Koaxialgetriebe
Bei einem Koaxialgetriebe liegen Antriebswelle und Abtriebswelle auf derselben Rotationsachse. Koaxialgetriebe werden meist als Zahnradgetriebe ausgeführt. Zahnradgetriebe gibt es in verschiedenen Getriebearten.
Bei einem einfachen Stirnradgetriebe liegen die Achsen der einzelnen Stirnräder parallel zueinander und sind feststehend.
Die Drehrichtung von Eingangswelle und Ausgangswelle wird durch die Anzahl der Zahnradpaarungen vorgegeben und kann sowohl gleichsinnig als auch gegensinnig sein.
Auch wenn einfache Stirnradgetriebe nicht grundsätzlich zu den Koaxialgetrieben gehören, kann man Koaxialität durch zwei Zahnradpaarungen mit insgesamt vier Zahnrädern erreichen. Zwei der Zahnräder sind dabei parallel auf einer Achse angeordnet.
Eine besondere Bauform eines Koaxialgetriebes ist das Planetengetriebe. Im Gegensatz zu einem einfachen Stirnradgetriebe sind bei einem Planetengetriebe nicht alle Achsen feststehend. Zudem ist ein Stirnrad als Innenverzahnung ausgeführt.
Bei einem Planetengetriebe laufen mehrere Stirnräder, zwischen einem innenverzahnten und außenverzahnten Zahnrad, auf einer konzentrischen Kreisbahn um. Daher werden Planetengetriebe allgemein als Umlaufrädergetriebe bezeichnet. Die koaxiale Anordnung von Eingangswelle und Ausgangswelle sind bei diesem Koaxialgetriebe bereits durch den spezifischen Aufbau vorgegeben.
Eine weitere Besonderheit des Planetengetriebes liegt darin, dass nicht alle Stirnräder um ihre eigene Rotationsachse drehen müssen, um ein Drehmoment zu übertragen. In der Regel ist das innenverzahnte Stirnrad feststehend, wodurch sich eine gleichsinnige Laufrichtung von An- und Abtriebswelle ergibt.
Im Vergleich zu einfachen Stirnradgetrieben besitzen Planetengetriebe eine sehr hohe Leistungsdichte. Dies wird dadurch erreicht, dass das Drehmoment auf die umlaufenden Stirnräder und somit mehrere Zahneingriffe verteilt werden kann. Dadurch lassen sich eine kompakte Bauweise und ein sehr guter Wirkungsgrad erzielen. Zudem sind mehrstufige Übersetzungen durch einfache serielle Anordnung im selben innenverzahnten Stirnrad realisierbar. Die Gesamtübersetzung ergibt sich aus dem Produkt der Einzelübersetzungen jeder Planetenstufe.
Die Wandlung von Drehzahl und Drehmoment erfolgt dabei analog zu einem einfachen Stirnradgetriebe. Bei einem Übersetzungsverhältnis von beispielsweise 10:1 wird das Drehmoment um den Faktor 10 gesteigert und die Drehzahl um denselben Faktor reduziert.
Die Vorteile von Koaxialgetrieben:
- Koaxiale Anordnung von Antriebswelle und Abtriebswelle
- Sehr guter Wirkungsgrad
- Sehr hohe Leistungsdichte
- Kompakte Bauweise
- Eignung für ein breites Anwendungsspektrum
- Einfache Realisierbarkeit mehrstufiger Getriebe und somit hoher Übersetzungsverhältnisse
