Schneckengetriebe 19.11.2008, 17:03
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.
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.
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.
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.
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?
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
