Planetengetriebe

Die wesentlichen Bestandteile eines Planetengetriebes lassen sich in vier Hauptkomponenten unterteilen. Im Zentrum des Getriebes befindet sich das Sonnenrad mit Außenverzahnung, das vom Motor angetrieben wird. Die Kraftübertragung erfolgt über rotierende Stirnräder, sogenannte Planetenräder. Diese sind auf einem Planetenträger montiert, der gleichzeitig die Abtriebswelle bildet und für die Kraftübertragung am Abtrieb sorgt. Die Umlaufbahn der Planetenräder wird durch ein Zahnrad mit Innenverzahnung, das sogenannte Hohlrad, begrenzt. Dieser ist in der Regel auch Teil des Getriebegehäuses.

Die Zähnezahl der Planetenräder ist theoretisch frei wählbar, da sie keinen Einfluss auf die Gesamtübersetzung hat. Sie sind lediglich für die Übertragung des Drehmoments verantwortlich. Üblicherweise sind An- und Abtrieb von Planetengetrieben koaxial angeordnet. Aufgrund dessen und der Bedingung, dass alle im Eingriff befindlichen Zahnräder den gleichen Modul haben müssen, ergibt sich aus der Gleichung für den Teilkreisdurchmesser d=m*z folgende Bedingung für die Zähnezahl der Planetenräder (bitte beachten: Zähnezahl des Hohlrades ist immer negativ).

m(z_{1}+2z_{p}+z_{2})=0 \\rightarrow z_{p}=\\frac{-z_{1}-z_{2}}{2}

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Die Zähnezahl der Planetenräder entspricht somit immer der halben Differenz zwischen der Anzahl der An- und Abtriebszähne bei einfachen Planetengetrieben.

Die Anzahl der Planetenräder kann variieren, in industriellen Anwendungen beträgt sie jedoch mindestens drei. Mit zunehmender Anzahl der Planetenräder lässt sich das übertragbare Drehmoment erhöhen, indem die Last auf eine größere Anzahl von Zahneingriffen verteilt wird.

Eigenschaften
Da ein Planetengetriebe mehrere Planetenräder enthält, kommt es im Betrieb zu mehreren Zahneingriffen gleichzeitig. Diese Leistungsverzweigung sorgt dafür, dass im Vergleich zu anderen Getriebearten ein höherer Wirkungsgrad und damit auch ein höheres übertragbares Drehmoment bei kompakterer Bauweise möglich ist.

Die Übersetzung eines Planetengetriebes ergibt sich aus der Übersetzung zwischen Hohlrad und Sonnenrad. Wenn die Größe des Hohlrads konstant gehalten wird, kann das Übersetzungsverhältnis durch Änderung der Zähnezahl des Sonnenrads und der Planetenräder geändert werden. Je kleiner Sie das Sonnenrad wählen, desto größer wird die Übersetzung.

Aus technischen Gründen sollte keine Übersetzung größer als 10:1 gewählt werden, da sonst die Zähnezahl des Sonnenrades zu klein wird. Ist eine höhere Übersetzung erforderlich, können mehrere Planetenradsätze hintereinander im gleichen Hohlrad oder in zwei festen Hohlrädern angeordnet werden. Diese Konstellation wird dann als mehrstufiges Planetengetriebe bezeichnet.

Planetengetriebe sind für Links- und Rechtslauf sowie für Dauer-, Wechsel- und Aussetzbetrieb geeignet.

3 Planetengetriebetypen
Hier sind die drei wichtigsten Planetengetriebetypen und ihre Spezifikationen:

Wellenausgang
Bei diesem Getriebe wird das Gehäuse des Getriebes direkt an der Maschine montiert. Die Planetenräder befinden sich in einem rotierenden Träger, und der Ring ist am Träger befestigt, wodurch er den Antrieb auf die Welle überträgt und zu einem rotierenden Wellenausgang führt.

Wellenabtriebszahnräder können ein Drehmoment von bis zu 113.000 Nm (Newton-Meter) liefern.

Spindelausgang
Diese Art von Planetengetrieben ähnelt den Wellenabtriebsgetrieben. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Ausgang als Flansch geliefert wird.

Spindelabtriebsgetriebe können ein Drehmoment von bis zu 113.000 Nm (Newton-Meter) liefern.

Radantrieb
Die Planetenräder dieses Planetengetriebetyps mit hohem Drehmoment sind an einem Radträger befestigt und laufen um das Hohlrad.

Radantriebsräder können ein Drehmoment von bis zu 332.000 Nm (Newtonmeter) liefern.