Innenzahnrad

Ein Innenzahnrad, auch Ringzahnrad genannt, ist ein Zahnrad mit Zähnen auf dem inneren Umfang. Es wird gegen ein äußeres Zahnrad oder gegen Planetenträger in epizyklischen Getrieben eingesetzt und ermöglicht Untersetzungen in kompakten Bauformen. Die Zähne greifen an der Innenfläche des Rings und übertragen so das Drehmoment.

In Planetensystemen dient das Innenzahnrad oft als Ringrad. Die Übersetzung ergibt sich aus dem Verhältnis der Zähne des Ringrads zu den Zähnen des Gegenrades (in der Praxis häufig Pinion). Bei einem Ringrad mit Z_R Zähnen und einem Pinion mit Z_P Zähnen beträgt die Übersetzung in der üblichen Anordnung i = Z_R / Z_P, wobei die Drehrichtung je nach Konfiguration umkehrt.

Anwendungen finden sich in Getrieben mit Planetenstufen, Automatikgetrieben, Industrie- oder Präzisionsgetrieben, Robotik und anderen Bereichen, in denen hohe Übersetzungen bei kleinem Bauraum benötigt werden.

Konstruktion und Herstellung: Innenzahnräder verwenden üblicherweise das gleiche Profil wie Außenräder, oft das Involutprofil mit einem Druckwinkel von etwa 20°. Die Herstellung erfolgt durch Innenzahn-Hobbing, Räumen oder anderen Fertigungsverfahren; danach erfolgt Wärmebehandlung und Feinbearbeitung zur Erreichung von Festigkeit und Oberflächengüte.

Vorteile sind hohe Untersetzung bei kompakter Bauform, gute Lastverteilung und ruhiger Lauf. Nachteile umfassen höhere Fertigungskosten, engere Toleranzen und die Notwendigkeit präziser Ausführung, um Interferenz zu vermeiden, insbesondere bei kleinen Ringrad- und Zähnezahlen.