Entwurf & Konstruktion von Getrieben
 
 

Die klassischen Zahnradgetriebe mit einem oder mehreren Gängen haben ihre klaren Stärken in den Punkten

  1. hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit, hoher Getriebe-Wirkungsgrad

Betrachtet man aber besonders den Punkt Wirkungsgrad, dann spielt der Getriebewirkungsgrad nur ein Baustein in einer langen Kette an Wirkungsgradeinflüssen. Gerade in Kombination mit einem Verbrennungsmotor sollte das Produkt aus Verbrenner-Wirkungsgrad und Getriebewirkungsgrad betrachtet werden. Hierbei zeigt sich, dass es Sinn macht, möglichst viele Gänge einzusetzen, um im gesamten Drehzahlband ein hohes Wirkungsgradprodukt vorzuweisen.

In einem Kraftfahrzeug ist der Bauraum begrenzt und damit auch die Anzahl der schaltbaren Gänge eines herkömmlichen Schaltgetriebes. Jeder weitere Gang benötigt sehr viel Bauraum und erhöht die Anzahl der Zugkraftunterbrechungen.

Aber auch bei elektrischen Maschinen gibt es ein Wirkungsgradkennfeld, welches durch die drei Einflussgrößen Strom, Drehzahl und Spannung definiert wird. Generatorwirkungsgrade von Lichtmaschinen liegen nicht selten bei 50%. Also kann es auch bei elektrischen Maschinen Sinn machen, ein Getriebe einzubauen. Beispielsweise ist dies beim E-Smart über das 2-Gang-Getriebe „eDrive“ von Getrag gelöst.

Beide Anwendungen profitieren sehr von einem Getriebe, welches möglichst viele Gänge bereitstellt und dabei keine Zugkraftunterbrechung beim Schalten aufweist. Gleichermaßen soll dabei der notwendige Bauraum begrenzt werden. Im weiteren sollen typische Anforderungen an Getriebe in verschiedenen Anwendungsfeldern aufgezeigt werden.

So gibt es neben dem optimalen Wirkungsgrad auch andere Zielgrößen in anderen Disziplinen wie bei Sportgetrieben: maximales Drehmoment über den gesamten Geschwindigkeitsbereich zu erreichen. Dabei sind sowohl Zugkraftunterbrechungen genauso unerwünscht wie auch Getriebelücken, die bei mehreren festen Gängen immer vorhanden sind.





Anforderungen an Getriebe im Überblick


 

Wo machen Stufenlos- bzw. Mehrstufengetriebe besonders viel Sinn?