erzeugte Axiallast aufhebt. Wie einfach schrägverzahnte Zahnräder sind sie jedoch komplex in der Konstruktion und Herstellung und daher teurer als andere Arten von Zahnrädern. Sie werden vor allem in der Grundstoffindustrie verwendet, wie zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt.

Zahnstangen und Ritzel

Das Zahnstangensystem ermöglicht es, eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln und umgekehrt. Es besteht aus einem Zahnrad (dem Ritzel) und einer gezahnten Stange (der Zahnstange). Bei seiner Drehung drückt das Zahnrad auf die Zähne der Stange, die dann eine geradlinige Translationsbewegung ausführt. Diese Art von Getriebe wird in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Drehung des Lenkrads in eine lineare Bewegung der Lenkstange nach links und rechts umzuwandeln.

Parallele oder zylindrische Zahnräder

Die Achsen des Zahnradpaares sind parallel.

Kegelradsätze

Kegelräder übertragen die Rotation zwischen konkurrierenden Wellen und werden daher verwendet, wenn ein Winkel zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes erforderlich ist. Diese Lösung wird in Kfz-Differentialen verwendet, um einen 90º-Winkel zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes zu erreichen.

Wie ihr Name schon sagt, sind Kegelräder kegelförmig (Kegelstumpf). Wenn sie verzahnt sind, treffen sich ihre imaginären Scheitelpunkte im selben Punkt. Ihre Achsen kreuzen sich in diesem Punkt und bilden einen Winkel, der normalerweise 90º beträgt, aber auch jede andere Amplitude außer 0º und 180º haben kann.

Rückwärtsgetriebe

Diese werden auch als „Torsionsgetriebe“ bezeichnet und unterscheiden sich von anderen Zahnrädern dadurch, dass die Achsen des Zahnradpaares nicht miteinander verbunden sind. Dies ist zum Beispiel der Fall bei umgekehrt schrägverzahnten Zahnrädern und Schneckenrädern.

Radsätze werden in den meisten Kraftübertragungssystemen verwendet, z.B. in Getrieben, Differentialen oder im Abtrieb von Verbrennungs- und Elektromotoren. Man findet sie in Haushaltsgeräten sowie in industriellen Maschinen und Anlagen. Sie sind auch in den Getrieben von Motor-Getriebe-Sätzen zu finden. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil der meisten mechanischen Systeme.