Längung der Kette, Zähnezahlen

Durch die Abknickbewegung der Kettenglieder unter Last beim Auf- und Ablauf an den Rädern entsteht Verschleiß in den Gelenken der Kette, so dass die wirksame Teilung und die Kettenlänge zunimmt. Die Kette umschlingt dann das Kettenrad nicht mehr um Teilkreis-durchmesser d, sondern in einem größeren Durchmesser.

Dieses gilt aber nur für Ketten mit gleichem Aufbau, das bedeutet, dass die benachbarten Innen- und Außenglieder einer Kette gleich sind. Für Ketten mit unterschiedlichem Aufbau von Kettenglied und Nachbarkettenglied (Rollen- und Hülsenketten) ist die Zunahme der Kettenlänge ungleich groß (Bild 1). Die wirksame Teilung für das Innenglied bleibt hier fast unverändert, während die Teilung für das Außenglied zunimmt.

Bild 1: Ungleichmäßige Auflage einer durch Verschleiß

Bei Ketten mit gleichem Aufbau von Innen- und Außenglied (z.B. Zahnketten) bleibt dagegen die Teilung für jedes Kettenglied auch bei Verschleiß gleich groß.

Die Grenze für Δp wird erreicht, wenn die Auflage der Kettenglieder auf den Zahnflanken den Kopfkreisdurchmesser überschreitet.

Die maximale Zähnezahl ist durch die zulässige Kettenlängung begrenzt. Wird die Kettenteilung um Δp größer, verlagert sich die Kette um Δd = Δp / (sin 180º/z) nach außen, d.h. um so mehr, je größer die Zähnezahl ist. Wird z.B. eine Längung von 1,25% zugelassen, so ergibt sich für

Rollenketten ein Grenzwert von z_max = 120
und für Zahnketten z_max = 140

In Frage kommen meist Kettenräder mit den nachfolgenden Zähnezahlen, wobei empfohlen wird, die Zähnezahlen und Übersetzung so zu wählen, dass ein immer wiederkehrendes Zusammentreffen eines Kettengliedes mit der gleichen Zahnlücke vermieden wird.

Tabelle: Empfehlungen für die Zähnezahl von Kettenrädern

Zähnezahl	Einsatzbereich
11 ... 13	v < 4 m/s, für weniger empfindliche Antriebe, kurzlebige Ketten, beschränktem Baumraum
14 ... 16	v < 7 m/s, für mittlere Belastungen
17 ... 25	v < 24 m/s, günstig für kleinräder
30 ... 80	üblisch für Großräder
80 ... 120	obere Grenze für Großräder
bis 150	möglich, aber nicht zu empfehlen, da bei Verwendung der üblichen Kleinräder mit zunehmendem Verschleiß der Eingriff der Kette mehr und mehr an den Zahnköpfen erfolgt.

Mit diesen Empfehlungen sind die erreichbaren Übersetzungen für Kettengetriebe begrenzt. Normal ist eine Übersetzung i < 7, wobei aber im Einzelfall bis i = 10 bei niedrigen Drehzahlen möglich ist.