PRODUKTE
Zahnräder
Zahnräder gehören zu den klassischen Konstruktionselementen in der Antriebstechnik. Sie werden in den unterschiedlichsten Ausführungen eingesetzt, um Bewegungen zu übertragen und dienen meist als Elemente zur Kraftübertragung und/oder zur Steuerung von Bewegungen. Entsprechende Bauteile aus Kunststoffen sind überall dort zum Standard geworden, wo hohe Laufruhe gefordert wird oder wo Schmierung ein Problem darstellt.
In den verschiedenen Antriebsanwendungen werden Kunststoff-Zahnräder meist mit metallischen Gegenläufern kombiniert und bieten Vorteile insbesondere dort, wo es vermehrt zu Mischreibung oder Trockenlauf kommt. Nicht nur die Gleiteigenschaften und die gute Verschleißfestigkeit der Kunststoffe, sondern auch ihre hohe Korrosionsbeständigkeit und ihr relativ geringes Gewicht sind in einer Vielzahl dieser Anwendungen vorteilhaft.
HENDERKOTT & RÖCKER verfügt vor allem über eine große Erfahrung in der Fertigung von Stirnrädern (gerade- und schräg verzahnt – Modul 0,8 bis 12 – Durchmesser bis D. 500 mm) aber auch Kegel- und Kronenrädern sowie Zahnstangen aus Schichtpressstoffen (HGW), Polyamiden (PA) und Polyacetal (POM). Entsprechende Bauteile werden sowohl in Neukonstruktionen als auch als Ersatzteile in einer Vielzahl von Industrieanwendungen eingesetzt.
Vorteile der Kunststoffe in Zahntrieben:
- Hohe Laufruhe
- Gute Notlaufeigenschaften
- Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit
- Schonendes Verhalten gegenüber Gegenlaufpartnern
Zahnradwerkstoffe:
- Schichtpressstoffe (Hartgewebe - HGW)
- Polyamide (PA, Guss-PA)
- Polyacetal (POM)
- Polyolefine (PE, PP)
- Polyetheretherketon (PEEK)
Konstruktionshinweise
Zahnradlagerung
Aufgrund der guten tribologischen Eigenschaften, besonders im Bereich der Mischreibung und des Trockenlaufes, können freilaufende Kunststoff-Zahnräder in der Regel unmittelbar auf der Achse gelagert werden.
Durch die Verwendung von Wälzlagern können allerdings die Antriebskräfte deutlich reduziert werden, dadurch ist auch eine bessere Temperaturabführung möglich. Wälzlager können direkt in eine entsprechende Aufnahmebohrung eingepresst werden. Neben dem grundsätzlichen Lagerspiel ist insbesondere ein an die zu erwartende Temperaturbelastung angepasstes Einpressübermaß zu berücksichtigen.
Passfeder
Wenn die Kraftübertragung an die Kunststoff-Zahnräder durch eine Passfeder erfolgt, ist die Konstruktion an den Keilnutflanken rechnerisch zu überprüfen. Die zulässige Flächenpressung an den Keilnutflanken sollte nicht überschritten werden. Ist die Keilnutfläche nicht ausreichend, muss eine Stahlnabe oder eine andere Befestigung vorgesehen werden. Weitere Hinweise hierzu erhalten Sie bei unseren Anwendungstechnikern.
Schichtpressstoffe
Bei der Verwendung von Schichtpressstoffen als Zahnrad-Werkstoff ist die Anisotropie dieser Materialien zu beachten. Um die besonderen Eigenschaften der Schichtpressstoffe nutzen zu können, müssen Zahnräder immer aus Platten, niemals aus Rund- oder Hohlstäben hergestellt werden. So ist sichergestellt, dass die Krafteinwirkungf immer orthogonal zur Schichtung erfolgt.
Dimensionsstabilität (Verzahnungsspiel)
Bei Kunststoff-Zahnrädern ist die höhere Wärmeausdehnung sowie - abhängig vom Material - auch die Maßänderung durch Feuchtigkeitsaufnahme gegenüber Metallen zu berücksichtigen. Durch die Maßänderung wird während des Laufes unter Last sowohl das Flankenspiel als auch das Kopfspiel verkleinert, dadurch kann es sowohl zu Laufgeräuschen als auch zu erhöhtem Verschleiß kommen. Das Flankenspiel lässt sich durch eine Profilrücknahme über die gesamte Zahnhöhe oder durch Vergrößerung der Zahnweiten erreichen. Der Einlaufstoß kann durch Zahnkopfkürzung gemindert werden.
Das Zahnflankenspiel und Kopfspiel sollte nach mehrstündigem Lauf bzw. nach Erreichen der Betriebstemperatur überprüft werden und mind. 1% vom Modul betragen.
Schrägverzahnung
Die Zahnbreite durch eine Schrägverzahnung zu vergrößern, um dadurch die Tragfähigkeit zu erhöhen, führt bei Kunststoffen nicht zum gleichen Erfolg wie bei Stahlzahnrädern. Durch die Schrägverzahnung wird zwar die Kraft auf mehrere Zahnpaare verteilt, jedoch werden die Zähne ungleichmäßig belastet und verformt, so dass ein hochbelastetes, schrägverzahntes Kunststoffzahnrad durchaus höhere Geräusche verursachen kann als ein geradeverzahntes.
Die Zahnbreite des Kunststoff-Zahnrades sollte so ausgelegt sein, dass das Verhältnis zur Zahntiefe (Quotient aus Zahnbreite und Zahntiefe) bei mindestens 1,5 liegt.