Nguyên lý máy chap 5

Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.

TRUYỀN ĐỘNG ĐAI

Chương 06:

II Cơ sở tính toán thiết kế truyền động đai:

1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 1.2 Phân loại

1.3 Ưu nhược điểm 1.4 Thông số hình học chủ yếu

2.1 Sự trượt 2.2 Vận tốc và tỉ số truyền 2.3 Lực tác dụng trong bộ truyền đai 2.4 Ứng suất trong đai

2.5 Đường cong trượt và đường cong hiệu suất

III Tính toán thiết kế truyền động đai:

3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 3.2 Tính đai theo độ bền lâu

1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

I Khái niệm chung

 Cấu tạo bộ truyền đai:

3- Đai

1- Bánh đai dẫn

2- Bánh đai bị dẫn

 Nguyên lý làm việc:

+ Làm việc theo nguyên lý ma sát (gián tiếp)

+ Chuyển động và công suất được truyền từ trục bánh đai dẫn sang trục bánh đai bị dẫn nhờ vào lực ma sát sinh ra giữa dây đai với các bánh đai

+ Để bộ truyền làm việc được cần phải tạo ra lực căng ban đầu

+ Ngoài ra, ta còn có bộ truyền đai làm việc theo nguyên lý ăn khớp

1.2 Phân loại

 Đai dẹt

 Theo hình dáng tiết diện đai:

 Đai thang

 Đai tròn

 Đai hình lược

 Theo vị trí của các trục và chiều quay của các bánh đai:

 Ngoài ra, còn có đai răng làm việc theo nguyên lý ăn khớp:

3.3 Ưu nhược điểm

 Ưu điểm

 Nhược điểm

 Có thể truyền chuyển động giữa các trục xa nhau

 Làm việc êm, không ồn

 Đề phòng sự quá tải của động cơ

 Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẽ

 Lực tác dụng lên trục và ổ đỡ khá lớn

 Khả năng tải không cao so với BT Bánh răng

 Tỉ số truyền không ổn định do vậy tốc độ trục bị dẫn không chính xác

1.4 Thông số hình học chủ yếu

1.4.1 Góc ôm trên các bánh đai (rad, độ):

hay

 Điều kiện về góc ôm:

+ Góc ôm nhỏ

ảnh hưởng xấu

đến khả năng

kéo của đai.

+ Đai dẹt 1 ≥ 150 o

1.4.2 Chiều dài dây đai L(mm):

1.4.3 Khoảng cách trục a (mm):

với

Sau khi có chiều dài L, ta tính lại khoảng cách trục a theo L:

II Cơ sở tính toán thiết kế truyền động đai

2.1 Sự trượt

2.1.1 Trượt đàn hồi:

+ Xảy ra giữa đai và bánh đai khi

truyền tải trọng do biến dạng đàn hồi

khác nhau trên các nhánh đai gây nên

+ Trượt không xảy ra trên cung ôm AB và CD, xảy ra ở cung IB và KD

2.1.2 Trượt trơn:

+ Khi tăng lực vòng lên thì IA và KC

Khi đai vòng qua bánh đai dẫn độ giãn dài đai giảm

Trượt trơn từng phần + Khi IB=AB và KD=CD Trượt trơn toàn phần

Khi đai vòng qua bánh đai bị dẫn thì độ giãn dài đai tăng

2.2 Vận tốc và tỉ số truyền

2.2.1 Vận tốc:

+ Bánh đai dẫn:

+ Bánh đai bị dẫn:

hệ số trượt

(0,010,02)

+ Tỉ số truyền:

+ Bỏ qua hiện tượng trượt:

2.2.2 TST:

2.3 Lực tác dụng trong bộ truyền đai

2.3.1 Lực tác dụng lên đai:

- Để bộ truyền đai làm việc thì cần

lực căng ban đầu:

- Khi bộ truyền làm việc, truyền mô

men xoắn T 1:

Lực căng trên nhánh đai dẫn:

- Xét điều kiện cân bằng bánh đai dẫn:

(**)

- Từ (*) và (**)

- Xác định mối quan hệ giữa F 1 , F 2,  và f

+ Xét điều kiện cân bằng một

phân tố đai:

+ Tổng lực theo phương oy:

+ Tổng mômen quanh tâm O:

+ Tích phân 2 vế:

>> Nhận xét:

Khả năng tải của bộ truyền:

Để không xảy ra hiện tượng trượt trơn:

2.3 2 Centrifugal Tension - Lực ly tâm

= = = Trong đó là khối lượng của đai trên 1 đơn

vị chiều dài, v là vận tốc của đai và r bán

kính bu li.

2 sin

2 = sin

2 ≈ 2

lực ly tâ :

=

2.4 Ứng suất trong đai

 Ứng suất kéo: do các lực

 Ứng suất uốn: khi đai bị uốn qua các bánh đai

• Ứng suất do lực căng ban đầu:

• Ứng suất do lực căng trên nhánh dẫn:

• Ứng suất do lực căng trên nhánh bị dẫn:

• Ứng suất do lực căng phụ:

• Ứng suất uốn:

>> Nhận xét:

+ Khi bộ truyền, ứng suất trong đai thay đổi đai hỏng do mỏi

+ Ứng suất lớn nhất trong đai (Bỏ qua ứng suất do lực ly tâm).

2.5 Đường cong trượt và đường cong hiệu suất

>> Nhận xét:

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ:

III Tính toán thiết kế truyền động đai:

3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

3.2 Tính đai theo độ bền lâu

•Đứt đai do mỏi

•Nóng do ma sát

Do ứng suất trong đai thay đổi, cho nên tuổi thọ của đai phụ thuộc:

• Giá trị ứng suất

• Đặc tính làm việc và tần số thay đổi ứng suất

3.3 Tính đai theo khả năng kéo

Quan hệ giữa ứng suất lớn nhất và số chu kỳ làm việc tương đương

Số chu kỳ làm việc tương đương liên hệ với tuổi thọ đai: