Was ist ein Zahnkranz?
Zahnkränze sind, wie der Name schon sagt, ringförmige Räder mit Zähnen, die sich innerhalb oder außerhalb des Rings befinden. Sie werden in der Regel in den Außenrädern von Planetengetrieben verwendet. Zahnkränze mit Zähnen im Inneren des Rings werden auch als Innenzahnräder bezeichnet.
Der wichtige Aspekt von Zahnkränzen ist, ob sie einem perfekten Kreis nahe kommen oder nicht. Jeder Hersteller entwickelt seine eigene Zahnform und Zahnfase. Die Form und die Fase dieser Zähne sind sehr wichtig, da sie sich direkt auf die Leichtgängigkeit und das Geräusch der Zähne beim Eingriff auswirken.
Anwendungen von Zahnkränzen
Zahnkränze werden in Produkten mit hohen Untersetzungsverhältnissen eingesetzt, wie z. B. Antriebsscheiben in Automatikgetrieben und Schwungradkupplungen in Schaltgetrieben, und sind für diese Produkte unverzichtbar.
Es ist auch möglich, einen Teil eines Zahnkranzes abzutrennen und als Segmentgetriebe zu verwenden. Segmentzahnräder sind so geformt, dass sie nur einen Teil des Zahnkranzbogens nutzen. Sie werden in Kombination mit anderen Zahnrädern zur Übertragung von Hin- und Herbewegungen verwendet und kommen in mechanischen Uhren zum Einsatz.
Funktionsweise des Zahnkranzes
Da die Zahnkränze selbst keine spezifische Funktion haben, wird hier das Prinzip der Planetengetriebe erläutert, die die Hauptanwendung der Zahnkränze sind.
Planetengetriebe, auch Planetenräder genannt, bestehen aus drei Arten von Zahnrädern: Sonnenräder, Planetenräder und Zahnkränze. Ihren Namen verdanken sie der Tatsache, dass ein Zahnrad einem um die Sonne kreisenden Planeten ähnelt. Die Planetenräder werden von einem Bauteil, dem so genannten Planetenradträger, in Position gehalten.
Die Besonderheit von Planetengetrieben besteht darin, dass sie ein Sonnenrad, ein Planetenrad (Träger) und ein Zahnkranz als An- und Abtrieb haben können: Wenn man ein Rad als Antrieb, ein Rad als Abtrieb und ein Rad als feststehend betrachtet, gibt es sechs mögliche Kombinationen. Zwei Kombinationen mit steigender Drehzahl, zwei prinzipielle Kombinationen und zwei Arten von Umkehrungen (zunehmende Geschwindigkeit/prinzipielle Geschwindigkeit).
Wenn zwei beliebige Zahnräder fest sind, sind Eingang und Ausgang direkt miteinander verbunden, und wenn ein Zahnrad Eingang und das andere frei ist, findet kein Ausgang statt.