Welche Arten von Riemenantrieben gibt es?

Riemenantriebesind mechanische Getriebe, bei denen ein flexibler Riemen, der auf eine Riemenscheibe gespannt ist, zur Bewegung oder Kraftübertragung verwendet wird. Je nach Übertragungsprinzip gibt es Reibriemengetriebe, die auf der Reibung zwischen Riemen und Riemenscheibe beruhen, und Synchronriemengetriebe, bei denen die Zähne des Riemens und der Riemenscheibe ineinander greifen.

Riemenantriebzeichnet sich durch eine einfache Struktur, stabile Übertragung, Pufferung und Schwingungsdämpfung aus, kann Kraft zwischen großen Wellenabständen und mehreren Wellen übertragen und ist aufgrund seiner geringen Kosten, der fehlenden Schmierung und der einfachen Wartung in modernen mechanischen Getrieben weit verbreitet. Reibriemenantriebe können überlastet werden und rutschen, und die Betriebsgeräusche sind gering, aber das Übersetzungsverhältnis ist ungenau (die Gleitrate liegt unter 2 %). Synchronriemenantriebe können die Synchronisation des Getriebes gewährleisten, aber die Absorptionskapazität von Laständerungen ist etwas schlecht, und bei hohen Geschwindigkeiten treten Geräusche auf. Neben der Kraftübertragung werden Riemenantriebe manchmal auch zum Transport von Materialien und zur Anordnung von Teilen eingesetzt.

Je nach Verwendungszweck können Riemenantriebe in allgemeine Industrieantriebsriemen, Automobilantriebsriemen, Antriebsriemen für Landmaschinen und Antriebsriemen für Haushaltsgeräte unterteilt werden. Reibungsgetriebene Antriebsriemen werden in Flachriemen, Keilriemen und Spezialriemen unterteilt (Poly-V-Rollenriemen, Rundriemen) entsprechend ihrer unterschiedlichen Querschnittsformen.

Die Art des Riemenantriebs wird normalerweise entsprechend der Art, Verwendung, Einsatzumgebung und Eigenschaften der verschiedenen Riemen der Arbeitsmaschine ausgewählt. Wenn es für die Getriebeanforderungen eine Vielzahl von Antriebsriemen gibt, kann die optimale Lösung entsprechend der Kompaktheit der Getriebestruktur, der Produktionskosten und Betriebsausgaben sowie des Marktangebots und anderer Faktoren ausgewählt werden. Flachriemenantriebe Beim Flachriemenantrieb wird der Riemen auf die glatte Radoberfläche aufgezogen und die Reibung zwischen Riemen und Radoberfläche wird zur Kraftübertragung genutzt. Zu den Getriebearten gehören offene Getriebe, Kreuzgetriebe, Halbkreuzgetriebe usw., die jeweils an die Anforderungen unterschiedlicher relativer Positionen der Antriebswelle und der Abtriebswelle sowie unterschiedlicher Drehrichtungen angepasst sind. Die Struktur des Flachriemengetriebes ist einfach, aber es besteht die Gefahr des Rutschens. Es wird normalerweise für Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von etwa 3 verwendet.

 Flachriemenantrieb

Flachriemen mit Band, geflochtener Riemen, robuster Nylonriemen, Hochgeschwindigkeits-Ringriemen usw. Klebeband ist die am häufigsten verwendete Art von Flachriemen. Es ist hochfest und bietet einen großen Übertragungsbereich. Der geflochtene Riemen ist flexibel, lässt sich aber leicht lösen. Ein robuster Nylonriemen ist hochfest und lässt sich nicht so leicht entspannen. Flachriemen sind in Standardquerschnitten und beliebiger Länge erhältlich und können mit geklebten, genähten oder metallischen Verbindungen zu Ringen verbunden werden. Der Hochgeschwindigkeits-Ringriemen ist dünn und weich, weist eine gute Flexibilität und Verschleißfestigkeit auf und kann zu einem Endlosring mit stabiler Übertragung verarbeitet werden und ist für Hochgeschwindigkeitsübertragungen vorgesehen.

Keilriemenantrieb

Beim Keilriemenantrieb wird der Riemen in die entsprechende Nut der Riemenscheibe eingelegt. Die Kraftübertragung erfolgt durch die Reibung zwischen Riemen und Nutwand. Keilriemen werden üblicherweise vielseitig eingesetzt, und die Riemenscheiben weisen eine entsprechende Anzahl von Nuten auf. Bei Verwendung des Keilriemens liegt dieser gut am Rad an, der Schlupf ist gering, das Übersetzungsverhältnis relativ stabil und der Betrieb stabil. Keilriemenantriebe eignen sich für Anwendungen mit kleinem Achsabstand und großem Übersetzungsverhältnis (ca. 7) und funktionieren auch bei vertikalen und geneigten Antrieben gut. Da mehrere Keilriemen gleichzeitig verwendet werden, kann zudem ein Riemen nicht versehentlich beschädigt werden. Dreiecksbänder sind die am häufigsten verwendeten Dreiecksbänder. Dabei handelt es sich um nicht endende Ringbänder, die aus einer starken Schicht, einer Zugschicht, einer Druckschicht und einer Wickelschicht bestehen. Die starke Schicht dient hauptsächlich dazu, der Zugkraft standzuhalten, die Dehnungsschicht und die Kompressionsschicht übernehmen die Rolle der Dehnung und Kompression beim Biegen und die Funktion der Stoffschicht besteht hauptsächlich darin, die Festigkeit des Riemens zu erhöhen.

Keilriemen sind in Standardquerschnitten und -längen erhältlich. Darüber hinaus gibt es auch eine Art aktiven Keilriemen, dessen Querschnittsgrößenstandard dem des VB-Bandes entspricht und dessen Längenspezifikation nicht begrenzt ist. Er ist einfach zu installieren und festzuziehen und kann bei Beschädigung teilweise ausgetauscht werden, aber die Festigkeit und Stabilität sind nicht so gut wie die des VB-Bandes. Keilriemen werden häufig parallel verwendet, und Modell, Anzahl und Strukturgröße des Riemens können entsprechend der übertragenen Leistung und der Geschwindigkeit des kleinen Rades bestimmt werden.

1) Standardkeilriemen werden für Haushaltsgeräte, Landmaschinen und Schwermaschinen verwendet. Das Verhältnis von Breite zu Höhe beträgt 1,6:1. Eine Riemenkonstruktion mit Kord- und Faserbündeln als Zugelemente überträgt deutlich weniger Kraft als ein schmaler Keilriemen gleicher Breite. Aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit und Quersteifigkeit eignen sich diese Riemen für raue Arbeitsbedingungen mit plötzlichen Lastwechseln. Die zulässige Riemengeschwindigkeit beträgt 30 m/s und die Biegefrequenz 40 Hz.

2) Schmalkeilriemen wurden in den 60er und 70er Jahren des 20. Jahrhunderts im Automobil- und Maschinenbau eingesetzt. Das Verhältnis von oberer Breite zu Höhe beträgt 1,2:1. Das Schmalkeilband ist eine verbesserte Variante des Standard-V-Bandes, bei der der mittlere, wenig zur Kraftübertragung beitragende Teil entfällt. Es überträgt mehr Kraft als ein Standardkeilriemen gleicher Breite. Eine Zahnriemenvariante, die bei Verwendung auf kleinen Riemenscheiben kaum rutscht. Riemengeschwindigkeiten von bis zu 42 m/s und Biegesteifigkeit

Frequenzen bis 100 Hz sind möglich.

3) Keilriemen mit rauer Kante, schmaler Keilriemen mit dicker Kante für Automobile, Press DIN7753 Teil 3. Die Fasern unter der Oberfläche verlaufen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Riemens, wodurch der Riemen hochflexibel, seitlich steif und verschleißfest ist. Diese Fasern bieten zudem eine gute Unterstützung für speziell behandelte Zugelemente. Insbesondere bei Riemenscheiben mit kleinem Durchmesser kann diese Struktur die Riemenübertragungskapazität verbessern und eine längere Lebensdauer als der schmale Keilriemen mit Kante erreichen.

4) Weiterentwicklung Die neueste Entwicklung des Keilriemens ist das Faserträgerelement aus Kevlar. Kevlar hat eine hohe Zugfestigkeit, geringe Dehnung und ist hochtemperaturbeständig.

RiemenantriebZahnriemen

Zahnriemen

Dies ist ein spezieller Riemenantrieb. Die Lauffläche des Riemens hat eine Zahnform, und die Randfläche der Riemenscheibe hat ebenfalls eine entsprechende Zahnform. Der Antrieb von Riemen und Scheibe erfolgt hauptsächlich durch Ineinandergreifen. Synchronzahnriemen bestehen im Allgemeinen aus einer dünnen Stahldrahtseil-Strangpressprofilschicht, deren Außenschicht mit Polychlorid oder Neopren überzogen ist. Die Mittellinie der Strangpressprofilschicht entspricht der Schnittlinie des Riemens, und der Umfang der Riemenlinie entspricht der Nennlänge. Die Grundparameter des Riemens sind der Umfangsabschnitt p und der Modul m. Der Umfangsknoten p entspricht der Größe entlang der Verbindungslinie zwischen den entsprechenden Punkten zweier benachbarter Zähne, und der Modul m = p/π. Chinesische Synchronzahnriemen verwenden ein Modulsystem, und ihre Spezifikationen werden durch Modul × Bandbreite × Anzahl der Zähne ausgedrückt. Im Vergleich zu herkömmlichen Riemengetrieben weist ein Synchronzahnriemengetriebe folgende Eigenschaften auf: Die Verformung der starken Drahtseilschicht ist nach der Belastung sehr gering, der Umfang des Zahnriemens bleibt im Wesentlichen unverändert, es gibt kein relatives Gleiten zwischen Riemen und Riemenscheibe und das Übersetzungsverhältnis ist konstant und genau. Der Zahnriemen ist dünn und leicht und kann bei hohen Geschwindigkeiten eingesetzt werden. Die Lineargeschwindigkeit kann 40 m/s erreichen, das Übersetzungsverhältnis kann 10 erreichen und der Übertragungswirkungsgrad kann 98 % erreichen. Die Struktur ist kompakt und hat eine gute Verschleißfestigkeit. Aufgrund der geringen Vorspannung ist auch die Tragfähigkeit gering. Die Anforderungen an die Fertigungs- und Installationsgenauigkeit sind sehr hoch, und der Achsabstand ist streng, was die Kosten hoch macht. Synchronzahnriemenantriebe werden hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, die genaue Übersetzungsverhältnisse erfordern, wie z. B. Peripheriegeräte in Computern, Filmprojektoren, Videorekordern und Textilmaschinen.