Vorteile hochuntersetzender Exzentergetriebe mit Evolventenverzahnung

Anbieter zum Thema

Alle einstufigen hochuntersetzenden Getriebe haben gemeinsam, dass das Antriebsrad, dass gleichzeitig Hauptrad der Stufe ist, mit der hohen Drehzahl des Motors dreht. Bei mehrstufigen Planetengetrieben reduziert sich die Drehzahl langsam mit jeder Stufe. Dadurch sind diese meist geräuschärmer als alle anderen hochuntersetzenden Getriebe. Deshalb werden Antriebsdrehzahlen über 3000 min^-1 meist vermieden.

Exzentergetriebe verwendet normale Evolventenverzahnung

Das Exzentergetriebe ist im Grundaufbau ähnlich dem Cyclogetriebe. Es wird aber keine teure Verzahnung mit Rollen und Kurvenkörpern verwendet sondern eine normale Evolventenverzahnung mit einem Eingriffswinkel von 20°. Diese Verzahnung lässt sich im Abwälzverfahren durch fräsen oder stoßen mit normalen Werkzeugen hergestellen. Es ist aber auch ein preiswertes Feinstanzen möglich.

Um das Drehen des Exzenterrades zu verhindern, gibt es verschiedene Möglichkeiten: Standardmäßig wird das mindestens dreifache Parallelkurbelgetriebe aus Rollen und Bolzen bestehend verwendet. Daneben ist aber auch ein Kardangelenk oder eine Schmidt- oder Oldhamkupplung einsetzbar.

Dabei kann der Abtrieb entweder das Innenzahnrad, wie beispielsweise bei einem Trommelmotor, oder der Rollenträger sein. Entsprechend kehrt die Drehrichtung um.

Exzentergetriebe sind kleinbauender als andere hochuntersetzende Getriebe

Ebenso wie die Evolventenverzahnung in großen und in sehr kleinen Abmessungen möglich ist, so hat auch das Getriebe einen sehr großen Einsatzbereich. Es sind sowohl einstufige Getriebe von i=1000:1 bei zum Beispiel 200 mm Durchmesser und Modul 0,2 mm mit Zähnezahldifferenz eins möglich, als auch Getriebe mit Zähnezahldifferenz von 10 und i=8:1. Dabei ist der besondere Trick die Evolventenverzahnung entsprechend zu konstruieren.

Die Verzahnung ist bei kleinen Zähnezahldifferenzen flächentragend. Außerdem tragen etwa zehn Prozent der Zähne. Werden gleichzeitig viele stabile Bolzen und Rollen angeordnet, sind sehr hochbelastbare Getriebe mit einer sehr großen Lastreserve zu bauen.

Angewendet werden können diese Getriebe bei Roboterarmgelenken, beispielsweise mit einstufig i=250:1 mit Modul 1 mm ohne Planetenvorschaltstufe. Im Fingergelenk einer Roboterhand lassen sie sich kleinbauend zweistufig mit i=600:1 und Modul 0,4 mm einsetzen. Dabei sind diese Getriebe im Vergleich zu anderen hochuntersetzenden Getrieben einfacher herstellbar und wesentlich preiswerter. Weiterhin sind sie kompakter und kleinbauender als alle anderen hochuntersetzenden Getriebe. (mi)

* Hans-Erich Maul ist Technischer Leiter bei Maul Konstruktionen in Aachen

(ID:26415220)