Zahnräderherstellung

Zahnräderherstellung

Novelty Structures bietet Vertragsfertigung von Zahnrädern an

Schrägzahnräder, Stirnräder, Kegelräder, Zahnstangen und

Schneckenräder

Vertragsfertigungsservice für Zahnräder

Suchen Sie nach hochwertigen, präzise gefertigten Zahnrädern im Rahmen der Lohnfertigung? Novelty Structures ist auf die Herstellung kundenspezifischer Zahnräder spezialisiert und nutzt umfassende CNC-Bearbeitungs-, Fräs– und Drehkapazitäten, um hohe Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Mit modernster Maschinentechnik und einem Team erfahrener Ingenieure bieten wir ein vollständiges Spektrum an Zahnradlösungen an, einschließlich Stirnräder, Schrägzahnräder, Schneckenräder und Kegelräder.

Egal ob Prototypen, Kleinserien oder Großserienfertigung – wir garantieren präzise Toleranzen, außergewöhnliche Materialqualität und termingerechte Lieferung, damit Ihre Abläufe reibungslos funktionieren.

Arbeiten Sie mit uns zusammen für unübertroffenes Fachwissen und Zuverlässigkeit in der Zahnräderherstellung. Wir arbeiten eng mit verschiedenen Branchen zusammen, um Zahnräder zu liefern, die den höchsten Industriestandards entsprechen. Unser Engagement für Qualitätskontrolle, Kosteneffizienz und modernste Technologie stellt sicher, dass jedes Zahnrad, das wir produzieren, die Leistung und Lebensdauer Ihrer Maschinen verbessert.

Zahnräderherstellungsprozesse

Zahnradfräsen

  • Das Zahnradfräsen ist ein kosteneffizientes, flexibles Verfahren zur Herstellung verschiedener Zahnradtypen wie Stirnräder, Schrägzahnräder, Kegelräder, Zahnstangen, Keilwellen und Sperrklinken.
  • Es verwendet kreisförmige, scheibenförmige und Stirnfräser, wobei die Form des Fräsers dem Zahnzwischenraum des Zahnrads entspricht.
  • Jeder Zahn wird einzeln gefräst, wobei der Vorgang für jeden Zahn wiederholt wird.
  • Geeignet für die Herstellung von Zahnrädern in kleiner Stückzahl und mit niedriger Präzision.
  • Verschiedene Zahnräder erfordern spezifische Fräswerkzeuge, die kostengünstiger sind als andere Verfahren.
  • Häufig verwendet für Maschinen mit niedriger Drehzahl und Zahnräder, bei denen geringe Abweichungen nicht kritisch sind.

     

Zahnräder-Räumen

  • Räumen ist ein hochpräzises Bearbeitungsverfahren für zylindrische Zahnräder, das ausgezeichnete geometrische Genauigkeit und Oberflächenqualität bietet.
  • Beim Räumen wird Metall mit einem Räumwerkzeug entfernt – einem mehrzahnigen Werkzeug
  • Es umfasst auch gleichmäßige Zahnformen und robuste Oberflächen, um dem Räumdruck standzuhalten.
  • Es eignet sich für äußere und innere Stirnräder und Schrägzahnräder, Zahnstangen, Keilwellen und Sektorenzahnräder.
  • Für jede Zahnradgröße ist ein spezifisches Räumwerkzeug erforderlich, was es ideal für die Großserienfertigung macht.
  • Es ist sowohl für kleine Zahnräder in einem Durchgang als auch für große Zahnräder mit Flächenräumern effektiv.

Zahnradfertigung

  • Ein Zahnradstoßer ist eine Werkzeugmaschine, die lineare Bewegung zum Schneiden nutzt,
  • Hauptsächlich eingesetzt zur Herstellung einfacher, minderwertiger Zahnräder wie Stirnräder, Keilwellen und Kupplungszähne.
  • Er ist effektiv für die Massenproduktion, da er wirtschaftlich große Stückzahlen mit einem Werkzeug schneiden kann, dessen Schneide dem Zahnzwischenraum entspricht.
  • Bei diesem Verfahren wird das Werkzeug parallel zur Mittelachse des Zahnradrohlings hin- und herbewegt, eine Zahnlücke nach der anderen gefräst und der Zahnradrohling gedreht, um die nächsten Zähne zu fräsen.

  • They excel at producing simpler gears like spur gears and splines, they are less suited for high-precision or complex types,

Wälzfräsen

  • Wälzfräsen ist ein Verfahren zur Erzeugung von Zahnradzähnen mit einem rotierenden Fräser, dem sogenannten Wälzfräser, der einem Schneckenrad mit mehreren Schneiden ähnelt.
  • Es wird zur Herstellung von Stirnrädern, Schrägzahnrädern, Schneckenrädern und Keilwellen aus verschiedenen Materialien verwendet.
  • Es ist nicht geeignet für Kegelräder oder Innenverzahnungen.
  • Das Wälzfräsen ist wirtschaftlich, kann jedoch für hohe Präzision zusätzliche Nachbearbeitung erfordern.

  • Der Prozess umfasst:

    • Axiales Wälzfräsen (für Stirnräder und Schrägzahnräder)
    • Radiales Wälzfräsen (für Schneckenräder)
    • Tangentiales Wälzfräsen,

    jeweils mit unterschiedlicher Vorschubrichtung des Fräsers relativ zum Zahnradrohling.

     

Zahnradstoßen

  • Zahnradstoßen ist ein traditionelles Verfahren zur Herstellung von Stirnrädern und Schrägzahnrädern

  • Dabei arbeitet ein hin- und hergehender Zahnstangenfräser gegen einen Zahnradrohling.

  • Es gibt zwei Haupttypen:

    • Das Sunderland-Verfahren (horizontale Achse des Zahnradrohlings, parallele Fräserbewegung) und
    • Das Maag-Verfahren (vertikale Achse des Zahnradrohlings, verstellbarer Fräser in jedem vertikalen Winkel und jeder Richtung).

  • Während Sunderland eine praxisgerechte Zahnstangenfräserlänge verwendet, erfordert Maag eine periodische Neupositionierung der Zahnstange.

  • Stoßen ist im Allgemeinen weniger präzise als Wälzfräsen oder Räumen aufgrund möglicher Geometriefehler durch Neupositionierung.

     

Klassifizierung von Zahnrädern

Diese Kategorie umfasst Stirnräder, Schrägzahnräder und Zahnstangenantriebe. Diese Zahnräder zeichnen sich aus durch:

  • Einfache Konstruktion und Fertigung
  • Hohe Effizienz, einfache Montage
  • Hervorragende Präzision
  • Hoher Verschleiß
  • Lauter Betrieb.

Sie werden häufig verwendet in

  • Fahrzeuggetrieben,
  • Industriellen Antrieben
  • Werkzeugmaschinen
  • Motoren und Pumpen
  • Landwirtschaftlichen Geräten
  • Wissenschaftlichen Instrumenten
  • Elektronischen Geräten,
  • Großmühlen

Geradkegelräder und Spiralkegelräder sind Beispiele für diese Art von Zahnrädern.

Die Wellenachsen schneiden sich in dieser Konfiguration, oft im rechten Winkel. Geradkegelräder sind einfach herzustellen und weit verbreitet, während Spiralkegelräder bei höheren Drehzahlen verwendet werden, da sie ruhiger und leiser laufen.

Diese Kategorie umfasst:

  • Schneckenräder: Schneckenräder werden für hohe Übersetzungen bei begrenztem Platz eingesetzt und sind trotz geringer Wirkungsgrade für ihren leisen und ruhigen Betrieb bekannt.
  • Hypoidräder: Hypoidräder ähneln Spiralkegelrädern, besitzen jedoch hyperbolische Teilflächen und versetzte Ritzelachsen, was zu einem ruhigeren Lauf und geringerer Geräuschentwicklung führt.
  • Schrägverzahnte Kreuzräder (Schraubenräder): Diese werden bei leichten Belastungen eingesetzt und ermöglichen eine große Bandbreite an Übersetzungsverhältnissen ohne Änderung von Zahnradgröße und Achsabstand.

 

Zahnradwerkstoffe

  • Gusseisen: Umfasst Grauguss, Sphäroguss und Temperguss. Bekannt für niedrige Kosten, gute Bearbeitbarkeit, ausgezeichnete Geräuschdämpfung und überlegene Leistung unter dynamischen Bedingungen. Grauguss ist wegen geringer Stoßfestigkeit nicht geeignet für Zahnräder mit Stoßbelastung, während Sphäroguss gute Schlagzähigkeit und Ermüdungsfestigkeit bietet.
  • Stahl: Verschiedene Stahlsorten werden in der Zahnradherstellung verwendet:
    • Niedrigkohlenstoffstähle (z. B. AISI 1010, 1015, 1020, 1021, 1022, 1025)
    • Mittelkohlenstoffstähle (z. B. AISI 1035, 1040, 1045)
    • Hochkohlenstoffstahl (z. B. AISI 1060)
    • Einsatzstähle, durchgehärtete Zahnradstähle (z. B. AISI 8620, 20MnCr5, SAE5120)
    • Legierte Stähle wie Chrom-Molybdän-Stahl (AISI 4140)
  • Edelstähle: Verwendet für Zahnräder bei hohen Temperaturen und in korrosiven Umgebungen. Typen umfassen:
    • austenitisch (z. B. 303, 304, 316),
    • ferritisch (z. B. Typ 430),
    • martensitisch (z. B. Typ 440 C),
    • ausscheidungshärtende Edelstähle (z. B. 17-4PH, 17-7PH)

 

  • Materialien wie Kupfer, Messing, Bronze, Aluminium und Magnesium werden für bearbeitete, druckgegossene und umgeformte Zahnräder verwendet
  • Hochfeste, gewalzte Aluminiumlegierungen (z. B. 2024, 6061, 7075) und Aluminiumsiliciumlegierungen (z. B. A360, 383, 384, 413) werden für bearbeitete und druckgegossene Zahnräder verwendet
  • Magnesiumlegierungen (z. B. ASTM AZ91A, AZ91B, AM60, AS41) werden in leichten druckgegossenen Zahnrädern für Anwendungen mit geringer Belastung eingesetzt

 

 

Kunststoffe, einschließlich Thermoplaste und Duroplaste, werden umfangreich in der Zahnräderherstellung verwendet. Beispiele sind:

  • Nylon,
  • Polyacetal
  • Polyamide
  • Polycarbonate
  • Polyurethane
  • Phenolic laminates
  • Polytetrafluoroethylene (Teflon).

Sie werden bevorzugt bei Anwendungen eingesetzt, die geringes Gewicht, ruhigen und leisen Lauf sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erfordern.

 

 

 

Zahnradtypen

Kettentriebe (Kettenräder)

Kettentriebe oder Kettenräder sind so konstruiert, dass sie mit Ketten in Eingriff stehen, um Drehbewegung und Leistung in Systemen wie Förderbändern, Fahrrädern und Industriemaschinen zu übertragen. Sie werden häufig in Systemen eingesetzt, in denen Flexibilität und präzise Drehmomentübertragung erforderlich sind.

Grundmerkmale
  • Zahnprofil: Präzise passend für Kettenrollen ausgelegt, um Verschleiß zu minimieren und Effizienz zu maximieren.

  • Tragfähigkeit: Hoch aufgrund ihrer Fähigkeit, Zugkräfte aufzunehmen.

  • Flexibilität: Geeignet für die Kraftübertragung über große Entfernungen

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Kohlenstoffstahl, Edelstahl und gehärtete Legierungen.

  • Härtung: Zähne werden häufig induktionsgehärtet oder einsatzgehärtet, um Verschleißfestigkeit zu erreichen.

  • Korrosionsbeständigkeit: Edelstahl oder Beschichtungen (z. B. Zink, Nickel) für raue Umgebungen.

Fertigungsverfahren

  • WIG-Schweißen: Bevorzugt wegen Präzision und Kontrolle.

  • Ferritkontrolle: Angemessener Ferritgehalt verhindert Rissbildung.

  • Gegenspülung: Einsatz von Schutzgas zur Oxidationsvermeidung auf der Rückseite der Schweißnaht.

Stirnräder

Stirnräder übertragen Bewegung und Kraft zwischen parallelen Wellen und bieten hohe Effizienz bei Drehmoment- und Drehzahlübertragung.

Grundmerkmale

  • Zahnausrichtung: Gerade und parallel zur Getriebeachse.

  • Kontaktverhältnis: Ein Zahn gleichzeitig im Eingriff, was hohe Effizienz, aber erhöhte Geräuschentwicklung bei hohen Drehzahlen bedeutet.

  • Einfachheit: Schlichtes Design für kostengünstige Fertigung.

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Gehärteter Stahl, Gusseisen, Aluminium für Leichtbauanwendungen und Kunststoff zur Geräuschreduzierung.

  • Härtung: Wärmebehandlungen wie Einsatzhärtung oder Nitrierung zum Schutz vor Verschleiß bei hoher Belastung.

  • Wärmebehandlung: Einsatzhärten oder Induktionshärten zur Steigerung von Härte und Lebensdauer anwenden.
Fertigungsverfahren

  • Wälzfräsen: Das am häufigsten verwendete Verfahren zum Schneiden von Zähnen.

  • Stoßen: Wird für Innenverzahnungen oder spezielle Zahnprofile verwendet.

  • Schleifen: Wird bei gehärteten Zahnrädern für hohe Präzision und Oberflächengüte eingesetzt.

Schrägzahnräder

Schrägzahnräder übertragen Bewegung und Kraft zwischen parallelen oder geneigten Wellen und bieten einen ruhigeren und leiseren Lauf als Stirnräder.

 

Grundmerkmale

  • Zahnausrichtung: Schrägverzahnte Zähne ermöglichen einen allmählichen Eingriff.

  • Tragfähigkeit: Höher als bei Stirnrädern aufgrund größerer Zahnüberdeckung.

  • Axialschub: Seitenkräfte erfordern den Einsatz von Axiallagern oder axialer Abstützung.

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Einsatzstahl für Festigkeit, Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit und Sphäroguss für Kosteneffizienz.

  • Randschichthärtung: Induktions- oder Einsatzhärtung zur Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Oberflächenbeanspruchungen.

  • Schmieranforderungen: Unverzichtbar zur Reduktion von Reibung und Verschleiß bei Gleitkontakt.

Fertigungsverfahren

  • Wälzfräsen und Fräsen: Zum Schneiden von Schrägzähnen in präzisen Winkeln.

  • Zahnräderschleifen: Sichert Oberflächenglätte und Genauigkeit nach dem Härten.

  • Wärmebehandlung: Einsatzhärten zur Erhöhung der Festigkeit

  • CNC-Bearbeitung: Wird für komplexe Zahnprofile verwendet.

Schnecke Zahnräder

Schneckenräder werden für hohe Drehmomentreduktion auf engem Raum und selbsthemmende Systeme eingesetzt, bei denen Rücktrieb verhindert werden soll.

 

Grundmerkmale

  • Zahnradpaarung: Besteht aus einer Schnecke (Schraube) und einem Schneckenrad.

  • Drehzahlreduktion: Ermöglicht hohe Übersetzungsverhältnisse (z. B. 20:1 oder höher).

  • Selbsthemmung: Je nach Steigungswinkel verhindern Schneckenräder Rückwärtsbewegungen.

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Gehärteter Stahl für die Schnecke, Bronze oder Messing für das Schneckenrad (verringert Reibung und verhindert Fressen).

  • Reibungsreduktion: Werkstoffe mit niedrigem Reibungskoeffizienten werden für Gleitbewegungen eingesetzt.

  • Wärmebehandlung: Verfahren wie Einsatzhärten oder Induktionshärten werden angewendet, um Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit zu erhöhen

Fertigungsverfahren
  • Gießen: Wird häufig für große Schneckenräder verwendet.

  • Gewindefräsen: Wird zum Schneiden des Schneckenprofils verwendet.

  • Wälzfräsen oder Stoßen: Für Schneckenradzähne.

  • Oberflächenbeschichtung: Phosphatieren oder Nitrieren zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit.

Doppelschrägverzahnte Zahnräder

Doppelschrägverzahnte Zahnräder übertragen Kraft zwischen parallelen Wellen mit hoher Tragfähigkeit und minimalem Geräusch- oder Vibrationsaufkommen.

Grundmerkmale

  • Doppelschrägverzahnung: Kombiniert zwei entgegengesetzte Schrägzahnräder, um Axialkräfte aufzuheben.

  • Hohe Lastverteilung: Mehrere Zähne sind gleichzeitig im Eingriff, was eine hervorragende Lastaufnahme ermöglicht.

  • Vibrationsreduktion: Ruhiger Lauf auch bei hohen Lasten und Drehzahlen.

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Gehärteter legierter Stahl für Langlebigkeit, Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit.

  • Wärmebehandlung: Induktionshärtung zur verbesserten Verschleißfestigkeit bei hoher Belastung.

  • Ermüdungsfestigkeit: Materialien müssen zyklischen Belastungen über lange Zeiträume standhalten.

Fertigungsverfahren
  • CNC-Bearbeitung: Sichert Präzision bei komplexen V-förmigen Zahnprofilen.

  • Zahnräderschleifen: Bei gehärteten Zahnrädern für glatte Oberflächen und minimales Spiel eingesetzt.

  • Stoßen: Wird bei größeren Zahnrädern für spezielle Geometrien verwendet.

  • Gießen: Für großformatige Zahnräder in Schwerlastanwendungen.

Zahnstange Zahnräder

Zahnstangenantriebe wandeln Drehbewegung in Linearbewegung um und werden häufig in Lenksystemen, Hebemechanismen und CNC-Maschinen eingesetzt.

 

Grundmerkmale

  • Linearbewegung: Die Zahnstange ist ein gerades Zahnrad, und das Ritzel ist ein rundes Zahnrad, das in die Zahnstange eingreift.

  • Hohe Präzision: Erfordert gleichmäßige Zahngeometrie für genaue Bewegungsabläufe.

  • Variable Länge: Zahnstangen können durch Aneinanderreihung mehrerer Abschnitte verlängert werden.

Materialeigenschaften

  • Gängige Materialien: Kohlenstoffstahl, Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit und technische Kunststoffe für Leichtbauanwendungen.

  • Verschleißfestigkeit: Härtungsverfahren oder Oberflächenbeschichtungen werden zur Erhöhung der Haltbarkeit eingesetzt.

  • Schmieranforderungen: Unverzichtbar zur Reduktion von Verschleiß und Sicherstellung eines reibungslosen Betriebs.

Fertigungsverfahren

  • Zahnradfräsen: Wird sowohl zum Schneiden von Zahnstangen als auch von Ritzeln verwendet.

  • Stoßen: Häufig bei Zahnstangen mit geradem Profil.

  • Schleifen: Sichert Präzision und minimales Spiel bei hochgenauen Anwendungen.

  • Wärmebehandlung: Induktionshärten bei stark belasteten Zahnstangen.

Verwendete Materialien bei der Zahnräderherstellung

Zahnräder aus Kohlenstoffstahl

  • Weit verbreitet für Zahnräder in industriellen Maschinen wie Förderanlagen, Brechern und Mühlen
  • Gängig in Automobilkomponenten wie Getrieberädern und Differentialen.

  • Landwirtschaftliche Maschinen wie Traktoren und Mähdrescher setzen auf Kohlenstoffstahl für Langlebigkeit

Zahnräder aus legiertem Stahl

  • Eingesetzt in der Luft- und Raumfahrt, wo hohe Tragfähigkeit und Präzision entscheidend sind.
  • Verwendet in Energieerzeugungsanlagen wie Turbinen und Windrädern.

  • Unverzichtbar für Krane und Schwerlastmaschinen im Bauwesen und der Schüttgutverarbeitung.

Rostfrei Zahnräder aus Stahl

  • Ideal für maritime Ausrüstung wie Winden, Hebezeuge und Schiffsantriebe aufgrund der Rostbeständigkeit.

  • Eingesetzt in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, wo Hygiene und Korrosionsbeständigkeit entscheidend sind.

  • Weit verbreitet in medizinischen Geräten für chirurgische Instrumente und Krankenhausmaschinen

Gusseisen Zahnräder

  • Bevorzugt in Kompressoren und Pumpen wegen der vibrationsdämpfenden Eigenschaften.
  • Verwendet in Druckmaschinen und anderen langsam laufenden Industrieanwendungen, bei denen die Kosten im Vordergrund stehen.
  • Verwendet in landwirtschaftlichen Geräten wie Pflügen und Sämaschinen wegen der Robustheit und leichten Gießbarkeit.

Aluminiumzahnräder

  • Leichtbauzahnräder in Luft- und Raumfahrtsystemen wie Satelliten und Drohnen.

  • Unverzichtbar für Robotersysteme, bei denen Gewichtsreduzierung schnellere und effizientere Bewegungen ermöglicht.
  • Beliebt in Elektrofahrzeugen, wo leichte Zahnräder Energieeffizienz und Leistung verbessern.

Kunststoff Zahnräder

  • Häufig verwendet in Spielzeug, Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik
  • Verwendet in Bürogeräten wie Druckern und Kopierern, wo geringe Kosten und leiser Betrieb wichtig sind.

  • Eingesetzt in medizinischen und lebensmittelverarbeitenden Maschinen wegen ihrer Erfüllung hygienischer Anforderungen.

Oberflächenbehandlungen von Zahnrädern

Zweck:

  • Erreichen präziser Maße, Oberflächenbeschaffenheit und enger Toleranzen.
  • Minimierung der Oberflächenrauheit für ruhigeren Lauf und geringere Geräuschentwicklung.
  • Entfernung von Verzügen durch Wärmebehandlung.

Prozess:

  • Verwendet Schleifscheiben oder Schleifmaschinen zum Materialabtrag.
  • Gängig bei gehärteten Stahlzahnrädern oder Zahnrädern mit hoher Präzisionsanforderung.

Vorteile:

  • Erzielt Oberflächengüten von bis zu 0,1–0,2 µm.
  • Sichert präzise Zahnprofile und reduziert Spiel.
  • Ideal für Hochleistungszahnräder (z. B. in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie).

Anwendungen:

  • Schrägzahnräder, Stirnräder und Schneckenräder mit Präzisionsanforderung.
  • Eingesetzt bei hohen Drehzahlen und Lasten, z. B. in Getrieben.

 

Zweck:

  • Weiteres Glätten der Oberfläche zur Reduzierung von Reibung und Verschleiß.
  • Verbesserung der optischen Erscheinung von Zahnrädern.
  • Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit durch Beseitigung mikroskopischer Oberflächenfehler.

Prozess:

  • Verwendet Schleifmittel, Polierpasten oder Polierscheiben.
  • Kann manuell, automatisiert oder robotergestützt erfolgen, um gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.

Vorteile:

  • Reduziert die Oberflächenrauheit auf unter 0,05 µm.
  • Ideal für Zahnräder in hocheffizienten Systemen.
  • Erhöht die Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit Beschichtungen.

Anwendungen:

  • Zahnräder in Präzisionsinstrumenten, Robotik und Hochgeschwindigkeitsmaschinen.

 

Zweck:

  • Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit und Lebensdauer durch Erzeugung von Druckeigenspannungen an der Oberfläche.
  • Verringerung des Risikos von Rissen und Ausfällen unter zyklischer Belastung.
  • Verbesserung der Oberflächenstruktur zur Erhöhung der Zahnradlebensdauer.

Prozess:

  • Beschießt die Zahnradoberfläche mit hochgeschwindigen Stahl-, Keramik- oder Glasperlen.
  • Verformt die Oberfläche mikroskopisch und erzeugt nützliche Eigenspannungen.

Vorteile:

  • Erhöht die Verschleiß- und Schlagfestigkeit.
  • Verbessert die Leistung von Zahnrädern in hochbelasteten Umgebungen.
  • Verringert Verzug durch Wärmebehandlung.

Anwendungen:

  • Zahnräder in der Automobil- und Luftfahrttechnik, die wiederholten Belastungen ausgesetzt sind.
  • Schwerlast-Zahnräder in Bau- und Bergbaumaschinen.

 

Zweck:

  • Verbesserung der Zahnradgenauigkeit durch Feineinstellung der Zahnoberflächenprofile.
  • Optimierung der Kontaktmuster zwischen ineinandergreifenden Zahnrädern.
  • Minimierung von Geräusch und Vibration im Betrieb.

Prozess:

  • Verwendet Schleifpasten oder -schlämme, die zwischen ineinandergreifenden Zahnradpaaren aufgetragen werden.
  • Wird typischerweise bei gehärteten Zahnrädern angewendet, um enge Toleranzen sicherzustellen.

Vorteile:

  • Erzeugt eine glatte Oberfläche (~0,2–0,5 µm).
  • Verbessert den Zahneingriff und den ruhigen Lauf.
  • Kann kleinere Fehler in der Zahnausrichtung oder im Profil korrigieren.

Anwendungen:

  • Hochpräzise Zahnräder wie Hypoid- oder Kegelräder in Kfz-Differenzialen.
  • Luft- und Raumfahrtkomponenten und Industriemaschinen.

 

Zweck:

  • Härtung der Zahnradoberfläche für Verschleißfestigkeit und Zähigkeit.
  • Entfernung von Zunder oder Verfärbungen durch Wärmebehandlungsprozesse.

Verfahren:

  • Randschichthärtung (Einsatzhärten, Nitrieren): Härtet die Oberfläche bei gleichzeitig duktiler Kernstruktur.
  • Nachbehandlung: Umfasst Schleifen oder Polieren zur Wiederherstellung der Oberflächenqualität.

Vorteile:

  • Sichert gleichmäßige Härte über die Zahnflächen.
  • Reduziert Sprödigkeit des Materials durch thermische Spannungen.

Anwendungen:

  • Gehärtete Stahlzahnräder in Schwerlastmaschinen und Getrieben.
  • Kfz- und Luftfahrtkomponenten mit Anforderungen an hohe Haltbarkeit.

 

 

Zweck:

  • Erhöhung der Korrosions- und Verschleißbeständigkeit sowie der optischen Eigenschaften.
  • Verbesserung der Oberflächenhärte für bessere Leistung.

Gängige Beschichtungen:

  • Chemisch Nickel: Liefert eine gleichmäßige, korrosionsbeständige Beschichtung.
  • Verzinkung: Schützt vor Rost in Außen- oder Feuchtumgebungen.
  • Phosphatbeschichtung: Erhöht die Verschleißfestigkeit und Schmiermittelhaftung.
  • PVD (Physikalische Gasphasenabscheidung): Trägt harte Beschichtungen wie Titannitrid (TiN) zur Verschleißfestigkeit auf.

Vorteile:

  • Verhindert Rost, Oxidation und chemischen Verschleiß.
  • Erhöht die Lebensdauer von Zahnrädern in rauen Umgebungen.

Anwendungen:

  • Außenanlagen, maritime Zahnräder und medizinische Geräte.
  • Hochleistungszahnräder in Luftfahrt und Verteidigung.

 

 

Zweck:

  • Verbesserung der Zahnpräzision und Oberflächengüte.
  • Entfernung von Graten und kleinen Unregelmäßigkeiten nach der Bearbeitung.

Prozess:

  • Ein Honwerkzeug mit Schleifmitteln wird entlang der Zahnflanken geführt.
  • Erfolgt mit niedrigem Schleifdruck.

Vorteile:

  • Verbessert die Oberflächenrauheit auf 0,2–0,4 µm.
  • Sichert engere Toleranzen und einen gleichmäßigeren Eingriff.
  • Beseitigt kleinere Verzüge durch Härteprozesse.

Anwendungen:

  • Automobilzahnräder und Antriebskomponenten.
  • Industriemaschinen mit Anforderungen an ruhigen, leisen Betrieb.

 

 

 

Vergleich von Zahnradmaterialien

Material Festigkeit Korrosionsbeständigkeit Verschleißfestigkeit Gewicht Kosten Anwendung
Kohlenstoffstahl Hoch Mittel Hoch Schwer Niedrig Zahnräder in Industriemaschinen, Fahrzeuggetrieben, Landmaschinen, Bergbaumaschinen und Baumaschinen.
Legierter Stahl Sehr hoch Mittel Sehr hoch Schwer Mittel Zahnräder in der Luft- und Raumfahrt, Schwerlastgetrieben, Hochleistungsgetrieben, Energieerzeugungsturbinen und Hebevorrichtungen für hohe Lasten (z. B. Krane).
Edelstahl Hoch Sehr hoch Hoch Schwer Hoch Zahnräder für maritime Ausrüstung, Lebensmittelverarbeitung, medizinische Geräte, pharmazeutische Verarbeitung und Anlagen der chemischen Industrie.
Gusseisen Mittel Niedrig Mittel Schwer Niedrig Zahnräder in Kompressoren, Pumpen, Druckmaschinen, langsam laufenden Industriemaschinen und landwirtschaftlichen Geräten mit Anforderungen an gute Schwingungsdämpfung und Kosteneffizienz.
Messing Mittel Sehr hoch Mittel Schwer Hoch Schneckenräder, Buchsen, Zahnräder in maritimer Umgebung, chemischen Verarbeitungsanlagen, Aufzugsmechanismen und elektrischen Schaltern, wo geringe Reibung und leiser Betrieb entscheidend sind.
Aluminium Niedrig bis mittel Hoch Niedrig Leicht Mittel Zahnräder in leichten Luft- und Raumfahrtkomponenten, Robotik, Elektrofahrzeugen, Haushaltsgeräten, Unterhaltungselektronik und tragbaren Werkzeugen, bei denen Gewichtsreduzierung entscheidend ist.
Kunststoffe Niedrig Sehr hoch Niedrig bis mittel Leicht Niedrig bis mittel Zahnräder in Spielzeug, Druckern, medizinischen Geräten, lebensmitteltauglichen Maschinen, leichten Konsumgütern, Verkaufsautomaten und leicht belasteten Bürogeräten wie Kopierern und Scannern.

 

FAQ

Wie wähle ich das richtige Getriebematerial für meine Anwendung aus?2025-02-21T18:47:59+00:00

Das richtige Material hängt von den Einsatzbedingungen des Getriebes ab:

  • Für hohe Lasten und Langlebigkeit: Stahl oder legierter Stahl ist ideal.
  • Für Korrosionsbeständigkeit: Edelstahl oder Bronze ist zu bevorzugen.
  • Für leichte Konstruktionen: Aluminium oder Kunststoffe eignen sich gut.
  • Für kostengünstige Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit: Gusseisen ist eine gute Wahl.

Berücksichtigen Sie bei der Materialauswahl Faktoren wie Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Kosten und Umgebungsbedingungen.

Welchen Zweck hat die Wärmebehandlung bei der Herstellung von Getrieben?2025-02-21T18:48:29+00:00

Die Wärmebehandlung verbessert die Härte, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit eines Zahnrads. Verfahren wie Aufkohlung, Nitrierung und Induktionshärtung werden häufig eingesetzt, um die Verzahnung zu stärken und gleichzeitig einen zähen Kern zur Stoßdämpfung zu erhalten.

Was sind die größten Herausforderungen bei der Herstellung von Getrieben?2025-02-21T18:49:00+00:00

Zu den üblichen Herausforderungen gehören:

  • Erzielen Sie hohe Präzision: Einhalten enger Toleranzen für Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt und Robotik.
  • Minimierung von Verschleiß und Abnutzung: Auswahl von Materialien und Oberflächen, die dem Verschleiß unter hoher Belastung standhalten.
  • Reduzierung von Lärm und Vibrationen: Entwicklung und Endbearbeitung von Getrieben für einen reibungslosen, leisen Betrieb.
  • Kosteneffizienz: Ausgewogenheit zwischen Qualität und Produktionskosten, insbesondere bei kundenspezifischen Zahnrädern.
Wie unterscheiden sich Sonderzahnräder von Standardzahnrädern?2025-02-21T18:49:43+00:00

Sonderzahnräder werden speziell auf bestimmte Konstruktionsanforderungen zugeschnitten, einschließlich:
• Einzigartige Abmessungen, Zahnprofile oder Materialien.
• Spezielle Oberflächenbehandlungen oder Beschichtungen für extreme Einsatzbedingungen.
• Verbesserte Leistung für spezialisierte Anwendungen (z. B. Robotik, Hochgeschwindigkeitsmaschinen).
Standardzahnräder hingegen sind in Serie gefertigt und entsprechen genormten Abmessungen und Materialien, wodurch sie für allgemeine Einsatzzwecke geeignet sind.

Wie lange dauert die Herstellung von Zahnrädern?2025-02-21T18:50:16+00:00

Die Produktionszeit variiert je nach:

  • Komplexität: Kundenspezifische Designs und enge Toleranzen benötigen mehr Zeit.
  • Stückzahl: Die Herstellung eines einzelnen Prototyps ist schneller als die Massenproduktion.
  • Verfahren: Fortgeschrittene Nachbearbeitungsmethoden (z. B. Schleifen, Läppen) verlängern die Produktionszeit.

Im Durchschnitt kann die Herstellung von kundenspezifischen Zahnrädern Tage bis Wochen dauern, während Standardzahnräder sofort aus dem Lager verfügbar sind.

Wie können wir Ihnen weiterhelfen?

Zahnräder sind für Industrieprojekte unverzichtbar, und ihr Erfolg hängt von der sorgfältigen Auswahl der Auftragnehmer ab

Novelty Structures zeichnet sich als zuverlässiger Partner bei der Bereitstellung von qualitativ hochwertigen Getriebedienstleistungen aus, die auf anspruchsvolle industrielle Anforderungen zugeschnitten sind.

Kontaktieren Sie unser Team, um Ihre Anforderungen im Detail zu besprechen.

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Für alle Anfragen kontaktieren Sie bitte: info@noveltystructures.com

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