Stirnzahnräder mit gehärteter Verzahnung – für hohe Belastungen

Stirnzahnräder mit gehärteter Verzahnung sind gerad­verzahnte Zahnräder, deren Zahnflanken oberflächen­gehärtet wurden – etwa durch Einsatz- oder Induktionshärtung. Dadurch steigen Flankentragfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Lebensdauer deutlich. Sie sind die richtige Wahl, wenn höhere Drehmomente, höhere Drehzahlen oder Dauerlast übertragen werden müssen.

Bei antriebstechnik.shop erhalten Sie diese Räder einbaufertig nach Modulsystem von Modul 2 bis Modul 6. Basis ist in der Regel ein Vergütungsstahl, dessen Zahnflanken gezielt gehärtet werden. Sie ordnen sich im Sortiment zwischen den robusten Stirnzahnrädern aus Stahl (C45) und den korrosions­beständigen Edelstahl-Ausführungen ein. Eine Übersicht aller Werkstoffe finden Sie auf der Hauptkategorie Stirnzahnräder.

Was sind Stirnzahnräder mit gehärteter Verzahnung?

Ein Stirnzahnrad ist ein zylindrisches Zahnrad mit achsparalleler Gerad­verzahnung, das Drehmoment zwischen parallelen Wellen überträgt. Bei der gehärteten Ausführung wird die Randschicht der Zahnflanken nachträglich gehärtet. Der zähe Kern bleibt erhalten, während die Oberfläche hart und verschleißfest wird – eine Kombination, die hohe Belastungen und lange Standzeiten ermöglicht.

Die zentrale Kenngröße bleibt der Modul (m). Er beschreibt die Zahngröße und ergibt sich aus Teilkreisdurchmesser geteilt durch Zähnezahl (m = d / z). Damit zwei Räder kämmen, müssen sie denselben Modul und denselben Eingriffswinkel (in der Regel 20°) besitzen. Die gängigen Module folgen der Normreihe: 1 · 1,5 · 2 · 2,5 · 3 · 4 · 5 · 6 · 8; in dieser Kategorie führen wir die Module 2 bis 6.

Der Teilkreisdurchmesser berechnet sich aus Modul × Zähnezahl (d = m · z). Ein Modul-3-Rad mit 30 Zähnen hat damit einen Teilkreisdurchmesser von 90 mm. Die Härtung ändert nichts an Geometrie oder Modulsystem – ein gehärtetes Modul-3-Rad kämmt also problemlos mit einem ungehärteten Modul-3-Rad gleicher Bauart.

Vorteile der gehärteten Verzahnung

Gegenüber einer ungehärteten Verzahnung bietet die Oberflächenhärtung mehrere Vorteile:

• Höhere Flankentragfähigkeit
  Die harte Randschicht widersteht Flächenpressung und Grübchenbildung (Pitting) besser.
• Größere Verschleißfestigkeit
  Geringerer Flankenverschleiß verlängert die Lebensdauer, besonders bei Dauerlast.
• Höhere Drehmomente und Drehzahlen
  Die Räder sind für stärker beanspruchte Antriebe ausgelegt als reine C45-Ausführungen.
• Zäher Kern
  Durch den nicht durchgehärteten Kern bleibt das Rad bruchzäh und stoßunempfindlich.

Verfügbare Module im Überblick

In dieser Kategorie finden Sie gehärtete Stirnzahnräder der Module 2 bis 6. Wählen Sie direkt das passende Modul – der Modul muss stets zum Gegenrad passen:

Wichtig: Zwei kämmende Zahnräder müssen stets denselben Modul haben – ein Modul-3-Rad läuft nur mit einem weiteren Modul-3-Rad. Bohrung und Nabenausführung wählen Sie passend zur Welle; die Räder sind vorgebohrt oder fertig bearbeitet erhältlich.

Anwendungen

Gehärtete Stirnzahnräder kommen überall dort zum Einsatz, wo überdurchschnittliche Belastung oder lange Lebensdauer gefragt sind:

• Leistungsgetriebe
  Stirnradstufen mit hohem Drehmoment und Dauerlast.
• Maschinen- und Anlagenbau
  Stark beanspruchte Haupt- und Vorschubantriebe.
• Förder- und Schwermaschinentechnik
  Antriebe mit hoher Last und langen Laufzeiten.
• Drehzahlstarke Antriebe
  Wo Flankenpressung und Verschleiß die Lebensdauer begrenzen.

Auswahlhilfe: So finden Sie das passende Zahnrad

Für die Auswahl eines gehärteten Stirnzahnrads sind diese Schritte maßgeblich:

1. Modul bestimmen
   Der Modul muss zum Gegenrad passen. Größerer Modul = größere Zähne und höhere Belastbarkeit.
2. Belastung prüfen
   Bei hohem Drehmoment, hoher Drehzahl oder Dauerlast ist die gehärtete Verzahnung die richtige Wahl.
3. Zähnezahl und Übersetzung
   Das Verhältnis der Zähnezahlen ergibt die Übersetzung; daraus folgen Teilkreisdurchmesser und Achsabstand.
4. Bohrung und Nabe
   Bohrung passend zur Welle (vorgebohrt oder fertig bearbeitet), mit oder ohne Nabe, ggf. Passfedernut.