Riementriebe: Berechnungsaufgaben

Kraftschlüssige Riementriebe

Wellenantrieb I

Ein Motor (n₁ = 1.250/min, d_dk = 115 mm) treibt eine Welle an, die 250/min machen soll. Berechne den Scheibendurchmesser der anzutreibenden Welle und das daraus resultierende Übersetzungsverhältnis, sowie die entstehende Riemengeschwindigkeit basierend auf den bekannten Daten.

• Lösung

Wellenantrieb II

Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1.150 mm, die notwendig ist, um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.

• Lösung

Wäscheschleuder

Motordrehzahl n₁ = 3500/min

Motorriemenscheibe d₁ = 50 mm

Übersetzungsverhältnis i = 2,5

Gesucht:

• Durchmesser der getriebenen Riemenscheibe
• Drehzahl der Schleuder
• Die höchste Umfangsgeschwindigkeit der Schleuder in m/s.

• Lösung

Sauglüfter mit Flachriemengetriebe

Der Antrieb eines Sauglüfters ist als Flachriemengetriebe (Siegling- Extremultus) auszulegen (siehe Bild). Die Antriebsleistung beträgt 37 kW bei einer Drehfrequenz n₁ = n_k = 2.900 min^-1 und Lüfterdrehzahl n₂ = n_g ≈ 1.600 min-1. Aus baulichen Gründen kann der Durchmesser d_g der Riemenscheibe auf der Lüfterseite max. 500 mm betragen, der Wellenabstand e’ ≈ 800 mm. Als Betriebsverhältnisse sollen hier angenommen werden: mittlerer Anlauf, stoßfreie Volllast, tägl. Betriebsdauer ≈ 8 h.

Bitte lösen Sie folgende Aufgaben:

		Hinweis
a)	Auswahl des Drehstrommotors	RM TB 16-21 S. 184
b)	Festlegen der Riemenausführung	RM TB 16-6 a S. 169
c)	Wahl der Scheibendurchmesser	RM TB 16-7 S. 169; RM FS 16-19 S. 210
d)	Vorläufiger Wellenabstand	RM FS 16-20 S.210
e)	Riemenlänge	RM FS 16-21 S. 210
f)	Tatsächlicher Wellenabstand	RM FS 16-22 S. 210
g)	Umschlingungswinkel	RM FS 16-23 S. 211
h)	Wahl des Riementyps	RM TB 16-8 S. 170
i)	Riemenbreite	RM FS 16-27a S. 211; RM FS 16-26 S. 211; RM TB 16-9 S. 171
j)	Riemengeschwindigkeit	RM FS 16-29 S. 213
k)	Wellenbelastung	RM FS 16-28b S. 212
l)	Biegefrequenz	RM FS 16-30 S. 213

• Lösungen

Synchronriementriebe

Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine

Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl n_ab = 1.000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei n_an = 3.000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von z_k = 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_A = 1.

Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an den Ablaufplan zum Auslegen von Riementrieben.

• Lösung

Sauglüfter mit Synchronriemenantrieb

Der Antrieb eines Sauglüfters ist als Synchronriemenantrieb auszulegen. Der vorgesehene Drehstrommotor 180M hat eine Antriebsleistung P=18,5kW bei einer Drehzahl n₁=n_k=1.450min^-1, die Lüfterdrehzahl n₂=n_g=800min^-1. Aus baulichen Gründen kann der Durchmesser d_dg der Riemenscheibe auf der Lüfterseite maximal 500mm betragen, der Wellenabstand e´≈800mm. Die Daten für die Scheibenzähnezahl und die Riemenzähnezahl sollen aus dem Online-Katalog der Firma Wieland Antriebstechnik gewählt werden. Als Betriebsverhältnisse sollen hier angenommen werden: mittlerer Anlauf, stoßfreie Volllast, tägliche Betriebsdauer≈8h.

• Lösung

Elektro-Roller mit Synchronriemenantrieb

Der Elektro-Roller "Jofang 332 B" wird über einen Zahnriemen angetrieben und hat folgende Kenndaten:

• Höchstgeschwindigkeit gemäß Betriebserlaubnis: 20 km/h
• Nennleistung des Antriebsmotors: 0,45 kW bei 3.300 min^-1
• Hinterraddurchmesser: 10,4"
• Riemenbreite: 15 mm
• Riementeilung: 5 mm
• Riemenlänge: 800 mm
• Zähnezahl Motorriemenscheibe: 14 Zähne
• Zähnezahl Radriemenscheibe: 102 Zähne
• Achsabstand Riementrieb: 245 mm
• Spannweg: ± 10 mm

1. Überprüfen und bewerten Sie die Dimensionierung des Riementriebes.
2. Welche theoretische Höchstgeschwindigkeit errechnet sich bei max. Drehzahl?
3. Für die Produktion eines Werbevideos soll auf ebener Strecke unter Beibehaltung der Motorleistung eine Endgeschwindigkeit von 30 km/h realisiert werden. Arbeiten Sie auf der Basis von Standard-Bauteilen einen Vorschlag zur konstruktiven Veränderung des Riementriebes aus.

• Lösung