Eine Kurzanleitung zum Planetengetriebe

Wofür wird ein Planetengetriebe verwendet?

Ein Planetengetriebe ist eine Art Untersetzungsgetriebe, bei dem die Eingangs- und die Ausgangswelle ausgerichtet sind, wodurch die Eingangsdrehzahl reduziert und die größte Drehmomentdichte in einer kompakten Konfiguration bereitgestellt wird. Das für Elektromotoren weit verbreitete Untersetzungsgetriebe wird auch als Planetenuntersetzungsgetriebe oder Inline-Planetengetriebeuntersetzungsgetriebe bezeichnet.

Neben dem Planetengetriebe gibt es eine große Auswahl an anderen Untersetzungsarten. Am gebräuchlichsten ist die Getriebeform. Die universellen Ziele dieser Untersetzungsgetriebe bestehen in erster Linie darin, die Eingangsdrehzahl des Motors zu steuern und zu verringern und durch den Drehzahlreduzierungsprozess die präzise, ​​richtige Ausgangsdrehzahl bereitzustellen. Diese Ausgabegeschwindigkeit kann die Betriebsrate, Effektivität und verfügbare Arbeitsplätze der beweglichen Teile in den motorisierten Maschinen bestimmen. Zweitens multiplizieren die Getriebe mit den Getriebemechanismen die Drehmomente, um die Leistung der festen Mechanismen der Maschinen zu optimieren. Mit einem Planetengetriebe lässt sich die Motordrehzahl auch bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen optimal regeln.

Bau eines Planetengetriebes

Das Untersetzungsdesign des Planetengetriebes besteht im Wesentlichen aus einem zentralen „Sonnenrad“, einem Außenring, den Planetenrädern und auch einem Träger. Der Außenring wird auch als Innenrad bezeichnet, da die Verzahnung nach innen zeigt. Bei diesem Planetenradgetriebe kämmen die Planetenräder mit dem zentralen Sonnenrad. Diese Planetenräder kämmen auch mit dem stationären Ring. Die Anordnung ermöglicht es den Planetenrädern, die im Abstand eingestellt und durch den Träger gehalten werden, um das Sonnenrad in der Mitte zu rotieren.

Die Eingangsleistung dreht das Sonnenrad, folglich das Planetenrad Zahnräder herum drehen sich auch auf den Achsen. Der Träger dreht sich mit den Zahnrädern und enthält die Ausgangswelle. Der Unterschied in der Anzahl der Zahnradzähne zwischen den Arbeitszahnrädern lässt das Abtriebszahnrad langsamer laufen, wodurch die Drehzahlreduzierung vervollständigt und ein ideales Drehmoment bereitgestellt wird. Die angemessene Höhe des Drehmoments, das das Untersetzungsgetriebe des Planetengetriebes erzeugen sollte, sollte kritisch identifiziert und berechnet werden, und dies beeinflusst auch maßgeblich, ob der Untersetzungstyp für die Anwendung am besten geeignet ist. Bei einigen komplexen motorisierten Arbeiten sollten viele physikalische Faktoren bei der Berechnung berücksichtigt werden, z. B. Reibung, Widerstand, Schwerkraft, Trägheit und vieles mehr. Diese Faktoren sollten durch ein ausreichendes Drehmoment berücksichtigt und widerstanden werden, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung reibungslos läuft.

Bei kompakten Planetengetrieben sollten die Roll- und Gleitflächen der beweglichen Komponenten immer mit Öl, Fett oder synthetischem Gel geschmiert werden. Das Untersetzungsgetriebe enthält eines dieser Schmiermittel, um nicht nur die Zahnräder vor Verschleiß zu schützen, sondern auch Geräusche, Vibrationen und das Risiko übermäßiger Hitze zu reduzieren und eine reibungslose Funktion zu gewährleisten.

Wo werden Planetengetriebe eingesetzt?

Mit ausgezeichneter Drehzahlregelung und relativ hohem Drehmoment sind Planetengetriebe eine beliebte Wahl für Maschinisten. Heutzutage werden Planetengetriebe häufig für Medizin- und Baumaschinen sowie für eine breite Palette von metallverarbeitenden Produkten wie Schweißautomaten, Verkaufsautomaten, Materialhandhabungsmaschinen und Fördersystemen oder Lebensmittelverarbeitungsgeräten wie automatischen Mixern und vielen mehr eingesetzt.

Planetengetriebe werden auch häufig in Automatikgetriebesystemen verwendet. Zum Beispiel, um das Drehmoment im Roboter zu erhöhen, die Geschwindigkeit der Walzen in einer Presse zu reduzieren, die Artikel präzise zu positionieren und andere 3D-Druck- und moderne Transportanwendungen. Die ideale Drehzahlregelbarkeit eines Elektromotors, der konstant korrekte Ausgangsdrehzahlen mit minimalem Spiel liefert, macht das Planetengetriebe zu einer unverzichtbaren Investition für Bewegungssteuerungssysteme.

Vorteile von Planetengetrieben

Planetengetriebe sind die ideale Wahl, die typischerweise alle Designs von Servomotoranwendungen erfüllt. Der Untersetzungsgetriebe hat im Vergleich zu anderen Getriebetypen eine viel kompaktere Bauweise, die eine längere Lebensdauer und einen geringen Wartungsaufwand bieten. Daher ist dieser Typ ideal für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen.

Außerdem bietet der Untersetzungstyp eine hervorragende Drehmomentübertragung mit idealer Steifigkeit, erzeugt aber im Betrieb weniger Lärm. Wenn es um die Drehmomentdichte geht, sind Planetengetriebe eine beliebte Wahl für Maschinisten, da sie das höchste Nenndrehmoment haben. Als Nenndrehmoment wird das maximal zulässige Dauerdrehmoment bezeichnet, das im System auf die Abtriebswelle wirken darf, das entweder durch die konstante Leistung des Motors oder durch die konstante Belastung des Getriebesystems definiert ist.

Bei der Planetenradkonstruktion des Planetengetriebes sind viele Zahnradzähne gleichzeitig im Eingriff, wodurch eine so leistungsstarke Drehzahlreduzierung bei relativ kleiner und kompakter Bauweise erreicht wird. Innerhalb des Prozesses gibt es eine geringe Trägheit, die auf den Servomotor zurückgespiegelt wird. Diese hier erwähnten Zähne teilen sich leicht die Last und ermöglichen es dem Untersetzungsgetriebe, ein höheres Drehmoment zu transportieren und eine große Geschwindigkeitsreduzierung für verschiedene Servoanwendungen bereitzustellen.

Nachteile von Planetengetrieben

Die kritische und präzise Herstellung und Montage des komplexen Planetengetriebedesigns machen das Produkt zu einer weniger wirtschaftlichen Lösung zur Geschwindigkeitsreduzierung. Die hochpräzise Fertigung dieses Untersetzungsgetriebes ist äußerst wichtig, um Unwuchten zu vermeiden. Wenn beispielsweise ein einzelnes Planetenrad zu nahe am zentralen Sonnenrad montiert wird als die anderen Planetenräder, können die in der Anordnung auftretenden Unwuchten zu erheblichem vorzeitigem Verschleiß sowie zu Betriebsausfällen führen.

Ein weiterer Nachteil der Verwendung des Planetengetriebe ist Wärmeableitung. Die kompakte Bauweise erschwert die Wärmeableitung des Planetengetriebes, daher ist ein Kühlelement wie Schmieröl erforderlich, insbesondere wenn es für Aufgaben verwendet wird, die konstant mit hoher Geschwindigkeit arbeiten.