Was ist ein Hypoidgetriebe?

Ein Hypoidzahnrad ist ein Spiralkegelrad mit einer Achse, die sich nicht mit der Achse des kämmenden Zahnrads oder Ritzel schneidet. Seine Hauptanwendung liegt im Differentialantrieb eines Radfahrzeugs, bei dem die Antriebswelle im rechten Winkel zu den Rädern stehen muss. Die Schrägverzahnung dieses Zahnrads erzeugt weniger Vibrationen als ein Zahnrad mit Stirn- oder Geradverzahnung. Hypoidzahnräder werden paarweise hergestellt und sollten paarweise ausgetauscht werden.

Ein rechtsgängiges Hypoidzahnrad ist eines, bei dem die äußere Hälfte der Zähne im Uhrzeigersinn geneigt ist, wenn man auf die Stirnseite des Zahnrads schaut. In ähnlicher Weise ist bei einer linken die äußere Hälfte ihrer Zähne im Gegenuhrzeigersinn geneigt. Das Zahnrad und sein Ritzel haben normalerweise eine entgegengesetzte Händigkeit. Diese Art von Zahnrad kann auch nach seinem Spiralwinkel klassifiziert werden – dem Winkel zwischen einem Element des Teilkegels und der Zahnflanke.

Ein Hypoidzahnrad hat die Form eines gedrehten Hyperboloids, was bedeutet, dass seine Wälzfläche eine hyperbolische Fläche bildet. Sein Ritzel ist in Bezug auf das Hohlrad, auch Tellerrad genannt, achsverschoben. Dadurch kann das Ritzel größer als das Hypoidzahnrad sein, wodurch das Ritzel einen größeren Kontakt mit dem Zahnrad hat.

Diese Art von Getriebe ist im Allgemeinen stärker und leiser als ein gewöhnliches Spiralkegelrad. Es kann auch ein höheres Untersetzungsverhältnis verarbeiten. Die Zähne gleiten und verursachen Reibung, was bedeutet, dass das Zahnrad spezielle Öle benötigt, um es unter sehr hohem Druck zu schmieren.

Ein größerer Versatz im Hypoidgetriebe erhöht dessen Drehmoment auf Kosten des Wirkungsgrades. Seine häufigste Anwendung findet er bei älteren Fahrzeugen mit Heckantrieb, insbesondere bei Lastkraftwagen, da das höhere Drehmoment bei größeren Fahrzeugen am vorteilhaftesten ist. Konstrukteure moderner Automobile schätzen die höhere Effizienz eines gewöhnlichen Spiralkegelrads.

Ein Spiralkegelrad muss viel größer sein, um das gleiche Drehmoment wie ein Hypoidrad bereitzustellen. Dies bedeutet in der Regel, dass ein Spiralkegelrad weniger Bodenfreiheit hat und einen größeren Buckel im Pkw-Boden erzeugt. Es ist normalerweise unpraktisch, ein Hypoidzahnrad durch ein effizienteres Spiralkegelrad zu ersetzen.