CHI TIẾT máy THUYẾT TRÌNH bộ TRUYỀN ĐAI

Khái niệm chung Công dụng : bộ truyền đai truyền chuyển động và mômen xoắn giữa 2 trục khá xa nhau Phân loại theo vật liệu chế tạo dây đai : Đai vải cao su, đai vải, đai da, đai len Phân

- Nguyễn Hữu Toàn

Gv: Diệp Lâm Kha Tùng

1 Khái niệm chung

Công dụng : bộ truyền đai truyền chuyển động và mômen xoắn giữa 2 trục khá xa nhau

Phân loại theo vật liệu chế tạo dây đai : Đai vải cao su, đai vải, đai da, đai len

Phân loại theo hình dáng mặt cắt dây đai : đai dẹt, đai thang, đai tròn, đai lược

Phân loại theo nguyên lý làm việc: theo nguyên lý ma sát, theo nguyên lý

ăn khớp (đai răng)

• Truyền chuyển động cho 2 trục xa nhau (<15m)

• Truyền động êm nên phù hợp với vận tốc cao

• Có tính giảm chấn

• Có khả năng ngăn ngừa quá tải

•Kết cấu và vận hành đơn giản

• Truyền động chéo

• Truyền động nữa chéo

• Truyền động vuông góc

3

Tự động điều chỉnh lực căng: dùng lò xo

4

• Vật liệu:

5

Vật liệu làm đai phải thỏa mãn: độ bền mỏi, mòn, hệ

số ma sát tương đối lớn và có tính đàn hồi cao

- Đai dẹt bao gồm các loại đai sau: đai da, đai vải

cao su, đai sợi bông, đai làm bẳng vật liệu tổng hợp

- Đai da: Có khả năng tải cao, bền và chịu va đập, giá

thành cao, không chịu ẩm, vận tốc làm việc <40-45 m/s

- Đai vải cao su: gồm nhiều lớp vải, liên kết lại với nhau

nhờ cao su được sulfua hóa => độ bền cao, đàn hồi tốt,

chịu được ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm

- Đai sợi bông: khối lượng nhỏ, giá thành rẻ, làm việc

với vận tốc cao, bánh đai có đường kính nhỏ, công suất

nhỏ, không làm việc trong môi trường ẩm ướt

- Đai sợi len: chế tạo từ sợi len, được tẩm oxit chì và

dầu gai, tính đàn hồi cao, lam việc được với tải trọng

không ổ định và va đập, Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt

độ, độ ẩm, axít, khả năng tải kém, giá thành cao

- Đai dẹt

- Đai răng: Phần lõi nằm ở lớp trung

hoà và là phần tử chịu lực vòng chính của

dây đai Vật liệu chế tạo lõi là polyester,

Kevlar, Fiberglass, thép Phần lõi chịu lực

được nhúng vào Cao su thiên nhiên,

neoprene hoặc polyurethane Răng dây đai

là vật liệu nền (neoprene) được bảo vệ

bằng một lớp nylon bao phủ ở mặt ngoài

với mục đích chống mòn

8

- Nguyên lý làm việc bộ truyền đai răng làm việc nhờ vào sự ăn khớp giữa đai

và các răng của bánh đai

Ảnh Này của Tác giả Không xác định được cấp phép theo CC BY-SA

- Cấu tạo đai răng: đai răng được chế tạo thành vòng khép kín, phía trong các

răng hình thang ăn khớp với các răng trên bánh đai

Cấu tạo đai răng gồm cáp là phần tử truyền tài và nền là cao su đai được bọc

nilon để trành mòn

- Đặc điểm: đai răng tương tự như đai dẹt nhưng bề mặt trong các gờ hình

thang, tròn hoặc cong Trên các bánh đai cũng có rãnh tương ứng Bộ truyền làm việc cũng là nhờ vào sự ăn khớp giữa các đai và các răng của bánh đai Bộ truyền đai răng được dùng đến công suất 100KW, cá biệt có thể đến 500KW và tốc độ 5-50% (m/s) Cá biệt có thể 80 (m/s) với đai loại nhẹ Bề rộng có thể đến

380 (mm), tỷ số truyền đạt đến 12 cá biệt có đến 30, hiệu suất tối đa 98%

Theo nghiên cứu đối với đai răng

làm việc theo nguyên lý ăn khớp,

qua phương pháp phân tích bằng

quang đàn hồi người ta thấy rằng

ứng suất phân bố trong chân răng đai

răng khác nhau tuỳ vào hình dạng

của răng ở răng hình thang có sự tập

trung ứng suất ở chân răng (thể hiện

bằng các đường gần tròn tại chân

răng bên trái), các nơi khác ngoài vị

trí chân răng thì ứng suất rất thấp

Trong khi đó đối với đai răng cong,

ứng suất phân bố đồng đều hơn và

gần như hằng số trên răng, tải tập

trung lớn nhất vào phần tử chịu căng

(lớp sợi cốt)

- Đường ứng suất chính trong đai răng

hình thang nằm ở chân răng Trong quá

trình đai làm việc, ứng suất này hạn chế

rất lớn tuổi thọ của đai, đai răng cong

khắc phục được hiện tượng này, bảo vệ

được răng đai không bị cắt trượt ở chân

dưới tác dụng của momen tải Răng đai

hình cong tiếp xúc với rãnh răng trên

bánh đai trên toàn bộ diện tích răng, cải

thiện điều kiện ăn khớp, hạn chế rung

động và độ biến dạng của răng đai, khả

năng tải tăng lên 40%

- Như vậy đai răng cong có ưu điểm

hơn đai thang (tuổi thọ đai cao hơn) tuy

nhiên với biên dạng cong việc chế tạo

dây đai và bánh đai đều khó hơn, đấy là

lý do tại sao đai răng biên dạng thang

vẫn tồn tại và được sử dụng khá phổ

biến

- Dây đai dẹt : dây đai bản dẹt hay dây curoa dẹt… là loại dây để giúp cho các chuyển động tốc độ cao, có lực kéo lớn, chịu được yếu tố về lực uốn, chịu được vấn đề về ma sát tốt, tuổi thọ của dây rất cao

- Nguyên lý làm việc: Các lực chu vi trên bánh dẫn và do đó các mômen

xoắn có thể truyển phụ thuộc cơ bản vào tính chất của lực căng, hệ số ma sát giữa đai và bánh cũng như góc ôm

- Ưu điểm: Qua tính linh hoạt cao, dây đai có thể đạt được tỷ số truyền động

20:1, khoảng cách nhỏ giữa các trục, tốc độ dây đai cao (lên đến 100 m/s)

+ Thoải mái điều chỉnh chu vi của dây đai: Belota có thể tạo ra các mẫu dây đai dẹt có chu vi khác nhau sao cho vừa vặn với các thiết bị, dây chuyền vận chuyển

+ Giảm tiếng ồn của động cơ khi hoạt động

+ Dây đai dẹt có thể chạy với tốc độ cao, góp phần tối ưu hóa hoạt

động của dây chuyền sản xuất.

+ Là một trong những loại dây đai có khả năng kháng hóa chất tốt

+ Có thể chống cháy, chống tĩnh điện và chống phóng xạ trong các môi trường sản xuất đặc biệt, Độ co giãn ít, không bong tróc dưới tác động của thời tiết và nhiệt độ

+Rất dễ để vệ sinh, thay mới hoặc bảo dưỡng dây đai Tiết kiệm chi phí nhiều hơn.

-Thí dụ ứng dụng Bộ truyền động cho máy công cụ, máy dệt, máy làm giấy

và bộ truyền động của băng chuyền con lăn, băng tải

- Một số ứng dụng của đai dẹt:

- Một số ứng dụng của đai dẹt:

2 2 1

 d n

F (e f   1)

 2 sin

f

f ' 

  1

22

Ứng suất căng ban đầu

Ứng suất trên nhánh căng

Trượt hình học : phụ thuộc hình dáng hình học mặt cắt dây đai Đai dẹt không có trượt hinh học, đai thang có trượt hình học Vì giá trị bé nên trong tính toán được bỏ qua.

Trượt đàn hồi: do bản chất đàn hồi của vật liệu chế tạo dây đai Vì giá trị không lớn ( thường từ 0.01 ~ 0.03) nên chấp nhận Hậu quả là tỉ số truyền phụ thuộc tải trọng truyền.

Trượt trơn : do bộ truyền bị quá tải Bánh dẫn quay trong khi bánh bi dẫn dứng yên Bộ truyền không làm việc được Khi thiết kế phải tránh trư1ợ3 t trơn.

Lực tác động lên trục

Trường hợp không có bộ phận căng đai

6 Đường cong trượt và hiệu suất

6.1 Hiện tương trượt

Các hiện tượng trượt trong bộ truyền

Nhận xét:

- Khi chỉ có trượt đàn hồi

- Khi 0    max có trượt đàn hồi và trượt trơn

-Khi   max trượt trơn toàn phần

-Để tránh trượt trơn

  0

  0

26

1 Dạng hỏng và chỉ tiêu tính

• Trượt trơn do quá tải tính đai theo khả năng kéo

• Đứt đai do mõi  tính đai theo tuổi thọ

7.2 Tính đai theo khả năng kéo

Điều kiện tránh trượt trơn

28

1 Chọn vật liệu dây đai và bề dầy dây đai (bảng 4.1)

2 Xác định đường kính bánh đai nhỏ (làm tròn theo dãy số tiêu chuẩn – trang 148)

3 1

Xác định a theo kết cấu hoặc theo L min

Trường hợp không có bánh căng đai

Trường hợp có bánh căng đai

Trường hợp không có bánh căng đai

Trường hợp có bánh căng đai

7 Kiểm tra số vòng chạy trong 1 giây I

8 Tính góc ôm đai 1

8 Chọn chiều dầy dây đai theo điều kiện

Đối với đai da

Đối với đai vải cao su thường chọn

1 Xác định mođun và chiều rộng của đai

- Xác đinh modun m: Tuỳ theo công suất và tốc độ quay của trục mà chọn môđun theo các giá trị tiêu chuẩn:2; 3; 4; 5; 7; 10

32

rộng đai b khi chiều rộng tăng, diện tích tiếp xúc của các răng dây đai và răng bánh đai tăng, số sợi cốt của đai tăng tuyến tính theo chiều rộng nên khả năng chịu được lực vòng tăng lên

Chọn yđ dao động từ 6 đến 9

2 Xác định các thông số của bộ truyền

- Số răng Z1 của bánh đai nhỏ: Để đảm bảo tuổi thọ cho đai thì số răng của

bánh đai nhỏ phải lớn hơn một giá trị tối thiểu cho phép Z1min

33

khớp với bánh đai ít làm cho tải mà mỗi răng đai phải gánh lớn; thứ hai, số răng bánh đai bé thì đường kính bánh đai bé, dây đai bị uốn nhiều nên chóng hỏng Số răng tối thiểu Z1 được chọn dựa vào môđun và tốc độ quay của

bánh đai nhỏ theo bảng 3:

34

- Số răng Z2 của bánh đai lớn: Số răng của bánh đai lớn Z2 được xác định theo tỉ số truyền của bộ truyền sau khi chọn trước Z1

35

36

Với một loại đai cho trước nó chỉ chịu được một lực vòng nằm trong một giới hạn cho phép:

Ft - lực vòng tác dụng lên bộ truyền (N)

qm - khối lượng 1 mét đai có chiều rộng 1 mm

v - tốc độ vòng (m/s) ; kđ - hệ số tải trọng động xác đinh theo bảng 4

37

- Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: Đai răng làm việc theo

nguyên tắc ăn khớp thì lực căng ban đầu không lớn như đai thang Lực căng ban đầu ở đây chỉ cần đủ khử khe hở giữa răng bánh đai và răng dây đai và một phần chống lại

sự văng của lực ly tâm

38