Welche Zahnräder eignen sich für hohe Drehzahlen?

Question

Accepted Answer

Welche Zahnräder eignen sich für hohe Drehzahlen?

Schrägverzahnte Räder werden häufig für schnelllaufende Parallelwellenantriebe gewählt, da der Zahneingriff allmählich erfolgt. Präzise geradverzahnte Räder können ebenfalls geeignet sein, wenn Auslegung und Geräuschgrenzen es zulassen. Entscheidend sind Umfangsgeschwindigkeit, Last, Verzahnungsgenauigkeit, Auswuchtung, Lager und Schmierung. Aus Bauart oder Drehzahl allein ergibt sich keine allgemeine sichere Höchstdrehzahl.

Umfangsgeschwindigkeit und Drehzahl berücksichtigen

Die Umfangsgeschwindigkeit beträgt v = pi × d × n / 60, mit dem Betriebswälzkreisdurchmesser d in Metern und der Drehzahl n in U/min. Bei 6.000 U/min ergeben 50 mm etwa 15,7 m/s, 200 mm etwa 62,8 m/s. Gleiche Drehzahlen bedeuten somit sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten an den Zahnoberflächen.

Hierbei handelt es sich um Berechnungsbeispiele, nicht um genehmigte Geschwindigkeitswerte. Überprüfen Sie die tatsächliche Geometrie und die geltenden Designgrenzen.

Diagramm des Eingriffs schrägverzahnter Räder — Allmählicher Eingriff der Schrägverzahnung kann ruhigen Lauf unterstützen, legt aber keine zulässige Drehzahl fest.

Zahnrad und Lagerung gemeinsam auswählen

Schrägverzahnte Zähne können den Eingriff mildern, erzeugen jedoch Axialkraft, die von der Lagerung aufgenommen werden muss. Geradverzahnte Räder vermeiden die durch den Schrägungswinkel verursachte Axialkraft; ihre Eignung hängt weiterhin von dynamischer Belastung, Genauigkeit und zulässigem Geräusch ab.

Der PairGears-Leitfaden zu Schrägverzahnungsantrieben behandelt Zahnräder, Wellen, Lager und Gehäusesteifigkeit. Eine Änderung des Zahnrads kann auch eine Änderung von Lagern oder Gehäuse erfordern.

Schnittdarstellung eines Schrägverzahnungsgetriebes mit Wellenlagerung — Eine Hochgeschwindigkeitsstufe muss mit ihren Wellen, Lagern und Gehäusen beurteilt werden.

Validieren Sie den vorgesehenen Betriebsbereich

Geben Sie Dauerdrehzahl, Überdrehzahl, Drehmoment, Starts und Arbeitszyklus an.
Überprüfen Sie die Zahngeometrie, den Rundlauffehler, die rotierende Auswuchtung und die Schwingungen des Wellensystems.
Schmierstoffzufuhr, Temperaturregelung und Verluste bei Betriebsdrehzahl festlegen.
Bestätigen Sie einen Testplan für Temperatur, Vibration und Lärm unter der vorgesehenen Belastung.

Verwandeln Sie eine im Katalog angegebene Geschwindigkeitsannahme nicht in eine pauschale Grenze für ein anderes Getriebe oder eine andere Installation.

Schrägverzahnte Räder auf Wellen bei der Prüfung — Geometrie- und Montageprüfungen unterstützen die Validierung; Eine statische Inspektion beweist nicht die Hochgeschwindigkeitsleistung.

Maßgeschneiderte Präzisionsgetriebelösungen

Welche Zahnräder eignen sich für hohe Drehzahlen?