Während es gelegentlich Getriebe gibt, die die Drehzahl erhöhen und das Drehmoment reduzieren, wird in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle ein Getriebe verwendet, um die Wellendrehzahl eines Motors zu reduzieren und das Drehmoment zu erhöhen.
Dies kann aus verschiedenen Gründen erfolgen.
1. Sie müssen ein bestimmtes Drehmoment erreichen. Die kostengünstigste Methode ist die Verwendung eines kleineren Motors mit Getriebe anstelle eines größeren Motors.
2. Sie benötigen ein bestimmtes Drehmoment, sind jedoch räumlich begrenzt und können daher keinen großen Motor verwenden, der die Drehmomentanforderungen sonst erfüllen könnte.
3. Sie müssen in einem solchen langsamen Geschwindigkeitsbereich laufen, dass ein Motor als eine Methode, mit der Sie ihn betreiben könnten, einfach nicht praktikabel ist. Mit anderen Worten, ein Getriebe ist die einzige Möglichkeit, die von Ihnen benötigte mechanische Leistung zu erbringen.
Welche Vorteile bietet der Einsatz von Getrieben?
1. Ein Getriebe kann für ein sehr kleines Gehäuse erheblich mehr Drehmoment hinzufügen und kann daher als Verfahren zum Antreiben von Anwendungen mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment aus einem kleinen Gehäuse äußerst effektiv sein.
2. Sie können maßgeschneidert werden, um den genauen Drehmoment- und Drehzahlbereich zu liefern, den Sie benötigen. Was auch immer Sie benötigen, es ist möglich, eine Motor- und Getriebekombination zu erhalten, die in der Lage ist, die Drehmoment- und Drehzahlanforderungen auszugeben, die Sie haben. Getriebe ermöglichen es Ihnen, der jeweiligen Anforderung viel näher zu kommen, indem Sie die Flexibilität und Reichweite bieten, die Sie nur mit einem Motor erreichen können.
3. Sie sind kompakt und können daher im Vergleich zu einem größeren Motor das Gewicht reduzieren. In einigen Fällen können Getriebe bedeuten, dass Sie für eine bestimmte Anwendung eine niedrigere Spannung verwenden können.
4. Zum Beispiel würde eine typische 10-nm-Motoranwendung normalerweise mit einer 12-V- oder 24-V-Versorgung funktionieren, aber mit einem hinzugefügten Getriebe können diese Drehmomentwerte leicht erreicht werden.
Die Verwendung von Getrieben hat einige Nachteile. Einige davon können mit einem hochwertigen Getriebe gelöst werden. Andere sind einfach unvermeidbare Teile der Verwendung eines Getriebes. Die Hauptprobleme, die bei einem Getriebe auftreten können, sind:
1. Closed-Loop-Anwendungen werden schwieriger. Es ist möglich, Drehgeber oder Töpfe an Getrieben zu montieren, dies ist jedoch aufgrund der typischen Getriebekonstruktion in der Regel etwas schwieriger als ohne Getriebe. Natürlich ist es möglich, die Position zu überwachen, indem berechnet wird, wo eine Welle auf einem Encoder auf der Motorwelle und einem Programm basieren sollte, das für die Getriebeübersetzung geeignet ist. Dies wird jedoch aufgrund von Spiel und anderen Problemen mit Getrieben niemals 100% ig sein.
2. Die Ineffizienz steigt. Typische Planetengetriebe haben oft einen Wirkungsgrad von etwa 75%, obwohl sie von sehr hochwertigen Herstellern wesentlich effizienter gemacht werden können. Dies bedeutet, dass Sie 25% Ihrer potenziellen mechanischen Drehleistung gegen Wärme- und Lärmenergie tauschen. Für einige Anwendungen ist dies möglicherweise weniger problematisch, für andere kann dies jedoch bedeuten, dass wesentlich mehr Eingangsleistung erforderlich ist, was das Getriebe unerwünscht machen kann.
3. Es ist ein anderer Teil, der möglicherweise schief gehen kann. Das klingt offensichtlich und einfach, aber es gibt ein grundsätzliches Argument für diese Idee. Je mehr Komplexität Sie zu einer Anwendung hinzufügen, desto höher ist das Ausfallrisiko. Durch Hinzufügen einer zusätzlichen Komponente und einer Erhöhung der Komplexität des Antriebssystems ist es wahrscheinlich, dass die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls steigt.
4. Sie können die direkte Kontrolle und Reaktionsfähigkeit eines Motors, beispielsweise eines Steppers, verlieren, wodurch die Wirksamkeit bei bestimmten Anwendungen verringert wird.
Langsam laufende Anwendungen mit hohem Drehmoment sind bei weitem die häufigsten Arten von Anwendungen, auf die diese Motoren angewendet werden sollten. Unabhängig davon, ob sich langsam bewegende Peristaltikpumpen, große drehbare Drehtische oder Robotik bewegen – ein Getriebemotor bringt Ihre Anwendung in den gewünschten Drehmomentbereich. Dies gilt weitgehend für die meisten Branchen, abhängig von der jeweiligen Art des Projekts oder der jeweiligen Anwendung . Zum Beispiel würden viele Pumpen keine Getriebe verwenden, aber dann wären Getriebe, wie große Peristaltik, die langsame Geschwindigkeiten und ein hohes Drehmoment erfordern, die naheliegendste Wahl.
In ähnlicher Weise sind Getriebe in vielen Anwendungen mit Direktantrieb (z. B. kleinen Robotern) normalerweise unerlässlich, um den Antrieb auf die Drehzahl- und Drehmomentanforderungen zu bringen, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen, indem er wie ein Schrittmotor arbeitet. In diesen Anwendungen ermöglichen Getriebe, dass die Konstrukteure von einem einfachen Montageprozess profitieren, bei dem beispielsweise vier Räder über unabhängige Antriebe verfügen, die das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Drehzahl liefern können. Ohne Getriebe wäre diese Art von Arbeit unmöglich.
Getriebe können einen großen Unterschied machen und sind für bestimmte Arten von Anwendungen grundlegend, wie aus den oben aufgeführten Beispielen ersichtlich. In anderen Fällen ist es jedoch wichtig, darüber nachzudenken, was Sie genau tun möchten, und zunächst alle möglichen Optionen zu untersuchen. Das Hinzufügen von Getrieben verringert die Effizienz und kann bei bestimmten Anwendungstypen vermieden werden. Bei anderen Anwendungen gibt es jedoch einfach nichts, was die Leistung eines Getriebes erbringen kann, und sie sind daher als wesentliche Bestandteile des Prozesses zu betrachten.
Wenn Sie ein Projekt haben, bei dem Sie Getriebe als mögliche Option betrachten, sich jedoch nicht sicher sind, welche Route am besten geeignet ist, wenden Sie sich bitte an uns, um Ihre Anforderungen zu besprechen. Unser in Großbritannien ansässiges Team berät Sie gerne zu den verfügbaren Optionen und erarbeitet gemeinsam mit Ihnen die am besten geeignete Lösung für Ihr Projekt.
