=Berechnungsaufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)=
Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl n<sub>ab</sub> = 10001.000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei n<sub>an</sub> = 30003.000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von z<sub>k</sub> = 38 sowie einer Teilung von p = 5 mm vorgesehen. Aus konstruktiven Gründen soll der Wellenabstand e´ = 290 mm und die Zahnscheibendurchmesser maximal 200 mm betragen. Erschwerte Betriebsbedingungen sind nicht zu erwarten; K<sub>A</sub> = 1.
Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem den Ablaufplan zum Auslegen von RiementriebeRiementrieben.
Antwort:
Mit einer Berechnungsleistung von P´ = 1,5 kW und einer Antriebsdrehzahl von n<sub>an</sub> 3000/min wird nach TB 16-18 Roloff/Matek Maschinenelemente das Profil T5 gewählt.
'''2. Schritt: Festlegung der Scheibenzähnezahl:''': Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Übersetzung i
Gegeben: z<sub>k</sub> = 38 Zähne; n<sub>an</sub> = 30003.000/min; n<sub>ab</sub> = 10001.000/min
Gesucht: z<sub>g</sub>
z<sub>g</sub> = (z<sub>k</sub> &times; n<sub>an</sub>) / n<sub>ab</sub>
z<sub>g</sub> = (38 &times; 30003.000/min) / 10001.000/min
z<sub>g</sub> = 114 Zähne
Die Scheibenzähnezahl der abtriebseitigen Welle beträgt 114.
 
Antwort: Aus konstruktiven Gründen beträgt der vorläufige Wellenabstand 290mm.
 
'''4. Schritt: Ermittlung der Riemenzähnezahl und der Riemenlänge'''
Geg: p = 5 mm; z<sub>k</sub> = 38 Zähne; n<sub>an</sub> = 30003.000/min; n<sub>ab</sub> = 10001.000/min; e´= 290 mm
Ges: d<sub>dk</sub>; d<sub>dg</sub>; L´<sub>d</sub>; z´<sub>R</sub>; L<sub>d</sub>
 
Festlegen der Scheibendurchmesser von Antriebs- und Abtriebsseite: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Scheibendurchmesser
i = n<sub>an</sub> / n<sub>ab</sub>
i = 30003.000/min / 10001.000/min
i = 3
 
d<sub>dk</sub> = (p &times; z<sub>k</sub>) / &pi;
d<sub>dk</sub> = 60,48 mm
 
d<sub>dg</sub> = i &times; d<sub>dk</sub>
d<sub>dg</sub> = 181,44 mm
 
Ermitteln der theoretischen Riemenlänge: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Riemenlänge
Nach TB 16-19d Roloff/Matek Maschinenelemente wird festgestellt: z<sub>R</sub> = 198 Zähne
 
Festlegen der Riemenrichtlänge: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Riemenlänge
L<sub>d</sub> = 990 mm
 
Antwort:
Aus der tabellarisch ermittelten Riemenzähnezahl und der vorgegebenen Teilung von 5 mm ergibt sich eine Riemenlänge von 990 mm.
 
Gesucht: e; x; y
 
Festlegen des endgültigen Wellenabstandes: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Wellenabstand
e = 299 mm
 
Ermitteln des Verstellweges zum Spannen des Riemens: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Spann- und Verstellwege x, y.
y = (1...2,5) * <b>·</b> p
y = (1...2,5) * <b>·</b> 5 mm
y = 5...12,5 mm
y = 12 mm
 
Ermitteln des Umschlingungswinkels an der kleinen Scheibe: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 2. Umschlingungswinkels an der kleinen Scheibe
'''6. Schritt: Ermittlung der erforderlichen Riemenbreite''': Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 3. Riemenbreiten
Gegeben: z<sub>k</sub> = 38 Zähne; &beta;<sub>k</sub> = 156°; P´= 1,5 kW; n<sub>an</sub> = 30003.000/min
Gesucht: z<sub>e</sub>; P<sub>spez</sub> nach TB 16-20; b
P<sub>spez</sub> = 0,00031 kW/mm
 
b´= P´/ (z<sub>k</sub> &times; z<sub>e</sub> &times; P<sub>spez</sub>)
b = 12 mm
 
Antwort:
Erforderliche Riemenbreite beträgt 12 mm.
 
'''7. Schritt: Kontrolle von v; f<sub>B</sub>; F<sub>t</sub> und F<sub>w</sub>'''
 
Riemengeschwindigkeit: Siehe Roloff/Matek Maschinenelemente 16.3.2 - 5. Kontrollabfragen/Riemengeschwindigkeit
Gegeben: d<sub>dk</sub> = 60,48 mm; n<sub>an</sub> = 30003.000/min
Gesucht: v in m/s
 
Berechnung:
v = d<sub>dk</sub> &times; &pi; &times; n<sub>an</sub>
v = 60,48 mm &times; &pi; &times; 30003.000/min
v = 0,061 m &times; &pi; &times; 50/s
Die laut TB 16-19a Roloff/Matek Maschinenelemente v<sub>max</sub> = 80 m/s für das Riemenprofil T5 wird nicht überschritten.
 
F<sub>t</sub> = 1,5 kW / 9,58 m/s
F<sub>t</sub> = 1500 1.500 Nm/s / 9,58 m/s
F<sub>t</sub> = 156,58 N < F<sub>zul</sub> = 370 N
Die laut TB 16-19c Roloff/Matek Maschinenelemente F<sub>zul</sub> für die Riemenbreite B = 12 mm und Profil T5 wird nicht überschritten.
 
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Riementriebe: Lösungen

11 Byte hinzugefügt, 11:04, 10. Jun. 2006
/* Berechnungsaufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine) */
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