Unterschnitt
Als Unterschnitt bezeichnet man die unbeabsichtigte Materialwegnahme am Zahnfuß, die entsteht, wenn das Schneidwerkzeug bei der Herstellung einer Evolventenverzahnung in das Zahnmaterial eindringt. Er tritt vor allem bei kleinen Zähnezahlen auf, schwächt den Zahnfuß und beeinträchtigt den Eingriff.
Ursache und Grenzzähnezahl
Bei der Evolventenverzahnung hängt die Gefahr des Unterschnitts vom Eingriffswinkel und der Zähnezahl ab. Bei einem Standardeingriffswinkel von 20° liegt die theoretische Grenzzähnezahl bei z_min = 17. Räder mit weniger Zähnen werden beim Wälzfräsen oder Wälzstoßen unterschnitten: Das Werkzeug-Bezugsprofil überschreitet die Evolvente am Zahnfuß und schneidet Material weg. Der Unterschnitt beseitigt einen Teil der evolventen Zahnflanke, verringert die Überdeckung und schwächt den Querschnitt am Zahnfuß.
Abhilfe: Profilverschiebung und Zähnezahlwahl
Der wirksamste Weg, Unterschnitt zu vermeiden, ist die positive Profilverschiebung (x > 0). Das Werkzeug-Bezugsprofil wird radial nach außen verschoben, sodass es den Evolventen-Bereich nicht mehr unterschneidet. Alternativ kann eine höhere Zähnezahl (z ≥ 17) gewählt werden. Bei sehr kleinen Zähnezahlen (z = 5...10), wie sie in Stiftzahnrädern oder Schneckenrädern vorkommen, ist eine erhebliche Profilverschiebung erforderlich. Der große Eingriffswinkel von 25° senkt die Grenzzähnezahl auf ca. z_min = 12.
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