Lassen Sie uns die Arten von Zahnrädern besprechen

Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.

Zahnrad ist eine der Komponenten, die in fast allen Arten von Maschinen eine überwältigende Verwendung finden. Hier in diesem Artikel werden wir über Zahnräder und ihre verschiedenen Arten sprechen. Also, machen wir weiter.

Was ist ein Zahnrad?

Wir können sagen, dass ein Zahnrad eine Maschinenkomponente ist, bei der Zähne in gleichen Abständen um eine kegelförmige oder zylindrische Oberfläche geschnitten sind. Üblicherweise kämmen zwei Zahnräder und dienen dazu, Kräfte und Rotationen von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle zu übertragen. Zahnräder können basierend auf ihren Formen wie Zykloiden-, Evolventen- und Trochoidzahnräder getrennt werden.

Außerdem können Zahnräder auch basierend auf der Position ihrer Welle klassifiziert werden, wie z. B. sich schneidende Wellenzahnräder, parallele Wellenzahnräder, sich nicht schneidende und nicht parallele Wellenzahnräder. Laut Archimedes war die Verwendung von Zahnrädern im antiken Griechenland vor Christus ins Rampenlicht gerückt. Mit der Zeit tauchten jedoch immer wieder neue Arten auf.

Arten von Zahnrädern

Zahnräder können in verschiedene Typen wie Stirnräder, Schrägstirnräder, Schneckenräder, Zahnstangen, Kegelräder usw. eingeteilt werden. Typischerweise kann ihre Klassifizierung unter Berücksichtigung der Position ihrer Achsen vorgenommen werden, wie z. B. sich schneidende Wellen, sich nicht schneidende Wellen und parallel Wellen.

Für die zwingend erforderliche Kraftübertragung in mechanischen Konstruktionen ist es unumgänglich, unterschiedliche Getriebetypen zu verstehen. Auch wenn Sie sich für eine allgemeine Art von Getriebe entschieden haben, wird dennoch empfohlen, Faktoren wie Präzisionsklasse, Abmessungen, Notwendigkeit einer Wärmebehandlung oder Verzahnung, Effizienz und zulässiges Drehmoment zu berücksichtigen.

Als nächstes geben wir einen allgemeinen Überblick über verschiedene Zahnräder. In der Zwischenzeit können Sie die technischen Aspekte konsultieren, um tiefere und technische Informationen über diese Art von Zahnrädern zu erhalten.

Beginnen wir also mit diesen verschiedenen Arten von Zahnrädern:

  1. Stirnrad

Zahnräder mit zylindrischen Wälzflächen werden als Stirnräder bezeichnet. Technisch gehören Stirnradgetriebe zur Gruppe der Stirnradgetriebe. Bei diesen Zahnrädern verläuft eine Zahnlinie parallel und gerade zur Welle.

Um eine höhere Genauigkeit und eine reibungslose Kraftübertragung zu erreichen, werden Stirnräder in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt. Der zweite Faktor, der sie zu einer geeigneten Wahl macht, ist ihr einfacher Herstellungsprozess, der niedrigere Kosten beinhaltet. Diese Zahnräder tragen keine Belastungen in ihrer axialen Richtung. Die Kraftübertragung wird durch das Ineinandergreifen zweier Zahnräder ermöglicht: Das eine ist etwas größer, das Zahnrad genannt wird, und das zweite etwas kleiner, das Ritzel genannt wird.

Abbildung 1 Skizze des Stirnrads

  1. Schrägverzahnung

Ähnlich wie Stirnräder werden auch Schrägstirnräder mit parallelen Wellen verwendet. Dies sind Stirnräder, die gewundene Zahnlinien besitzen. Im Vergleich zu Stirnrädern haben Schrägstirnräder einen besseren Zahneingriff, der unglaublich leiser arbeitet als Stirnräder. Da Schrägstirnräder problemlos größere Lasten übertragen können, werden sie normalerweise für Hochgeschwindigkeitsanwendungen bevorzugt.

Im Gegensatz zu Stirnrädern haben Schrägstirnräder Belastungen in axialer Richtung, die die Notwendigkeit eines Axiallagers mit sich bringen. Schrägverzahnte Zahnräder sind sowohl mit Links- als auch mit Rechtsdrehung erhältlich, und für das kämmende Paar muss ein gegenläufiges Zahnrad vorhanden sein.

Abbildung 2: Skizze eines Schrägzahnrads

  1. Zahnstange

Als Zahnstange werden Zähne gleicher Größe und gleicher Form bezeichnet, die in gleichen Abständen entlang einer geraden Stange oder einer flachen Oberfläche geschnitten sind. Auch hier hat ein zylindrisches Zahnrad einen Radius, der dem des Steigungszylinders entspricht, und es überträgt Kraft, indem es mit einem zylindrischen Zahnradritzel kämmt. Es wandelt die Drehbewegung in eine lineare Bewegung um.

Mittlerweile kann eine Zahnstange auch für Schrägzahnstangen und Geradzahnstangen entwickelt werden, jedoch mit der gleichen geraden Zahnlinie. Wenn es um die End-to-End-Verbindung von Zahnstangen geht, erfolgt dies durch Bearbeitung der Enden der Zahnstange.

Abbildung 3: Skizze der Zahnstange

  1. Kegelradgetriebe

Kegelräder mit ihrer Kegelform dienen der Kraftübertragung zwischen zwei Wellen, die sich in einem Punkt schneiden, der als sich kreuzende Welle bezeichnet wird. Es hat eine Kegelform, weil seine Zähne und Wälzfläche entlang der Kegelform geschnitten sind.

Darüber hinaus können Kegelradgetriebe weiter in verschiedene Typen unterteilt werden:

  • Schrägverzahnte Kegelräder
  • Gerade Kegelräder
  • Winkelkegelräder
  • Spiralkegelräder
  • Hypoidgetriebe
  • Zerol-Kegelräder und
  • Gehrungsgetriebe

Abbildung 4: Skizze des Kegelrads

  1. Spiralkegelrad

Wie der Name schon sagt, ist das Spiralkegelrad eine Art Kegelrad, jedoch mit gekrümmten Zahnlinien. Das Zahnüberdeckungsverhältnis für Spiralkegelräder ist größer als für gerade Kegelräder. Aus diesem Grund bieten Spiralkegelräder im Vergleich zu geraden Kegelrädern eine höhere Festigkeit und einen besseren Wirkungsgrad. Aufgrund des erhöhten Zahnkontaktverhältnisses erzeugen Spiralkegelräder jedoch mehr Lärm und Vibrationen.

Andererseits ist die Herstellung von Spiralkegelrädern komplizierter als die von geraden Kegelrädern. Da die Zähne gekrümmt sind, wirken die Schubkräfte in axialer Richtung.

Wenn der Verdrehwinkel für das Spiralkegelrad Null ist, wird es außerdem als Null-Kegelrad bezeichnet.

Abbildung 5: Skizze des Spiralkegelrads

  1. Schraubengetriebe

Zwei gleichhändige Schrägstirnräder bilden ein Schraubenrad, während der Verdrehwinkel zwischen ihnen auf der sich nicht schneidenden und nicht parallelen Welle 45 Grad beträgt. Die Tragfähigkeit ist bei Schraubengetrieben gering, da auch der Kontaktpunkt zwischen zwei Zahnrädern sehr klein ist. Schneckengetriebe sind also sicherlich nicht für die Übertragung größerer Kräfte geeignet.

In Schraubengetrieben wird Kraft durch das Gleiten von Zahnoberflächen übertragen, was eine Schmierung für einen ordnungsgemäßen Betrieb dieser Zahnräder erfordert. Dabei gibt es keine Begrenzung bei der Anzahl der Zahnräder, die Sie anbringen möchten, und Sie können Ihre gewünschte Kombination aus mehreren Zähnen bilden.

Abbildung 6: Skizze des Schraubengetriebes

  1. Gehrungsgetriebe

Kegelradgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 werden Winkelgetriebe genannt. Winkelgetriebe werden normalerweise verwendet, um die Richtung der Kraftübertragung zu ändern, ohne die Geschwindigkeit zu beeinflussen. Hauptsächlich gibt es zwei Arten von Kegelrädern: gerades Kegelrad und spiralförmiges Kegelrad.

Spiral-Kegelräder verursachen eine Schubkraft in axialer Richtung, und dies ist der Grund für die Verwendung von Axiallagern mit Spiral-Kegelrädern.

Darüber hinaus sind Kegelradgetriebe mit einem anderen Wellenwinkel als 90 Grad als Winkelkegelgetriebe bekannt.

Abbildung 7: Skizze des Gehrungsgetriebes

  1. Schneckengetriebe

Das Schneckengetriebe besteht aus zwei verschiedenen Komponenten, die erste ist die Schnecke, die durch die auf der Welle geschnittene Schraubenform gebildet wird, und die zweite Komponente ist ein Gegenrad, das ein Schneckenrad ist. Diese beiden Komponenten auf einer sich nicht schneidenden Welle werden als Schneckengetriebe bezeichnet. In der gegebenen Skizze sind sowohl die Schnecke als auch das Schneckenrad zylindrisch, sie könnten aber auch eine andere Form haben.

Das Überdeckungsverhältnis zwischen Schnecke und Schneckenrad ist relativ geringer, was die Übertragung größerer Lasten hemmt. Mit Hilfe des Sanduhrtyps kann jedoch das Kontaktverhältnis erhöht werden.

Außerdem gleitet der Kontakt zwischen Schnecke und Schneckenrad, sodass eine Schmierung erforderlich ist, um die Reibung zu verringern. Zweitens besteht die Schnecke aus einem starren Material und ein Schneckenrad aus einem weichen Material, um die Reibung zu verringern. Obwohl diese Anordnung nur für eine kleinere Lastübertragung geeignet ist, ist sie ziemlich glatt.

Wenn der Steigungswinkel zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad gering ist, kann es darüber hinaus zu einer Selbsthemmung kommen.

Abbildung 8: Skizze des Schneckengetriebes

  1. Innenzahnrad

Innenzahnräder besitzen Zähne auf der Innenseite des Kegels oder Zylinders, und jedes Innenzahnrad ist mit einem Außenzahnrad gepaart. Der Hauptzweck der Verwendung von Innenzahnrädern sind Zahnradwellenkupplungen und Planetengetriebe. Wenn es um Innen- und Außenverzahnung geht, gibt es bestimmte Einschränkungen in der Anzahl der Zähne, und diese Einschränkungen sind auf Evolventenstörungen, Trimmprobleme und Trochoidenstörungen zurückzuführen.

Wenn Innen- und Außenverzahnung kämmen, ist die Drehrichtung beider Zahnräder identisch. Wenn jedoch Innen- und Außenzahnräder in Eingriff sind, ist der Schwerpunkt ihrer Rotation umgekehrt.

Abbildung 9: Skizze des Innenzahnrads

Dementsprechend sind dies einige der häufig verwendeten Arten von Getrieben. Schauen wir uns nun die wesentlichen Terminologien von Zahnrädern und deren Nomenklatur an:

Terminologien und Nomenklatur von Zahnrädern

Die Kenntnis der für Zahnräder verwendeten Terminologien ist unumgänglich, um einen tieferen Einblick in die komplizierten Konzepte von Zahnrädern zu erhalten.

Diese visuelle Darstellung wird Ihnen helfen, den Arbeitsmechanismus von Zahnrädern besser zu verstehen. In der Zwischenzeit wird auch das Understatement der Terminologien für Zahnräder leicht verständlich sein:

  • Wurm
  • Schneckenrad
  • Ritzel
  • Gehrungsgetriebe
  • Spiralkegelrad
  • Internes Getriebe
  • Zahnkupplung
  • Getriebe schrauben
  • Gerades Kegelrad
  • Stirnrad
  • Ratsche
  • Klinke
  • Gestell
  • Evolventenkeilwellen und Buchsen
  • Schrägverzahnung

Entsprechend der Orientierung der Achsen von Zahnrädern können sie in die folgenden Kategorien eingeteilt werden:

  • Bei Stirnrad, Hohlrad, Zahnstange und Schrägrad sind die Orientierungsachsen parallel.
  • Die sich schneidenden Achsen unterstützen Winkelgetriebe, gerade Kegelräder und spezielle Kegelräder.
  • Schnecke, Schneckenrad, Schneckenrad und Schraubenrad haben nicht parallele und sich nicht schneidende Achsen.
  • Zahnkupplung, Evolventenkeilwelle und Buchse, Sperrklinke und Ratsche besitzen andere Achsen.

Was ist der Unterschied zwischen Ritzel und Zahnrad?

Wir wissen, dass das Zahnrad in der Montage funktioniert und mit anderem Zahnrad kämmt, aber das Kettenrad kämmt mit einer Kette anstelle eines Zahnrads. Ganz neben dem Kettenrad befindet sich ein Gegenstand, der irgendwie wie das Zahnrad aussieht, aber eine Ratsche ist und sich nur in eine Richtung bewegen darf.

Klassifikation verschiedener Zahnräder unter dem Gesichtspunkt der Lagebeziehungen zur angebauten Welle

  • Stirnräder, Schrägverzahnungen, Zahnstangen und Innenverzahnungen verwenden parallele Wellen. Üblicherweise sollen diese Zahnräder größere Leistungen übertragen.
  • Wenn sich die beiden Wellen der Zahnräder schneiden, ist der Zahnradtyp ein Kegelrad. Kegelräder haben auch einen hohen Übertragungswirkungsgrad.
  • Wenn die Wellen zweier Zahnräder weder parallel sind noch sich schneiden, könnte der Zahnradtyp ein Schnecken- oder Schraubengetriebe sein. Da zwischen diesen ein Gleitkontakt besteht, wird die geringere Kraftübertragung nur über diese Zahnräder bevorzugt.

Präzisionsklasse von Zahnrädern

Die Präzisionsklasse kommt zum Einsatz, wenn verschiedene Arten von Zahnrädern nach ihrer Genauigkeit gruppiert werden. Die Genauigkeitsklasse wird normalerweise durch verschiedene Standards wie JIS, AGMA, DIN, ISO usw. festgelegt.

Beispielsweise definiert JIS Schrägungsabweichung, Zahnprofilfehler, Rundlauffehler und Steigungsfehler.

Existenz von Zähneknirschen

Das Vorhandensein von Zähneknirschen hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Zahnrads. Wenn es um Zahnräder geht, kommt dem Zähneknirschen daher eine wichtige Rolle zu. Das Schleifen der Verzahnung erhöht die Verzahnungsqualität, so dass es leiser und gleichmäßiger arbeitet, die Kraftübertragungskapazität erhöht und das Präzisionsglas beeinträchtigt. Das Schleifen erhöht jedoch die Kosten des Zahnrads, was nicht für alle Zahnräder vorzuziehen ist. Daher verwenden wir eine andere kostengünstige Technik, um die Präzision zu erhöhen, die sogenannte Rasur mit Shave Clutters.

Arten von Zahnformen

Zahnräder werden nach Zahnform in Kategorien wie eingeteilt

  • Evolvente Zahnform
  • Zykloide Zahnform
  • Trochoide Zahnform

Bei den oben erwähnten Zahnrädern werden hauptsächlich Evolventenräder verwendet. Ihre Qualität, mühelos hergestellt und korrekt vermascht zu sein, selbst wenn der Achsabstand leicht abweicht, macht sie für einen breiten Einsatz wünschenswert. Zykloide Zahnformen werden hauptsächlich in der Uhrenproduktion verwendet, während trochoide Zahnformen in Pumpen verwendet werden.

Erstellung von Zahnrädern

Das sagt man über Zahnräder

„Zahnräder sind die Räder mit Zähnen und werden manchmal Zahnräder genannt.“

Mechanische Komponenten, die verwendet werden, um die Rotation und Kraft von einer Welle auf die andere zu übertragen, werden als Zahnräder bezeichnet. Wenn eine Welle perfekt geformte Zähne an ihrem Umfang enthält, so dass diese Zähne, wenn sie sich dreht, perfekt zwischen die Lücken der Zähne einer anderen Welle passen. Daher ist es eine mechanische Komponente, die Kraft nach dem Prinzip der Antriebswelle überträgt und die angetriebene Welle in Bewegung versetzt. Es ist ein seltener Fall, wenn eine Seite eine lineare Bewegung erfährt (auch Rotationsbewegung um einen unendlichen Punkt genannt); es wird als Gestell bezeichnet.

Kraft und Rotation können auf viele Arten von einer Welle auf eine andere übertragen werden, z. B. durch Rollreibung und Umschlingungsübertragung. Obwohl sie klein und sehr einfach im Aufbau sind, dienen uns Zahnräder auf viele vorteilhafte Weise wie Kraftübertragung, sehr genaue Winkelgeschwindigkeit und Übersetzung mit minimalem Kraftverlust bei langlebigem Betrieb.

Zahnräder sind weit verbreitet, von Uhren und kleinen Präzisionsmessgeräten bis hin zu Flugzeugen und Schiffsübertragungssystemen. Sie gelten als eine der wichtigsten mechanischen Komponenten mit vielfältigen Anwendungen und werden wegen ihrer Bedeutung mit Schrauben und Lagern aufgeführt.

Es gibt zahlreiche Zahnräder, aber die gebräuchlichsten sind diejenigen, die verwendet werden, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen zwei parallelen Wellen zu übertragen, die in einem definierten Abstand angeordnet sind. Die in der Abbildung gezeigten Zahnräder haben ihre Zähne parallel zur Welle und werden als Stirnräder bezeichnet. Dies sind die beliebtesten Arten von Zahnrädern.

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Abbildung 10: Stirnrad

Es gibt andere Arten von Getrieben, die Reibungsantriebe genannt werden. Dies sind die einfachsten und am weitesten verbreiteten Komponenten zur Übertragung des Winkelgeschwindigkeitsverhältnisses zwischen zwei parallelen Wellen. Dieser Vorgang wird mit zwei Zylindern durchgeführt, deren Durchmesser umgekehrt proportional zu ihrer Geschwindigkeit sind. Das eine treibt das andere sanft und ohne Schlupf an. Bei Geschwindigkeitsübertragung in Gegenrichtung erfolgt der Kontakt der Zylinder von außen. Und für die gleiche Richtung erfolgt die Verbindung von der Innenseite. Die Übertragung erfolgt durch Reibung zwischen den Oberflächen zweier Zylinder.

Aufgrund der Art des Kontakts können wir jedoch nicht vermeiden, zwischen diesen beiden hin und her zu rutschen, so dass die gewünschte Übertragung nicht erhalten wird. Für die Übertragung großer Kräfte sind hohe Kontaktkräfte erforderlich, die zu hohen Lagerbelastungen führen. Diese Art von System ist aus den oben genannten Gründen nicht zum Übertragen einer signifikanten Energiemenge geeignet. Um solche Probleme zu vermeiden, funktioniert die Idee, Zähne auf der Oberfläche von Zylindern zu schaffen, von denen ein Paar oder mehr immer miteinander in Kontakt bleiben, was für mehr Reibung und einen soliden Halt beim Fahren sorgt.

Die Zähne der Antriebswelle drücken die Zähne der angetriebenen Welle und setzen diese in Bewegung, wodurch die Kraftübertragung sichergestellt wird. Es ist als zylindrisches Zahnrad bekannt, während das andere, auf dem Zähne geschnitzt sind, als Teilungszylinder bezeichnet wird. Stirnräder sind eine Weiterentwicklung von Stirnrädern.

Abbildung 11: Pitch-Zylinder

Wenn sich zwei Wellen schneiden, sind die sich berührenden Kegel die Referenz für die Schnitzzähne. Diese Zahnräder werden Kegelräder genannt, wie in der Abbildung gezeigt. Die Basis, auf der die Zähne geschnitzt sind, wird als Pitch Cone bezeichnet.

Abbildung 12: Kegelräder

Abbildung 13: Pitch Cones

Bei zwei nicht parallelen, sich nicht schneidenden Wellen gibt es keine rollenden Kontaktpunkte auf gekrümmten Oberflächen. Je nachdem, welche Art von Zahnrad wir herstellen, werden Zähne in die rotierenden und in Kontakt stehenden Oberflächen geschnitzt. Bei allen Getriebesystemen ist es wichtig, Zahnprofile zu berücksichtigen, um die relative Bewegung von rotierenden und berührenden Referenzflächen zu ermöglichen und sie miteinander in Übereinstimmung zu bringen.

Während der Bewegung gelten Zahnräder als starre Körper. Die typischen Geschwindigkeitskomponenten der beiden Zahnräder müssen gleich sein, um das Winkelgeschwindigkeitsverhältnis am Kontaktpunkt der Zahnoberflächen der Zahnräder aufrechtzuerhalten, ohne zusammenzustoßen oder sich zu trennen. Wir können dies auch so sagen, dass die Relativbewegung in die erwartete Richtung und Bewegung nur am Kontaktpunkt der Zahnoberflächen stattfindet.

Damit die Zahnformen die oben genannten Anforderungen erfüllen, kann uns ein allgemeines Verfahren zum Einhüllen von Oberflächen die gewünschte Zahnform geben.

Bitte wählen Sie die eine Seite von Zahnrad A und betrachten Sie diese als gekrümmte Fläche FA. Und beide Zahnräder in Relativbewegung versetzen. Zeichnen Sie dann die aufeinanderfolgenden Positionen der gekrümmten Oberfläche FA in das Koordinatensystem, das mit Zahnrad B verbunden ist. Stellen Sie sich seine Oberfläche FB von Zahnrad B vor, indem Sie die Hüllkurve dieser Kurvengruppe betrachten. Aus der Hüllkurventheorie kann gefolgert werden, dass sich die beiden Zahnräder in einer relativen Bewegung befinden, indem sie in Linienkontakt miteinander stehen.

Zahnformen können auch durch das folgende Verfahren erhalten werden. Betrachten Sie zusätzlich zu den Zahnrädern A und B ein Zahnrad C im Eingriff mit relativer Bewegung. Dieses imaginäre Zahnrad C im Eingriff hat eine Oberfläche FC und eine geeignete Relativbewegung. Unter Verwendung der ersten Methode werden wir die aufeinanderfolgenden Positionen auf der Oberfläche FC in relativer Bewegung mit FA mit Linienkontakt IAC einhüllen. Wiederholen Sie den Vorgang mit Oberfläche FB mit FC. Nun können die Zahnoberflächen von FA und FB unter Verwendung der imaginären Oberfläche FC bekannt sein.

Möglichkeiten der Zahnradnutzung in mechanischen Systemen

Zahnräder dienen in erster Linie der Übertragung von Kräften, können aber je nach Vorstellung auch als Maschinenelement vielfältig eingesetzt werden. Nachfolgend eine kurze Beschreibung einiger Methoden:

  1. Greifmechanismus:

Zwei Stirnräder lassen sich an einen Greifmechanismus gewöhnen, um das Werkstück in verschiedenen Situationen zu halten. Es funktioniert nach dem Prinzip, dass beide Zahnräder den gleichen Durchmesser haben und sich inkohärent bewegen, so dass, wenn ein Fahrer rückwärts fährt, der angetriebene auch rückwärts fährt. In mit diesen Zahnrädern verbundenen Klauen können wir durch Verstellen des Öffnungswinkels unterschiedlich große Werkstücke fest greifen. Auf diese Weise kann daraus eine vielseitige Greifmaschine hergestellt werden.

  1. Intermittierender Bewegungsmechanismus

Der Genfer Mechanismus ist auch als intermittierender Bewegungsmechanismus bekannt. Aufgrund der hochspezialisierten mechanischen Komponenten, die darin verwendet werden, ist es teuer. Ein kostengünstiger, einfacher intermittierender Mechanismus kann auch erhalten werden, indem Zahnräder mit fehlenden Zähnen verwendet werden. Fehlende Zähne bedeutet hier, dass eine beliebige Anzahl von Zähnen von der Wurzel der Zahnradoberfläche entfernt wird. Ein Zahnrad, das mit einem fehlenden Zahnrad gekoppelt ist, dreht sich, solange es mit den vorhandenen Zähnen in Kontakt ist, und die Bewegung stoppt, wenn es auf den leeren Raum des Antriebszahnrads trifft. Gleichzeitig hat es einen düsteren Schalteffekt, wenn es durch eine äußere Kraft gedrückt wird, wenn die Gänge ausgerückt sind. Es steht kurz davor, seine Position zu halten, was eine Reibungsbremse kann.

  1. Spezieller Kraftübertragungsmechanismus:

Die Freilaufkupplung ist ein Mechanismus, der die Drehbewegung nur in eine Richtung zulässt. Wenn es auf einer Untersetzungsgetriebestufe montiert ist, kann ein Mechanismus geschaffen werden, um eine unidirektionale Drehbewegung zu übertragen.

Dieser Mechanismus kann ein System schaffen, das gut mit einem Motor funktioniert, wenn der Strom eingeschaltet ist, aber es wird durch Federkraft angetrieben, wenn es ausgeschaltet ist.

Der Drehzahlminderer wird betrieben, indem intern eine Feder montiert wird, sei es eine Torsionsschraubenfeder oder eine Spiralfeder, die so eingestellt ist, dass sich die angetriebene Welle in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Nach dem vollständigen Aufziehen der Feder stoppt der Motor die Drehung und das elektromagnetische Bremssystem kommt ins Spiel. Wenn der Motor ausgeschaltet und die Bremse betätigt wird, treibt die Federkraft die Abtriebswelle in die entgegengesetzte Richtung zu der, in der der Motor arbeitet. Dieser Maschinentyp dient hauptsächlich zum Schließen der Ventile bei Stromausfall und wird als Federrücklauf-Notabschaltung bezeichnet.

Warum die Beschaffung von Zahnrädern schwierig ist

Kein Ausrüstungsstandard

Zahnräder werden seit der Antike weltweit in fast allen komplexen mechanischen Systemen verwendet und sind von entscheidender Bedeutung, aber es gibt keine festgelegten Standards für die Konstruktion des Zahnrads. In Bezug auf Klasse und Präzision von Zahnrädern verwenden verschiedene Länder unterschiedliche Industriestandards wie AGMA (USA), JIS (Japan), DIN (Deutschland) usw. Es gibt jedoch keine festgelegten Standards für die Kernfaktoren, die Zahnräder definieren, wie Durchmesser, Größe, Bohrungsdurchmesser, Materialfestigkeit, Zahnausbildung. Es wird kein einheitlicher Ansatz verfolgt, sondern jeder konstruiert die Ausrüstung nach seinen spezifischen Anforderungen.

Verschiedene Ausrüstungsspezifikationen

Wie im vorigen Absatz besprochen, gibt es viele Ausrüstungsspezifikationen. Mit einfachen Zahnrädern als Ausnahmefall ist es nicht übertrieben zu behaupten: „Es gibt so viele Arten wie es Orte gibt, an denen Zahnräder verwendet werden.“ Bei Zahnrädern ist es üblich, dass bei der Abstimmung von Spezifikationen wie Zahnteilung, Zähnezahl und Eingriffswinkel verschiedene andere Spezifikationen ein Zahnrad bestimmen, z. B. Zahnbreite, Wärmebehandlung, Bohrungsgröße, Oberflächenrauheit nach dem Schleifen, Endhärte. Aus diesem Grund ist es fast unmöglich, die Ausrüstung durch eine andere zu ersetzen. Die Wahrscheinlichkeit, dass Ausrüstung mit anderen kompatibel ist, ist sehr gering.

Keine Erreichbarkeit der gewünschten Ausrüstung

Das Zahnrad in der Maschine kann abgenutzt oder kaputt sein, und wir haben den Markt nach diesem Zahnrad abgesucht, aber vergebens. Dieses Problem lässt sich leicht lösen, wenn in der Bedienungsanleitung der Maschine eine Zeichnung des Getriebes vorhanden ist. Sie können dieses Zahnrad wieder herstellen. Oder die andere Möglichkeit ist, dass Sie sich an den Maschinenhersteller wenden und er erklärt sich bereit, ein neues Zahnrad dieser Art für Sie herzustellen. Aber was passiert, wenn beide Wege leider nicht verfügbar sind; es gibt keine zeichnung auf der bedienungsanleitung, und der hersteller ist auch nicht verfügbar?

Sie können eine Fertigungszeichnung des gezeichneten Zahnrads erhalten, dies erfordert jedoch spezielle Zahnradkenntnisse und ist keine leichte Aufgabe. Getriebehersteller können aufgrund mangelnder Kenntnisse über Getriebespezifikationen ebenfalls mit diesem Problem konfrontiert werden. Es erfordert viel Ingenieursarbeit, verschlissene oder kaputte Ausrüstung wieder aufzubauen.

Die Produktionskosten sind im Fall eines Zahnrads hoch

Wenn eine Maschine mit Zahnrad in größerem Maßstab hergestellt wird, wird das Zahnrad auch in großen Mengen mit den genauen Spezifikationen hergestellt, und die Kosten bleiben in Grenzen. Eine bedeutendere Produktion verbraucht den gleichen Arbeitsaufwand bei geringeren Kosten pro Stück, was, wenn es zu einer großen Menge zusammengesetzt wird, die Ausrüstungskosten drastisch senkt. Aber was ist, wenn wir ein oder zwei Zahnräder für unsere Maschine herstellen müssen? Es ist eine ziemlich teure Aufgabe. Die Produktion von Getrieben in einem Schuss für 500 Maschinen im Vergleich zur Produktion von einem oder zwei Stück zeigt einen erheblichen Kostenunterschied. Eine solche Situation tritt auch auf, wenn jemand einen neuen Maschinenprototyp herstellt und eine Nennmenge an Zahnrad herstellen muss.

Möglichkeit der Verwendung von Getriebestandards

Wenn Sie eine neue Maschine konstruieren und deren Getriebespezifikationen mit einigen der Getriebe des Herstellers übereinstimmen, können die oben beschriebenen Probleme auf diese Weise gelöst werden.

  • Beim Entwerfen der Maschine können Sie vermeiden, neue und spezifische Ausrüstung für die Maschine zu erstellen.
  • 2D- und 3D-CAD-Modelle, Festigkeitsberechnungen und druckbare Teilezeichnungen, die von den hergestellten Zahnrädern bereitgestellt werden, können verwendet werden.
  • Wenn Sie nur ein Zahnrad für den Testlauf der Maschine benötigen, stellen die Hersteller Standardzahnräder her, die Sie verwenden können.

Wenn Sie Getriebe in der Maschine verwenden und es ersetzen müssen, können Sie dies mit einigen der Standardgetriebe des Herstellers oder mit Getriebe mit sekundärer Operation tun. Sie können die Unbequemlichkeit des Befolgens von Aufgaben auf die oben beschriebene Weise vermeiden.

  • Skizzieren eines neuen Modells
  • Suchen Sie nach der Zeichnung
  • Gesucht wird ein Hersteller für die Zahnradfertigung
  • Hohe Produktionskosten