Zahnstangen Stahl

Von der Historie zur Hochleistung: Die Evolution der Zahnstange im Maschinenbau

Wandel der Zahngeometrie – Entwicklung der Zahnstange

Frühere Zahngeometrien ähnelten oft einem Dreieck oder einfachen Hexagonen, doch heutzutage ist die Evolventenverzahnung, die mittels Wälzverfahren produziert wird, die bevorzugte Verzahnungsform für die Paarung von Zahnstangen und Stirnrädern, Zahnrädern oder Ritzeln. Das Standardbezugsprofil dafür ist nach DIN 867 normiert.
Die Evolventenverzahnung bewirkt eine leicht gewölbte Zahnform, die im Vergleich zu früher genutzten einfachen Zahnformen einen längeren und gleichmäßigeren Kontakt zwischen Rad oder Ritzel und Zahnstange beim Ein- und Auslauf ermöglicht. Durch präzise Berechnungen sowie die Auswahl von Modul, Material und zusätzlichen Oberflächenbehandlungen, wie beispielsweise Härten, lassen sich zahlreiche Lösungen für gängige Herausforderungen im Maschinen- und Anlagenbau entwickeln.

Die Geometrie der Zahnstange entspricht in abgewickelter Form der des zugehörigen Stirnrads, Zahnrads oder Ritzels. Der Modul wird bestimmt, indem der Abstand von der Mitte eines Zahns zur Mitte des nächsten Zahns durch 3,14 geteilt wird. HolTech Zahnstangen sind standardmäßig für eine fortlaufende Montage konzipiert, was bedeutet, dass sie in beliebiger Anzahl hintereinander angeordnet werden können, um lange Verfahrwege zu ermöglichen. Die Zahnstangen, egal – ob die Zahnstange schrägverzahnt ist oder es sich um eine Rundzahnstange handelt – sind aus C45 gefräst und weisen eine Verzahnungsqualität von 8 bis 9 auf.

Die verschiedenen Varianten der Zahnstange

In der vielfältigen Welt der Antriebstechnik spielen Zahnstangen eine zentrale Rolle und bieten durch unterschiedliche Verzahnungsarten und Materialien passgenaue Lösungen für diverse industrielle Anwendungen.

Gerade verzahnte Zahnstangen: Vielseitig einsetzbar und langlebig

Gerade verzahnte Zahnstangen zeichnen sich durch ihre Verwendung in diversen Branchen, von der Medizintechnik bis hin zur Holz- oder Baustoffindustrie, aus. Die Robustheit der gerade verzahnten Zahnstangen gewährleistet eine einfache Handhabung. Eine korrekt durchgeführte Berechnung und Auslegung des Antriebs sowie die richtige Schmierung ermöglichen eine erhebliche Nutzungsdauer. Hergestellt werden sie aus quadratischem Material mit einer Querschnittstoleranz von h12, wobei die Verzahnungsqualität zwischen 8 und 9 liegt.

Geradeverzahnte rostfreie Zahnstangen: Beständigkeit und Qualität

Unsere gerade verzahnten rostfreien Zahnstangen aus dem Material AISI 304 (1.4301) bieten eine Verzahnungsqualität von 8 bis 9. Das Ausgangsmaterial besitzt die Querschnittstoleranz h12. Passende rostfreie Stirnräder aus AISI 303 (1.4305) sind ebenfalls verfügbar.

Schrägverzahnte Zahnstangen: Laufruhe und Präzision

Die schrägverzahnten Zahnstangen der Baureihe 441 sind aus SAE 1141 verfügbar und können auf Wunsch in Sonderanfertigungen aus Materialien wie 16MnCr5 oder 18CrNiMo7 hergestellt werden. Sie erreichen eine Verzahnungsqualität von 6 und sind mit einem Eingriffswinkel von 20° und einem Schrägungswinkel von 19°31'42" rechtsteigend gefertigt. Kompatible Stirnräder werden mit einem linkssteigenden Schrägungswinkel produziert.

Rundzahnstangen: Spezialanfertigungen für runde Anwendungen

Unsere Rundzahnstangen aus C45 mit einem geschliffenen Außendurchmesser auf Toleranz h6 und einer Verzahnungsqualität von 8 bis 9 sind optimal auf unsere Stirnräder abgestimmt.

POM / Kunststoffzahnstangen von HolTech: Innovative Materiallösungen

Die aus POM gefertigten Kunststoffzahnstangen bieten, trotz ihrer leichten Verformbarkeit, eine effektive Lösung, da sie bei der Montage einfach manuell geradegebogen werden können. Das entsprechende Datenblatt gibt Aufschluss über die spezifischen Eigenschaften des verwendeten Rohmaterials.

Optimierung der Leistungsfähigkeit: Gehärtete und geschliffene Zahnstangen

Gehärtete Zahnstangen erreichen durch ein Härteverfahren, das den Kohlenstoff im Stahl oxidiert, eine Verzahnungsqualität von 10 und sind für verbesserten Korrosionsschutz brüniert. Dieser Prozess erhöht die Verschleißfestigkeit der Zahnflanken, kann aber die Verzahnungsqualität beeinträchtigen und potenziell zu höherer Geräuschentwicklung führen. Obwohl weniger elastisch und somit anfälliger für Scherkräfte, verlängert das Härten effektiv die Lebensdauer ohne erhebliche Kostensteigerungen. Einsatzgehärtete und geschliffene Zahnstangen nutzen hochwertige Materialien und präzise Fertigungsverfahren, um auch in kompakter Bauweise große Drehmomente zu übertragen. Sie eignen sich ideal für Anwendungen, die hohe Präzision sowie schnelle und häufige Bewegungswechsel erfordern, wobei schrägverzahnte Modelle zusätzlich durch eine hohe Laufruhe und reduzierte Geräusche überzeugen.

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