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Zahnriemen sind mit Zähnen versehene Flachriemen. Die Zähne greifen in entsprechende Zahnscheiben ein und bewirken dadurch die Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen zwei oder mehreren Wellen. Der Zahnriemen (auch in DIN 7721 Synchronriemen genannt) überträgt im Gegensatz zu den Flach- und Keilriemen die Umfangskräfte formschlüssig, d.h. ohne Schlupf. Er verbindet hierdurch die Eigenschaften der Riemen mit denen der Kettenantriebe. Der Zugkörper besteht aus schrauben-förmig gewickelten Glasfaser-, Stahl- oder Kevlarkord.

Bild 1: Zahnriemenprofil

Die Deckschicht schützt die Zugstränge und stützt sie ab. Als Werkstoff haben sich Neoprenmischungen (sehr unempfindlich gegen Umgebungseinflüsse) und Polyurethan durchgesetzt. Polyurethanriemen werden auch als langes endliches Band mit parallelen Zugfasern gefertigt. Es lassen sich hieraus beliebige Längen abschneiden und anschließend verschweißen, um Riemen für jeden vorgegebenen Achsabstand zu bekommen.

Besondere Eigenschaften von Zahnriemen sind:

  • Kein Schlupf, daher winkelgetreue Drehübertragung
  • geringe Vorspannkräfte, daher geringe Wellen- und Lagerbelastung
  • unempfindlich gegen Schmiermittel
  • kein Nachspannen nötig
  • Wirkungsgrad > 98%

Im Verhältnis zu ihren Abmessungen und ihrem Gewicht können Zahnriemengetriebe hohe Leistungen übertragen. Sie werden außer in der Feinwerktechnik in vielen Sparten des Maschinenbaus für leichtere Antriebe (Werkzeugmaschinen, Spritzgussmaschinen, Rüttelwalzen, Schlagmühlen, usw.) eingesetzt.

Am weitesten verbreitet sind Zahnriemen mit trapezförmigen Zähnen. Sie sind für metrische Teilungen (DIN 7721) und für zöllige Teilungen (DIN ISO 5296) genormt. Nicht genormt sind Kreis-Profile, sie gewähren aber eine bessere Ausnutzung des Zahnvolumens bei der Kraftübertragung und können dadurch höhere Leistungen übertragen.

Bild 2: Zahnriemenprofile

Zahnriemenantriebe können als offene Bauform, mit innen /außenliegender Spannrolle oder in diversen Anordnungen (s. Bild 3) eingesetzt werden. Die Übersetzung kann bis zu 10:1 betragen, die maximal zu übertragende Leistung ist vom ausgewählten Profil und der Zahnteilung abhängig.

Bild 3: Einsatzmöglichkeiten von Zahnriementrieben
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