Funktionsweise

Riemengetriebe gehören zur Gruppe der Zugmittelgetriebe. Als Zugmittel dienen dabei Riemen, die über Riemenscheiben laufen. Die Kraftübertragung geschieht bei Riemengetrieben immer über mindestens zwei Riemenscheiben. Eine Riemenscheibe treibt dabei den Riemen an (Antriebsscheibe) und die andere Riemenscheibe wird vom Riemen angetrieben (Abtriebsscheibe). Häufig findet bei Riemengetrieben eine Übersetzung ins Langsame statt, sodass in diesen Fällen die kleinere der beiden Riemenscheiben die Antriebsscheibe darstellt.Die untere Animation zeigt schematisch ein 3-stufiges Riemengetriebe. Je nach Riemenart erfolgt die Kraftübertragung entweder reibschlüssig (z.B. bei Keil- oder Flachriemen) oder formschlüssig (z.B. bei Zahnriemen). 

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Animation: 3-stufiges-Riemengetriebe

Die Kraftübertragung bei Riemengetrieben kommt durch Reibungskräfte zwischen Riemen und Riemenscheibe zustande. Dabei muss der Riemen mit einer bestimmten Anpresskraft an die Riemenscheibe gepresst werden, um die nötige Reibungskraft für einen gleitschlupflosen Betrieb der treibenden Riemenscheibe zu erzeugen. Die maximal zu übertragende Kraft entspricht der maximal wirkenden Haftreibungskraft zwischen Riemen und Riemenscheibe. Ist die zu übertragende Kraft größer als die Haftreibungskraft, so rutscht der Riemen über die Scheibe und es wirkt nur noch die geringere Gleitreibungskraft (Gleitschlupf). Ein Durchrutschen des Riemens bzw. der Riemenscheibe muss deshalb unbedingt vermieden werden, zumal der Riemen hierdurch sehr stark verschleißt. 

Zwei Größen haben dabei besonderen Einfluss auf die Haftreibungskraft und damit auf die maximal zu übertragende Kraft. Zum einen die Riemenspannung, die dafür sorgt dass der Riemen mit einer bestimmten Kraft an die Riemenscheibe gepresst wird und hierdurch die notwendige Haftreibungskraft zwischen Riemen und Scheibe erzeugen kann. Zum anderen muss für die Haftreibung eine ausreichend starke Umschlingung der Riemenscheibe vorliegen, damit der notwendige Haftkontakt zustande kommen kann. Grundsätzlich gilt:

  • Je mehr die Riemenscheibe vom Riemen umschlungen wird, desto größer ist die Haftreibung.
  • Je größer die Riemenspannung, desto größer ist die Haftreibung.
  • Je größer die Haftreibung zwischen Riemen und Scheibe desto größere Kräfte (Drehmomente) können übertragen werden 

Auf diese Einflussgrößen wird in den folgenden Abschnitten näher eingegangen. Sofern nicht ausdrücklich erwähnt, wird dabei stets von Flachriemen ausgegangen. 

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