Kurz erklärt
Ein Stirnradgetriebe überträgt Drehmoment über außenverzahnte Zahnräder auf parallelen Wellen und gilt als robuste, wirkungsgradstarke Getriebebauart.
Inhalt
Was ist Stirnradgetriebe?
Stirnräder sind zylindrische Zahnräder mit Verzahnung am Umfang. Im Stirnradgetriebe greifen Zahnradpaare auf parallel liegenden Wellen ineinander. Mehrere Stufen hintereinander ergeben größere Übersetzungen. Die Bauart hat einen hohen Wirkungsgrad pro Stufe, ist einfach aufgebaut und gut zu warten. Koaxiale Ausführungen führen den Abtrieb in der Achse des Antriebs, Flachgetriebe mit parallelem Wellenversatz sparen Bauraum in der Länge.
Geradverzahnte Stirnräder sind einfach herzustellen, laufen aber lauter. Schrägverzahnungen haben mehr Zähne gleichzeitig im Eingriff, laufen ruhiger und tragen mehr, erzeugen jedoch Axialkräfte, die von den Lagern aufgenommen werden müssen. Kenngrößen sind Übersetzung, Stufenzahl, Nenndrehmoment, Betriebsfaktor, Achsabstand, Einbaulage und Wellenausführung. In Getriebemotoren ist das Stirnradgetriebe direkt mit dem Elektromotor verbunden.
Eingesetzt wird es in Förderbändern, Pumpen, Rührwerken, Hebezeugen, Mischern und vielen weiteren Maschinen. Verschleißteile sind Lager, Wellendichtringe und Dichtungen; Schäden an der Verzahnung entstehen vor allem durch Überlast, Schmierstoffmangel oder Verschmutzung des Öls.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Für Ersatz oder Instandsetzung sind Typenschilddaten, Übersetzung, Einbaulage und die Wellen- bzw. Flanschausführung anzugeben. Dichtungssätze und Lager für verbaute Getriebetypen zu bevorraten verkürzt Reparaturen, weil die Verzahnung selbst seltener ausfällt als diese Bauteile.
Synonyme und Abkürzungen: Spur Gearbox · Helical Gearbox · Stirnradgetriebemotor · Zahnradgetriebe
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Gerad- und Schrägverzahnung?
Bei der Geradverzahnung verlaufen die Zähne parallel zur Achse, bei der Schrägverzahnung schräg dazu. Schrägverzahnte Räder greifen allmählich ein, laufen leiser und übertragen bei gleicher Breite mehr Last. Dafür entsteht eine Axialkraft auf die Lager. Geradverzahnungen sind einfacher zu fertigen und erzeugen keine Axialkraft.
Wann ist ein Stirnradgetriebe besser als ein Schneckengetriebe?
Wenn Energieeffizienz wichtig ist und die Maschine lange läuft, weil das Stirnradgetriebe deutlich weniger Reibungsverluste hat. Ein Schneckengetriebe ist sinnvoll, wenn ein rechtwinkliger Abtrieb, hohe Übersetzung in einer Stufe oder besonders leiser Lauf gefragt ist. Für rechtwinklige Antriebe mit hohem Wirkungsgrad wird oft ein Kegelstirnradgetriebe gewählt.
Welche Angaben braucht man, um ein Stirnradgetriebe zu ersetzen?
Wichtig sind Hersteller-Typenbezeichnung, Baugröße, Übersetzung, Einbaulage, Wellenausführung und gegebenenfalls Flanschmaße. Ist das Getriebe Teil eines Getriebemotors, werden zusätzlich die Motordaten benötigt. Fehlt das Typenschild, helfen Fotos, Achsabstand, Wellendurchmesser und Befestigungsmaße für die Suche nach einem maßgleichen Getriebe.
Wie erkennt man Schäden an einem Stirnradgetriebe?
Hinweise sind veränderte Geräusche, höhere Schwingungen, steigende Temperatur, Ölverlust und Metallpartikel im Öl. Schwingungsanalyse und Ölanalyse zeigen Verzahnungs- und Lagerschäden häufig lange vor einem Ausfall. Bei Inspektionen kann die Verzahnung durch die Schauöffnung oder per Endoskop auf Grübchen und Verschleiß geprüft werden.