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Zugmitteltrieb Bei einem auch Zugmittelgetriebe oder Umschlingungsgetriebe genannt wird zur Bewegungs bzw Kraftübertragu

Zugmitteltrieb

Bei einem Zugmitteltrieb – auch Zugmittelgetriebe oder Umschlingungsgetriebe genannt – wird zur Bewegungs- bzw. Kraftübertragung zwischen voneinander weit entfernten Getriebe-Gliedern ein Zugmittel verwendet, das diese Glieder umschlingt. Das Zugmittelgetriebe ist eins der grundlegenden Getriebearten.

Zahnriemen zum Antrieb der Nockenwellen eines Verbrennungsmotors
Derselbe Motor im Stillstand

In vielen Fällen wird ein Zugmittelgetriebe zwischen i. d. R. zwei rotierenden Wellen verwendet, wobei das Zugmittel ein geschlossener Treibriemen (Flach-, Keil- oder Rundriemen, oder ein Zahnriemen) oder eine geschlossene Kette (Fahrradkette o. ä.) ist. Die Kraft wird dabei nur in einem der beiden Trume des Zugmittels übertragen. Dieses wird als Lasttrum bezeichnet. Das rücklaufende lastfreie Trum wird Leertrum genannt.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen kraft- (Treibriemen) und formschlüssigen (Kette und Zahnriemen) Zugmitteltrieben.

Kraftschlüssige Zugmitteltriebe Bearbeiten

Kraftschlüssige Zugmitteltriebe sind alle Formen der Riementriebe, bei denen das Drehmoment durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und Riemenscheibe wirkenden Reibkräfte übertragen wird. Dies ist z. B. bei Flachriemen, Keilriemen, Poly-V-Riemen (eine Sonderform des Keilriemens) und Rundriemen der Fall. Die Größe der auftretenden Reibkräfte hängt von der Vorspannung ab, die mit Hilfe einer Spannrolle oder über die Länge des Riemens eingestellt werden kann. Kraftschlüssige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Übertragung von Drehmomenten, da hierbei zwangsläufig Schlupf zwischen Riemen und Riemenscheibe auftritt.

Das übertragbare Drehmoment berechnet sich bei kraftschlüssigen Riementrieben mit Hilfe der Eytelweinschen Gleichung. Hierfür müssen die Größe der Umschlingungswinkel, die Vorspannung und die in der Kontaktfläche vorhandenen Reibfaktoren bekannt sein. Ebenso ist die auftretende Biegefrequenz während des Umlaufs zu berechnen.

Formschlüssige Zugmitteltriebe Bearbeiten

Formschlüssige Zugmitteltriebe sind Kettentriebe oder Zahnriementriebe. Hier wird das Drehmoment durch Räder mit einer entsprechenden formschlüssigen Profilierung (z. B. Zahnrad) von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen. Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Zugmitteltriebe für Steueraufgaben eingesetzt werden, z. B. in Verbrennungsmotoren zur Synchronisation der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung oder in Druckmaschinen. Als Auslegungskriterium zählen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und den Zähnezahlen darstellen.

Schwingungen Bearbeiten

Zugmitteltriebe sind – wie Saiten – schwingungsfähige Gebilde, die zu Transversal- und Longitudinalschwingungen angeregt werden können. Mit Hilfe der vorhandenen Massenbelegung und Steifigkeiten können die Eigenfrequenzen berechnet werden. Ebenso koppeln sie die Trägheiten der An- und Abtriebswellen elastisch miteinander, so dass eine Torsionsschwingerkette entsteht. Zur Dämpfung von Trumschwingungen werden Spannelemente mit dämpfenden Eigenschaften eingesetzt (z. B. hydraulischer Dämpfer), bei Ketten (meistens im Leertrum) auch Führungsschienen aus Aluminium oder Polyamid (z. T. auch Mischformen). Bei Kettentrieben führt der beim Auftreten der Kette auf das Kettenrad entstehende Eingriffsstoß zu Geräuschen, die durch die Luft oder in Form von Körperschall auf andere Bauteile übertragen werden können.

Literatur Bearbeiten

  • Zugmittelgetriebe. In: Waldemar Steinhilper (Hrsg.), Bernd Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2: Grundlagen von Maschinenelementen für Antriebsaufgaben. 6. Auflage. Springer 2008, ISBN 978-3-540-76653-7, S. 571–636. (Auszug in der Google-Buchsuche)
  • VDI-Gesellschaft Entwicklung, Konstruktion, Vertrieb (Hrsg.): Umschlingungsgetriebe: Ketten und Riemen – Konstruktion, Simulation und Anwendung von Komponenten und Systemen. Tagung Berlin 21. und 22. Juni 2007, VDI-Berichte Bd. 1997, VDI-Verlag, Düsseldorf 2007, ISBN 978-3-18-091997-3
  • VDI-Gesellschaft Entwicklung, Konstruktion, Vertrieb (Hrsg.): Umschlingungsgetriebe: Ketten oder Riemen? – Innovative Elemente optimal einsetzen. Tagung Fulda 24. und 25. Juni 2003, VDI-Berichte Bd. 1758, VDI-Verlag, Düsseldorf 2003, ISBN 3-18-091758-X
  • VDI-Gesellschaft Entwicklung, Konstruktion, Vertrieb (Hrsg.): Umschlingungsgetriebe: Systemelemente der modernen Antriebstechnik. Tagung Fulda 15. und 16. Juni 1999, VDI-Berichte Bd. 1467, VDI-Verlag, Düsseldorf 1999, ISBN 3-18-091467-X
  • Wolfram Funk: Zugmittelgetriebe: Grundlagen, Aufbau, Funktion. (Konstruktionsbücher Bd. 39) Springer, Berlin 1995, ISBN 3-540-55891-8

Weblinks Bearbeiten

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Bei einem Zugmitteltrieb auch Zugmittelgetriebe oder Umschlingungsgetriebe genannt wird zur Bewegungs bzw Kraftubertragung zwischen voneinander weit entfernten Getriebe Gliedern ein Zugmittel verwendet das diese Glieder umschlingt Das Zugmittelgetriebe ist eins der grundlegenden Getriebearten Zahnriemen zum Antrieb der Nockenwellen eines VerbrennungsmotorsDerselbe Motor im StillstandIn vielen Fallen wird ein Zugmittelgetriebe zwischen i d R zwei rotierenden Wellen verwendet wobei das Zugmittel ein geschlossener Treibriemen Flach Keil oder Rundriemen oder ein Zahnriemen oder eine geschlossene Kette Fahrradkette o a ist Die Kraft wird dabei nur in einem der beiden Trume des Zugmittels ubertragen Dieses wird als Lasttrum bezeichnet Das rucklaufende lastfreie Trum wird Leertrum genannt Grundsatzlich unterscheidet man zwischen kraft Treibriemen und formschlussigen Kette und Zahnriemen Zugmitteltrieben Inhaltsverzeichnis 1 Kraftschlussige Zugmitteltriebe 2 Formschlussige Zugmitteltriebe 3 Schwingungen 4 Literatur 5 WeblinksKraftschlussige Zugmitteltriebe BearbeitenKraftschlussige Zugmitteltriebe sind alle Formen der Riementriebe bei denen das Drehmoment durch die in der Kontaktflache zwischen Riemen und Riemenscheibe wirkenden Reibkrafte ubertragen wird Dies ist z B bei Flachriemen Keilriemen Poly V Riemen eine Sonderform des Keilriemens und Rundriemen der Fall Die Grosse der auftretenden Reibkrafte hangt von der Vorspannung ab die mit Hilfe einer Spannrolle oder uber die Lange des Riemens eingestellt werden kann Kraftschlussige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Ubertragung von Drehmomenten da hierbei zwangslaufig Schlupf zwischen Riemen und Riemenscheibe auftritt Das ubertragbare Drehmoment berechnet sich bei kraftschlussigen Riementrieben mit Hilfe der Eytelweinschen Gleichung Hierfur mussen die Grosse der Umschlingungswinkel die Vorspannung und die in der Kontaktflache vorhandenen Reibfaktoren bekannt sein Ebenso ist die auftretende Biegefrequenz wahrend des Umlaufs zu berechnen Formschlussige Zugmitteltriebe BearbeitenFormschlussige Zugmitteltriebe sind Kettentriebe oder Zahnriementriebe Hier wird das Drehmoment durch Rader mit einer entsprechenden formschlussigen Profilierung z B Zahnrad von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw dem Zugmittel auf die Abtriebswelle ubertragen Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern moglich ist konnen formschlussige Zugmitteltriebe fur Steueraufgaben eingesetzt werden z B in Verbrennungsmotoren zur Synchronisation der Kurbelwellen mit der Nockenwellenbewegung oder in Druckmaschinen Als Auslegungskriterium zahlen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen die die maximale zu ubertragende Leistung in Abhangigkeit von der Geschwindigkeit und den Zahnezahlen darstellen Schwingungen BearbeitenZugmitteltriebe sind wie Saiten schwingungsfahige Gebilde die zu Transversal und Longitudinalschwingungen angeregt werden konnen Mit Hilfe der vorhandenen Massenbelegung und Steifigkeiten konnen die Eigenfrequenzen berechnet werden Ebenso koppeln sie die Tragheiten der An und Abtriebswellen elastisch miteinander so dass eine Torsionsschwingerkette entsteht Zur Dampfung von Trumschwingungen werden Spannelemente mit dampfenden Eigenschaften eingesetzt z B hydraulischer Dampfer bei Ketten meistens im Leertrum auch Fuhrungsschienen aus Aluminium oder Polyamid z T auch Mischformen Bei Kettentrieben fuhrt der beim Auftreten der Kette auf das Kettenrad entstehende Eingriffsstoss zu Gerauschen die durch die Luft oder in Form von Korperschall auf andere Bauteile ubertragen werden konnen Literatur BearbeitenZugmittelgetriebe In Waldemar Steinhilper Hrsg Bernd Sauer Hrsg Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2 Grundlagen von Maschinenelementen fur Antriebsaufgaben 6 Auflage Springer 2008 ISBN 978 3 540 76653 7 S 571 636 Auszug in der Google Buchsuche VDI Gesellschaft Entwicklung Konstruktion Vertrieb Hrsg Umschlingungsgetriebe Ketten und Riemen Konstruktion Simulation und Anwendung von Komponenten und Systemen Tagung Berlin 21 und 22 Juni 2007 VDI Berichte Bd 1997 VDI Verlag Dusseldorf 2007 ISBN 978 3 18 091997 3 VDI Gesellschaft Entwicklung Konstruktion Vertrieb Hrsg Umschlingungsgetriebe Ketten oder Riemen Innovative Elemente optimal einsetzen Tagung Fulda 24 und 25 Juni 2003 VDI Berichte Bd 1758 VDI Verlag Dusseldorf 2003 ISBN 3 18 091758 X VDI Gesellschaft Entwicklung Konstruktion Vertrieb Hrsg Umschlingungsgetriebe Systemelemente der modernen Antriebstechnik Tagung Fulda 15 und 16 Juni 1999 VDI Berichte Bd 1467 VDI Verlag Dusseldorf 1999 ISBN 3 18 091467 X Wolfram Funk Zugmittelgetriebe Grundlagen Aufbau Funktion Konstruktionsbucher Bd 39 Springer Berlin 1995 ISBN 3 540 55891 8Weblinks BearbeitenMaschinenelemente III Vorlesung der Universitat Siegen Kapitel Zugmittelgetriebe Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Zugmitteltrieb amp oldid 228789983