Wer für die Drehzahl/Drehmoment-Wandlung die Ausgangssituation hat, am Eingang eine hohe Drehzahl und ein kleines Antriebsmoment zu haben, und am Ausgang ein recht großes Drehmoment und eine kleine Drehzahl benötigt, für den wäre ein Exzentergetriebe prinzipiell gut geeignet.

Dabei kann eine hohe Untersetzung in einer einzigen Stufe realisiert werden, was sich positiv auf den benötigten Bauraum auswirkt. Was es dabei zusätzlich zu berücksichtigen gilt, möchten wir hier kurz ansprechen.

Grundaufbau eines Exzentergetriebe

Den Abtrieb stellt im folgenden ein Hohlrad dar, hier orangefarben im lila Gehäuse drehend. Angetrieben wird dieses vom Planetenrad, welches exzentrisch umläuft und wie eine einfache Stirnradstufe mit dem Hohlrad kämmt. Dabei ist der Kontaktpunkt im raumfesten Gehäuse-Koordinatensystem aber nicht fest, sondern dreht mit um.

Das Planetenrad wird von der Eingangswelle über die Exzenterscheibe in taumelnder Bewegung angetrieben, so dass es auf dem Holrad abrollen kann. Damit sich die Drehbewegung abstützen kann, wird ein Steg (grün) eingesetzt.

Dieser Aufbau kann auch so variiert werden, dass das Hohlrad gehäusefest ist und sich nicht dreht, und der Abtrieb erfolgt dann über den Steg.

Zur zweiten Variante ist ein Exzentergetriebe beispielhaft für eine Übersetzung von i=-25 modelliert.

Berechnung der Übersetzung

Es sind Übersetzungen zwischen i=-10 bis i=-50 mit einer Getriebestufe möglich.

Unwucht im Betrieb

Da bei hohen Drehzahlen der Antriebswelle über den Exzenter eine Unwucht in das System kommt, sollte die Eingangswelle über ein Ausgleichsgewicht verfügen, um diese Unwucht auszugleichen. Prinzipjell kann ein solcher Aufbau wie bei einer Kurbelwelle in einem Verbrennungsmotor aussehen.

Da der Abtrieb deutlich langsamer als der Antrieb dreht,erzeugt dieser eine geringe Unwucht. Aber auch das Planetenrad kann auf diese Weise durch seine taumelnde Bewegung eine Unwucht erzeugen.

Lagerungen

Je nach Einsatzzweck und Drehmomentklasse eines solchen Getriebes können die Lagerungen unterschiedlich aussehen. Für Kleingetriebe beispielsweise als Stellantriebe in Fahrzeuganwendungen reichen Gleitlager aus. Hierbei wird insbesondere der Umstand genutzt, dass Gleitlager im Stillstand eine hohe Reibung aufweisen, was in Verbindung mit der hohen Übersetzung eine beträchtliche Selbsthemmung bei Belastung vom Abtrieb her verursachen. Das kann gezielt dann genutzt werden, sofern eine gestellte Position ohne Antriebskräfte oder beim Fahrzeugstillstand beibhalten werden soll.

Es treten bauartbedingt zahlreiche Reibstellen in einem Exzentergetriebe auf, die den Wirkungsgrad stark beeinflussen.

Bei größeren Drehmomenten und beim Wunsch minimaler Selbsthemmung vom Abtrieb her sollten verstärkt Wälzlager eingesetzt werden, um die Reibung zu minimieren und den Wirkungsgrad auf ein hohes Maß zu bringen.