Riementriebe: Antworten

Frage 1

Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Riementriebkonstrution im Gegensatz zum Kettentrieb?

Antwort:

Die Kraftübertragung verläuft bei Riementrieben stoß- und schwingungsdämpfend sowie das keine Schmierung des Kraftübertragenden Bauteils von Nöten ist.

Frage 2

In welcher Weise findet bei kraftschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

Antwort:

Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das Drehmoment durch Haftreibung zwischen Riemenscheibe und Riemen.

Frage 3

Welchen Vorteil weisen Flachriemen gegenüber allen anderen Riemenarten auf?

Antwort:

Flachriemen können bei einer auf einer Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache Kupplung dar.

Frage 4

Wodurch unterscheiden sich der Keilriemen von dem Flachriemen im Bezug zur Kraftübertragung und welche Schlussfolgerung resultiert daraus?

Antwort:

Die Umfangskraft wird nicht durch Reibung auf der Innenseite des Riemens, sondern durch die Reibungskräfte als Folge der hohen Anpresskräfte an den schrägen Flanken des Keilriemens übertragen. Dem zu Folge können Keilriemen bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere Drehmomente als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind auch die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer.

Frage 5

In welcher Weise findet bei formschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

Antwort:

Formschlüssige Riementriebe übertragen das Drehmoment durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der Riemenscheibe.

Frage 6

Wodurch sind die Nachteile des Zahnriementriebes gegenüber des Kettenantriebes begründet?

Antwort:

Aufgrund dessen das Zahnriemen zum überwiegenden Teil aus relativ weichen Gummi bzw. Kunststoff bestehen sind sie allein wegen ihrer Stoffeigenschaften gegen höhere thermische Belastungen weniger resistent wie Ketten die aus Metallen bestehen,

1a. Berechnungsaufgabe (Wellenantrieb)

Ein Motor (n₁=1250/min, d_dk= 115mm) 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.

geg: n₁= 1250/min; n₁= 250/min; d_dk= 115mm

ges: d_dg; i und v in m/s.

Berechnung:

i = n₁ / n₂ (Roloff/Matek Kap. 16.10)

i = 1250/min / 250/min

i = 5 : 1

d_dg = i * d_dk (Roloff/Matek Kap. 16.19)

d_dg = 5 * 115mm

d_dg = 575mm

v = d_dk * π * n₁ (Roloff/Matek Kap. 16.29)

v = 0,115m * π * 1250/min

v = 451 m/min

v = 7,5 m/s

Antwort:

Die Riementriebkonstruktion verfügt über ein Übersetzungsverhältnis von 5:1, einem Scheibendurchmesser der anzutreibenden Welle von 575mm sowie einer Riemengeschwindigkeit von 7,5 m/s

1b. Berechnungsaufgabe (Wellenantrieb)

Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1150mm, die notwendig ist um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.

geg: e`= 1150mm; d_dg= 575mm; d_dk= 115mm

ges: L` in mm

Berechnung:

L`= (2*e`)+((π/2)*(d_dg+d_dk))+((d_dg-d_dk)/(4*e`)) (Roloff/Matek Kap. 16.21)

L`= (2*1150mm)+((π/2)*(575mm+115mm))+((575mm-115mm)/(4*1150mm))

L`= 3383,95mm

Antwort:

Bei einem Achsabstand von 1150mm und denn gegebenen Scheibendurchmessern wäre eine Riemenlänge von 3383,95mm nötig um eine Kraftübertragung zu gewährleisten

2. Berechnungsaufgabe (Wäscheschleuder)

Motordrehzahl n₁ = 3500/min

Motorriemenscheibe d₁ = 50mm

Übersetzungsverhältnis i = 2,5

Gesucht:

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

geg: n₁= 3500/min; d₁= 50mm; i= 2,5; d= 0,35m

ges: d₂; n₂ und v in m/s.

Berechnungen:

i = d₂ / d₁ (Roloff/Matek Kap. 16.10)

d₂ = d₁ * i

d₂ = 50mm * 2,5

d₂ = 125mm

n₁ * d₁ = n₂ * d₂ (Roloff/Matek Kap. 16.19)

n₂ = (n₁ * d₁) / d₂

n₂ = (3500/min * 50mm) / 125mm

n₂ = 1400/min

v = π * d * n₂ (Europa TB Umfangsgeschwindigkeit)

v = π * 1400/min * 0,35m

v = 1539,38 m/min

v = 25,65 m/s

Antwort:

Der Durchmesser der angetriebenen Riemenscheibe beträgt 125mm die eine Umdrehung von 1400m/s ausgesetzt wird. Aus den zuvor ermitteleten Daten ergibt sich eine maximale Umfangsgeschwindigkeit der Schleuder von 25,65m/s.