Formschlüssige Riementriebe

Entwicklung und Konstruktion Alexander Boldt

Inhaltsverzeichnis



Einleitung

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Funktion und Wirkung

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Gestaltungsgrundsätze

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Bauarten



Vergleich zu anderen Antrieben



Berechnung

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Einleitung

 Formschlüssige Riementriebe, besser bekannt als Zahn- bzw. Synchronriementriebe, begegnet man häufig im Beruf und im Alltag bei Werkzeugmaschinen, Autos, Fahrrädern (siehe dazu

Red Alert

usw.)  es gibt unterschiedliche Bauarten und Größen  Überbeanspruchung kann zu schwerwiegenden Folgen führen Bsp.: Zahnriemenriss beim Verbrennungsmotor 27.11.2010 A. Boldt 3

Ziele:



Was versteht man unter formschlüssigen Riementriebe?



Vorteile / Nachteile



Anwendung / Einsatzgebiet für den Synchronriemen



Wahl des richtigen Synchronriemens - Auswahl - Berechnungen



Spannungsverteilung im Synchronriemen



Dimensionierung des Synchronriemens

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Besonderheiten

 Eine Synchrone Übersetzung  Nahezu wartungsfrei  Formschlüssige Drehmomentübertragung  Synchronriementriebe finden Verwendung: - Feinwerkantrieben, Haushaltsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Textilmaschinen oder schweren Baumaschinen.

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Synchronriemenwerkstoffe



Zugelemente aus Stahl oder Glasfaser



Riemenkörper aus Gummi z.B. Neopren oder Elastomeren



Zähne in Riemenkörper eingebunden



Zähne zum dauerhaften Schutz von Polyamidgewebe umschlossen

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Synchronriemenprofile

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Spannungsverteilung im Synchronriemen

27.11.2010  Spannungsverteilung im Synchronriemen a) Trapezzahn b) Halbrundprofil- (HTD) Zahn A. Boldt 8

Synchronriemenprofile

Metrische T-Zahnriemen

  

T- Zahnriemen

Teilung T5 / T10 5mm / 10mm

Bsp.: 10-T5-550

   Länge: 550mm Teilung: 5mm Breite: 10mm 27.11.2010 A. Boldt 9

Bauformen von Synchronriementrieben



a) einfacher Synchronriementrieb i = 1



b) einfacher Synchronriementrieb i≠1

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Aufbau der Synchronriemenscheibe



Werkstoffe:

Gusseisen, Stahlguss, Stahl, Aluminiumlegierungen oder Kunststoff.

 Die Bordscheiben sind in der Regel aus verzinktem Stahl.

 Die Auswahl des Werkstoffes ist abhängig von den Einsatzbedingungen. 27.11.2010 A. Boldt 11

Riemenspannung

 Ein Synchronriemen benötigt keine hohe Vorspannung - Vorspannung kann über die Verstellung des Achsabstandes eingestellt werden - über eine Spannrolle - mit dem

Handmessgerät TRUMMETER

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Vergleich zu Flach- und Keilriemen (kraftschlüssig)

X X X X X X X 27.11.2010 A. Boldt 13

Vergleich zu Zahnrad- und Kettentrieben

X X X X X X X 27.11.2010 A. Boldt 14

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Antriebs Wahl

 Ablaufplan  RMM 16.3.2 S.598

 FS S.214

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Festlegung des Riemenprofils

 RMM 16.3.2-1 S.598  RMM TB 16-18 S.181

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Festlegen der Scheibenzähnezahl

 RMM 16.3.2-2 S.599



z g

 

z k



n an



n ab

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Ermittlung des vorläufigen Wellenabstandes

e´  RMM 16.3.2–2 S.600

27.11.2010

e

´  0 , 5  (

d dg



d dk

)  15

mm



e

´  2  (

d dg



d dk

) A. Boldt 18

Ermittlung der Riemenzähnezahl, Riemenlänge

 ddk; ddg; Ld´; zr´; Ld; i  RMM 16.3.2 – 2 S.598  RMM FS S.209-210  RMM TB 16-19d 27.11.2010 A. Boldt 19

Festlegen des endgültigen Wellenabstandes

e  e; x; y  RMM 16.3.2-2 S.600

 RMM FS S.210-211 27.11.2010 A. Boldt 20

Ermittlung der erforderlichen Riemenbreite

b  ze; Pspez ( TB 16-20-b )  RMM 16.3.2–3 S.601-603  RMM FS S.212 b= Riemenbreite 27.11.2010 A. Boldt 21

Kontrolle von: v, fB, Ft, Fw0

 RMM 16.3.2-5 S.605

 RMM FS S.211-213 v= Riemengeschwindigkeit fB= Biegefrequenz Ft= Umfangskraft Fw0= Überschlägige Wellenbelastung 27.11.2010 A. Boldt 22

Werte zulässig?

Bsp.: Synchronriemen 10-T5-550



Synchronriemen 10-T5-550

(b=10 mm Breite, T5 Riemenprofil mit p = 5 mm Teilung, 990 mm Richtlänge Ld = Bestelllänge)  Antriebsscheibe  Abtriebsscheibe 27.11.2010 A. Boldt 23

Quellen

       Roloff/ Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch; Vieweg Verlag, 19. Auflage, 2009, ISBN 978-3-8348-0689-5 Roloff/ Matek: Maschinenelemente, Formelsammlung; Vieweg Verlag, 9. Auflage, 2008, ISBN 978-3-8348-0534-8 Tabellenbuch Metall; Europa Lehrmittel Verlag, 44. Auflage, 2008, ISBN 978-3-8085-1724-6 http://www.atlantadrives.com/ http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Riementriebe_formschl%C3%BCssig http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Riementriebe http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Zahnriemen 27.11.2010 A. Boldt 24