Stirnräder – gerad- und schrägverzahnt

Geyontech hochpräzise geschliffene Stirn- und Schrägstirnräder. DIN 3 Schleifen, Modul M0.5~M20, bis Φ800mm.

Spezifikationen#

Einsatzgehärtete geschliffene Präzisionszahnräder: Spezifikationen, Anwendungen, Ausfallvermeidung#

Einsatzgehärtete und geschliffene Präzisionszahnräder sind die Kernproduktlinie von Geyon Transmission und werden in Reduziergetrieben, Bagger-Schwenkantrieben, Windkraftgetrieben und Robotergelenken eingesetzt. Das Entwicklungsteam von Geyon verfügt über 13 Jahre Erfahrung in der Zahnradfertigung (Unternehmen gegründet 2020). Chargenlieferung hält DIN/ISO Klasse 4-5, Einzelstücke erreichen durch Schleifen DIN 3, und die Zahnflankenrauheit liegt bei Ra 0.2-0.4 μm. 20CrMnTi-Teile erreichen nach dem Einsatzhärten eine Oberflächenhärte von 58-62 HRC, wobei die wirksame Einsatzhärtungstiefe gemäß GB/T 9450 bei 0.5-3.0 mm gehalten wird. Jede Charge wird vor dem Versand vollständig auf Teilung, Profil und Flankenlinie geprüft; Berichte werden mit der Ware mitgeliefert und Parameter sind rückverfolgbar.

1. Vier Arten, wie Zahnräder ausfallen, und die meisten gehen auf Wärmebehandlung und Genauigkeit zurück#

Wenn ein Zahnrad ausfällt, dann auf eine von vier Arten: Grübchenbildung, Zahnbruch, Verschleiß, Fressen.

• Grübchenbildung: Kontaktermüdung. Wenn die Oberflächenhärte niedrig oder die Einsatzhärtungstiefe zu gering ist, bilden sich auf der Zahnflanke unter zyklischer Kontaktspannung Mikrogrübchen, die zu Kavitäten anwachsen. Am häufigsten in hoch belasteten Getrieben.
• Zahnbruch: Biegeermüdung. Spannungen konzentrieren sich am Zahnfuß, dem Kern fehlt es an Zähigkeit, und der Zahn bricht an der Basis ab. Häufig bei Stoßbelastungen — Bau- und Bergbaumaschinen sind die typischen Betroffenen.
• Verschleiß: niedrige Oberflächenhärte und raue Oberflächen beschleunigen sowohl abrasiven als auch adhäsiven Verschleiß.
• Fressen: Bei hoher Geschwindigkeit und schwerer Last bricht der Ölfilm, Metall berührt Metall, und die Zahnflanke wird in Riefen aufgerissen.

Grübchenbildung und Zahnbruch machen die meisten Ausfälle aus, und beide hängen direkt mit Werkstoff, Wärmebehandlung und Schleifgenauigkeit zusammen. Ein realer Fall: Das Schwenkantriebsritzel eines 20-Tonnen-Baggers, ursprünglich gewälzfräst auf GB Klasse 7 mit 52-55 HRC Oberflächenhärte und 0.6 mm Einsatzhärtungstiefe, bildete nach 800-1200 Betriebsstunden Grübchen. Nach der Umstellung auf Schleifen (GB Klasse 4 / DIN 5) und Beibehaltung der Einsatzhärtungstiefe bei 0.8-1.2 mm stieg die Lebensdauer des Schwenksystems von 1,800 Stunden auf über 5,800 Stunden. Die Zahlen stammen aus dem Kundenfallarchiv von Geyon.

Das Fazit ist klar: Ob ein Zahnrad überlebt, hängt von Oberflächenhärte, Einsatzhärtungstiefe, Profilgenauigkeit und Oberflächenrauheit ab — harte Zahlen, keine Behauptungen.

2. Spezifikationen: Größenbereich, Werkstoffe und Prüfung#

Bearbeitungs- und Prüfbereich für Stirnräder (gerade und schrägverzahnt):

Werkstoffe und Wärmebehandlung richten sich nach der Anwendung:

Vor dem Versand wird jede Charge in einem temperierten Raum bei 20 ± 1 °C gegen die unten aufgeführten Punkte geprüft. Berichte gehen mit der Ware mit:

Die vollständige Prüfliste und die Ausrüstung finden sich auf der Seite des Zahnradprüfberichts.

3. Wo einsatzgehärtete geschliffene Zahnräder eingesetzt werden#

• Hersteller von Reduzier- und Getrieben: Planetenräder, Sonnenräder und Getriebewellen. Hohe Kontaktspannung auf der Zahnflanke macht Einsatzhärten plus Schleifen zum Standardweg.
• Baumaschinen: Schwenkantriebe von Baggern und Fahrantriebsgetriebe. Stoßbelastungen und häufige Start-Stopp-Zyklen erfordern Schutz gegen Bruch und Grübchenbildung. DIN/ISO 4-5 ist die empfohlene Qualitätsstufe.
• Windkraftanlagen-Getriebe: Räder der Planetenstufe übertragen den größten Teil der übertragenen Leistung, mit einer Auslegungslebensdauer von 20 Jahren. Zahnflankenermüdung ist das entscheidende Kriterium; Einsatzhärtetiefe und Rissprüfung werden in engen Grenzen gehalten.
• Robotik und Automatisierung: Gelenkgetrieberäder mit kleinem Modul (M0.5-2), bei denen Spiel und Geräusch am wichtigsten sind.
• OEMs für High-End-Ausrüstung: Sonderteile nach Zeichnung. Wir prüfen die Bearbeitbarkeit bei Eingang der Zeichnung und schlagen dann eine Lösung und einen Preis vor.

4. Wie wir Ausfälle verhindern, bevor sie das Werk verlassen#

1. Material und Wärmebehandlung stehen an erster Stelle. 20CrMnTi wird bei 920-940 °C aufgekohlt, Aufkohlungspotenzial 1.0-1.2 %C und Diffundieren 0.8-0.9 %C, über 4-8 Stunden; abgeschreckt bei 820-850 °C in heißem Öl, angelassen bei 180-200 °C für mindestens 2 Stunden. Das Ergebnis ist eine Oberfläche von 58-63 HRC über einem Kern von 30-42 HRC — außen hart, innen zäh, jeweils auf einen bestimmten Versagensmodus ausgerichtet. Die Einsatzhärtetiefe wird nach GB/T 9450 gemessen und im Prüfbericht ausgewiesen.

2. Das Schleifen läuft in zwei Durchgängen. Aufkohlen und Härten verziehen die Zahnflanke, daher gleicht ein Schruppschleifen zuerst die Verformung aus, anschließend erzeugt ein Fertigschleifen die endgültige Genauigkeit. Die Oberflächenrauheit liegt bei Ra 0.2-0.4 μm, und Schleifbrand wird durch Säureätzen geprüft, damit die Schleifhitze die Randschicht nicht erweicht.

3. Profilmodifikation auf Wunsch. Kopfrücknahme und Breitenballigkeit werden in KISSsoft berechnet, um die Lastverteilung zu vergleichmäßigen und die Spannungskonzentration an den Zahnenden zu senken — ein häufiger Ausgangspunkt für Bruch und Randgrübchen. Die Modifikationswerte stehen auf der Zeichnung und werden in der Produktion wiederholt.

4. Die Prüfung deckt den gesamten Ablauf ab. Kritische Teile werden 100% geprüft: Ein Zahnradmesszentrum prüft Teilung, Profil und Flankenlinie; Härteprüfer prüfen Oberfläche und Kern; die Metallographie prüft Anlassmartensit und Restaustenit (≤ 20%); Magnetpulver- und Ultraschallprüfung suchen nach inneren Rissen. Ausgehende Chargen werden nach AQL stichprobenartig geprüft, und Berichte gehen mit der Ware mit. Alle Prüfgeräte sind innerhalb der Kalibrierung. Die Prozesse werden auf den Seiten Präzisions-Zahnradschleifen und Zahnrad-Kundenservice beschrieben.

5. Zeichnung senden, zuerst das Angebot erhalten#

Getriebehersteller, OEMs und Händler sind alle willkommen, uns zu kontaktieren. Senden Sie eine Zeichnung (PDF, DWG oder Solidworks) oder einfach Modul, Zähnezahl und Genauigkeitsgrad — wir antworten normalerweise innerhalb von 1-2 Werktagen mit Preis und Lieferzeit. Prototypenläufe und Serienproduktion sind beide möglich.

So fragen Sie an: Zeichnung senden → technische Prüfung → Angebot → Musterfertigung oder Produktion. E-Mail an sales@geyontech.com mit “carburized gear inquiry” in der Betreffzeile. Weitere Produkte finden Sie auf der Produktzentrum-Seite.

Fertigungsprozesse#

• Wälzfräsen (Genauigkeit GB-Klasse 6~7)
• Wälzstoßen (Innenverzahnungen, Stufenräder)
• Zahnradschaben (Genauigkeit GB-Klasse 5~6)
• Zahnradschleifen (bis DIN-Klasse 3)

Merkmale#

• Stabile Seriengenauigkeit, GB-Klasse 4~5
• Geschliffene Zähne bis DIN-Klasse 3
• Modulbereich M0.5~M20
• Max. Außendurchmesser Φ800mm

Anwendungen#

• Antriebssysteme für Industriemaschinen
• Präzisionsantriebe für Automatisierungsgeräte
• Zahnräder für Automobilgetriebe
• Kraftübertragung für Baumaschinen