Zylindrische Schneckenradsätze | Schneckengetriebe mit Linienkontakt

Zylindrisches Schneckenrad – Produktübersicht

Ein zylindrischer Schneckenrad Ein Schneckenrad ist ein Rad, dessen Zähne mit einem Fräser gefräst wurden, der auf die gleiche Grundgeometrie wie die Gegenwelle geschliffen ist. Dieses Fertigungsverfahren unterscheidet die beiden Hauptbauarten innerhalb der Familie der zylindrischen Schneckenräder: das Schneckenrad-Getriebe, bei dem ein schrägverzahntes Ritzel mit kleinen Zähnen in einem gekreuzten Wellenwinkel in das Rad eingreift und dieses an einem einzigen Punkt berührt; und das Schneckenrad-Getriebe, bei dem die Zähne mit demselben Fräser wie das Wellengewinde gefräst werden, wodurch ein Linienkontakt entlang der Eingriffsflanke entsteht. Dieser Linienkontakt ist der Grund dafür, dass die zweite Anordnung deutlich höhere Zahnkräfte aufnehmen kann, bevor die Oberflächenermüdung zum limitierenden Faktor wird.

Ever-Power bietet beide Varianten an, aber rund 90 von % koreanischen Industrieaufträgen spezifizieren die tatsächliche Variante. Schnecke und Schneckenrad Das Produkt wird paarweise geliefert, da die höhere Belastbarkeit den geringen Preisunterschied in der Regel überwiegt. Welle und Rad werden als zusammenpassendes Set geliefert und mit demselben Werkzeug gefertigt, sodass die Zahnprofile von der ersten Umdrehung an perfekt ineinandergreifen. Typische Anwendungsbereiche sind Förderbandantriebe, Indexierer in Verpackungslinien, Getriebe für Solartracker und Parklifte.

Technische Spezifikationen

Die unten stehenden Spezifikationen umfassen die Kataloggeometrie. Modul, Achsabstand und Zähnezahl sind die Parameter, die am häufigsten gegenüber dem Basiskatalog angepasst werden – senden Sie uns eine gestempelte Zeichnung oder das Gegenrad zur Vermessung, und unsere Konstruktionsabteilung erstellt Ihnen innerhalb von zwei Werktagen ein Angebot.

Die als „typischer Bereich“ gekennzeichneten Werte entsprechen dem Standardkatalogbereich; nicht standardmäßige Module, Drehzahlen oder Verhältnisse werden nach einer kurzen technischen Prüfung gemäß Kundenzeichnung geliefert.

Wie das zylindrische Schneckengetriebe die Kraftübertragung

Die zylindrische Anordnung funktioniert, weil das Schneckengewinde und die Zahnradzähne nach demselben Grundprinzip gefertigt sind. Bei der Rotation der Welle gleitet deren Gewindeflanke entlang der Zahnflanke des Zahnrads. Die Kontaktlinie verläuft einmal pro Umdrehung über die Zahnfläche. Dieses kontinuierliche Gleiten ist der Grund, warum diese Antriebe dickflüssigeres Öl mit höherem Druck benötigen als Zahnradantriebe und warum der Wirkungsgrad geringer ist – die durch Gleitreibung verlorene Energie schlägt sich als Wärme in der Ölwanne nieder.

Zwei Fertigungsentscheidungen bestimmen die Siebqualität. Erstens, ob das Schleifrad mit einer speziellen Fräsmaschine (die bevorzugte Methode, da sie Linienkontakt erzeugt) oder mit einem Standard-Wälzfräser (kostengünstiger, aber nur Punktkontakt) gefräst wird. Zweitens, ob das Wellengewinde nach der Wärmebehandlung geschliffen wird, um Verformungen zu beseitigen – ein Schritt, der ab DIN 7 obligatorisch ist. Bei Hochgeschwindigkeitsantrieben mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Welle von über 10 m/s versagt die Ölbadschmierung, da das Gewinde nicht mehr ausreichend Öl aus dem Ölsumpf aufnehmen kann. In diesem Fall wird das Schleifrad über die Welle gelagert (sogenannte Überkopflagerung), und ein Spritzring wird zur Ölversorgung der Lager eingesetzt. Diese Änderung ermöglicht eine zusätzliche nutzbare Umfangsgeschwindigkeit von 3–5 m/s.

Bronzesorten und Gusseisen – Materialmatrix für Räder

Die Materialwahl auf der Radseite beeinflusst nahezu alle Langzeiteigenschaften des Antriebs: Verschleißrate, Wirkungsgrad, Temperaturstabilität und Stückkosten. Die folgende Tabelle fasst die drei von uns angebotenen Sorten mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen zusammen.

Eine praktische Regel: Zinnbronze für Antriebe, die acht Stunden oder länger täglich laufen und nicht fressen dürfen; Aluminium-Eisenbronze für sporadische, aber hohe Belastungen; Gusseisen nur dann, wenn der Antrieb weniger als wenige Umdrehungen pro Tag dreht und das Budget begrenzt ist. Eine Wärmebehandlung ist bei Gusseisenrädern obligatorisch, da sie innere Gussspannungen abbaut, die das Rad sonst bei der Bearbeitung verformen würden.

Leistungsdaten: Wirkungsgrad, Kontaktmuster und Spiel

Die folgenden Werte stammen aus unserem Qualitätskontrolllabor und wurden an einem DIN 7 M5-Prüfstand mit einem Aluminium-Eisen-Bronze-Rad und einer geschliffenen 20CrMnTi-Eingangswelle bei 1500 U/min Eingangsdrehzahl gemessen. Die Schmierung erfolgte im Ölbad mit ISO VG 460 Getriebeöl. Es handelt sich um typische Werte, nicht um garantierte Werte für jede Charge.

Die Effizienzlücke zwischen 20:1 und 60:1 ist die wichtigste Erkenntnis für die Konstruktion dieser Antriebe: Jede Untersetzungsstufe über 40:1 kostet zwei bis drei Prozentpunkte Effizienz. Benötigt die nachgeschaltete Maschine eine Untersetzung von mehr als 40:1 und gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad, ist die Kombination einer einstufigen Eingangsstufe mit einer spiralförmigen oder stumpfen Sekundärstufe fast immer kostengünstiger als der alleinige Antrieb der Primärstufe.

Auswahlhilfe für zylindrische Schneckenräder

Sechs Eingangsgrößen bestimmen maßgeblich die Dimensionierung eines neuen zylindrischen Schneckengetriebes. Werden diese bereits in der ersten Zeichnung korrekt berücksichtigt, spart dies wochenlange Abstimmungsarbeit während der Prototypenvalidierung.

• 1Zielreduktionsverhältnis. Unterhalb eines Übersetzungsverhältnisses von 40:1 ist eine einstufige Schaltung optimal. Zwischen 40 und 80:1 funktioniert der Antrieb zwar noch, der Wirkungsgrad sinkt jedoch deutlich. Oberhalb von 80:1 sollte eine zweite Stufe hinzugefügt werden.
• 2Eingangsdrehzahl und Umfangsgeschwindigkeit der Welle. Bei Standard-Ölbadschmierung sollte die Umfangsgeschwindigkeit unter 10 m/s liegen. Bei Geschwindigkeiten über 10 m/s ist ein Ölspritzring vorzusehen und eine Überkopfschmierung in Betracht zu ziehen.
• 3Kontinuierliches Ausgangsdrehmoment. Die Radbreite sollte nicht nur auf die Zahnfestigkeit, sondern auch auf die thermische Belastbarkeit ausgelegt sein. Bei dauerhaft hohen Belastungen ist eine breitere Zahnbreite als die im Katalog standardmäßig angegebenen erforderlich.
• 4Mittenabstand. Der grundlegende Auslegungsparameter. Er bestimmt Modul, Zähnezahl und Tragzahl gleichzeitig. Zuerst festlegen, dann rückwärts arbeiten.
• 5Genauigkeitsgrad und Umkehrspiel. DIN 6 für Werkzeugmaschinen, DIN 7 für Automatisierungstechnik, DIN 8–9 für allgemeine Industrieanwendungen. Strengere Normen sind teurer und verlängern die Lieferzeit.
• 6Thermische Umgebung. Bei Umgebungstemperaturen über 40 °C oder in geschlossenen Gehäusen ohne Belüftung wird der Antrieb in Richtung Zwangsschmierung und größerem Sumpfvolumen getrieben.

Linienkontakt vs. Punktkontakt vs. Doppelkehl-Anordnungen

Bei einer zylindrischen Schnecke sind drei Verzahnungsanordnungen möglich, die jeweils eine deutlich unterschiedliche Tragfähigkeit aufweisen. Diesen Vergleich erläutert unser Ingenieurteam in Seoul den Kunden, wenn sie fragen: „Ist der Standardsatz ausreichend stabil?“

Verwandte Produkte der Worm Drive-Familie

Die meisten koreanischen Käufer bestellen das zylindrische Rad zusammen mit dem passenden WelleAxial-Kegelrollenlager und FKM-Öldichtungen bilden eine einzige Baugruppe. Für Projekte, bei denen der gesamte Antrieb montagefertig geliefert werden soll, ist ein verpacktes Schneckengetriebe Liefert Ein- und Ausgangsflansche, Öleinfüllstutzen, Entlüftung und Typenschild – keine Montage vor Ort erforderlich. Für motorintegrierte Anwendungen, Schneckengetriebe Zur Familie gehören Elektromotoren, die bereits an der Eingangswelle vorverdrahtet sind.

Häufig gestellte Fragen

F: Wie sieht der Supportprozess aus, wenn es während des Gebrauchs zu einem Geräteausfall kommt?

Senden Sie eine E-Mail an unsere Niederlassung in Seoul mit Fotos oder einem kurzen Video der defekten Teile sowie der ursprünglichen Bestellnummer. Unser Ingenieurteam antwortet Ihnen in der Regel innerhalb eines Werktages mit einer Diagnose. Teile, die innerhalb der Garantiezeit als Herstellungsfehler bestätigt werden, werden kostenlos ersetzt; Ever-Power übernimmt die Versandkosten.

F: Mit welcher Konstruktionssoftware arbeiten Sie für die Erstellung von individuellen Zeichnungen?

SolidWorks ist unsere primäre CAD-Plattform; AutoCAD wird für ältere Zeichnungen und die Detailplanung für die Fertigung eingesetzt. Wir akzeptieren STEP-, IGES- und DXF-Dateien von unseren Kunden und können Ihnen vor Bearbeitungsbeginn vollständig bemaßte Originaldateien oder 2D-PDFs zur Freigabe zurücksenden.

F: Wie kontrollieren Sie die Qualität vom Rohmaterial bis zum Versand?

Drei Stufen. Zunächst wird das eingehende Rohmaterial anhand von Spektrometerproben geprüft. Anschließend kontrollieren erfahrene Werkzeugmaschinenbediener jeden Produktionsschritt. Schließlich gibt eine eigene Qualitätskontrollabteilung an jedem Prozessschritt – Wälzfräsen, Schleifen, Wärmebehandlung – ihre Freigabe, sodass sich keine Fehler im weiteren Verlauf ansammeln.

F: Wie kann ich das Vertriebsteam korrekt kontaktieren?

Senden Sie Ihre Anfrage über das Website-Formular, schreiben Sie eine E-Mail direkt an unser Büro in Seoul oder rufen Sie uns während der koreanischen Geschäftszeiten unter der angegebenen Nummer an. Wir unterstützen Koreanisch, Englisch und Japanisch. Anfragen außerhalb der Geschäftszeiten werden am nächsten Werktag beantwortet.

F: Wie lautet Ihre Richtlinie zum geistigen Eigentum?

Kundenzeichnungen, Logos, Grafiken und Werkzeuge werden ab dem Zeitpunkt ihres Eingangs streng vertraulich behandelt. Unterzeichnete Vertraulichkeitsvereinbarungen (NDA) sind auf Anfrage erhältlich. Kundenspezifische Werkzeuge werden ausschließlich vom jeweiligen Kunden verwendet und niemals an Dritte weitergegeben.

F: Wann sollte ich eine Schneckenförderanlage über Kopf anstelle der Standardausführung wählen?

Bei Umfangsgeschwindigkeiten des Gewindes von über 10 m/s versagt die Ölbadschmierung, da die Eingangswelle nicht mehr genügend Öl aus dem Ölsumpf ansaugen kann. Durch Verschieben des Laufrads oberhalb der Welle und Anbringen eines Spritzrings wird die Schmierung wiederhergestellt und die nutzbare Drehzahl auf 15 m/s erhöht.

F: Kann ich eine gefräste Schleifscheibe mit einer Standard-Wälzfräserwelle kombinieren?

Nicht empfehlenswert. Die Schneidgeometrie eines echten Schneckenfräsers entspricht dem axialen Profil des Gewindes und erzeugt so einen Linienkontakt. Ein Standard-Wälzfräser mit spiralförmiger Fräsung erzeugt ein etwas anderes Zahnprofil, wodurch der Kontakt auf einen Punkt oder eine kleine Fläche reduziert wird. Die Kombination beider Fräser verringert die Tragfähigkeit um 40–60 t/10 und verkürzt die Lebensdauer entsprechend.

Kundenfeedback

Oh Ye-rim, Verpackungslinieningenieurin, Cheongju (Mitte 2025)
„Ich habe einen zylindrischen Zahnradsatz DIN 7 M5 an einer Kartonaufrichteranlage installiert, die etwa 16 Stunden am Tag läuft. Das Anlaufbild war nach der empfohlenen Einlaufphase zentriert und bedeckte nahezu 70 % der Zahnfläche. Nach fünf Monaten hatte sich die Ölsumpftemperatur bei 52 °C eingependelt und lag damit deutlich unter unserem Alarmwert von 70 °C. Die Anlage benötigte bisher keine ungeplante Wartung.“

Bae Hyun-seok, Leiter der mechanischen Instandhaltung, Pohang (Anfang 2025)
„Wir benötigten Ersatzräder für den Walzentischantrieb eines Stahlwerks, dessen altes Rad aus dem Jahr 1998 defekt war. Ever-Power maß das beschädigte Rad auf ihrer Koordinatenmessmaschine, erstellte die Zeichnung innerhalb von zwei Tagen und lieferte innerhalb von 23 Tagen ein DIN-7-Ersatzrad aus Aluminium-Eisen-Bronze. Der Stückpreis entsprach etwa 55 £ des Originalrads einer europäischen Marke. Das Rad ist nun seit elf Monaten im Einsatz und der Geräuschpegel ist sogar niedriger als beim Original.“

Takeshi Yamamoto, Werksingenieur, Osaka (Ende 2025)
„Für den Antrieb der Palettierroboterbasis wurde ein zylindrischer Satz spezifiziert. Der Achsabstand von 72 mm war nicht standardmäßig, weshalb die meisten Lieferanten erst ab einer Mindestbestellmenge von 100 Stück ein Angebot abgaben. Ever-Power nahm eine Erstbestellung von 25 Stück an, fertigte neue Werkzeugeinsätze an und lieferte termingerecht. Der Zahneingriff bei der Montage war auf Anhieb hervorragend – Unterlegscheiben waren nicht erforderlich.“

Choi Seo-yeon, Automatisierungsintegratorin, Suwon (Ende 2024)
„Drei Sätze wurden auf einem Halbleiterwafer-Transfertisch installiert. Für die Positioniergenauigkeit war DIN 6-Genauigkeit erforderlich. Das Spiel betrug bei der Montage 38 Bogensekunden und lag damit innerhalb der Zeichnungstoleranz von 45 Bogensekunden. Die technische Abteilung in Seoul beantwortete unsere Frage zur Schmierstoffwahl noch am selben Tag auf Koreanisch.“

Kim Min-jae, Aufzugsmonteur, Busan (Anfang 2026)
„Im vergangenen Jahr wurden sechs Personenaufzüge mit neuen zylindrischen Schneckengetrieben überholt. Da die Antriebe tagsüber fast ununterbrochen laufen, wurden Räder aus Zinnbronze verwendet. Bei der Inspektion nach sechs Monaten zeigten sich keine Fressspuren oder ungewöhnlicher Verschleiß. Die beigefügten Fotos der Kontaktmuster im Inspektionsbericht waren eine hilfreiche Ergänzung – sie ermöglichen uns, den zukünftigen Verschleiß zu beurteilen.“

Park Ji-hoon, Projektmanager für Solar-EPC-Projekte, Jeju (Mitte 2025)
„Hunderte von Nachführantrieben an zwei Standorten. Wir haben uns bei den schwereren Rahmen für die Doppel-Einspeichen-Variante entschieden, da die Windlastschwankungen erheblich sind. Die höheren Anschaffungskosten amortisieren sich durch die vermiedenen Austausche während der Nutzungsdauer, die bei unseren früheren Projekten mit günstigeren Einzel-Einspeichen-Systemen anfielen. Nach zwei Saisons keine Ausfälle.“