Vier Bauarten, vier Prinzipien
Stirnrad-, Planeten-, Kegelrad- und Schneckengetriebe lösen dieselbe Aufgabe – Drehzahl und Drehmoment anpassen – auf grundlegend unterschiedliche Weise. Das bestimmt, wofür sich jede Bauart eignet:
- Stirnradgetriebe – meist parallele Wellen (auch koaxial möglich, z. B. zweistufig mit An- und Abtrieb auf einer Achse), Evolventenverzahnung, mit 95–99 % die effizienteste Standardbauform.
- Planetengetriebe – koaxiale Bauweise, Last auf mehrere Planetenräder verteilt, 95–98 % je Stufe, sehr kompakt.
- Kegelradgetriebe – Achsumlenkung (meist 90°), Spiralkegelrad 94–97 %, Hypoid mit Achsversatz 90–96 %.
- Schneckengetriebe – Wellen kreuzen rechtwinklig, hoher Gleitanteil, 35–90 % (stark von der Übersetzung abhängig), Selbsthemmung möglich (Faustregel ab i ≈ 30, abhängig von Steigungswinkel und Reibwert; nur mit Herstellerangabe verwenden).
Vergleichstabelle
| Kriterium | Stirnrad | Planeten | Kegelrad | Schnecke |
|---|---|---|---|---|
| Achslage | parallel (auch koaxial möglich) | koaxial | rechtwinklig (Hypoid: + Achsversatz) | rechtwinklig |
| Wirkungsgrad je Stufe | 95–99 % | 95–98 % | Spiral 94–97 % / Hypoid 90–96 % | 35–90 % (stark i-abhängig) |
| Übersetzung je Stufe | anwendungsabhängig (Ratgeber-Beispiel: i = 4) | 3:1–10:1 | Spiralkegelrad 1:1–8:1 | 5:1–100:1 |
| Verdrehspiel | fertigungsabhängig (DIN 3961/3962) | gering, spielreduziert 1–3 arcmin möglich | in Quellen nicht beziffert | mittel bis hoch |
| Geräusch | gering–mittel (schräg leiser als gerade) | mittel bis leise | niedrig | leise |
| Selbsthemmung | nein | nein | nein | möglich (Faustregel ab i ≈ 30, abhängig von Steigungswinkel und Reibwert; nur mit Herstellerangabe verwenden) |
| Kosten | günstig–mittel | mittel–hoch | mittel (Hypoid hoch) | günstig |
Werte aus den Ratgebern zu Schnecken-/Planetengetrieben, Kegelradgetrieben und Stirnradgetrieben. Zellen ohne Zahl sind in diesen Quellen nicht mit einem Richtwert belegt; „nein" bei Kegelrad ist aus dem in Einheit 2 gezeigten Zusammenhang abgeleitet (η deutlich über 50 % ⇒ nicht selbsthemmend).
Merksatz
Kurz angewendet
Ein Förderbandantrieb mit parallelen Wellen und Fokus auf Wirkungsgrad spricht für ein Stirnradgetriebe. Braucht dieselbe Anwendung eine 90°-Umlenkung, ohne dass Selbsthemmung gefordert ist, kommt ein Kegelradgetriebe infrage. Soll eine Klappe oder ein Verstellantrieb ihre Position ohne Dauerstrom halten, ist ein selbsthemmendes Schneckengetriebe eine Option – mit dem in Einheit 2 gezeigten Wirkungsgradnachteil als Kompromiss. Bei Hubwerken ersetzt es keine Haltebremse (siehe nächste Einheit).
Wissenscheck
Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.
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