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Zahnräder für Motorradgetriebe – kaltfließgepresst
Präzisionsverzahnungen für Schaltgetriebe und Antriebsstränge im Motorrad: festigkeitsoptimiert durch Kaltfließpressen, mit ununterbrochenem Faserverlauf und bis zu 50 % höherer Lastwechselzahl gegenüber gefrästen Verzahnungen.
Verzahnungen für den Motorrad-Antriebsstrang
Wezel fertigt kaltfließgepresste Präzisionsverzahnungen für Schaltgetriebe und Antriebsstränge im Motorrad. Im Gegensatz zur spanenden Fertigung bleibt beim Kaltfließpressen der Faserverlauf des Werkstoffs ununterbrochen – die Zahnkontur wird umgeformt statt herausgeschnitten. Das erhöht die Dauerfestigkeit hochbelasteter Schalträder und reduziert zugleich den Materialeinsatz.
Motorradgetriebe arbeiten mit hohen Drehzahlen, schnellen Lastwechseln beim Schalten und engem Bauraum. Genau in diesem Anforderungsprofil spielt das Kaltfließpressen seine Stärken aus: hohe Festigkeit bei geringem Gewicht und reproduzierbare Verzahnungsqualität auch über große Serien.
Typische Bauteile für das Motorradgetriebe
- Losräder und Schieberäder für das Schaltgetriebe
- Kupplungsbauteile
- weitere hochbelastbare Verzahnungsteile (Stufenplaneten, Mehrfachverzahnungen)
Gefertigt werden leichte, hochbelastbare Verzahnungen in Klein- und Mittelserien bis 500.000 Stück.
Welche Anforderungen stellt ein Motorradgetriebe an die Verzahnung?
- Hohe Dauerfestigkeit: Schalträder ertragen über die Fahrzeuglebensdauer mehrere Millionen Lastwechsel.
- Geringes Gewicht und kompakter Bauraum: rotierende Massen im Antriebsstrang sollen klein bleiben.
- Maßhaltigkeit und Geräuschverhalten: enge Verzahnungstoleranzen reduzieren Flankenspiel und Laufgeräusch.
- Reproduzierbarkeit: gleichbleibende Qualität von der Vorserie bis zur Großserie.
Das Kaltfließpressen adressiert alle vier Punkte gleichzeitig, weil Geometrie und Werkstoffgefüge in einem Umformschritt entstehen statt durch nachträgliches Abtragen.
Warum Kaltfließpressen für Motorrad-Verzahnungen?
Beim Kaltfließpressen wird der Stahl unterhalb der Rekristallisationstemperatur in die Verzahnungsgeometrie umgeformt. Der Faserverlauf folgt der Zahnkontur, statt durchtrennt zu werden. Das Ergebnis ist eine kaltverfestigte Randzone mit höherer Belastbarkeit und geglätteten Oberflächen.
Kaltumgeformte Stahlverzahnungen halten gegenüber gefrästen Verzahnungen rund 50 % mehr Lastwechsel aus. Diese höhere Dauerfestigkeit ist im hochzyklischen Schaltbetrieb eines Motorradgetriebes besonders relevant.
| Kriterium | Vorteil im Motorradgetriebe |
|---|---|
| Faserverlauf | Ununterbrochen entlang der Zahnflanke – höhere Zahnfußfestigkeit |
| Materialeffizienz | Umformen statt Zerspanen – weniger Span, weniger Werkstoffeinsatz |
| Oberfläche | Verdichtete, glatte Flanke – günstig für Geräusch und Verschleiß |
| Serienkonstanz | Werkzeuggebundene Geometrie – hohe Wiederholgenauigkeit |
Werkstoffe und Toleranzen
Für Motorrad-Verzahnungen setzt Wezel vorrangig folgende Stahlsorten ein:
- 16MnCr5 (1.7131) oder 20MnCr5 (1.7147) – Einsatzstähle für einsatzgehärtete, verschleißfeste Verzahnungen.
- 31CrMoV9 (1.8519) – Nitrierstahl für hochfeste, maßstabile Bauteile mit harter Randschicht.
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Maximaler Außendurchmesser | Ø 160 mm |
| Toleranz spanend | IT6 / IT7 |
| Verzahnungstoleranz nach Härten und/oder Umformen | IT8 / IT9 |
Ob Einsatz- oder Nitrierstahl gewählt wird, hängt von der Bauteildimensionierung und dem Belastungsprofil ab. Wezel berät dazu bereits in der Entwicklungsphase.
Wezel-Spezialitäten für kompakte Antriebe
Gerade im engen Bauraum eines Motorradgetriebes sind integrierte Verzahnungslösungen ein Vorteil. Wezel ist auf folgende Bauformen spezialisiert:
- Stufenplaneten und mehrstufige Verzahnungsteile
- Mehrfachverzahnungen (mehrere Verzahnungen auf einem Bauteil)
- Zahnsegmente
- Kronenräder
Diese Bauformen ersetzen mehrteilige Baugruppen durch ein einziges umgeformtes Bauteil und sparen so Gewicht, Montageschritte und Bauraum.
Vom Prototyp zur Großserie
| Nr. | Schritt | Beschreibung |
|---|---|---|
| 1 | Prototyp ab Stückzahl 1 | Vollzerspante Prototypen entstehen im eigenen Werkzeugbau bereits ab Stückzahl 1 – für Funktionsmuster und Erprobung. |
| 2 | Werkzeugauslegung | Für die Serie wird das Fließpresswerkzeug ausgelegt und eingefahren. |
| 3 | Wirtschaftliche Serie | Die wirtschaftliche Losgröße für das Kaltfließpressen beginnt ab rund 10.000 Teilen pro Jahr. |
Erfahrung im Antriebsumfeld
Wezel beliefert seit über 70 Jahren Hersteller in der Antriebstechnik. Zu den namentlich freigegebenen Referenzkunden mit Bezug zu Zweirad- und Kompaktantrieben zählen unter anderem KTM und Pinion.
Häufige Fragen
Fertigt Wezel komplette Motorradgetriebe?
Nein. Wezel fertigt die kaltfließgepressten Verzahnungsteile – etwa Losräder, Schieberäder, Kupplungsbauteile, Stufenplaneten und Mehrfachverzahnungen – die in den Antriebsstrang und das Schaltwerk des Getriebes eingebaut werden.
Warum sind kaltgeformte Zahnräder dauerfester?
Beim Kaltfließpressen bleibt der Faserverlauf des Stahls ununterbrochen und die Randzone wird verdichtet. Dadurch halten kaltumgeformte Stahlverzahnungen rund 50 % mehr Lastwechsel aus als gefräste Verzahnungen.
Welche Werkstoffe kommen zum Einsatz?
Als Einsatzstahl 16MnCr5 (1.7131) oder 20MnCr5 (1.7147), als Nitrierstahl 31CrMoV9 (1.8519). Der maximale Außendurchmesser beträgt Ø 160 mm.
Ab welcher Stückzahl lohnt sich das Verfahren?
Prototypen fertigt Wezel im eigenen Werkzeugbau ab Stückzahl 1. Wirtschaftlich wird das Kaltfließpressen ab einer Losgröße von rund 10.000 Teilen pro Jahr.
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