Stirnradgetriebe

Stirnradgetriebe ist eine Form des Getriebes, das aus zwei oder mehr Stirnradzahnrädern besteht, deren Zähne gerade verlaufend und auf parallelen Achsen ausgerichtet sind. Durch den Zahnkontakt wird Drehmoment übertragen und die Drehzahl sowie das Drehmoment zwischen Eingangs- und Ausgangswelle angepasst.

Die wichtigsten Größen eines Stirnradgetriebes sind die Anzahl der Zähne der Zahnräder (z1, z2) und der Teilung, der sich in der Modulgröße m ausdrückt. Die Scheibendurchmesser (Tz) ergeben sich aus d1 = m·z1 und d2 = m·z2. Das mittlere Teilungsmaß ermöglicht die Berechnung des Abstands der Achsen: der mittlere Abstand a ≈ (d1 + d2)/2. Das Übersetzungsverhältnis i ergibt sich aus i = z2/z1 bzw. n1/n2 = z2/z1, während das Drehmomentverhältnis T2/T1 = z1/z2 umgekehrt ist.

Vorteile sind einfache Bauweise, hohe Tragfähigkeit pro Bauteil, geringe Kosten und gute Wirkungsgrade bei korrekter Auslegung und Schmierung. Nachteile umfassen Lärmentwicklung bei hohen Geschwindigkeiten, Empfindlichkeit gegenüber Achs- und Ausrichtungsfehlern sowie begrenzte Möglichkeiten bei schlechten Lagerbedingungen oder hohem, wechselndem Winkelversatz.

Herstellung und Materialien erfolgen typischerweise durch Wobeln, Verzahnung (Hobeln, Räumen) oder Fräsen. Übliche Werkstoffe sind legierte Stähle, auch Guss- und Bronzelegierungen, je nach Belastung und Anwendung. Anwendungen finden sich in Maschinenbau, Antriebstechnik, Getriebegehäusen, Werkzeugmaschinen und Fahrzeugantrieben, wo einfache, robuste Übersetzungen auf parallelen Achsen benötigt werden.