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#Produkttrends
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Zahnriemen in linearer Positionierung
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Riemen- und Scheibenteilung, Riemenlänge und Achsabstand.
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Verstärkte Urethan-Zahnriemen eignen sich gut für hochpräzise lineare Bewegungs- und Förderanwendungen, da sie sich nur wenig dehnen, nicht kriechen oder rutschen und viel steifer als Neopren sind, was eine geringere Zahndurchbiegung bedeutet. In linearen Positionieraufgaben sind Riemen jedoch deutlich anderen Belastungsmustern ausgesetzt als in traditionellen Kraftübertragungs- und Drehbewegungsanwendungen. Um die Dynamik, die sich auf die Leistung in diesen Anwendungen auswirkt, genau zu beurteilen, müssen bestimmte Faktoren analysiert werden, die bisher keine Rolle spielten.
Diese vierteilige Serie beginnt mit der Geometrie von Riemenantrieben, die für jede Anwendung gilt. Spätere Teile werden sich mit den verschiedenen Kräften und Auslenkungen befassen, die innerhalb des Systems wirken, sowie mit den linearen Positionsfehlern unter Last.
Riemen- und Scheibenteilung
Die Riementeilung p ist der Abstand zwischen den Mittellinien der benachbarten Zähne. Die Teilung wird entlang der Riementeilungslinie gemessen, die sowohl mit der Mitte der Anordnung der Verstärkungsseile als auch mit der neutralen Biegeachse des Riemens übereinstimmt. (Die neutrale Achse ist die Neutralebene in Kantenrichtung. Unter Biegung bleiben die axialen Stränge entlang der neutralen Ebene spannungsfrei, während die Stränge auf der einen Seite komprimiert und die auf der anderen Seite gedehnt werden)
Die Scheibenteilung (oder Ritzelteilung) ist ebenfalls die Bogenlänge zwischen den Mittellinien der Scheibenrillen, gemessen entlang des Teilkreises der Scheibe. Der Teilkreis fällt mit der Teilungslinie eines ineinander greifenden Riemens zusammen, daher ist der Teilungsdurchmesser d einer Zahnriemenscheibe größer als der tatsächliche äußere Scheibendurchmesser do; dieser äußere Durchmesser ist bei bestimmten Riementypen von Bedeutung, da wir relevante geometrische Parameter an verschiedenen Riemen- und Scheibenkonfigurationen sehen werden.
Der Scheibendurchmesser bezieht sich auf die Riementeilung und die Anzahl der Scheibenzähne zp nach der Formel.
Der äußere Scheibendurchmesser hängt mit der Teilungsdifferenz, der Riementeilung und der Anzahl der Scheibenzähne wie folgt zusammen.
Die metrischen Riemen der AT-Serie sind dagegen so konzipiert, dass sie mit den Riemenzähnen die unteren Stege der Scheibenrillen berühren. Infolgedessen führen Fehler beim Riemenfußdurchmesser dr zu einer Nichtübereinstimmung zwischen der Riementeilung und der Scheibenteilung. Der Fußdurchmesser einer Riemenscheibe ist gegeben durch.
wobei ur der radiale Abstand zwischen dem Teilungsdurchmesser der Scheibe und dem Fußdurchmesser ist. Der Parameter ur hat Standardwerte für bestimmte Riemenabschnitte der Serie AT.
Riemenlänge und Achsabstand
Die Riemenlänge muss der Größe der Riemenscheiben und deren Abstand zueinander angepasst sein und über sie passen. Aber auch bei Zahnriemen muss bei einer gegebenen Scheibenkonfiguration eine ganzzahlige Anzahl von Zähnen mit der richtigen Teilung möglich sein. (Der Einfachheit halber wird in dieser "Lehrgangsprüfung" immer wieder eine Zwei-Scheiben-Anordnung verwendet, um Konzepte zu veranschaulichen, die sich ohne weiteres auf komplexere Systeme übertragen lassen)
Die Riemenlänge L wird entlang der Teilungslinie gemessen und berechnet sich wie folgt.
wobei zb die Anzahl der Riemenzähne ist. Die meisten Linearantriebe und Förderer enthalten zwei Riemenscheiben mit gleichem Durchmesser. In solchen Fällen verhält sich die Riemenlänge zum Achsabstand C und zum Teilungsdurchmesser d nach der Gleichung.
Wenn zwei Riemenscheiben nicht den gleichen Durchmesser haben, benötigen Sie zunächst den Umschlingungswinkel um jede Riemenscheibe. Der Umschlingungswinkel θ1 der kleinen Riemenscheibe wird berechnet als.
wobei d1 und d2 der kleine bzw. große Scheibendurchmesser sind. Der Umschlingungswinkel θ2 um die große Riemenscheibe ist gegeben als.
Die Trumlänge LS bezieht sich auf den Abschnitt des Riemens, der die Riemenscheibe nicht berührt - es gibt eine Trumlänge sowohl auf der schlaffen als auch auf der gespannten Seite.
Die gesamte Riemenlänge für Riemenscheiben mit ungleichem Durchmesser kann nun geschrieben werden.
Beachten Sie, dass der Umschlingungswinkel θ1 der kleinen Riemenscheibe eine Funktion des Achsabstandes C ist, ebenso wie die gesamte Riemenlänge. Daher ist unsere letzte Gleichung nicht in geschlossener Form. Der Achsabstand kann jedoch durch numerische Methoden berechnet werden; eine Handvoll Iterationen kann ausreichen. Oder es kann ein Näherungswert analytisch ermittelt werden.