Chương 9 truyền động bánh ma sát

9.1 Khái niệm chung9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát 9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát NỘI DUNG... 9.1 Khái niệm chungSự trượt trong bộ truyền bánh ma sát - Trượt đàn hồi, xảy

9.1 Khái niệm chung

9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát

9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát

NỘI DUNG

9.1 Khái niệm chung

Giới thiệu bộ truyền bánh ma sát

* Phân loại bộ truyền bánh ma sát

* Kết cấu bộ truyền bánh ma sát

* Định nghĩa bộ truyền bánh ma sát - Lực ma sát cần thiết trên bề mặt

tiếp xúc: Fms = Fn.f ≥ K.Ft K=1,25 ÷ 1,5 lầ hệ số tải trọng

9.1 Khái niệm chung

Giới thiệu bộ truyền bánh ma sát

9.1 Khái niệm chung

Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát

- Đường kính tính toán bánh ma sát dẫn d1 , bánh bị dẫn d2 ; mm,

d2 =d1.u.(1-ξ)

Với bộ truyền bánh ma sát nón, đường kính tính toán được ký hiệu

dtb1 và dtb2 ,bộ biến tốc ma sát có các đường kính giới hạn :

d1min , d1max , d2min , d2max

- Khoảng cách trục a: khoảng cách giữa tâm bánh ma sát dẫn và bánh ma sát bị dẫn; mm(với bộ truyền bánh ma sát nón, a = L : chiều dài đường sinh mặt nón )

- Chiều rộng bánh ma sát B1 , B2 ; mm thường B1 = B2 = B : chiều rộng tính toán của bánh đai

- Góc nón của bánh dẫn  và góc nón của bánh bị dẫn  , đơn vị

đo là độ

- Góc giữa hai trục của bánh ma sát θ, độ

9.1 Khái niệm chung

Sự trượt trong bộ truyền bánh ma sát

- Trượt đàn hồi, xảy ra trên đoạn tiếp xúc của hai bánh ma sát, do biến dạng đàn hồi của lớp bề mặt bánh ma sát gây nên Độ cứng của bề mặt càng nhỏ, biến dạng càng lớn=> trượt đàn hồi càng nhiều và ngược lại, Fms > Ft :lực vòng trên bánh msát

- Trượt trơn hoàn toàn, xảy ra khi có quá tải, lúc đó lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc không đủ lớn để cản trở chuyển động trượt tương đối giữa hai bánh ma sát, Fms < Ft

- Trượt trơn tưng phần, xảy ra khi lực Fms ~ Ft , lực Fms biến động phụ thuộc vào hệ

số ma sát trên bề mặt tiếp xúc

- Trong bộ biến tốc ma sát còn có hiện tượng trượt hình học, do hình dạng hình học của bánh ma sát gây nên

- Trượt đàn hồi và trượt trơn làm mất mát công suất và mất vận tốc của bánh bị dẫn Trượt hình học chỉ làm tổn hao công suất, không làm mất vận tốc

Các thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát

- Số vòng quay trên trục dẫn n1, trên trục bị dẫn n2; v/ph Trên bộ biến tốc ma sát

có số vòng quay lớn nhất n2max và nhỏ nhất n2min

- Tỷ số truyền u = n1/n2.Trên bộ biến tốc ma sát umax =n2/n2min , umin = n1/n2max

- Khoảng điều chỉnh tốc độ trong bộ biến tốc D = umax/umin = n2max /n2min

- Công suất trên trục dẫn P1 , công suất trên trục bị dẫn P2 ; kW

- Hiệu suất truyền động η = P2/P1

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

- Vận tốc vòng của bánh dẫn v1 , bánh bị dẫn v2 ; 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 ép ban đầu trên mỗi bánh ma sát F0 ; N trên bộ nón ma sát có F01 và F02

- Lực vòng trên bánh ma sát, còn gọi là lực có ích Ft = 2T1 /d1 , N

- Chế độ làm việc,

- Các yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền

9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát

9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát

Lực tác dụng trong bộ truyền bánh ma sát

- Khi chưa làm việc, các bánh ma sát bị nén bởi lực ép ban đầu F0

- Khi chịu tải trọng T1 trên trục I và T2 trên trục II, ngoài lực F0 , còn có lực tiếp tuyến

Ft tác dụng lên các bánh ma sát F1 = 2.T1/d1 hoặc Ft = 2T1/dtb1

- Khi các bánh ma sát quay, trên bề mặt tiếp xúc của các bánh ma sát có lực pháp tuyến Fn = F0 với bánh ma sát trụ và Fn = F01/sinvới bánh ma sát nón

F0 ≥ K.Ft1/f và F01 ≥ K.Ft1.sinf

9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát

Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền bánh ma sát trụ

- Lực tiếp tuyến Ft1 , Ft2 :

+ Phương trùng với tiếp tuyến 2 mặt trụ

+ Chiều Ft1 ngược với n1 , Ft2 cùng n2 Giá

trị: Ft1 = Ft2 =2.T1/d1 = 2.T2/d2

- Lực hướng tâm Fr1 và Fr2

Fr1 = Fr2 = F0

9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát

Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền bánh ma sát nón

- Lực tiếp tuyến Ft1 và Ft2

+ Phương trùng với tiếp tuyến chung 2 mặt nón

+ Chiều Ft1 ngược vơi chiều quay n1 , Ft2 cùng

với chiều quay n2

+ Giá trị Ft1 = Ft2 = 2.T1 /dtb1 = 2.T2/dtb2

- Lực hướng tâm Fr1 và Fr2

+ Phương vuông góc với đường trục của bánh

ma sát, có chiều hướng về phía trục

+ Giá trị :

Fr1 = F01/tgF02 ; Fr2 = F02/tg = F01

- Lực dọc trục Fa1 và Fa2

+ Phương song song với trục, chiều hướng về đáy lớn của mặt nón + Giá trị : Fa1 = Fr2 ; Fa2 = Ff1

9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát

Các dạng hỏng của bộ truyền bánh ma sát và chỉ tiêu tính toán

- Trơn trượt

- Mòn bánh ma sát

- Tróc rỗ bề mặt

- Dính và xước bề mặt bánh ma sát

- Biến dạng bề mặt ma sát

Điều kiện bền:  ≤ []

 ứng suất tiếp xúc trên bề mặt bánh ma sát,

9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát

Tính bộ truyền bánh ma sát bằng vật liệu kim loại

- Ứng suất tiếp xúc

q = Fn/B, Fn = K.Ft1/f.B : cường độ tải trọng trên đường tiếp xúc

E=2.E1.E2/(E1+E2): mô đun đàn hồi tương đương của vật liệu hai bánh ma sát

ρ = ρ1.ρ2/(ρ1+ρ2): bán kính cong tương đương của hai bề mặt ms tại chỗ tiếp xúc Với bánh ms trụ : ρ1 = d1/2 ; ρ2 = d2/2 =>

- Ứng suất cho phép [] :Tra bảng trong sổ tay t.kế hoặc tính theo CT kinh nghiệm

9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát

Bài toán kiểm tra bền

+ tính ứng suất 

+ xác định ứng suất cho phép [

+ so sánh  và [ ] và kết luận

Bài toán thiết kế bộ truyền bánh ma sát

Thiết kế bộ truyền bánh ma sát trụ

+ Xác định ứng suất cho phép [

+ Từ điều kiện bền, ta có:

Đặt d = B/d1 : là hệ số chiều rộng bánh ma sát Có thể lấy  = 0,4 ÷ 0,6

+ Tính các thông số: d2 = d1.u.(1-ξ); B = d.d1

+ Vẽ kết cấu

Thiết kế bộ truyền bánh ma sát nón, làm tương tự như trên

Tính các thông số khác:

Vẽ kết cấu của bộ truyền

9.3 Tính toán độ bền bộ truyền bánh ma sát

Bài toán thiết kế bộ truyền bánh ma sát