Riementriebe

2006-05-31T14:56:24Z

Gebenus: /* DIN - Deutsche Industrienorm */

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== Aufgabe ==
Mit Hilfe eines Riementriebes soll mit relativ geringem Energieverlust ein großes Drehmoment einfach und erschütterungsfrei sowie möglichst wartunsarm auch bei großen Achsabständen zwischen zwei oder mehreren Wellen übertragen werden. Wobei man kraftschlüssige und formschlüssige Riementriebe unterscheidet.

== Allgemeine Vor- und Nachteile gegenüber Kettentriebe==
'''Vorteile:'''
* Aufgrund der Einfachheit in Konstruktion und Herstellung sind Riementriebe kostengünstiger.
* Durch die elsatische Kraftübertragung wirken Riementriebe stoß und schwingungsdämpfend.
* Gekreuzter Wellenantrieb durch flexible Eigenschaften des Zugmittels möglich.
* Schmierstoffeinsatz wird aufgrund der sofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner nicht benötigt..
* Geringeres Gewicht durch Leichtbauweise
* Überlastungsschutz durch [[Haftreibung]] bei kraftschlüssige Riementriebe.
* Ruhiger und geräuscharmer Lauf resultiert aus der stofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner.

'''Nachteile:'''
* Gleichlauf (Synchronisierung) betroffener Wellen aufgrund des Dehnschlupfes bei kraftschlüssigen Riementrieben nicht möglich
* Um eine größt mögliche [[Haftreibung]] zwischen Riemenscheibe und Zugmittel zu ermöglichen wird eine hohe Vorspannkraft auf den Riemen ausgeübt, wodurch eine zusätzliche Lagerbelastung entsteht.
* Riemenwerkstoff begrenzt durch seine Zusammensetzung den Einsatz in höheren Temperaturbereichen, sowie seine Empfindliche Reaktion gegenüber Öl, Benzin, Wasser, Schmutz und Staub.
* Großer Platzbedarf resultiert aus der Dimensionierung.
* Durch die elastische Eigenschaft des Riemens ist dieser einer fortlaufenden Dehnung unterlegen, was ein Nachspannen bis zum Ende der Lebenslaufzeit erforderlich macht.
* Für Montagezwecke läßt sich der Zahnriemen gegenüber der Kette nicht durch ein Schloss öffnen.

== '''Kraftschlüssige Riementriebe''' ==
Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das [[Drehmoment]] durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] wirkenden Reibungskraft. Dies ist bei Flachriemen, Keilriemen oder Rundriemen der Fall. Die Größe der auftretenden Reibungskräfte hängt von der Riemenvorspannung ab, die einerseits von der richtigen Riemenlänge, durch die Möglichkeit zum verstellen des Achsabstandes oder durch Verwendung von Spannrollen abhängig ist. Die Spannrolle muss jeweils auf der unbelasteten Riemenseite (Leertum), in der Nähe der kleineren Riemenscheibe vorgesehen werden, um einen größt möglichen Umschlingungswinkel zu gewährleisten.
Zu beachten sind auch durch Riemenvorspannung auftretenden Spannkräfte die bei den Lagerungen der Wellen zu berücksichtigen sind. Kraftschlüssige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Übertragung von Drehmomenten ([[Synchronisation]]), da hierbei zwangsläufig durch die Dehnung des Riemens und der Umfangskraft ein ca. 2%´er Schlupf zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] auftritt.
[[Bild:Riemenvorspannung.jpg]]

=== Flachriemen ===

[[Bild:Flachriemen.jpg|left|]]

Flachriemen werden meist aus Textilien hergestellt und an den Enden entweder verklebt, verschweißt oder vernäht. Die Flachriemen nutzen die [[Haftreibung]] auf den [[Riemenscheibe]]n aus. Zudem können Flachriemen auch bei gekreuzten oder halbgekreuzten [[Riemenführungen]] eingesetzt werden wobei aber bei diesen beiden Varianten der Riemenverschleiß größer als bei offenen Riementrieben ist.
Flachriemen haben außerdem den Vorteil gegenüber anderen Riemenarten, dass sie auf flachen [[Riemenscheibe]]n seitlich verschoben werden können. So können sie von einer auf der Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache Kupplung dar. Durch die kleine Materialstärke sind sie biegsamer und der Scheibendurchmesser kann kleiner als bei Keilriemen sein.
Um zu verhindern, dass der Riemen von den Scheiben läuft, sind diese ballig ausgeführt: der Riemen zentriert sich automatisch.

==== Aufbau von Flachriemen ====
[[Bild:Flachriemenaufbau.jpg]]

=== Keilriemen ===

[[Bild:Normalkeilriemen.jpg|left]]

Fast alle [[Keilriemenarten]] sind meist endlos gefertigte Gummiriemen mit trapezförmigen Querschnitt, die einvulkanisierten Polyesterfäden zur Erhöhung der Zugfestigkeit enthalten. Im Gegensatz zum Flachriemen wird die Umfangskraft nicht durch Reibung auf der Innenseite des Riemens übertragen, sondern durch die Reibungskräfte als Folge der hohen Anpresskräfte an den schrägen Flanken des Keilriemens.
Sie können bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere [[Drehmoment]]e als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer. Man kann auch mehrere Keilriemen nebeneinander anordnen. Bei Antrieben mit mehreren parallelen Keilriemen ist aufgrund der Ausdehnung jedoch wichtig, dass alle Riemen zugleich getauscht werden sollen. Bei allen Vorteilen gegenüber anderen Riemenarten bei der Kraftübertragung sind Keilriemen aufgrund ihrer Dimensionierung bei den [[Riemenführungen]] eingeschränkt einsetzbar.
Während Flachriemen nicht genormt sind, sind die Keilriemen weitgehend standardisiert, sodass sie herstellerneutral verwendet und getauscht werden können. Da der Keilriemen relativ hoch. ist, kommt es bei der Umlenkung zu einer Stauchung innen und somit zur Erwärmung. Man kann den Keilriemen auch zahnen, um kleine Scheibendurchmesser zu erlauben oder die Verluste zu verringern. Jedoch ist auch ein gezahnter Keilriemen immer noch ein Keilriemen, da er kraftschlüssig durch die Keilwirkung an den Flanken arbeitet.
Der Keilrippenriemen ist eine Mischform aus Flachriemen und Keilriemen. Der Riemen besitzt Rippen, die in Längsrichtung verlaufen. Die [[Riemenscheibe]] weist entsprechende Rillen auf.

=== Rundriemen ===

[[Bild:Rundriemen.jpg|left|]]

Für kleine Kräfte werden häufig auch Rundriemen verwendet. Diese kommen heute als Vollkunststoffriemen oder aus geflochtenen Kunststofffaserriemen zur Anwendung. Sie haben den Vorteil, dass sie sehr flexibel anwendbar sind. Sie werden beispielsweise bei Textilmaschinen oder Büromaschinen verwendet. Sie vertragen hohe Geschwindigkeiten, haben eine ähnlich hohe Reibung wie Keilriemen, sind aber leichter zu kreuzen. Die Riemenscheiben müssen nicht unbedingt fluchten ([[Riemenführungen]]).

== '''Formschlüssige Riementriebe''' == ([[Zahnriemen]])

[[Bild:einseitige Bordscheibe.jpg|left|]]

Bei Formschlüssigen Riementrieben (Zahnriementriebe) wird das [[Drehmoment]] durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der [[Synchronriemenscheibe]] (z.B. Zahnrad mit seitlichen Bordscheiben, welche das Abspringen des Riemens verhindern) von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen.
Zahnriemen verbinden die Vorteile der Flach- und Keilriemen mit der Schlupffreiheit der [[Kettentriebe]].
Wo der Umschlingungswinkel des Riemens auf dem Zahnrad nicht so groß sein muss wie bei den Keil- oder Flachriemen, und dass diese Form der Kraftübertragung änlich des Kettentriebes keinen Schlupf aufweist. Zahnriemen zeichnen sich durch seine Laufruhe, geringere Riemenvorspannung und der daraus geringeren Lagerbelastung, die durch profillosen Spannrollen auf der Riemenaussenseite eingestellt wird aus. Sowie das eine Riementriebkonstruktion nicht zuletzt durch den Preis eine kostengünstigere Alternative zu Antriebsketten ist.
Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Riementriebe für Steueraufgaben eingesetzt werden, z.B. in [[Verbrennungsmotor]]en zur [[Synchronisation]] der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung (siehe: [[Zahnriemen]])oder in Druckmaschinen.
Als Nachteile gegenüber Ketten sind die schlechtere Temperaturbeständigkeit und die geringere Lebensdauer zu nennen.
Zu den Auslegungskriterium zählen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Zähnezahlen darstellen.

Ein Anwendungsbeispiel für das [[:Kategorie:Entwicklung und Konstruktion|Fach Entwicklung & Konstruktion]] zeigt die [[Projektarbeit Riementrieb]].

==== Aufbau von Zahnriemen ====

[[Bild:Aufbau von Zahnriemen.jpg]]

=Normungen=
Im folgenden sind die wichtigsten Normen für Riementriebe und deren Bauteile aufgelistet die im Maschinenbau ihre Anwendungen finden.

==[[DIN]] - Deutsche Industrienorm==

<div align="center">Kleine Übersicht der [[DIN]] Normung Riementriebe. Zum Vergrößern auf das Bild
klicken.</div>

[[Bild:DIN .pdf|thumb|center|]]

==[[ISO]] – International Organization for Standardization==

<div align="center">Kleine Übersicht der [[ISO]] Normung Riementriebe. Zum Vergrößern auf das Bild
klicken.</div>

[[Bild:ISO Riementriebe.jpg|thumb|center|]]

=Dimensionierung=

==Auslegung eines Riementriebes==
[[Bild:Riementriebauslegung.jpg]]

==Kräfte am Riementrieb==
[[Bild:Auftretende Kräfte am Riementrieb.pdf]]

==Übersetzungen am Riementrieb==
[[Bild:Übersetzungen am Riementrieb.jpg]]

==Berechnungsaufgaben==

'''1. Aufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)'''

Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl nab = 1000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei nan = 3000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von zk = 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; KA = 1.

Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem Ablaufplan zum Auslegen von Riementriebe.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Ein Motor (n1 = 1250/min, ddk = 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.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2.1. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1150 mm, die notwendig ist um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''3. Aufgabe (Wäscheschleuder)'''

[[Bild:Wäscheschleuder.jpg|left|]]

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.

[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

=Wiederholungsfragen=

Frage 1: Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Riementriebkonstruktion gegenüber einem [[Kettentriebe|Kettentrieb]]?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 1| Antwort]]

Frage 2: In welcher Weise findet bei kraftschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 2| Antworten]]

Frage 3: Welchen Vorteil weisen Flachriemen gegenüber allen anderen Riemenarten auf?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 3| Antworten]]

Frage 4: Wodurch unterscheiden sich der Keilriemen von dem Flachriemen im Bezug zur Kraftübertragung?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 4| Antworten]]

Frage 5: In welcher Art und Weise findet bei formschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 5| Antworten]]

Frage 6: Wodurch sind die Nachteile des Zahnriementriebes gegenüber des Kettenantriebes begründet?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 6| Antworten]]

=Händler=
* Eine Übersichtsliste: [http://www.wlw.de/sse/Produkt?land=DE&sprache=de&suchbegriff=riemen Wer liefert was?]
* Anbieter mit Berechnungsbeispielen: [http://www.wieland-antriebstechnik.de/site/data/html/index.html Wieland Antriebstechnik]
[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

=Quellen=

Roloff/Matek: Maschinenelemente, Normung-Berechnung-Gestaltung, Vieweg Verlag, 17. Aufl. 2005, ISBN 3-528-17028-X

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung, Vieweg Verlag, 7. Aufl. 2003. ISBN 3-528-64482-6,

Verlag Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, 43. Aufl. 2005. ISBN 3-8085-1673-9

Verlag Europa Lehrmittel: Fachkunde Metall, 48. Aufl. 1987. ISBN 3-8085-1028-5

Datei:DIN .pdf

2006-05-31T14:55:43Z

Gebenus:

Riementriebe

2006-05-31T14:17:48Z

Gebenus: /* Kräfte am Riementrieb */

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|[[Bild:Achtung.jpg]]||
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== Aufgabe ==
Mit Hilfe eines Riementriebes soll mit relativ geringem Energieverlust ein großes Drehmoment einfach und erschütterungsfrei sowie möglichst wartunsarm auch bei großen Achsabständen zwischen zwei oder mehreren Wellen übertragen werden. Wobei man kraftschlüssige und formschlüssige Riementriebe unterscheidet.

== Allgemeine Vor- und Nachteile gegenüber Kettentriebe==
'''Vorteile:'''
* Aufgrund der Einfachheit in Konstruktion und Herstellung sind Riementriebe kostengünstiger.
* Durch die elsatische Kraftübertragung wirken Riementriebe stoß und schwingungsdämpfend.
* Gekreuzter Wellenantrieb durch flexible Eigenschaften des Zugmittels möglich.
* Schmierstoffeinsatz wird aufgrund der sofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner nicht benötigt..
* Geringeres Gewicht durch Leichtbauweise
* Überlastungsschutz durch [[Haftreibung]] bei kraftschlüssige Riementriebe.
* Ruhiger und geräuscharmer Lauf resultiert aus der stofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner.

'''Nachteile:'''
* Gleichlauf (Synchronisierung) betroffener Wellen aufgrund des Dehnschlupfes bei kraftschlüssigen Riementrieben nicht möglich
* Um eine größt mögliche [[Haftreibung]] zwischen Riemenscheibe und Zugmittel zu ermöglichen wird eine hohe Vorspannkraft auf den Riemen ausgeübt, wodurch eine zusätzliche Lagerbelastung entsteht.
* Riemenwerkstoff begrenzt durch seine Zusammensetzung den Einsatz in höheren Temperaturbereichen, sowie seine Empfindliche Reaktion gegenüber Öl, Benzin, Wasser, Schmutz und Staub.
* Großer Platzbedarf resultiert aus der Dimensionierung.
* Durch die elastische Eigenschaft des Riemens ist dieser einer fortlaufenden Dehnung unterlegen, was ein Nachspannen bis zum Ende der Lebenslaufzeit erforderlich macht.
* Für Montagezwecke läßt sich der Zahnriemen gegenüber der Kette nicht durch ein Schloss öffnen.

== '''Kraftschlüssige Riementriebe''' ==
Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das [[Drehmoment]] durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] wirkenden Reibungskraft. Dies ist bei Flachriemen, Keilriemen oder Rundriemen der Fall. Die Größe der auftretenden Reibungskräfte hängt von der Riemenvorspannung ab, die einerseits von der richtigen Riemenlänge, durch die Möglichkeit zum verstellen des Achsabstandes oder durch Verwendung von Spannrollen abhängig ist. Die Spannrolle muss jeweils auf der unbelasteten Riemenseite (Leertum), in der Nähe der kleineren Riemenscheibe vorgesehen werden, um einen größt möglichen Umschlingungswinkel zu gewährleisten.
Zu beachten sind auch durch Riemenvorspannung auftretenden Spannkräfte die bei den Lagerungen der Wellen zu berücksichtigen sind. Kraftschlüssige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Übertragung von Drehmomenten ([[Synchronisation]]), da hierbei zwangsläufig durch die Dehnung des Riemens und der Umfangskraft ein ca. 2%´er Schlupf zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] auftritt.
[[Bild:Riemenvorspannung.jpg]]

=== Flachriemen ===

[[Bild:Flachriemen.jpg|left|]]

Flachriemen werden meist aus Textilien hergestellt und an den Enden entweder verklebt, verschweißt oder vernäht. Die Flachriemen nutzen die [[Haftreibung]] auf den [[Riemenscheibe]]n aus. Zudem können Flachriemen auch bei gekreuzten oder halbgekreuzten [[Riemenführungen]] eingesetzt werden wobei aber bei diesen beiden Varianten der Riemenverschleiß größer als bei offenen Riementrieben ist.
Flachriemen haben außerdem den Vorteil gegenüber anderen Riemenarten, dass sie auf flachen [[Riemenscheibe]]n seitlich verschoben werden können. So können sie von einer auf der Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache Kupplung dar. Durch die kleine Materialstärke sind sie biegsamer und der Scheibendurchmesser kann kleiner als bei Keilriemen sein.
Um zu verhindern, dass der Riemen von den Scheiben läuft, sind diese ballig ausgeführt: der Riemen zentriert sich automatisch.

==== Aufbau von Flachriemen ====
[[Bild:Flachriemenaufbau.jpg]]

=== Keilriemen ===

[[Bild:Normalkeilriemen.jpg|left]]

Fast alle [[Keilriemenarten]] sind meist endlos gefertigte Gummiriemen mit trapezförmigen Querschnitt, die einvulkanisierten Polyesterfäden zur Erhöhung der Zugfestigkeit enthalten. Im Gegensatz zum Flachriemen wird die Umfangskraft nicht durch Reibung auf der Innenseite des Riemens übertragen, sondern durch die Reibungskräfte als Folge der hohen Anpresskräfte an den schrägen Flanken des Keilriemens.
Sie können bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere [[Drehmoment]]e als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer. Man kann auch mehrere Keilriemen nebeneinander anordnen. Bei Antrieben mit mehreren parallelen Keilriemen ist aufgrund der Ausdehnung jedoch wichtig, dass alle Riemen zugleich getauscht werden sollen. Bei allen Vorteilen gegenüber anderen Riemenarten bei der Kraftübertragung sind Keilriemen aufgrund ihrer Dimensionierung bei den [[Riemenführungen]] eingeschränkt einsetzbar.
Während Flachriemen nicht genormt sind, sind die Keilriemen weitgehend standardisiert, sodass sie herstellerneutral verwendet und getauscht werden können. Da der Keilriemen relativ hoch. ist, kommt es bei der Umlenkung zu einer Stauchung innen und somit zur Erwärmung. Man kann den Keilriemen auch zahnen, um kleine Scheibendurchmesser zu erlauben oder die Verluste zu verringern. Jedoch ist auch ein gezahnter Keilriemen immer noch ein Keilriemen, da er kraftschlüssig durch die Keilwirkung an den Flanken arbeitet.
Der Keilrippenriemen ist eine Mischform aus Flachriemen und Keilriemen. Der Riemen besitzt Rippen, die in Längsrichtung verlaufen. Die [[Riemenscheibe]] weist entsprechende Rillen auf.

=== Rundriemen ===

[[Bild:Rundriemen.jpg|left|]]

Für kleine Kräfte werden häufig auch Rundriemen verwendet. Diese kommen heute als Vollkunststoffriemen oder aus geflochtenen Kunststofffaserriemen zur Anwendung. Sie haben den Vorteil, dass sie sehr flexibel anwendbar sind. Sie werden beispielsweise bei Textilmaschinen oder Büromaschinen verwendet. Sie vertragen hohe Geschwindigkeiten, haben eine ähnlich hohe Reibung wie Keilriemen, sind aber leichter zu kreuzen. Die Riemenscheiben müssen nicht unbedingt fluchten ([[Riemenführungen]]).

== '''Formschlüssige Riementriebe''' == ([[Zahnriemen]])

[[Bild:einseitige Bordscheibe.jpg|left|]]

Bei Formschlüssigen Riementrieben (Zahnriementriebe) wird das [[Drehmoment]] durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der [[Synchronriemenscheibe]] (z.B. Zahnrad mit seitlichen Bordscheiben, welche das Abspringen des Riemens verhindern) von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen.
Zahnriemen verbinden die Vorteile der Flach- und Keilriemen mit der Schlupffreiheit der [[Kettentriebe]].
Wo der Umschlingungswinkel des Riemens auf dem Zahnrad nicht so groß sein muss wie bei den Keil- oder Flachriemen, und dass diese Form der Kraftübertragung änlich des Kettentriebes keinen Schlupf aufweist. Zahnriemen zeichnen sich durch seine Laufruhe, geringere Riemenvorspannung und der daraus geringeren Lagerbelastung, die durch profillosen Spannrollen auf der Riemenaussenseite eingestellt wird aus. Sowie das eine Riementriebkonstruktion nicht zuletzt durch den Preis eine kostengünstigere Alternative zu Antriebsketten ist.
Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Riementriebe für Steueraufgaben eingesetzt werden, z.B. in [[Verbrennungsmotor]]en zur [[Synchronisation]] der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung (siehe: [[Zahnriemen]])oder in Druckmaschinen.
Als Nachteile gegenüber Ketten sind die schlechtere Temperaturbeständigkeit und die geringere Lebensdauer zu nennen.
Zu den Auslegungskriterium zählen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Zähnezahlen darstellen.

Ein Anwendungsbeispiel für das [[:Kategorie:Entwicklung und Konstruktion|Fach Entwicklung & Konstruktion]] zeigt die [[Projektarbeit Riementrieb]].

==== Aufbau von Zahnriemen ====

[[Bild:Aufbau von Zahnriemen.jpg]]

=Normungen=
Im folgenden sind die wichtigsten Normen für Riementriebe und deren Bauteile aufgelistet die im Maschinenbau ihre Anwendungen finden.

==[[DIN]] - Deutsche Industrienorm==

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[[Bild:DIN Riementriebe.jpg|thumb|center|]]

==[[ISO]] – International Organization for Standardization==

<div align="center">Kleine Übersicht der [[ISO]] Normung Riementriebe. Zum Vergrößern auf das Bild
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[[Bild:ISO Riementriebe.jpg|thumb|center|]]

=Dimensionierung=

==Auslegung eines Riementriebes==
[[Bild:Riementriebauslegung.jpg]]

==Kräfte am Riementrieb==
[[Bild:Auftretende Kräfte am Riementrieb.pdf]]

==Übersetzungen am Riementrieb==
[[Bild:Übersetzungen am Riementrieb.jpg]]

==Berechnungsaufgaben==

'''1. Aufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)'''

Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl nab = 1000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei nan = 3000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von zk = 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; KA = 1.

Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem Ablaufplan zum Auslegen von Riementriebe.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Ein Motor (n1 = 1250/min, ddk = 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.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2.1. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1150 mm, die notwendig ist um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''3. Aufgabe (Wäscheschleuder)'''

[[Bild:Wäscheschleuder.jpg|left|]]

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.

[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

=Wiederholungsfragen=

Frage 1: Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Riementriebkonstruktion gegenüber einem [[Kettentriebe|Kettentrieb]]?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 1| Antwort]]

Frage 2: In welcher Weise findet bei kraftschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 2| Antworten]]

Frage 3: Welchen Vorteil weisen Flachriemen gegenüber allen anderen Riemenarten auf?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 3| Antworten]]

Frage 4: Wodurch unterscheiden sich der Keilriemen von dem Flachriemen im Bezug zur Kraftübertragung?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 4| Antworten]]

Frage 5: In welcher Art und Weise findet bei formschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 5| Antworten]]

Frage 6: Wodurch sind die Nachteile des Zahnriementriebes gegenüber des Kettenantriebes begründet?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 6| Antworten]]

=Händler=
* Eine Übersichtsliste: [http://www.wlw.de/sse/Produkt?land=DE&sprache=de&suchbegriff=riemen Wer liefert was?]
* Anbieter mit Berechnungsbeispielen: [http://www.wieland-antriebstechnik.de/site/data/html/index.html Wieland Antriebstechnik]
[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

=Quellen=

Roloff/Matek: Maschinenelemente, Normung-Berechnung-Gestaltung, Vieweg Verlag, 17. Aufl. 2005, ISBN 3-528-17028-X

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung, Vieweg Verlag, 7. Aufl. 2003. ISBN 3-528-64482-6,

Verlag Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, 43. Aufl. 2005. ISBN 3-8085-1673-9

Verlag Europa Lehrmittel: Fachkunde Metall, 48. Aufl. 1987. ISBN 3-8085-1028-5

Riementriebe: Lösungen

2006-05-31T12:14:17Z

Gebenus: /* Berechnungsaufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine) */

=Berechnungsaufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)=
Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl nab = 1000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei nan = 3000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von zk = 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; KA = 1.

Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem Ablaufplan zum Auslegen von Riementriebe.

'''a) Festlegen des Riemenprofils:'''

Gegeben: KA = 1; Pnenn = 1.5 kW; nan = 3000/min

Gesucht: Profil des Synchronriemens nach TB Roloff/Matek Maschinenelemente

Berechnungsgrundlage zum ermitteln des Riemenprofils:

P´= KA × Pnenn

P´= 1 × 1,5 kW

P´= 1,5 kW

Antwort:

Mit einer Berechnungsleistung von P´ = 1,5 kW und einer Antriebsdrehzahl von nan 3000/min wird nach TB 16-18 Roloff/Matek Maschinenelemente das Profil T5 gewählt.

'''b) Festlegung der Scheibenzähnezahl:'''

Gegeben: zk = 38 Zähne; nan = 3000/min; nab = 1000/min

Gesucht: zg

Berechnung:

zg × nab = zk × nan

zg = (zk × nan) / nab

zg = (38 × 3000/min) / 1000/min

zg = 114 Zähne

Antwort:

Die Scheibenzähnezahl der abtriebseitigen Welle beträgt 114.

'''c) Ermittlung des vorläufigen Wellenabstandes'''

Antwort: Aus konstruktiven Gründen beträgt der vorläufige Wellenabstand 290mm.

'''d) Ermittlung der Riemenzähnezahl und der Riemenlänge'''

Geg: p = 5 mm; zk = 38 Zähne; zg = 114 Zähne; e´= 290 mm

Ges: ddk; ddg; L´d; z´R; Ld

Berechnung:

ddk = (p / π) × zk

ddk = (5 mm / π) × 38

ddk = 60,48 mm

ddg = (p / π) × zg

ddg = (5 mm / π) × 114

ddg = 181,44 mm

L´d = (2 × e´)+ [(π / 2) × (ddg + ddk)] + [(ddg – ddk)² / (4 × e´)]

L´d = (2 × e´)+ [(π / 2) × (181,44 mm + 60,48 mm)] + [(181,44 mm – 60,48 mm)² / (4 × e´)]

L´d = 973 mm

z´R = L´d / p

z´R = 973 mm / 5 mm

z´R = 194,5 Zähne

Antwort:

Nach TB 16-19d Roloff/Matek Maschinenelemente wird festgestellt: zR = 198 Zähne

Ld = zR × p

Ld = 198 × 5 mm

Ld = 990 mm

Antwort:

Aus der tabellarisch ermittelten Riemenzähnezahl und der vorgegebenen Teilung von 5 mm ergibt sich eine Riemenlänge von 990 mm.

'''e) Festlegen des endgültigen Wellenabstandes'''

Gegeben: Ld = 990 mm; ddk = 60,48 mm; ddg = 181,44 mm; p = 5 mm

Gesucht: e; x; y

Berechnung:

e = (Ld / 4) – [(π / 8) × (ddg + ddk)] + [[Bild:Wurzel.png]][((Ld / 4) – ((π / 8) × (ddg + ddk))]² - [(ddg – ddk)² / 8]

e = (990 mm / 4) – [(π / 8) × (181,44 mm + 60,48 mm)] + [[Bild:Wurzel.png]][((990 mm / 4) – ((π / 8) × (181,44 mm + 60,48 mm))]² - [(181,44mm – 60,48mm)² / 8]

e = 299 mm

x = 0,005 × Ld

x = 0,005 × 990 mm

x = 4,95

x = 5 mm

y = (1...2,5) * p

y = (1...2,5) * 5 mm

y = 5...12,5 mm

y = 12 mm

bk = 2 × arcos × [( ddg – ddk) / (2 × e)]

bk = 2 × arcos × [( 181,44 mm – 60,48 mm) / (2 × 299 mm)]

bk = 156°

Antwort :

Unter Berücksichtigung des Verstellweges zum Spannen des Riemens von 12 mm sowie dessen Auflegeweges von 5 mm und einem Umschlingungswinkel der kleinen Riemenscheibe von 156° beträgt der Wellenabstand 299 mm.

'''f) Ermittlung der erforderlichen Riemenbreite'''

Gegeben: P´= 1,5 kW; zk = 38 Zähne; ze = 12; nan = 3000/min

Gesucht: Pspez nach TB 16-20; b

Berechnung:

Pspez = 3,1 × 0,0001 kW/mm

Pspez = 0,00031 kW/mm

b´= P´/ (zk × ze × Pspez)

b´ = 1,5 kW / (38 × 12 × 0,00031 kW/mm)

b´ = 10,61 mm

b = 12 mm

Antwort:

Erforderliche Riemenbreite beträgt 12 mm.

'''g) Kontrolle von v; fB; Ft und Fw'''

Berechnungen der Riemengeschwindigkeit v:

Gegeben: ddk = 60,48 mm; nan = 3000/min

Gesucht: v in m/s

Berechnung:

v = ddk × π × nan

v = 60,48 mm × π × 3000/min

v = 0,061 m × π × 50/s

v = 9,58 m/s

Antwort:

Die laut TB 16-19a Roloff/Matek Maschinenelemente vmax = 80 m/s für das Riemenprofil T5 wird nicht überschritten.

Berechnung der Biegefrequenz fB:

Gegeben: v = 9,58 m/s; z = 2; Ld = 0,99 m

Gesucht: fB

Berechnung:

fB = (v × z) / Ld

fB = (9,58 m/s × 2) / 0,99 m

fB = 18,97/s

Antwort:

Die laut TB 16-3 Roloff/Matek Maschinenelemente fBmax = 200/s wird nicht überschritten.

Berechnung der Umfangskraft Ft:

Gegeben: P´= 1,5 kW; v = 9,58 m/s

Gesucht: Ft

Berechnung:

Ft = P´/ v

Ft = 1,5 kW / 9,58 m/s

Ft = 1,5 kW / 9,58 m/s

Ft = 1500 Nm/s / 9,58 m/s

Ft = 156,58 N

Antwort:

Die laut TB 16-19c Roloff/Matek Maschinenelemente Fzul für die Riemenbreite B = 12 mm und Profil T5 wird nicht überschritten.

Berechnung der Wellenkraft Fw0:

Gegeben: Ft = 156,58 N

Gesucht: Fw0

Berechnung:

Fw0 = 1,1 × Ft

Fw0 = 1,1 × 156,58 N

Fw0 = 172,24 N

Antwort:

Es tritt eine überschlägig ermittelte Wellenbelastung von 172,24N auf.

=Berechnungsaufgabe (Wellenantrieb)=

Ein Motor (n1=1250/min, ddk= 115 mm) treibt eine Welle an, die 250/min machen soll. Berechne den Scheibendurchmesser der anzutreibenden Welle und die entstehende Riemengeschwindigkeit basierend auf den bekannten Daten.

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

ges: ddg und v in m/s.

Berechnung:

i = n1 / n2 (Roloff/Matek FS 16-10)

i = 1250/min / 250/min

i = 5 : 1

ddg = i × ddk (Roloff/Matek FS 16-19)

ddg = 5 × 115 mm

ddg = 575 mm

v = ddk × π × n1 (Roloff/Matek FS 16-29)

v = 0,115 m × π × 1250/min

v = 451 m/min

v = 7,5 m/s

Antwort:

Die Riementriebkonstruktion verfügt über einen Scheibendurchmesser der anzutreibenden Welle von 575 mm sowie einer Riemengeschwindigkeit von 7,5 m/s

==Berechnungsaufgabe (Wellenantrieb)==

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

geg: e`= 1150 mm; ddg= 575 mm; ddk= 115 mm

ges: L` in mm

Berechnung nach Roloff/Matek FS 16-21

L`= (2 × e`) + [(π / 2) × (ddg + ddk)] + [(ddg - ddk) / (4 × e`)]

L`= (2 × 1150 mm) + [(π / 2) × (575 mm + 115 mm)] + [(575 mm - 115 mm) / (4 × 1150 mm)]

L`= 3383,95 mm

Antwort:

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

=Berechnungsaufgabe (Wäscheschleuder)=

[[Bild:Wäscheschleuder.jpg|left|]]

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.

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

ges: d2; n2 und v in m/s.

Berechnungen:

i = d2 / d1 (Roloff/Matek FS 16-10)

d2 = d1 × i

d2 = 50 mm × 2,5

d2 = 125 mm

n1 × d1 = n2 × d2 (Roloff/Matek FS 16-10)

n2 = (n1 × d1) / d2

n2 = (3500/min × 50 mm) / 125 mm

n2 = 1400/min

v = d × π × n2 (Roloff/Matek FS 16-29)

v = 0,35 m × π × 1400/min

v = 1539,38 m/min

v = 25,65 m/s

Antwort:

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

[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

Riementriebe

2006-05-31T11:41:42Z

Gebenus: /* '''Kraftschlüssige Riementriebe''' */

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{|
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|[[Bild:Achtung.jpg]]||
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|}

== Aufgabe ==
Mit Hilfe eines Riementriebes soll mit relativ geringem Energieverlust ein großes Drehmoment einfach und erschütterungsfrei sowie möglichst wartunsarm auch bei großen Achsabständen zwischen zwei oder mehreren Wellen übertragen werden. Wobei man kraftschlüssige und formschlüssige Riementriebe unterscheidet.

== Allgemeine Vor- und Nachteile gegenüber Kettentriebe==
'''Vorteile:'''
* Aufgrund der Einfachheit in Konstruktion und Herstellung sind Riementriebe kostengünstiger.
* Durch die elsatische Kraftübertragung wirken Riementriebe stoß und schwingungsdämpfend.
* Gekreuzter Wellenantrieb durch flexible Eigenschaften des Zugmittels möglich.
* Schmierstoffeinsatz wird aufgrund der sofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner nicht benötigt..
* Geringeres Gewicht durch Leichtbauweise
* Überlastungsschutz durch [[Haftreibung]] bei kraftschlüssige Riementriebe.
* Ruhiger und geräuscharmer Lauf resultiert aus der stofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner.

'''Nachteile:'''
* Gleichlauf (Synchronisierung) betroffener Wellen aufgrund des Dehnschlupfes bei kraftschlüssigen Riementrieben nicht möglich
* Um eine größt mögliche [[Haftreibung]] zwischen Riemenscheibe und Zugmittel zu ermöglichen wird eine hohe Vorspannkraft auf den Riemen ausgeübt, wodurch eine zusätzliche Lagerbelastung entsteht.
* Riemenwerkstoff begrenzt durch seine Zusammensetzung den Einsatz in höheren Temperaturbereichen, sowie seine Empfindliche Reaktion gegenüber Öl, Benzin, Wasser, Schmutz und Staub.
* Großer Platzbedarf resultiert aus der Dimensionierung.
* Durch die elastische Eigenschaft des Riemens ist dieser einer fortlaufenden Dehnung unterlegen, was ein Nachspannen bis zum Ende der Lebenslaufzeit erforderlich macht.
* Für Montagezwecke läßt sich der Zahnriemen gegenüber der Kette nicht durch ein Schloss öffnen.

== '''Kraftschlüssige Riementriebe''' ==
Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das [[Drehmoment]] durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] wirkenden Reibungskraft. Dies ist bei Flachriemen, Keilriemen oder Rundriemen der Fall. Die Größe der auftretenden Reibungskräfte hängt von der Riemenvorspannung ab, die einerseits von der richtigen Riemenlänge, durch die Möglichkeit zum verstellen des Achsabstandes oder durch Verwendung von Spannrollen abhängig ist. Die Spannrolle muss jeweils auf der unbelasteten Riemenseite (Leertum), in der Nähe der kleineren Riemenscheibe vorgesehen werden, um einen größt möglichen Umschlingungswinkel zu gewährleisten.
Zu beachten sind auch durch Riemenvorspannung auftretenden Spannkräfte die bei den Lagerungen der Wellen zu berücksichtigen sind. Kraftschlüssige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Übertragung von Drehmomenten ([[Synchronisation]]), da hierbei zwangsläufig durch die Dehnung des Riemens und der Umfangskraft ein ca. 2%´er Schlupf zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] auftritt.
[[Bild:Riemenvorspannung.jpg]]

=== Flachriemen ===

[[Bild:Flachriemen.jpg|left|]]

Flachriemen werden meist aus Textilien hergestellt und an den Enden entweder verklebt, verschweißt oder vernäht. Die Flachriemen nutzen die [[Haftreibung]] auf den [[Riemenscheibe]]n aus. Zudem können Flachriemen auch bei gekreuzten oder halbgekreuzten [[Riemenführungen]] eingesetzt werden wobei aber bei diesen beiden Varianten der Riemenverschleiß größer als bei offenen Riementrieben ist.
Flachriemen haben außerdem den Vorteil gegenüber anderen Riemenarten, dass sie auf flachen [[Riemenscheibe]]n seitlich verschoben werden können. So können sie von einer auf der Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache Kupplung dar. Durch die kleine Materialstärke sind sie biegsamer und der Scheibendurchmesser kann kleiner als bei Keilriemen sein.
Um zu verhindern, dass der Riemen von den Scheiben läuft, sind diese ballig ausgeführt: der Riemen zentriert sich automatisch.

==== Aufbau von Flachriemen ====
[[Bild:Flachriemenaufbau.jpg]]

=== Keilriemen ===

[[Bild:Normalkeilriemen.jpg|left]]

Fast alle [[Keilriemenarten]] sind meist endlos gefertigte Gummiriemen mit trapezförmigen Querschnitt, die einvulkanisierten Polyesterfäden zur Erhöhung der Zugfestigkeit enthalten. Im Gegensatz zum Flachriemen wird die Umfangskraft nicht durch Reibung auf der Innenseite des Riemens übertragen, sondern durch die Reibungskräfte als Folge der hohen Anpresskräfte an den schrägen Flanken des Keilriemens.
Sie können bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere [[Drehmoment]]e als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer. Man kann auch mehrere Keilriemen nebeneinander anordnen. Bei Antrieben mit mehreren parallelen Keilriemen ist aufgrund der Ausdehnung jedoch wichtig, dass alle Riemen zugleich getauscht werden sollen. Bei allen Vorteilen gegenüber anderen Riemenarten bei der Kraftübertragung sind Keilriemen aufgrund ihrer Dimensionierung bei den [[Riemenführungen]] eingeschränkt einsetzbar.
Während Flachriemen nicht genormt sind, sind die Keilriemen weitgehend standardisiert, sodass sie herstellerneutral verwendet und getauscht werden können. Da der Keilriemen relativ hoch. ist, kommt es bei der Umlenkung zu einer Stauchung innen und somit zur Erwärmung. Man kann den Keilriemen auch zahnen, um kleine Scheibendurchmesser zu erlauben oder die Verluste zu verringern. Jedoch ist auch ein gezahnter Keilriemen immer noch ein Keilriemen, da er kraftschlüssig durch die Keilwirkung an den Flanken arbeitet.
Der Keilrippenriemen ist eine Mischform aus Flachriemen und Keilriemen. Der Riemen besitzt Rippen, die in Längsrichtung verlaufen. Die [[Riemenscheibe]] weist entsprechende Rillen auf.

=== Rundriemen ===

[[Bild:Rundriemen.jpg|left|]]

Für kleine Kräfte werden häufig auch Rundriemen verwendet. Diese kommen heute als Vollkunststoffriemen oder aus geflochtenen Kunststofffaserriemen zur Anwendung. Sie haben den Vorteil, dass sie sehr flexibel anwendbar sind. Sie werden beispielsweise bei Textilmaschinen oder Büromaschinen verwendet. Sie vertragen hohe Geschwindigkeiten, haben eine ähnlich hohe Reibung wie Keilriemen, sind aber leichter zu kreuzen. Die Riemenscheiben müssen nicht unbedingt fluchten ([[Riemenführungen]]).

== '''Formschlüssige Riementriebe''' == ([[Zahnriemen]])

[[Bild:einseitige Bordscheibe.jpg|left|]]

Bei Formschlüssigen Riementrieben (Zahnriementriebe) wird das [[Drehmoment]] durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der [[Synchronriemenscheibe]] (z.B. Zahnrad mit seitlichen Bordscheiben, welche das Abspringen des Riemens verhindern) von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen.
Zahnriemen verbinden die Vorteile der Flach- und Keilriemen mit der Schlupffreiheit der [[Kettentriebe]].
Wo der Umschlingungswinkel des Riemens auf dem Zahnrad nicht so groß sein muss wie bei den Keil- oder Flachriemen, und dass diese Form der Kraftübertragung änlich des Kettentriebes keinen Schlupf aufweist. Zahnriemen zeichnen sich durch seine Laufruhe, geringere Riemenvorspannung und der daraus geringeren Lagerbelastung, die durch profillosen Spannrollen auf der Riemenaussenseite eingestellt wird aus. Sowie das eine Riementriebkonstruktion nicht zuletzt durch den Preis eine kostengünstigere Alternative zu Antriebsketten ist.
Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Riementriebe für Steueraufgaben eingesetzt werden, z.B. in [[Verbrennungsmotor]]en zur [[Synchronisation]] der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung (siehe: [[Zahnriemen]])oder in Druckmaschinen.
Als Nachteile gegenüber Ketten sind die schlechtere Temperaturbeständigkeit und die geringere Lebensdauer zu nennen.
Zu den Auslegungskriterium zählen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Zähnezahlen darstellen.

Ein Anwendungsbeispiel für das [[:Kategorie:Entwicklung und Konstruktion|Fach Entwicklung & Konstruktion]] zeigt die [[Projektarbeit Riementrieb]].

==== Aufbau von Zahnriemen ====

[[Bild:Aufbau von Zahnriemen.jpg]]

=Normungen=
Im folgenden sind die wichtigsten Normen für Riementriebe und deren Bauteile aufgelistet die im Maschinenbau ihre Anwendungen finden.

==[[DIN]] - Deutsche Industrienorm==

<div align="center">Kleine Übersicht der [[DIN]] Normung Riementriebe. Zum Vergrößern auf das Bild
klicken.</div>

[[Bild:DIN Riementriebe.jpg|thumb|center|]]

==[[ISO]] – International Organization for Standardization==

<div align="center">Kleine Übersicht der [[ISO]] Normung Riementriebe. Zum Vergrößern auf das Bild
klicken.</div>

[[Bild:ISO Riementriebe.jpg|thumb|center|]]

=Dimensionierung=

==Auslegung eines Riementriebes==
[[Bild:Riementriebauslegung.jpg]]

==Kräfte am Riementrieb==
[[Bild:Kräfte am Riementrieb.jpg]]

==Übersetzungen am Riementrieb==
[[Bild:Übersetzungen am Riementrieb.jpg]]

==Berechnungsaufgaben==

'''1. Aufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)'''

Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl nab = 1000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei nan = 3000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von zk = 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; KA = 1.

Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem Ablaufplan zum Auslegen von Riementriebe.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Ein Motor (n1 = 1250/min, ddk = 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.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''2.1. Aufgabe (Wellenantrieb)'''

Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1150 mm, die notwendig ist um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.
[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

'''3. Aufgabe (Wäscheschleuder)'''

[[Bild:Wäscheschleuder.jpg|left|]]

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.

[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]

=Wiederholungsfragen=

Frage 1: Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Riementriebkonstruktion gegenüber einem [[Kettentriebe|Kettentrieb]]?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 1| Antwort]]

Frage 2: In welcher Weise findet bei kraftschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 2| Antworten]]

Frage 3: Welchen Vorteil weisen Flachriemen gegenüber allen anderen Riemenarten auf?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 3| Antworten]]

Frage 4: Wodurch unterscheiden sich der Keilriemen von dem Flachriemen im Bezug zur Kraftübertragung?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 4| Antworten]]

Frage 5: In welcher Art und Weise findet bei formschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 5| Antworten]]

Frage 6: Wodurch sind die Nachteile des Zahnriementriebes gegenüber des Kettenantriebes begründet?

[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 6| Antworten]]

=Händler=
* Eine Übersichtsliste: [http://www.wlw.de/sse/Produkt?land=DE&sprache=de&suchbegriff=riemen Wer liefert was?]
* Anbieter mit Berechnungsbeispielen: [http://www.wieland-antriebstechnik.de/site/data/html/index.html Wieland Antriebstechnik]
[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

=Quellen=

Roloff/Matek: Maschinenelemente, Normung-Berechnung-Gestaltung, Vieweg Verlag, 17. Aufl. 2005, ISBN 3-528-17028-X

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung, Vieweg Verlag, 7. Aufl. 2003. ISBN 3-528-64482-6,

Verlag Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, 43. Aufl. 2005. ISBN 3-8085-1673-9

Verlag Europa Lehrmittel: Fachkunde Metall, 48. Aufl. 1987. ISBN 3-8085-1028-5