Unkorrigiertes Vorlesungsmanuskript zum Abschnitt 3.4 Zugmittelgetriebe/Hülltriebe

Transkript

1 Unkorrigiertes Vorlesungsmanuskript zum Abschnitt 3.4 Zugmittelgetriebe/Hülltriebe Teil 2 Ausgabe 2010 Folie 1

2 Dauerfestigkeitsberechnung der Wellen Riementrieb Zahnradgetriebe AM AM z.b. Berechnung F N 2M t d b M M 10,5cost tb tnenn M M c ; c 3 ts tnenn S S Bedingung: Kein Rutschen bei M tmax Folie 2

3 Riementrieb *) bei β = 180 oder bei F V = F t /2 gilt = Erforderliche Vorspannkraft: F V F tmax e 1 2 e 1 (Fliehkraft vernachlässigt!) mit *) k FV FW0 2FV sin 2 F W nur abhängig von F V! a = f ( F V ) ; a = 0 Umlaufbiegung Zahnradgetriebe a = 0,5 m ; m =M tnenn / W t a = f ( F N ) ; F N = F Nnenn ( 1+ 0,5 cos t) F Nnenn = F tnenn / cos α a a = 0,5 m ; m = M tnenn / W t FAZIT: Bei Riementrieben wird die Ausschlagspannung aus der Umlaufbiegung durch die Vorspannung bestimmt! c B wirkt nur auf Torsionsbeanspruchung! t Folie 3

4 Zahnriemen Zusätzliche Literatur: W. Krause: Zahnriemengetriebe, Verlag Hüthing Verbindung der Eigenschaften von Riemen + Ketten Zahnriemen Zahnriemenarten: a) einfach, b) doppelt, c) Zahnprofile Eigenschaften / Einsatzgebiete: -P max = 750 kw - kein Durchrutschen, synchroner Lauf - keine Schmierung, keine Kühlung - kaum Nachspannen - Geringe zusätzliche Wellenbelastung, da kaum Vorspannung - geeignet für extrem niedrige u. hohe Drehzahlen - aber: kein Schlupf beim Anfahren mit großen Lasten Folie 4

5 Einsatzgebiete (Richtwerte) Teilung in etwa 2 mm Teilung in etwa 5 mm Teilung in etwa 10 mm Teilung in etwa 20 mm Profile (Beispiele) T2; T2,5; AT3; MXL; HTD3M; S2M; S3M; GT3M; RPP3 T5; AT5; XL; HTD5M; S4,5M; S5M; GT5M; RPP5 T10; AT10; L; H; HTD8M; S8; S8M; GT8M; RPP8 T20; AT20; XH; HTD14M; HTD20M; S14M; GT14M; RPP14 übertragbare Leistung bis 1 kw bis 5 kw bis 60 kw bis 220 kw Drehzahl der kleinen Scheibe bis U/min bis U/min bis U/min bis U/min Riemengeschwindigkeit bis 80 m/s bis 80 m/s bis 60 m/s bis 480 m/s Lineartechnik; Baumaschinen; Pumpen; Papiermaschinen; Verdichter; Holzbearbeitungsmaschinen Mindest- Scheibenzähnezahl Anwendungsbeispiele > 10 Miniaturantriebe; Steuerantriebe > 10 Lineartechnik; Werkzeugmaschinen; Textilmaschinen; Roboterantriebe; Haushaltgeräte > 12 > 15 Schwerlastantriebe; Holzbearbeitungsmaschinen; Mühlen; Baumaschinen Quelle: Nagel, TUD Folie 5

6 Auslegung von Zahnriemengetrieben Vorschriften der Riemenhersteller beachten! 1. Mit P B = P. c B und n k über Leistungskennfelder (Abbildung a) Riementyp bestimmen. a) Leistungskennfeld für Polyurethan-ZR nach VDI 2728 Folie 6

7 2. Aus Tabelle Abbildung b) Teilung t und Scheibenmindestzähnezahl z min festlegen. b) Parameter von Zahnriemen nach VDI 2758, DIN 7721 z 1 (1,0 1,3) z min, 1,0 bei n 1 < /min z 1, z 2 ganzzahlig! 1,3 bei n 1 > /min größere Zähnezahlen mehr Zähne im Eingriff (z e ), aber auch größere d 1, d 2 größere P Folie 7

8 3. Geometrie t d z mz w1,2 1,2 1,2 L Wr aus Abschnitt mit d k = d w1. und e = (0,5 2) (d w1 + d w2 ) z Rr = L wr / t ; z R ganzzahlig festlegen L W = z R. t e p p q 2 (analog 2.2.1) mit t z z p zr t q z z e Folie 8

9 3. Verstell- und Spannmaße Auflegen des Riemens durch s V 0,015 L W Spannen durch s Sp 0,001 L W Vorspannung: F V > 0,5 F t ; Wellenbelastung wie bei Flachriemen 4. Festlegen der Riemenbreite zur Übertragung von P b P cb P z spez e P spez nach Abb. c) z e = z 1 ( 180-2α ) 15 c) Übertragbare spezifische Leistung von ZR Folie 9