Planetengetriebe oder Umlaufrädergetriebe – was ist das?

Insgesamt besteht ein Planentengetriebe aus vier Komponenten:

1: Das Gehäuse

Es ist innen verzahnt und wird auch Hohlrad genannt. Im Hohlrad drehen sich die Planeten und das Sonnenrad. In den meisten Fällen ist das Gehäuse so konzipiert, dass es feststeht. Das Getriebe wird durch das koaxial zum Abtrieb stehende Sonnenrad bewegt.

2: Das Sonnenritzel oder Sonnenrad

Es befindet sich im Zentrum des Getriebes. Auf das Sonnenrad wirken meist die direkten Antriebskräfte der Motorwelle. Die um das Sonnenrad angeordneten Planetenräder übertragen die Kraft dann vom Sonnenritzel auf das Hohlrad. Dabei bestimmt die Zahl der Zähne des Sonnenrades und die Zahl der Zähne des Hohlrads die Übersetzung.

3: Die Planetenräder

Das sind meist drei, in unserem Beispiel vier Zahnräder, die zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad laufen. Eine Besonderheit der Planetengetriebe: Im Prinzip kann man hier viele Planetenräder einsetzen. Je mehr es sind, desto besser werden die Last und das Drehmoment in einem Planentengetriebe verteilt. Dazu kommt, dass man so die Wälzleistung senken kann. Wichtig: Die Zahl der Zähne auf den Planetenrädern hat keinen Einfluss auf die Übersetzung des Getriebes.

4: Der Planetenträger

Der Planetenträger verbindet die sich drehenden Planentenräder miteinander. Dies geschieht über Bolzen im Planetenträger auf denen die Planetenräder gelagert sind. Bei den meisten Planetengetrieben ist der Planetenträger gleichzeitig die Abtriebswelle des Getriebes. Somit wird das Drehmoment und die Drehzahl der Planetenräder direkt über den Planetenträger in die Abtriebswelle des Getriebes geführt.

Was ist das Entscheidende am Planetengetriebe?

Einerseits der einfache, aber auch flexible Aufbau. Andererseits punkten Planetengetriebe damit, dass sie einen hohen Wirkungsgrad haben. Das liegt daran, dass nur ein Teil der Gesamtleistung als Wälzleistung übertragen werden muss. In dieser fast perfekten Aufteilung der Last liegt auch der größte Vorteil eines Planetengetriebes gegenüber einem Stirnradgetriebe. Denn so kann man auch bei einer kompakten Bauform hohe Drehmomente bei einem hohen Wirkungsgrad übertragen.

 

Wie wird ein Planetengetriebe übersetzt?

Die Übersetzung eines Planetengetriebes entsteht im Zusammenspiel zwischen Hohlrad und Sonnenrad. Je kleiner das Sonnenrad dabei ist, desto größer ist die Übersetzung. Technisch sinnvoll sind hier übrigens Übersetzungen zwischen 3:1 und 10:1 möglich. Unterhalb und oberhalb dieser Werte werden die Planetenräder oder das Sonnenrad meist einfach zu klein. Sind trotzdem höhere Übersetzungen gefordert, kann man mehrere Planetenstufen, auch in einem Hohlrad, hintereinander schalten. Dann hat man statt einem einstufigen Planetengetriebe ganz einfach ein mehrstufiges Planetengetriebe geschaffen.

Gibt es weitere Besonderheiten bei Planetengetrieben?

Die gibt es: Zum Beispiel können Drehzahlen, Drehrichtungen und Drehmomente verändert werden. Das geht, wenn das Hohlrad nicht festgestellt wird, sondern die Konstruktion des Planetensystems verändert wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Abtriebswelle festzustellen und das Drehmoment über das Hohlrad abzugreifen.

Wo werden Planetengetriebe eingesetzt?

Insgesamt fast überall. Denn Umlaufrädergetriebe haben in vielen Gebieten des Maschinenbaus große Bedeutung. Besonders gerne verwendet man sie dort, wo hohe Leistungen und hohe Drehzahlen bei günstiger Anpassung von Massenträgheitsverhältnissen gefragt sind. Auch hohe Übersetzungsverhältnisse kann man mit Planetengetrieben einfach realisieren.

Die Vorteile von Umlaufrädergetrieben:

• Antriebswelle und Abtriebswelle sind koaxial angeordnet.
• Die Last wird auf mehrere Planetenräder verteilt.
• Mit mehreren kombinierten Planetenstufen hat man beinahe unbegrenzte Übersetzungsmöglichkeiten.
• Ein hoher Wirkungsgrad geht mit einer niedrigen Wälzleistung einher.
• Sie überzeugen mit einer günstigen Volumenleistung.
• Sie eignen sich für ein sehr breites Anwendungsspektrum.