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Zykloidengetriebe Bauformen von Zykloidgetrieben

| Autor / Redakteur: Erich Maul / Ute Drescher

Zykloidverzahnungen in Getrieben bieten eine Reihe von Vorteilen. Der Autor zeigt eine Übersicht – ausgehend vom klassischen „Grissongetriebe“ und der Wandlung zum „koaxialen Grissongetriebe“ über das „Zykloiden-Exzentergetriebe“ und dem „Compur-Getriebe“ hin zum „Zykloiden-Akbar-Getriebe“. Abschließendes Highlight ist ein zweifach ineinander gebautes gegeneinander spielfrei verspanntes „Zykloiden-Akbar-Getriebe“.

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(Bild: Maul Konstruktionen GmbH)

Im allgemeinen Maschinenbau werden vor allem Getriebe mit Evolventenverzahnung eingesetzt. Ein Nachteil dieser Verzahnungsart ist die Gleitreibung zwischen den Zähnen. Paart man die Zähne mit einer Rolle empfiehlt sich die Zykloidenverzahnung, die in diesem Fall bessere Wirkungsgrade erreicht und einen geringeren Verschleiß hat. Außerdem lässt sie sich meist spielarm fertigen oder spielfrei vorspannen. Dabei sind Stirnradgetriebe mit parallelen Achsen und koaxiale Exzentergetriebe möglich.

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Unterscheidenlässt sich nach folgenden Bauformen:

  • Bauform A1: Grisson klassisch
  • Bauform A2: Grisson koaxial klassisch mehrfach
  • Bauform A3: Grisson koaxial einreihig mehrfach
  • Bauform B1: Zykloiden-Exzentergetriebe klassisch
  • Bauform B2: Zykloiden- Außenexzentergetriebe
  • Bauform C1: Compur-Getriebe
  • Bauform C2: Compur-Außengetriebe
  • Bauform D1: Zykloiden-Akbar-Getriebe
  • Bauform D2: Zykloiden-Akbar-Außengetriebe
  • Bauform E1: ineinander gebaute Zykloiden-Akbar-Getriebe

Die preiswerte Bauart: das Grisson-Getriebe

Das Standard-Grissongetriebe hat zwei Rollenkränze und eine Daumenkurvenwelle mit zwei um 180° versetzten Daumenkurven. Diese Daumenwelle ist achsparallel zur Rollenradwelle angebracht. Die Daumenkurven stellen Enveloppen der Epizykloiden dar und bilden jeweils Kurve und Gegenkurve zwischen zwei Rollen. Bei dieser Konstruktion handelt es sich um eine einfache und preiswerte Bauart mit gutem Wirkungsgrad.

Aus dem Standard-Grissongetriebe lässt sich durch Anbringen einer Exzenterwelle ein koaxiales Exzentergetriebe machen. Hierzu werden an der Daumenwelle versetzte Kurbeln angebracht, die über eine kreisbewegte Scheibe von der zentralen Exzenterwelle angetrieben wird. Das Koaxiale Getriebe kann dann mit mehreren Daumenwellen bestückt werden und somit sehr hoch belastbar gestaltet werden. Die Statik der Abtriebsstufe hat entweder ein günstiges symmetrisches Kräftepaar, ein gleichseitiges Dreieck bzw. gleichseitige Vielecke als Krafteck je nach Anordnung der Daumenwellen. Es hat deshalb die Vorteile von Planetengetrieben jedoch mit rollender Reibung der Verzahnung.

Werden die 180° versetzten Daumenkurven nicht auf einer Welle angebracht sondern erhält jede Daumenkurve eine separate Welle, die paarweise um 180° versetzt sind, kann das koaxiale Grissongetriebe auch mit einem Rollenkranz ausgeführt werden. Es entsteht eine sehr kurze Bauweise. Weitere Bauformen sind denkbar wie z.B.: innenliegende Daumenwellen oder um 120° versetzte Daumenkurven mit drei Rollenkränzen. Die Getriebe eignen sich für Bewegungen in Schnelle. Die Übersetzungen können von i=5:1 bis ca. 30:1 liegen.

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