Wälzkörpergetriebe

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Ausführungen mit veränderlichen Übersetzungen
Nissan Extroid CVT

Das Wälzkörpergetriebe ist eine Bauform des kraftschlüssigen Getriebes. Dabei rollen rotationssymmetrische Wälzkörper gegeneinander ab. 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 wie 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.

Bis in die 1930er Jahre gab es verschiedene Automobilhersteller, die ihre Produkte mit stufenlosen Reibradgetrieben ausstatteten. 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"[1] realisiert und in Fahrzeugen eingesetzt.[2]

Reibradgetriebe[Bearbeiten]

Reibradgetriebe mit sich schneidenden Achsen
Reibradgetriebe

Reibradgetriebe sind eine Sonderbauform der Wälzkörpergetriebe. Dabei rollt ein Rad auf einem anderen Rad, oder einem anderen anzutreibenden Körper ab.

Eine beliebte Anwendung war lange Zeit der Antrieb des Plattentellers bei Plattenspielern. Über ein schaltbares Reibradgetriebe ließen sich kostengünstig bei konstanter Antriebsmotor-Drehzahl unterschiedliche Plattentellerdrehzahlen realisieren.

Einzelnachweise und Anmerkungen[Bearbeiten]

  1. CVT = continuously variable transmission -> Stufenloses Getriebe
  2. http://www.nissan-global.com/PDF/tcvt_e.pdf

Siehe auch[Bearbeiten]