Stirnräder – Hersteller und Lieferanten finden

Stirnradgetriebe übertragen Drehbewegungen und Drehmomente zwischen zwei parallelen Wellen.

Sie gehören zur Kategorie der Zahnradantriebe und sind die wichtigste Konstruktion im Maschinenbau.

Das Besondere an ihnen:

• Die Zähne sind auf einem zylindrischen Radkörper angeordnet.
• Die Drehbewegung wird durch den Eingriff der Zähne formschlüssig übertragen.
• Dadurch können Drehzahl und Drehmoment verändert werden.

Arten von Stirnradgetrieben

a) Geradverzahnte Geradstirnräder

• Die Verzahnung verläuft parallel zur Radachse.
• Vorteilhaft: Einfach und kostengünstig in der Herstellung.
• Nachteil: Zahneingriff führt zu "ruckartiger" Übertragung → führt zu Klappergeräuschen und Vibrationen, besonders bei hohen Geschwindigkeiten.
• Anwendung: Niedrige Drehzahlen, einfache Getriebe.

b) Schrägverzahnte Stirnräder

• Die Zähne sind in einem bestimmten Schrägungswinkel (meist 15-30°) zur Radachse geneigt.
• Vorteil: Mehrere Zähne sind gleichzeitig im Eingriff → ruhiger Lauf, höhere Tragfähigkeit, weniger Lärm.
• Nachteil: Durch den Schrägschnitt entstehen Axialkräfte, die von Lagern aufgefangen werden müssen.
• Anwendung: Kfz-Getriebe, Werkzeugmaschinen, Hochleistungsgetriebe.

c) Sondertypen

• Doppelschrägverzahnung (Pfeilverzahnung): Zwei Schrägverzahnungen in entgegengesetzter Richtung → Axialkräfte heben sich auf.
• Innenverzahnung: Die Verzahnung befindet sich auf der Innenseite des Rades. Dies ermöglicht den Bau von Planetengetrieben.

Funktionsweise

• Wenn die Zahnflanken abrollen, kommt es zu einer reinen Abrollbewegung (theoretisch ohne Gleiten).
• In der Praxis gibt es ein geringes Maß an Gleiten → Schmierung ist notwendig.
• Das Übersetzungsverhältnis wird durch den Teilkreisdurchmesser bzw. die Anzahl der Zähne bestimmt.

Vor- und Nachteile

Vorteile

• Sehr hoher Wirkungsgrad (bis zu 98 %).
• Einfache Konstruktion, vergleichsweise leicht zu fertigen.
• Großer Bereich von Drehmoment und Drehzahl möglich.
• Lange Lebensdauer bei guter Schmierung.

Nachteile

• Nur für parallele Wellen geeignet (im Gegensatz zu Kegelrädern oder Schneckenrädern).
• Gerade Verzahnung: laut und verschleißanfällig bei hohen Drehzahlen.
• Schrägverzahnung: zusätzliche Axialkräfte → stabilere Lager erforderlich.

Anwendungen

Stirnräder sind in fast allen Bereichen des Maschinen- und Fahrzeugbaus zu finden:

• Fahrzeuggetriebe (Schaltgetriebe, Automatikgetriebe).
• Maschinenbau (Werkzeugmaschinen, Förderanlagen, Pumpen).
• Energiesysteme (z.B. Windkraftgetriebe).
• Haushaltsgeräte (Mixer, Bohrmaschinen).