Was ist ein Getriebemotor?
Ein Getriebemotor ist ein Gerät, in dem ein Getriebe und ein Motor kombiniert sind. Durch die Kombination von Getriebe und Motor können die Drehzahl und das Drehmoment nach Wunsch gestaltet werden.
Im Vergleich zu Riemenscheiben verursachen Getriebemotoren aufgrund der Reibung weniger Geräusche und sind einfacher zu warten. Das passende Getriebe wird und das Übersetzungsverhältnis wird anhand der Motordrehzahl, sowie des Drehmoments ausgewählt. Auch die Größe des Getriebekopfes muss geprüft werden, da er Platz benötigt.
Zu den Montagemethoden gehören angeflanschte und angezapfte Typen.
Anwendungen von Getriebemotoren
Getriebemotoren bieten ein hohes Drehmoment bei geringer Drehzahl pro Gang. Sie werden häufig in großen Maschinen eingesetzt, insbesondere in Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung, in Parkhäusern, bei der Herstellung von Halbleitern und bei Holzbearbeitungsmaschinen.
Bekannte Beispiele finden sich auch in elektrischen Rollläden und Autowaschanlagen. Aufgrund ihrer niedrigen Drehzahl und ihres hohen Drehmoments werden sie auch in Industrierobotern eingesetzt.
Getriebemotoren gibt es in vielen Größen, von ultrakompakt bis groß. Getriebemotoren sind auch in einer breiten Palette von Produkten erhältlich, darunter solche mit elektromagnetischen Bremsen und solche mit Schrittmotoren.
Funktionsweise der Getriebemotoren
Getriebemotoren bestehen aus einem Motor und einem Untersetzungsgetriebe.
Das Untersetzungsgetriebe passt die Drehzahl des Motors, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, durch die Kombination von Zahnrädern an. Das Untersetzungsgetriebe verleiht dem Getriebemotor ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.
Drehstrom-Asynchronmotoren werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. Die Drehzahl und das Drehmoment von Asynchronmotoren werden durch die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses gewählt, da die Nenndrehzahl durch die Frequenz und die Anzahl der Pole bestimmt wird.
Das Übersetzungsverhältnis ist das Drehverhältnis zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle des Getriebes; je größer das Übersetzungsverhältnis, desto höher das Drehmoment. Wird ein hohes Drehmoment benötigt, sollte das Übersetzungsverhältnis erhöht werden.
Je nach Position von Getriebe und Motor wird eine parallele oder orthogonale Welle gewählt. Wenn der Motor häufig ein- und ausgeschaltet wird, kann auch eine Kupplungsbremse verwendet werden.
Wie werden Getriebemotoren eingesetzt?
Es gibt zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für Getriebemotoren, von denen die typischsten die Verlangsamung, hohe Belastung und hohe Präzision sind.
1. Reduzierung der Drehzahl
Bei Drehstrom-Asynchronmotoren beispielsweise wird die Drehzahl durch die Anzahl der Pole und die Frequenz bestimmt. Um Asynchronmotoren mit der erforderlichen Drehzahl zu betreiben, werden sie daher durch einen Verzögerer abgebremst.
Da verschiedene Firmen Getriebemotoren mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen anbieten, wählen Sie ein Modell, das der gewünschten Drehzahl entspricht.
2. Hohe Lasten
Durch die Verzögerung erhöht sich das Ausgangsdrehmoment proportional zum Untersetzungsverhältnis, und das zulässige Trägheitsmoment steigt proportional zum Quadrat des Untersetzungsverhältnisses. Dadurch können größere Objekte mit einer geringeren Geschwindigkeit gedreht werden.
3. Hohe Präzision
Beim Einsatz im Positionierbetrieb wird die Stoppwinkelgenauigkeit des Motors verbessert.
Wenn beispielsweise bei einem Untersetzungsverhältnis von 2 der Fehler an der Motorausgangswelle 1,0 ° beträgt, beträgt der Fehler an der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 0,5 °, was zu einer besseren Genauigkeit führt. Viele Untersetzungsgetriebe haben jedoch ein Spiel, das so genannte Verdrehspiel. Es ist Vorsicht geboten, wenn sie für hochpräzise Positionierungen verwendet werden.
Weitere Informationen zu Getriebemotoren
Untersetzungsgetriebe für Getriebemotoren
Es gibt verschiedene Arten von Untersetzungsgetrieben für Getriebemotoren, die je nach Anwendung ausgewählt werden. Typische Beispiele sind Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Hypoidgetriebe, Schneckengetriebe, Planetengetriebe und Wellengetriebe.
1. Stirnradgetriebemotoren
Stirnradgetriebe sind die gebräuchlichsten Untersetzungsgetriebe und verwenden eine Kombination von Stirnrädern zur Reduzierung der Geschwindigkeit. Es sind auch mehrstufige Typen erhältlich, mit denen große Untersetzungsverhältnisse hergestellt werden können, die jedoch ein großes Spiel aufweisen.
2. Kegelradreduziergetriebe und Schneckenreduziergetriebe
Bei Kegelrad- und Schneckenuntersetzungsgetrieben sind die Eingangs- und Ausgangswellen orthogonal. Schneckengetriebe haben eine selbsthemmende Funktion und werden daher häufig in Hebezeugen eingesetzt.
3. Hypoid-Untersetzungsgetriebe
Hypoid-Untersetzungsgetriebe verwenden spiralförmige Kegelräder und zeichnen sich durch ein großes Untersetzungsverhältnis und eine gleichmäßige Kraftübertragung aus.
4. Planetenuntersetzungsgetriebe
Planetenuntersetzungsgetriebe verwenden Planetenräder und die Eingangs- und Ausgangswellen sind konzentrisch. Sie werden häufig in Untersetzungsgetrieben für Schrittmotoren und ähnliche Anwendungen eingesetzt.
5. Wellenuntersetzungsgetriebe
Wellenuntersetzungsgetriebe werden nach dem Unternehmen Harmonic Drive Systems, das sie entwickelt hat, auch „harmonische Untersetzungsgetriebe“ genannt. Als spielfreie Untersetzungsgetriebe werden sie häufig in Robotergelenken eingesetzt.
Es gibt auch Kugeluntersetzungsgetriebe, Zyklountersetzungsgetriebe und andere Arten von Untersetzungsgetrieben. Da die Leistungsmerkmale je nach Untersetzungsgetriebe variieren, ist es wichtig, bei der Auswahl eines Getriebemotors die Merkmale des Untersetzungsgetriebes zu kennen.