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Schneckengetriebe

Ein Schneckengetriebe ist ein Untersetzungsgetriebe, das ein Schneckenrad nutzt, um die benötigte Kraft zu reduzieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Untersetzungsgetrieben sind diese Einheiten klein und benötigen geringe Leistungsaufnahmen. Dies verringert zwar ihren Wirkungsgrad, doch ihre niedrigen Kosten und die kompakte Bauweise gleichen diesen Nachteil teilweise aus. Allerdings weisen diese Untersetzungsgetriebe auch Nachteile auf, darunter die Neigung zum Blockieren beim Rückwärtsfahren.

hohe Effizienz

Hocheffiziente Schneckengetriebe eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen hohe Leistung, Wiederholgenauigkeit und Präzision entscheidend sind. Sie bestehen aus einem Hypoid-Eingangszahnrad und einem Hypoid-Ausgangs-Kegelrad. Die Eingangsschnecke dreht sich senkrecht zur Ausgangsschnecke, sodass sich das Ausgangszahnrad bei jeder Umdrehung der Eingangsschnecke einmal dreht. Diese Anordnung reduziert die Reibung (eine weitere Quelle von Energieverlusten) in einem hocheffizienten Schneckengetriebe auf mindestens zwei Bogenminuten.
Im Vergleich zu Schneckengetrieben bieten Hypoid-Getriebemotoren mehrere Vorteile, darunter geringere Betriebskosten und einen höheren Wirkungsgrad. So können Hypoid-Getriebemotoren beispielsweise auch bei hohen Untersetzungsverhältnissen ein höheres Drehmoment übertragen. Zudem sind sie effizienter als Schneckengetriebe, wodurch sie mit einem kleineren Motor die gleiche Leistung erbringen können.
In den letzten Jahren wurde die Effizienz von Schneckengetrieben deutlich verbessert. Hersteller haben große Fortschritte bei Materialien, Konstruktion und Fertigung erzielt. Neue Konstruktionen, darunter doppelwandige Schneckengetriebe, steigern die Effizienz um 3 bis 8 Prozent. Diese Verbesserungen wurden durch unzählige Stunden an Tests und Entwicklung ermöglicht. Schneckengetriebe bieten zudem niedrigere Anschaffungskosten und eine höhere Überlastfähigkeit als vergleichbare Systeme.
Schneckengetriebe sind beliebt, weil sie maximale Untersetzung auf kleinstem Raum ermöglichen. Ihre kompakte Bauweise macht sie ideal für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Leistung, und sie sind geräuscharm. Zudem bieten sie ein höheres Drehmoment und eine bessere Stoßfestigkeit. Schließlich sind sie eine wirtschaftliche Option zur Reduzierung des Energiebedarfs des Geräts.

geringes Rauschen

Geräuscharme Schneckengetriebe sind für den Einsatz in industriellen Anwendungen konzipiert. Diese Getriebeart benötigt weniger Lager und kann in verschiedenen Einbaulagen verwendet werden. Typischerweise handelt es sich bei einem Schneckengetriebe um ein einstufiges Getriebe mit nur einer Welle und einem Zahnrad. Aufgrund des geringen Geräuschpegels ist das Schneckengetriebe leiser als andere Getriebearten.
Zur Geräuschreduzierung kann ein Schneckengetriebe in die elektrische Servolenkung integriert werden. Schneckengetriebe sind in verschiedenen Ausführungen und aus unterschiedlichen Materialien erhältlich. Die folgenden drei Schritte erläutern die Komponenten eines geräuscharmen Schneckengetriebes.
Schneckengetriebe lassen sich im 90°-Winkel zur Eingangswelle montieren und sind mit verschiedenen Hohl- oder Vollwellen erhältlich. Diese Getriebe eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Geräuscharmut wichtig ist. Sie bestehen zudem aus weniger Teilen und sind kleiner als andere Getriebearten, was die Installation vereinfacht.
Schneckengetriebe sind von verschiedenen Herstellern erhältlich. Aufgrund ihrer weiten Verbreitung halten Getriebehersteller umfangreiche Lagerbestände dieser Getriebe vor. Das Schneckengetriebe hat ein genormtes Übersetzungsverhältnis und eine universelle Baugröße. Im Gegensatz zu anderen Lastunterbrechungen müssen Schneckengetriebe nicht für einen spezifischen Anwendungsfall dimensioniert werden.

Tasche

Ein Schneckengetriebe ist ein Getriebemechanismus mit kompakter Bauweise, großem Übersetzungsverhältnis und unter bestimmten Bedingungen selbsthemmender Funktion. Die Schneckengetriebe der Serie werden mit amerikanischer Technologie entwickelt und zeichnen sich durch einen stabilen Kraftlauf, hohe Belastbarkeit, geringe Geräuschentwicklung und kompakte Bauweise aus. Darüber hinaus eignen sie sich für ein breites Spektrum an Stromversorgungen. Allerdings neigen diese Schneckengetriebe zu Leckagen, die in der Regel auf Konstruktionsmängel zurückzuführen sind.
Schneckengetriebe sind in einstufiger und zweistufiger Ausführung erhältlich. Die einstufige Ausführung besteht aus einem Öltank, der das Schneckenrad und die Lager aufnimmt. Die zweistufige Ausführung verwendet ein Schneckenrad mit einer Hülse für das erste Schneckenrad.
Bei der Auswahl eines Schneckengetriebes ist es entscheidend, ein hochwertiges Gerät zu wählen. Eine falsche Getriebewahl kann zu schnellem Verschleiß des Schneckenrads führen. Obwohl Schneckengetriebe im Allgemeinen langlebig sind, hängt ihr Verschleißgrad von der Getriebewahl und den Betriebsbedingungen ab. Beispielsweise können Überbeanspruchung, unsachgemäße Montage oder der Betrieb unter extremen Bedingungen zu schnellem Verschleiß führen.
Schneckengetriebe reduzieren Drehzahl und Drehmoment. Schneckenräder werden zur Drehzahlreduzierung von rotierenden Maschinen oder Trägheitssystemen eingesetzt. Sie gehören zur Gruppe der Kegelräder und weisen eine hohe Gleitkraft auf ihren Eingriffsflächen auf. Daher können Schneckenräder höhere Lasten tragen als Stirnräder. Ihre Herstellung ist jedoch aufwendiger. Aufgrund ihrer hochwertigen Konstruktion eignen sie sich hervorragend für Anwendungen, die hohe Drehmomente und hohe Drehzahlen erfordern.
Schneckengetriebe können mit drei verschiedenen Zahnradtypen gefertigt werden. Bei großen Untersetzungsverhältnissen sind die Eingangs- und Ausgangszahnräder nicht umkehrbar. Das Schneckengetriebe kann jedoch mit mehreren Schneckenwindungen konstruiert werden. Der mehrgängige Schneckenantrieb minimiert zudem die Bremswirkung.

Selbstverriegelungsfunktion

Das Schneckengetriebe ist selbsthemmend, um zu verhindern, dass die Last zurück auf den Boden fährt. Die Selbsthemmung wird durch eine Schnecke erreicht, die mit Zahnstange und Ritzel kämmt. Sobald die Last die höchste Position erreicht hat, wird das Rückwärtssignal deaktiviert. Das nicht-hemmende Teilsystem fährt die Last zurück in ihre Ausgangsposition, während das selbsthemmende Teilsystem in seiner obersten Position verbleibt.
Die Selbsthemmungsfunktion des Schneckengetriebes ist ein wertvolles mechanisches Merkmal. Sie verhindert ein Zurückdrehen und reduziert die Kosten des Bremssystems. Darüber hinaus können selbsthemmende Schneckengetriebe zum Heben und Halten von Lasten eingesetzt werden.
Das selbsthemmende Schneckengetriebe verhindert ein Zurückdrehen der Antriebswelle. Es arbeitet mit der Axialkraft des Schneckenrades. Ein Schneckengetriebe mit Selbsthemmungsfunktion ist eine sehr effiziente Werkzeugmaschine.
Schneckengetriebe sind mit zwei oder vier Zähnen erhältlich. Einseitige Schnecken haben einen einzelnen Zahn, während doppelseitige Schnecken zwei Gewindegänge am Schneckenrad aufweisen. Mehrzahnige Schnecken können bis zu vier Zahneinsätze haben. Schneckengetriebe ermöglichen verschiedene Übersetzungsverhältnisse, ihr Hauptvorteil liegt jedoch in ihrer kompakten Bauweise. Sie bieten eine höhere Belastbarkeit als Kreuzwellen-Schrägverzahnungen.
Die Selbsthemmungsfunktion des Schneckengetriebes kann auch für Zahnradsätze genutzt werden, die nicht unbedingt parallel zur Welle verlaufen. Sie verhindert zudem die Rückwärtsbewegung und ermöglicht die Vorwärtsbewegung. Die Selbsthemmung wird durch eine um das Zahnrad angeordnete Sperrklinke realisiert. Sie ermöglicht außerdem das selektive Koppeln und Entkoppeln der Zahnräder.

hohes Übersetzungsverhältnis

Schneckengetriebe sind eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Übersetzungsverhältnisse zu erhöhen. Diese Getriebe bestehen aus zwei Schneckenrädern – einem Eingangsschneckenrad und einem Ausgangsschneckenrad. Das Eingangsschneckenrad dreht sich senkrecht zum Ausgangsschneckenrad, welches sich ebenfalls senkrecht zu sich selbst dreht. Beispielsweise benötigt ein 5:1-Schneckengetriebe 5 Umdrehungen pro Schneckenrad, während ein 60:1-Schneckengetriebe 60 Umdrehungen benötigt. Diese Anordnung ist jedoch ineffizient, da das Schneckenrad nur Gleitreibung, aber keine Rollreibung erfährt.
Anwendungen mit hoher Untersetzung erfordern viele Umdrehungen des Antriebsrads, um das Abtriebsrad in Bewegung zu setzen. Umgekehrt treten bei Anwendungen mit niedriger Eingangsdrehzahl ähnliche Reibungsprobleme auf, allerdings in unterschiedlichem Ausmaß. Schnecken, die sich langsam drehen, benötigen mehr Energie, um ihre Bewegung aufrechtzuerhalten. Schneckengetriebe können in vielen Systemen eingesetzt werden, aber nur einige eignen sich für Anwendungen mit hohen Drehzahlen.
Schneckengetriebe sind anspruchsvoll in der Herstellung, doch die Hüllkurvenkonstruktion ist die beste Wahl für Anwendungen, die hohe Präzision, hohe Effizienz und minimales Zahnflankenspiel erfordern. Bei der Hüllkurvenkonstruktion werden die Zahnräder und das Schneckengewinde modifiziert, um den Oberflächenkontakt zu verbessern. Allerdings ist diese Art von Schneckengetriebe in der Fertigung teurer.
Schneckengetriebemotoren weisen im Vergleich zu Hypoidgetriebemotoren niedrigere Anfangsübersetzungen auf, wodurch kleinere Motoren eingesetzt werden können. So kann ein 1-PS-Schneckengetriebemotor die gleiche Leistung wie ein 0,5-PS-Motor erzielen. Eine Studie von Agknx verglich zwei verschiedene Getriebemotortypen hinsichtlich Leistung, Drehmoment und Übersetzungsverhältnis. Die Ergebnisse zeigen, dass der 0,5-PS-Hypoidgetriebemotor trotz gleicher Leistung effizienter ist als der Schneckengetriebemotor.
Ein weiterer Vorteil des Schneckengetriebes sind die geringen Anschaffungskosten und der hohe Wirkungsgrad. Es bietet hohe Übersetzungsverhältnisse und ein hohes Drehmoment bei kompakter Bauweise und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Leistung. Schneckengetriebe sind zudem stoßfester.

Bearbeitet von CX am 26.05.2023