Schraubenräder | Hyperboloid-Zahnräder | Hypoid-Getriebe | Schraubenstirnrad | Schraubenkegelrad

In diesem Video betrachten wir die Schraubenräder genauer. Schraubenstirnräder, auch als Hyperboloidräder bekannt, stellen eine besondere Variante der Schrägverzahnung dar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stirnrädern können die Zahnradachsen von Schraubenrädern in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet werden. Das Übersetzungsverhältnis von Schraubenrädern hängt nicht nur von der Zähnezahl, sondern auch von den Schrägungswinkeln ab.

Der Eingriff der Schraubenräder erfolgt nicht durch eine Wälzbewegung, sondern durch eine Schraubenbewegung mit ständigem Gleiten der Flanken. Die Schmierung ist entscheidend, da hohe Querkräfte und Flankenbelastungen auftreten. Schraubenräder eignen sich für mittlere Kräfte und Drehzahlen.

Die Grundkörper von Schraubenräder sind sogenannte Rotations-Hyperboloide. Ein Rotationshyperboloid erhält man durch Rotation einer windschiefen Geraden um eine Drehachse. Mit dieser Geraden wird dann auch der Flankenverlauf des Gegenrades konstruiert, indem die Gerade um die entsprechende Drehachse des Gegenrades rotiert wird. Auf dieser Geraden berühren sich dann die Flanken der Zahnräder.

Es ist auch möglich, den oberen Teil des Rotationshyperboloids für die Konstruktion der Flanken zu verwenden. In diesem Fall sind die Schraubenräder kegelförmig. Man spricht von Schraubenkegelrädern, die auch Hypoidzahnräder genannt werden. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Kegelradgetrieben, bei denen sich die Achsen von Tellerrad und Ritzel in einem gemeinsamen Punkt schneiden, kann bei Schraubenkegelrädern auch ein Achsversatz realisiert werden. Ein solches Getriebe wird dann auch als Hypoidgetriebe bezeichnet.

Durch den stärkeren Spiralverlauf der Zähne bei positiver Achsverschiebung wird erreicht, dass mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff sind (große Sprungüberdeckung). Dadurch können nicht nur höhere Drehmomente als bei normalen Kegelrädern übertragen werden, sondern auch die Geräuschentwicklung ist deutlich geringer. Eingesetzt werden Hypoid-Getriebe bspw. In Differentialgetrieben.

00:00 Hyperboloid-Zahnräder (Schraubenstirnräder)
01:56 Eigenschaften von Schraubenräder
03:26 Hypoid-Zahnräder (Schraubenkegelräder)
05:27 Vorteile von Hypoid-Getriebe