Getriebetechnik
Zähne, Eingriff und die Sprache der Leute, die Getriebe fräsen, prüfen und reparieren.
Über Zahnräder spricht man in Konstruktionsbüros, Fräs- und Schleifabteilungen, Härtereien, Getriebelabors, Windparks, Bergwerken, Walzwerken, Werkstätten für Hubschraubergetriebe und bei jeder Instandsetzung von Achsen und Getrieben. Es ist eine Mischung aus der präzisen Geometrie der involute (Evolvente) und dem praktischen Wissen der Leute, die Zähne mit bluing (Tuschierpaste) bestreichen und das contact pattern (Tragbild) deuten.
Die erste Ebene ist die Geometrie. Neulinge müssen module (Modul) oder diametral pitch, pitch diameter (Teilkreisdurchmesser), pressure angle (Eingriffswinkel) und helix angle (Schrägungswinkel) verstehen, bevor alles andere Sinn ergibt, gefolgt von addendum (Kopfhöhe) und dedendum (Fußhöhe), tooth thickness (Zahndicke), profile shift (Profilverschiebung) und undercut (Unterschnitt). Konstrukteure fügen tip relief (Kopfrücknahme) und crowning (Balligkeit) hinzu, damit sich die Zähne unter Last richtig verhalten, und sie sprechen über contact ratio (Profilüberdeckung), line of action (Eingriffslinie) und transmission error (Drehwegfehler), da diese entscheiden, ob ein Paar leise läuft oder jault.
Die zweite Ebene ist die Herstellung und Beurteilung von Zahnrädern. Die Zähne werden im weichen Zustand durch hobbing (Wälzfräsen), shaping (Wälzstoßen) oder power skiving (Wälzschälen) geschnitten, durch carburizing (Einsatzhärten), nitriding (Nitrieren) oder induction hardening (Induktionshärten) gehärtet und anschließend geschliffen oder geläppt. Ein gear checker (Zahnradmesszentrum) erstellt Messschriebe der Profil- und Flankenlinienabweichung, ein roll check (Zweiflankenwälzprüfung) erkennt nicks (Macken), und das gesamte Teil wird mit einer AGMA quality number bewertet. Wenn Zahnräder versagen, wird das Vokabular forensisch: pitting (Grübchenbildung), micropitting (Graufleckigkeit), scuffing (Fressen), spalling (Ausbröckelung), tooth breakage (Zahnbruch) und das tiefer liegende TIFF (Zahninnenbruch).
In der Fertigung und in der Achsenwerkstatt wird die Sprache lockerer. Ein gearbox ist nur die box, backlash wird zu lash, zu viel davon ist slop, und ein Paar, das kurz vor dem Ausfall steht, jault, heult, rasselt oder klappert, bevor es schließlich grenades (sich zerlegt). Mechaniker stellen das pattern an einem ring and pinion (Tellerrad und Ritzel) ein, lesen den fuzz (Abrieb) an der Ablassschraube und nennen das große Abtriebsrad bull gear. Beide Sprachebenen zu beherrschen und zu wissen, welches Geräusch auf welchen Fehler hindeutet, zeichnet einen echten Getriebefachmann aus.
Getriebekonstrukteure, Verzahnungsspezialisten sowie Fräs- und Schleifmaschinenbediener, Härter, Zahnradprüfer, Getriebeinstandsetzer, Achsen- und Getriebetechniker, Wartungsteams für Windkraftanlagen und Bergbau, Schwingungsanalytiker und Schmierstoffspezialisten.
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Die zehn Wörter, die ein Neuling im Fachgebiet Zahnräder zuerst braucht.
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Authentisch klingende Sätze aus der Praxis, bei denen jedes Insider-Wort entschlüsselt wird. Tippen Sie auf ein hervorgehobenes Wort.
's in the and is under one at full load, that's , not wear.Klares DeutschDas kleine Zahnrad weist im unteren Zahnbereich ein mattgraues Band auf, und der Schmierfilm ist dünner als die Oberflächenrauheit. Der Schaden ist also eine feine Oberflächenermüdung durch mangelhafte Schmierung und kein normaler Verschleiß.
Pattern's on the and high on the face, so add shim and open the a couple thou.Klares DeutschDie Tuschierpaste zeigt einen Kontakt nahe dem schmalen Ende und der Zahnkuppe. Das Ritzel muss also tiefer in den Eingriff gerückt und das Flankenspiel leicht vergrößert werden.
Sidebands around at speed, plus a , so it's and a hobber problem.Klares DeutschDas Schwingungsspektrum zeigt, dass das Ritzel exzentrisch läuft und zudem eine Frequenz aufweist, die von einem Fehler der Verzahnungsmaschine herrührt.
Cut it green, , then grind to Q12 with and a little .Klares DeutschDie Zähne im weichen Zustand bearbeiten, einsatzhärten und anschließend mit Profil- und Flankenlinienmodifikationen auf eine hohe Genauigkeitsklasse schleifen.
Nital etch shows burn at the root on two teeth, scrap them before they a box in the field.Klares DeutschEine Ätzprüfung hat Schleifbrand in den Zahnfüßen aufgedeckt. Die Teile müssen daher ausgesondert werden, bevor sie im Betrieb versagen und ein Getriebe zerstören.
It's a , non-hunting, so keep the pair together and line up the timing marks.Klares DeutschDie beiden Zahnräder wurden zusammen fertigbearbeitet und weisen wiederkehrende Zahnkontakte auf. Sie müssen daher als aufeinander abgestimmtes Paar eingebaut werden, wobei die markierten Zähne ineinandergreifen.
Box on drive and on coast, 's fine on the single-flank, so check the housing alignment.Klares DeutschDas Getriebe ist in beiden Lastrichtungen laut, aber die Zahnräder selbst wurden als maßhaltig geprüft. Die wahrscheinliche Ursache sind daher fluchtungsfehlerhafte Bohrungen oder eine Verformung im Gehäuse.
Das Glossar
Alle 118 Begriffe, nach Themen gruppiert.
Zahnradarten & Getriebe
30 BegriffeSpur, helical, bevel, hypoid, worm und planetary gears sowie die daraus gebauten Getriebe und Achsen.
- Bevel gearauch straight bevel, miter gearEin kegelförmiges Zahnrad, das Bewegungen zwischen sich schneidenden Wellen, meist im rechten Winkel, überträgt.
- Boxauch gearbox, reducerWerkstattjargon-Kurzform für ein Getriebe (Gearbox, Reducer oder Transmission), wie in "die Box jault" oder "die Box ausbauen". Werkstattjargon
- Bull gearauch girth gear, main gearWerkstattjargon für das größte Zahnrad in einem Antriebsstrang, meist das langsame, schwere Abtriebsrad. Werkstattjargon
- Crash boxauch non-synchro box, unsynchronized boxWerkstattjargon für ein unsynchronisiertes Schaltgetriebe, bei dem die Gänge kratzen, wenn Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit nicht aufeinander abgestimmt sind. Werkstattjargon
- Crash gearboxauch Crash box, Sliding mesh transmissionEin Schaltgetriebe ohne Synchronringe, das zum Schalten eine präzise Drehzahlanpassung erfordert. Werkstattjargon
- Dogsauch dog teeth, dog clutchWerkstattjargon für die klobigen Kupplungsklauen an einem Zahnrad oder einer Schiebemuffe, die ein Zahnrad mit seiner Welle verriegeln. Werkstattjargon
- Face gearauch crown gear, contrate gearEin scheibenförmiges Zahnrad mit Zähnen auf der flachen Stirnseite, das mit einem gewöhnlichen Spur- oder Helical-Pinion kämmt.
- Gear trainauch Drive train, Gear setEine Reihe ineinandergreifender Zahnräder, die Leistung von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle übertragen.
- Gear wheelauch gear, cogwheelEin kreisförmiges, rotierendes Maschinenteil mit gefrästen Zähnen, das in ein anderes gezahntes Teil eingreift, um Drehmoment zu übertragen.
- Gearheadauch precision gearhead, servo reducerEin kompaktes Getriebe, das direkt an einen Motor angeflanscht wird, sowie eine Person, die für Maschinen lebt. Werkstattjargon
- Granny gearauch granny low, creeper gearWerkstattjargon für einen extra niedrigen ersten Gang zum Krichen unter schwerer Last, nicht für normales Fahren. Werkstattjargon
- Helical gearauch helicalEin zylindrisches Zahnrad, dessen Zähne sich schräg um den Rohling winden und für einen leisen, kraftvollen Lauf allmählich eingreifen.
- Herringbone gearauch double helical gear, double helicalEin Zahnrad mit zwei nebeneinander liegenden, entgegengesetzten schrägverzahnten Zahnsätzen, sodass sich deren Axialschübe aufheben.
- Hypoid gearauch hypoid, hypoid setEin spiral-bevel-ähnliches Zahnradpaar, bei dem die Pinion-Achse gegenüber der Zahnradachse versetzt ist, Standard bei Fahrzeugantriebsachsen.
- Idlerauch idler gear, intermediate gearEin Zahnrad, das zwischen einem Antriebs- und einem Abtriebsrad platziert wird, um die Richtung zu ändern oder Distanz zu überbrücken, ohne das Verhältnis zu ändern.
- Internal gearauch ring gear, annulusEin Zahnrad mit Zähnen auf der Innenseite eines Rings, das mit einem darin laufenden Pinion kämmt.
- Eine Getriebeübersetzung, bei der sich die Abtriebswelle schneller dreht als die Antriebswelle.
- Pinionauch drive pinionDas kleinere von zwei ineinandergreifenden Zahnrädern, meist das Antriebsrad in einem Untersetzungsgetriebe.
- Planetary gear setauch epicyclic gearing, planetaryEine kompakte Zahnradanordnung aus einer zentralen Sonne, umlaufenden Planeten auf einem Träger und einem äußeren Hohlrad.
- Pumpkinauch third member, diff housingWerkstattjargon für das runde Differenzialgehäuse in der Mitte einer Antriebsachse, wegen seiner bauchigen Form. Werkstattjargon
- Rackauch gear rack, toothed rackEine gerade Stange mit Zahnradzähnen, die die Drehung eines Pinions in eine geradlinige Bewegung umwandelt.
- Reduction driveauch Speed reducer, Gear reducerEin Zahnradsystem zur Verringerung der Drehzahl bei gleichzeitiger Erhöhung des Drehmoments.
- Ring and pinionauch R&P, gear setWerkstattjargon für den Hypoid-Achsantrieb in einer Fahrzeugachse, benannt nach seiner Übersetzung, wie 3.73 oder 4.10. Werkstattjargon
- Ein Kegelrad mit geraden Zähnen, die in einem Winkel zur Rotationsachse geschnitten sind.
- Spider gearsauch differential gears, spidersWerkstattjargon für die kleinen Kegelräder im Inneren eines Differenzials, die es den beiden Rädern ermöglichen, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Werkstattjargon
- Spiral bevel gearauch spiral bevelEin Bevel gear mit gekrümmten, schrägen Zähnen, die beim Eingriff überlappen, für sanftere und leisere rechtwinklige Antriebe.
- Spur gearauch straight-cut gear, straight spurEin zylindrisches Zahnrad mit geraden, parallel zu seiner Achse verlaufenden Zähnen, das einfachste Zahnrad für parallele Wellen.
- Eine Art Reibrad mit V-förmigen Umfangsnuten zur Drehmomentübertragung.
- Wormauch worm screwEin schraubenförmiges Zahnrad mit einem oder mehreren Gewindegängen, das ein Worm wheel im rechten Winkel für eine große Untersetzung antreibt.
- Worm wheelauch worm gear, wormwheelDas von einer Worm angetriebene Zahnrad mit hohlkehligen Zähnen, die sich um die Worm schmiegen, meist aus Bronze.
Zahngeometrie
17 BegriffeModule, pitch, pressure angle, addendum und die Modifikationen, die einen funktionierenden Zahn formen.
- Addendumauch addendum heightDie radiale Kopfhöhe eines Zahnradzahns über dem Teilkreis, normalerweise ein Modul bei einem Standardzahn.
- Base circleauch base diameterDer Grundkreis, von dem das Evolventen-Zahnprofil abgewickelt wird, kleiner als der Teilkreis.
- Circular pitchauch CP, transverse circular pitchDer Bogenabstand von einem Zahn zum gleichen Punkt des nächsten Zahns, gemessen entlang des Teilkreises.
- Crowningauch lead crowning, lead crownEine leichte Balligkeit entlang der Zahnflanke, damit der Kontakt trotz Fluchtungsfehlern und Wellendurchbiegung mittig bleibt.
- Dedendumauch dedendum depth, root depthDie Fußtiefe einer Zahnlücke unter dem Teilkreis, etwas größer als die Kopfhöhe, um Kopfspiel zu gewährleisten.
- Diametral pitchauch DP, PDas Zoll-Maß für die Zahnradzahngröße: Anzahl der Zähne pro Zoll Teilkreisdurchmesser, größere Zahl für feinere Zähne.
- Faceauch Tooth face, Face widthDie Arbeitsfläche eines Zahnradzahns, die das Gegenrad berührt.
- Helix angleauch betaDer Schrägungswinkel zwischen den Zähnen eines Schrägzahnrads und seiner Achse, zusammen mit der Richtung (rechts oder links).
- Involuteauch involute curve, involute profileDie Evolvente, die Kurve, die das Ende eines straffen Fadens beschreibt, der von einem Kreis abgewickelt wird, die Form fast jeder Zahnradflanke.
- Moduleauch m, metric moduleDas metrische Maß für die Zahnradzahngröße (Modul): Teilkreisdurchmesser in Millimetern geteilt durch die Zähnezahl.
- Ein traditionelles Zeichenwerkzeug zur Konstruktion der exakten Kurven von Zahnradzähnen.
- Pitch diameterauch reference diameter, PDDer Durchmesser des Teilkreises, des imaginären Wälzkreises, auf dem Zahngröße und Übersetzungsverhältnis basieren.
- Pressure angleauch PA, profile angleDer Eingriffswinkel zwischen der Zahnkraftlinie und der Tangente an den Teilkreis, üblicherweise 20 Grad.
- Profile shiftauch addendum modification, x coefficientDas Verschieben des Werkzeugs nach innen oder außen aus der Standardposition, wodurch die Zähne dicker oder dünner werden, ohne die Teilung zu ändern.
- Tip reliefauch profile relief, tip modificationEin geringfügiger Materialabtrag nahe der Zahnspitze, damit jeder Zahn unter Last weich in den Eingriff eintritt.
- Tooth thicknessauch circular tooth thickness, arc tooth thicknessWie dick ein Zahnradzahn entlang des Teilkreises ist, die Dimension, die verringert wird, um Flankenspiel zu erzeugen.
- Undercutauch tooth undercut, undercuttingUnterschnitt, eine Einkerbung am Fuß von Zähnen kleiner Ritzel, wenn das Erzeugungswerkzeug einen Teil der tragenden Evolvente wegschneidet.
Eingriff & Geräusche
17 BegriffeWie ineinandergreifende Zähne die Last teilen, wie viel Spiel sie benötigen und das Jaulen, Heulen und Rasseln, das sie verursachen.
- Backlashauch lash, circumferential backlashDas Spiel zwischen ineinandergreifenden Zähnen: wie weit sich ein Zahnrad bewegen lässt, bevor seine Zähne die des anderen berühren.
- Center distanceauch CD, operating center distanceDer Abstand zwischen den Achsen zweier ineinandergreifender Zahnradwellen, vorgegeben durch die Gehäusebohrungen.
- Clunkauch driveline clunk, lash clunkEin einzelner schwerer Schlag, wenn ein Antrieb bei einem Lastwechsel sein Flankenspiel überwindet, wie etwa beim Gasgeben und Gaswegnehmen. Werkstattjargon
- Contact ratioauch profile contact ratio, transverse contact ratioDie durchschnittliche Anzahl der gleichzeitig im Eingriff befindlichen Zahnpaare, was maßgeblich bestimmt, wie ruhig und leise ein Paar läuft.
- Drive sideauch loaded flank, drive flankDie Zahnflanke, die die Last trägt, wenn die Kraft in normaler Richtung fließt, die gegenüberliegende Flanke ist die Coast side.
- Gear ratioauch ratio, reductionDie Anzahl der Zähne des angetriebenen Rads geteilt durch die des treibenden Rads, was die Drehzahlsenkung und Drehmomentsteigerung bestimmt.
- GMFauch gear mesh frequency, tooth mesh frequencyZahneingriffsfrequenz: Zähnezahl multipliziert mit der Wellendrehzahl, die Frequenz, mit der Zähne in den Eingriff eintreten.
- Howlauch axle howl, gear howlWerkstattwort für ein lautes, dröhnendes Getriebegeräusch, meist von einer Fahrzeugachse mit einem verschlissenen oder schlecht eingestellten Tellerrad und Ritzel. Werkstattjargon
- Hunting cogauch Hunting toothEin zusätzlicher Zahn, der an einem Zahnrad angebracht wird, um eine gleichmäßige Verschleißverteilung über den Zahneingriff zu gewährleisten. Werkstattjargon
- Hunting toothauch hunting ratio, hunting tooth ratioEine Zahnkombination ohne gemeinsamen Teiler, sodass jeder Ritzelzahn schließlich auf jeden Zahnradzahn trifft.
- Lashauch backlash, gear lashWerkstattjargon für Backlash, das freie Spiel zwischen ineinandergreifenden Zahnradzähnen, wie in Spiel einstellen oder Spiel prüfen. Werkstattjargon
- Line of actionauch path of contact, pressure lineDer gerade Pfad, entlang dessen sich der Zahnkontaktpunkt bewegt, tangential zu beiden Grundkreisen.
- Meshauch gear mesh, in meshDer Eingriff der Zähne zweier Zahnräder oder die Zone, in der sie aufeinandertreffen, auch als Verb für das Ineinandergreifen verwendet.
- Rattleauch gear rattle, neutral rattleEin klapperndes Geräusch von unbelasteten Zahnrädern, die innerhalb ihres Flankenspiels hin- und herprellen. Werkstattjargon
- Slopauch play, free playWerkstattwort für zu viel Spiel in einem Getriebezug oder Antrieb, spürbar als freie Bewegung, bevor sich etwas dreht. Werkstattjargon
- Transmission errorauch TE, loaded transmission errorDie winzige Abweichung zwischen der tatsächlichen Position des Abtriebsrads und der Position, die ein perfektes Zahnradpaar vorgeben würde.
- Whineauch gear whine, gear noiseEin gleichmäßiges, in der Tonhöhe veränderliches tonales Geräusch von Zahnrädern, das mit der Drehzahl steigt und durch Zahneingriffsfehler verursacht wird. Werkstattjargon
Zahnradherstellung
16 BegriffeSchneid-, Härte- und Feinbearbeitungsverfahren, vom hobbing weicher Rohlinge bis zum Schleifen einsatzgehärteter Zähne.
- Carburizingauch case carburizing, carburizeEine Wärmebehandlung, bei der Kohlenstoff in die Oberfläche von kohlenstoffarmen Stahlzahnrädern eindiffundiert wird, gefolgt von Abschrecken für eine harte Randschicht.
- Case depthauch effective case depth, ECDDie Tiefe der gehärteten Randschicht eines Zahnradzahns, meist gemessen bis zu einer festgelegten Härte wie 50 HRC.
- Gear grindingauch form grinding, generating grindingFeinbearbeitung gehärteter Zahnräder mit Schleifscheiben, um Verzug durch Wärmebehandlung auszugleichen und hohe Präzision zu erzielen.
- Gear shapingauch shaping, Fellows shapingSchneiden von Zahnrädern mit einem hin- und hergehenden, zahnradförmigen Schneidrad, das sich beim Hub mit dem Rohling abwälzt.
- Greenauch green cut, softWerkstattjargon für ein Zahnrad im weichen, bearbeiteten Zustand vor der Wärmebehandlung. Werkstattjargon
- Grind burnauch grinding burn, temper burnHitzeschäden an gehärteten Zahnradzähnen durch zu aggressives Schleifen, was die Oberfläche weich macht oder neu härtet.
- Hard gearingauch hardened and ground, case-hardened gearingWerkstattjargon für einsatzgehärtete, geschliffene Zahnräder im Gegensatz zu vergüteten, weichen Zahnrädern, die fertig geschnitten werden. Werkstattjargon
- Hobauch gear hob, hob cutterEin Verzahnungswerkzeug in Form einer Schnecke mit Nuten quer zu den Gewindegängen, das auf einer Wälzfräsmaschine eingesetzt wird.
- Hobbingauch gear hobbing, hob cuttingErzeugung von Verzahnungen mit einem rotierenden, schneckenförmigen Werkzeug, das sich synchron zum Rohling dreht.
- Induction hardeningauch induction hardened, IHHärten von Zahnradzähnen durch lokales Erwärmen mit einer Induktionsspule und sofortiges Abschrecken.
- Lappingauch gear lapping, lapped setGemeinsames Einlaufen eines gepaarten Kegel- oder Hypoidradsatzes mit Läpppaste nach dem Härten zur Optimierung des Tragbilds.
- Nitridingauch gas nitriding, plasma nitridingEin Niedertemperatur-Härteverfahren, bei dem Stickstoff in Zahnräder aus legiertem Stahl eindiffundiert wird, nahezu ohne Verzug.
- Power skivingauch skiving, gear skivingSchneiden von Zahnrädern mit einem zahnradähnlichen Werkzeug, das sich bei gekreuzten Achsen in kontinuierlicher Hochgeschwindigkeitsrotation dreht.
- Scallopsauch feed marks, generating flatsWerkstattjargon für die kleinen Riffel, die ein Wälzfräser quer und längs auf jeder Zahnflanke hinterlässt, sichtbar als feine Textur. Werkstattjargon
- Shot peeningauch peening, shot peenBeschießen von Zahnfüßen mit hartem Stahlguss-Strahlmittel, um Druckeigenspannungen aufzubauen und die Biegefestigkeit zu erhöhen.
- Superfinishingauch isotropic superfinishing, ISFPolieren geschliffener Zahnradzähne auf Hochglanz, chemisch unterstützt, um Reibung und Oberflächenermüdung zu minimieren.
Prüfung & Einstellung
19 BegriffeGenauigkeitsklassen, Messschriebe, Wälzprüfungen und die Arbeit mit dem contact pattern beim Einstellen von Zahnrädern.
- AGMA quality numberauch Q number, A numberEine Qualitätsstufe, die festlegt, wie genau die Zähne eines Zahnrads sein müssen, entweder auf der Q- oder der A-Skala.
- Bluingauch marking compound, Prussian blueWerkstattbegriff für Tuschierpaste, die auf Zahnradzähne aufgetragen wird, um das Tragbild nach dem Abrollen abzulesen. Werkstattjargon
- Contact patternauch tooth contact pattern, tooth bearingDer Abdruck, den Tuschierpaste nach dem Drehen auf den Zahnradzähnen hinterlässt und der zeigt, wo und wie sich die Zähne berühren.
- Double-flank testauch double-flank composite test, radial composite testDas Abrollen eines Zahnrads im spielfreien Eingriff gegen ein Lehrzahnrad, wobei die Änderung des Achsabstands aufgezeichnet wird.
- Fingernail testauch nail test, fingernail checkWerkstattprüfung, bei der mit dem Fingernagel über eine Zahnflanke gestrichen wird, um zu beurteilen, ob ein Oberflächenschaden tiefer geht. Werkstattjargon
- Gear checkerauch gear analyzer, gear measuring machineWerkstattname für eine Zahnradmessmaschine, die Profil, Helix, Teilung und Runout aufzeichnet, sowie für deren Bediener. Werkstattjargon
- Ghost frequencyauch ghost tone, ghost noiseEin Zahnradgeräusch, das zu keiner Zähnezahl im Getriebe passt und durch Fehler in der Verzahnungsmaschine verursacht wird.
- Heel and toeauch heel, toeDas äußere, breite Ende (Ferse) und das innere, schmale Ende (Zehe) eines Kegelrad- oder Hypoidzahnradzahns.
- Helix deviationauch lead error, lead deviationWie weit die tatsächliche Flankenlinie eines Zahns über die Zahnbreite von der Soll-Helix abweicht, einschließlich Balligkeit.
- Measurement over pinsauch MOP, over pinsDas Messen über Präzisionsstifte oder -kugeln, die in gegenüberliegenden Zahnlücken platziert werden, um die Zahndicke zu prüfen.
- Pinion depthauch pinion position, depthWie weit das Hypoid- oder Kegelritzel entlang seiner Achse zum Tellerrad hin sitzt, eingestellt mit Passscheiben hinter seinem Lager.
- Pitch deviationauch index error, spacing errorFehler in der Zahnteilung, entweder von einem Zahn zum nächsten oder summiert über das gesamte Zahnrad.
- Profile deviationauch profile error, involute errorDie Abweichung der tatsächlichen Zahnform von Fuß bis Kopf von der Soll-Evolvente und den Modifikationen.
- Roll checkauch roll test, master gear checkWerkstattname für das Abrollen eines Produktionszahnrads gegen ein Lehrzahnrad, um Maßfehler, Runout und Scharten zu finden. Werkstattjargon
- Runoutauch radial runout, TIRWie stark die Zähne radial im Verhältnis zur Achse des Zahnrads schlagen, gemessen mit einem Taster in jeder Zahnlücke.
- Set the patternauch setting up gears, gear setupWerkstattausdruck für das Einstellen von Ritzeltiefe und Flankenspiel an einem Kegelrad- oder Hypoidsatz, bis das Tragbild stimmt. Werkstattjargon
- Single-flank testauch single-flank composite test, transmission error testDas Abrollen eines Zahnrads gegen ein Lehrzahnrad bei festem Achsabstand, wobei der Drehfehler an nur einer Flanke gemessen wird.
- Span measurementauch base tangent length, spanPrüfen der Zahndicke durch Messen über mehrere Zähne mit einer Tellerbügelmessschraube.
- Traceauch chart, profile traceDas gedruckte Diagramm des gemessenen Profils oder der Helix eines Zahns von einer Zahnradmessmaschine, abgelesen gegen Toleranzbänder. Werkstattjargon
Ausfallarten
12 BegriffeWie Zähne durch pit, scuff, spall, Risse und Brüche versagen, und der Werkstattjargon für das, was sich im Öl findet.
- Edge loadingauch end loading, end contactKonzentration der Zahnkraft an einem Ende der Zahnbreite aufgrund von Fluchtungsfehlern oder Durchbiegung.
- Frostingauch frosted, gray stainingWerkstattjargon für matte, reifartige graue Flecken auf Zahnradzähnen, die sich als Micropitting herausstellen. Werkstattjargon
- Fuzzauch drain plug fuzz, magnet fuzzWerkstattjargon für die feine Metallpaste, die sich durch normalen Zahnradverschleiß an einer magnetischen Ölablassschraube ansammelt. Werkstattjargon
- Grenadeauch grenaded, blew upWerkstattjargon für ein Getriebe oder eine Achse, die sich schlagartig selbst zerstört und abgebrochene Zähne und Lagerteile verstreut. Werkstattjargon
- Micropittingauch gray staining, grey stainingSehr feine Grübchenbildung durch Oberflächenermüdung, die einzeln zu klein sind, um mit bloßem Auge erkannt zu werden, und den Zahnflanken ein mattgraues Aussehen verleihen.
- Ein mechanischer Fehler, bei dem ein Zahnrad über seine vorgesehene Eingriffsposition hinausgeschoben wird.
- Pittingauch macropitting, pitting fatigueOberflächenermüdung von Zahnradzähnen, bei der kleine Krater ausbrechen, typischerweise auf der Flanke knapp unterhalb der Wälzlinie.
- Scuffingauch scoringPlötzlicher adhäsiver Verschleiß (Fressen), bei dem Zahnflanken aufgrund eines Schmierfilmabrisses verschweißen und wieder auseinanderreißen.
- Spallingauch spall, spalledGroße, unregelmäßige Ausbrüche (Abplatzungen) aus einer Zahnflanke, meist dort, wo Grübchen gewachsen und zusammengewachsen sind.
- TIFFauch tooth interior fatigue fracture, TFFZahninnenermüdungsbruch (Tooth interior fatigue fracture): Ein Riss, der tief im Inneren eines einsatzgehärteten Zahns beginnt, nicht an dessen Oberfläche.
- Tooth breakageauch broken tooth, tooth fractureDas Abbrechen eines Zahnradzahns, meist durch Biegeermüdung, die in der Fußausrundung auf der belasteten Seite beginnt.
- Ein unvollständiger Gangwechsel, bei dem der Einrückmechanismus nicht den vollen vorgesehenen Weg zurücklegt.
Auslegung & Schmierung
7 BegriffeSpannungen, Berechnungsfaktoren und Schmierfilmkonzepte, die zur Dimensionierung und Erhaltung von Zahnrädern verwendet werden.
- Bending stressauch root stress, tooth bending stressDie Zugspannung in der Fußausrundung eines belasteten Zahns, die darüber entscheidet, ob Zähne abbrechen.
- Contact stressauch Hertzian stress, surface stressDie Druckspannung (Hertzsche Pressung) an der Berührungsstelle zweier Zahnflanken, die die Lebensdauer hinsichtlich Pitting bestimmt.
- Face load factorauch load distribution factor, KH betaEin Berechnungsbeiwert (Breitenfaktor), der die berechnete Spannung erhöht, um eine ungleichmäßige Lastverteilung über die Zahnbreite zu berücksichtigen.
- Flash temperatureauch Blok flash temperature, flash tempDer kurzzeitige Anstieg der Oberflächentemperatur (Blitztemperatur) an den Kontaktstellen der Zähne unter Last, der zur Vorhersage von Scuffing dient.
- Lambda ratioauch specific film thickness, lambdaDie Schmierfilmdicke geteilt durch die kombinierte Oberflächenrauheit, was anzeigt, wie gut der Schmierstoff die Zähne trennt.
- Run-inauch break-in, running-inDas Betreiben neuer Zahnräder mit zunächst reduzierter Last (Einfahren), damit sich Oberflächenspitzen glätten, bevor die volle Leistung gefordert wird.
- Service factorauch SFEin Multiplikator (Betriebsfaktor) für die erforderliche Leistung bei der Auswahl eines Getriebes, um Stöße und die Schwere des Betriebs abzudecken.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen module und diametral pitch?
Beide beschreiben die Zahngröße. Module ist das metrische Maß, der Teilkreisdurchmesser in Millimetern geteilt durch die Zähnezahl. Ein größerer module bedeutet also größere Zähne. Diametral pitch ist das zöllige Maß, Zähne pro Zoll des Teilkreisdurchmessers. Ein größerer DP bedeutet also kleinere Zähne. Sie lassen sich umrechnen, indem man 25,4 durch den diametral pitch teilt. Zahnräder, die nach den beiden Systemen gefertigt wurden, greifen jedoch selten ineinander, da die Standardgrößen nicht genau übereinstimmen.
Was ist backlash und wie viel davon benötigen Zahnräder?
Backlash ist das Flankenspiel zwischen ineinandergreifenden Zähnen, also das Maß, um das sich ein Zahnrad bewegen lässt, während das andere festgehalten wird. Zahnräder benötigen etwas Spiel, um einen Schmierfilm, Wärmeausdehnung und Fertigungstoleranzen zuzulassen. Zu wenig Spiel führt zu Klemmen, Hitze und Geräuschen, zu viel verursacht ein Schlagen bei Lastumkehr und eine schlechte Positionierung. Das richtige Maß hängt von Größe und Drehzahl ab. Es wird durch die Zahndicke und den Achsabstand bestimmt und anschließend mit einer Messuhr geprüft.
Was ist der Unterschied zwischen pitting und micropitting?
Beides ist Oberflächenermüdung, jedoch in unterschiedlichem Maßstab. Pitting, oder macropitting, hinterlässt Krater, die mit bloßem Auge sichtbar sind, meist knapp unterhalb der Wälzlinie, und wird durch Kontaktspannungen verursacht. Micropitting erzeugt Tausende von nur mikrometergroßen Grübchen, die die Flanke mattgrau oder frostig aussehen lassen. Es wird hauptsächlich durch einen Schmierfilm verursacht, der für die Oberflächenrauheit zu dünn ist.
Warum sind helical gears leiser als spur gears?
Bei spur gears greifen die Zähne über ihre gesamte Zahnbreite gleichzeitig ein. Die Last springt also von einem Zahnpaar zum nächsten und regt Geräusche in der Eingriffsfrequenz an. Bei helical gears sind die Zähne schräg gestellt. Der Kontakt beginnt an einem Ende und wandert über die Breite, wobei sich zu jedem Zeitpunkt mehrere Zähne die Last teilen. Das glättet die Übergabe und verringert den Drehwegfehler. Der Kompromiss ist eine Axialkraft, die von den Lagern aufgenommen werden muss.
Was bedeutet eine AGMA quality number?
Es handelt sich um eine Genauigkeitsklasse, die Toleranzen für Teilungs-, Profil-, Flankenlinien-, Rundlauf- und Wälzabweichungen festlegt. Auf der Skala der Q-Nummern bedeutet eine höhere Zahl ein genaueres Zahnrad, wobei allgemeine Industriegetriebe etwa bei Q8 bis Q10 liegen. Auf der Skala der A-Nummern, die an die ISO 1328 angelehnt ist, bedeutet eine niedrigere Zahl ein genaueres Zahnrad. Ein Q10 und ein A10 sind also sehr unterschiedliche Zahnräder.
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