China Custom Right Angle Planetary Gearbox with Low Backlash Servo Motor application of planetary gearbox

Grundlagen des Planetengetriebes

Wenn Sie auf der Suche nach einem neuen Planetengetriebe sind, sind Sie hier genau richtig. Diese mechanischen Wunderwerke haben weit mehr zu bieten als nur ihren Namen. Erfahren Sie mehr über Stirnräder, Schrägverzahnungen und verschiedene Größen. Nach dem Lesen dieses Artikels wissen Sie genau, worauf Sie beim Kauf eines neuen Getriebes achten müssen. Außerdem vermeiden Sie so häufige Fehler, die Hobbymechaniker machen.

Planetengetriebe für Radantrieb

Planetengetriebe bieten gegenüber herkömmlichen Getrieben zahlreiche Vorteile. Ihre kompakte Bauweise ist besonders vorteilhaft für Servofunktionen. Die Schmierung ist entscheidend für einen reibungslosen Betrieb und um Beschädigungen der Zahnräder zu vermeiden. Einige Hersteller verwenden CZPT-Schmierstoffe, um die einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Diese Getriebe erreichen ein fast dreifach höheres Drehmoment als herkömmliche Getriebe und sind dabei kompakt und leicht.
Planetengetriebe gibt es in drei verschiedenen Ausführungen. Jede Ausführung besitzt eine Eingangs- und eine Ausgangswelle. Diese sind üblicherweise koaxial angeordnet und über einen Planetenträger miteinander verbunden. Der Planetenträger dreht sich mit den Planetenrädern. Das Sonnenrad dient als Antriebsrad und hat typischerweise 24 Zähne. Die äußeren Zahnräder sind über Zahnkränze, die das Sonnenrad umgeben, mit diesem verbunden.
Planetengetriebe werden auch in Rad- und Kettenfahrzeugen eingesetzt. Sie finden zudem Verwendung in Seilwinden, die Lasten heben und senken. Typische Anwendungsbereiche sind schwere Maschinen wie Kräne und Erdbewegungsmaschinen. Radantriebe sind auch in Kommunal- und Landwirtschaftsfahrzeugen sowie in Flurförderzeugen weit verbreitet. Der Radantrieb ist üblicherweise direkt in die Felge montiert. Ein Radantrieb kann an zwei, drei oder sogar vier Rädern angebracht sein.
Ein Planetengetriebe kann stufenweise eingesetzt werden, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erzielen. Um das passende Getriebe für Ihre Anwendung auszuwählen, berücksichtigen Sie das benötigte Drehmoment, das Zahnflankenspiel und das Übersetzungsverhältnis. Beachten Sie außerdem die Einsatzumgebung. Je nach Standort muss das Getriebe möglicherweise vor Witterungseinflüssen, Wasser und anderen Elementen geschützt werden. Im Handel ist eine große Auswahl an verschiedenen Größen erhältlich.

Stirnräder

Es gibt zwei grundlegende Getriebearten: Planetengetriebe und Stirnradgetriebe. Jede hat je nach Anwendung ihre Vor- und Nachteile. Dieser Artikel erläutert die Unterschiede zwischen diesen beiden Getriebearten. Stirnradgetriebe werden häufig in Getrieben eingesetzt, während Planetengetriebe eher in Motoren Verwendung finden. Stirnradgetriebe sind in der Herstellung kostengünstiger als Planetengetriebe und bieten mehr Flexibilität in der Konstruktion.
Es gibt viele verschiedene Arten von Stirnrädern. Bei einem Stirnradübersetzungsverhältnis von 5:1 dreht sich das Sonnenrad fünfmal pro Umdrehung des Abtriebsträgers. Die gewünschte Zähnezahl beträgt 24. Im metrischen System werden Stirnräder in Millimetern (mm) und Mondräder in Modulen (modul) bezeichnet. Stirnräder finden in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen Verwendung, unter anderem in der Automobil- und Landwirtschaftstechnik.
Ein Planetengetriebe besteht aus Hohl- und Stirnrädern, die ineinandergreifen. Man unterscheidet zwei Arten von Planetengetrieben: einfache und zusammengesetzte. Stirnräder sind die gebräuchlichste Bauart und bestehen aus einem Sonnenrad und einem Hohlrad, die sich beidseitig des Sonnenrads befinden. Einfache Planetengetriebe haben ein einzelnes Sonnenrad und Hohlrad, während zusammengesetzte Planetengetriebe mehrere Planetenräder verwenden.
Ein Planetengetriebe besteht aus zwei oder mehr äußeren Zahnrädern, die um die Sonne rotieren. Das äußere Hohlrad kämmt mit allen Planeten unseres Sonnensystems, während das Sonnenrad um das Hohlrad rotiert. Dadurch arbeiten Planetengetriebe auch bei niedrigen Drehzahlen sehr effizient. Ihre kompakte Bauweise macht sie besonders geeignet für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot.

Schrägverzahnung

Ein Planetengetriebe mit Schrägverzahnung besteht aus zwei Stufen mit jeweils eigener Eingangsdrehzahl. Bei der Untersuchung der Dynamik von Planetengetrieben mit Schrägverzahnung werden der Grundkreisradius und die Evolventenverzahnung mit voller Zahnhöhe zum Übersetzungsverhältnis jedes Zahnrads addiert. Die tangentiale Position der Planeten beeinflusst die dynamischen Verstärkungen und die Zahnkräfte. Der Fehler in der tangentialen Position ist ein wichtiger Faktor für das Verständnis des dynamischen Verhaltens von Planetengetrieben mit Schrägverzahnung.
Schrägverzahnte Getriebe haben zur Welle schräg angeordnete Zähne und sind daher Stirnrädern vorzuziehen. Schrägverzahnte Getriebe laufen zudem ruhig und gleichmäßig, während Stirnräder im Betrieb eine Axialkraft erzeugen. Schrägverzahnte Getriebe werden auch in geschlossenen Getrieben eingesetzt und sind die gängigste Art von Planetengetrieben. Ihre Herstellung kann jedoch kostspielig sein. Ob Sie sich für ein Schrägverzahnungs- oder ein Stirnradgetriebe entscheiden, hängt von den Anforderungen an das Getriebe ab.
Bei der Auswahl eines Planetengetriebes ist der Schrägungswinkel entscheidend. Er beeinflusst zwar den Eingriff der Planetenräder, ändert aber nichts an den grundlegenden Prinzipien der Planetenphasensteuerung. Bei jedem Eingriff wirken Axialkräfte, die sich entweder aufheben oder verstärken können. Gleiches gilt für Drehmomente. Ist das Hohlrad beispielsweise in einem Winkel von null Grad angeordnet, erhöhen Schrägverzahnungen die Axialkräfte.
Die Zähnezahl der Planetenräder ist ein variabler Parameter, der in der Konstruktionsphase berücksichtigt werden muss. Unabhängig von der Zähnezahl muss jedes Planetenrad einen bestimmten Zahnabstand aufweisen, um einen korrekten Eingriff mit dem Hohl- oder Sonnenrad zu gewährleisten. Der Kopfdurchmesser ist in der Konzeptphase üblicherweise unbekannt, der Teilkreisdurchmesser kann jedoch als erste Näherung verwendet werden. Asymmetrische Schrägverzahnungen können zudem unerwünschte Geräusche verursachen.

Verschiedene Größen

Planetengetriebe gibt es in verschiedenen Größen und Ausführungen. Sie bestehen aus dem Sonnenrad, dem Zentralrad (meist die Eingangswelle) und den Planetenrädern (den Außenrädern). Ein Planetenradträger verbindet die Planetenräder mit der Ausgangswelle. Die primären und sekundären Merkmale des Planetengetriebes sind wichtige Faktoren. Daneben spielen auch Preis, Lieferzeit und weltweite Verfügbarkeit eine Rolle. Manche Hersteller reagieren schneller auf Anfragen als andere. Zwar können manche jedes Planetengetriebe auch ab Lager liefern, sind aber in der Regel teurer.
Das Lastverteilungsverhalten eines Planetengetriebes ist vergleichbar mit dem eines Stirn- oder Schrägverzahnungsgetriebes. Bei geringen Lasten werden die einzelnen Zahnradpaare nur geringfügig belastet, während andere Bauteile minimale Verformungen aufweisen. Im Allgemeinen wird das Lastverteilungsverhalten hauptsächlich durch Montage- und Fertigungstoleranzen beeinflusst. In diesem Fall tragen die elastischen Verformungen dazu bei, diese Einflüsse auszugleichen. Das Lastverteilungsverhalten eines Planetengetriebes verbessert sich mit zunehmender Last.
Planetengetriebe gibt es in verschiedenen Größen. Am häufigsten sind Getriebe mit zwei oder drei Planetenrädern. Größe und Art der Planetenräder bestimmen die Übersetzung. Planetengetriebe sind in verschiedenen Stufen erhältlich, wodurch sich mehrere Übersetzungsverhältnisse ergeben. Manche Hersteller bieten kleine, andere größere Planetengetriebe an. Bei speziellen Anwendungen sollten Sie unbedingt Drehmoment, Zahnflankenspiel und Übersetzungsverhältnis prüfen.
Unabhängig von der Leistung muss das Planetengetriebe auf die Antriebsgröße abgestimmt sein. Einige Hersteller bieten auch rechtwinklige Ausführungen an. Diese Getriebe verfügen über zusätzliche Zahnradsätze, beispielsweise eine Schneckengetriebestufe. Rechtwinklige Ausführungen eignen sich ideal, wenn das Abtriebsdrehmoment variiert werden muss. Achten Sie bei der Dimensionierung des Planetengetriebes auf die korrekte Ausrichtung der Antriebswellen.

Anwendungen

Dieser Bericht liefert wichtige Informationen zum globalen Markt für Planetengetriebe, einschließlich Marktgröße und -prognose, Wettbewerbsumfeld und Marktdynamik. Er enthält zudem Marktschätzungen für Unternehmens- und Produktsegmente sowie Endnutzer. Darüber hinaus umfasst der Bericht Analysen auf regionaler und Länderebene, Marktanteilsschätzungen und Informationen zu Fusionen und Übernahmen. Der Bericht bietet außerdem eine detaillierte Analyse der wichtigsten Marktteilnehmer.
Planetengetriebe finden am häufigsten Anwendung in der Automobilindustrie, wo sie die Kraftverteilung zwischen den beiden Rädern der Antriebsachse steuern. Bei Allradfahrzeugen wird dieses System durch ein Mitteldifferenzial ergänzt. In Hybridfahrzeugen kombiniert ein Summengetriebe den Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor und schafft so ein Hybridfahrzeug mit nur einem einzigen Getriebe.
Im globalen Markt für industrielle Planetengetriebe werden kundenspezifische Planetengetriebe häufig für fahrerlose Transportsysteme, Intralogistik und Agrartechnik eingesetzt. Diese Getriebe ermöglichen kompakte Bauweisen, selbst bei beengten Platzverhältnissen. Ein dreistufiges Planetengetriebe erreicht ein Drehmoment von bis zu 300 Nm und kann Radiallasten von bis zu 12 kN aufnehmen. Für Empfängersysteme ist die Positioniergenauigkeit entscheidend. CZPT hat ein zweistufiges Planetengetriebe entwickelt. Dessen interne Zahnradspannung reduziert das Torsionsspiel, und für hochwertige Signale werden häufig manuelle Steuerungen verwendet.
Die Anzahl der Planetenräder ist nicht festgelegt, beträgt aber in industriellen Anwendungen mindestens drei. Je mehr Planetenräder ein Getriebe enthält, desto höher ist das übertragbare Drehmoment. Darüber hinaus greifen die Planetenräder im Betrieb gleichzeitig ineinander, was zu einem hohen Wirkungsgrad und einem hohen übertragbaren Drehmoment führt. Planetengetriebe bieten viele weitere Vorteile, darunter geringerer Wartungsaufwand und hohe Drehzahlen.

editor by CX