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Overbrenging

Übertragung oder Übertragung sind Sammelbezeichnungen der verschiedenen Techniken zur Übertragung und Transformation Fähigkeiten. Ein Arbeitsgerät benötigt bestimmte Geschwindigkeiten, Kräfte oder Paare die von der Drehzahl und dem Drehmoment des FahrtMotor. Deshalb muss zwischen Antriebsmotor und Maschine ein (variables oder unveränderliches) Getriebe verwendet werden. Die vier Hauptgruppen von Getrieben sind: mechanische Getriebe, hydraulische Getriebe, pneumatische Getriebe und elektrische Getriebe (die Namen "Getriebe" und "Antrieb" werden oft synonym verwendet).

Mechanische Getriebe

Dies ist die größte und auch die älteste Gruppe innerhalb der Getriebefamilie. Ein Überblick:

Riemengetriebe

Riemengetriebe mit Flachriemen

Riemengetriebe besteht aus zwei parallelen Wellen, auf denen Riemenscheiben montiert sind, Riemenscheiben oder Riemenscheiben namens. Diese beiden Scheiben sind durch ein endloses Band verbunden. Wenn die Scheiben den gleichen Durchmesser haben, drehen sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit. Wenn die Durchmesser nicht gleich sind, haben sie unterschiedliche Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeiten lassen sich nach folgender Formel berechnen: d1∙n1=d2∙n2. Dabei stehen d1 und d2 für die Durchmesser zweier Scheiben und n1 und n2 für deren U/min (in Umdrehungen pro Minute oder manchmal auch pro Sekunde). Durch den unvermeidbaren Schlupf dreht sich die Abtriebsscheibe etwas langsamer, als sie laut Formel sollte. Zahnriemen habe diesen Nachteil nicht.

Um unterschiedliche Drehzahlen zu ermöglichen, sind auf jeder Welle Scheiben unterschiedlichen Durchmessers nebeneinander montiert. Auch eine stufenlose Drehzahlregelung ist möglich, siehe variomatik.

Beide Scheiben drehen in die gleiche Richtung (d. h. wenn die schwimmende Scheibe im Uhrzeigersinn dreht, dreht sich die angetriebene Scheibe auch im Uhrzeigersinn). Durch kreuzweises Anlegen des Riemens können zwei Riemenscheiben gegenläufig gedreht werden. Eine solche Anordnung wird jedoch nicht empfohlen, da Reibung an der Kreuzung zu einem schnellen Verschleiß des Riemens führt.

Als Kupplung wird häufig ein Riemengetriebe verwendet. Anschließend werden zwei Scheiben gleichen Durchmessers nebeneinander montiert. Eine Scheibe wird angetrieben, die andere steht still. Der Riemen kann jederzeit von einer Riemenscheibe zur anderen bewegt werden, während sich die angetriebene Riemenscheibe weiter dreht.

Früher wurden Gürtel aus reinem Leder aufgrund der hohen Reibwerte eingesetzt, die dadurch den Schlupf minimieren. Ein Beispiel für einen solchen Riemen ist in der Abbildung zu sehen. Allerdings ist die maximal zu übertragende Kraft bei diesen Lederriemen geringer als bei Verbundriemen oder Verbundriemen.

Zur Übertragung großer Kräfte wird ein Verbundriemen verwendet. Normalerweise besteht es aus drei Schichten. Eine Laufschicht mit günstigen Reibungseigenschaften (oft aus Chromleder), eine zugfeste Oberfläche aus Kunststoff aufgrund der hohen Zugfestigkeit und geringe Dehnung und eine Schutz- oder Deckschicht aus möglicherweise neu verchromtem Leder. Der Schlupf solcher Riemen ist sehr gering, was zu einem sehr hohen Effizienz (bis ca. 98%) und eine lange Lebensdauer.

Getriebe

Zahnradgetriebe: So geht's

Getriebe besteht aus mindestens zwei Getriebe. Dieses Getriebe ist nicht für die Übertragung von Bewegungen über große Distanzen geeignet, da die Übertragungsstrecke die Summe der Radien der beiden Zahnräder ist, aber es ist sehr gut für die Bewegungsübertragung geeignet, da es möglich ist, zwei Zahnräder mit sehr unterschiedliche Durchmesser arbeiten problemlos zusammen. Die Formel zur Berechnung der Drehzahlen der treibenden und angetriebenen Zahnräder lautet z1∙n1=z2∙n2. Dabei stehen z1 und z2 für die Zähnezahl zweier Räder und n1 und n2 für deren Drehzahlen (in Umdrehungen pro Minute). Die Zahnräder drehen sich gegenläufig. Soll sich das Abtriebsrad in die gleiche Richtung wie das Antriebsrad drehen, wird ein Zwischenrad zwischen die beiden gelegt. Dieses Zwischenrad verändert nicht die Geschwindigkeiten zweier Räder (ermittelt nach obiger Formel).

Zahnräder können mit gerader oder schräger Verzahnung versehen werden. Bei zylindrischen Zahnrädern müssen ihre Achsen parallel sein, bei konischen Zahnrädern sind ihre Achsen abgewinkelt, so dass sich die Verlängerungen der Achsen schneiden.

Historisch gesehen erlebte das Zahnradgetriebe sein goldenes Zeitalter im Mittelalter, schließlich war sie der Hauptbestandteil von Turmuhren, den technologischen Meisterwerken der Zeit.

Interessanterweise muss das Zahnrad mindestens sechs Zähne haben, um normal zu funktionieren, also ohne Schlag zu rotieren. In dem Russisch ist das Wort für Zahnrad, шестерёнка, das direkt von dem Wort „sechs“ (шесть) abgeleitet ist.

Schneckengetriebe

Schneckengetriebe
sehen Schneckenrad für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Eine Schnecke und ein Schneckenrad gelten als Zahnräder. Wird die "Schnecke" (ein Schrägzahnrad) von außen angetrieben, dreht sich das Zahnrad langsam (z.B. ein Zahn pro Schneckenumdrehung), aber mit einem hohen Paar. Versucht man das Zahnrad als Rückwärtsantrieb zu nutzen, lässt sich das System nicht bewegen: Die Zahlenkombination verriegelt sich selbst. Ein Antrieb durch das Zahnrad wäre nur möglich, wenn die Zähne von Schnecke und Schneckenrad sehr schräg ausgeführt sind, was nicht üblich ist, es sei denn, es wird eine Übertragung mit relativ kleinem Drehmoment oder Drehmoment benötigt. Geschwindigkeitsunterschied zwischen zwei Achsen, die senkrecht aufeinander stehen, aber nicht in derselben Ebene liegen Tellerrad nicht geeignet und der Nachteil der höheren Reibung muss in Kauf genommen werden (siehe auch Hypoid Ausrüstung, beispielsweise Meccano Art.-Nr. 211) Ein Schneckengetriebe eignet sich sehr gut für große Drehzahluntersetzungen (Umdrehungen pro Minute).

Kettenübertragung

Kettenrad und Kette

Das Kettenübertragung, vor allem für seine Anwendung bei Fahrrädern bekannt, vereint die Eigenschaften von Riemen- und Zahnradgetrieben. Wie bei der Riemenübertragung eignet sich die Kettenübertragung zur Übertragung von Bewegungen über größere Distanzen (als bei der Zahnradübertragung). Auch hier müssen die Achsen parallel sein und die Kettenräder in die gleiche Richtung drehen. Wie ein Zahnradgetriebe leidet auch ein Kettengetriebe nicht unter Schlupf. Kettengetriebe können größere Kräfte aufnehmen als Riemengetriebe, andererseits erfordert Kettengetriebe mehr Wartung (Schmierung). Die Kettenübertragung macht auch mehr Geräusche.

Ein Kettenrad ähnelt einem Kettenrad, die Form der Zähne unterscheidet sich jedoch.

Kardangetriebe

Kardan- oder Kreuzgelenk
Kardangetriebe

EIN Kardanantrieb dient zur Bewegung über eine große Distanz zwischen zwei sich in ihrer Verlängerung kreuzenden Wellen und besteht aus zwei Kreuzgelenken und einer sogenannten Kardanwelle dazwischen. Wie das funktioniert, lässt sich anhand von Abbildungen ableiten. Logischerweise drehen beide Achsen in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit. Kleine Drehzahlschwankungen treten jedoch in der Abtriebswelle auf. Eine typische Lösung hierfür ist die Verwendung von zwei Kardangetrieben, die sich gegenseitig die Variationen aufheben.

Hebelwirkung

sehen Hebelwirkung für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Das Hebel ist die älteste und am einfachsten zusammengesetzte Übertragung innerhalb dieser Gruppe. Zum Beispiel erfolgt die Hebelwirkung im menschlichen Körper über unsere Knochen, Muskeln und Sehnen. Aber auch Scheren, Zangen und Nussknacker, Schreibmaschinen, Zugbrücken und Klaviere würden ohne Hebel nicht funktionieren.

  • eine Bürde
  • eine Kraft
  • ein Arm
  • und ein Drehpunkt.

Hydraulisches Getriebe

Hydraulisches Getriebe ist speziell geeignet für die Übertragung großer Leistungen und/oder großer linear Kräfte in einem hydraulischer Zylinder. Bei dieser Übertragung mechanische Energie des Antriebsmotors in a Pumpe konvertiert zu hydraulische Energie aus Öl: Öldruck und Ölfließen. Diese hydraulische Energie kann rotierend oder übersetzenMotor wieder in mechanische Energie umgewandelt werden. Ein solches Stufengetriebe wird verwendet in Bagger, Winde und Kranfährt, Spritzgussmaschinen, Ladepumpen, und so weiter. Besondere Vorteile sind die hohe Energiedichten und die ausgezeichneten (vorzugsweise verlustfrei) Absprachen.

Elektrische Übertragung

sehen Diesel-elektrischer Antrieb für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Dieses Getriebe ist wie ein hydraulisches Getriebe für die Übertragung großer Kräfte geeignet. Es besteht aus einem Stromkreis, in dem der Motor Generator fährt; der so erzeugte Strom dient als Energiequelle für einen anderswo platzierten Elektromotor, die sogenannte dieselelektrisch Antrieb oder Antrieb.

Heute ist diese Art der Übertragung oft in den Nachrichten wegen der Hybridfahrzeuge, die es benutzen. Dies kann den Eindruck erwecken, dass dieses System eine moderne Erfindung ist, aber Diesellokomotiven sind seit den 1920er Jahren mit elektrischen Getrieben ausgestattet.

Siehe auch

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