Die Übertragung von Kraft und Bewegung mithilfe mechanischer Methoden wird als mechanisches Getriebe bezeichnet. Man unterscheidet zwei Arten von Getrieben: Reibungsgetriebe und Eingriffsgetriebe. Reibungsgetriebe nutzen die Reibung zwischen mechanischen Elementen zur Kraft- und Bewegungsübertragung. Beispiele hierfür sind Riemen-, Seil- und Reibradgetriebe. Das Eingriffsgetriebe hingegen überträgt Kraft oder Bewegung durch das Ineinandergreifen von Antriebs- und Abtriebsteilen oder von Zwischenteilen. Beispiele hierfür sind Zahnrad-, Ketten-, Spiral- und Harmonic-Drive-Getriebe.
Ein Riemenantrieb besteht aus drei Komponenten: einer Antriebsscheibe, einer Abtriebsscheibe und einem gespannten Riemen. Er nutzt die Reibung oder den Eingriff zwischen Riemen und Scheiben, um Bewegung und Kraftübertragung zu ermöglichen. Je nach Riemenform unterscheidet man Flachriemenantriebe, Keilriemenantriebe, Mehrfach-Keilriemenantriebe und Synchronriemenantriebe. Je nach Anwendungsbereich gibt es allgemeine Industrieriemen, Kfz-Riemen und Riemen für Landmaschinen.
1. Keilriemenantrieb
Keilriemen ist die allgemeine Bezeichnung für einen Riemen mit trapezförmigem Querschnitt, in den eine entsprechende Nut auf der Riemenscheibe eingearbeitet ist. Im Betrieb berührt der Keilriemen nur die beiden Seiten der Riemenscheibennut; diese beiden Seiten bilden die Arbeitsfläche. Gemäß dem Prinzip der Nutreibung ist die Reibungskraft bei gleicher Spannkraft höher, wodurch eine größere Leistung und somit ein höheres Übersetzungsverhältnis erzielt werden kann. Keilriemenantriebe zeichnen sich durch eine kompakte Bauweise, einfache Montage, hohe Übertragungseffizienz und geringe Geräuschentwicklung aus. Sie werden hauptsächlich in Elektromotoren und Verbrennungsmotoren eingesetzt.
2. Flachriemenantrieb
Der Flachriemen besteht aus mehreren Lagen Klebegewebe und ist wahlweise mit ummantelten oder unversäuberten Kanten erhältlich. Er zeichnet sich durch hohe Zugfestigkeit, gute Vorspannungserhaltung und Feuchtigkeitsbeständigkeit aus, ist jedoch weniger überlastfähig und hitze- sowie ölbeständig. Um ungleichmäßige Kraftverteilung und vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden, muss die Riemenverbindung sicherstellen, dass der Umfang beider Seiten des Flachriemens gleich ist. Flachriemenantriebe haben eine sehr einfache Konstruktion und die Riemenscheibe ist leicht herzustellen. Sie werden häufig bei großen Achsabständen eingesetzt.
3. Synchronriemenantrieb
Der Synchronriemenantrieb besteht aus einem Riemen mit gleichmäßig beabstandeten Zähnen an der Innenumfangsfläche und Riemenscheiben mit passenden Zähnen. Er vereint die Vorteile von Riemen-, Ketten- und Zahnradantrieben, wie z. B. präzises Übersetzungsverhältnis, Schlupffreiheit, konstantes Übersetzungsverhältnis, laufruhige Kraftübertragung, Vibrationsdämpfung, geringe Geräuschentwicklung und einen großen Übersetzungsbereich. Im Vergleich zu anderen Antriebssystemen erfordert er jedoch eine höhere Montagegenauigkeit, einen strengen Achsabstand und ist teurer.
4. Keilrippenriemenantrieb
Der Rippenriemen besteht aus einem Flachriemen mit gleichmäßig verteilten, längs verlaufenden, trapezförmigen Keilen (40°) auf der Innenseite. Die Lauffläche bildet die Keilseite. Rippenriemen zeichnen sich durch geringe Übertragungsschwingungen, schnelle Wärmeableitung, ruhigen Lauf, geringe Dehnung, hohes Übersetzungsverhältnis und hohe Umfangsgeschwindigkeit aus. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer, Energieeinsparung, hohem Wirkungsgrad, kompakter Bauweise und geringem Platzbedarf. Er wird hauptsächlich dort eingesetzt, wo hohe Übertragungsleistung bei gleichzeitig kompakter Bauweise erforderlich ist, sowie zur Übertragung von Lastwechseln oder Stoßbelastungen.
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Veröffentlichungsdatum: 30. Januar 2023
