Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 33
4Weiterführende DokumentationProjektierung von Antrieben
4
4 Projektierung von Antrieben4.1 Weiterführende Dokumentation
Ergänzend zu den Informationen in diesem Katalog bietet Ihnen SEW-EURODRIVEumfassende Dokumentation über das gesamte Themengebiet der elektrischenAntriebstechnik. Dies sind vor allem die Druckschriften der Reihe "Praxis derAntriebstechnik". Die aktuelle Dokumentation kann bei SEW-EURODRIVE bestelltwerden. Sie finden sie auch auf der SEW-EURODRIVE Homepage (http://www.sew-eurodrive.de) im PDF-Format zum Download.
Praxis der Antriebstechnik Die Druckschrift "Praxis der Antriebstechnik – Antriebsauslegung mit SEW-
EURODRIVE Getriebemotoren" enthält ausführliche Informationen über die Eigen-schaften, Unterscheidungsmerkmale und Anwendungsbereiche von SEW-Antrieben.Eine umfangreiche Sammlung und Zuordnung der wichtigsten Formeln zurAntriebsberechnung sowie detaillierte Beispiele zu den am häufigsten vorkommendenAnwendungen machen diese Broschüre zu einem wichtigen Werkzeug desProjektierenden und zur unverzichtbaren Ergänzung zu den Produktkatalogen vonSEW-EURODRIVE.
34 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4.2 ProjektierungsablaufDas folgende Ablaufdiagramm zeigt schematisch die Vorgehensweise bei der Projektie-rung eines Industriegetriebes der Baureihe X.
60605ADE
Füllen Sie das Antriebsauslegungsblatt aus
Berechnen der Grunddaten
Auswahl der Anwendungsfaktoren
Berechnen des erforderlichen
Getriebenenndrehmoments
Auswahl der Getriebegröße
Überprüfung der Wärmegrenzleistung
Prüfen der Spitzenlastbedingungen
M , , , n P i,
F , F , F
M
M
M M
K2 2 K2
smin F start
N2min
N2
K2 max K2 zul
η
<
Anfrage
Schritt 1
Schritt 2
Schritt 3
Schritt 4
Schritt 5
Berechnen der erforderlichen Motorleistung
PM
Schritt 6
Schritt 7
Schritt 9
Berechnung der Wärmegrenzleistung
Schritt 8
P T
= P TH
x f 1
P K1 < P T
Prüfen der äußeren Zusatzkräfte
F , F , F , FR2 R1 A1 A2
Schritt 10
Auswahl der optionalen Ausstattungen
(wenn gewünscht), z. B.
- Ölablasshahn
- Alternatives Dichtungssystem
- Motorverbindung (z.B. Motoradapter)
- Anschluss für Hilfsantrieb
- Zustandsüberwachung
- Antriebspaket für Förderbandantriebe
(inkl. Motorschwinge, Antriebskupplung,...)
- Oberflächenschutz sowie Endfarbton
Schritt 11
Zusammenfassung der
technischen Information
Schritt 12
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 35
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
4.2.1 Schritt 1: Daten für die Antriebsauslegung
60603ADE
1.0 Maschine an LSS (normalerweise Arbeitsmaschine)
1.3 Umgebungstemperatur [°C] [...]normal min.
1.5 Aufstellung Getriebe [X]
kleiner Raum (va ≥ 0,5 m/s)
große Räume und Hallen (va ≥ 1,4 m/s)
im Freien mit Sonnenschutz (va ≥ 3 m/s)
1.6 Umgebungsbedingungen [X]normal
staubig
feucht
korrodierend wirkend
trocken
1.4 Aufstellhöhe [m] [...]
max.
2.0 Lasteigenschaften
2.1 Erforderliche Drehzahl n [1/min] [...]
2.2 Betriebsleistung an HSS P [kW] [...]
2.3 Betriebsdrehmoment an LSS M [kNm] [...]
2.4 Häufigkeit von Lastspitzen (M oder P ) [...]
normal min. max.
pro Stunde
2.5 Anzahl Anläufe pro Stunde [...]
Anläufe
2.6 Drehrichtung unter Last (LSS) [X]Rechtslauf (CW)
Linkslauf (CCW)
Beide Drehrichtungen
reversibel
2.7 Betriebsdauer/Tag [X]
≤ 3 Stunden
3 ... 10 Stunden
> 10 Stunden
2.8 Rücklaufsperre erforderlich [X]
Nein
Ja
2.9 Genauer Lastzyklus beiliegend [X]
Nein
Ja
3.0 Maschine an HSS (normalerweise Antriebsmaschine)3.1 Typ: [X]
Drehstrommotor Drehstrommotor/Umrichter Gleichstrommotor
Hydraulikmotor Servomotor
3.2 Motorleistung P [kW] [...]
3.4 Motordrehmoment M [kNm] [...] 3.5 Antriebsdrehzahl n [1/min] [...]
3.6 Wenn Elektromotor: [X] [...]
IEC
NEMA
Motorgröße (IEC- oder NEMA-Code):
3.7 Motorbauform [X] [...]
B3
B5
V1
andere:
4.0 Getriebeanforderungen
4.1 Getriebetyp [X]Stirnradgetriebe X.F.. Kegelstirnradgetriebe X.K..
4.4 Wellenlage [X]
normal min. max.
2
K1
K2
K1 max. K2 max.
M
M 1
normal min. max.
normal min. max.
normal min. max. normal min. max.
0 1 2
3 4
1.1 Anwendungsbereich/Branche [...]
1.2 Anwendung [...]
4.2 Raumlage [X]
M1
M2
M3
M4
M5
M6
4.3 Montagefläche* [X]
F1
F2
F3
F4
F5
F6
3.3 Motordrehzahl n [kW] [...]
normal min. max.
M
Legende: [...] = auszufüllende Werte [X] = Treffen Sie Auswahl mit
4
1
2
3
0
4
3
36 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
60606ADE
4.6 Erforderlicher Betriebsfaktor F [X] [...]
4.7 Erforderliche Lagerlebensdauer L [...]
Fuß
Flansch
Drehmomentstütze
4.9 LSS-Anschluss an Kunden- maschinenwelle [X] [...]
Elastische Kupplung (Klauen- od. Bolzenkuppl.)
Flexible Kupplung
Starre Flanschkupplung
Trommelkupplung
Kettenrad
4.8 Montage Getriebebefestigung / Drehmomentabstützung [X]
4.10 LSS-Getriebeausführung [X] [...]
LSS-Ausführung (falls Vollwelle)
4.15 Elektrische Versorgung [X] [...]
4.11 HSS-Anschluss an Motor [X]
Kundeninstallation (Fundamentrahmen)
Motorleistung P /Motordrehmoment M
Betriebsleistung P /
Betriebsdrehmoment M
bezogen auf
Stunden
Vollwelle mit Passfedernut
andere
LSS-Ausführung (falls Hohlwelle)
Hohlwelle mit Passfedernut
andere
Hohlwelle für Schrumpfscheibenverbindung,
Schrumpfscheibe inklusive
Ritzel
Hohlwelle - Drehmomentstütze
Hohlwelle - Fußmontage
Hohlwelle - Flanschmontage
andere
Netzversorgung U
3-phasig 1-phasig
ACDC
V
Hilfsspannung U
3-phasig 1-phasig
ACDC
V
Schutzart IP
Explosions-
schutz erforderl.
Ja
Nein
S min.
K1
K1
h min
M M
main
aux
Vollwelle ohne Passfedernut
Vollwelle mit Vielkeilverzahnung DIN 5480
Hohlwelle mit Vielkeilverzahnung DIN 5480
Motoradapter mit elastischer Kupplung
Motorschwinge/Fundamentrahmen
Motorstuhl mit Keilriemenantrieb
4.12 Lagerung Maschinenwelle
2 Lager, Getriebe überträgt nur Drehmoment
1 Lager gegenüber Getriebe, das Getriebe wirkt als eine Lagerstelle
1 Lager unmittelbar am Getriebe, das Getriebe wirkt als eine Lagerstelle
4.14 Kräfte an der Antriebswelle HSS [X] [...]
Axialkraft F [kN]
Radialkraft F [kN]
Abstand vom
Wellenbund X [mm]
Angriffswinkel der
Radialkraft [°]
oder umlaufend
A
R
4.13 Kräfte an der Abtriebswelle LSS [X] [...]
Welle 3 Welle 4
Axialkraft F [kN]
Radialkraft F [kN]
Abstand vom
Wellenbund X [mm]
Angriffswinkel der
Radialkraft [°]
oder umlaufend
A
R
4.16 Zulässige Kühlung (falls erforderlich) [X]
Lüfter
externer Öl-Luft-Kühler
externer Öl-Wasser-Kühler
Nicht zugelassenZugelassen
Kühlwasser
verfügbar
Ja
Nein
Motorkonsole
andere, siehe Skizze
Kühldeckel / Kühlpatrone
Kühlwassertemperatur °C
HZ
HZ
Welle 3
Welle 3
Welle 4
Welle 4
Welle 0 Welle 1
Welle 0
Welle 0
Welle 1
Welle 1
α
0°FA
X
FR
02
1
4
3
Welle 2
Welle 2
Welle 2
- +
α
α
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 37
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
4.2.2 Schritt 2: Berechnen der Grunddaten – MK2, n2, i, η
Konstantes DrehmomentMK2 = Erforderliches Abtriebs-Drehmoment [Nm]PK1 = Erforderliche Betriebsleistung an HSS [kW]n2 = Abtriebsdrehzahl (LSS) 1/min
Equivalentes Drehmoment bei Lastkollektiv und konstanteDrehzahl n2 MK2 = Erforderliches Abtriebs-Drehmoment [kNm]
t/100 = Dauer der Last [s]I, II,...n = Lastfälle
Übersetzungn1 = Antriebsdrehzahl (HSS) 1/minn2 = Abtriebsdrehzahl (LSS) 1/min
Wirkungsgrad – η
η = f (i; Getriebetyp)Der Wirkungsgrad des Getriebes wird hauptsächlich durch die Verzahnungs- und Lagerreibung wie auch durch Planschverluste bestimmt. Für die Berechnung gelten folgende Richtwerte:X2F...: 0.975 X3F...: 0.96X4F...: 0.94X3K..: 0.955X4K..: 0.935
P= K1MK2
ηx
n2
9550xBemerkung: Falls nicht bekannt ist -> = P
K1P
K1 P [Nm]
m [Nm]
× ×t
= IMK2equiv 100(M )
K2I
t II100
+t n
100(M )
K2II+ .... (M )K2n
×6.66.66.6
6.6
i =nn
1
2
38 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4.2.3 Schritt 3: Auswahl der Anwendungsfaktoren
FS - Anwendungsspezifischer BetriebsfaktorDer Betriebsfaktor Fs berücksichtigt das typische Lastverhalten in Bezug auf die Arbeits-maschine.Empfohlene Werte in Bezug auf• Anwendungsbereich• Art der Arbeitsmaschine• Betriebsdauer / Tagsind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Diese Tabellen gelten nur für von Elektromotoren angetriebene Getriebe. Für andereArten von Antriebsmotoren gelten die folgenden Korrekturwerte:• Verbrennungsmaschinen mit vier oder mehr Zylindern: Fs (Auswahltabelle) + 0,25• Verbrennungsmaschinen mit einem oder drei Zylindern: Fs (Auswahltabelle) + 0,5
Anwendungsspezifischer Betriebsfaktor FSminSpitzenlast-Faktor FF → Seite 41Anlauffaktor FStart → Seite 41
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 39
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
Anwendungsbereich Art der Anwendung(Arbeitsmaschine)Betriebsfaktor
Betriebszeit / Tag
< 3 h 3-10 h > 10 h
Abwasserbehandlung
Kreiselbelüfter - 1.80 2.00
Eindicker 1.15 1.25 1.50
Vakuumfilter 1.15 1.30 1.50
Sammler 1.15 1.25 1.50
Schneckenpumpe - 1.30 1.50
Bürstenbelüfter - - 2.00
Bergbau
Brecher 1.55 1.75 2.00
Rüttler und Siebe 1.55 1.75 2.00
Schwenkwerke - 1.55 1.80
Schaufelradbagger 1) 1) 1)
Energie
Frequenzumformer - 1.80 2.00
Wasserräder (langsam drehend) - - 1.70
Wasserturbinen - - 1)
Förderanlagen
Becherwerke - 1.40 1.50
Vertikalförderer - sonstige - 1.50 1.80
Gurtbandförderer ≤ 100 kW 1.15 1.25 1.40
Gurtbandförderer > 100 kW 1.15 1.30 1.50
Plattenbandaufgeber - 1.25 1.50
Beschickungsschnecke 1.15 1.25 1.50
Rüttler, Siebe 1.55 1.75 2.00
Rolltreppe 1.55 1.25 1.50
Personenaufzüge 1) 1) 1)
Gummi- und Kunststoffindustrie
Extruder (Kunststoff) - 1.40 1.60
Extruder (Gummi) - 1.50 1.80
Gummiwalzen (2 hintereinander) 1.55 1.75 2.00
Gummiwalzen (3 hintereinander) - 1.50 1.75
Heizwalzen 1.35 1.50 1.75
Kalander - 1.65 1.65
Mühlen 1.55 1.75 2.00
Mischwalzen 1) 1) 1)
Plattenwalzen 1.55 1.75 2.00
Raffinierwalzen 1.55 1.75 2.00
Reifenmaschinen 1) 1) 1)
Holzindustrie Holzindustrie 1) 1) 1)
Krananlagen Krane und Hebezeuge 1) 2) 2)
Lebensmittelindustrie
Brecher und Mühlen - - 1.75
Rübenschneider - 1.25 1.50
Trockentrommeln - 1.25 1.50
Metallerzeugung und -verarbeitung
Wickler - 1.60 1.75
Schneidewalzen 1.55 1.75 2.00
Tischförderer, Einzelantrieb 1) 1) 1)
Tischförderer, Gruppenantrieb 1) 1) 1)
Tischförderer, hin- und herlaufend 1) 1) 1)
Drahtziehmaschinen 1.35 1.50 1.75
Walzen 1) 1) 1)
40 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
Mühlen und Trommeln
Kühl- und Trockentrommeln - 1.50 1.60
Drehrohröfen - - 2.00
Kugelmühlen - - 2.00
Kohlemühlen - 1.50 1.75
Papier- und Zellstoffindustrie
Entrindungstrommeln und -maschinen 1.55 1.80 -
Walzen (Pick-up, Siebsaug- und Siebzugwalzen) - 1.80 2.00
Trockenzylinder (Wälzlager) - 1.80 2.00
Kalander (Wälzlager) - 1.80 2.00
Filter (Druck- und Saugfilter) - 1.80 2.00
Hackmaschinen und Häcksler 1.55 1.75 2.00
Jordanmühlen - 1.50 1.75
Pressen (Rinden-, Filz-, Leim- und Saugpressen) - - 1.75
Rollapparat - - 1.75
Stoffauflöser 1) 1) 1)
Waschfilter - - 1.50
Yankee-Zylinder (Trockner) 1) 1) 1)
Pumpen
Zentrifugalpumpen 1.15 1.35 1.45
Kolbenpumpen (1 Zylinder) 1.35 1.50 1.80
Kolbenpumpen (mehrere Zylinder) 1.20 1.40 1.50
Schneckenpumpen - 1.25 1.50
Rotationspumpen (Zahnrad-, Flügelpumpen) - - 1.25
Rührwerke und Mischer
Rührwerke für Flüssigkeiten 1.00 1.25 1.50
Rührwerke für Flüssigkeiten (variable Dichte) 1.20 1.50 1.65
Rührwerke für feste Medien (ungleichmäßiges Material) 1.40 1.60 1.70
Rührwerke für feste Medien (gleichmäßiges Mate-rial)
- 1.35 1.40
Betonmischer - 1.50 1.50
Seilbahnen
Materialbahnen - 1.40 1.50
Pendelbahnen 1) 1)
Schlepplifte 1) 1) 1)
Umlaufbahnen 1) 1) 1)
Standseilbahnen 1) 1) 1)
Ventilatoren
Wärmetauscher 1.50 1.50 1.50
Trockenkühlturm - - 2.00
Naßkühlturm 2.00 2.00 2.00
Gebläse (axial und radial) 1.50 1.50 1.50
Verdichter
Kolbenverdichter - 1.80 1.90
Radialverdichter - 1.40 1.50
Schraubenverdichter - 1.50 1.75
1) Rücksprache mit SEW-EURODRIVE2) Rücksprache mit SEW-EURODRIVE; Auslegung nach FEM1001
Anwendungsbereich Art der Anwendung(Arbeitsmaschine)Betriebsfaktor
Betriebszeit / Tag
< 3 h 3-10 h > 10 h
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 41
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
Spitzenlast - Faktor FF
Der Spitzenlast-Faktor FF berücksichtigt die Überlastfähigkeit von Verzahnung unddrehenden Teilen.
Anlauffaktor - Fstart
Der Anlauffaktor Fstart berücksichtigt die durch den Anlaufvorgang verursachte Überlast.
4.2.4 Schritt 4: Berechnung des erforderlichen Getriebenenndrehmoments MN2
Konstante Lastrichtung – konstantes Drehmoment:MN2 ≥ MK2 × FS [Nm]
Reversierende Lastrichtung der Last – konstantes Drehmoment:MN2 ≥ MK2 × FS × 1.43 [Nm]
Spitzenlast-Faktor - FF
GetriebetypHäufigkeit der Spitzenlast pro Stunde
1...5 6...20 21...40 41...80 81...160 > 160
X..S.: Abtriebswelle als Vollwelle
1 1.2 1.3 1.5 1.75 2.0X..A. / X..V.: Hohlwelle mit formschlüssiger Verbindung
X..H.: Hohlwelle mit Schrumpfscheiben-Verbindung
Anlaufmodus Anlauffaktor - FstartDirekt 3.0
Sanftanlauf 1.8
Frequenzumrichter 1.5...2.01)
Stern / Dreieck 1.3
Flüssigkeitskupplung ohne Verzögerungskammer 2.0
Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer 1.6
1) einstellungsabhängig
MN2MK2FS
= Nenndrehmoment= Betriebsdrehmoment an LSS = Betriebsfaktor = MN2 / MK2 = PN1 / PK1
MN2MK2FS
= Nenndrehmoment= Betriebsdrehmoment an LSS = Betriebsfaktor = MN2 / MK2 = PN1 / PK1
42 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4.2.5 Schritt 5: Auswahl der Getriebegröße – MN2 Die Auswahl der Getriebegröße basiert auf dem Getriebenenndrehmoment MN2 ent-sprechend der Tabelle der Drehzahl-Leistungs-Übersichten ab Seite 89 und ist in zweiBereiche eingeteilt:• Antriebsdrehzahl n1 = 1500 min-1
• Antriebsdrehzahl n1 = 1800 min-1
Zum schnellen Auffinden der Drehzahl-Leistungs-Übersicht und zur Vorauswahl derGetriebegröße kann der Auswahltabellen-Wegweiser auf der Aufklappseite des Kata-logs dienen.Ist die Antriebsdrehzahl n1 < 1500 min-1, so kann für MN2 der Wert für 1500 min-1 ver-wendet werden.Für Antriebsdrehzahlen n1 > 1800 min-1 bitten wir um Rücksprache mit SEW-EUROD-RIVE.
61592AXX
X.F190..,n1 = 1500 1/min 65 kNm
PTH [kW]
i N i ex n2 MN2 PN1
[1/min] [kNm] [kW]PTH
20°C
PTH
40°C
PTH
20°C
PTH
40°C
PTH
20°C
PTH
40°C
PTH
20°C
PTH
40°C
PTH
40°C
PTH
40°C
PTH
40°C
7.189
1011.212.514161820
7.258.149.05
10.1711.1412.5213.6115.3
17.9320.15
207
184
166
147
135
120
110
98
84
74
60
61
62
63
65
65
65
65
65
65
1324
1199
1095
998
940
836
769
684
584
520
X2F..
*)
*)
*)
255
241
252
240
249
230
237
*)
*)
*)
*)
*)
*)
*)
178
166
172
527
524
484
507
466
484
448
463
420
432
375
375
352
371
344
358
335
347
317
326
681
659
578
595
526
538
482
490
434
443
603
581
509
523
461
470
422
427
378
385
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
793
770
677
698
619
633
568
579
514
524
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
860
880
842
896
839
568
548
572
534
343
E
E
E
E
E
D
D
D
D
C
22.42528
31.535.54045505663718090
100
22.3225.0828.9
32.4734.7639.0644.5150.0153.5560.1772.0981.0186.7397.45
67
60
52
46
43
38
34
30
28
25
21
19
17
15
64
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
466
424
368
328
306
272
239
213
199
177
148
131
123
109
X3F..
174
178
166
169
153
155
150
148
131
133
133
134
120
121
123
127
119
121
110
112
110
108
97
98
99
100
89
90
316
323
298
303
274
278
263
259
230
232
229
232
207
208
234
239
221
225
204
207
197
194
173
174
173
175
156
157
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
241
243
219
219
194
195
184
180
159
159
158
159
141
142
194
194
174
174
153
154
146
142
125
126
125
125
111
112
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
298
301
272
274
243
245
230
225
199
200
197
198
176
177
264
272
256
261
237
241
243
-
-
-
-
-
-
-
C
C
C
C
C
C
C
-
-
-
-
-
-
-
112125140160180200224250280315355400
119.14133.87143.33161.05177.05198.95233.94262.87281.43316.23347.64390.64
13
11
10
9.3
8.5
7.5
6.4
5.7
5.3
4.7
4.3
3.8
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
91
81
76
67
61
55
46
41
39
34
31
28
X4F..
102
103
92
92
83
84
81
82
73
74
66
66
77
77
69
69
63
64
61
62
56
56
51
50
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
114
114
102
102
92
93
89
90
81
82
73
73
90
90
80
80
72
73
70
71
63
64
57
57
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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-
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-
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-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
H O2
H O2
+H O2
H O2
+H O2
oil
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 43
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
4.2.6 Schritt 6: Berechnen der erforderlichen Motorleistung PM
• Berechnung der erforderlichen Motorleistung PM• Auswahl der Motorleistung PM
→ Auswahl der Motorleistung
4.2.7 Schritt 7: Prüfen der Spitzenlastbedingungen – MK2 zul ; MK2max
Zulässiges Spitzendrehmoment MK2 zul:Konstante Lastrichtung – konstantes Drehmoment
Reversierende Lastrichtung – konstantes Drehmoment
Berechnung der Spitzenlast MK2 max:
* Wird Fstart nicht angegeben, berücksichtigen Sie bitte die Anlauffaktoren entsprechendder Seite 41.
Überprüfung der Getriebeauswahl:MK2 max ≤ MK2 zul
PMPK2
= Motor-Bemessungsleistung= Abtriebsleistung [kW]
P =Pk2
M η
MK2 zulMN2FF
= Zulässiges Spitzen-Abtriebsdrehmoment = Nenndrehmoment= Spitzenlast-Faktor
MK2 zulMN2FF
= Zulässiges Spitzen-Atriebsdrehmoment = Nenndrehmoment= Spitzenlast-Faktor
MK2 maxMaFstart
= Spitzen-Abtriebsdrehmoment= Abtriebs-Drehmoment basierend auf der Motorleistung= Anlauffaktor
M =K2 zul
2 x MN2F
F
[Nm]
M =K2 zul
2 x MN2F
F
[Nm]x 0.7
M =K2 max M x F [Nm]a Start*
44 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4.2.8 Schritt 8: Berechnen der Wärmegrenzleistung PTUnter der Wärmegrenzleistung PT eines Getriebes versteht man die Leistung, die mitdem Getriebe übertragen werden kann, ohne dass eine bestimmte Öltemperatur über-schritten wird. Die Wärmegrenzleistung hängt von den folgenden Faktoren ab:• Umgebungstemperatur• Luftzirkulation und Sonneneinstrahlung am Aufstellort• Aufstellungshöhe• Wärmeleitung in das Fundament am Aufstellort• Mechanische Auslastung des Getriebes• Getriebeart, -baugröße, -übersetzung • Fremdkühlungsart des Getriebes• Schmierungsart des Getriebes• Schmierstoffart• Einschaltdauer
Für die folgenden Umgebungsbedingungen kann die Wärmegrenzleistung direkt vonden Auswahltabellen abgelesen werden:• Umgebungstemperatur 20 °C oder 40 °C (Die Wärmegrenzleistung für eine Umge-
bungstemperatur von 30 °C kann interpoliert werden)• Aufstellung in einer großen Halle • natürliche Kühlung oder Kühlung mit
– Lüfter– Einbaukühler (Wasser-Kühldeckel bzw. Wasser-Kühlpatrone)– Kombination von Lüfter mit Einbaukühler– Umlaufkühlung mit Öl-Wasser-Kühler
• Fundament als Stahlunterkonstruktion• Aufstellhöhe ≤ 1000 m ü. NN• horizontale Raumlage (M1)• Tauchschmierung
PT = PTH × f1
Für andere Umgebungsbedingungen ist Rücksprache mit SEW-EURODRIVE zu halten.
Grundsätzlich ist bei Aufstellung im Freien auf ausreichenden Schutz gegen Son-neneinstrahlung zu achten!
PTH = Nennwärmegrenzleistung des Getriebes. Die Werte in den Auswahltabellen in Kapitel 10 + 11 sind abhängig von der Umgebungstemperatur und der Kühlungsart.
f1 = Höhenfaktor
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 45
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
Höhenfaktor f1
4.2.9 Schritt 9: Überprüfung der WärmegrenzleistungDie Wärmegrenzleistung des Getriebes muss mindestens so groß sein wie die Betriebs-leistung an der Antriebswelle [HSS].PT ≥ PK1
Höhe H [m über NN]
0 1000 2000 3000 4000
f11)
1) Zwischenwerte müssen interpoliert werden
1.00 0.95 0.91 0.87 0.83
Bei abweichenden Bedingungen halten Sie bitte Rücksprache mit SEW-EURODRIVE.
46 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4.2.10 Schritt 10: Prüfen der äußere Zusatzkräfte:
Abhängigkeiten Die zulässigen auf die Welle einwirkenden Kräfte hängen von den folgenden Faktorenab:• Getriebebetriebsfaktor• Erforderliche Lagerlebensdauer• Richtung der Axialkraft (von oder zum Getriebe)• Angriffswinkel der Radialkraft (umlaufend oder im bestimmten Angriffswinkel)• Angriffspunkt der Radialkraft bezogen auf den Wellenbund• Verhältnis von Axial- zu Radialkraft und umgekehrt
Definition des Kraftangriffs
Querkraft ermitteln
Bei der Ermittlung der entstehenden Querkraft muss berücksichtigt werden, welchesÜbertragungselement an das Wellenende angebaut wird. Für verschiedene Übertra-gungselemente müssen folgende Zuschlagsfaktoren fZ berücksichtigt werden.
Die Querkraftbelastung an der Motor- oder Getriebewelle wird dann folgendermaßenberechnet:
61440AXX
α
0°
FA
X
FR
Übertragungselement Zuschlagsfaktor fZ Bemerkungen
Zahnräder 1.15 < 17 Zähne
Kettenräder 1.40 < 13 Zähne
Kettenräder 1.25 < 20 Zähne
Schmalkeilriemen-Scheiben 1.75 Einfluss der Vorspannkraft
Flachriemenscheiben 2.50 Einfluss der Vorspannkraft
Zahnriemenscheiben 1.50 Einfluss der Vorspannkraft
FR = Querkraftbelastung [N]
Md = Drehmoment [Nm]
d0 = mittlerer Durchmesser des angebauten Übertragungselementes [mm]
fZ = Zuschlagsfaktor
XX
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 47
4ProjektierungsablaufProjektierung von Antrieben
4
Zulässige Quer-kräfte Abtriebs-welle (LSS)
Die folgende Tabelle zeigt zwei Werte für die zulässige Radialkraft an Standard-Vollwel-len, die für folgende Bedingungen gelten:• Angriffspunkt der Radialkraft ist die Mitte des Wellenendes• Es wirkt keine äußere Axialkraft auf die Abtriebswelle!• Der Getriebebetriebsfaktor ist 1,3 oder größer• Der Angriffswinkel der Radialkraft ist an der ungünstigsten Stelle
Für die Kraft FRa• Die Drehzahl der Welle ist kleiner oder gleich dem angegebenen Wert
Für die Kraft FRa max• Gilt nur für fußmontierte Getriebe in der Raumlage M1• max. möglicher Spitzenwert bei günstigeren Betriebsbedingungen
zulässige Axial-kräfte Abtriebs-welle [LSS]
Halten Sie bitte Rücksprache mit SEW-EURODRIVE.
Zulässige Querkräfte und Axialkräfte Antriebswelle (HSS)
Halten Sie bitte Rücksprache mit SEW-EURODRIVE.
FRa [kN] FR max [kN]
X2FS.. X3FS.. X3KS.. X4FS.. X4KS.. X..S.
Drehzahl n2 ≤ 125 1/min ≤ 70 1/min ≤ 20 1/min -
Wellenlage 14, 23 13, 24 14, 23 13, 24 03, 04 14, 23 13, 24 03, 04 alle WellenlagenGetriebebaugröße
180 72.2 41.4 93.9 63.1 93.9 155.8 125.0 155.8 170.0
190 69.5 41.9 91.2 63.6 91.2 153.2 125.6 153.2 170.0
200 80.2 43.6 105.0 68.4 105.0 176.0 139.5 176.0 190.0
210 76.2 40.6 98.9 64.4 98.9 167.1 132.7 167.1 190.0
220 92.5 51.1 128.8 84.8 128.8 230.0 214.3 230.0 230.0
230 86.1 47.5 116.6 74.7 116.64 230.0 199.1 230.0 230.0
240 132.2 79.9 184.4 129.5 184.4 280.0 280.0 280.0 280.0
250 119.5 62.7 173.0 119.5 173.0 280.0 280.0 280.0 280.0
Bei abweichenden Bedingungen halten Sie bitte Rücksprache mit SEW-EURODRIVE.
48 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 Beispiel zur Projektierung: BandantriebProjektierung von Antrieben
4.3 Beispiel zur Projektierung: BandantriebIm folgenden Projektierungsbeispiel wird die Projektierung eines Bandantriebs gezeigt.
Technische Daten und Einsatzbedingungen • Fußgetriebe mit Hohlwelle• Abtriebsdrehzahl n2 = 35 1/min• Antriebsdrehzahl Motor n1 = 1470 1/min• Betriebsleistung an der Abtriebswelle LSS PK2 = 135 kW• Spitzen- Betriebsdrehmoment an der Abtriebswelle LSS MK2 max = 55 kNm• Betriebsdauer: 16 Stunden pro Tag• Das Getriebe wird ein mal pro Stunde hochgefahren (Häufigkeit der maximalen Ab-
triebsdrehzahl).• Das Getriebe soll in einer großen Halle unter sehr staubigen Bedingungen und in ei-
nem Umgebungstemperaturbereich von 0 °C…40 °C betrieben werden.• Aufstellungshöhe H = 1200 m• Kundenanforderung: Min. Betriebsfaktor FS ≥ 1,4
61445AXX
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 49
4Beispiel zur Projektierung: BandantriebProjektierung von Antrieben
4
Schritt 1: Ausfüllen des Antriebsauslegungsblattes
Schritt 2: Berechnen der Grunddaten
Konstantes Betriebsdrehmoment MK2:
Die Getriebeübersetzung wird mit der folgenden Formel berechnet:
Diese Wert dient zur Bestimmung der Nennübersetzung in = 45
Schritt 3: Auswahl der Anwendungsfaktoren
MK2PK2n2
= Betriebsdrehmoment an LSS [Nm]= Abtriebsleistung [kW]= Abtriebsdrehzahl LSS [1/min]
in1n2
= Übersetzung= Antriebsdrehzahl (HSS) [1/min]= Abtriebsdrehzahl (LSS) [1/min]
P=
K2MK2n2
9550x 135 kW x 9550
35 1/min= 36.8 kNm=
i =n1n2
= 1470
35 = 42
Anwendungsspezifischer Betriebsfaktor(Gurtbandförderer P > 100 kW, t > 10 h/Tag)
FS min = 1.5
Spitzenlastfaktor(1...5 Lastspitzen pro Stunde)
FF = 1.0
Anlauffaktor(Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer)
FStart = 1.6
50 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 Beispiel zur Projektierung: BandantriebProjektierung von Antrieben
Schritt 4: Berechnung des erforderlichen Getriebenenndrehmoments
Das erforderliche Getriebenenndrehmoment MN2:
MN2 ≥ MK2 × FS [Nm] = 36.8 kNm x 1.5 = 55.2 kNm
Schritt 5: Auswahl der Getriebegröße
Auswahl mit Ausklappseite eines Getriebes der nächst größeren Drehmomentklassesiehe Auswahltabelle Seite 148.• Getriebetyp X3KA180 /B• Nennübersetzung iN = 45 → exakte Übersetzung iex = 43.6 • Getriebenenndrehmoment MN2 = 58 kNm
Schritt 6: Berechnen der erforderlichen Motorleistung
Erforderliche Motorleistung:
Auswahl eines Motors mit der nächst größeren Leistungsklasse: PM = 160 kW
MN2MK2FS
= Nenndrehmoment [kNm]= Betriebsdrehmoment an LSS [kNm]= Betriebsfaktor
PMPK2η
= Motorleistung [kW]= Abtriebsleistung [kW]= Wirkungsgrad aus Kapitel 4.2.2
=PK2η
PM =
135 kW
0.955= 141.4 kW
Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe 51
4Beispiel zur Projektierung: BandantriebProjektierung von Antrieben
4
Schritt 7: Prüfen der Spitzenlastbedingungen
Zulässige Spitzendrehmoment MK2 zul:
Berechnung des Abtriebs-Drehmoments bezogen auf die Motorleistung
Berechnung der Spitzenlast M k2 max:M K2 max = Ma x Fstart = 41.7 kNm x 1.6 = 66.7 kNm
Das Spitzen-Betriebsdrehmoment MK2 max darf das zulässige Spitzen-Abtriebsdrehmo-ment MK2 zul nicht überschreiten!MK2 max ≤ MK2 zul66.7 kNm ≤ 116 kNm
→ Das bedeutet, die gewählte Getriebegröße kann verwenden werden.
Schritt 8: Berechnen der Wärmegrenzleistung
PT = PTH x f1 = 80 kW x 0.95 = 76 kWf1 = 0.95 → H = 1200 m
MK2 zulMN2FF
= Zulässiges Spitzen-Abtriebsdrehmoment [kNm]= Nenndrehmoment [kNm]= Spitzenlastfaktor
M =K2 zul
2 x MN2F
F
2 x 58 kNm
1= = 116 kNm
P=
MMan2
9.55x 160 kW x 9.55
35 1/min= 41.7 kNm=
ηx x 0.955
PTPTHf1
= Wärmegrenzleistung [kW]= Nennwärmegrenzleistung [kW]= Höhenfaktor
52 Katalog – Stirn- und Kegelstirnradgetriebe Baureihe X.. Horizontalgetriebe
4 Beispiel zur Projektierung: BandantriebProjektierung von Antrieben
Schritt 9: Überprüfung der Wärmegrenzleistung und Auswahl der Getriebekühlung
Die Betriebsleistung PK1 darf die Wärmegrenzleistung PT (PK1 ≤ PT) nicht überschrei-ten. Zusätzliche Kühlung ist erforderlich, wenn PK1 > PT141.4 kW > 76 kW→ Wärmegrenzleistung bei 40 °C ohne Zusatzkühlung nicht ausreichend
Mit einem Lüfter:PT = PTH x f1 = 171 kW x 0.95 = 162,5 kW141.4 kW < 162,5 kW→ Wärmegrenzleistung bei 40 °C mit einem Lüfter ausreichend
Schritt 10: Prüfen der äußeren Zusatzkräfte
Es sind keine äußeren Zusatzkräfte vorhanden.
Schritt 11: Auswahl der optionalen Ausstattung
• staubige Umgebung → Taconite-Abdichtung an der An- und Abtriebswelle (sieheKapitel Dichtsysteme 2.9).
Schritt 12: Zusammenfassung der technischen Informationen
• Getriebetyp: X3KA180 /B• Übersetzung iex = 43.6• Getriebenenndrehmoment MN2 = 58 kNm• Motor: PM = 160 kW• Taconite-Abdichtung an der An- und Abtriebswelle• Lüfter auf der Antriebswelle
1 Einleitung1.1 Die Firmengruppe SEW-EURODRIVE1.2 Produkte und Systeme von SEW-EURODRIVE
2 Produktbeschreibung und Typenübersicht2.1 Konstruktionsmerkmale2.2 Vorteile auf einen Blick2.3 Einsatzbereiche2.4 Allgemeine Hinweise2.4.1 Nennleistung, Drehmomente und Antriebsdrehzahlen2.4.2 Raumlage2.4.3 Gehäuse2.4.4 Verzahnungen und Wellen2.4.5 Wellenlagerung2.4.6 Drehmomentabstützung / Getriebebefestigung2.4.7 Schmierung2.4.8 Wärmegrenzleistung2.4.9 Dichtungssystem2.4.10 Kühlung2.4.11 Motorverbindung2.4.12 Rücklaufsperre (Æ Kapitel 6.2)2.4.13 Zustandsüberwachung2.4.14 Sehr niedrige Abtriebsdrehzahlen2.4.15 Hilfsantriebe2.4.16 Antriebspakete2.4.17 Oberflächen- und Korrosionsschutz2.4.18 Lackierung2.4.19 Geräuschpegel2.4.20 Gewichtsangaben / Ölmenge2.4.21 Internationale Märkte
2.5 Getriebegrundausführungen2.5.1 Getriebeausführungen2.5.2 Raumlage2.5.3 Drehmomentabstützung / Getriebebefestigung2.5.4 Grundvarianten Abtriebswelle (LSS)
2.6 Technische Daten im Überblick2.6.1 Stirnradgetriebe (X.F..)2.6.2 Kegelstirnradgetriebe (X.K..)
2.7 Motoranschluss-, Abtriebswelle- und Montagemöglichkeiten im Überblick2.8 An- und Abtriebswelle2.8.1 Antriebswelle2.8.2 Abtriebswelle als Vollwelle mit Passfeder2.8.3 Abtriebswelle als Hohlwelle mit Passfedernut2.8.4 Abtriebswelle als Hohlwelle mit Schrumpfscheibe
2.9 Dichtungssysteme2.9.1 Antriebswelle2.9.2 Abtriebswelle2.9.3 Schmiernippel am Getriebedeckel (Standard)2.9.4 Schmiernippel an der Getriebeoberseite (Option)
2.10 Typenbezeichnung2.10.1 Beispiel
2.11 Typenschild2.11.1 Beispiel
2.12 Beschichtungs- und Oberflächenschutzsysteme2.13 Lager- und Transportbedingungen2.13.1 Innenkonservierung2.13.2 Außenkonservierung2.13.3 Verpackung2.13.4 Lagerbedingungen
3 Raumlage, Montageflächen und Wellenlage3.1 Raumlage3.2 Montagefläche3.3 Wellenlage3.3.1 X.F..3.3.2 X.K..
3.4 Raumlage und Standard-Montagefläche3.5 Drehrichtungsabhängigkeiten, Position der Rücklaufsperre3.5.1 X.F..3.5.2 X.K..
4 Projektierung von Antrieben4.1 Weiterführende Dokumentation4.2 Projektierungsablauf4.2.1 Schritt 1: Daten für die Antriebsauslegung4.2.2 Schritt 2: Berechnen der Grunddaten - MK2, n2, i, h4.2.3 Schritt 3: Auswahl der Anwendungsfaktoren4.2.4 Schritt 4: Berechnung des erforderlichen Getriebenenndrehmoments MN24.2.5 Schritt 5: Auswahl der Getriebegröße - MN24.2.6 Schritt 6: Berechnen der erforderlichen Motorleistung PM4.2.7 Schritt 7: Prüfen der Spitzenlastbedingungen - MK2 zul ; MK2max4.2.8 Schritt 8: Berechnen der Wärmegrenzleistung PT4.2.9 Schritt 9: Überprüfung der Wärmegrenzleistung4.2.10 Schritt 10: Prüfen der äußere Zusatzkräfte:
4.3 Beispiel zur Projektierung: Bandantrieb
5 Schmierung, Kühlung und Heizung5.1 Übersicht und Begrifflichkeiten5.1.1 Schmierungsarten5.1.2 Kühlungsarten5.1.3 Ölheizung
5.2 Schmierstoffauswahl und Zubehör5.2.1 Allgemeine Hinweise zur Ölauswahl5.2.2 Zugelassene Schmierstoffe5.2.3 Dichtungsfette5.2.4 Zubehör
5.3 Kühlung5.3.1 Lüfter5.3.2 Wasserkühldeckel5.3.3 Wasserkühlpatrone5.3.4 Öl-Wasser-Kühler mit Motorpumpe
5.4 Ölheizung5.4.1 Aufbau5.4.2 Anschlussleistung5.4.3 Grenztemperaturen für den Getriebeanlauf bei Tauchschmierung5.4.4 Hinweise zum Betrieb
6 Optionen und Zusatzausführungen6.1 Drehmomentstütze6.2 Rücklaufsperre6.2.1 Verwendung6.2.2 Beschreibung6.2.3 Drehrichtung6.2.4 Auslegung
6.3 Motoradapter6.3.1 Maximales Motorgewicht abhängig vom Getriebe6.3.2 Maximales Motorgewicht abhängig von der Adaptergröße
6.4 Antriebspakete auf Stahlkonstruktion6.4.1 Motorschwinge6.4.2 Fundamentrahmen
7 Zustandsüberwachung7.1 Temperatursensor PT1007.1.1 Maße7.1.2 Elektrischer Anschluss7.1.3 Technische Daten
7.2 Temperaturschalter NTB7.2.1 Maße7.2.2 Elektrischer Anschluss7.2.3 Technische Daten
7.3 Diagnoseeinheit DUO10A (Ölalterung)7.3.1 Maße7.3.2 Anbaubeispiel
7.4 Diagnoseeinheit DUV10A (Schwingungsdiagnose)7.4.1 Maße7.4.2 Anbaubeispiel
7.5 Adapter zur Aufnahme von externen Schwingungssensoren7.5.1 Beispiel
8 Konstruktions- und Betriebshinweise8.1 Allgemeine Hinweise8.2 Getriebebefestigung8.3 Dimensionierung der Maschinenwelle bei Hohlwellengetrieben
9 Wichtige Hinweise9.1 Hinweise zu den Maßblättern9.1.1 Allgemeine Hinweise9.1.2 Toleranzen9.1.3 Abkürzungen für optionales Zubehör9.1.4 Symbole
9.2 Hinweise zu den Auswahltabellen
10 Stirnradgetriebe X.F..10.1 Wegweiser10.2 Auswahltabellen10.3 Maßblätter10.3.1 Hauptmaßblatt X2F180 - 21010.3.2 Hauptmaßblatt X2F220 - 25010.3.3 Optionen X2F180 - 21010.3.4 Optionen X2F220 - 25010.3.5 Hauptmaßblatt X3F180 - 21010.3.6 Hauptmaßblatt X3F220 - 25010.3.7 Optionen X3F180 - 21010.3.8 Optionen X3F220 - 25010.3.9 Hauptmaßblatt X4F180 - 21010.3.10 Hauptmaßblatt X4F220 - 25010.3.11 Optionen X4F180 - 21010.3.12 Optionen X4F220 - 25010.3.13 Rücklaufsperre10.3.14 Motoradapter
11 Kegelstirnradgetriebe X.K..11.1 Wegweiser11.2 Auswahltabellen11.3 Maßblätter11.3.1 Hauptmaßblatt X3K180 - 21011.3.2 Hauptmaßblatt X3K220 - 25011.3.3 Optionen X3K180 - 21011.3.4 Optionen X3K220 - 25011.3.5 Hauptmaßblatt X4K180 - 21011.3.6 Hauptmaßblatt X4K220 - 25011.3.7 Optionen X4K180 - 21011.3.8 Optionen X4K220 - 25011.3.9 Rücklaufsperre11.3.10 Motoradapter
12 Zusätzliche Maßblätter X.F.., X.K..12.1 Hohlwelle mit Passfeder X..A12.2 Hohlwelle mit Schrumpfscheibe X..H12.3 Gehäusebohrungen12.4 Ölheizung
13 Antriebspakete auf Stahlkonstruktion13.1 X3K.. Motorschwinge mit elastischer Kupplung13.2 X3K.. Motorschwinge mit elastischer Kupplung und Trommelbremse13.3 X3K.. Motorschwinge mit hydraulischer Anlaufkupplung13.4 X3K.. Motorschwinge mit hydraulischer Anlaufkupplung und Trommelbremse
14 Kurzzeichenlegende und Index14.1 Kurzzeichenlegende14.2 Index