Zahnräder können nach Zahnform, Zahnradform, Zahnlinienform, Oberfläche, auf der sich die Zahnradzähne befinden, und Herstellungsverfahren klassifiziert werden.
Das Zahnprofil des Zahnrads umfasst Zahnprofilkurve, Eingriffswinkel, Zahnhöhe und Verschiebung. Evolventenräder sind einfacher herzustellen, daher machen Evolventenräder in modernen Getrieben die absolute Mehrheit aus, während Zykloidenräder und Bogenräder seltener verwendet werden.
Bezogen auf den Eingriffswinkel ist die Tragfähigkeit von Zahnrädern mit kleinem Eingriffswinkel geringer; Zahnräder mit großem Eingriffswinkel weisen zwar eine höhere Belastbarkeit auf, bei gleichem Übertragungsdrehmoment erhöht sich jedoch die Belastung des Lagers, so dass es nur in Sonderfällen zum Einsatz kommt. Die Zahnhöhe von Zahnrädern wurde standardisiert und es werden im Allgemeinen Standard-Zahnhöhen übernommen. Es gibt viele Vorteile von Verdrängungsgetrieben, die in allen Arten mechanischer Geräte eingesetzt werden.
Darüber hinaus können Zahnräder entsprechend ihrer Form auch in zylindrische Zahnräder, Kegelräder, unrunde Zahnräder, Zahnstangen und Schneckenräder unterteilt werden. Je nach Form der Zahnlinie können sie in Stirnräder, Schrägverzahnungen, Fischgrätenräder und Kurvenräder unterteilt werden. Die Oberfläche ist in Außenverzahnungen und Innenverzahnungen unterteilt; Je nach Herstellungsverfahren kann es in gegossene Zahnräder, geschnittene Zahnräder, gewalzte Zahnräder und gesinterte Zahnräder unterteilt werden.
Materialien zur Zahnradherstellung und der Wärmebehandlungsprozess haben einen großen Einfluss auf die Tragfähigkeit sowie die Größe und das Gewicht des Zahnrads. Vor den 1950er Jahren wurde hauptsächlich Kohlenstoffstahl für Zahnräder verwendet, in den 1960er Jahren wurde legierter Stahl verwendet und in den 1970er Jahren wurde hauptsächlich einsatzgehärteter Stahl verwendet. Je nach Härte kann die Zahnoberfläche in zwei Typen unterteilt werden: weiche Zahnoberfläche und harte Zahnoberfläche.
Zahnräder mit weichen Zahnoberflächen haben eine geringe Tragfähigkeit, sind aber einfacher herzustellen und haben ein gutes Einlaufverhalten. Sie werden hauptsächlich in allgemeinen Maschinen ohne strenge Beschränkungen hinsichtlich Getriebegröße und -gewicht sowie in der Produktion kleiner Stückzahlen eingesetzt. Da das kleine Rad in den aufeinander abgestimmten Zahnrädern eine größere Belastung hat, ist die Härte der Zahnoberfläche des kleinen Rads im Allgemeinen höher als die des großen Rads, um die Lebensdauer der großen und kleinen Zahnräder ungefähr gleich zu halten.
Gehärtete Zahnräder weisen eine hohe Belastbarkeit auf. Nachdem das Zahnrad geschnitten wurde, wird es abgeschreckt, oberflächlich abgeschreckt oder aufgekohlt und abgeschreckt, um die Härte zu erhöhen. Bei der Wärmebehandlung wird das Zahnrad jedoch zwangsläufig verformt. Daher muss nach der Wärmebehandlung ein Schleifen, Schleifen oder Feinschneiden durchgeführt werden, um den durch die Verformung verursachten Fehler zu beseitigen und die Genauigkeit des Zahnrads zu verbessern.
