Transcript Kettentriebe

Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Kettentrieb
• Kettentriebe gehören zu den Zugmitteltrieben und bestehen aus
metallischen Gliedern, die gelenkig miteinander verbunden sind.
• Vorteile
– formschlüssige, schlupffreie
Kraftübertragung
– konstante Übersetzung
– geringe Lagerbelastung
– geringe Vorspannung
– unempfindlich gegen Schmutz,
Feuchtigkeit und Temperatur
– geringer Bauraum
– kleine Umschlingungswinkel
• Nachteil
Johann Lodewyks
– unelastische, starre
Kraftübertragung
– nur parallele Wellen
– teurer als Riementrieb
– schwingungsanfällig
– Wartungsaufwand
– Übersetzung i<10
– Polygoneffekt
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-10
Polygoneffekt bei Kettentrieben
• Polygonumschlingung der
Kettenräder => Durchmesserund Geschwindigkeitsdifferenz
 [ m ]

 2
Kettenraddurchm esser dmin
dmax cos
Kettengeschwindigkeit
vmax cos
vmin

Johann Lodewyks
 [ m ]

 2 s
[ rad ] Teilungs wink el
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Polygoneffekt
Kettentriebe
Bild 17-11
• Einflussfaktoren
– Zähnezahl (z)
– Teilungsverhältnis (p)
– Geschwindigkeit (w)
• Auswirkung
– Beschleunigungen
– Schwingungen
– Geräusche
Besc hleunigung
amax
p
w
2
2
[
m
s
]
2
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Auslegung
-
Lebensdauer ~15‘000 Betriebsstunden
Zähnezahl:
Geschwindigkeit:
Bemerkung:
11 ... 13
< 4 m/s
geringe Last (2 kW), kurze Lebensdauer
14 ... 16
< 7 m/s
mittlere Leistung (10 kW)
17 ... 25
< 24 m/s
günstig für Kleinräder (Antrieb)
30 ... 80
< 24 m/s
üblich für Großräder (Abtrieb)
80 ... 120
< 24 m/s
möglich für Großräder (Abtrieb)
bis 150
Ausnahmefälle
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Auslegung
-
ungerade Zähnezahl für wechselnden Zahneingriff
Übersetzung (i< 7) empfohlen
Übersetzung ins Schnelle ungünstig (schwingungsanfällig)
Durchhang des Leertrums ~1% Lastrumlänge
Kleiner Wellenabstand gute Laufruhe
Grosser Wellenabstand geringer Verschleiss
opt imaler W ellenabst and
a
( 3 0...5 0)p
z1 [ - ] Zähnezahl des Ant riebs rit zels
z2 [ - ] Zähnezahl des Abt riebs ritzels
[ -]
p
(17.09)
Anzahl der Kett englieder
X0
2
a0
p

z1  z2
2
2

 z2  z1  p

 
2



 a0
Johann Lodewyks
[ -]
[ - ] Teilung
a0 [ m ] W ellenabs tand
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Kettenbauarten
Kosten
• Bolzenketten
– Laschen laufen auf den Bolzen
•
Buchsenketten
– Bolzen und Außenlaschen
fest verbunden
– bewegliche Buchse und
Innenlaschen fest verbunden
• Rollenketten
– Aufbau wie Buchsenkette
– gehärtete Rolle auf der
Buchse gelagert
Verschleiß
Leistung Geräusch
niedrig
groß
niedrig
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
hoch
gering
hoch
leise
Johann Lodewyks
laut
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Bolzenketten
Kettentriebe
Bild 17-01
a) Gallkette
– mehrere Laschen
– Innensteg
b) Fleyerkette (Lastkette)
– Laschenpaare ohne Innensteg
– kein Ritzeleingriff möglich
c) + d) Ziehbankketten
– grosser Bolzenabstand
– grosse Zugkraft
– grosser Wellenabstand
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Buchsenketten
a) Buchsenkette
v < 5m/s
a) + c) Förderkette
mit Vollbolzen
Johann Lodewyks
Kettentriebe
Bild 17-03
d) + e) Förderkette
mit Hohlbolzen
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-04
Aufbau der Rollenkette
• Aufbau
– Bolzen und Außenlaschen
fest verbunden
– bewegliche Buchse und
Innenlaschen fest verbunden
– gehärtete Rolle auf der
Buchse gelagert
• Eigenschaften
– Schmierstoffdämpfung zwischen
Hülse und Buchse
– Abrollbewegung bei Zahneingriff
– v < 30 m/s
Johann Lodewyks
Bolzen
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Rollenketten
a) Einfachb) ZweifachRollenkette
c) Rollenkette
mit Befestigungslasche
d) langgliedrige
Rollenkette
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Kettentriebe
Bild 17-05
e) Rotarykette
gekröpfte Lasche
sehr elastisch in
Zugrichtung
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-06
Rollenkette mit Kunststoffbuchse
• Aufbau
– Innenbuchse aus Polyamid
• Eigenschaften
– Trockenlauf möglich
– geringere Lastaufnahme
– höhere Elastizität
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Kettentriebe
Bild 17-07
genormte Sonderbauformen
a) Scharnierbandkette
b) zerlegbare
Gelenkkette
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c) Stahlbolzenkette
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Roloff/Matek Maschinenelemente
– Aufbau
Kettentriebe
Bild 17-02
Zahnketten
• Außenflanken der hakenförmigen Laschen
legen sich an Zahnlücken des Ritzels
• ungezahnte Führungslaschen
– Eigenschaften
Johann Lodewyks
• keine Relativbewegung zwischen
Zahn und Ritzel
• hohe Geschwindigkeit
• teuer
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Kettentriebe
Bild 17-09
Verbindungsglieder für Rollenketten
• Endglieder der offenen Ketten sind Innenglieder
• Verschlussglieder sind Aussenglieder
a) Nietglied
b) + c) Steckglied
Federverschluss
d) + e) gekröpftes Glied
Splintverschluss Splintverschluss Schraubverschluss
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-12
genormte Verzahnung der Rollenkette
• DIN 8196
(17.03)
d
Teilkreis durchmes ser
p


 2
[ m ]
si n
(17.04)
Fus sk reis durc hmess erd f
(17.05)
Kopf kreis durchmes s erd a
'
d  d1
[ m ]
    0 .8d '

1
 2
d  co s
[ m ]
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-15
Raumlage des Kettentrieb
• Waagerecht oder max. 60° geneigt
• Lasttrum oben (Eigengewicht unterstützt die Spannung)
ungünstig
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-16
Hilfseinrichtungen
a) Umlenkräder
b) exzentrisches
Spannrad
c) Spannräder mit
Feder, bzw.
Gegengewicht
d) Stützrad im
Leertrum
e) Kettenspannsystem mit
Führungsschiene
f) elastischer
Rollring
Johann Lodewyks
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Roloff/Matek Maschinenelemente
Kettentriebe
Bild 17-17
Kettenschwingung
a) schwingende Kette
b) Hilfseinrichtung bei
dynamischer Last
1) hydraulisches
Spannrad
2) Schwingungsdämpfer
Johann Lodewyks
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Kettentriebe
Kräfte am Kettentrieb
q
(17.14)
Kett enzugkraf t Ft
[kg/m]
Längengewicht
Fz
q v
(17.16)
St üt zzug
Fs
2
P1 [ kW ] Ant riebsleist ung
v [ m/s ] Ket t engesc hwindigk
P1
T1
v
d1
T1 [ Nm]
2
d 1 [ m]
[ N ]
(17.15)
Fliehzug
Bild 17-18
Antriebs moment
Teilkreisdurchmess er
[ N ]
FG lT
q  g  lT
8 f
8 f
2
[ N ]
FG [ N] Gewic hts kraf t
lT [ m] Trumlänge
f
[ m]
Durc hhang
g
[ m/s ^2]
Erdbes chleunigung
Johann Lodewyks
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