Riemenscheibenmechanismen sind Systeme, die die erzeugte Drehbewegung nutzen, um einen anderen Mechanismus anzutreiben und ihre Drehzahl oder Geschwindigkeit zu ändern. Sie werden in fast jedem Geschäftsbereich verwendet.

Vorteile:

• Riemenscheiben haben die Möglichkeit, in einem weiten Drehzahlbereich zu arbeiten.
• Riemen müssen nicht geschmiert werden.
• Sie sind aufgrund der geringen Kraftaufwand und geringen Taktrate günstiger im Vergleich zu Ketten.
• Flachriemen sind aufgrund ihrer enorm hohen Drehzahlübertragung der beste Mechanismus.
• Unter Belastungen gleitet der Riemen und dient so als eine Schutzfunktion gegen mechanische Beschädigung an Wellen.
• Sie bieten eine geeignete Lösung für die Abstände zwischen langen Achsen.
• Sie benötigen keine Schmierung, deshalb können Sie im Freien betrieben werden.

Nachteile:

• Sie können, ausgenommen bei Zahnriemen, nicht für festgelegten Zeitaufgaben eingesetzt werden, da die Möglichkeit des Ausgleitens besteht.
• Riemen können leicht von Chemikalien und Temperaturen beeinträchtigt werden.
• Es kann in einem Problemfall Vibration entstehen, geräuschvoll arbeiten und Lärm erzeugt werden.

Was bei der Montage von Riemen-Riemenscheiben-Systemen beachtet werden sollte:

• Bei V-Riemen darf der Riemen im Vergleich zur ersten Montage nicht mehr als 1mm in die Scheibenrille eindringen.
• Bei normalen Betriebsbedingungen darf die Riementemperatur nicht 60°C betragen.
• Es dürfen keine abrasiven Stoffe, Schmierfett oder Öldampf im Betriebsbereich (Kontaktstelle) vorhanden sein.
• Es muss unbedingt eine Lockerungskontrolle an den Riemen durchgeführt werden.
• Die Riemenscheiben müssen nach der Produktion auf jeden Fall einer Balance-Einstellung unterzogen werden.
• Es sollte darauf geachtet werden, dass die Riemenscheiben keinen Schlageinwirkung en ausgesetzt sind.
• Beim Einsetzen der Riemen sollten die Riemen auf keinen Fall anhand von Werkzeugen wie Brecheisen oder Schraubenzieher mit Gewalt behandelt werden.

 

Grundmaße bei Riemen-Riemenscheibensystemen.

Flache Riemen:

Der durch flache Riemen übertragbare Moment wird wie bei  Bandbremsen berechnet;

Die Zwischenschritte können im Abschnitt über Bandbremsen nachgelesen werden.

Hier bedeuten P₁ die Riemenspannung auf der gedehnten Seite und P₂ die Riemenspannung auf der lockeren Seite, µ der Reibungskoeffiizient und ф der totale Kontaktwinkel des Riemens auf der Riemenscheibe. Die erforderliche Riemenspannung P_i, hängt von der elastischen Eigenschaft des Riemens ab und wird folgendermaßen berechnet:

Mit der Annahme, dass das Riemen-Riemenscheibensystem sich träge genug bewegt, können die Trägheitskräfte ausser Acht gelassen werden. Da die Riemen sich normalerweise während der Kraftübertragung ziemlich schnell bewegen, stehen sie unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften. Angenommen, dass infolge der Zentrifugalkraft am Riemen die Kraft P_c entsteht, so wird die erzeugte Kraft P_c folgendermassen ausgedrückt.

Hier ist:

m^l : die Masse der Einheitslänge des Riemens

V : die lineare Geschwindigkeit des Riemens

r : der Radius der Riemenscheibe

Die Kraft P_c wird auf jeden Fall den obigen Gleichungen hinzugefügt. Demnach wird die neue Gleichung folgendermassen ausgedrückt:

V-Riemen:

 

Größe	Formel
Wickelwinkel
Riemenlänge
Riemenlänge (praktisch)
Durchmesser der Riemenscheibe
Neigungswinkel des Riemens
P:kW, n1 d/d     Empfohlener Abstand zwischen den Achsen: a=  (0,7≈2)(D+d)

 

Aufgabe:

Ein elektrischer Motor bewegt einen Maschinenteil von 19kW mit 1750 Upm mit Hilfe von mehreren V-Riemen. Die Maße betragen 5V-Riemen β=18° und die Einheitsmasse des Riemens ist 0.215gr/mm. Der Flankendurchmesser der Motorscheibe beträgt 94 mm und der Winkel indem der Riemen die Riemenscheibe windet beträgt 165°.

Berechnen Sie unter der Annahme, dass die Spannungsbelastung am Riemen höchstens 672N und der Reibungskoeffizient 0.20 beträgt, wieviele V-Riemen zu verwenden sind.

Vorgaben:

Kraft: 19kW , Drehzahl: 1750 rpm, Riementyp: β=18, Einheitsgewicht=0.215gr/mm, Durchmesser der Riemenscheibe=94mm , ф=165, Pmax=672N und ɥ=0.20

Lösung:

 und T=r

Hier ist P_c unbekannt.

 

T=(=(672-117.5)(94/(2x1000))=26.1 Nm

T=9550=> P===4.78 kW/Riemen

Zahl der Riemen ==3.97 Riemen, hier wird 4 als Anzahl der Riemen gewählt.

 

Tabelle für das Festziehen des Ringkeils

Drehmomentwerte der Schlüssel, die für das  Festziehen der Ringkeile verwenden werden sollten
Ringkeil Nr.	Schraubenfestziehmoment (Nm)
1008	5,6
1108	5,6
1210	20,0
1215	20,0
1310	20,0
1610	20,0
1615	20,0
2012	30,0
2517	50,0
2525	50,0
3020	90,0
3030	90,0
3525	115,0
3535	115,0
4030	170,0
4040	170,0
4535	190,0
4545	190,0
5040	270,0
5050	270,0