Xác định tỷ số truyền cho các bộ truyền, tốc độ quay, công suất và mômen

Chương 1. TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CHO CÁC BỘ TRUYỀN

1.3. Xác định tỷ số truyền cho các bộ truyền, tốc độ quay, công suất và mômen

1.3.1. Xác định tỷ số truyền cho các bộ truyền

Sau khi chọn được số vòng quay của động cơ thì tỷ số truyền chung của hệ thống được xác đinh theo công thức:

41

®c ht

lv

u n

 n (1.19)

với nlv được xác định theo (1.8a) hoặc (1.8b). Tỷ số truyền chung của hệ thống đã được xác định uht phân cho các bộ truyền phải đảm bảo tích các tỷ số truyền của các bộ truyền bằng tỷ số truyền chung của hệ thống theo (1.9).

Khi phân tỷ số truyền cho các bộ truyền cần chú ý:

- Tỷ số truyền của bộ truyền đai nên chọn theo dãy số tiêu chuẩn.

- Với các hệ thống có 3 bộ truyền trong đó có hộp giảm tốc bánh răng 1 cấp, 1 bộ truyền đai, 1 bộ truyền xích để giảm kích thước cho hệ thống thì nên lấy:

uđai<uxích<ubánh răng (1.20) - Với hệ thống có hộp giảm tốc trục vít – bánh vít và một bộ truyền khác như bộ truyền đai, bộ truyền xích thì để giảm kích thước cho hệ thống nên lấy tỷ số truyền của bộ truyền trục vít - bánh vít lớn, còn tỷ số truyền của bộ truyền còn lại nên lấy giá trị ở giới hạn dưới trong bảng 1.2.

- Với các hệ thống có hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng, để dễ bôi trơn các bộ truyền bánh răng bằng một mức dầu chung trong hộp, khi hộp được đặt nằm ngang (mặt phẳng chứa các đường tâm các trục song song với mặt đất), tỷ số truyền của hộp giảm tốc (uh) được phân cho hai bộ truyền bánh răng trong hộp như sau:

+ Với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ dạng khai triển, tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh bằng (1,2…1,3) tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậm:

ubrn=(1,2…1,3)ubrc (1.21)

+ Với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ dạng đồng trục (đường tâm trục ra của hộp giảm tốc trùng với đường tâm trục vào của hộp giảm tốc), tỷ số truyền của 2 bộ truyền bằng nhau:

brn brc h

u u  u (1.22)

+ Với hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng côn - trụ, nên lấy tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng côn bằng:

ubrc=(0,22…0,28)uh (1.23)

Khi uh lấy trị số lớn trong khoảng nên dùng thì ubrc nên lấy trị số bé trong khoảng nên dùng. Ví dụ: khoảng nên dùng của hộp giảm tốc 2 cấp côn – trụ là

uh=10…25, nếu chọn uh=25, thì lấy ubrc=0,22.uh=0,22.25=5,5 và tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ ubrtr=uh/ubrc=25/5,5=4,55.

+ Với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ – trục vít nên lấy tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ ubr=2…2,5.

+ Với hộp giảm tốc hai cấp trục vít – bánh răng trụ, nên lấy tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ:

ubr=(0,03…0,05)uh (1.24)

Khi chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc trục vít – bánh răng hoặc hộp giảm tốc bánh răng – trục vít nên chọn tỷ số truyền của bộ truyền trục vít – bánh vít ( utv) là số nguyên, phần lẻ còn lại dồn cho tỷ số truyền cho bộ truyền bánh răng.

Một số hình vẽ hộp giảm tốc được minh họa ở mục 1.5. Học viên có thể tham khảo các hình vẽ này để áp dụng vào việc lựa chọn tỷ số truyền các bộ truyền trong hộp giảm tốc.

1.3.2. Xác định tốc độ quay, công suất và mômen truyền cho các trục

Ta đã biết tốc độ quay của trục công tác nlv được xác định theo các biểu thức (1.8a) hoặc (1.8b) là theo yêu cầu làm việc của trục công tác được cho trong đề đồ án. Trong quá trình làm việc tốc độ của động cơ thay đổi theo mômen cản từ trục công tác truyền lên động cơ. Ở đây xem chế độ đủ tải và non tải thể hiện ở biểu đồ tải là xen kẽ liên tục trong quá trình làm việc của hệ thống, nên một cách gần đúng coi tốc độ động cơ không đổi và bằng nđc đã chọn. Từ tỷ số truyền của các bộ truyền đã được xác định, ta dễ dàng xác định được tốc độ quay của các trục, cụ thể tốc độ quay của trục nối với trục động cơ bởi khớp nối bằng tốc độ quay của trục động cơ: nI=nđc; tốc độ quay của trục II là nII=nI/u1; tốc độ quay của trục III là nIII=nII/u2…

Công suất và mômen truyền trên từng trục được xác định ở chế độ đủ tải để tính sức bền cho các bộ truyền, trục, ổ, then, khớp nối. Cần chú ý không tính công suất theo công suất đẳng trị khi chọn động cơ, vì công suất đẳng trị chỉ có ý nghĩa để chọn động cơ điện theo điều kiện nhiệt động cơ không vượt quá nhiệt độ cho phép khi động cơ làm việc để tránh cháy động cơ điện.

43 Công suất làm việc của trục công tác ở chế độ đủ tải:

(kW)

lvtct 1000

ol

N  Fv

 (1.25)

với ol là hiệu suất của ổ lăn.

Công suất làm việc của trục động cơ ở chế độ đủ tải:

 

lv®c

ht

N Fv (kW)

1000 (1.26)

Từ Nlv hoặc Nlvđc dễ dàng xác định công suất trên từng trục, công suất trên các trục là công suất đầu vào của trục đó (xem ví dụ).

Mômen trên từng trục được xác định bằng công thức:

9,55.106 (Nmm)

 i

i

i

T N

n (1.27)

trong đó: Ni; Ti; ni là công suất, mômen và tốc độ quay của trục thứ i.

Kết quả đã tính toán được lập thành bảng gọi là bảng các thông số kỹ thuật (xem phần ví dụ dưới đây). Kết quả trong bảng này là cơ sở để tính toán thiết kế các bộ truyền, trục, ổ, then, khớp nối…