Zahntriebe übertragen Drehbewegungen von einer Welle auf eine andere, indem die Zähne der Zahnräder formschlüssig und ohne Schlupf ineinandergreifen.
Zahnflankenformen
Die hier behandelte, gebräuchlichste Form der Zahngeometrie ist die Evolventen Verzahnung. Diese Form ermöglicht, dass die Zähne sich nur tangential berühren und die Zähne beim Eingriff somit nicht aneinanderreiben. Aus der geometrischen Form leitet sich ebenfalls ein idealisierter Eingriffswinkel von 20° ab, der üblicherweise an dem Teilkreisdurchmesser anliegt.
Ebenfalls auf die Geometrie zurückzuführen ist die Tatsache, dass bei einer Zähnezahl von kleiner als 17 Zähnen am Zahnfuß eine sogenannte Unterschneidung entsteht. Das bedeutet, dass der Zahn sich an dieser Stelle einschnürt, was ihn schwächt.
Zahntrieb – Verzahnungsarten
Es gibt verschiedene Formen von Zahnrädern. In diesem Beitrag werden wir uns hauptsächlich mit Stirnrädern beschäftigen. Die häufigsten Verzahnungsarten sind dabei die geradverzahnten, die schrägverzahnten oder die pfeilverzahnten Stirnräder.
Geradverzahnte Stirnräder laufen schlagartig ineinander, weswegen sie deutlich hörbare Geräusche von sich geben. Ein typisches Beispiel ist hier der Rückwärtsgang eines Autos. Diese sind oft geradverzahnt. Das „Heulen“ beim Rückwärtsfahren rührt da her.
Schrägverzahnte Zahnräder laufen leiser, weil die Zähne aufgrund der schräg Stellung ineinandergleiten. Dadurch treten jedoch auch Axialkräfte auf, die zu einer höheren Lagerbelastung und einem geringeren Wirkungsgrad führen.
Vor- & Nachteile
Pros
- Schlupffrei
- Wechselbare Drehrichtung
- änderbare Drehzahlen, Drehmomente
- Geringe Achsabstände möglich
- Hohe Kräfte übertragbar
- betriebssicher
- wartungsarm
Cons
- Leistungsverlust bei großen Distanzen
- Aufgrund von Formschlüssigkeit ggf. elastische Kupplungen nötig
- Es kann zu Schwingungen kommen
