Zahnstangen Stahl gehärtet

Die Geschichte der Zahnstange reicht viele Jahrhunderte zurück. Im Zuge der Industrialisierung hat man Ihre Vorteile auch im Maschinenbau entdeckt. Durch eine Zahnstange lässt sich die rotierende Bewegung des dazugehörigen Stirnrades, Zahnrades oder Ritzels in eine lineare Bewegung ändern. Wichtig bei diesem Einsatz ist, dass Modul bei Zahnstange und Stirnrad gleich sind, denn hierdurch wird die gesamte Zahnform festgelegt.

Während in früheren Jahren die Zahngeometrie eher einem Dreieck oder einfachen Hexagonen geglichen hat, ist mittlerweile die Evolventenverzahnung, welche im Wälzverfahren hergestellt wird, die gebräuchlichste Verzahnungsart für die Zahnstangen-Stinrad-, Zahnrad- oder Ritzel-Paarung. Das Bezugsprofil hierfür ist DIN 867 genormt.

Durch die Evolventenverzahnung ergibt sich eine leicht ballige Zahnform, die einen längeren und gleichmäßigeren Kontakt des Rades oder Ritzels mit der Zahnstange beim Ein- und Auslauf im Gegensatz zu der früher verwendeten „einfachen Zahnform“ garantiert.
Durch genaue Berechnungen und der damit verbundenen Auswahl von Modul, Werkstoff und zusätzlichen Oberflächenbehandlungen, wie beispielsweise das Härten, lässt sich eine Vielzahl an Lösungen für die häufigsten Probleme im Maschinen- und Anlagenbau generieren.

Die Geometrie der Zahnstange ist identisch mit der Geometrie des zugehörigen Stirnrades, Zahnrades oder Ritzels und entspricht dieser in abgewickelter oder ausgerollter Form. Der Modul errechnet sich aus dem Abstand von einer Zahnmitte zur nächsten Zahnmitte, geteilt durch 3,14. HolTech Zahnstangen sind standardmäßig zur fortlaufenden Montage ausgelegt, das heißt man kann sie in beliebiger Anzahl hintereinander verbauen und so einen Verfahrweg über viele Meter realisieren. Die Zahnstangen werden aus C45 gefräst und das mit einer Verzahnungsqualität von 8 bis 9. 

Gerade verzahnte Zahnstangen finden in allen Bereichen – von der Medizintechnik bis Säge- oder Baustoffwerk – ihren Einsatz. Sie sind robust und garantieren eine einfache Handhabung. Bei korrekter Auslegung und Berechnung des Antriebes, verbunden mit korrekter Schmierung, ist eine lange Lebensdauer möglich. Sie werden aus quadratischem Ausgangsmaterial mit einer Querschnittstoleranz h12 gefertigt. Die erreichte gefräste Verzahnungsqualität ist 8 bis 9.

Unsere gehärteten Zahnstangen haben durch das Zundern des Kohlenstoffes im Stahl eine Verzahnungsqualität von 10 und sind zum besseren Korrosionsschutz brüniert. Das Härten der Zahnflanken garantiert eine noch höhere Verschleißfestigkeit zu Lasten der Verzahnungsqualität und gegebenenfalls einer erhöhten Geräuschentwicklung. Gehärtete Zahnstangen sind ein wenig spröder als ihre weichen, ungehärteten Gegenstücke und können dadurch anfälliger für Scherkräfte sein. Das Härten der Zahnstange ist in der Regel ein guter Kompromiss, um die Lebensdauer der Teile zu einem geringen Preis zu verlängern.

Geradeverzahnte rostfreie Zahnstangen werden aus dem Material AISI 304 (1.4301) in der Verzahnungsqualität 8 bis 9 geliefert. Auch hier hat das Rohmaterial eine Querschnittstoleranz von h12. Bei uns finden Sie auch passende rostfreie Stirnräder aus AISI 303 (1.4305).

Schrägverzahnte Zahnstangen der Baureihe 441 führen wir lagermäßig aus SAE 1141 oder liefern diese auf Kundenwunsch als Sonderanfertigung auch aus anderen Materialien wie 16MnCr5 oder 18CrNiMo7. Die erreichte Verzahnungsqualität der Zahnstangen ist Qualität 6. Schrägverzahnte Zahnstangen werden mit einem Eingriffswinkel von 20° gefertigt. Der Schrägungswinkel der Verzahnung beträgt 19°31`42“ rechtsteigend. Passende Stirnräder werden mit dem gleichen Schrägungswinkel jedoch linkssteigend gefertigt.

Durch die Auswahl der hochwertigen Ausgangmaterialien, der Einsatzhärtung und dem Schleifen der Zahnflanken auf eine hohe Verzahnungsqualität lassen sich große Drehmomente auch bei kompakter Bauweise übertragen. Einsatzgehärtete und geschliffene Zahnstangen sind die optimale Lösung, wenn eine hohe Positioniergenauigkeit, schnelle Verfahrwege und häufige Fahrt- bzw. Richtungswechsel des Antriebes gefordert sind.
Schrägverzahnte Zahnstangen zeichnen sich durch eine hohe Laufruhe, geringere Laufgeräusche und höhere Standzeiten als geradeverzahnte Zahnstangen aus.

Rundzahnstangen führen wir lagernd aus C45 mit einem auf Toleranz h6 geschliffenen Außendurchmesser. Die Verzahnungsqualität ist gefräst 8 bis 9. Die Rundzahnstangen sind passend für einen Einsatz mit unseren Stirnrädern.

Kunststoffzahnstangen von HolTech werden aus POM gefertigt. Schauen Sie sich gerne auch das entsprechende Datenblatt des Rohmaterials dafür an. Kunststoffzahnstangen können materialbedingt nicht gerichtet werden und sind daher immer etwas krumm. Da sie in der Regel aber an der Maschine verschraubt werden und mit der Hand geradegebogen werden können, stellt dies im Normalfall kein Problem dar.

Sonderanfertigungen nach Kundenzeichnung in allen gängigen Materialien und in verschiedenen Verzahnungsqualitäten (auch geschliffen Qualität 6), Oberflächenbehandlung wie verzinken, brünieren und chromatieren oder das Härten der Zähne gehören zu unserem Lieferprogramm.

Sie vermissen eine bestimmte Produktvariation aus dem Bereich der Zahnstangen, benötigen eine Sonderanfertigung nach Zeichnung oder wünschen eine fachkundige Beratung zum Thema Zahnstangen oder weiteren Produkten?

Unser Team erreichen Sie telefonisch unter: 05207 / 99565-0.

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