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Differential-Kegelradgetriebe – Übungsprojekt in SolidWorks

Projektbeschreibung

Differential-Kegelradgetriebe

Über das Modell

Das Differential-Kegelradgetriebe besteht aus mehreren präzise konstruierten Komponenten, die gemeinsam eine Drehmomentübertragung zwischen zwei senkrecht stehenden Achsen ermöglichen. Durch die Kombination aus Kegelrädern, Wellen, Lagern, Seitenabdeckungen und Dichtungen wird eine stabile und gleichmäßige Kraftübertragung erreicht.

Endansichten des fertigen Modells

Darstellung des Differential-Kegelradgetriebes aus verschiedenen Ansichten

Demonstration der Funktionsweise des Differential-Kegelradgetriebes
Explosionsanimation des Differential-Kegelradgetriebes

Funktionsweise

Wenn das Antriebsdrehmoment auf die Eingangswelle übertragen wird, bewegt das erste Kegelrad das zweite in einem Winkel von 90°. Dadurch wird die Drehrichtung geändert und die Leistung auf die Ausgangswelle übertragen. Das System funktioniert ähnlich wie ein Differential in Fahrzeugen, wobei die Bewegung zwischen zwei Achsen aufgeteilt wird.

Eine Öl-Düse (Oil Nozzle) sorgt für die Schmierung der Zahnräder und Lager, während Rubber Seals und Gasket Blocks die Dichtheit und Stabilität des Systems gewährleisten.

Verwendete Komponenten

Dieses Bauteil wird auf dem Gehäuse montiert und besitzt eine zentrale Bohrung, durch die die Welle verläuft.
Es dient zur Fixierung und axialen Stabilisierung der Welle, auf der ein Zahnrad montiert ist.


Zweiter Wellenflanschdeckel

Dieses Bauteil ist identisch mit dem ersten Wellenflanschdeckel, wird jedoch auf der anderen Seite des Getriebes montiert, wo sich das zweite Kegelrad befindet.
Es dient zur Fixierung und axialen Stabilisierung der zweiten Welle und sorgt für eine symmetrische Lagerung des gesamten Systems.


Getriebegehäuse

Das Getriebegehäuse bildet die Hauptstruktur des gesamten Systems. Es schützt die innenliegenden Komponenten wie Zahnräder, Lager und Wellen und sorgt für ihre präzise Ausrichtung. Durch die präzise Fertigung des Gehäuses werden Vibrationen reduziert und eine gleichmäßige Kraftübertragung gewährleistet.


Lager-Zwischenscheibe

Diese Komponente befindet sich zwischen den Kugeln des Lagers und dem äußeren Gehäuse.
Sie dient zur Reibungsreduzierung und gleichmäßigen Kraftverteilung während der Rotation.


Außenring des Wälzlagers

Dieses Teil bildet den äußeren Ring des Wälzlagers, in dem sich die Kugeln und die Zwischenscheibe befinden.
Es sorgt für eine präzise Laufbahn der Kugeln und trägt zur Reduzierung von Reibung und Verschleiß bei.


Seitliche Lagerscheibe

Diese Scheibe befindet sich zwischen dem Zahnrad und dem Lager, um eine direkte Reibung zwischen den beiden Bauteilen zu vermeiden.
Sie sorgt für eine gleichmäßige Kraftübertragung und schützt das Lager vor axialer Belastung und Verschleiß.


Dichtungs- und Befestigungsplatte für Seitenverriegelung

Diese Scheibe befindet sich zwischen dem Zahnrad und dem Hauptgehäuse und dient zur stabilen Befestigung der Komponenten.
Durch die speziellen Aussparungen und Schraubenbohrungen wird das Zahnrad präzise mit dem Gehäuse verbunden und vor axialer Bewegung geschützt.


Axialwelle

Diese Welle überträgt die Drehbewegung und die axiale Kraft zwischen dem Zahnrad und der verbundenen Welle.
Sie ist zentral in der Baugruppe angeordnet und gewährleistet eine stabile Kraftübertragung ohne seitliche Verschiebung.


Gummidichtring

Der Gummidichtring befindet sich zwischen der Welle und dem Gehäuse, um das Austreten von Schmieröl zu verhindern.
Er sorgt für eine zuverlässige Abdichtung und schützt die inneren Komponenten vor Staub und Verunreinigungen.


Kegelrad mit Welle

Dieses Bauteil besteht aus einem Kegelrad (Bevel Gear) und einer integrierten Welle, die gemeinsam ein Drehmoment in einem Winkel von 90° übertragen.
Das Kegelrad ist mit einem zweiten Kegelrad verbunden, wodurch die Drehbewegung zwischen zwei senkrecht zueinander stehenden Achsen übertragen wird


Zweites Kegelrad mit Welle

Dieses Bauteil besteht aus einem Kegelrad (Bevel Gear) und einer integrierten Welle, die gemeinsam ein Drehmoment in einem Winkel von 90° übertragen.
Das Kegelrad ist mit einem zweiten Kegelrad verbunden, wodurch die Drehbewegung zwischen zwei senkrecht zueinander stehenden Achsen übertragen wird


Umgeformter Ring

Dieses Bauteil ist ein umgeformtes Bauteil, das als Verstärkungsring zwischen dem Gehäuse und der Seitenabdeckung (Side Lock Cover) eingesetzt wird.
Durch seine gebogene Form gewährleistet es eine gleichmäßige Kraftverteilung, eine exakte Zentrierung und eine stabile Verbindung der Komponenten. Es trägt außerdem zur Reduzierung von Vibrationen und zur Erhöhung der strukturellen Festigkeit bei.


Stehlagergehäuse

Das Stehlagergehäuse dient als stabile Lagerbasis für die Welle (Axial). Es wird fest mit dem Hauptgehäuse verschraubt und sorgt für die präzise Positionierung und Stabilität der rotierenden Achse. Zwischen der Welle und dem Lagergehäuse befinden sich zwei Dichtungsringe, die Reibung reduzieren und das Eindringen von Staub oder Schmiermittelverlust verhindern.


Sicherungsring

Der Sicherungsring (Innenring) dient zur axialen Sicherung von Bauteilen auf einer Welle oder in einer Bohrung. In dieser Baugruppe wird er eingesetzt, um Lager oder Distanzringe in ihrer Position zu halten und ein Verschieben entlang der Achse zu verhindern


Öl-Düse

Die Öl-Düse ist an der Oberseite des Gehäuses montiert und dient zur gezielten Schmierung der Zahnradverbindung im Inneren des Getriebes. Durch die feine Öffnung der Düse kann das Schmieröl präzise auf die Kontaktflächen der Bevel Gears und der Axialwellen aufgetragen werden. Dadurch wird Reibung reduziert, Wärmeentwicklung minimiert und die Lebensdauer der Bauteile deutlich verlängert


Seitliche Abdeckplatte

Die seitliche Abdeckplatte wird auf den gegenüberliegenden Seiten des Hauptgehäuses montiert, also dort, wo keine Zahnräder oder Wellen austreten. Sie dient zum Schutz des Hauptgehäuses und der Axialwelle vor Staub, Schmutz und Ölverlust. Außerdem sorgt sie für die mechanische Stabilität und Dichtheit des gesamten Systems.


Schraube und Befestigungsschraube

Diese Schrauben dienen zur Befestigung der Side Locks am Hauptgehäuse sowie zur Verbindung des Stehlagers mit seiner Basis. Sie gewährleisten eine sichere und stabile Montage aller Komponenten und verhindern Bewegungen während des Betriebs.

Technische Zeichnungen

Im Folgenden sind ausgewählte technische Zeichnungen dargestellt, die die wichtigsten Ansichten und Dimensionen des Getriebes zeigen.
Diese Zeichnungen dienen ausschließlich der Veranschaulichung und sind nicht für die Fertigung vorgesehen.

Hinweis: Nur ein Teil der Zeichnungen wird hier gezeigt .Weitere Detailzeichnungen der einzelnen Komponenten sind vorhanden, aber nicht öffentlich ausgestellt.

Abmessungen dienen nur zur Veranschaulichung (nicht für die Herstellung bestimmt).

Fazit

Dieses Projekt war ein wichtiger Schritt zur Vertiefung meiner Kenntnisse in der 3D-Modellierung und Baugruppenmontage in SolidWorks, in der mechanischen Konstruktion von Getrieben sowie in der technischen Dokumentation nach DIN ISO.

Es zeigt meine Fähigkeit, komplexe mechanische Systeme selbstständig zu modellieren, zusammenzufügen und visuell aufzubereiten.

Technische Informationen

Projektname: Differential-Kegelradgetriebe
Software: SolidWorks 2025
Projekttyp: Übungsprojekt (nicht kommerziell)
Ersteller: Kamyar Shamsi
Format: 3D-Modell, 2D-Zeichnung und Renderbilder
Jahr: 2025