Analyse der Belastung und Beanspruchung von konischen Stirnrädern in kreuzender Achslage

Zahnradgetriebe stellen eine effektive Möglichkeit zur Wandlung von Drehmoment und Drehzahl einer Antriebseinheit dar. Am häufigsten und in unterschiedlichsten Maschinen werden evolventische Stirnräder eingesetzt. Die Achsen eines Stirnradgetriebes verlaufen parallel mit dem Achsabstand a. Ebenfalls weit verbreitet sind Kegelrad- und Hypoidverzahnungen. Mit ihnen kann ein weiter Bereich möglicher Achswinkel realisiert werden. Hypoidverzahnungen ermöglichen zudem einen kleinen Achsabstand. Ein typisches Einsatzgebiet sind Achswinkel von 90°, beispielweise im Hinterachs- Differentialgetriebe von Automobilen. Für die spanabhebende Fertigung von Kegelradpaaren sind spezielle Verzahnungsmaschinen erforderlich, in der das Schneidwerkzeug entsprechend der zu realisierenden Abwälzkinematik relativ zum Werkstück bewegt wird [KLINGELNBERG08, S. 76]. Der herstellbare Achswinkel ist daher begrenzt, sodass Kegelräder mit kleinen Winkeln nicht wirtschaftlich herstellbar sind.