Zahnriementrieb

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo zusammen,

vielleicht kennt sich hier jemand mit zahnriemen besser als ich aus. Habe einen Mechanismus mit einem Zahnriementrieb entworfen, im Grunde geht es nur darum, eine Rotation um 90 Grad versetzt zu uebertragen.

Das Problem ist nur, dass aus der Aufgabe heraus eine Variation der Rotationsgeschwindigkeit erwuenscht ist. Ich koennte das ueber verschiedene Riemenscheiben mit verschiedenem Durchmesser realisieren, das haette aber den Nachteil, dass die verschiedenen Riemenscheiben ab- und wiedermontiert werden muessten. Dabei muesste ich mit einer Spannrolle die Spannung am Zahnriemen wieder anpassen.

Kennt jemand eine elegantere Loesung? So etwas wie eine „Gangschaltung“ kann ich mir wahrscheinlich nicht leisten, denn das wuerde die Planungskosten erhoehen. Vielleicht gibt es Riemenscheiben, die sich im Durchmesser anpassen lassen (glaube ich aber nicht)?

Vielen Dank und viele Gruesse!
Luigi

#2

Hallo Luigi,

mit Zähnen geht das ganz allgemein nicht, zu einer bestimmten Zähnezahl gehört ja ein genau definierter Durchmesser.

Eine variable Übersetzung kannst du mit einem Reibantrieb realisieren, etwa einem Gummirad auf einem verstellbaren Kegelrad oder zwischen 2 solchen.

Gruss Reinhard

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#3

Hallo Reinhard,

mit den Zahnabständen hast Du im großen und ganzen Recht. Es gibt aber auch stufenlosschaltbare Kettengetriebe. Wenn sich Luigi daran anlehnt, könnte es auch klappen. Nun bleibt es nur seinem Geschick überlassen was daraus wird. Und natürlich auch dem Kostenrahmen.

Grüße

Thomas

#4

Hallo Thomas und Reinhard,

stufenlosschaltbare Kettengetriebe? Hoert sich interessant an, wo kann ich darueber mehr infos bekommen?

Mir ist eine „billige“ loesung in den Sinn gekommen: bei aelteren Saeulenbohrmaschinen wird die Drehzahl per Hand ueber verschieden groesse Riemenscheiben eingestellt.

Koennte doch funktionieren, oder?

Vielen Dank und viele Gruesse
Luigi

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#5

Hallo,
ja das sind aber Keilriemen und keine Zahnriemen.

mfg
Bert

#6

Hallo,

vielleicht kennt sich hier jemand mit zahnriemen besser als
ich aus.

Um welche Größen geht es

Habe einen Mechanismus mit einem Zahnriementrieb
entworfen, im Grunde geht es nur darum, eine Rotation um 90
Grad versetzt zu uebertragen.

Warum Zahnriemen?

Das Problem ist nur, dass aus der Aufgabe heraus eine
Variation der Rotationsgeschwindigkeit erwuenscht ist.

Warum steuerst du den Antrieb nicht? Hat es einen Motor?

Ich koennte das ueber verschiedene Riemenscheiben mit
verschiedenem Durchmesser realisieren, das haette aber den
Nachteil, dass die verschiedenen Riemenscheiben ab- und
wiedermontiert werden muessten. Dabei muesste ich mit einer
Spannrolle die Spannung am Zahnriemen wieder anpassen.

Mit Keilriemen wird sowas eh stufenlos gemacht
http://www.maedler.de/katalog_de/katalog/index_antri…
-> siehe „regelbare Keilriemenscheiben“

Kennt jemand eine elegantere Loesung? So etwas wie eine
„Gangschaltung“ kann ich mir wahrscheinlich nicht leisten,

Wir wissen bis jetzt rein gar nix über deine Randbedingungen.

Gruß Uwi

#7

Hallo,
ja das sind aber Keilriemen und keine Zahnriemen.

mfg
Bert

Wenn es sich um einen Elektroantrieb handelt, wäre abhängig von der Leistung ein Drehzahlregelung über ‚Phasenanschnittregelung‘-Z.B.Conrad- am einfachsten.
Gruß
Tierf

#8

Hallo wer auch immer
Es gibt schon lange in der Technik der Werkzeugmaschinen stufenlose Getriebe, die aus zueienander verstellbaren, verzahnten Kegelscheiben bestehen.
Die gegenüberligenden Verzahnungen sind versetzt, die Kettenglieder seitlich verschiebbar.
Etwas ähnliches wurde auch bei Automobilantrieben realisiert,Sic Daffodil, VW u.a.
Das Prinzip ist die Änderunf der Abgangsdrehzahl durch Änderung der wirksamen Durchmesser. BTW, diese Getriebe halten im Wesentlichen auch das Moment stabil.
Beispiel: P.I.V. Getriebe.

Gruß Rochus

#9

Hallo Uwi,

Zahnriemen und dazugehörigen Räder gibts hier
http://www.maedler.de/katalog_de/katalog/index_antri…
-> ganz unten unter Zahnriemen

Vielen Dank, sogar mit fertigem CAD-export.

Warum Zahnriemen?

Stimmmt, es muessen nicht unbedingt Zahnriemen sein, es schien mir auf dem ersten Blick nur die robustere Loesung zu sein. Keilriemen, Ketten oder Baender sind ebenso moeglich.

Warum steuerst du den Antrieb nicht? Hat es einen Motor?

Wir haben die Vorgabe, mit einem einzigen Motor eine zweiachsige Bewegung zu realisieren, wobei das Geschwindigkeitsverhaeltnis zwischen den zwei Achsen variierbar sein muss. Die Achsen stehen zudem senkrecht zueinander.

Ein Beispiel fuer die Bewegung, die wir realisieren muessen, findet sich hier:
http://www.mannetron.com/mpegs/2x2roto.wmv

Die im Video zu sehende Maschine benutzt allerdings fuer jede Achse einen separaten Motor, so dass die Geschwindigkeitsregelung sehr einfach ist. Wir dagegen duerfen nur einen einzigen Motor benutzen. Fuer das Gesschwindigkeitsverhaeltnis wuerden 1:1, 1:2 und 2:1 allerdings reichen. Wenn das stufenlos geht, umso besser.

Die ganze Maschine soll ausserdem nicht teurer als etwa 3000 Euro werden.

Mit Keilriemen wird sowas eh stufenlos gemacht
http://www.maedler.de/katalog_de/katalog/index_antri…
-> siehe „regelbare Keilriemenscheiben“

Nicht schlecht, diese regelbaren Keilriemenscheiben, wie kann der Endkunde jedoch die Anpassung vornemen? Die zwei Scheiben und der Keilriemen stehen bestimmt unter Spannung.

Viele Gruesse und vielen Dank
Luigi

#10

Wenn es sich um einen Elektroantrieb handelt, wäre abhängig
von der Leistung ein Drehzahlregelung über
‚Phasenanschnittregelung‘-Z.B.Conrad- am einfachsten.
Gruß
Tierf

Hallo Tierf,

klar, ich habe aber zwei Achsen und nur einen Motor, so dass die Regelung von wenigstens einer Aschse mechanisch erfolgen soll (habe wenigstens keine bessere Idee).

Viele Gruesse und vielen Dank.
Luigi

#11

Hallo Rochus,

habe mir die P.I.V.-Getrieben angeguckt, es scheinen aber richtig grosse Kaliber zu sein…

Unsere Maschine soll in etwa so aussehen:

http://www.mannetron.com/mpegs/2x2roto.wmv

Sprich billig und klein :wink: Wir haben zwei Achsen und einen Motor, das Geschwindigkeitsverhaeltinis zwischen den zwei Achsen soll variierbar sein. Vielleicht kann ich eine Nabenschaltung eines Fahrrads benutzen, gibt es etwas Vergleichbares in einer etwas robusteren Versio?

Vielen Dank und viele Gruesse
Luigi

#12

Hallo,

Warum Zahnriemen?

Stimmmt, es muessen nicht unbedingt Zahnriemen sein, es schien
mir auf dem ersten Blick nur die robustere Loesung zu sein.
Keilriemen, Ketten oder Baender sind ebenso moeglich.

Warum steuerst du den Antrieb nicht? Hat es einen Motor?

Wir haben die Vorgabe, mit einem einzigen Motor eine
zweiachsige Bewegung zu realisieren, wobei das
Geschwindigkeitsverhaeltnis zwischen den zwei Achsen
variierbar sein muss. Die Achsen stehen zudem senkrecht
zueinander.

Handelt es sich um Studienarbeit? Oder weshalb gibt es diese
Forderung. Heutzutage sind mehrer Motoren mit elektronischer
regelung unschlagbar billig und am flexibelsten anzuwenden.

Ein Beispiel fuer die Bewegung, die wir realisieren muessen,
findet sich hier:
http://www.mannetron.com/mpegs/2x2roto.wmv

Hübsch.

Die im Video zu sehende Maschine benutzt allerdings fuer jede
Achse einen separaten Motor, so dass die
Geschwindigkeitsregelung sehr einfach ist. Wir dagegen duerfen
nur einen einzigen Motor benutzen. Fuer das
Gesschwindigkeitsverhaeltnis wuerden 1:1, 1:2 und 2:1
allerdings reichen. Wenn das stufenlos geht, umso besser.

Die ganze Maschine soll ausserdem nicht teurer als etwa 3000
Euro werden.

Wie wird das (bei Studienarbeit) kalkuliert?
Naja, ist ja auch egal :smile:

Mit Keilriemen wird sowas eh stufenlos gemacht
http://www.maedler.de/katalog_de/katalog/index_antri…
-> siehe „regelbare Keilriemenscheiben“

Nicht schlecht, diese regelbaren Keilriemenscheiben, wie kann
der Endkunde jedoch die Anpassung vornemen? Die zwei Scheiben
und der Keilriemen stehen bestimmt unter Spannung.

So ist das nun mal bei Keilriemen. Ohne Spannung keine Reibung :frowning:
Man nimmt dann sinniger Weise natürlich 2 verstellbare Scheiben,
die gegenphasig angesteuert werden, so daß die Riemenlänge
konstant bleibt.

Weitere Hinweise zu konkreten Konstruktionslösungen kann ich dir
nicht geben, da das nicht mein Spezialgebiet ist. Bin ja bloß
Elektroniker.
Gruß Uwi

#13

Hallo Uwi,

Handelt es sich um Studienarbeit? Oder weshalb gibt es diese
Forderung. Heutzutage sind mehrer Motoren mit elektronischer
regelung unschlagbar billig und am flexibelsten anzuwenden.

Ja, es handelt sich um eine Studienarbeit, deshalb sind die Forderungen und auch die Aufgabenstellung etwas kuenstlich. Zwei Motoren waeren wirklich nicht schlecht, wir muessten aber wirklich beweisen, dass die zwei Motoren billiger und besser sind als der eine Motor mit dem zusaetzlichen Mechanismus. Sind die zwei E-Motoren wirklich so guenstig (welche wuerdest Du vorschlagen)?

Die ganze Maschine soll ausserdem nicht teurer als etwa 3000
Euro werden.

Wie wird das (bei Studienarbeit) kalkuliert?
Naja, ist ja auch egal :smile:

Das muessen wir uns selber ausdenken, wir koennen beispielsweise die Materialkosten, Lohnkosten, die Steuern und die Fertigungskosten addieren. Natuerlich ist dabei alles fiktiv und wird vorne und hinten nicht stimmen, aber wir haben uns wenigstens Gedanken darueber gemacht.

Viele Gruesse
Luigi

#14

Hallo,

Handelt es sich um Studienarbeit? Oder weshalb gibt es diese
Forderung. Heutzutage sind mehrer Motoren mit elektronischer
regelung unschlagbar billig und am flexibelsten anzuwenden.

Ja, es handelt sich um eine Studienarbeit, deshalb sind die
Forderungen und auch die Aufgabenstellung etwas kuenstlich.
Zwei Motoren waeren wirklich nicht schlecht, wir muessten aber
wirklich beweisen, dass die zwei Motoren billiger und besser
sind als der eine Motor mit dem zusaetzlichen Mechanismus.
Sind die zwei E-Motoren wirklich so guenstig (welche wuerdest
Du vorschlagen)?

Kommt natürlich auf die Randbedingungen an.

  • Drehmoment, Drehzahl, Lebensdauer, Toleranzen, Stückzahl
    Begründet werden kann das natürlich wie entspr. Randbedingungen
    sehr wohl.

Ich verbaue z.B. kleine DC-Getriebemotoren für ca. 15€ das Stück.
Mit zusätzlichem Impulsgeber ca. 25€ .

Die ganze Maschine soll ausserdem nicht teurer als etwa 3000
Euro werden.

Mechanik kostet heutzutage oft deutlich mehr als Elektronik.
Kommt natürlich aber wie immer auf die Randbedingungen an.

Wie wird das (bei Studienarbeit) kalkuliert?
Naja, ist ja auch egal :smile:

Das muessen wir uns selber ausdenken, wir koennen
beispielsweise die Materialkosten, Lohnkosten, die Steuern und
die Fertigungskosten addieren. Natuerlich ist dabei alles
fiktiv und wird vorne und hinten nicht stimmen, aber wir haben
uns wenigstens Gedanken darueber gemacht.

Na dann mach mal.
Gruß Uwi

#15

Hai Luigi
Stufenlos verstellbare Riemenantriebe kleinerer Art gibts an jedem 50cc Motorroller. Ist doch genau das Prinzip was du suchst oder? Müßte man billig gebraucht oder vom Schrott kriegen.

Gruß…Midge

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#16

Hallo Midge,

Hai Luigi
Stufenlos verstellbare Riemenantriebe kleinerer Art gibts an
jedem 50cc Motorroller. Ist doch genau das Prinzip was du
suchst oder? Müßte man billig gebraucht oder vom Schrott
kriegen.

davon habe ich mal gehoert, weiss aber nicht, wie das genau funktioniert. Weisst Du, wie das Uebersetzungsverhaeltins gesteuert wird?

Viele Gruesse
Luigi

#17

Hi,

ich habe mal was gesehen von Keilriemenscheiben, die variabel in ihrer Breiteneinstellung sind. Folglich würde der Riemen bei Auseinanderfahren der Scheiben tiefer rutschen und die Drehzahl verändern (Rükwärts das Gleiche). Ständerbohrmaschinen sind meines Wissens nach so aufgebaut.

mfg

Thea

#18

stufenlose Getriebe, die aus zueienander verstellbaren,
verzahnten Kegelscheiben bestehen.

Die gegenüberligenden Verzahnungen sind versetzt, in den Kettengliedern sind seitlich verschiebbare Blechplättchen-Pakete eingelassen, Die Kettenglieder sind nicht seitlich verschiebbar (wäre ein bißchen komisch!)

>>>>BTW, diese Getriebe halten im Wesentlichen auch das Moment stabil.

#19

Stufenlos verstellbare Riemenantriebe kleinerer Art gibts an
jedem 50cc Motorroller. Ist doch genau das Prinzip was du
suchst oder?

weiss aber nicht, wie das genau

funktioniert. Weisst Du, wie das Uebersetzungsverhaeltins
gesteuert wird?

Im vorderen Keilriemenrad (das genauso wie das hintere aus zwei in Achsrichtung verschieblichen kegeligen Scheiben besteht) sind mehrere Fliehgewichte eingebaut, die bei Drehzahlerhöhung nach außen gedrückt werden und dadurch die beiden Scheiben zusammendrücken. Der Riemen kann natürlich nicht zusammengedrückt werden und wandert gezwungenermaßen nach außen (und damit am hinteren Rad nach innen) und verändert dadurch die Übersetzung richtung schneller (länger). Natürlich könnte man den Fliehgewichtmechanismus durch eine außen angreifende Hebelkonstruktion ersetzen und die Übersetzung willkürlich verändern. Achtung: Dieses Getriebe läßt sich im Stillstand NICHT „schalten“!

Stufenlose Grüße aus Ö
Wolfgang