Zahnräder mit Pfeilverzahnung oder Doppeltschrägverzahnung

Räder und Zahnräder mit Pfeilverzahnung haben links und rechts eine Schrägverzahnung mit der gleichen Neigung und umgekehrt, auf der gleichen Scheide oder Kranze gemacht.

Die Verzahnung kann „ständig“ sein, d.h. ohne Schnitt zwischen den linken und rechten Zähnen; diese Ausführung führt zu den besten Widerstand zum Zahnbruch. Es empfiehlt sich aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen, um einen zylindrischen Schnitt zwischen den Zähnen (Breite von 5 bis 6 mm Minimum) an zu wenden.

Die Pfeilverzahnung umfasst weniger Breite als eine Doppeltschrägverzahnung.
Beim Entwerfen vom Zahnrad mit Doppeltschrägverzahnung sollte man rechnen mit bestimmte Besonderheiten des Prozesses Sykes an den wir gebunden sind, durch die Natur unserer Maschinen.

  • Für Zähne nach der „Diametral Pitch“-System (von 10 bis 2 DP-DP) ist der Pfeilwinkel immer 120° (entspricht zwei Schrägungswinkel von 30°).
  • Für Zähne berechnet nach dem metrischen Modulsystem, weicht der Pfeilwinkel leicht aus diesem Wert (des Moduls 1,75 bis 12). Die Schrägungswinkel für dieses System sind hier in einer Tabelle angegeben.
  • Man berechnet immer nach Stirnmodul oder diametrale Teilung; auch bezüglich der Eingriffswinkel (scheinbar 20°).
  • Die Zahnhöhen
    – Kopfhöhe = 0,8 x Stirnmodul
    – Im angelsächsischen System ist die Kopfhöhe = 0,8 x Image153 (in“)
    – Fusshöhe = 1,1 x Stirnmodul
    – Im angelsächsischen System ist die Fusshöhe = 1,1 x Image153 (in“)
  • Der Stirneingriffswinkel ist immer 20°, außer in einigen speziellen Fällen.

Die Pfeilverzahnung eliminiert axiale Kräfte, insofern eine perfekte Anwendung und Entwurf, was nicht immer der Fall ist. Dies ist ein Vorteil, gegenüber den gemeinsamen Schrägstirnräder. Es ist notwendig, dass eines der beiden Elemente des Zahnradpaars (vorzugsweise das Ritzel), axial frei positioniert ist, so dass für eine gleichmäßige Verteilung der Belastung auf den Zähnen, dieses Element axial frei ist um ständig zu suchen nach der Ausrichtung der Pfeilpunkte vom Ritzel und Zahnrad.

Wann der Schnitt groß genug gewählt werden kann (± 10 x Modul) formt die offenene Pfeilverzahnung zwei separate Doppeltschrägverzahnungen die und Verzahnung abwälzen
kann mit dem Wälzfräser durchgeführt werden. In diesem Fall besteht die freie Wahl für den Wert des Schrägungswinkels.

Pfeilverzahnung (oder wenn der Schnitt klein ist) muss auf spezielle Maschinen, wie z.B. die Sykes-Maschinen oder über freie Form fräsen auf 5-Achsen Fräsmaschinen gefertigt werden. Im Falle der Sykes-Maschine werden die Schrägungswinkel definiert durch die Teilung der internen Schienen der Maschine und den Teilkreisdurchmesser der Hobelkämme.

Die folgende Tabelle zeigt den Schrägungswinkel für die unterschiedlichen metrischen Module; für die Zähne in DP ist der Schrägungswinkel immer 30°. Der Pfeilwinkel = 180 °-(2 x den Schrägungswinkel).