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Wälzkörpergetriebe auch Reibradgetriebe bezeichnet Bauformen von kraftschlüssigen Getrieben Dabei rollen rotationssymmet

Wälzkörpergetriebe

Wälzkörpergetriebe (auch Reibradgetriebe) bezeichnet Bauformen von kraftschlüssigen Getrieben. Dabei rollen rotationssymmetrische Wälzkörper gegeneinander ab. Als Reibradgetriebe sind Wälzkörpergetriebe in diversen Anwendungsbereichen verbreitet, wobei auch asysmetrische Friktionsflächen und variable Getriebeübersetzungen bekannt sind, deren Kraftschluss wegen Schlupf auch unter 100 Prozent liegen kann.

Beschreibung Bearbeiten

Ein Wälzkörpergetriebe besteht im einfachsten Fall aus zwei Wellen oder Walzen, die aufeinander abrollen (Reibradgetriebe). Reibradgetriebe können auch mit stufenlos veränderlicher Übersetzung gebaut werden. Dann ist eine der Rollen verschiebbar oder schwenkbar und durch diese Bewegung ändern sich die Abrollradien. Getriebe für kleine Leistungen laufen trocken. Bei Getrieben für höhere Leistungen verhindert ein Ölfilm einen direkten metallischen Kontakt zwischen den Körpern. In diesem Ölfilm nehmen mit steigendem Drehmoment die Scherkräfte und der Gradient der Scherkräfte zwischen treibendem und getriebenem Wälzkörper zu.

Das Übersetzungsverhältnis für die Winkelgeschwindigkeiten („Drehzahlen“) verhält sich umgekehrt als die Radien. Wie bei anderen Getrieben auch ist das Übersetzungsverhältnis für das übertragene Drehmoment der Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses für die Drehzahl.

Ein Vorteil dieses Getriebes liegt darin, dass die Sicherheitskupplung gleich mit eingebaut ist, da es im Überlastungsfall zum Durchrutschen der Reibpaarung kommt.

Der wesentliche Nachteil liegt darin, dass im Normalbetrieb der Schlupf wesentlich größer ist als bei anderen Getriebearten und dass dadurch der Wirkungsgrad niedriger ist. Unter Umständen ist – je nach Bauart – ein höherer Verschleiß zu verzeichnen. Ein weiterer Nachteil ist, dass die hohen notwendigen Anpresskräfte auch hohe Lagerbelastungen zur Folge haben, auch steigen bei sinkenden Rollradien die zur Übertragung eines Momentes notwendigen Anpresskräfte an, womit einer kompakten und leichten Bauweise Grenzen gesetzt sind.

Reibradgetriebe Bearbeiten

Reibradgetriebe sind eine Bauart von Wälzkörpergetrieben. Dabei rollt ein Rad auf einem anderen Rad oder einem anderen anzutreibenden Körper ab. Je nach Konstruktion und Anwendung ergeben sich unterschiedliche Wirkungsgrade.

Reibradgetriebe im Automobilbau Bearbeiten

Patentzeichnung des Reibrad-Friktionsgetriebes nach Lambert

Bis in die 1930er Jahre gab es verschiedene Automobilhersteller, die ihre Produkte mit stufenlosen Reibradgetrieben ausstatteten. Als frühe Ausprägung einer stufenlosen Übersetzung kann man die von Lambert 1909 patentierte Erfindung als Vorläufer der Variomatic betrachten. Besonders waren sie vor dem Ersten Weltkrieg bei Cyclecars verbreitet. Frank Anderson Hayes ließ sich 1929 ein stufenloses Reibradgetriebe mit Planetenrollen patentieren. Das Hayes-Getriebe wurde unter anderem für Fahrzeuge von Austin verwendet. Leyland baute ab Mitte der 1980er Jahre ähnliche Getriebe in Lastwagen ein. Die Nachfolger dieser Konstruktion werden heute noch vom britischen Hersteller Torotrak für Land- und Baumaschinen angeboten. In den 1990er Jahren hat Nissan ein solches Getriebe unter dem Namen „Extroid-CVT“ realisiert und in Fahrzeugen eingesetzt.

Reibradgetriebe in weiteren Anwendungsbereichen Bearbeiten

Eine verbreitete Anwendung war lange Zeit der Antrieb des Plattentellers bei Plattenspielern. Über ein schaltbares Reibradgetriebe ließen sich kostengünstig, nämlich bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors, unterschiedliche Drehzahlen des Plattentellers realisieren.

Reibradantriebe sind auch für den Antrieb von Fahrgeschäften, wie Riesenrädern und Frisbees weit verbreitet. Als Reibrad dient hierbei ein handelsüblicher Reifen.

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Gerhard Poll: Reibradgetriebe. In: Bernd Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus. 8. Auflage. Band 2. Springer, Berlin, Heidelberg 2018, ISBN 3-642-39503-1, S. 615–636 (Online bei springer.com).

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Gerhard Poll: Reibradgetriebe. S. 615–636 (Online bei springer.com).
  2. Patent US954977: Friction driving mechanism. Angemeldet am 7. Januar 1909, veröffentlicht am 12. April 1910, Erfinder: John W. Lambert.‌
  3. CVT = continuously variable transmission -> Stufenloses Getriebe
  4. https://www.nissan-global.com/PDF/tcvt_e.pdf
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Walzkorpergetriebe auch Reibradgetriebe bezeichnet Bauformen von kraftschlussigen Getrieben Dabei rollen rotationssymmetrische Walzkorper gegeneinander ab Als Reibradgetriebe sind Walzkorpergetriebe in diversen Anwendungsbereichen verbreitet wobei auch asysmetrische Friktionsflachen und variable Getriebeubersetzungen bekannt sind deren Kraftschluss wegen Schlupf auch unter 100 Prozent liegen kann Walzkorpergetriebe auch Reibradgetriebe Reibradgetriebe mit angewinkelten Achsen Ausfuhrungen mit veranderlichen Ubersetzungen Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung 2 Reibradgetriebe 3 Reibradgetriebe im Automobilbau 4 Reibradgetriebe in weiteren Anwendungsbereichen 5 Siehe auch 6 Literatur 7 EinzelnachweiseBeschreibung BearbeitenEin Walzkorpergetriebe besteht im einfachsten Fall aus zwei Wellen oder Walzen die aufeinander abrollen Reibradgetriebe Reibradgetriebe konnen auch mit stufenlos veranderlicher Ubersetzung gebaut werden Dann ist eine der Rollen verschiebbar oder schwenkbar und durch diese Bewegung andern sich die Abrollradien Getriebe fur kleine Leistungen laufen trocken Bei Getrieben fur hohere Leistungen verhindert ein Olfilm einen direkten metallischen Kontakt zwischen den Korpern In diesem Olfilm nehmen mit steigendem Drehmoment die Scherkrafte und der Gradient der Scherkrafte zwischen treibendem und getriebenem Walzkorper zu Das Ubersetzungsverhaltnis fur die Winkelgeschwindigkeiten Drehzahlen verhalt sich umgekehrt als die Radien Wie bei anderen Getrieben auch ist das Ubersetzungsverhaltnis fur das ubertragene Drehmoment der Kehrwert des Ubersetzungsverhaltnisses fur die Drehzahl Ein Vorteil dieses Getriebes liegt darin dass die Sicherheitskupplung gleich mit eingebaut ist da es im Uberlastungsfall zum Durchrutschen der Reibpaarung kommt Der wesentliche Nachteil liegt darin dass im Normalbetrieb der Schlupf wesentlich grosser ist als bei anderen Getriebearten und dass dadurch der Wirkungsgrad niedriger ist Unter Umstanden ist je nach Bauart ein hoherer Verschleiss zu verzeichnen Ein weiterer Nachteil ist dass die hohen notwendigen Anpresskrafte auch hohe Lagerbelastungen zur Folge haben auch steigen bei sinkenden Rollradien die zur Ubertragung eines Momentes notwendigen Anpresskrafte an womit einer kompakten und leichten Bauweise Grenzen gesetzt sind Reibradgetriebe BearbeitenReibradgetriebe sind eine Bauart von Walzkorpergetrieben Dabei rollt ein Rad auf einem anderen Rad oder einem anderen anzutreibenden Korper ab Je nach Konstruktion und Anwendung ergeben sich unterschiedliche Wirkungsgrade 1 Reibradgetriebe im Automobilbau Bearbeiten nbsp Patentzeichnung des Reibrad Friktionsgetriebes nach Lambert 2 Bis in die 1930er Jahre gab es verschiedene Automobilhersteller die ihre Produkte mit stufenlosen Reibradgetrieben ausstatteten Als fruhe Auspragung einer stufenlosen Ubersetzung kann man die von Lambert 1909 patentierte Erfindung als Vorlaufer der Variomatic betrachten Besonders waren sie vor dem Ersten Weltkrieg bei Cyclecars verbreitet Frank Anderson Hayes liess sich 1929 ein stufenloses Reibradgetriebe mit Planetenrollen patentieren Das Hayes Getriebe wurde unter anderem fur Fahrzeuge von Austin verwendet Leyland baute ab Mitte der 1980er Jahre ahnliche Getriebe in Lastwagen ein Die Nachfolger dieser Konstruktion werden heute noch vom britischen Hersteller Torotrak fur Land und Baumaschinen angeboten In den 1990er Jahren hat Nissan ein solches Getriebe unter dem Namen Extroid CVT 3 realisiert und in Fahrzeugen eingesetzt 4 nbsp Reibradgetriebe im Automobilbau Lambert 1906 nbsp Reibradgetriebe im Automobilbau Turicum 1906 nbsp Reibradgetriebe im Automobilbau Nissan Extroid CVT 2009 Reibradgetriebe in weiteren Anwendungsbereichen BearbeitenEine verbreitete Anwendung war lange Zeit der Antrieb des Plattentellers bei Plattenspielern Uber ein schaltbares Reibradgetriebe liessen sich kostengunstig namlich bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors unterschiedliche Drehzahlen des Plattentellers realisieren Reibradantriebe sind auch fur den Antrieb von Fahrgeschaften wie Riesenradern und Frisbees weit verbreitet Als Reibrad dient hierbei ein handelsublicher Reifen nbsp Reibradgetriebe an einer Textilmaschine nbsp Reibradantrieb eines RiesenradesSiehe auch BearbeitenFriktionsgetriebe Riemengetriebe Seitenlauferdynamo Fahrraddynamo Fahrrad mit Hilfsmotor Walzkorper unter Kategorie Lager Technik Kategorie Fuhrung Technik Schallplattenspieler ReibradantriebLiteratur BearbeitenGerhard Poll Reibradgetriebe In Bernd Sauer Hrsg Konstruktionselemente des Maschinenbaus 8 Auflage Band 2 Springer Berlin Heidelberg 2018 ISBN 3 642 39503 1 S 615 636 Online bei springer com Einzelnachweise Bearbeiten Gerhard Poll Reibradgetriebe S 615 636 Online bei springer com Patent US954977 Friction driving mechanism Angemeldet am 7 Januar 1909 veroffentlicht am 12 April 1910 Erfinder John W Lambert CVT continuously variable transmission gt Stufenloses Getriebe https www nissan global com PDF tcvt e pdf Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Walzkorpergetriebe amp oldid 234915394