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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Antriebsketten sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 10 Hersteller von Antriebsketten und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Eine Antriebskette ist eine ringförmige Metallkette, die zur Kraftübertragung dient. In Kombination mit dünnen Zahnrädern, den so genannten Kettenrädern, und Riemenscheiben überträgt sie die Kraft von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle.
Sie besteht aus einer Platte, die die Last einer Buchse trägt, die als Lager für Bolzen und Stift dient, und einer Rolle, die die Buchse schützt. Zwischen dem Stift und der Buchse ist Fett mit Schmierwirkung eingeschlossen.
Die Größe wird durch eine dreistellige Zahl nach dem Zolltabellensystem angegeben. Wenn beispielsweise die Teilung zwischen den Rahmen 5/8" und die innere Bolzenbreite 2,0/8" beträgt, lautet die Kettengröße 520".
Antriebsketten werden häufig in industriellen Produkten eingesetzt, bei denen eine präzise Bewegung erforderlich ist.
Sie werden zum Beispiel in Steuerketten für Motoren, in Übertragungsketten für Fahrzeuge mit Allradantrieb (die die Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder übertragen), eingesetzt. Sie werden außerdem zur Kraftübertragung zwischen Getriebe und Antriebsrädern bei Motorrädern und beim Anheben der Gabeln von Gabelstaplern und Kettensägen eingesetzt.
Antriebsketten werden auch in einer Vielzahl anderer Bereiche eingesetzt, z. B. bei der Kraftübertragung in stufenlosen Getrieben (CVT) in Autos und in Schlagzeugsets für die Kickpedale von Basstrommeln und Hi-Hat-Becken.
Antriebsketten zeichnen sich durch eine Reihe von Merkmalen aus, wie z. B. geringe Pulsation bei der Kraftübertragung durch Schneiden oder Dehnung/Kontraktion aufgrund von Verschleiß und geringe Begrenzung des Abstands zwischen An- und Abtriebswelle. Zu diesen Punkten gehören auch die Anpassungsfähigkeit an Änderungen des Winkels und des Abstands zwischen den Wellen durch den Einsatz eines automatischen Spanners sowie Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Zugbelastungen.
Zu den anderen Kraftübertragern gehören Gummiriemen, Zahnräder und Wellen. Antriebsketten werden aber eher in Produkten des täglichen Lebens wie Autos und Motorrädern verwendet, da sie hier ein relativ gutes Gleichgewicht zwischen Zuverlässigkeit und Kosten bieten.
Beim Austausch einer Kette müssen die ineinander greifenden Zahnräder, der Spanner und die Kettenführung, die sich berühren, sowie das Schmieröl ersetzt werden. Dadurch sind die Betriebskosten bei extrem langfristiger Nutzung oder beim Einsatz in rauen Umgebungen nicht wesentlich anders oder sogar höher als die von Gummiriemen, Zahnrädern oder Wellen. In Bezug auf die Betriebskosten unterscheiden sie sich nicht wesentlich von Gummiriemen, Getrieben oder Wellen, manchmal sind sie etwas teurer.
Außerdem ist für die Schmierung eine regelmäßige Wartung erforderlich.
Insbesondere Motoröl, Transferöl, Automatikgetriebeöl für CVTs und andere Öle und Fette spielen nicht nur bei der Schmierung, sondern auch bei der Kühlung, Stoßdämpfung und Reinigung eine Rolle. Von daher is ein regelmäßiger Austausch der, für das verwendete Teil, geeigneten Öle und Fette erforderlich.
Bei der Auslegung der Antriebsketten erfolgt die Auswahl der Kette anhand der Übertragungskapazitätstabelle. Die folgenden drei Mindestanforderungen sind erforderlich.
(1) Die Größe der zu übertragenden Leistung.
(2) Drehzahl und Wellendurchmesser der Antriebs- und Abtriebswelle
(3) Abstand zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle.
Die Anzahl der Wellenumdrehungen und der Wellendurchmesser werden auf die gleiche Weise berechnet wie das Untersetzungsverhältnis von Getrieben. Da der Zahlenwert der übertragenen Leistung im Verhältnis zum Untersetzungsverhältnis ebenfalls bestimmt werden kann, werden die Anzahl der Umdrehungen und der Wellendurchmesser der Antriebs- und der Abtriebswelle aus den Untersetzungsverhältnissen bestimmt, die dem Eingang bzw. dem Ausgang entsprechen. Der Abstand zwischen den Wellen wird häufig durch Beschränkungen wie das Gehäuse des Mechanismus oder Interferenzen beeinflusst, so dass er unter Berücksichtigung des Einsatzortes und der Umgebungsbedingungen bestimmt wird.
Nach der Bestimmung von (1), (2) bzw. (3) wird die Länge der Kette aus dem Abstand zwischen den Wellen und dem Wellendurchmesser ermittelt. Die Kettenlänge ist selten ein perfekter Schnittwert und ist in der Regel eine Bruchlänge. Unter dem Gesichtspunkt der reibungslosen Kraftübertragung und der Unfallverhütung muss die Kette jedoch ein gewisses Maß an Spiel haben, so dass der Betrag des Spiels bei der Bestimmung der geeigneten Kettenlänge berücksichtigt werden muss.
Damit die Antriebskette reibungslos läuft, muss der Abstand zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle eingestellt und auf eine bestimmte Stärke gespannt werden. Wenn die Kette in Bewegung ist, wird sie mit der Zeit durchhängen, z. B. durch die Dehnung der Bolzen und Kettenräder. Daher muss die Kette regelmäßig gewartet werden, um sicherzustellen, dass sie mit der richtigen Stärke gespannt ist.
Der einfachste Anhaltspunkt für das richtige Maß an Kettendurchhang ist im Allgemeinen, den Kettendurchhang innerhalb von 2 % des Abstands zwischen den Achsen zu halten. Alternativ kann die Kette gespannt werden, indem die Kette von Hand zwischen die Achsen geschoben wird, so dass die Beule innerhalb von 2 % des Achsabstands liegt. Wenn sich die Kette dehnt und der Durchhang zunimmt, kann die Kette gekürzt werden, indem die Zahnräder entfernt und die Kette abgeschnitten wird. Wenn die Kette einmal gekürzt wurde, sollte sie nicht ein zweites Mal gekürzt, sondern ersetzt werden, da ihre Festigkeit dadurch verringert wird.
Es ist sehr wichtig, die Kette richtig zu spannen, nicht nur um eine reibungslose Kraftübertragung zu gewährleisten, sondern auch um Unfälle wie Kettenbruch oder -riss zu vermeiden.
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