Zahnräder für Industriegetriebe und Schwerlastantriebe
Zahnradfertigung nach Zeichnung durch Zerspanung: Verzahnen, Schleifen und Einsatzhärten von Stirn- und Schrägstirnrädern bis 2000 mm Durchmesser sowie von Ritzelwellen, Schneckenpaaren und Zahnstangen, Verzahnungsqualität nach ISO 1328.
Zahnradfertigung nach Zeichnung bei Hydroforce
Hydroforce verzahnt auf der eigenen Fertigungsfläche. Zähnezahl, Modul, Profil und Schrägungswinkel kommen aus Ihrer Zeichnung, die Rohlinge werden auf unseren Drehmaschinen bearbeitet, die Zähne auf unseren Verzahnungsmaschinen gefräst, und das fertige Rad wird auf unserer Zeiss Contura gemessen, bevor es das Haus verlässt. Kein Glied dieser Kette geht an Dritte.
Verzahnungen gehören zu den anspruchsvollsten Aufgaben einer Zerspanungsfertigung. Ein Zahnrad ist nicht fertig, wenn es die richtige Größe hat. Es ist fertig, wenn Zahnprofil, Flankenlinie, Teilung und Rundlauf innerhalb einer Qualität liegen, wenn die gehärtete Randschicht die Kontaktbeanspruchung trägt und der Kern darunter zäh genug bleibt, um Stöße aufzunehmen. Unsere Zerspanungskompetenz deckt alle vier Punkte ab: Drehen, Verzahnen, Wärmebehandlung und Verzahnungsmesstechnik unter einem Dach und in einem Qualitätssystem.
Dieser Artikel behandelt spanend gefertigte Zahnräder. Sinterzahnräder aus der Pulvermetallurgie gehen einen anderen Weg und verdienen einen eigenen Beitrag.
Zahnradarten: Stirnräder, Schrägstirnräder, Schneckenpaare, Ritzelwellen und Zahnstangen
Unser reguläres Verzahnungsprogramm:
- Stirnräder. Das Arbeitspferd der Industriegetriebe, vom kompakten Antriebsrad bis zum großen Rad für langsam laufende Stufen mit hohem Drehmoment.
- Schrägstirnräder. Laufruhiger und höher belastbar als ein Stirnrad gleicher Größe. Den Schrägungswinkel fertigen wir nach Ihrer Zeichnung, einzeln oder als Satz.
- Ritzelwellen und Zahnwellen. Ritzel und Welle aus einem Rohling, damit in einer hoch belasteten Stufe keine Passfederverbindung ausschlägt.
- Keilwellen und Zahnwellenprofile. Evolventen- und Geradflankenprofile an Antriebs- und Abtriebswellen, zusammen mit den Lager- und Dichtsitzen bearbeitet.
- Kettenräder. Für Förderanlagen, Transportsysteme und Antriebe.
- Schnecken, Schneckenräder und Schneckensegmente. Schneckenpaare für Winkelgetriebe, auch mit Bronzekranz auf Stahlnabe, sowie Bronzesegmente für Antriebe mit begrenztem Schwenkweg.
- Zahnstangen und Zahnstangengetriebe. Gerad- und schrägverzahnte Zahnstangen auf Länge, zusammen mit dem passenden Ritzel.
Hohlräder mit Innenverzahnung und Kegelradpaare kalkulieren wir nach Zeichnung und technischer Prüfung. Schicken Sie die Zeichnung, und wir sagen Ihnen klar, was wir im Haus verzahnen und was einen gesonderten Prozess braucht, bevor Sie sich festlegen.
Fertigungsmöglichkeiten: Größe, Modul und Verzahnungsqualität
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Maximaler Zahnraddurchmesser | 2000 mm |
| Rohlingsbearbeitung | bis Ø2000 mm × 16000 mm (Schiess-Drehmaschinen) |
| Modul, Zähnezahl, Profil, Schrägungswinkel | nach Zeichnung, ohne Katalogbeschränkung |
| Verzahnungsqualität | nach ISO 1328, Qualität nach Zeichnung (bei belasteten Getriebeverzahnungen ist Qualität 7 üblich) |
| Allgemeine Bearbeitungsgenauigkeit | ±0,05 mm, Maßwiederholbarkeit IT6 bis IT7 |
| Toleranzen und Passungen | EN ISO 2768, DIN ISO 286-1, ISO 1101 Form und Lage |
| Verzahnungsmaschinen | Verzahnungsfräs- und Zahnradschleifmaschinen |
| Drehen und Fräsen | Haas VF-5 Bearbeitungszentren, DMG MORI CTX 510 Drehzentren, schwere Schiess-Drehmaschinen |
| Schleifen und Bohren | Klingelnberg- und Walter-Maschinen |
| Wärmebehandlung | Einsatzhärten, Nitrieren, Vergüten, Normalglühen |
| Verzahnungsmesstechnik | Zeiss Contura KMG, Verzahnungsmessmittel, Profilometer, Lasertracker, 3D-Scanner |
| Qualitätssystem | ISO 9001:2015, überwacht durch TÜV und SGS |
| Losgröße | einzelnes Ersatzrad, Prototypensatz oder Serienfertigung |
Die 2000 mm sind eine reale Grenze der Fertigung, keine Marketingzahl. Große Räder drehen wir auf schweren Maschinen, an denen die Hebe- und Handhabungstechnik für 16 m lange Wellen ohnehin steht. Deshalb ist ein Zahnrad von zwei Metern hier ein normaler Auftrag und kein Sonderprojekt.
Zahnräder für Industriegetriebe
Ein Getriebezahnrad wird an dem Antrieb gemessen, in dem es sitzt. Das sind die Branchen, in die unsere Verzahnungen gehen.
Bergbau und Metallurgie: Brecher-, Mühlen- und Förderantriebe
Brecher- und Mühlenantriebe schlagen Stoßlasten direkt in den Zahnfuß. Das ist zuerst eine Frage der Wärmebehandlung und erst danach der Zerspanung: eine harte, verschleißfeste Randschicht über einem zähen Kern, ein großzügiger Fußradius und keine Schleifbrandstellen. Brecher- und Mühlenteile außerhalb des Getriebes bearbeiten wir ebenfalls, sodass eine Antriebsüberholung als ein Paket beschafft werden kann.
Hebe- und Fördertechnik: Kran- und Windengetriebe
Hub- und Drehwerksgetriebe laufen im Aussetzbetrieb, unter hohem Drehmoment, oft im Freien, und sie müssen die Last ohne Diskussion halten. Zahnräder für Hebezeuge erhalten die vollständige Dokumentation: Härte an der Randschicht und im Kern, Verzahnungsgeometrie nach ISO 1328 und Materialrückverfolgbarkeit nach EN 10204 Typ 3.1.
Schiffbau und Meerestechnik: Decksmaschinen und Antriebe
Winden, Ankerspills, Krane und Spills brauchen Verzahnungen, die Salzluft, Kaltstarts und lange Stillstandszeiten vertragen. Propellerwellen und Bauteile für Decksmaschinen bis 16 m Länge bearbeiten wir seit Langem, und die Getriebeverzahnung für dieselben Anlagen entsteht in derselben Halle. Sitzt ein Antrieb in einer nassen Zone oder im Waschbereich, verzahnen wir in Edelstahl oder Bronze, aus demselben Werkstoffprogramm, das wir für Schiffbauteile ohnehin führen.
Energietechnik: Antriebe für Wasserkraft und Kraftwerksnebenanlagen
Wasser- und Wärmekraftwerke halten Antriebe jahrzehntelang in Betrieb, und ein ausgefallenes Zahnrad bedeutet in der Regel einen ungeplanten Stillstand. Langlebige Verzahnung für die Energiewirtschaft ist eine Frage von Größe und Dokumentation: großes Rad, nachgewiesener Werkstoff und ein Prüfprotokoll, das über die Lebensdauer der Anlage gültig bleibt.
Mobile Maschinen, Landtechnik und Baumaschinen
Fahrantriebe, Drehwerksgetriebe, Nebenabtriebe und Radantriebe für Maschinen, die in Schlamm und Staub leben. Das ist dieselbe Kundschaft, die wir bereits mit Hydraulikzylindern nach Maß sowie Hydraulikmotoren und Pumpen beliefern. In der Regel heißt das: Zahnrad und Hydraulik einer Maschine kommen von einem Lieferanten.
Zahnradwerkstoffe und Wärmebehandlung: Einsatzhärten, Nitrieren, Vergüten
Den Werkstoff wählen wir nach dem Lastfall, nicht nach Gewohnheit. Typische Güten für Getriebeverzahnungen:
| Anwendung | Typische Güten | Ablauf |
|---|---|---|
| Einsatzgehärtete Zahnräder, hohe Flanken- und Fußbeanspruchung | 18CrNiMo7-6 (1.6587), 20MnCr5 (1.7147), 16MnCr5 (1.7131) | Aufkohlen, Härten, Anlassen, danach Zahnfinish |
| Vergütete Zahnräder, mittlere Last, größere Abmessungen | 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582) | Vergüten vor dem Verzahnen |
| Nitrierte Zahnräder, geringer Verzug, hohe Flankenfestigkeit | 42CrMo4, 34CrNiMo6, Nitrierstähle | Fertigbearbeitung, danach Nitrieren |
| Schneckenräder | Zinnbronzekranz auf Stahlnabe | Guss- oder Knetbronze, auf die Stahlnabe bearbeitet |
Bei einsatzgehärteten Getriebezahnrädern liegt die Einsatzhärtungstiefe üblicherweise im Bereich von 1 bis 3 mm, die Oberflächenhärte bei etwa 56 bis 62 HRC über einem Kern von rund 240 bis 300 HB. Die genauen Werte kommen aus Ihrer Zeichnung oder aus der Tragfähigkeitsrechnung. Im Klartext: die Zahnflanke ist hart genug gegen Grübchenbildung und Verschleiß, während der Körper darunter zäh bleibt und Stöße erträgt, statt zu reißen.
Die Wärmebehandlung ist Teil des Auftrags und kein Anhängsel. Eingangsmaterial wird geprüft und das Werkszeugnis abgeglichen, bevor ein Rohling überhaupt an eine Maschine kommt.
Vom Schmiederohling zum fertigen Zahnrad
Der Fertigungsweg eines spanend hergestellten Zahnrads bei uns:
- Werkstoff und Rohling. Geschmiedeter oder gewalzter Rohling, Eingangsprüfung, Abgleich des Zeugnisses mit der Spezifikation.
- Schruppdrehen. Außendurchmesser, Bohrung und Stirnflächen mit Aufmaß für die Schlichtgänge.
- Schlichtdrehen des Rohlings. Bohrung, Stirnflächen, Nabe und Absätze auf Maß. Bohrung und eine Bezugsfläche werden zur Referenz für alles Weitere.
- Verzahnen. Die Zähne entstehen auf unseren Verzahnungsmaschinen nach Zähnezahl, Modul, Profil und Schrägungswinkel der Zeichnung.
- Wärmebehandlung. Einsatzhärten mit Härten und Anlassen, Nitrieren oder Durchhärten, je nach vorgegebenem Ablauf.
- Schleifen und Finish. Bohrung und Bezugsflächen werden nach der Wärmebehandlung auf die Referenz zurückgeschliffen, Zahnflanken geschliffen, wo die Zeichnung es fordert, entgratet und für die Prüfung vorbereitet.
- Endprüfung und Dokumentation. Verzahnungsgeometrie, Maße, Härte und Prüfbericht.
Ersatzzahnräder für vorhandene Getriebe
Ein großer Teil der Anfragen kommt ohne Zeichnung, weil das Getriebe zwanzig Jahre alt ist, der Hersteller es nicht mehr unterstützt und die einzige Referenz das gerade ausgefallene Zahnrad ist.
Diesen Fall bedienen wir. Schicken Sie das verschlissene Rad, das Gegenrad oder ein Muster. Wir messen Zähnezahl, Modul, Eingriffswinkel, Schrägungswinkel, Zahnbreite, Bohrung und Passfedernut auf der Zeiss Contura und mit unseren Verzahnungsmessmitteln, erstellen die Fertigungszeichnung und verzahnen den Ersatz. Wenn das Original zu früh versagt hat, sagen wir das offen und empfehlen einen Werkstoff oder eine Härtevorgabe, die länger hält als das Teil, das Sie ersetzen.
Verzahnungsprüfung und Qualitätssicherung: Profil, Flankenlinie, Teilung und Rundlauf
Jedes Zahnrad verlässt uns mit seinen Werten auf Papier:
- Verzahnungsgeometrie nach ISO 1328: Zahnprofil, Flankenlinie, Teilungsabweichung und Rundlauf
- Maßprüfung auf dem Zeiss Contura KMG, mit Lasertrackern und 3D-Scannern für Teile, die nicht auf den Tisch passen
- Oberflächen- und Kernhärte dokumentiert, Einsatzhärtungstiefe an einsatzgehärteten Rädern nachgewiesen
- Oberflächengüte mit Profilometern gemessen
- Werkstoffzeugnis nach EN 10204 Typ 3.1, bei der Eingangsprüfung abgeglichen
- Magnetpulverprüfung von Zahnfüßen und Übergangsradien auf Wunsch
- Vollständiger Prüfbericht zum Zahnrad, im Rahmen unseres Qualitätssystems nach ISO 9001:2015 unter Aufsicht von TÜV und SGS
Warum Getriebezahnräder von Hydroforce
Drehen, Verzahnen, Schleifen und Verzahnungsmesstechnik laufen unter einem gemeinsamen Qualitätssystem, sodass jeder Fertigungsschritt von Anfang bis Ende sorgfältig kontrolliert wird. Das Team, das Ihr Zahnrad fertigt, arbeitet nach derselben freigegebenen Zeichnung, mit eingespielten Abläufen und einheitlichen Qualitätskontrollen für ein genaues, wiederholbares Ergebnis.
Für ein einzelnes Ersatzrad bedeutet das realistische Lieferzeiten und klare Kommunikation während des gesamten Prozesses. Für eine Wiederholserie bedeutet es gleichbleibende Qualität vom ersten bis zum letzten Teil. Ob Sie ein einzelnes Zahnrad oder eine Fertigungscharge brauchen, wir erstellen Ihnen gerne ein Angebot.
Angebot für Zahnräder nach Zeichnung anfordern
Sie brauchen ein Zahnrad für ein Industriegetriebe, eine Getriebeüberholung oder einen kompletten Radsatz?
Senden Sie Ihre Zeichnung an office@hydroforce.ee oder schreiben Sie uns über die Kontaktseite. Keine Zeichnung? Senden Sie Fotos des verschlissenen Zahnrads und seine Hauptmaße, wir arbeiten am Teil selbst.
Wir bestätigen, was wir verzahnen können, empfehlen Werkstoff und Wärmebehandlung und kalkulieren das Zahnrad einschließlich seiner Prüfdokumentation.