Chương 7 truyền động đai

Bộ truyền đai thông thườngGiới thiệu truyền động đai... + Bộ phân căng đai, tạo lực căng ban đầu 2F0 kéo căng hai nhánh đai.. Để tạo lực căng dùng trọng lượng động cơ Hình a, dùng vít

7.1 Khái niệm chung

7.2 Cơ học truyền động đai

7.3 Tính truyền động đai

Bộ truyền đai thông thường

Giới thiệu

truyền

động đai

Kết cấu:

+ Bánh đai bị dẫn số 2, d2 , II, n2 ,P2 , T2.

+ Dây đai 3, mắc vòng qua hai bánh đai.

+ Bộ phân căng đai, tạo lực căng ban đầu 2F0 kéo căng hai nhánh đai.

Để tạo lực căng dùng trọng lượng động cơ (Hình a), dùng vít đẩy (Hình b), hoặc dùng bánh căng đai.

+ Bánh đai dẫn số 1, có đk d1,

được lắp trên trục dẫn I, quay

với số vòng quay n1, công suất

truyền động P1, mômen xoắn

trên trụcT1

=> Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai.

Phân loại:

- Đai dẹt(đai phẳng): - Đai thang: - Đai tròn:

- Đai hình lược:

- Đai răng:

Các thông số làm việc chủ yếu:

- Số vòng quay trên trục dẫn n1, trục bị dẫn n2 ; v/ph,Tỷ số truyền u = n1/n2

- Công suất trên trục dẫn P1 , trục bị dẫn P2 ; Kw

- Hiệu suất truyền động η = P2/P1

- Mô men xoắn trên trục dẫn T1 , trục bị dẫn T2 ; Nmm

- Vận tốc vòng của bánh dẫn v1, bị dẫn v2 ,vận tốc dài của dây đai vđ ; m/s

- Hệ số trượt ξ = (v1 – v2)/v1

- Thời gian phục vụ của bộ truyền, còn gọi là tuổi bền của bộ truyền tb ; h

- Lực căng đai ban đầu trên mỗi nhánh đai Fo ; N

- Lực vòng tác dụng lên đai, còn gọi là lực căng có ích Ft =2.T1/d1; N

- Hệ số kéo Ψ = Ft/(2F0)

- Yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền

- Chế độ làm việc

Các thông số hình học chủ yếu:

- Đường kính tính toán của bánh đai dẫn d1, bị dẫn d2; mm với d2 =d1.u.(1- ξ)

- Khoảng cách trục ( k/c giữa tâm bánh đai dẫn và bị dẫn): a ; mm

- Góc giữa hai nhánh dây đai  ≈ 570.(d2-d1)/a ; độ

- Chiều dài dây đai:

- Số dây đai trên bộ truyền đai hình thang, z

- Diện tích tiết diện mặt cắt ngang của dây đai A; mm2

Với đai đẹt, A = b × h với b là chiều rộng, h là chiều cao của tiết diện

đai thang, A= A0 × z với A0 là diện tích tiết diện của một dây đai

- Chiều rông bánh đai B1 ,B2 Thông thường B1=B2 = B chiều rộng tính toán Bánh đai dẹt, lấy B = 1,1.b + (10 ÷ 15); mm

Bánh đai thang, lấy B = (z -1).Pth + 2.e; mm

Lực tác dụng trong bộ truyền đai:

- Lực căng trên nhánh căng :

Fc = F0 + Ft/2 ; Ft = 2T1/d1

Ft: Lực vòng bánh đai 1 chịu momen T1

- Lực căng trên nhánh không căng :

Fkh = F0 – Ft/2

- Lực căng trên các nhánh đai do văng khi quay :

Fv = qm v2

qm: Khối lượng 1m đai

=> Fc = F0 + Ft/2 +Fv

Fkh = F0 - Ft/2 + Fv

- Lực căng ban đầu : F0

- Lực tác dụng lên trục

và ổ mang bộ truyền đai:

Fr = 2.F0.cos2)

Ứng suất trong đai:

- Ưs trên nhanh đai căng : c = Fc /A

- Ưs trên nhanh đai không căng : kh = Fkh /A => ckh

- Ưs uốn khi dây đai vòng qua bánh đai 1: u1 = E.h/d1

- Ưs uốn khi dây đai vòng qua bánh đai 2: u2 = E.h/d2 => u1u2

Từ sơ đồ ứng suất có nhận xét:

- Khi làm việc,ưs tại 1 tiết diện

của đai sẽ thay đổi từ giá trị

min =kh đến giá trị maxc

+u1

=> dây đai sẽ bị hỏng do mỏi

- Để u1 và u2 không quá lớn nên chọn tỷ lệ d1 /h trong khoảng 30 ÷ 40

- Để hạn chế số chu kỳ ưs trong đai, kéo dài thời gian sử dụng nên khống chế

số vòng chạy của đai trong một dây

Tính bộ truyền đai:

- Chỉ tiêu tính toán

t : ứng suất có ích trong đai, do lực Ft gây nên,

[t] : ứng suất có ích cho phép của dây đai,

U : số vòng chạy của đai trong một giây,

[U] : số vòng chay cho phép của đai trong một giây,

0 : hệ số kéo tới hạn của bộ truyền đai

0 : ứng suất ban đầu trong đai, do lực căng ban đầu F0 gây nên, [0] là ứng suất ban đầu cho phép của dây đai

- Các dạng hỏng của bộ truyền đai

Tính bộ truyền đai:

* Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích:

+ Ứng suất có ích:

K = 1,0 ÷ 1,25 : Hệ số tải trọng Diện tích tiết diện đai A = b.h (đai dẹt); A = z.A0 (đai thang) + Ứng suất có ích cho phép: t]tC.Cv.Cb

ttra trong bảng sổ tay cơ khí (=2.1 ÷ 2,4 với đai vải cao su)

C       1) or tra bảng: Hs đ.chỉnh kể đến độ lệch của góc  

Cv    v  12 or tra bảng: Hs đ.chỉnh kể đến độ lệch của góc vm/s

Cb : Hệ số kể đến vị trí của bộ truyền

Đai dẹt:

0 ≤ β ≤ 60˚ , thì chọn Cb =1

60 < β ≤ 80˚, thì chọn Cb =0,9

80 < β ≤ 90˚, thì chọn Cb =0,8

 :góc nghiêng đường nối tâm hai bánh đai so với phương nằm ngang

Đai thang : mọi vị trí của bộ truyền Cb =1

Tính bộ truyền đai:

- Bài toán kiểm tra độ bền của đai:

ínht ;[t] theo các công thức đã có rối so sánh kết quả rút ra kết luận

- Bài toán thiết kế bộ truyền đai:

+ Chọn loại đai,vật liệu đai và bánh đai,chiều dày đai hoặc diện tích đai Ao + Tính ứng suất có ích cho phép [t]

+ Thay vào điều kiện bền:

Với đai dẹt : ,

đai thang :

+ Chọn các kích thước còn lại, vẽ kết cấu của bánh đai dẫn, bánh bị dẫn

* Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích:

=> b ≥ 2.K.T1/d1.h [t]

Tính bộ truyền đai:

* Tính bộ truyền đai theo độ bền lâu:

- Số vòng chạy của đai trong một giây:

- Số vòng chạy cho phép: bộ truyền đai dẹt [U] = 3 ÷ 4; đai thang [U] = 4 ÷ 5

Bài toán kiểm tra

Bài toán thiết kế

+ Chọn giá trị [U] thích hợp với loại bộ truyền, và tuổi bền của bộ truyền

+ Từ điều kiện U ≤ [U] =>

Tính bộ truyền đai:

* Tính bộ truyền đai theo khả năng kéo:

- Hệ số kéo Ψ của bộ truyền đai :

- Hệ số kéo tới hạn  = 0,4 ÷ 0,45 với đai dẹt, = 0,45 ÷ 0,5 với đai

thang

- Ưs ban đầu  =F0/A

- Ưs ban đầu cho phép =1,8 Mpa với đai dẹt, =2,0 Mpa với đai thang

Bài toán kiểm tra bộ truyền

+ Tính hệ số kéo Ψ

+ Lựa chọn giá trị thích hợp cho hệ số kéo tới hạn 

+ So sánh Ψ và  Nếu Ψ >  , trong bộ truyền có trượt trơn

+ Tính ứng suất  , so sánh với  Nếu  >, đai sẽ bị dão trước thời gian quy định

Tính bộ truyền đai:

Bài toán thiết kế bộ truyền

+ Lựa chọn giá trị thích hợp cho hệ số 

+ Dựa vào điều kiện  ≥ [] =>

+ Tính ứng suất  , kiểm tra điều kiện ≤ 

Trình tự thiết kế bộ truyền đai dẹt, đai thang đọc tài liệu giáo trình trang 72