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Schneckengetriebe 19.11.2008, 17:03

Schnecke und Schneckenrad in Vorderansicht und Seitenansicht

Schneckengetriebe werden eingesetzt, wo man sehr hohe Übersetzungen (i bis 100 : 1) benötigt. Doch sie bekommt man nicht umsonst: Wegen ihrer starken Flankenreibung haben Schneckentriebe einen niederen Wirkungsgrad.

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  • (geändert: )

3. und 4. Ausbildungsjahr

Schneckentriebe

Schneckentriebe werden überall dort eingesetzt, wo sich zwei Wellen unter einem Winkel von 90° kreuzen und wo sehr hohe Übersetzungen (i bis 100 : 1) benötigt werden. Ein Schneckentrieb besteht aus der Schnecke und dem Schneckenrad.

Wasserfalle: Der Trieb besteht aus Schnecke und Schneckenrad

Schnecken können rechts- und linkssteigend sein, sowie ein- und mehrgängig. Bei der Übesetzungsberechnung gelten ein Gang als 1 Zahn, zwei Gänge als 2 Zähne usw. Eingängige Schnecken mit ihrem kleineren Steigungswinkel reiben stärker auf den Gegenflanken des Schneckenrads und sind deshalb einem höheren Verschleiß ausgesetzt. Unter 5° Steigungswinkel wirkt der Antrieb selbsthemmend, d. h. der Antrieb kann nicht von der Schneckenradseite her angetrieben werden. Größere Steigungswinkel kommen bei zwei- oder dreigängigen Schnecken vor.

Schneckentrieb_perspektive_220.png

Um die bei Schneckentrieben herrschende Verschleißgefahr in Grenzen zu halten, müssen die Zahnradwerkstoffe genau aufeinander abgestimmt sein. Die Schnecke wird meist aus gehärtetem Stahl, das Schneckenrad aus Grauguss oder Bronze hergestellt. Dazu lässt man sie in der Regel im Ölbad laufen. Schneckengetriebe eignen sich auch dort, wo Selbsthemmung wichtig ist, das heißt dort, wo das Getriebe nicht rückwärts läuft, wenn es belastet wird. Dies spielt beispielsweise bei Hebezeugen eine Rolle.
 

Zeichnerische Darstellung eines Schneckentriebs.

 

Schneckentrieb (Zeichnung)

Rechnerisch wird der Schneckentrieb behandelt wie ein Stirnradtrieb:

Übersetzungsverhältnis i = n1/n2 = d2/d1 = z2/z1

Zum Überlegen: 

Studieren Sie das im Ölbad laufende Schneckengetriebe unten.

a) Benennen Sie die Bauteile 1 bis 13
b) Teil 6 ist ein Zylinderrollenlager, Teil 7 ein zweireihiges Schrägkugellager. Welche Art von Kräften können sie übertragen?
c) Welche konstruktive Begründung gibt es für die Wahl des Lagers 7?
d) Woran erkennt man, dass Lager 7 das »Festlager« ist?
e) Die Schnecke ist eingängig und läuft mit 350 Umdrehungen/min. Berechnen Sie
- das Übersetzungsverhältnis des Schneckentriebs
- die Abtriebsdrehzahl
f) Der Wirkungsgrad des Schneckentriebs wird mit 0,48 angegeben. Welche Leistung nimmt die Schnecke auf, wenn das Schneckenrad 5,6 kW abgibt?
 

Schneckentrieb besteht aus Schnecke und Schneckenrad

Lösungen

a)
1 = Gehäuse
2 = Schneckenwelle
3 = Deckel
4 = Abstandsring
5 = Deckel
6 = Zylinderrollenlager (DIN 5412)
7 = Schrägkugellager, zweireihig (DIN 628)
8 = Radialdichtungsring (DIN 3760)
9 = Sicherungsring (DIN 471)
10 = O-Ring (DIN 3771)
11 = Zylinderschraube mit Innensechskant (DIN 7984)
12 = Sicherungsblech (DIN 70952)
13 = Nutmutter (DIN 1804)

b) Zylinderrollenlager nur für Radialkräfte
Schrägkugellager für Axial- und Radialkräfte

c) Neben den radialen Druckkräften ergeben sich aus der Schneckensteigung Axialkräfte, die von einem passenden Lager aufgenommen werden müssen.

d) Lager 7 ist ein Festlager, weil es sowohl auf der Welle als auch im Gehäuse fest eingespannt ist.

e)
–   i = 50 : 1 = 50,0
–   n2 = 350 1/min : 50 = 7 min-1

f) Pzu = 11,67 kW

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Kommentare

20

Zum Artikel "Schneckengetriebe".

  • #1

    Guten Morgen

    ich habe die ähnliche aufgabe wie sie dargestellt haben jedoch bei aufgabe b) ist bei mir noch gefragt ``bestimmen sie die Passung für Welle und Gehäuse ``
    Ich komme nicht auf die Lösung könnt ihr das lösen und weiterhelfen

    schrieb Tanush am

  • #2

    wie groß ist das Übersetzungsverhältnis bei antrieb eines Zahnrades mit 60 zähnen durch ein Schneckenrad?

    schrieb kevin am

  • #3

    Sehr hilfreich. :-)

    schrieb hatschi am

  • #4

    Hallo zusammen. Können Sie mir bitte sagen welchen Teilkreisdurchmesser die Schnecke beträgt? Ich komme immer auf 2.5 mm aber das kann unmöglich stimmen.
    Danke im Voraus!

    schrieb Nina am

  • #5

    Ich habe die Zusatzaufgabe bekommen einen symbolischen Getriebplan zu zeichnen. Könnt Ihr mir eventuell helfen!?
    Mfg

    schrieb Judith am

  • #6

    Hallo Schüler,
    für die Berechnung des Drehmoments gibt es mehrere Möglichkeiten.
    a) Aus M1 und dem Übersetzungsverhältnis i lässt sich M2 berechnen: M2 = i • M1
    b) Aus M1 und den Drehzahlen n1 und n2: M2 = M1 • (n1 : n2)
    c) Aus M1 und den Zähnezahlen z1 und z2: M2 = M1 • (z2 : z1)
    Auch mit den Umfangskräften und den Teilkreisdurchmessern kommt man weiter.
    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #7

    Hallo,
    kann jemand mir helfen wie man den Drehmoment M ausrechnet ?
    Wenn man die Aufgaben von oben nimmt
    Danke im voraus :)

    schrieb Schüler am

  • #8

    Hallo Herr HG.K.,

    vielen Dank. Dafür entschuldigen wir uns. Der Fehler wurde behoben.
    Gruß
    tec. LF

    schrieb tecLEHRERFREUND am

  • #9

    Hallo,

    wie kann die Kombination aus 12 = Scheibe (DIN 462) und 13 = Nutmutter (DIN 1804) funktionieren. Müsste es in dem Fall nicht ein Sicherungsblech DIN 5406 sein?

    MfG

    schrieb HG.K. am

  • #10

    Hallo tec. LF

    Ich danke Ihnen für Ihr schnelles Antworten. Ja dafür ist unser Lehrer bekannt… :)
    Ich werde die verschiedenen Faktoren berücksichtigen.

    Gruss

    schrieb Schüler am

  • #11

    Hallo Schüler,

    da hat man Ihnen eine fast nicht lösbare und ziemlich praxisferne Aufgabe gestellt. Den Wirkungsgrad abschätzen? Er hängt von den Reibungsverlusten im Getriebe ab und für die gibt es einige Gründe: Zustand der Reibungsflächen (Zahnflanken), Schmiersituation, Materialpaarung Schnecke – Schneckenrad, Zahngeschwindigkeit. Sie lassen sich nicht so nebenbei mal zu einem Wirkungsgrad zusammenfassen.
    Es wäre sicher besser, über messbare Kräfte und Durchmesser Drehmomente zu berechnen und von da aus den Wirkungsgrad.

    Übrigens: Mit η = 0,48 haben wir einen sehr vorteilhaften Wirkungsgrad angenommen.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #12

    Guten Tag

    In der oberen Aufgabenstellung beim Punkt f) steht, dass der Wirkungsgrad mit 0,48 angegeben wird. Bei meiner Aufgabe jedoch, muss ich den Wirkungsgrad selber abschätzen. Die anderen Punkte der Aufgabe sind allerdings die selben. Wie soll ich dies bewerkstelligen?

    Gruss

    schrieb Schüler am

  • #13

    Hallo Schüler,

    senden Sie bitte Ihr Anliegen an die im LEHRERFREUND-Impressum angegebene Mail-Adresse mit etwas ausführlicheren Angaben zu dem Getriebe. Wir werden Ihnen antworten.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #14

    Danke für dei schnelle Antwort. Ist es dafür möglich, dass Sie eine Handzeichnung anfertigen könnten?

    Gruss und danke im Voraus

    schrieb Schüler am

  • #15

    Hallo Schüler,

    wir bedauern: Das Programm Autodesk ist uns leider (noch) ein Buch mit sieben Siegeln.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #16

    Guten Tag,
    Ist es möglich, dass Sie eine CAD Zeichnung mit dem Programm Autodesk Inventor, einer Schneckenwelle erstellen könnten.
    Ich brauche diese dann um das Schneckengetriebe zu veranschaulichen. Leider kenn ich mich mit dem CAD überhaupt nicht aus :(

    Gruss

    schrieb Schüler am

  • #17

    Hallo Schüler,

    sicher meinen Sie Wärmebehandlungsverfahren.
    Schnecken werden oft aus Einsatz- oder Nitrierstählen gefertigt. Beim Einsatzhärten oder Nitrieren erhalten die Zähne eine verschleißfeste Oberfläche.
    Schneckenräder bestehen überwiegend aus Zinnbronzen (CuSn), für die eine Wärmebehandlung nicht nötig ist.
    Zum Zustand der Zahnflanken selbst: Da die Reibung in Schneckengetrieben extrem hoch ist, müssen die Flanken möglichst glatt, also geschliffen sein.


    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #18

    Ist eine oberflächenbehandlung notwändig? wen ja welche ist für was geeignet?

    schrieb Schüler am

  • #19

    Hallo Herr Lorenz,

    leider können wir zu Ihrer Prüfungsvorbereitung keinen Beitrag leisten. Dafür gibt es mindestens 2 Gründe:
    1. Mit methodisch durchgeführten Auftrags- und Funktionsanalysen im Konstruktionsbereich haben wir keine Erfahrung.
    2. Um für ein Schneckengetriebe etwa eine Auftragsanalyse durchzuführen, sind eine Menge Informationen erforderlich, die wahrscheinlich nur Sie besitzen. Beispiele: Für welchen Zweck wird das Getriebe benötigt? Wie viele Getriebe werden benötigt? Wie sieht das Gesamtkonzept aus, in dem das Getriebe seine Aufgabe erfüllen muss? Wann wird das Getriebe benötigt? Wer stellt das Getriebe her? usw.
    Diese wenigen Fragen zeigen auch, dass die Lösung der Aufgaben neben fachlicher Kompetenz einen happigen zeitlichen Rahmen erfordern.
    Wir bitten um Ihr Verständnis.

    Mit den besten Grüßen
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #20

    Hallo,

    ich stehe kurz vor der Prüfung und brauche dringend Hilfe zur Auftrags- und Funktionsanalyse für ein Schneckenradgetriebe. Können Sie mir dabei bitte helfen???

    schrieb Peter Lorenz am

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zum Artikel "Schneckengetriebe".



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