KEM Konstruktion 01-02.2024

Bild: ebm-papst
Bild: ebm-papst
Die Hüllschnittkurve gibt die Geometrie der Kronenradflanke wieder.
Die Linienlast zeigt die auf Millimeter normierte Kraft an der Flankenlinie
des Kronenradzahns.
lich notwendig, um die gewünschte Leistung
zu erreichen. Zusätzlich ist axiale Belastung
der Schnecke durch entsprechend
dimensionierte Axiallager aufzufangen.
Bei den Kronenradgetrieben EtaCrown und
EtaCrownPlus aus dem modularen Antriebssystem
von ebm-papst ist das anders:
Das evolventische Antriebsritzel baut zylinderförmig
und der Kontakt zwischen Ritzel
und Abtriebsrad ist ein Wälzkontakt. Es treten
kaum Reibungsverluste auf. Der Wirkungsgrad
liegt daher auch bei hohen Untersetzungen
im Bereich von 90 %. Die
Motorleistung steht so fast vollständig der
Antriebsaufgabe zur Verfügung. 10 % Verlustleistung
gegenüber bis zu 75 % bei herkömmlichen
Schneckenradausführungen –
Kaum Reibungsverluste: Das evolventische Antriebsritzel
beim Kronenradgetriebe baut zylinderförmig. Der Kontakt
zwischen Ritzel und Abtriebsrad ist ein Wälzkontakt.
Bild: ebm-papst
abhängig von der gewählten Untersetzung
– sind auch bei kleinen Antrieben ein enormes
Sparpotential. Oft kann man den
Antriebsmotor zudem kleiner dimensionieren
und Bauraum sowie Kosten sparen.
Verzahnungstechnik und
patentierte Schmierung
Die Kronenradgetriebe decken in unterschiedlichen
Baugrößen die Untersetzungen
im einstufigen Bereich bis 10:1, zweistufig
bis 113:1 und dreistufig bis 289:1
ab. Dabei erfüllen die Getriebe höchste
Anforderungen. So hat ebm-papst gemeinsam
mit dem Lehrstuhl für Maschinenelemente
(FZG) der TU München im
Rahmen eines Förderprojekts (Bayerische
Forschungsstiftung: AZ-1379–19, Sachbearbeiter:
J.-F. Hochrein) umfangreiche
Forschungen rund um die Verzahnungstechnik
betrieben.
In diesem Zusammenhang wurde eine
Software entwickelt, mit deren Hilfe sich
erstmals für die Auslegung wichtige Parameter
realistisch berechnen lassen, wie
Geometriebestimmungen oder Zahnkontaktanalysen
unter Last. Hüllschnittkurven
beispielsweise geben die Geometrie
der Kronenradflanke und deren Grenzbereiche
wieder oder die Linienlast zeigt die
auf Millimeter normierte Kraft an der
Flankenlinie des Kronenradzahns. Die
Gleitgeschwindigkeiten zeigen an, wie
groß die Abwälzgeschwindigkeiten an der
Kronenradflanke sind. Die Werte
werden auf leistungsfähigen
Prüfständen validiert und
dienen schlussendlich
auch der Fertigungsoptimierung.
Auch die Schmierung
wurde verbessert. Normalerweise
gibt es bei Getrieben
immer das Problem,
dass das Schmiermittel aus
den Verzahnungsbereichen der
Getriebezahnräder nach und nach verdrängt
wird und sich in benachbarten Bereichen
ansammelt. Die Verzahnungen
werden dadurch über die Lebensdauer
nicht optimal geschmiert, was zu einem
KEM Konstruktion|Automation » 01-02 | 2024 25