Ein Getriebemotor ist eine Antriebseinheit, bei der Motor und Getriebekopf (Untersetzungsgetriebe) zu einer Einheit zusammengefasst sind. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er mit seiner platzsparenden Bauweise niedrige Drehzahlen und ein hohes Drehmoment erzielen kann, was mit einem Motor allein nicht möglich wäre.Sie kommen in einer Vielzahl von Industriebereichen zum Einsatz, von Großanlagen wie Förderbändern, Lebensmittelmaschinen und Industrierobotern bis hin zu kleinen Präzisionsgeräten wie medizinischen Geräten, optischen Geräten und elektronischen Schlössern. Je nach Anwendungszweck stehen verschiedene Typen zur Verfügung, und die Auswahl eines Modells, das den geforderten Leistungsmerkmalen und den Einbaubedingungen entspricht, ist ein entscheidender Faktor für einen stabilen Betrieb.
In diesem Artikel werden die grundlegende Funktionsweise und der Aufbau von Getriebemotoren, die gängigsten Arten von Getriebeköpfen sowie wichtige Auswahlkriterien erläutert, die Sie bei der Einführung beachten sollten. Wenn Sie die Einführung eines Getriebemotors in Erwägung ziehen, sollten Sie diesen Artikel unbedingt zur Kenntnis nehmen.
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Funktionsweise und grundlegender Aufbau von Getriebemotoren
Die Leistung eines Getriebemotors wird durch die Kombination aus Motor und Getriebekopf bestimmt. Im Folgenden werden die Funktionsweise, der Aufbau und das Prinzip der Untersetzung nacheinander erläutert.
Inhalt dieses Abschnitts
- Ein Mechanismus, der bei geringem Platzbedarf niedrige Drehzahlen und ein hohes Drehmoment ermöglicht
- Der innere Aufbau, bestehend aus Getriebekopf und Motor
- Das Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment, das durch das Übersetzungsverhältnis bestimmt wird
Wenn man die Konstruktion, die die Probleme herkömmlicher Kupplungssysteme beseitigt, sowie das Grundprinzip der Drehzahlreduzierung versteht, werden die Vorteile von Getriebemotoren deutlich.
Ein Mechanismus, der bei geringem Platzbedarf niedrige Drehzahlen und ein hohes Drehmoment ermöglicht
Das Hauptmerkmal von Getriebemotoren ist, dass sie bei geringem Platzbedarf niedrige Drehzahlen und ein hohes Drehmoment erzielen können. Bei herkömmlichen Kupplungssystemen sind Motor, Getriebekopf und Kupplung jeweils eigenständige Bauteile, weshalb für die Installation viel Platz benötigt wird.Getriebemotoren lösen das Problem des Platzbedarfs durch eine Konstruktion, bei der ein spezielles Getriebe direkt mit dem Motor verbunden ist.
Zudem lässt sich bei der Drehzahlregelung mittels Umrichter zwar die Drehzahl senken, das Drehmoment wird dadurch jedoch nicht erhöht. Bei Getriebemotoren hingegen erfolgt die Untersetzung mechanisch über Zahnräder, sodass gleichzeitig eine niedrige Drehzahl und ein hohes Drehmoment erzielt werden können.
Der interne Aufbau, bestehend aus Getriebekopf und Motor
Der aus Getriebekopf und Motor bestehende Innenaufbau lässt sich im Wesentlichen in zwei Teile unterteilen: den „Getriebekopf (Untersetzungsgetriebe)“ und den „Motor“. Im Inneren des Getriebekopfes sind die folgenden Bauteile verbaut.
[Die wichtigsten Bauteile des Getriebekopfes]
- Abtriebswelle
- Verschiedene Zahnräder
- Lager
- Öldichtung
Auf der Abtriebswelle des Motors ist ein Zahnrad angebracht, das direkt mit dem Zahnrad auf der Getriebeseite in Eingriff steht. Da Motor und Getriebe ohne Kupplung miteinander verbunden sind, entstehen nur geringe Kraftübertragungsverluste, wodurch eine kompakte Bauweise erreicht wird.
Das Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment, das durch das Übersetzungsverhältnis bestimmt wird
Das durch das Übersetzungsverhältnis bestimmte Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment ist eine grundlegende Kenntnis bei der Auswahl eines Getriebemotors. Das Übersetzungsverhältnis (Untersetzungsverhältnis) bezeichnet das Verhältnis der Zahnzahlen zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangszahnrad; je höher das Übersetzungsverhältnis gewählt wird, desto geringer ist die Ausgangsdrehzahl, während das Drehmoment entsprechend zunimmt.
Bei einem Getriebemotor mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:10 sinkt beispielsweise die Abtriebsdrehzahl auf ein Zehntel des ursprünglichen Wertes, während sich das Drehmoment etwa verzehnfacht. Bei einer Untersetzung mittels Frequenzumrichter ist keine Steigerung des Drehmoments zu erwarten.Um sowohl niedrige Drehzahlen als auch ein hohes Drehmoment zu erzielen, ist eine mechanische Untersetzung mittels eines Getriebemotors wirksam.
Arten von Getriebeköpfen, die in Getriebemotoren zum Einsatz kommen
Es gibt verschiedene Typen von Getriebeköpfen mit unterschiedlichen Konstruktionen, die die Leistung eines Getriebemotors beeinflussen.
Inhalt dieses Abschnitts
- Der Parallelachsen-Getriebekopf ist ein vielseitig einsetzbarer Grundtyp
- Planetenradgetriebe sind kompakt und bieten ein hohes Drehmoment
- Der rechtwinklige Getriebekopf ist für platzsparende Konstruktionen ausgelegt
Da sich die Leistungsmerkmale, die Laufruhe, die Genauigkeit und die Abmessungen je nach Aufbau der Zahnräder und Anordnung der Wellen unterscheiden, ist eine auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmte Auswahl erforderlich.
Der Parallelwellen-Getriebekopf ist ein vielseitig einsetzbarer Grundtyp
Der Parallelwellen-Getriebekopf ist ein gängiger Typ, bei dem die Untersetzung durch eine Kombination aus Stirnrädern erfolgt. Die Antriebs- und Abtriebswelle sind parallel zueinander angeordnet, was eine hervorragende Anbindung an Anlagen und Maschinen ermöglicht und sich besonders für die Aufstellung auf einer ebenen Fläche eignet. Es handelt sich um einen vielseitigen Getriebekopf, der in einer Vielzahl von Industrieanlagen, wie beispielsweise Förderbändern und Förderanlagen, zum Einsatz kommt.
Andererseits neigt das Spiel (der absichtlich vorgesehene Abstand zwischen den Zahnflächen), das beim Ineinandergreifen der Zahnräder entsteht, dazu, relativ groß zu sein, was zu Vibrationen und Antriebsgeräuschen führen kann. Bei Anwendungen, bei denen Geräuscharmut und hochpräzise Positionierung gefordert sind, ist ein Vergleich mit anderen Typen erforderlich.
Planetengetriebe sind kompakt und bieten ein hohes Drehmoment
Ein Planetengetriebe ist ein Getriebe, bei dem mehrere Planetenräder um das zentrale Sonnenrad kreisen. Da die Zahnräder an mehreren Stellen gleichzeitig ineinandergreifen und die Kraft dadurch verteilt wird, bietet es die folgenden Vorteile, die bei herkömmlichen Parallelwellen-Getrieben nicht gegeben sind.
[Vorteile von Planetengetrieben]
- Im Vergleich zu Parallelwellenmodellen gleicher Baugröße wird ein höheres Drehmoment abgegeben
- Hochpräzise Positionierung dank geringem Spiel
- Verbesserung der Haltbarkeit und Lebensdauer durch Kraftverteilung
Da sich mit dieser kompakten Bauweise sowohl ein hohes Drehmoment als auch eine hohe Präzision erzielen lassen, findet sie breite Anwendung in Bereichen, in denen auch bei begrenztem Platzangebot hohe Leistungsanforderungen bestehen, wie beispielsweise bei Präzisionsgeräten oder in den Gelenken von Robotern.
Der rechtwinklige Getriebekopf ist für platzsparende Konstruktionen ausgelegt
Bei einem rechtwinkligen Getriebekopf verlaufen die Abtriebswelle des Motors und die Abtriebswelle des Getriebekopfes im rechten Winkel zueinander. Zu den typischen Ausführungen zählen Schneckengetriebe und Hypoidgetriebe, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
| Punkt | Schneckengetriebe | Hypoidgetriebe |
| Kontaktart | Gleitkontakt | Reibungsarmer Eingriff |
| Geräuscharmut | hervorragend | Höhere Laufruhe als bei Kegelrädern |
| Übertragungseffizienz | etwas gering | hoch |
| Neigung zu Fieber | kann auftreten | Relativ selten |
Durch diese rechtwinklige Anordnung lässt sich eine platzsparende Konstruktion mit geringer Einbautiefe realisieren. Je nach Einbaubedingungen und Effizienzanforderungen ist es erforderlich, zwischen Schneckengetrieben und Hypoidgetrieben abzuwägen.
Anwendungsbeispiele für Getriebemotoren und wichtige Auswahlkriterien
Getriebemotoren sind Antriebe, die in einer Vielzahl von Bereichen, von Industrieanlagen bis hin zu Präzisionsgeräten, zum Einsatz kommen.
Inhalt dieses Abschnitts
- Einsatz in industriellen Bereichen wie Förderbändern und Lebensmittelmaschinen
- Anwendungen in Präzisionsbereichen wie Medizintechnik und Robotik
- Drei Auswahlkriterien, die Sie vor der Einführung prüfen sollten
Da die für die jeweilige Anwendung erforderlichen Drehzahlen, Drehmomente, Abmessungen und Einsatzbedingungen variieren, bildet die Auswahl des geeigneten Modells die Grundlage für einen stabilen Betrieb.
Einsatz in industriellen Bereichen wie Förderbändern und Lebensmittelmaschinen
In Industriebereichen wie dem Fördertechnik- und Lebensmittelmaschinenbau werden Getriebemotoren in großem Umfang als Kernkomponenten von Antriebssystemen eingesetzt. Zu den typischen industriellen Anwendungsbereichen zählen die folgenden:
[Wichtigste industrielle Anwendungsbereiche von Getriebemotoren]
- Förderantrieb für Universalförderer
- Rühren und Fördern in der Lebensmittelindustrie
- Kraftübertragung bei landwirtschaftlichen Maschinen
- Antriebssystem für fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV)
- Antriebe zum Öffnen und Schließen von automatischen Türen und Rolltoren
Die Eigenschaften von Getriebemotoren variieren je nach Modell, beispielsweise hinsichtlich ihrer hervorragenden Wasserdichtigkeit oder ihrer besonders geräuscharmen Laufweise. Die Auswahl eines Modells, das für die jeweilige Einsatzumgebung und die Einbaubedingungen geeignet ist, trägt zu einem stabilen Betrieb bei.
Anwendungen in Präzisionsbereichen wie Medizintechnik und Robotik
Auch in Präzisionsbereichen wie der Medizintechnik und der Robotik findet der Einsatz kleiner Getriebemotoren zunehmend Verbreitung.In medizinischen Geräten werden sie in die Antriebssysteme von Endoskopen und Pumpen integriert, wobei eine hochpräzise Drehzahlregelung und ein leiser Betrieb wesentliche Anforderungen sind. In der Robotik werden Planetengetriebemotoren als Antriebsquelle für die Gelenke von Armen und Beinen eingesetzt, da sie trotz ihrer kompakten Bauweise das erforderliche Drehmoment liefern können.
Darüber hinaus erstreckt sich das Anwendungsspektrum kompakter Getriebemotoren, die auf begrenztem Raum eingebaut werden können, auf vielfältige Bereiche, darunter Schwenk- und Neigemechanismen für Überwachungskameras, die Ansteuerung des Ver- und Entriegelns von elektronischen Schlössern sowie die präzise Positionierung von Halbleiterfertigungsanlagen.
Drei Auswahlkriterien, die Sie vor der Einführung prüfen sollten
Wenn Sie die drei Auswahlkriterien beachten, die Sie vor der Einführung prüfen sollten, können Sie Probleme nach der Einführung von Getriebemotoren vermeiden.
| Auswahlkriterien | Zu prüfende Punkte |
| Sicherstellung des Aufstellungsplatzes | Da die Gesamtabmessungen einschließlich des Getriebekopfes größer sind als die des Motors allein, ist im Vorfeld zu prüfen, ob das Gerät in den vorgesehenen Einbauraum passt. |
| Eignung für die Einsatzumgebung | Da die Auswahl an Modellen, die für den Einsatz im Freien sowie in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit geeignet sind, begrenzt ist, sollten Sie die Umweltbeständigkeit anhand der technischen Daten überprüfen |
| Festlegung des Untersetzungsverhältnisses | Wählen Sie ein Untersetzungsverhältnis aus, das der gewünschten Drehzahl und dem gewünschten Drehmoment entspricht, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. |
Wenn Sie die drei Punkte – Einbauraum, Einsatzumgebung und Untersetzungsverhältnis – im Voraus klären, lässt sich die Auswahl des optimalen Getriebemotortyps leichter eingrenzen.
Zusammenfassung
Getriebemotoren sind Antriebsvorrichtungen, die durch die integrierte Konstruktion aus Motor und Getriebekopf eine platzsparende Bauweise sowie eine Leistung mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment ermöglichen.Es gibt verschiedene Arten von Getriebeköpfen, darunter Parallelachsen-, Planetengetriebe- und Rechtwinkligachsen-Getriebe; je nach Zahnradaufbau und Anordnung der Wellen unterscheiden sich die Leistungseigenschaften, die Laufruhe, die Genauigkeit und die Abmessungen. Bei der Einführung sind im Vorfeld drei Punkte zu prüfen: der Einbauraum, die Einsatzumgebung und das Untersetzungsverhältnis. Die Auswahl eines Modells, das den Anwendungszwecken und Einbaubedingungen entspricht, ist ein entscheidender Faktor für einen stabilen Betrieb.
C.I. Takiron bietet als wichtigste Arten von Getriebeköpfen Stirnradgetriebe (Parallelwellenausführung) und Planetengetriebe (Planetenradausführung) an. Als Anwendungsinformationen sind derzeit auch Seiten mit einer Einführung in verschiedene Branchen wie Medizin, Werkzeugbau, Optik und Sicherheit verfügbar.
Produktinformationen und Kontakt
Ausführliche Informationen zu den Mikromotoren von C.I. Takiron finden Sie auf der folgenden Website.
- Produktseite: https://cik-ele.com/
- Kernlose Motoren: https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
- Bürstenlose Motoren: https://cik-ele.com/products/list/brushless_motor/
- Getriebemotoren: https://cik-ele.com/products/list/gearhead/
- Encoder: https://cik-ele.com/products/list/encoder/
Sollten Sie bei der Auswahl von Kleinmotoren für Ihre Produktentwicklung auf Schwierigkeiten stoßen, können Sie sich gerne über das Kontaktformular an uns wenden. Unsere technischen Berater werden Ihre Anwendungszwecke und Anforderungen mit Ihnen besprechen und Ihnen die optimale Lösung vorschlagen.
- Kontakt: https://cik-ele.com/contact/
