Welche Unterschiede gibt es zwischen geradverzahnten und schrägverzahnten Zahnrädern?

Tolle Frage! Es gibt mehrere grundlegende Unterschiede. Hier ist mein Hauptartikel, aus dem ich ziehe.

Erstens erzeugen gerade geschnittene Zahnräder weniger seitliches Drehmoment, wodurch der Motor durch sie viel mehr Drehmoment liefern kann. Hier ist ein Bild, das das seitliche Drehmoment von Schrägstirnrädern veranschaulicht:

Wenn sich die Zahnräder bewegen, schieben sie sich auch auseinander, was eine Erhöhung der Reibung erzeugt und die Menge an Kraft verringert, die durch sie übertragen werden kann. Ein direktes Zitat:

Der Hauptvorteil der Verwendung von geradverzahnten Zahnrädern besteht darin, dass sie keine axiale Belastung erzeugen. Diese „Schubkraft“ wird durch den Gleitkontakt zwischen den Zähnen von Schrägstirnrädern erzeugt. Diese Seitenkraft wird auf die Eingangswelle des Getriebes aufgebracht, die dann in Frontantriebskonfigurationen auf die Antriebswellen übertragen wird. Dies schränkt das Drehmoment, das durch die Zahnräder aufgebracht werden kann, stark ein, bevor es zu Ausfällen an anderen Komponenten kommt.

Gerad geschnittene Zahnräder ermöglichen es also effektiv, viel größere Antriebsstränge in einem Fahrzeug unterzubringen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Abtriebswellen und andere Lager selbst auseinanderreißen, wodurch ein größerer Sicherheitsfaktor innerhalb des Getriebes selbst entsteht.

Zweitens sind gerade geschnittene Zahnräder effizienter. Anders als bei Schrägverzahnungen wird die Energie direkt und unmittelbar aufgebracht. Bei jeder Umdrehung gibt es im Wesentlichen für jeden Zahn einen Kontaktpunkt zwischen den Zahnrädern. Bei Schrägverzahnungen hingegen ändern sich die Kontaktpunkte ständig, was zu einer erhöhten Reibung führt.

Drittens sind geradverzahnte Zahnräder einfacher auszutauschen und weniger schwer. Noch ein direktes Zitat:

Gerade geschnittene Zahnräder sind auch viel einfacher zu montieren und verursachen aufgrund ihrer einfachen Struktur weniger katastrophale Ausfälle, wenn sie schief gehen. Bei Schrägverzahnungen müssen hochbelastbare Getriebegehäuse und -wellen verwendet werden, damit das Getriebe die zusätzliche axiale Belastung aufnehmen kann, daher sparen gerade Zahnräder jede Menge Gewicht, was im Motorsport extrem wichtig ist.

Man muss sich dann fragen, warum jemand Schrägverzahnungen verwendet. Es kommt im Wesentlichen auf zwei Dinge an:

1. Schrägverzahnungen ermöglichen eine sanftere Kraftübertragung und sorgen für eine angenehmere Fahrt. Aus dem oben genannten Artikel:

Der Betrieb der Zahnräder ist auch im geraden Schnitt ziemlich brutal; Die Zahnräder scheinen nach jedem Wechsel einzurasten und können ein reibungsloses Anfahren oder einen anständigen Start erschweren.

2. Sie erzeugen weniger Lärm und verbessern auch das Verbrauchererlebnis. Von designworldonline.com :

Der Geräuschpegel von Schrägverzahnungen ist ca. 10-12 dB (A) niedriger als bei Stirnverzahnungen. Das heißt, 16 Stirnradgetriebe erzeugen so viel Lärm wie ein einzelnes Stirnradgetriebe