Winkelgetriebe

Diese Getriebeart ist dadurch gekennzeichnet, dass Antriebswelle und Abtriebswelle in unterschiedlicher Richtung zueinander angeordnet sind. In der Regel werden Winkelgetriebe mit einem Winkel von 90 Grad zwischen Antrieb und Abtrieb realisiert. Je nach Getriebeart können sich die Achsen in einer Ebene schneiden oder auf zwei parallelen Ebenen kreuzen, wodurch sich ein Achsversatz ergibt.

Winkelgetriebe werden mit verschiedenen Verzahnungsarten bzw. der Kombination verschiedener Verzahnungsarten realisiert. Die gängigsten einstufigen Getriebetypen sind Kegelradgetriebe und Schneckenradgetriebe.

Bedingt durch hohe einstufige Übersetzungen und den niedrigen Wirkungsgrad können Schneckenradgetriebe eine selbsthemmende Wirkung erzielen. Ebenso ist es bei Schneckenradgetrieben ohne weiteres möglich, die Abtriebswelle als Hohlwelle auszuführen.

Kegelradgetriebe gibt es in verschiedenen Verzahnungsarten. Kegelradgetriebe mit schneidenden Achsen werden mit geradverzahnten, schrägverzahnten oder spiralbogenverzahnten Kegelrädern realisiert. Hypoid Kegelradgetriebe besitzen eine spiralbogenverzahnte Kegelradverzahnung, bei der sich die Achsen mit einem Achsversatz kreuzen. Die Bandbreite an technisch sinnvollen Übersetzungen die mit der Kegelradstufe realisiert werden können, ist bei Hypoidgetrieben größer, als bei den klassischen Kegelradverzahnungen.

Ebenso können Kegelradgetriebe mit anderen Getriebearten kombiniert werden. Ein häufiger Anwendungsfall ist hierbei die Kombination mit einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe vor- oder nachgeschaltet werden kann. Hierdurch ergibt sich eine große Vielfalt an Gesamtübersetzungen und ein breites Einsatzspektrum in vielen industriellen Anwendungen.

Der Wirkungsgrad von Kegelradgetrieben ist grundsätzlich niedriger als bei koaxialen Stirnradgetrieben, insbesondere im Vergleich zu Planetengetrieben. Dies ist dadurch bedingt, dass die Kegelradstufe hohe Axialkräfte und Radialkräfte erzeugt, welche durch entsprechende Lagerung aufgefangen werden müssen. Hierdurch steigt die Verlustleistung, was sich besonders in der Antriebsstufe der Getriebe bemerkbar macht.

Ebenso sind die Laufruhe und übertragbaren Drehmomente von klassischen Kegelradverzahnungen geringer als bei einfachen Stirnradverzahnungen. Hypoidgetriebe hingegen besitzen eine sehr hohe Laufruhe und können hohe Drehmomente übertragen, jedoch entsteht bei diesen Getrieben eine hohe Lagerbelastung in der Kegelradstufe.

Ein Winkelgetriebe bzw. Kegelradgetriebe kommt zusammengefasst immer dann zum Einsatz, wenn der Bauraum in der Applikation begrenzt ist oder eine Winkelanordnung von Antrieb und Abtrieb durch die Applikation gefordert wird. Sie kommen zudem zum Einsatz, wenn die Abtriebswelle, zur Durchführung von Leitungen bzw. zur Verwendung von Spannsätzen, als Hohlwelle ausgeführt sein soll.

Die Vorteile von Winkelgetrieben:

• Einsatz bei begrenztem Bauraum
• Kompakte Bauweise
• Kombinierbar mit anderen Getriebearten
• Hohe Laufruhe und Drehmomente beim Einsatz von Hypoidkegelradgetrieben
• Ausführung mit Hohlwelle möglich

Die Nachteile von Winkelgetrieben:

• Komplexer Aufbau
• Niedrigerer Wirkungsgrad als Planetengetriebe
• Niedrigere Laufruhe
• Niedrigere Drehmomente im einstufigen Übersetzungsbereich