Tandrem

Tandrem i en dragster

Tandremme (også kaldet synkrone bælter eller tandremme i motorteknologi) er drivremme med fortanding, der kører positivt i fortandede remskiver . Tandremme kombinerer egenskaberne ved en kæde og et fladt bælte .

Struktur og funktionalitet

Tandrem med trapezformet profil, længdesnit. Spændingsmedlem udklækket

På indersiden af ​​bæltet er tænderne støbt af en elastomer, der passer med et specielt gear . Det anvendte materiale til tænderne er gummi, chloroprengummi , hydrogeneret acrylonitrilbutadiengummi ( HNBR ) eller plast ( polyurethan ).

Denne konstruktion har de følgende fordele end V- bælter eller fladremme , som kun arbejder med en friktionsforbindelse :

  • På grund af tændernes positive pasform kan der overføres høje kræfter med lavere forspænding.
  • Fordi tandningen forhindrer glidning , kan tandremme også bruges til kontrol.

Kraften i selve tandbæltet overføres gennem den indlejrede trækledning, som er stiv i forhold til elastomeren og normalt består af glas eller aramidfibre , sjældnere af stålkabler. Indersiden af ​​tandbæltet er belagt med et slidstærkt stof for at beskytte tænderne mod slid.

Ved specielle former påføres tænder på tandbæltet både indvendigt og udvendigt. Disse kan hver have forskellige afstande. Med passende afbøjninger og tandformer er transmissionens meget forskellige adfærd mulig. Tandremme kan kombineres med orme og stativer .

Tandrem er standardiseret i:

  • DIN ISO 5296: tandhøjder MXL, XXL, XL, L, H, XH, XXH (trapezformet tandning i tommer)
  • DIN 7721: tandhøjder T 2.5, T 5, T 10, T 20 (trapezformet tandning i metriske stigninger)
  • ISO 13050: Tandhøjder H8M, H14M, S8M, S14M, R8M, R14M (buede tænder i metriske stigninger)

I symaskiner omkring 1960 var der også tandremme lavet af en båndformet snoede snor med C-beslag lavet af rund ståltråd som tænder, der blev presset omfattende på med intervaller.

Tænderne på et tandbælte løber på tværs af dets omkredsretning, svarende til trinene på en stige. Et rillet bælte ( kilerem ) skal imidlertid gå i indgreb med en remskive på dens inderside langs en flerhed af parallelle riller. Det tværgående rillede bælte har en zigzagprofil og er en kilerem.

brug

Tandremme bruges generelt til to formål:

  • Overførsel af store selekræfter, hvor kileremme eller flade remme ville glide (f.eks. Som erstatning for kædedrev)
  • Justering af drev, hvor tænderne forhindrer, at drivhjulet og det drevne hjul roterer i forhold til hinanden.

Tandremme som justeringsdrev

Ventilstyring i firetaktsmotorer

Tandrem med motor kørende ( Cosworth YB )
Åben tandremdrev på en motor med to knastaksler (DOHC)
Stempel ramt af en revet ventilskive

En typisk anvendelse for tandbælter i polymerstof er som et alternativ til tandkæder til at drive kamakslen (e) på firetaktsmotorer . Knastakselens og krumtapakslens vinkelposition må ikke ændres for at sikre, at timingen nøjagtigt overholdes . For første gang blev der brugt en seriemotor med tandrem fra 1962 i Glas 1004 ; før det var princippet allerede blevet brugt i Devin Panhard racerbil .

Fordele i forhold til tandkæder

  • Lav støj
  • Lang levetid med lav belastning
  • Lavere masse, derfor højere hastigheder mulig
  • Fordi den er fastgjort uden for motoren, kan den let udskiftes og kontrolleres for skader
  • Ingen smøring nødvendig (selvsmørende)
  • Nærmere omviklingsvinkler er mulige
  • Ingen dyre (olietrykbelastede) kædespændere kræves
  • Næppe nogen forlængelse i levetiden, derfor præcis kontrol
  • Lavere omkostninger

Ulemper sammenlignet med tandkæder

  • Højere slid da det kun er selvsmørende
  • Nedre belastningsgrænse / forlængelse ved brud (kan pludselig rive)
  • Remspænding skal kontrolleres regelmæssigt
  • Kan kun fastgøres til ydersiden af ​​motoren på grund af dens manglende modstandsdygtighed over for olie, derfor kræves en større samlet længde af motoren (ekstra akseltætninger), medmindre det er en tandrem (lavet af speciel elastomer) i olie, som i Ford EcoBoost -trecylindrede motor med 1, 0 liters slagvolumen - blandt andet brugt i Ford Focus fra 2012 .
  • Højere vedligeholdelsesomkostninger (regelmæssig udskiftning for hver 40.000 til 240.000 km, mange motorer kræver tidskrævende og dyrt arbejde: tømning af kølevæske , fjernelse af radiator, kølevæskepumpe , generator osv.)
  • Ikke modstandsdygtig over for ældning

Hvis tandremmen går i stykker, åbnes ventilerne på det forkerte tidspunkt eller forbliver åbne og kan kollidere med stempelkronen (ikke med " frihjul "). Dette kan føre til alvorlig skade eller endda total afskrivning. Af denne grund er motorer med særlig belastede ventiltog ikke udstyret med tandremme. De bruger tandkæder , lodrette aksler eller tandhjul , hvis pålidelighed er betydeligt højere. Ventildrev med tandremme og / eller kæder bruges ikke i flymotorer .

Værktøj og maskinteknik

Tandremme bruges til positionering af drev, fordi de fungerer reproducerbart på grund af den positive (synkron) kobling. De kan designes stort set fri for spil og - hvis de har en stålindsats - næppe producere nogen lastafhængige positionsafvigelser. Typiske anvendelsesområder for tandbåndsdrev er positioneringssystemer med servomotorer , håndteringsmoduler og andre lineære drev, der f.eks. Bruges i printere , pakkemaskiner eller i industrielle robotter .

Tandremme som drivremme

Tandbælte cykel

Hvis et tandrem bruges mindre på grund af dets præcise positioneringsegenskaber, men snarere transmissionen af ​​et drejningsmoment er i forgrunden, kaldes det et drivrem. I motorcykler bruges for eksempel tandremmer i stigende grad til at køre baghjulet, som i Harley-Davidson , OCC , Buell , Kawasaki og BMW F-serien . Fordelen i forhold til konventionelle stålkæder er, at der ikke er behov for smøring, hvilket betyder mindre vedligeholdelse og en længere levetid. På grund af selens elasticitet kan drevet desuden designes uden spil. Den bredere konstruktion og det noget større effekttab sammenlignet med en stålkæde er næppe signifikant i tilfælde af kraftfulde motorer.

Tandremme bruges også til at køre cykler , men på trods af deres fordele (stort set vedligeholdelsesfrie, 2-3 gange længere levetid end et kædedrev under de samme betingelser, effektivitet lig med en ny kæde), har de en niche-eksistens i Europa . For at opretholde den nødvendige remspænding bruges selestrammere (baseret på kædestrammere) eller kædespændere integreret i bundbeslaget. Cykeltimerseler kombineres normalt med kredsløb til nav eller bundbeslag ; bæltekredsløb er dog også tænkelige. Når man cykler, overføres der relativt lidt kontinuerlig kraft, men der opstår meget høje startkræfter, som belaster en tandrem, hvilket proportionalt reducerer effektiviteten og får både plastik tandhjul og rem til at blive slidt.

diverse

Gummi crawlere , som de anvendes i små entreprenørmaskiner og model køretøjer, har en lignende struktur, men er ikke omtalt som tandremme.

litteratur

  • Thomas Nagel: tandremssæt. Egenskaber, standardisering, beregning, design . Hanser, München 2008, ISBN 978-3-446-41380-1
  • Raimund Perneder: Manual of tandbælteteknologi. Grundlæggende, beregning, applikationer . Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-89321-9
  • Autodata (red.): Zahnriemen 2010. Benzin- og dieselbiler 2000–2010. - Undersøgelse, rekruttering, udveksling

Weblinks

Commons : Tandrem  - Samling af billeder, videoer og lydfiler

Se også

Individuelle beviser

  1. ↑ 10. konference "Tandremsspor", s. 2 (TU Dresden, 13./14. September 2005)
  2. ^ Tandremme i olie, Christiane Brünglinghaus, 21. november 2013 fra Springer Professionell , adgang til 17. februar 2018
  3. ↑ Når tandremmen ældes, fås hos Hans W. Mayer, 19. januar 2010 på faz.net, 17. februar 2018