Zahnriemenscheiben
Zahnriemenscheiben garantieren eine schlupffreie, präzise Kraftübertragung bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad und minimalem Wartungsaufwand. Dank ihrer robusten Bauweise ermöglichen sie eine geräuscharme Synchronisation selbst bei hohen Drehmomenten und extremen Belastungen.
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Eine Zahnriemenscheibe (auch Zahnscheibe genannt) ist ein Maschinenelement zur formschlüssigen und synchronen Kraftübertragung zwischen Wellen. Im Gegensatz zu Keilriemenscheiben, die auf Reibung basieren, verhindern die Zähne der Scheibe jeglichen Schlupf.
1. Aufbau und Funktion
Zahnriemenscheiben besitzen am Außenumfang ein präzises Zahnprofil, das exakt auf das Profil des verwendeten Zahnriemens abgestimmt ist.
- Synchronisation: Da der Riemen nicht durchrutschen kann, bleiben die Drehpositionen der verbundenen Wellen (z. B. Kurbel- und Nockenwelle im Motor) stets in einem festen Verhältnis.
- Bordscheiben: Um ein seitliches Ablaufen des Riemens zu verhindern, sind viele Scheiben mit ein- oder beidseitigen Bordscheiben (Führungsringen) ausgestattet.
- Zahneingriff: Für eine optimale Kraftübertragung sollten idealerweise mindestens sechs Zähne der Scheibe gleichzeitig im Riemen greifen.
2. Gängige Materialien
Die Materialwahl hängt von der mechanischen Belastung, dem Gewicht und den Umgebungsbedingungen ab:
- Aluminium: Leicht und korrosionsbeständig; ideal für schnell laufende Anwendungen mit geringerer Last.
- Stahl: Extrem belastbar und verschleißfest; erste Wahl für raue Industrieumgebungen.
- Grauguss: Wird oft für sehr große Scheiben verwendet, da es druckstabil und vibrationsdämpfend ist.
- Kunststoff: Für Spezialanwendungen (z. B. Lebensmittelindustrie oder geringe Lasten).
3. Profile und Standards
Es gibt eine Vielzahl von Profilformen, die nicht untereinander kompatibel sind:
- Metrische Profile (T- & AT-Serie): Häufig im Maschinenbau (z. B. T5, T10 oder das leistungsstärkere AT5, AT10).
- Zöllige Profile: Klassische Standards wie XL, L, H oder XH.
- HTD-Profile (High Torque Drive): Rundprofile (z. B. 5M, 8M), die für hohe Drehmomente und einen leiseren Lauf optimiert sind
4. Vorteile gegenüber anderen Antrieben
- Wirkungsgrad: Liegt meist über 98 %.
- Wartung: Im Gegensatz zu Ketten benötigen Zahnriemenantriebe keine Schmierung.
- Lagerbelastung: Da keine extrem hohe Vorspannung (wie bei Keilriemen) nötig ist, werden Wellen und Lager weniger belastet.
