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Die Auslegung eines Zahnriemens erfolgt wie beim Keilriemen mit der Auswahl eine geeigneten Riementyps, der in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Berechnungsleistung in den nachfolgenden Schaubildern aufgeführt ist. Anschließend wird die Zahnriemenbreite sowie die Zahnriemenlänge bestimmt.

Bild 1: Riementypen mit trapezförmigen Profil und metrischer Teilung
Bild 2: Riementypen mit trapezförmigen Profil und zölliger Teilung
Bild 3: Riementypen mit kreisbogenförmigen Profil und metrischer Teilung

Die Berechung der erforderlichen Zahnriemenbreite ist je nach Profilart unterschiedlich. Für Zahnriemen mit trapezförmigen Profil gilt:

mit dem Zahneingriffsfaktor kz

Die Anzahl der im Eingriff befindlichen Zähne (kleinste Ganzzahl) berechnet sich aus

Die größte zu übertragende Umfangskraft berechnet sich sinngemäß wie beim Flachriemen nach Gleichung (1). Die spezifische Umfangskraft fu sowie die Bezugsbreite bbez sind für die jeweiligen Trapezprofile in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1: Konstanten für die Berechnung von Zahnriemen mit Trapezprofil [nach VDI 2758]
Profil
fu
bbez
MXL 5,62 6,4
XL 5,68 9,5
L 9,80 25,4
H 28,00 76,2
XH 40,55 101,6
XXH 51,42 127,0
T2,5 4,00 10,0
T5 12,00 50,0
T10 20,00 100,0
T20 43,00 140,0

Tabelle 2: Konstanten für die Berechnung von Zahnriemen mit Trapezprofil [nach VDI 2758]
Profil
zgr
zbez
C1max
C1bez
C1min
C2bez
C2min
fmin
fmax
3 80 51 18,0 16,0 7,8 0,285 0,23 5,0 19,5
5 80 51 34,8 30,5 15,2 0,297 0,24 5,5 32,0
8 40 38 53,5 51,8 24,5 11,100 5,20 27,8 53,0
14 80 37 146,5 107,5 72,5 50,000 34,00 34,3 100,5
20 48 48 207,5 207,0 180,0 72,600 63,00 90,0 158,0

Der Berechnungsgang für Zahnriemen mit kreisbogenförmigem Profil ist aufwendiger gestaltet und in Form eines Flussdiagramms in Bild 4 wiedergegeben. Die für die Berechnung erforderlichen Konstanten sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 3: Standardbreiten für Zahnriemen [nach VDI 2758]
Profil
b1
b2
b3
b4
b5
T2.5 4 6 10    
T5 6 10 16 25  
T10 16 25 32 50  
T20 32 50 75 100  
MXL 3,2 4,8 6,4    
XL 6,4 7,9 9,5    
L 12,7 19,1 25,4    
H 19,1 25,4 38,1 50,8  
XH 50,8 76,2 101,6   76,2
XXH 50,8 76,2 101,6 127,0  
3M 6 9 15    
5M 9 15 25    
8M 20 30 50 85  
14M 40 55 85 115 170
20M 115 170 230 290 340
Bild 4: Berechnung von Zahnriemen mit kreisbogenförmigen Profil

Im Anschluss an die Berechnung der erforderlichen Riemenbreite ist die nächst größere Standardriemenbreite zu wählen (Tabelle 3). Bei einer Überschreitung der maximal möglichen Breite ist die vorgegebene Leistung auf die dann noch zulässige Größe zu korrigieren.

Die Riemenlängen beim Zahnriemenantrieb berechnen sich mit den vorgegebenen geometrischen Abmessungen für den offenen Zahnriementrieb entsprechend Gleichung (13). Zu berücksichtigen ist jedoch, dass die Riemenlänge nicht mehr nur von den geometrischen Gegebenheiten sondern zusätzlich noch von der Zahnteilung abhängig und darüber hinaus genormt ist. Für Zahnriemen sind in Tabelle 4 entsprechende Normalängen für Zahnriemen aufgeführt.

Bild 5: Zahnriementriebanordnungen

Es muss entsprechend beim offenen Zahnriementrieb der Achsabstand korrigiert werden können, bzw. mit Hilfe der Spannrolle und dem Spannweg muss beim Spannrollentrieb der Ausgleich erfolgen.

Die Riemenlänge für den Spannrollentrieb berechnet sich aus

wo bei die Gleichungen für die einzelnen Riemenabschnitte der folgenden Tabelle entnommen werden können.

Die Riemenvorspannung wird wie beim Flach- und Keilriemen bestimmt.

Tabelle 4: Zähnezahlbereiche für Zahnriemen [nach VDI 2758]
innenliegender Spannrolle
innenliegender Spannrolle
d1 ≤ d2
d2 > d1
d1 ≤ d2
d2 > d1

    










Bild 6: Profilform von Zahnriemen

t: Teilung
a: Wirklinienabstand

Der Wirkdurchmesser einer Zahnriemenscheibe berechnet sich nach:

und der Außendurchmesser mit dem Wirklinienabstand a (in den Katalogen der Hersteller zufinden) nach:

Tabelle 5: Riemenlängen [nach VDI 2758 und Firmenunterlagen (Flender)]
Profil
Zanriemenlänge (Anzahl der Zähne)
T2,5 48
127
58
132
64
152
71
168
72
192
73
200
80
240
92
248
98
260
106
312
114
380
116
520
T5 20
56
100
138
188
30
61
101
140
198
33
66
102
144
215
37
68
105
145
220
40
71
109
150
232
43
73
10
153
243
44
78
112
156
263
45
80
115
163
276
49
82
122
168
51
84
124
180
52
91
126
184
54
96
130
185
T10 26
69
97
135
37
70
98
139
41
72
101
140
44
73
108
142
50
75
110
145
53
78
114
146
56
81
115
150
60
84
121
156
61
88
124
63
89
125
66
92
130
68
96
132
T20 63 73                    
3M 40
89
190
43
96
2215
48
100
225
50
106
237
53
110
268
56
115
357
60
128
415
65
140
500
70
149
510
75
160
621
81
171
85
179
5M 25
95
180
36
100
187
45
105
196
51
110
210
56
115
220
61
120
227
65
127
240
70
134
270
75
140
374
80
150
470
85
160
90
172
8M 60
180
70
200
75
220
80
225
90
250
100
300
110
350
120 130 140 150 160
14M 69
250
85
275
100
309
115
327
127 135 150 165 175 185 200 225
20M                        
MXL 45
155
50
175
55
200
60
225
70
250
75 80 90 100 110 125 140
XL 30
90
35
95
40
100
45
105
50
110
55
115
60
120
65
125
70
130
75 80 85
L 33
98
40
104
50
112
56
120
60
128
64
136
68
144
72
160
76 80 86 92
H 48
120
340
54
126
60
132
66
140
72
150
78
160
84
170
90
180
96
200
102
220
108
250
114
280
XH 58 64 72 80 88 96 112 128 144 160 176 200
XXH 56 64 72 80 96 112 128 144        
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