Was ist eine mechanische Übersetzung

Mechanische Übersetzung

Als Übersetzung wird in der Technik der Vorgang bezeichnet, bei dem der Wert einer physikalischen Größe in einen anderen Wert derselben Größe umgewandelt (übersetzt) wird. Beide Werte stehen in einem konstruktiv festgelegten Verhältnis, dem dimensionslosen Übersetzungsverhältnis (Formelzeichen) zueinander. Die häufigste Aufgabe einer Übersetzung ist die Anpassung einer gegebenen Antriebsdrehzahl, zum Beispiel jene eines Elektromotors, an die Arbeitsdrehzahl einer Werkzeugmaschine. Bei schaltbaren Getrieben spricht man anstatt vom Ändern der Übersetzung auch vom Gang-Wechsel. Hier wäre ein praktisches Beispiel ein Getriebe im Auto.
Getriebe können entweder mit Riemen und Riemenscheiben realisiert werden, oder mit Zahnrädern.

Riemengetriebe

 
In der Abbildung sieht man offene, gekreuzte und geschränkte Riemenführung. Offene Riemengetriebe sind die einfachste Bauart. Bei ihnen läuft der Riemen über zwei Riemenscheiben, deren Achsen parallel und deren Drehrichtung gleich ist. Die Drehrichtung ist ohne weiteres umkehrbar. Es können sehr große Riemengeschwindigkeiten erreicht werden.
Gekreuzte Riemengetriebe werden eingesetzt, wenn sich die Riemenscheiben in entgegengesetzten Drehrichtungen bewegen sollen. Sie benötigen einen relativ großen Abstand zwischen den Scheiben und müssen so konstruiert sein, dass sich die Riemen nicht berühren.
Durch geschränkte Riementriebe lassen sich Drehbewegungen von zwei Achsen übertragen, welche im Winkel 90° zueinander angeordnet sind (ebenso wie bei einem Schneckengetriebe). Ihr Abstand muss nicht so groß sein wie bei der gekreuzten Anordnung, da die Gefahr einer Berührung der beiden Riemenseiten nicht gegeben ist.
Die Übersetzung ist abhängig von dem Durchmesser der Riemenscheiben. Genau gesagt entspricht das Übersetzungsverhältnis exakt dem Verhältnis der Durchmesser der beiden Riemenscheiben. D.h., wenn die kleiner Riemenscheibe angetrieben wird, ist die Drehzahl der größeren Riemenscheibe durch das Übersetzungsverhältnis errechenbar: die größere Riemenscheibe läuft genau im Übersetzungsverhältnis langsamer, als die kleinere. Genau umgekehrt hält sich das Drehmoment (also die Kraft, die die Scheibe ausüben kann): hier hat die größere Scheibe ein genau im Übersetzungsverhältnis größeres Drehmoment.

Zahnradgetriebe

Wenn man zwei Zahnräder verbindet und dann eines davon dreht, dreht sich das andere in die entgegengesetzte Richtung. Wenn man ein große Zahnrad mit einem kleinerem verbindet, dreht sich das kleinere um einiges schneller als das große, da es weniger Zähne hat. Bei Zahnradgetrieben entspricht das Übersetzungsverhältnis dem Verhältnis der Anzahl der Zähne der beteiligten Zahnräder. Zwei ineinandergreifende Zahnräder bewegen sich immer gegensinnig (wie die Riemenscheiben mit gekreuztem Riemen).