Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Planetengetriebe


von murat (Gast)


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Hallo, ich habe eine Frage.
Wenn ich einen permanenterregten Dc Motor habe (2 Nm bei 100rpm) und an 
ihn sowohl links als auch rechts ein Planetengetriebe anflansche, wie 
ändern sich dadurch mein Drehmoment?
Der Wirkungsgrad eines Planetengetriebes ist ja ca 95 %, heißt das, dass 
wenn ich 2 getriebe habe, dass sich dadurch mein Gesamtwirkungsgrad 
verinngert auf 0,95*0,95= 0,9025?

i= Nzu/Na= Mab/Mzu.

Die Formel bringt mich aber nicht weiter weil ich nicht weiß was für i 
ich habe.

von Peter II (Gast)


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murat schrieb:
> Wenn ich einen permanenterregten Dc Motor habe (2 Nm bei 100rpm) und an
> ihn sowohl links als auch rechts ein Planetengetriebe anflansche, wie
> ändern sich dadurch mein Drehmoment?

kommt darauf an zwischen welchen 2 punkte du dann das Drehmoment misst.

Warum 2 Getriebe? Eventuell mal eine Zeichnung damit klar wird wie es 
sein soll?

von Düsendieb (Gast)


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permanenterregten Dc Motor habe (2 Nm bei 100rpm)

Der hat doch schon ein Getriebe, sonst macht der doch keine 100 
Umdrehungen pro Minute.

Laut Datenblatt kannst Du an Gtriebeausgang die 2Nm kriegen.

von Harald W. (wilhelms)


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murat schrieb:

> Der Wirkungsgrad eines Planetengetriebes ist ja ca 95 %,

Das erscheint mir recht hoch. Bislang kannte ich den Richtwert:
10% pro Zahnradpaar, wobei Du beim Planetengetriebe schon mal
mindestens zwei davon hast.

von murat (Gast)


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Nehmen wir an es ist dieser Motor im Anhang, bloß mit dem Unterschied, 
dass ich statt nur ein, zwei Getrieben habe. Es sollen Planetengetriebe 
sein mit einer Sonne und drei Planeten.

von murat (Gast)


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2 getriebe weil man 2 ausgänge braucht. siehe prizip im bild.

von Harald W. (wilhelms)


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murat schrieb:

> Nehmen wir an es ist dieser Motor im Anhang,

Hmm, nur 50% Wirkungsgrad. :-(


> bloß mit dem Unterschied,
> dass ich statt nur ein, zwei Getrieben habe.

...womit sich die Leerlaufverluste schonmal verdoppeln...

von murat (Gast)


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woher weiß ich, dass es nur 50% Wirkungsgrad sind?

von Udo S. (urschmitt)


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Die beiden Planetengetriebe sind ja nicht hintereinander, insofern 
kannst du die Wirkungsgrade nicht multiplizieren.
Sie gehen auf zwei unterschiedliche Ausgänge, also musst du den 
Wirkungsgrad für beide getrennt betrachten.
Du kannst die absoluten Verluste addieren (wie Harald gesagt hat) weil 
der Motor ja beide antreibt.

von Walter (Gast)


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murat schrieb:
> Die Formel bringt mich aber nicht weiter weil ich nicht weiß was für i
> ich habe.

i ist das Verhältnis der Getriebeübersetzung

von murat (Gast)


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okay. nun habe ich allgemeine Frage über Planetengetriebe.
Nehmen wir an unser System, bestehend aus einem dc-motor mit 
planetengeriebe hat eine umdrehung von 100 rpm und moment von 1 Nm.
die untersetzung sei 1:10. dann kann ich ja sagen, dass sich die welle 
am motor mit 100*10=1.000 rpm dreht.
wie ist es mit der drehzahl? da kann ich ja nicht einfach die 1Nm:10 
machen, da hier der Wirkungsgrad einen Einfluss hat, oder?

von Düsendieb (Gast)


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Richtig, der Motor muss 1000 Umdrehungen pro Minute machen und ein 
Drehmoment von 0,1Nm zuzüglich Verluste

von duw (Gast)


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murat schrieb:
> 2 getriebe weil man 2 ausgänge braucht. siehe prizip im bild.

Kannst du noch einen Tip geben, in welcher Ecke vom Bild man nach dem 
Inhalt suchen muss?

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Hmm, nur 50% Wirkungsgrad. :-(

der Wirkungsgrad der geposteten Bilder ist leider noch geringer. Dürfte 
so bei 1/6 liegen

von Udo S. (urschmitt)


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Vlad Tepesch schrieb:
> der Wirkungsgrad der geposteten Bilder ist leider noch geringer. Dürfte
> so bei 1/6 liegen

Die tatsächliche Wirkinformation dürfte sogar noch mal ne Größenordnung 
kleiner sein.

von murat (Gast)


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hallo leute,
wir ihr im Bild sehen könnt handelt es sich um eine2 stufige 
Planetengetriebe mit einer Untersetzung von 1:100.
Was gegeben ist zum einen die Drehzahl am ausgang = 100 rpm und das 
Drehmoment 1 Nm.
Nun muss ich wissen was mein Motor leisten muss.
Also will ich sowohl die Drehzahl als auch das Drehmoment auf meine 
Motorseite umrechnen.
Drehzahl wäre dann 100rpm*100=10.000rpm

Nun hab ich aus einem Fachbuch gelesen, dass für die 
Drehmomentberechnung der Wirkungsgrad eine Rolle spielt.

Die Formel laute folgendermaßen:
 Min= Mout* 1/z*no (wobei no der Wirkungsgrad sein soll).
Für dieses Beispiel wäre das:
Min = 1Nm * 1/0,8*0,8= 1,56Nm.

Da der Motor 2 Ausgänge hat teile ich un das Drehmoment durch 2:
1,56/2=0,78Nm.

Frage: stimmt die Rechnung? Mir kommt das Drehmoment etwas zu hoch?!

von Udo S. (urschmitt)


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murat schrieb:
> Da der Motor 2 Ausgänge hat teile ich un das Drehmoment durch 2:

Du meinst also, wenn der Motor 2 Getriebe statt nur eins antreiben muss, 
dann braucht er nur die halbe Kraft?
Genau das schreibst du nämlich als Formel hin. Nachdenken ersetzt oft 
Formeln stupide auswendig lernen und dann falsch anwenden.

Das nächste ist: Wo ist bei deiner Drehmomentberechnung das 
Übersetzungsverhältnis? Wenn ich etwas 1:100 untersetze, dann habe ich 
(ohne Wirkungsgrad) das hundertfache Drehmoment aber nur 1/100stel 
Drehzahl.
Dazu braucht man nur etwas nachzudenken.

von murat (Gast)


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ich meinte mit hälft das der motor an beiden seiten jeweils 0,78 Nm 
kraft überträgt, dh. insgesamt natürlich 1,56.

Mit der Übersetzung hast du recht. Wie würde die Formel richtig lauten?

von Thomas F. (igel)


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murat schrieb:
> ich meinte mit hälft das der motor an beiden seiten jeweils 0,78 Nm
> kraft überträgt, dh. insgesamt natürlich 1,56.

Das kann man so nicht sagen:

Der Motor kann (nehmen wir jetzt einfach mal an) hinter dem Getriebe 1,5 
Nm aufbringen. Wie sich dieses nach links und rechts verteilt kann man 
nicht so einfach sagen:
Liegt der Motor nur auf dem Tisch, ohne dass an den beiden 
Getriebeausgängen etwas angeflanscht ist, ist auch das Drehmoment an 
beiden Seiten 0.

Erst wenn ein "Verbraucher" am Getriebe hängt, dann baut sich dort ein 
Drehmoment auf. Hast du zum Beispiel einen Verbraucher, der 1,2Nm 
benötigt um seine Arbeit zu verrichten, dann bleiben für die andere 
Seite noch 0,3 Nm übrig. Hängt dann dort noch ein zweiter Verbraucher, 
der 0,5Nm braucht, dann würde es der Motor nicht mehr schaffen. Hat die 
zweite Seite nur einen Bedarf von 0,1 Nm, dann hast du noch 0,2 Nm 
Reserve.

von Thomas F. (igel)


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murat schrieb:
> Die Formel laute folgendermaßen:
>  Min= Mout* 1/z*no (wobei no der Wirkungsgrad sein soll).
> Für dieses Beispiel wäre das:
> Min = 1Nm * 1/0,8*0,8= 1,56Nm.

Nö.

Ratio, also Übersetzungsverhältnis, ist doch 1:100.

M_in = 1Nm * 1 / (100 * 0,8)

Was sollen die Angaben Z1 und Z2 auf dem Bild?
Sind das die einzelnen Übersetzungen des 2-stufigen Getriebes (two-stage 
gearbox)?

In dem Fall wäre die Gesamtübersetzung z = z1 * z2 = 10*8 = 80.

von Matthes (Gast)


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bevor du solche Aufgaben machst, frag deinen Prof lieber, ob er euch 
nicht ingenieurmäßiges Arbeiten beibringen möchte.... Nur als heisser 
Tip, wälz lieber nochmal die einschlägigen Kapitel im Dubbel und 
RoloffMatek oder schau in das Skript von deinem Prof. Ich kann mir nicht 
vorstellen, dass der sowas nicht verteilt hat. Hier fehlen die 
Grundlagen.

Bei der Fragestellung, egal ob hier im Forum oder für dich selbst, 
versuche das System zu verstehen und fange nicht mit Fragmenten an. Und 
gebe die Randbedingungen klar an. Sind die Übersetzungsverhältnisse 
fest? Was ist mit dem Motordesign, ist das fix? Was fehlt vielleicht 
noch? Und ganz wichtig, wie lautet die konkrete Aufgabenstellung?

Soweit ich deine wilden Bilder verstanden hab, hast du bereits einen 
Motor mit Vorsatzgetriebe das zwei Ausgänge hat. korrekt? Alle Angaben 
bezüglich Verluste sollen vor oder nach dem Vorsatzgetriebe erfolgen? 
d.h. soll dieses Vorsatzgetriebe in der Aufgabenstellung berücksichtigt 
werden oder nicht?

Um es einfach zu machen gehe ich davon aus, dass deine Antriebe 
beidseitig das gleiche Moment abgeben können. Schiefziehen durch 
ungleichmäßige Toleranzen, Reibungswerte, Gewichtsverteilung, etc. 
lassen wir mal aussen vor. Mit dieser Annahme brauchst du nur über einen 
Antrieb rechnen was die Drehzahlen angeht. Beim Moment das der Motor 
erzeugen muß kommt der Faktor "2" zum tragen, da deine weiteren 
Planetengetriebe das halbe Motormoment idealerweise (siehe oben) 
übertragen.
Deine Drehzahlen berechnest du daher rein ohne Wirkungsgrad. Beim Moment 
muß der Wirkungsgrad berücksichtigt werden (Reibungsverluste in Lager 
und Laufflächen). Ohne zu wissen um welche Ausführung es sich handelt, 
wird es schwer Annahmen zu treffen. Ist das ein Plastikgetriebe oder ein 
Metallgetriebe? Wie präzise wird dies hergestellt, welche Materialien 
kommen zum einsatz? für den Spielkram der hier verwendet wird, sind 10% 
pro Stufe durchaus realistisch. Planetengetriebe die z.B. 50kNm 
übertragen kannste 3% pro Stufe annehmen.
Deine angegebene Übersetzung von i=100 ist die finale Übersetzung, mit 
einer Stufe geht das nicht als Planetengetriebe.
Zur kontrolle ob die Ergenisse schlüssig sind, kannste alles Rückwärts 
rechnen. Falsche Annahmen entdeckst du so im ersten Schritt nicht, 
später bekommst du aber ein Gespür dafür ob das Bauteil diese oder jene 
Leistung übertragen kann.

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