Hochgeschwindigkeits- und Präzisionsdesign mit Riemenantrieb.

Bei der Entwicklung eines Riemenantriebssystems besteht der erste Schritt darin, den für die Anwendung am besten geeigneten Riemen auszuwählen. Aber auch die Riemenscheiben spielen eine wichtige Rolle für die Leistung des Riemens – insbesondere bei Synchronriemenantrieben, bei denen das richtige Eingreifen der Riemenzähne in die Riemenrillen alles beeinflussen kann, von der Höhe des übertragbaren Drehmoments bis hin zum Verschleiß des Riemens und möglichen Ausfallarten.

Synchronriemenscheiben werden typischerweise durch die Anzahl der Rillen (analog zur Anzahl der Zähne auf dem Riemen), die Rillenteilung (analog zur Zahnteilung des Riemens) und die Scheibenbreite bezeichnet.

Die erforderliche Zahnteilung (und damit auch die Rillenteilung) wird bei der Riemenauswahl anhand des Auslegungsdrehmoments und der Drehzahl bestimmt. Drehmoment und Drehzahl sind auch die Hauptfaktoren für die Riemenbreite und damit die Riemenscheibenbreite. (Die empfohlene Riemenscheibenbreite ist in der Regel etwas größer als die Riemenbreite und berücksichtigt den Platzbedarf für die Riemenscheibenflansche.) Die Anzahl der Riemenscheibenrillen richtet sich nach dem erforderlichen Drehzahlverhältnis.

Zu den Maßangaben gehören auch Art und Größe der Nabe zur Befestigung der Riemenscheibe an der Antriebswelle. Gängige Optionen für die Riemenscheibenmontage sind Taperlock-Buchsen, geteilte Taper-Buchsen, QD-Buchsen (Quick Disconnect) oder Gleitbohrungen mit oder ohne Passfedernut.

Einige Hersteller bieten Riemenscheiben als Stangenware an, die der Anwender selbst zuschneiden und bearbeiten kann. Dies kann zwar eine kostengünstige Lösung für die Prototypenfertigung kleiner Stückzahlen sein, die Genauigkeit der Riemenscheibe ist jedoch entscheidend für die korrekte Riemenführung, das Übersetzungsverhältnis und die Effizienz.

Zulässige Riemenscheibentoleranzen werden von Branchenverbänden (wie der Mechanical Power Transmission Association, MPTA) und der International Standards Organization (ISO) festgelegt. Teilweise geben auch große Riemenhersteller Toleranzen für bestimmte Zahnprofile vor.

Zu den wichtigsten Fertigungstoleranzen für Synchronriemenscheiben gehören:

1. Außendurchmesser der Riemenscheibe

2. Exzentrizität zwischen Riemenscheibenbohrung und Riemenscheibenaußendurchmesser

3. Parallelität zwischen der Bohrung der Riemenscheibe und den vertikalen Flächen der Riemenscheibe

4. Teilungsgenauigkeit der Rillen

5. Parallelität zwischen Nuten und Bohrung.

Es ist wichtig zu beachten, dass Riemenscheiben nach der Herstellung möglicherweise auch einem statischen oder dynamischen Auswuchten unterzogen werden müssen.

Synchronriemenscheiben können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter Aluminium, Stahl, Gusseisen und verschiedene Kunststoffe. Das Material der Scheibe bestimmt ihr Gewicht und ihre Trägheit und beeinflusst somit die dynamische Leistung des Riemenantriebssystems. Die Materialauswahl beeinflusst auch die Geräuschentwicklung des Systems. Polycarbonatscheiben (thermoplastisches Polymer) erzeugen im Betrieb mehr Lärm als Metallscheiben.