Riemengetriebe sind als Zugmittelgetriebe einzuteilen. Hier wird die Umfangskraft als Zugkraft von der Antriebs- zur Abtriebswelle entweder rein reibschlüssig (Flach-, Keil- oder Keilrippenriemen) oder zusätzlich formschlüssig (Synchronriemen) übertragen.
Der innere Aufbau aller Riemenarten ist im Prinzip der gleiche. Zugstränge aus Polyester, Polyamid oder auch Stahl- oder Glasfasern nehmen die im Riemen wirkenden Zugkräfte auf. Dort, wo die Kraft per Reibung übertragen werden soll, dienen Elastomere als geeigneter Werkstoff.
Im einem Riemengetriebe wird zwischen dem ziehenden Riementrum (Lasttrum) und dem gezogenen Riementrum (Leertrum) unterschieden. Leistung wird nur dann übertragen, wenn die Kraft im Lasttrum größer ist als im Leertrum, welches aufgrund dessen durchhängt.
Inhalt
Vorteile und Nachteile von Riemengetriebe
Vorteile
- Überbrückung größerer Wellenabstände möglich
- hohe Umfangsgeschwindigkeiten möglich
- geringes Leistungsgewicht
- sehr große Übersetzungen realisierbar
- elastische Kraftübertragung
- dämpfende Eigenschaften (Stöße und Schwingungen)
- einfacher und preiswerter Aufbau
- geräuscharm
- keine Schmierung erforderlich
- kein bzw. geringer Wartungsaufwand
Nachteile
- Aufgrund Schlupf ist keine konstante Übersetzung bei Flach-, Keil- und Keilrippenriemen möglich
- konstante Übersetzung nur bei Synchronriemen gewährleistet
- im Vergleich zu Zahnrad- oder Kettengetriebe ist ein erhöhter Platzbedarf nötig
- da Kräfte hauptsächlich über Reibung übertragen wird, können Umwelteinflüsse dies beeinträchtigen
- Reibung kann auch zu ungewünschter elektrostatischer Aufladung führen
- nur in einem begrenzten Temperaturbereich einsetzbar
Auswahl der Riemenart
Welcher Riemen (Flach-, Keil-, Keilrippen- oder Synchronriemen) zum Einsatz kommen soll, entscheidet sich zu Beginn der Auslegung des Getriebes. Hierbei stellen sich folgende Fragen:
- Mit welchen Bedingungen ist zu rechnen? Umwelteinflüsse
- Wie hoch ist das Budget? Kostenfrage
- Welche Leistung soll übertragen werden?
- Wie hoch sind die gefahrenen Drehzahlen?
- Kommt es auf einen synchronen Lauf an?
- Wie groß ist der Abstand der Wellen bzw. Achsen?
Flachriemen
- einfachste Bauart
- hohe Riemengeschwindigkeiten möglich (bis zu 100 m/s)
- größte Umfangskräfte übertragbar
- bei großen Wellenabständen besonders geeignet
Keilriemen
- mittlere Leistungen sind übertragbar
- große Übersetzungen bei kleinen Wellenabständen
Keilrippenriemen
- hohe Riemengeschwindigkeiten möglich (bis zu 60 m/s)
- sehr biegsam – deshalb leise und vibrationsfrei (hohe Biegefrequenzen (bis zu 200 1/s) )
- große Übersetzungen bei kleinen Wellenabständen
Synchronriemen (auch Zahnriemen genannt)
- höchste Fertigungskosten
- konstantes Übersetzungsverhältnis gewährleistet
- hohe Leistungsübertragung (bis über 200 kW)
- hohe Positioniergenauigkeit gewährleistet
- geringe Lagerbelastung durch eine geringe Vorspannung
Weitere Infos zur Auslegung und Berechnung von Riemengetriebe findest Du im entsprechenden Kapitel im Buch Roloff/ Matek – Maschinenelemente*. Eine absolute Empfehlung für alle, die die Werbung im Buch nicht stört.
Riemenscheiben
Riemenscheiben bestehen hauptsächlich aus Gusseisen. Hochbeanspruchte Scheiben, die hohe Drehzahlen ausgesetzt werden, sind aus Stahlguss oder Stahl gefertigt.
Scheiben für Flachriemen sollten nach außen gewölbt sein (konvex), da somit ein Ablaufen des Riemens verhindert wird.