Ein Getriebe (hauptsächlich bezeichnet Untersetzungsgetriebe oder Getriebe genannt) ist ein mechanisches System, das Geschwindigkeit und Drehmoment zwischen einer Stromquelle (z. B. einem Elektromotor) und angetriebene Ausrüstung. Mithilfe von Zahnrädern wird eine präzise Kraftübertragung erreicht und gleichzeitig die Maschine vor übermäßiger Belastung geschützt.
Schlüsselfunktionen:
✔ Geschwindigkeitsreduzierung/-erhöhung (Übersetzungsverhältnisse ändern die Drehzahl)
✔ Drehmomentvervielfachung (Höheres Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen)
✔ Richtungswechsel (90° oder 180° Kraftumlenkung)
✔ Lastanpassung (passt die Motorleistung an die Lastanforderungen an)
2.1 Nach Getriebeanordnung
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Typ |
Eigenschaften |
Effizienz |
Am besten für |
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Paralleler Schaft (Stirnrad/Helix) |
Einfach, kostengünstig |
95-98 % |
Förderer, Pumpen |
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Rechtwinklig (Abschrägung/Schnecke) |
90° Kraftübertragung |
50–98 % |
Verpackung, Aufzüge |
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Planetengetriebe |
Kompakt, hohes Drehmoment |
95-97 % |
Robotik, Elektrofahrzeuge |
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Harmonischer Antrieb |
Kein Spiel, hohes Übersetzungsverhältnis |
80-90 % |
Luft- und Raumfahrt, Medizin |
2.2 Auf Antrag
Industriegetriebe: Schwerlastbetrieb (Stahlwerke, Brecher)
Präzisionsgetriebe: Geringes Spiel (CNC, Robotik)
Fahrzeuggetriebe: Manuell/Automatisch (Pkw, Lkw)
Spezialgetriebe: Kundenspezifische Übersetzungsverhältnisse (Windkraftanlagen, Schifffahrt)
3.1 Grundprinzipien
Übersetzungsverhältnis = Eingangszähne ÷ Ausgangszähne
*(Beispiel: 30-Zahn-Zahnrad treibt 60-Zahn-Zahnrad an → 2:1-Untersetzung)*
Drehmomentbeziehung:
Ausgangsdrehmoment = Eingangsdrehmoment × Verhältnis × Effizienz
3.2 Schlüsselkomponenten
✔ Eingangswelle (verbindet sich mit der Stromquelle)
✔ Zahnräder (Stirnrad, Stirnrad, Schnecke, Planetengetriebe)
✔ Abtriebswelle (liefert modifizierte Leistung)
✔ Gehäuse (Enthält Schmiermittel, schützt Bauteile)
✔ Lager (unterstützen rotierende Elemente)
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Parameter |
Bedeutung |
Typischer Bereich |
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Verhältnis |
Geschwindigkeitsänderungsfaktor |
1,5:1 bis 300:1+ |
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Drehmomentbewertung |
Maximales sicheres Ausgangsdrehmoment |
10 Nm bis 1.000.000 Nm+ |
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Effizienz |
Leistungsverlust im System |
50 % (Schnecke) bis 98 % (Helix) |
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Gegenreaktion |
Rotationsspiel zwischen den Zahnrädern |
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Montage |
Installationskonfiguration |
Fuß, Flansch, Schaft, Hohlbohrung |
Fertigung: Förderanlagen, Extruder, Pressen
Transport: Automobilgetriebe, Flugzeugfahrwerke
Energie: Getriebe von Windkraftanlagen, Wasserkraftwerke
Robotik: Gelenkaktuatoren, Präzisionspositionierung
Bauwesen: Kräne, Betonmischer
6.1 Wichtige Auswahlfaktoren
Leistungsanforderungen (PS/kW und Drehmomentbedarf)
Geschwindigkeitsbereich (Eingangs-/Ausgangsdrehzahl)
Arbeitszyklus (kontinuierlicher vs. intermittierender Betrieb)
Umgebungsbedingungen (Temperatur, Staub, Feuchtigkeit)
Präzisionsanforderungen (Spielanforderungen)
6.2 Dimensionierungsprozess
Bestimmen Sie Eingangsleistung und Geschwindigkeit
Berechnen Sie die erforderliche Abtriebsgeschwindigkeit/das erforderliche Drehmoment
Wählen Sie den geeigneten Getriebetyp und das richtige Übersetzungsverhältnis
Stellen Sie sicher, dass die Größe den Platzbeschränkungen entspricht
7.1 Schmiersysteme
Ölbad: Die gebräuchlichste Methode
Fett: Für kleine/langsam laufende Einheiten
Zwangsschmierung: Für Hochleistungsanwendungen
7.2 Häufige Fehlerzeichen
Ungewöhnliche Geräusche (Getriebeverschleiß, Lagerausfall)
Öllecks (Verschlechterung der Dichtung)
Überhitzung (ungenügende Schmierung)
Vibration (Fehlausrichtung, verschlissene Komponenten)
✅ Smart Gearboxes (IoT-fähige Zustandsüberwachung)
✅ Hocheffiziente Designs (optimierte Zahnprofile)
✅ Verbundwerkstoffe (leichte, langlebige Zahnräder)
✅ Integriertes Motor-Getriebe Einheiten (Kompakte mechatronische Systeme)
Getriebe sind grundlegende Kraftübertragungskomponenten, die branchenübergreifend einen effizienten Maschinenbetrieb ermöglichen. Die richtige Auswahl und Wartung sorgen für optimale Leistung und Langlebigkeit.
