Zahnräder

1 Überblick und Einführung.- 1.1 Entwicklungsrichtungen im Getriebebau.- 1.11 Kleine billige Zahnräder für untergeordnete Zwecke.- 1.12 Zahnräder für Geräte.- 1.13 Getriebe für Werkzeugmaschinen.- 1.14 Steuergetriebe.- 1.15 Kraftfahrzeug-(PKW-)Getriebe.- 1.16 Getriebe für Großfahrzeuge.- 1.17 Schiffsgetriebe.- 1.18 Flugzeuggetriebe.- 1.2 Getriebearten - Eigenschaften und Auswahl.- 1.21 Stirnräder mit Geradverzahnung.- 1.22 Stirnräder mit Schräg- oder Pfeilverzahnung.- 1.23 Stirnräder mit Innenverzahnung.- 1.24 Kegelräder.- 1.25 Achsversetzte Kegelräder.- 1.26 Planradtrieb.- 1.27 Zylindrische Schraubenräder.- 1.28 Schneckentriebe.- 2 Grundlagen.- 2.1 Verzahnungs-Geometrie.- 2.11 Stirnräder mit Geradverzahnung.- 2.12 Stirnräder mit Schrägverzahnung.- 2.13 Stirnräder mit Innenverzahnung.- 2.14 Kegelräder.- 2.15 Achsversetzte Kegelräder.- 2.16 Planradgetriebe.- 2.17 Zylindrische Schraubenräder.- 2.18 Zylinderschneckentrieb.- 2.19 Globoidschneckentrieb.- 2.2 Grundlagen der Tragfähigkeitsberechnung.- 2.21 Grundformeln.- 2.22 Errechnete Spannungen (Nennspannungen).- 2.23 Spannungsgleichungen für Zahnräder.- 2.24 Zahnfußbeanspruchung - Lewis-Formel.- 2.25 Flankenbeanspruchung - Hertzsche Pressung.- 2.26 Freßbeanspruchung.- 2.27 Wärmetragfähigkeit, Verlustleistung.- 2.3 Schrifttum zu Kapitel 2.- 2.31 Verzahnungsgeometrie.- 2.32 Grundlagen der Tragfähigkeitsberechnung.- 3 Getriebe-Entwurf.- 3.1 Vorläufige (überschlägige) Bestimmung der Getriebeabmessungen.- 3.11 Entwurfsdaten.- 3.12 Bestimmung der Hauptabmessungen gerad- und schrägverzahnter Stirnräder.- 3.13 Bestimmung der Hauptabmessungen von Kegelrädern.- 3.14 Bestimmung der Hauptabmessungen von achsversetzten Kegelrädern.- 3.15 Bestimmung der Hauptabmessungen von Planradgetrieben.- 3.16 Bestimmung der Hauptabmessungen von Schneckengetrieben.- 3.2 Genauigkeit und Flankenspiel.- 3.21 Prüfung der Zahnräder.- 3.22 Vorgehen beim Festlegen der Toleranzen (Stirnräder).- 3.23 Toleranzen (zulässige Fehler) - amerikanische Erfahrungswerte (Stirnräder).- 3.24 DIN-Verzahnungs-Toleranzen und -Passungen (Stirnräder).- 3.25 Wahl des Flankenspiels nach amerikanischen Erfahrungen.- 3.3 Angaben in Zeichnungen.- 3.31 Verzahnungsangaben.- 3.32 Angaben über Werkstoff und Wärmebehandlung.- 3.4 Festlegung der Verzahnungsdaten.- 3.41 Stirnräder mit Geradverzahnung.- 3.42 Stirnräder mit Schrägverzahnung.- 3.43 Stirnräder mit Innenverzahnung.- 3.44 Kegelräder.- 3.45 Zylindrische Schraubenräder.- 3.46 Zylinderschneckentrieb.- 3.47 Globoid-Schneckentrieb.- 3.5 Tragfähigkeitsberechnung - Nachrechnung.- 3.51 Gerad- und schrägverzahnte Stirnräder.- 3.511 Zahnfußtragfähigkeit geradverzahnter Stirnräder.- 3.512 Zahnfußtragfähigkeit schrägverzahnter Stirnräder.- 3.513 Flankentragfähigkeit (Hertzsche Pressung) geradverzahnter Stirnräder.- 3.514 Flankentragfähigkeit (Hertzsche Pressung) schrägverzahnter Stirnräder.- 3.515 Freßtragfähigkeit geradverzahnter Stirnräder.- 3.516 Freßtragfähigkeit schrägverzahnter Stirnräder.- 3.517 Wärmetragfähigkeit gerad- und schrägverzahnter Stirnräder.- 3.52 Kegelräder.- 3.521 Zahnfußtragfähigkeit von Kegelrädern.- 3.522 Flankentragfähigkeit von Kegelrädern.- 3.523 Freßtragfähigkeit von Kegelrädern.- 3.53 Zylindrische Schraubenräder.- 3.531 Flankentragfähigkeit zylindrischer Schraubenräder.- 3.532 Grenze der Gleitgeschwindigkeit bei zylindrischen Schraubenrädern.- 3.533 Freßtragfähigkeit zylindrischer Schraubenräder.- 3.54 Schneckengetriebe.- 3.541 Flankentragfähigkeit von Schneckentrieben.- 3.542 Grenze der Gleitgeschwindigkeit.- 3.543 Freßtragfähigkeit von Schneckentrieben.- 3.544 Zahnfußtragfähigkeit von Schneckentrieben.- 3.545 Wärmetragfähigkeit von Schneckentrieben nach AGMA 440.02 und 441.02.- 3.55 Amerikanische Verbandsnormen und Bemessungspraxis einzelner Industriezweige.- 3.551 Verbandsnormen für die Bemessung von Getrieben.- 3.552 Bemessungspraxis im Kraftfahrzeuggetriebebau.- 3.553 Bemessungspraxis im Schiffsgetriebebau.- 3.554 Bemessungspraxis im Flugzeuggetriebebau.- 3.6 Zusatzbelastungen.- 3.61 Äußere Stoßkräfte, Drehschwingungen.- 3.62 Innere dynamische Zusatzkräfte.- 3.63 Unwuchten, Fundamente.- 3.64 Lager- und Gehäuseprobleme.- 3.7 Schrifttum zu Kapitel 3.- 3.72 Genauigkeit und Flankenspiel.- 3.73 Angaben in Zeichnungen.- 3.74 Festlegung der Verzahnungsdaten.- 3.75 Tragfähigkeitsberechnung.- 4 Zahnrad-Werkstoffe.- 4.1 Übersicht.- 4.2 Stahl und Stahlguß.- 4.21 Mechanische Eigenschaften.- 4.22 Härte und Härteprüfung.- 4.23 Für Zahnräder verwendete Stähle.- 4.24 Für Zahnräder verwendete Stahlgußsorten.- 4.25 Zweck und Grundlagen der Wärmebehandlung.- 4.26 Durchgreifende Wärmebehandlung.- (Normalglühen, Glühen mit geregelter Abkühlung, Weichglühen, Glühen auf körnigen Perlit, Vergüten, Spannungsfreiglühen).- 4.27 Oberflächenhärte verfahren.- 4.271 Einsatzhärtung.- 4.272 Nitrierhärtung.- 4.273 Induktionshärtung.- 4.274 Flammenhärtung.- 4.275 Kombinierte Härteverfahren.- 4.3 Gußeisen.- 4.31 Grauguß.- 4.32 Dehnbares Gußeisen.- 4.4 Sintermetalle.- 4.5 Buntmetalle.- 4.51 Eigenschaften der Buntmetalle - allgemein.- 4.52 Bronze-, Rotguß- und Sondermessing Sorten für den Getriebebau.- 4.53 Genormte Bronze-, Sondermessing- und Rotgußsorten.- 4.6 Druckgußlegierungen für Zahnräder.- 4.7 Nichtmetallische Werkstoffe.- 4.71 Duroplast-Schichtstoffe.- 4.72 Polyamide.- 4.73 Polyurethane.- 4.8 Schrifttum zu Kapitel 4.- 5 Schmierung.- 5.1 Anforderungen an Schmiermittel und Schmiersystem.- 5.2 Getriebeschmiermittel.- 5.3 Auswahl von Schmiermitteln für Industriegetriebe.- 5.4 Auswahl von Schmiermitteln für Kraftfahrzeuggetriebe.- 5.5 Wärmeabführung - Tauchschmierung und Einspritzschmierung.- 5.6 Sauberhaltung des Schmiermittels.- 5.7 Schrifttum zu Kapitel 5.- 6 Zahnradschäden.- 6.1 Bezeichnung und Definition der verschiedenen Schadensarten.- 6.2 Zusammenhang zwischen verschiedenen Schadensarten.- 6.3 Zahnbruch.- 6.4 Grübchenbildung.- 6.5 Fressen.- 6.6 Verschleiß.- 6.7 Reibkorrosion (Passungsrost).- 6.8 Grenzen der Schadensgebiete.- 6.9 Schrifttum zu Kapitel 6.- 7 Zahnradherstellung.- 7.1 Verzahnen.- 7.1.1 Wälzfräsen.- 7.1.2 Wälzstoßen.- 7.1.3 Wälzhobeln.- 7.1.4 Formfräsen.- 7.1.5 Räumen von Verzahnungen.- 7.1.6 Ausstanzen.- 7.1.7 Shear-Speed-Verfahren (Formstoßen).- 7.1.8 Wälzhobeln von Geradzahnkegelrädern.- 7.1.9 Teilwälzfräsen von Geradzahnkegelrädern.- 7.1.10 Verzahnen von Geradzahnkegelrädern nach dem Revacycle-Verfahren.- 7.1.11 Verzahnen von Kegelrädern mit Spiralverzahnung (Gleason, Spiromatic, Klingelnberg).- 7.2 Verzahnungsschleifen.- 7.21 Formschleifen.- 7.22 Wälzschleifen mit Schleifscheibe (Teilwälzschleifen).- 7.23 Wälzschleifen mit Schleif Schnecke.- 7.24 Teilwälzschleifen gerad- und schrägverzahnter Kegelräder.- 7.241 Maag-Kegelradschleifmaschine KS-42.- 7.242 Kegelradschleifmaschinen nach dem Tauchverfahren.- 7.25 Teilwälzschleifen bogenverzahnter Kegelräder (Gleason-Verfahren).- 7.26 Schleifen von Schnecken.- 7.3 Verzahnungsschaben und -Honen.- 7.31 Schaben mit Schaberad.- 7.32 Schaben mit Schabezahnstange.- 7.33 Honen von Verzahnungen.- 7.4 Spanlose Herstellung von Zahnrädern.- 7.41 Gießen von Zahnrädern.- 7.42 Herstellung von Sinterzahnrädern.- 7.43 Strangpressen und Kaltziehen von Zahnrädern.- 7.44 Kaltwalzen von Schneckenverzahnungen.- 7.45 Warmpressen von Verzahnungen.- 7.5 Schrifttum zu Kapitel 7.- 8 Entwurf und Berechnung von Verzahnwerkzeugen.- 8.1 Wälzfräser für Stirnräder.- 8.11 Zahnform und Bestimmungsgrößen.- 8.12 Beziehungen zwischen Wälzfräser und Werkrad.- 8.13 Wälzfräser - Größen und Bauformen.- 8.14 Wälzfräsertoleranzen.- 8.15 Wälzfräser mit Anspitzung für Gerad- und Schrägstirnräder.- 8.16 Anspitzung des Wälzfräsers für Stirnräder mit Doppelschrägverzahnung - Einfluß der Nutbreite.- 8.17 Wälzfräser mit Protuberanz.- 8.18 Wälzfräser mit Kopfkantenbrecher.- 8.2 Wälzfräser für Schneckenräder (von Zylinderschneckengetrieben).- 8.21 Fräservorschub.- 8.22 Schneckenradwälzfräser mit Anspitzung.- 8.23 Schneckenradwälzfräser mit einem oder wenigen Schneidzähnen.- 8.24 Größe der Schneckenradwälzfräser.- 8.25 Zahnform der Schneckenradwälzfräser.- 8.3 Schneidräder.- 8.31 Schneidradarten, Größen und Abmessungen.- 8.32 Schneidradtoleranzen.- 8.33 Beziehungen zwischen Schneidrad und Werkrad.- 8.34 Schneidräder mit Protuberanz.- 8.35 Schneidräder für Schräg- und Pfeilverzahnung.- 8.4 Zahnrad-Hobelkämme.- 8.41 Hobelkammarten und -abmessungen.- 8.42 Genauigkeit.- 8.43 Beziehungen zwischen Hobelkamm und Werkrad.- 8.5 Formfräser für Geradstirnräder.- 8.51 Mehrzweckfräser-Vorzugsreihen.- 8.52 Einzweckfräser.- 8.53 Berechnen und Aufzeichnen des Fräserprofils.- 8.6 Formfräser für Schrägstirnräder und Schnecken.- 8.61 Scheibenfräser für die verschiedenen Schneckenarten.- 8.62 Berechnung des Scheibenfräserprofils für Evolventenschnecken und Schrägstirnräder.- 8.7 Schaberäder.- 8.71 Wahl des Achskreuzungswinkels.- 8.72 Schaberadabmessungen.- 8.73 Änderung der Schaberadverzahnung durch Scharfschleifen.- 8.74 Beispiel für die Auslegung eines Schaberades.- 8.8 Sinter-Werkzeuge.- 8.9 Schrifttum zu Kapitel 8.- 9 Beispiele und Sonderprobleme.- 9.1 Bestimmung der Verzahnungsdaten bei gegebenem Achsabstand.- 9.11 Stirnräder mit Geradverzahnung - Achsabstand vorgeschrieben.- 9.12 Stirnradpaar mit Schräg Verzahnung - Achsabstand vorgegeben (V-Verzahnung).- 9.13 Stirnradpaar mit Schrägverzahnung - Achsabstand vorgegeben (Nullverzahnung).- 9.2 Profil-Korrekturen (Zahnhöhenballigkeit).- 9.21 Bestimmung der Profilkorrektur bei einem hochbelasteten Getriebe hoher Genauigkeit.- 9.22 Bestimmung der Profilkorrektur bei einem niedrig belasteten Getriebe handelsüblicher Genauigkeit.- 9.3 Lastverteilung über die Zahnbreite bei breiten Ritzeln.- 9.31 Untersuchung auf einseitiges Zahntragen bei einem Stirnrad geringer Härte mit Doppel-Schrägverzahnung.- 9.32 Berechnung der Lastverteilung über die Zahnbreite und der erforderlichen Schrägungswinkelkorrektur.- 9.4 Entwurf schneilaufender Getriebe - Berechnung der dynamischen Zahnkräfte.- 9.41 Beispiel für den Entwurf eines Turbinengetriebes.- 9.5 Schrifttum zu Kapitel 9.