Planetengetriebe für maximales Drehmoment

Getriebe wandeln die Drehzahl des Motors in die Drehzahl um, die in der Anwendung benötigt wird. Durch Untersetzung – die Wandlung einer hohen Drehzahl in eine niedrigere – wird zugleich das Drehmoment gesteigert. Das Planetengetriebe ist eine besondere Form der Anordnung der Zahnräder, mit denen diese Untersetzung erreicht wird.

Die Zahnräder eines Planetengetriebes ähneln einem Sonnensystem. Um das zentral gelagerte Sonnenrad drehen sich mehrere Planetenräder. Diese sind außen von einem Hohlrad umfasst, das seine Zähne innen hat und die äußere Begrenzung der Planetenkonstellation bildet. Das Größenverhältnis der Räder beziehungsweise die Anzahl ihrer Zähne bestimmt das Untersetzungsverhältnis.

Die Abtriebswelle des Motors ist an die erste Stufe des Planetengetriebes gekoppelt und versetzt sie in Bewegung. Die Getriebe sind oft mehrstufig aufgebaut: Auf dem Hohlrad sitzt ein weiteres Sonnenrad, das weitere Planetenräder und über sie das nächste Hohlrad antreibt – und so weiter. So lässt sich ein sehr breites Spektrum von Untersetzungsverhältnissen erzielen.

Die Planetenräder haben immer zwei Kontaktpunkte, je einen zum Sonnenrad und zum Hohlrad. Sonnen- und Hohlrad weisen so viele Kontaktpunkte auf, wie Planetenräder vorhanden sind. Durch die Vielzahl der Kontaktpunkte wird die Last gleichmäßig verteilt. Damit wird es möglich, bei kompakter Bauweise besonders hohe Drehmomente zu übertragen.

Die Abtriebswelle des passenden FAULHABER-Motors treibt das Sonnenrad der ersten Stufe des Planetengetriebes an. Wie viele weitere Stufen folgen, hängt vom gewünschten Untersetzungsverhältnis ab. Das Spektrum reicht hier von 1:3 bis 1:7.

Die Planetengetriebe von FAULHABER sind grundsätzlich auf eine Maximierung des Drehmoments ausgelegt. Die Verteilung der Last auf zahlreiche Kontaktpunkte macht sie besonders robust und langlebig. Aus demselben Grund sind sie grundsätzlich gut für intermittierenden Betrieb geeignet. Zugleich weisen sie einen besonders hohen Wirkungsgrad auf. Sie eignen sich für Dauer-, Aussetz- und Wechselbetrieb mit häufigem Start/Stopp und Lastwechsel sowie für Rechts- und Linkslauf. Die Auswahl des optimalen Getriebes erlaubt die Verwendung kleinerer Motoren, wodurch die Wirtschaftlichkeit des gesamten Antriebs erhöht wird.

Je nach Produktreihe sind die Zahnräder der Planetengetriebe aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Kunststoffgetriebe sind leichter, leiser und ermöglichen kostengünstige Lösungen. Metallgetriebe können größere Kräfte übertragen und weisen bei gleicher Belastung eine längere Lebensdauer auf. Sie sind zudem für Vakuumanwendungen und hohe Temperaturen geeignet. Die beiden Materialien können auch kombiniert werden. In diesem Fall ist die motorseitige Eingangsstufe mit Zahnrädern aus Kunststoff versehen, um den Geräuschpegel bei hoher Drehzahl niedrig zu halten.

Die Schmierung der Getriebe ist für ihre gesamte Lebensdauer ausgelegt, eine Nachschmierung ist nicht nötig. Für unterschiedliche Anforderungen stehen spezifische Fette zur Verfügung, einschließlich Sonderfettungen für besonders anspruchsvolle Betriebsbedingungen wie extreme Temperaturen oder Vakuum.

Die grundlegenden Parameter sind:

• Gefordertes Abtriebsdrehmoment
• Maximale Eingangsdrehzahl des Getriebes
• Betriebstemperatur
• Baugröße (max. Länge und Durchmesser)
• Schutzart

Darüber hinaus sind in der Regel zahlreiche weitere Kriterien zu berücksichtigen, wie zum Beispiel das Gewicht, die Geräuschentwicklung, die gewünschte Lebensdauer oder die Betriebsart (intermittierend oder Dauerbetrieb). Der Wellendurchmesser, Lage und Art der Montagepunkte sowie die äußeren Bedingungen des Einsatzes spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Feuchtigkeit, Staub, Unterdruck oder extreme Temperaturen können eine bestimmte Schutzart, Vakuumtauglichkeit oder einen besonders großen Temperaturbereich erfordern.

Unter den zahlreichen Produktvarianten von FAULHABER findet sich praktisch immer das passende Getriebe, das die optimale Lösung für Ihren Antriebsstrang bietet. Wie die Motoren zeichnen sich auch die Planetengetriebe durch ihre besonders kompakte Bauweise aus. Sie ermöglichen Antriebskombinationen mit hohem Drehmoment auch bei sehr beengten Verhältnissen.

In unserem Drive Calculator können Sie alle wichtigen Anforderungsparameter eingeben. Sie erhalten nach wenigen Klicks die Getriebe angezeigt, die am besten zu Ihrer Anwendung passen. Zudem bieten wir unseren Kunden auch die individuelle Anfertigung von anwendungsspezifisch konfigurierten Antrieben einschließlich optimiertem Getriebe an.

Weitere Information über die Funktionsweise von FAULHABER-Getrieben, die Berechnung von Untersetzungsverhältnissen und die Auswahl des passenden Getriebes erhalten Sie in unserem Webinar „Best Practice Präzisionsgetriebe“.

FAULHABER bietet Getriebe in zwei Bauformen an: Stirnrad- und Planetengetriebe. Welche Bauform die optimale Lösung bietet, hängt von der Anwendung ab.

Planetengetriebe können deutlich höhere Drehmomente übertragen als Stirnradgetriebe. Wenn dieses Kriterium im Vordergrund steht, sind sie grundsätzlich die erste Wahl. Sie sind außerdem sehr kompakt und weisen ein besonders hohes Drehmoment/Gewicht-Verhältnis auf.

Stirnradgetriebe zeichnen sich durch ihr einfaches Design aus und ermöglichen kostengünstige Lösungen. Sie sind optimal für Anwendungen mit niedrigem Drehmoment und niedrigen Drehzahlen geeignet, hier erreichen sie eine höhere Effizienz. Eine weitere Stärke ist ihre große Laufruhe. Typische Anwendungen für Stirnradgetriebe sind zum Beispiel die hochgenaue Positionierung von optischen Komponenten oder der Antrieb von Türschließsystemen.