Stirnräder oder Geradverzahnungen sind die einfachste Art von Zahnrädern. Sie bestehen aus einem Zylinder oder einer Scheibe mit radial vorstehenden Zähnen. Obwohl die Zähne nicht geradlinig sind (sondern normalerweise eine spezielle Form haben, um ein konstantes Antriebsverhältnis zu erreichen, hauptsächlich evolventenförmig, aber seltener zykloidenförmig), ist die Kante jedes Zahns gerade und parallel zur Rotationsachse ausgerichtet. Diese Zahnräder kämmen nur dann richtig ineinander, wenn sie auf parallelen Wellen montiert sind. Durch die Zahnbelastungen entsteht kein Axialschub. Stirnräder sind bei moderaten Geschwindigkeiten hervorragend, neigen jedoch bei hohen Geschwindigkeiten dazu, laut zu sein.

Stirnradgetriebe

Stirnradgetriebe können in zwei Druckwinkel eingeteilt werden, wobei 20 ° der aktuelle Industriestandard und 14½ ° der erstere sind (häufig in älteren Geräten zu finden). Stirnradverzahnungen werden entweder durch Evolventenprofil oder Zykloidenprofil hergestellt. Wenn zwei Zahnräder gleichzeitig in Eingriff stehen, besteht die Möglichkeit, den Evolvententeil mit dem Nicht Evolvententeil des Gegenzahnrads zu verbinden. Dieses Phänomen wird als „Interferenz“ bezeichnet und tritt auf, wenn die Zähnezahl des kleineren der beiden kämmenden Zahnräder kleiner als ein erforderliches Minimum ist. Dies ist jedoch keine geeignete Lösung, da das Unterschneiden zu einer Schwächung des Zahns an seiner Basis führt. In dieser Situation werden korrigierte Zahnräder verwendet. In korrigierten Gängen wird die Zahnstange nach oben oder unten verschoben.

Die Stirnräder können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Außen und innen. Die Zahnräder mit außerhalb des Zylinders geschnittenen Zähnen werden als Außenzahnräder bezeichnet. Die Zahnräder mit Zähnen, die an der Innenseite des Zylinders geschnitten sind, werden als Innenzahnräder bezeichnet. Ein Außenrad kann mit einem Außenrad oder einem Innenrad kämmen. Wenn zwei externe Zahnräder miteinander kämmen, drehen sie sich in entgegengesetzte Richtungen. Ein Innenzahnrad kann nur mit einem Außenzahnrad kämmen und die Zahnräder drehen sich in die gleiche Richtung. Aufgrund der engen Positionierung der Wellen sind Innenzahnräder kompakter als Außenzahnräder.