Antriebselemente und GetriKegelräder, Modul von1 bis 10, Abmessung Ø bis 600,  Achswinkel 10 - 180°, Teilkegellänge bis 300 mm, Übersetzung von 1:1 bis 1:10

Hochwertige Kegelräder für Getriebe

In Getrieben sind gerade die Kegelräder den höchsten Belastungen und extremsten Bedingungen ausgesetzt. Sie erlauben die schlupffreie Kraftübertragung zwischen zwei rechtwinklig geführten Wellen. Qualität, Präzision und Lebensdauer stehen an oberster Stelle der Anforderungen an jedes Rad. Für diese Verzahnungstechnik und auch bei individuellen Kundenvorgaben und Sonderanfertigungen für derartig leistungsfähige Antriebselemente sind Sie bei Heinrich Höner genau richtig.

Kegelräder für verschiedene Einsätze

Für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke produzieren wir für Sie die passenden Kegelräder. Ob Einzelstücke, in Serie oder für den Sonderbedarf – wir stellen Ihre Räder auch nach Ihren Modellen und Zeichnungen her. Mit unserer umfassenden Betriebsausstattung überholen wir komplette Getriebe oder fertigen verschiedene Antriebselemente in Lohn. Wir bieten die Räder mit einem Durchmesser bis 600 mm und einer Teilkegellänge bis 300 mm sowie Achswinkel zwischen 10 bis 180°. Die Übersetzungen sind von 1:1 bis 1:10 möglich.

Schneckenwellen, Zahnstangen und weitere Antriebselemente mit ISO-Zertifikat

Neben Kegelrädern fertigen wir auch Schneckenwellen, Zahnstangen und viele weitere erstklassige Antriebselemente. Unsere Fertigung ist TÜV-geprüft und nach ISO 9001:2008 zertifiziert. Des Weiteren garantieren wir eine konstante Qualität durch gewissenhafte Eigenkontrollen.

Wenn Sie noch besondere Fragen zu unseren Kegelrädern oder aber beispielsweise Zahnrädern oder Kettenrädern haben, dann kontaktieren Sie uns – ob per E-Mail oder telefonisch. Wir beraten Sie gerne über unser umfangreiches Antriebselemente-Programm.

Modul

von 1 bis 10

Abmessung Durchmesser

bis 600 mm

Bemerkung
  • Achswinkel 10 - 180°
  • Teilkegellänge bis 300 mm
  • Übersetzung von 1:1 bis 1:10

Hintergrundwissen: Kegelräder

Funktionsweise

Kegelräder sind eine Zahnradart wie beispielsweise Stirnräder und Schneckenräder. Bei einem Kegelrad handelt es sich um einen Kegelstumpf mit einer verzahnten Mantelfläche. Während bei dem häufig eingesetzten Stirnzahnrad die Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind, schneiden sich in einem Kegelradgetriebe die An- und Abtriebswelle winklig zueinander – oftmals beträgt der Achswinkel 90°. Die Berührung der Zahnflanken erfolgt linienförmig. Ein Kegelradgetriebe setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: dem Kegelritzel und dem größeren Tellerrad. Der Antrieb erfolgt in der Regel über das Kegelritzel, wobei beide Drehrichtungen möglich sind. Kegelradgetriebe werden zur Übertragung von Drehmomenten und -bewegungen eingesetzt, wie zum Beispiel im Werkzeugmaschinenbau, in der Automation und in Walzwerken.

Getriebearten

Wie bei jedem Zahnradgetriebe wird zwischen zwei Getriebearten unterschieden: Wälzgetriebe und Schraubgetriebe. Bei den Wälzgetrieben liegen die Achsen entweder parallel zueinander wie bei einem Stirnradgetriebe oder sie schneiden sich wie bei einem Kegelradgetriebe. Dabei rollen die Zylinder oder Kegel aufeinander ab. Anders verhält es sich bei den Schraubgetrieben: Hier gleiten die Zähne zusätzlich zur Profilebene. Im Fall von Schneckenrädern findet beispielsweise eine Linienberührung zwischen Schneckenrad und Schnecke statt. Bei einem sog. Hypoidgetriebe (s. u.) entsteht eine Punktberührung außerhalb des Achslots zwischen zwei Schraubenkegelrädern. Da bei einem Kegelradschraubgetriebe der Gleitanteil höher ist als bei Kegelradwälzgetrieben, werden höhere Übersetzungsverhältnisse begünstigt. Beim Anfahren werden bessere Wirkungsgrade erzielt als bei Getrieben mit Schneckenrädern.

Zahnformen

Bei den Kegelrädern gibt es drei grundsätzliche Zahnformen: geradverzahnt, schrägverzahnt und bogenverzahnt. Schräg- und bogenverzahnte Kegelräder laufen generell ruhiger als geradverzahnte Räder. Bei letzteren stellen die Flankenlinien der Planradverzahnung Geraden dar, die durch die Planradmitte verlaufen. Die Geradzahnkegelräder blicken auf eine lange Historie zurück: Bereits 1780 wurden Sie als Maschinenelement erwähnt. Das ursprüngliche Kegelzahnrad verfügte über einen geradlinigen Zahn in der Längsrichtung. Kam es einmal zu geringen Abdrängungen der Achsen, dann konzentrierte sich das Zahntragen direkt nach innen, außen, am Zahnkopf oder Zahnfuß. Damit erhöht sich die Geräuschlautstärke wesentlich und die Zahnbelastbarkeit sinkt auf ein Minimum. Beim heutigen geradlinigen Kegelzahnrad entsteht durch die geometrische Anordnung der Werkzeuge ein längsballiger Zahn. Im Getriebe resultiert aus der Umfangskraft die Radialbelastung, die durch den Eingriffswinkel bestimmt wird. Die Grenzen des Geradzahnkegelrads liegen in der Umfangsgeschwindigkeit, dem lauten Geräusch und der übertragbaren Leistung. Der Gesamt-Überdeckungsgrad der Verzahnung im Stirnschnitt besteht aus dem Profilüberdeckungsgrad.

Schrägverzahnte Räder ähneln den Geradzahnkegelrädern hinsichtlich der Konstruktion, allerdings bilden die Flankenlinien bzw. Geraden einen Kreis um die Planradmitte. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Zahnschrägungswinkel. Im Vergleich zum Geradzahnrad bewirkt dieser Winkel neben der Radialkraft eine Komponente in axialer Richtung. Die Größe und Richtung der Radial- und Axialkraft bleiben dabei konstant.

Bei den bogenverzahnten Kegelrädern bilden die Flankenlinien Kurven, zum Beispiel in Form von Kreisbögen, Evolventen oder Zykloiden. Die Bogenzahnkegelräder lassen sich unterscheiden in Spiralkegelräder und Hypoidkegelräder. Die Vorteile des Spiralkegelrads gegenüber Geradzahn- und Schrägzahnrädern liegen im besseren Geräuschverhalten, der größer erreichbaren Umfangsgeschwindigkeit und in der höher zu übertragenden Leistung. Eine Abwandlung der Spiralkegelräder stellen die Hypoidkegelräder dar. Bei diesen schneiden sich die Achsen nicht, sondern sind versetzt. Durch diese Achsversetzung wird das Kegelritzel größer oder kleiner – abhängig davon, ob der Achsversatz positiv oder negativ ist. Bei einem positiven Achsversatz kann der Spiralwinkel vergrößert werden, woraus sich eine größere Belastbarkeit und höhere Übersetzungen ergeben.

Fertigung von Kegelrädern

Für die Fertigung eines Kegelzahnrads kommen unterschiedliche Werkstoffe in Frage, die von verschiedenen Faktoren und Betriebsbedingungen abhängen, wie unter anderem die Umfangsgeschwindigkeit, die Größe und das Gewicht des Antriebs sowie die Stoßfestigkeit. Gusseisen bietet zum Beispiel gute Trageigenschaften und leichte Bearbeitungsmöglichkeiten und eignet sich damit für große Zahnräder mit komplizierter Form. Stahlguss wiederum hält hohen Belastungen stand und wird für die schwierige Herstellung von Kegelrädern eingesetzt.

Traditionell werden die Räder in der zerspanenden Herstellung mit Kegelradhobel- oder Kegelradfräsmaschinen gefertigt. Das Fräsen wird heutzutage immer noch erfolgreich in der Serienfertigung eingesetzt, wobei sich das 5-Achs-Fräsen via Kegelradfräsmaschinen bei kleinen Zahnlücken nicht als rentabel erweist, aufgrund der hohen Fertigungszeit.

Zu den neueren Fertigungsmethoden gehört das 5-Achs-Fräsen auf 5-achs-simultanfähigen Bearbeitungszentren, das häufig bei Großkegelrädern und kleinen Stückzahlen verwendet wird. Bei dieser Fertigungsmethode entfallen die üblicherweise erforderlichen Korrekturschleifen bei der Fertigbearbeitung, da über eine TCA-Zahnkontaktanalyse einschließlich 3D-Laufprüfsimulation das Tragbild geprüft und beurteilt wird. Ist das Tragbild mit den technischen Vorgaben nicht deckungsgleich, ist eine Datenänderung bzw. Anpassung möglich.

Anwendungsgebiete

Als Antriebselemente finden Kegelräder Anwendung in Bereichen, bei denen die winklige Übertragung von Kraft und Bewegung sowie ein hoher Wirkungsgrad im Zyklenbetrieb gefragt sind, ebenso wie eine Wartungsarmut. Daher fallen die Einsatzgebiete der Kegelräder vielseitig aus: angefangen bei Automobilen, Lokomotiven und maritimen Anwendungen über Automation, Maschinenbau und Druckmaschinen bis hin zu den Bereichen Fördertechnik, Prüfstände und Stahlwerke.

Kegelradgetriebe werden beispielsweise häufig in Fahrzeug-Differentialgetrieben eingesetzt, bei denen die Achsen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Hierbei wird der Antrieb des Motors um 90° gewendet und auf die Abtriebsräder übertragen. Der Vorteil gegenüber Schneckengetrieben besteht darin, dass der Wirkungsgrad nicht von der Übersetzung abhängt. Auch bei Handbohrmaschinen spielen Kegelräder als Antriebselemente eine entscheidende Rolle. Hierbei drehen sich die Räder des Spannfutters horizontal, während der Bohrergriff in einer vertikalen Richtung gedreht wird. Ein weiterer Vorteil liegt in der Erhöhung der Drehzahl des Spannfutters. Damit können verschiedene Materialien gebohrt werden. Spiralverzahnte Räder wiederum stellen wichtige Komponenten für rotierende Antriebssysteme dar. Diese sind notwendig für einen Betrieb mit hoher Belastung, Geschwindigkeit sowie für eine große Anzahl von Lastwechseln. Ein Beispiel hierfür ist die Umleitung einer Welle eines horizontalen Gasturbinentriebwerks zum vertikalen Rotor.

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