Bài giảng chi tiết máy chương 5 truyền động xích (nguyễn thanh nam)

Nguyên lý làm việc: Truyền chuyển động và công suất từ trục dẫn sang trục bị dẫn nhờ sự ăn khớp của các mắt xích với răng của đĩa xích.. Phân loại: Theo công dụng chung chia xích ra làm

5.2 Kết cấu xích và đĩa

xích truyền động

5.1 Khái niệm

1

5.3 Các thông số hình học 5.4 Động học bộ truyền xích

5.5 Động lực học bộ truyền xích

5.6 Tính toán bộ truyền xích

5.7 Trình tự thiết kế bộ truyền xích

5.1 Khái niệm chung

1 Nguyên lý làm việc:

Truyền chuyển động và công suất từ trục dẫn sang

trục bị dẫn nhờ sự ăn khớp của các mắt xích với

răng của đĩa xích Cấu tạo của bộ truyền xích bao

gồm xích (3) và các bánh xích dẫn (1), bị dẫn (2)

Ngoài ra có thể có bộ phận căng xích, bộ phận che

chắn và bộ phận bôi trơn

2 Phân loại:

Theo công dụng chung chia xích ra làm 3 nhóm:

xích kéo (dùng trong băng tải, thang máy và các

máy vận chuyển khác, v  2m/s); xích trục (dùng

trong các pupi, tời , v  0,25 m/s); xích truyền động

(truyền cơ năng từ trục này qua trục khác, làm việc

với vận tốc cao)

Theo cấu tạo của xích truyền động chia ra làm 3

loại chính: xích con lăn, xích ống và xích răng

Theo số dãy xích chia ra: xích 1 dãy và xích nhiều

dãy

Ưu điểm:

- Có thể truyền động giữa các trục cách nhau tương đối xa (8m)

- Khả năng tải và hiệu suất cao hơn bộ truyền đai, kết cấu nhỏ gọn hơn

- Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn trong truyền động đai (không cần lực căng ban đầu)

- Không có hiện tượng trượt, tỉ số truyền trung bình không đổi

Nhược điểm:

- Oàn khi làm việc do va đập khi vào khớp

- Nhanh mòn do bôi trơn bề mặt tiếp xúc khó khăn

- Kết cấu phức tạp, chi phí chế tạo và bảo dưỡng chăm sóc cao hơn so với bộ truyền đai

Phạm vi sử dụng:

Truyền động xích được sử dụng để truyền động giữa các trục có khoảng cách trung bình, vận tốc thấp hoặc trung bình (<15m/s), phổ biến trong các máy nông nghiệp, vận chuyển

5.2 Kết cấu xích và đĩa xích truyền động

1 Xích con lăn:

Cấu tạo gồm các má ngoài (1) lắp chặt với chốt (3), các má

trong (2) lắp chặt với ống (4), ống (4) lắp có khe hở với chốt

(3), tạo thành bản lề, nhờ đó khi xích vào khớp các má ngoài

(1) lắp chặt với chốt (3) sẽ xoay tương đối với các má trong (2)

lắp chặt với ống (4) Phía ngoài ống (4) là con lăn (5) (có thể

xoay tương đối với ống (4)) lăn trên răng đĩa, ma sát trượt trên

răng đĩa xích được thay thế bằng ma sát lăn nhờ đó có thể giảm

mòn cho răng Để nối hai mắt cuối của xích thường dùng chốt

trẻ, thường số mắt xích phải là số chẵn để ta có thể dùng các

má xích ngoài nối chúng lại với nhau Khi tải trọng và vận tốc

lớn không nên dùng xích có bước xích quá lớn (tải va đập

mạnh) mà dùng xích nhiều dãy

2 Xích ống:

Kết cấu tương tự như xích ống con lăn nhưng không có con lăn

(5) Vì không có con lăn nên bề mặt răng của đĩa xích mài mòn

nhanh hơn nhưng khối lượng xích và giá thành giảm xuống

Thường dùng cho bộ truyền có vận tốc thấp (v  1m/s)

Gồm nhiều má xích hình răng xếp xen

kẽ và nối với nhau bằng bản lề, bề mặt

làm việc là hai mặt đầu má xích, góc

tạo thành giữa chúng là  = 60o Các

mắt xích nối với nhau bằng khớp bản

lề Để xích không bị trật khỏi đĩa theo

phương dọc trục, dùng má xích không

răng (má dẫn hướng) đặt chính giữa

các má (trên đĩa cần phay rãnh tương

ứng) hoặc dùng 2 má dẫn hướng áp

vào hai mặt mút của đĩa

4 Đĩa xích:

Đĩa xích có cấu tạo gần giống như

bánh răng Khi ăn khớp đường tâm của

bản lề nằm trên vòng chia của đĩa

xích Đường kính tính toán d của đĩa

xích con lăn và xích răng:

d=pc/sin(/Z) ≈pcZ/

trong đó: pc - bước xích; Z - số răng đĩa

xích

Có 2 loại bản lề: bản lề trượt gồm lỗ định hình của má xích (có 2 rãnh: rãnh rộng và rãnh hẹp), máng lót lắp chặt vào rãnh hẹp của má xích và có thể xoay tự

do trong rãnh rộng, giữa hai máng lót có lắp chốt lỏng; bản lề lăn: trên má xích có khoét các lỗ định hình, trong đó ghép chặt các chốt hình quạt, chốt (1) được cố định trên má A, chốt 2 được cố định với má B, các chốt này tiếp xúc với nhau theo mặt trụ, khi các má xích xoay tương đối với nhau, các chốt sẽ lăn không trượt nhờ đó bản lề đỡ bị mòn.

Vật liệu xích: má xích được chế tạo bằng thép cán nguội (thép carbon chất lượng tốt và thép hợp kim tôi đạt độ rắn 40  50 HRC; bản lề bằng thép ít carbon thấm than rồi tôi đạt độ rắn 50  65 HRC Đĩa xích trong trường hợp tải nhỏ, vận tốc thấp (<3m/s) làm bằng gang xám; nếu vận tốc lớn: thép carbon và hợp kim tôi đạt 50  60 HRC.

5.3 Các thơng số hình học

1 Bước xích pc

Bước xích pccó giá trị từ 8÷50,8mm, chọn theo bảng

Giá trị pc càng lớn thì khả năng tải cao, tuy nhiên tải trọng động, va đập và tiếng ồn càng tăng Do đó, khi làm việc với vận tốc cao nên chọn bước xích nhỏ Để tăng khả năng tải, ta có thể tăng số dãy xích (đối với xích con lăn) hoặc tăng chiều rộng xích (đối với xích răng)

2 Số răng đĩa xích:

Số răng đĩa xích càng ít thì góc xoay bản lề lớn làm xích mòn nhanh, làm tăng tải trọng động, gây nên va đập, tiếng ồn Do đó ta hạn chế số răng nhỏ nhất của răng đĩa xích, khi v  2m/s thì Zmin  19, nếu v < 2m/s lấy

Zmin = 13 15, đối với bộ truyền chịu tải trọng va đập, nên chọn Zmin  23 Nếu số răng đĩa xích nhiều quá, khi làm việc xích bị mòn, độ tăng đường kính d sẽ tăng nhanh (d = p / sin( /Z)), xích dễ bị tuột (thông thường

p  0,03.p) Do đó ta phải giới hạn Zmax = 100 120 đối với xích con lăn và Zmax = 120 140 đối với xích răng

Trong tính toán thiết kế có thể chọn Z1 = 29 - 2.u Số răng đĩa xích nên lấy số lẻ vì khi đó mỗi răng của đĩa xích sẽ ăn khớp lần lượt với tất cả các mắt xích và răng đĩa xích sẽ mòn đều hơn

3 Khoảng cách trục a và số mắt xích X:

Khoảng cách trục a càng nhỏ, 1 giảm, đồng thời số mắt xích ít nên số lần va đập tăng Khoảng cách trục nhỏ nhất amin được xác định từ điều kiện 1 > 120o:

amin = (da1 + da2)/2 + (30 50) mm

trong đó: da - đường kính vòng đỉnh của đĩa xích, mm

amax cần được hạn chế để tránh kích thước cồng kềnh và xích dễ chùng:

amax = 80.pc thông thường lấy: a = (30 50).pc

Sau khi chọn sơ bộ a, ta có thể xác định số mắt xích X theo chiều dài xích L (công thức tương tự như công thức xác định chiều dài đai):

X = L/pc = 2.a/pc + (Z1 + Z2)/2 + [(Z2 - Z1)/(2.)]2 pc/a

Giá trị của X làm tròn, chọn số chẵn gần nhất

Sau đó phải tính chính xác khoảng cánh trục a:

a = 0,25.pc.[X - (Z1 + Z2)/2 +  [X - (Z1 + Z2)/2]2 - 8.[( Z2 - Z1)/(2.)]2]

Để bộ truyền xích có độ trùng bình thường ta nên giảm khoảng cách trục một lượng:

a = (0,002 0,004).a