Hochgeschwindigkeits- und präzises Riemenantriebssystem.

Bei der Konstruktion eines Riemenantriebssystems ist der erste Schritt die Auswahl des am besten geeigneten Riemens für die jeweilige Anwendung. Doch auch die Riemenscheiben spielen eine wichtige Rolle für die Leistungsfähigkeit des Riemens – insbesondere bei Synchronriemenantrieben. Hier kann der korrekte Eingriff der Riemenzähne in die Riemenscheibennuten alles beeinflussen, vom übertragbaren Drehmoment über den Verschleiß bis hin zu potenziellen Ausfallarten.

Synchronriemenscheiben werden typischerweise durch die Anzahl der Rillen (analog zur Anzahl der Zähne des Riemens), die Rillenteilung (analog zur Zahnteilung des Riemens) und die Riemenscheibenbreite charakterisiert.

Die erforderliche Zahnteilung (und damit die Rillenteilung) wird bei der Riemenauswahl anhand des Auslegungsdrehmoments und der Drehzahl bestimmt. Drehmoment und Drehzahl sind auch die Hauptfaktoren für die Riemenbreite und somit auch für 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 wird durch das erforderliche Übersetzungsverhältnis bestimmt.

Die Maßangaben umfassen auch Art und Größe der Nabe zur Befestigung der Riemenscheibe an der Antriebswelle. Gängige Optionen für die Riemenscheibenmontage sind Kegelklemmbuchsen, geteilte Kegelklemmbuchsen, Schnellkupplungsbuchsen (QD) oder glatte Bohrungen mit oder ohne Keilnuten.

Manche Hersteller bieten Riemenscheiben als Stangenmaterial an, das vom Anwender zugeschnitten und bearbeitet werden muss. Dies kann zwar eine wirtschaftliche Lösung für die Prototypenfertigung kleiner Stückzahlen sein, die Genauigkeit der Riemenscheibe ist jedoch entscheidend für einen korrekten Riemenlauf, ein optimales Übersetzungsverhältnis und einen hohen Wirkungsgrad.

Zulässige Toleranzen für Riemenscheiben werden von Branchenverbänden (wie der Mechanical Power Transmission Association, MPTA) und der Internationalen Organisation für Normung (ISO) festgelegt. In einigen Fällen geben auch große Riemenhersteller Toleranzen für bestimmte Zahnprofile an.

Zu den wichtigsten Fertigungstoleranzen für Synchronriemenscheiben gehören:

1. Außendurchmesser der Riemenscheibe

2. Exzentrizität zwischen Riemenscheibenbohrung und Riemenscheibenaußendurchmesser

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

4. Genauigkeit der Nutteilung

5. Parallelität zwischen Nuten und Bohrung.

Wichtig zu beachten ist, dass Riemenscheiben nach der Herstellung gegebenenfalls auch einer statischen oder dynamischen Auswuchtung unterzogen werden müssen.

Synchronriemenscheiben können aus einer Vielzahl von Materialien gefertigt werden, darunter Aluminium, Stahl, Gusseisen und verschiedene Kunststoffe. Das Material der Riemenscheibe bestimmt ihr Gewicht und ihre Massenträgheit und beeinflusst somit das dynamische Verhalten des Riemenantriebs. Die Materialwahl wirkt sich auch auf die Geräuschentwicklung des Systems aus; so erzeugen Riemenscheiben aus Polycarbonat (thermoplastischem Polymer) im Betrieb mehr Geräusche als solche aus Metall.