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Formschlüssige Riementriebe
Entwicklung und Konstruktion Alexander Boldt
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Funktion und Wirkung
Gestaltungsgrundsätze
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
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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