Stirnradpaare

Stirnradpaare bezeichnet zwei Stirnräder, die im Eingriff zueinander stehen und sich auf parallelen Achsen drehen. Sie gehören zu den grundlegendsten Formen der Zahnräder und übertragen Drehmomente durch Kontakt der Zähne entlang einer geraden Kontaktlinie. Die Zähne weisen typischerweise ein involutes Profil auf, das eine konstante Übersetzung über einen größeren Eingriffsbereich ermöglicht.

Geometrie und Größenmerkmale: Die Zahnräder besitzen das Modul m und die Zähnezahlen z1 bzw. z2. Die Übersetzung ist i = z2/z1. Die Teilkreisdurchmesser ergeben sich aus d1 = m z1 und d2 = m z2; der Mittelpunktsabstand beträgt a = m(z1 + z2)/2. Der Druckwinkel α beträgt üblicherweise 20°. Der Eingriff erfolgt entlang der Eingriffsfläche, wodurch der Kontakt zwischen den Zähnen über einen bestimmten Kontaktbereich erfolgt.

Materialien und Herstellung: Stirnradpaare bestehen meist aus Stahl mit Wärmebehandlung (z. B. Vergüten oder Carburieren) für Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Alternative Materialien umfassen Gusseisen, Aluminium oder Kunststoffe, je nach Anwendung. Fertigungsmethoden umfassen Hobbing, Fräsen oder Verzahnungshärten; die Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit sind entscheidend für Laufgenauigkeit und Geräuschverhalten.

Eigenschaften, Vor- und Nachteile: Vorteile sind einfache Bauweise, hohe Effizienz und robuste Leistung bei parallelen Achsen. Nachteile umfassen akustische Geräuschentwicklung bei hohen Drehzahlen, begrenzte Eignung für schrägverlaufende Achsen sowie Backlash, der präzise Auslegung erfordert. Die Einsatzgebiete reichen von allgemeinen Getrieben im Maschinenbau über Automobil- und Antriebstechnik bis zu Präzisionsuhren und Fördertechnik.

Zusammenfassung: Stirnradpaare sind eine grundlegende Form der Zahnräder mit parallelen Achsen, charakterisiert durch modulare Geometrie, involutes Profil und vielseitige Anwendungen in Technik und Industrie.