Was ist Zahnflankenspiel bei Zahnrädern?

Zahnflankenspiel bezeichnet bei einem Zahnradpaar im Eingriff den kleinen Spielraum, um den sich ein Zahnrad leicht bewegen kann, während das andere Zahnrad fixiert ist, also den Freiraum zwischen den Zahnprofilen. Das Vorhandensein von Zahnflankenspiel dient dazu, Interferenzen während der Drehung der Zahnräder zu vermeiden, sicherzustellen, dass die Zahnräder reibungslos ineinandergreifen, und die Reibung zu reduzieren.

Die zentrale Funktion des Zahnflankenspiels ist von entscheidender Bedeutung:
Erstens bietet es Platz für die Wärmeausdehnung der Zahnräder und verhindert, dass sich Zahnräder und Gehäuse bei steigender Temperatur aufgrund der Ausdehnung festfressen.
Zweitens nimmt es einen Schmierölfilm auf, um sicherzustellen, dass die Zahnflächen ausreichend geschmiert werden und den Verschleiß zu reduzieren.
Schließlich kann es kleine Fertigungs- und Montagefehler ausgleichen und sicherstellen, dass das Getriebesystem flexibel arbeitet und keine übermäßigen Geräusche und Vibrationen erzeugt.

Dieser Spielraum muss jedoch präzise gesteuert werden. Ein zu geringes Zahnflankenspiel führt zu einem zu festen Eingriff der Zahnräder, was zu hohen Temperaturen, Geräuschen und beschleunigtem Verschleiß oder sogar zum Festfressen führen kann.

Ein zu großes Zahnflankenspiel führt beim Richtungswechsel der Zahnräder zu Stößen, Umkehrfehlern und deutlichen Geräuschen, was die Getriebepräzision und Laufruhe beeinträchtigt.

Daher ist die Kontrolle des Zahnflankenspiels in der Feinmechanik (z. B. Robotern, CNC-Werkzeugmaschinen) einer der wichtigsten Indikatoren zur Messung ihrer Leistung.