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Als Getriebe (Planetenradgetriebe) bezeichnet man ein Mechanismus, der eine hohe Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle in eine niedrige Geschwindigkeit auf der Ausgangswelle umwandelt. Das Drehmoment auf der Ausgangswelle erhöht sich dabei proportional zur Verminderung der Drehgeschwindigkeit.
Ein Getriebe (Planetenradgetriebe) besteht aus einem Gehäuse, in dem die Zahnräder, Wellen, Wellenlager, seine Schmierungssysteme usw. angeordnet sind. Das vorhandene Gehäuse garantiert die Sicherheit, gute Schmierung und dadurch einen hohen Wirkungsgrad im Vergleich mit beispielsweise offenen Konstruktionen.
Beschreibung und Arbeitsweise:
Die Planetenradgetriebe haben eine Reihe von gemeinsamen Merkmalen mit den Stirnradgetrieben, weil die Kräfte auch mittels Zahnradübersetzung übertragen werden, die Konstruktion besitzt auch die Zahnräder. Die konstruktive Auslegung von Planetenradgetrieben ist jedoch komplizierter, wie auch ihre Arbeitsweise.
Im Allgemeinen kann man in einem Planetenradgetriebe folgende Hauptbauteile aussondern: das Ringrad, die Planetenzahnräder (Satelliten), der Planetenradträger und das Sonnenrad. Wie die im Sonnensystem mittig angeordnete Sonne liegt das Sonnenrad auch in der Mitte eines Getriebearbeitsorgans. Das Sonnenrad befindet sich im Eingriff mit identischen Planetenzahnrädern, deren Achsen im Kreis liegen. Der Mittelpunkt des Kreises liegt auf der Achse des Sonnenrads, die Satelitten sind im Eingriff mit einem Ringrad, das im Prinzip ein Zahnrad einer Innenverzahnung ist. Dieses Ringrad (Zahnrad mit Innenverzahnung) verbindet alle Satelliten untereinander. Der Planetenradträger hält alle Satelliten gegeneinander fest.
Für den Betrieb eines Planetenradgetriebes ist es erforderlich, dass eines seiner Bauteile (Sonnenrad, Ringrad oder Planetenradträger) gegen Getriebegehäuse fest befestigt wird. Das Übersetzungsverhältnis eines Planetenradgetriebes ist von der Auswahl eines Treibelementes oder eines getriebenen Elementes abhängig. Falls keins der Bauteile befestigt wird, ist der Betrieb des Planetenradgetriebes auch möglich. In diesem Fall ist die Zersplitterung einer Bewegung in zwei Bewegungen (zum Beispiel, von dem Sonnenrad zum Ringrad und zum Planetenradträger) möglich oder umgekehrt, wenn zwei Bewegungen in eine Bewegung „zusammenfließen“.
Hauptmerkmale von Planetenradgetrieben.
Die Hauptmerkmale von Getrieben sind: der Wirkungsgrad, die Drehfrequenz der Ein- und Ausgangswelle, das Übersetzungsverhältnis, die zu übertragende Leistung, die Stufenzahl und der Getriebetyp.
Das Übersetzungsverhältnis ist ein Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten der Eingangswelle und der Ausgangswelle.
i = wein./waus.
Der Wirkungsgrad eines Getriebes wird durch das Verhältnis der Leistung auf der Eingangswelle zu einer Leistung auf der Ausgangswelle bestimmt:
n = Pein/Paus.
Klassifizierung von Planetenradgetrieben:
Klassifizierung nach Planetenradgetriebestufen:
Einstufige Getriebe sind kompakter, indem die mehrstufigen Getriebe konstruktionsmäßig wesentlich komplizierter sind und einen Mehrplatzbedarf benötigen, aber größere Übersetzungsverhältnisse erreichen können.
Klassifizierung nach einer starren Befestigung eines der Elemente des Getriebes:
Bei den einfachen Planetenradgetrieben ist eins der Glieder starr gefestigt und die Kraftübertragung erfolgt von einem der nicht befestigten Glieder zu dem anderen mit einem festen Wert des Übersetzungsverhältnisses. Bei den Differenzialgetrieben ist keins der Elemente befestigt, das erlaubt das Getriebe als Differenzialmechanismus einzusetzen.
Vorteile:
Denn die Planetenradgetriebe sind Koaxialgetriebe, aber in Konstruktion derer kommen die Zahnräder zum Einsatz, ist es zweckmäßig sie mit den Stirnradgetrieben zu vergleichen.
Zu den Vorteilen gehören:
Da bei der Kraftübertragung eine Mehrheit von Zähnen beteiligt wird, übernimmt jeder Zahn eine geringere Belastung, was auf die Lebensdauer der Zähnen Einfluss ausübt. Die Aufbaubesonderheiten des Planetenradgetriebes, insbesondre die Satellitenanordnung, führen dazu, dass die im Getriebe entstandenen Kräfte gegenseitig ausgeglichen werden und die Belastung auf die Lagerungen abfällt. Eine dichte Anordnung von Getriebeelementen führt zu der Reduzierung seiner Abmessungen, und das Eingreifen der Zähne mit dem Ritzel führt zur Reduzierung eines Geräuschpegels.
Zu den Nachteilen gehören:
Zu den meisten Nachteilen der Planetenradgetriebe gehören die Kompliziertheit bei der Fertigung und die Montage. Geringe Abweichungen bei der Fertigung der Teile oder die Montagefehler können zu den ernsten Problemen im Betrieb bis hin zu Getriebeausfall führen. Die Ursache des zweiten Nachteils besteht in der Vergrößerung einer Kontaktfläche der Zähne im Vergleich zu den Stirnradgetrieben, die in Bezug auf eine zu übertragende Leistung identischen sind. Bei der Übertragung von kleineren Leistungen sind die Wirkungsgradunterschiede nicht festzustellen, aber bei der Übertragung von größeren Leistungen steigen die Reibungsverluste an, was zu einem Absinken des Wirkungsgrades führt.
Anwendungsgebiet:
Unabhängig von ihrer Kompliziertheit finden die Planetenradgetriebe bei vielen Gebieten eine breite Anwendung. Sie kommen im Maschinenbau, Werkzeugmaschinenbau zum Einsatz, können Bestandteile von Seilwindenantrieben und anderen Hebemaschinen sein. Planetenradgetriebe werden auch in automatischen Getriebekästen verwendet und dort, wo ein variables Übersetzungsverhältnis verwendet werden soll.
Das Wellengetriebe ist eine Variante von Planetenradgetrieben mit einem flexiblen Zwischenrad.
Das Getriebe besteht aus:
1. einem Wellengenerator: einem Nocken oder Exzenter, der das flexible Rad ausdehnt, bis dieses Rad mit einem starren Rad in Kontakt (in Eingriff) kommt;
2. flexibles Zahnrad mit Außenverzahnung;
3. starres Zahnrad mit Innenverzahnung.
Die Drehung des Wellengenerators wird auf ein flexibles Zahnrad übertragen, so dass sich das flexible Zahnrad gegen ein starres Zahnrad drückt, und jeder Zahn von flexiblem Zahnrad mit jedem Zahn des starren Zahnrads in Eingriff kommt. Dadurch, dass die Zähnezahl am flexiblen Zahnrad immer kleiner, als die Zahl der Zähne am starren Zahnrad ist, versetzt sich (dreht durch) das flexible Rad mit jeder Umdrehung gegen das starre Rad und dreht damit das starre Rad gegen den Wellengenerator um.
Vorteile von Wellengetrieben:
Nachteile:
Die Planetenradgetriebe können einstufig, zwei- und mehrstufig sein.
Bei den laufruhigen Getrieben werden die Wälzlager, bei den schnelllaufenden Getrieben werden die Gleitlager eingesetzt.
Getrieben und plastik equipment
Kegelradgetrieben
Spritzgießmaschinen, Thermoplastautomaten
Getrieben
Getriebemotoren
Stirnradetrieben
Kunststoffpressen, tablettieranlagen
Walzmaschinen, Kalandern
Planetenradgetrieben
Variatoren
Schneckengetrieben
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