Die Stirnradgetriebe von FAULHABER zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und große Laufruhe aus. Damit bieten sie insbesondere für Anwendungen mit mittlerem Drehmoment und niedrigen Drehzahlen hocheffiziente Lösungen. In der spielarmen Ausführung arbeiten die Getriebe mit größtmöglicher Präzision und ermöglichen unter anderem die exakte Positionierung optischer Komponenten.
Ein Stirnrad ist eine auf ihrem Umfang verzahnte Scheibe, also ein einfaches Zahnrad. Stirnradgetriebe erreichen die gewünschte Untersetzung durch die Verbindung von mindestens zwei solchen Zahnrädern mit unterschiedlichem Durchmesser. Ein kleines Stirnrad treibt ein größeres an; durch Division der Durchmesser bzw. Zähnezahlen erhält man das Untersetzungsverhältnis. Die Achsen der Stirnräder verlaufen parallel.
Stirnradgetriebe können mehrere Stufen besitzen. Auf der Achse des Stirnrads mit dem großen Durchmesser sitzt dann ein weiteres kleines Rad, dessen Zähne in die des nächsten, größeren Stirnrads greifen. Für eine weitere Stufe ist dieses wieder mit einem kleinen Stirnrad bestückt und so weiter. Je mehr Stufen das Getriebe hat, desto größer ist das Untersetzungsverhältnis.
Das erste Stirnrad des Getriebes wird von der Abtriebswelle des Motors bewegt und als Motorritzel bezeichnet. Es greift in ein zweites Stirnrad mit einem größeren Durchmesser. Wie oben beschrieben, wird diese Anordnung bei mehrstufigen Getrieben wiederholt. Die letzte Stufe treibt die Abtriebswelle an.
Die Stirnräder greifen jeweils nur an einem Kontaktpunkt in das angeschlossene Stirnrad, was die Reibung und die Geräuschentwicklung minimiert. Die einzige Ausnahme ist das Motorritzel bei einem zweisträngigen Getriebe: Dieses ist in der Mitte zwischen zwei größeren Stirnrädern platziert, die jeweils die erste Stufe eines Strangs für Rechts- und Linkslauf bilden. Es hat daher zwei Kontaktpunkte.
Die Abtriebswelle des passenden FAULHABER-Motors ist mit dem Motorritzel der ersten Stufe des Stirnradgetriebes gekoppelt. Bis zu 13 Stufen sind möglich. Die Spanne der verfügbaren Untersetzungsverhältnisse reicht von 3,1:1 bis 983.447:1. Die Getriebe sind Ganzmetall-Konstruktionen, die mit höchster Präzision gefertigt werden. Das ist die Grundlage für den hohen Wirkungsgrad und die geringe Stromaufnahme der Motor-Getriebe-Kombination. Alle Getriebe sind gleichermaßen für Rechts- und Linkslauf geeignet.
FAULHABER bietet neben einsträngigen Stirnradgetrieben auch spielarme zweisträngige Versionen an. Das Getriebespiel ist bei ihnen auf ein Minimum reduziert, weil die beiden Getriebestränge gegensinnig verdreht werden. Dies geschieht durch zwei Schlitze im Gehäuse, die den Zugriff auf je ein Stirnrad pro Strang erlauben. Die so erreichte Vorspannung wird durch das Einführen des Motorritzels fixiert. Eine zusätzliche Feder ist nicht nötig. Die Schlitze werden anschließend verschlossen.
Die Einstellung der Vorspannung wird in der Fertigung bei FAULHABER durchgeführt. Spielarme Getriebe sind daher nur mit werksseitig montierten Motoren lieferbar.
Die Getriebe erhalten in der Fertigung eine Schmierung für ihre gesamte Lebensdauer; eine Nachschmierung ist also nicht erforderlich. Es stehen spezifische Fette für unterschiedliche Einsatzbedingungen zur Verfügung. Dazu gehören auch Sonderfettungen für Anwendungen unter extremen Bedingungen, etwa im Hinblick auf Temperatur oder Vakuum.
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Die Stirnradgetriebe von FAULHABER sind für das Zusammenspiel mit Kleinstmotoren optimiert. Sie stehen mit Außendurchmessern von 8 bis 22 Millimeter zur Verfügung. Die Anzahl der Getriebestufen kann bei jedem Produkt aus einer Palette unterschiedlicher Versionen gewählt werden, mit mindestens zwei und höchstens dreizehn Stufen. Darüber hinaus gibt es innerhalb der Produktgruppe drei wesentliche Unterscheidungsmerkmale:
Wie oben beschrieben sind die spielarmen Planetengetriebe zweisträngig konzipiert, werkseitig vorgespannt und als fertige Motor-Getriebe-Kombinationen lieferbar.
Bei Stirnradgetrieben, deren Produktbezeichnung mit einem S endet (z.B.: 16/5 S), sind alle Zahnräder aus Stahl gefertigt. Diese sind für höhere Drehmomente geeignet. In der Standardversion kommen auch Zahnräder aus Messing zum Einsatz.
Neben Sinterlagern stehen die Stirnradgetriebe auch mit Kugellagern zur Verfügung. Diese vertragen eine höhere radiale Wellenbelastung.
Die grundlegenden Parameter sind:
Neben diesen Parametern spielen in der Regel mehrere weitere Kriterien eine Rolle. Dazu gehören unter anderem Größe und Gewicht, Wellendurchmesser, Lage und Art der Montagepunkte sowie die äußeren Bedingungen des Einsatzes. Äußere Einwirkungen durch Feuchtigkeit, Staub, Unterdruck oder extreme Temperaturen können eine bestimmte Schutzart, Vakuumtauglichkeit oder einen entsprechenden Temperaturbereich erfordern.
Die Stirnradgetriebe von FAULHABER sind für große Laufruhe sowie hohe Präzision optimiert. Sie sind vor allem für Anwendungen geeignet, in denen nur ein vergleichsweise geringes Drehmoment benötigt wird. Typischerweise handelt es sich dabei um Anwendungen mit kleinem Bauraum, in denen der Antrieb mit wenig Platz auskommen muss.
Im FAULHABER Drive Calculator können Sie die zentralen Anforderungsparameter eingeben. Dort erhalten Sie nach wenigen Klicks konkrete Produktvorschläge, die bereits auf Ihre Anwendung abgestimmt sind. Zudem bietet FAULHABER auch individuelle Lösungen an, einschließlich der Anfertigung anwendungsspezifisch konfigurierter Antriebe mit passend optimiertem Getriebe.
Wenn Sie mehr über die Funktionsweise von FAULHABER-Getrieben, die Berechnung von Untersetzungsverhältnissen oder die Auswahl des passenden Getriebes wissen möchten, empfehlen wir Ihnen unser Webinar zum Thema Getriebetechnologien!