Was ist ein Stirnradgetriebe?

Ein Stirnradgetriebe ist die einfachste und gebräuchlichste Getriebeart. Es handelt sich im Wesentlichen um eine Scheibe mit einer Reihe gleichmäßiger Zähne, die entlang der Außenkante hervorstehen. Das Stirnradgetriebe kommt in vielen Alltagsgeräten zum Einsatz, von den kleinen Kunststoffausführungen in Aufziehspielzeugen bis hin zu den großen Metallausführungen in Industriewaschmaschinen.

Der Zweck jedes Getriebes besteht darin, die Drehzahl eines Motors in die Rotationskraft oder das Drehmoment umzuwandeln, die für den Betrieb eines Geräts erforderlich sind. Der Vorgang der Umwandlung von Drehzahl in Drehmoment wird als Getriebeuntersetzung bezeichnet, da die Motordrehzahl in die Zahnräder eingegeben und dann reduziert wird, bevor sie an das rotierende Gerät gesendet wird. Die Rotationskraft einer Reihe von Zahnrädern wird normalerweise als Verhältnis angegeben.

Um eine Untersetzung zu erreichen, müssen mindestens zwei Gänge zusammenarbeiten. Ein kleines Zahnrad und ein größeres Zahnrad werden nebeneinander platziert und ihre Zähne kämmen. Damit die Zähne richtig ineinandergreifen, sollte ein Stirnrad immer auf einer Achse montiert werden, die parallel zur Achse des Partner-Stirnrads verläuft. Andere Arten von Zahnrädern, wie z. B. Schräg- und Kegelräder, können in unterschiedlichen Winkeln arbeiten.

Die am kleineren Zahnrad befestigte Welle wird von einem Motor gedreht, der das Zahnrad dreht. Da die Zähne des kleinen Zahnrads mit den Zähnen des größeren Stirnrads verzahnt sind, kann sich das erste Zahnrad nicht drehen, ohne auch seinen Partner zu drehen. Der wichtige Punkt hierbei ist, dass das erste Zahnrad kleiner ist als das zweite Zahnrad und daher mehr als einmal gedreht werden muss, damit das zweite Zahnrad eine vollständige Umdrehung durchführt. Daher wird die Drehzahl des Motors in Rotationskraft umgewandelt. Um die Untersetzung noch weiter zu erhöhen, kann eine Reihe verschiedener Gänge eingesetzt werden.

Stirnräder haben gegenüber anderen Getriebearten den Vorteil, dass sie einfach aufgebaut und kostengünstig herzustellen sind. Sie können aus jedem harten Material hergestellt werden, von Kunststoff bis Stahl, haben jedoch einige Nachteile, wenn es um die Funktionalität geht. Wenn sich zwei Stirnräder gemeinsam drehen, neigen sie dazu, viel Lärm zu machen. Dies liegt daran, dass die Zähne schnell ausgeschlagen werden. Bei hohen Drehzahlen erzeugen Stirnräder ein kreischendes Geräusch, das sie für den Einsatz in geräuschempfindlichen Geräten ungeeignet macht. Der andere Nachteil von Stirnrädern besteht darin, dass sie auf parallelen Wellen montiert werden müssen, was zu gewissen Designbeschränkungen führt.

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