Xem mẫu
- Chương IV
Chi tieát maùy
CHƯƠNG 4
BỘ TRUYỀN XÍCH
4.1. KHÁI NIỆM CHUNG
4.1.1. Nguyên lý
F1 F1
T1
T2
n1
n2
z1
z2
F2
F2
Bộ truyền xích thực hiện truyền động từ bánh xích chủ động sang
bánh xích bị động nhờ vào sự ăn khớp giữa răng trên đĩa xích và các mắc
xích.
4.1.2. Phân loại
Theo công dụng chung, xích được chia làm ba loại:
- Xích kéo.
- Xích tải.
- Xích truyền động.
Trong chương trình chúng ta chỉ tìm hiểu về xích truyền động mà thôi. Xích
truyền động được chia làm 3 loại chính: xích ống, xích con lăn và xích răng.
4.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
Ưu điểm:
- Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai, có thể làm việc khi có quá
tải đột ngột, hiệu suất cao.
- Không đòi hỏi phải căng xích, nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn
- Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng công suất
- Góc ôm không có ý nghĩa như bộ truyền đai nên có thể truyền cho nhiều
bánh xích bị dẫn
Nhược điểm:
- Bản lề xích bị mòn nên gây tải trọng động, ồn.
- Có tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị
dẫn thay đổi.
- Phải bôi trơn thường xuyên và phải có bánh điều chỉnh xích.
- Mau bị mòn trong môi trường có nhiều bụi hoặc bôi trơn không tốt.
Phạm vi sử dụng
- Truyền công suất và chuyển động giữa trục có khoảng cách xa, cho
nhiều trục đồng thời trong trường hợp n < 500v/p
- Công suất truyền thông thường < 100 kW
41
- Chương IV
Chi tieát maùy
- Tỉ số truyền < 6, hiệu suất 0,95..0,97
4.1.4. Kết cấu xích truyền động
a. Xích con lăn
pc
1 2 3 4 5 6
b0
Thông thường số mắt xích là số chẵn. Các kích thước cơ bản có thể tra
trong bảng (4.1)[1]
b Xích ống
Cấu tạo giống xích con lăn nhưng không có con lăn 6, nên mòn nhanh.
Nhưng khối lượng và giá thành thấp.
c. Xích răng
pc
Gồm nhiều má xích xếp xen kẻ nhau, các má xích nối với nhau bằng khớp
bản lề. Các má xích ăn khớp với bánh xích bởi hai mặt phẳng đầu má xích.
Xích răng làm việc êm, ít ồn, khả năng tải cao
Để xích khi làm việc không bị trật khỏi đĩa xích theo phương dọc
trục ta dùng các má dẫn hướng không có răng đặt giữa xích. Trên đĩa xích có
phay rãnh.
* Đĩa xích
Kết cấu bánh xích như hình
42
- Chương IV
Chi tieát maùy
- Kích thước bánh xích nhỏ, có thể dùng phôi dập. Khi kích thước bánh xích
lớn, có thể ghép rời mayơ và đĩa xích bằng mối ghép hàn hay bu lông.
- Biên dạng và kích thước răng xích phụ thuộc và loại và kích thước xích
4.2. THÔNG SỐ HÌNH HỌC BỘ TRUYỀN XÍCH
4.2.1. Bước xích pc
- Là thông số cơ bản bộ truyền xích.
- Bước xích càng lớn thì khả năng tải càng cao. Đồng thời tải trọng động,
va đập và tiếng ồn cũng tăng theo, nhất là khi làm việc với vận tốc cao
- Để tăng khả năng tải có thể tăng số dãy xích (xích ống con lăn) hoặc tăng
chiều rộng xích (xích răng)
- Bước xích được chọn theo tiêu chuẩn
4.2.2. Số răng đĩa xích
- Thông thường Z1 < Z2, nếu số răng nhỏ thì xích mau bị mòn (vì góc xoay
bản lề lớn) và tải trọng động cũng như va đập.
- Do đó, ta hạn chế số răng nhỏ nhất. Thông thường, khi v>= 2m/s. thì z min
>= 19, khi v
- Chương IV
Chi tieát maùy
a min = (d a1 + d a 2 ) / 2 + (30...50) (4.2)
+ Khi u > 3:
(d a1 + d a 2 ) (9 + u )
a min =
2 10
- Sơ bộ, trong thực tế có thể chọn
a = (30..50)pc (4.3)
- Chiều dài xích xác định theo công thức:
(d 1 − d 2 ) 2
d + d2
L = 2a + π 1 +
2 4a
- Số mắt xích X :
L
X=
pc
2a (z1 + z 2 ) [ (z 2 − z1 )/2π ] p c
2
= + + (4.4)
pc 2 a
Nên chọn X chẳn
- Sau khi tính số mắt xích. Cần xác định lại chính xác khoảng cách trục a:
2
2
X − (z1 + z 2 ) + X − (z1 + z 2 ) − 8 z1 + z 2 (4.5)
a = 0,25pc
2π
2 2
Thường giảm a một khoảng ∆ a = (0,002…0,004)a để tạo độ chùng
cho bộ truyền xích.
4.3. ĐỘNG HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
4.3.1. Vận tốc và tỉ số truyền trung bình
- Vận tốc trung bình bộ truyền xích:
n.z.p c
v= (4.6)
60000
n – số vòng quay của đĩa xích
z – số răng của đĩa xích
pc – bước xích
44
- Chương IV
Chi tieát maùy
- Tỉ số truyền trung bình
u = n1 / n2 = z2 / z1 (4.7)
Thông thường u
- Chương IV
Chi tieát maùy
d 2 cos β
u t = ω1 / ω2 =
d1 cos θ
4.4. ĐỘNG LỰC HỌC BỘ TRUYỀN XÍCH
4.4.1. Lực tác dụng trong bộ truyền xích
- Lực vòng Ft liên hệ với lực trên nhánh căng F1 và chùng F2:
F1 − F2 = Ft (4.11)
- Lực căng do ly tâm:
Fv = q m v 2 (4.12)
qm – Khối lượng một mét xích, kg/m
v – vận tốc vòng , m/s
- Lực căng ban đầu do trong lượng nhánh xíxh tự do:
F0 = K f aq m g (4.13)
a – chiều dài đoạn xích tự do bằng khoảng cách trục
g – gia tốc trọng trường
Kf – hệ số phụ thuộc độ võng xích
Kf = 6 – khi xích nằm ngang
Kf = 3 – khi xích nằm nghiêng < 400 so với phương ngang
Kf = 1 – khi xích thẳng đứng
F2 = F0 + Fv . Có thể lấy gần đúng: F1 = Ft
- (4.14)
- Lực tác dụng lên trục
Fr = K m Ft (4.15)
Km – hệ số trọng lượng xích
+Km = 1,15 – Khi xích nằm ngang hoặc nghiêng < 400
+Km = 1 – Khi xích thẳng đứng hoặc nghiêng >= 400
4.4.2. Tải trọng động
- Sự thay đổi có chu kỳ của vận tốc như trên là nguyên nhân thay đổi tỉ số
truyền tức thời, là nguyên nhân gây tải trọng động phụ trong bộ truyền.
- Vận tốc v1 gây va đập giữa bản lề xích và răng bánh xích.
4.4.3. Động năng va đập
46
- Chương IV
Chi tieát maùy
- Tại thời điểm bản lề B vào ăn khớp, v1 và v1’’ gặp nhau gây nên va đập.
Tổn thất động năng :
E = 0,5mv2
v
m = 103qmpc – khối lượng xích tham gia va đập.
vv – vận tốc va đập.
E = 0,5q m n 2 p3 sin 2 ( γ + 3600 / z1 ) (4.16)
1 c
- Để tránh va dập, người ta chọn bước xích theo bảng (4.2)[1]
4.5. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
4.5.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính
1 2
d0
F
F
δpc
Các dạng hỏng chủ yếu trong bộ truyền xích bao gồm:
+ Mòn bản lề
+ Mòn răng đĩa xích
+ Vỡ con lăn
…
4.5.2. Tính toán xích con lăn theo độ bền mòn
- Tuổi thọ xích theo độ bền mòn phụ thuộc vào khoảng cách trục,số răng z1,
áp suất trong bản lề p, điều kiện bôi trơn … Trong đó, áp suất sinh ra trong
bản lề là ảnh hưởng quan trọng nhất đối với tuổi thọ
- Tính toán độ bền mòn theo p:
Ft K
≤ [ p] = [ p 0 ] x
p= (4.17)
A K
2T1 9,55.10 6 P1 zp
Ft – lực vòng, N; Ft = ; T1 = ; d1 = 1 c
π
d1 n1
Kx
⇒ Ft ≤ [ p 0 ]A
K
Ft .v A.K x z 1p c n 1 1
⇒ P1 = ≤ [p 0 ]
1000 K 60000 1000
Nhân cả tử và mẫu cho z01, n01
47
- Chương IV
Chi tieát maùy
[ p 0 ]A.n 01 .z 01 .p c z1 n 1 K x
⇒ Pt ≤
60000.1000 z 01 n 01 K
Đặt
[p 0 ]A.n 01 .z 01 .p c
- [ P] =
60000.1000
n 01
- Kn =
n1
z 01
- Kz =
z1
Ta có:
1 Kx
1
P1 ≤ P ]
[
Kz Kn K
KzKnK
⇒Pt = P1 ≤ [ P]
Kx
A = d0b0 –diện tích bản lề xích 1 dãy. Có thể lấy gần đúng: A=0,28pc2, mm2
[p0] – áp suất cho phép, tra bảng (4.3)[1]
Kx – hệ số xét đến số dãy xích. Nếu x = 1;2;3;4 thì tương ứng Kx =
1;1,7;2,5;3
K – hệ số điều kiện sử dụng xích
(4.18)
K = Kr Ka K0 Kdc Kb Klv
( Các hệ số này tham khảo trong tai liệu [1])
[P] – công suất cho phép bộ truyền một dãy có bước xích pc
Kz = 25/z1; Kn = n01 / n1.
Tra bảng 4.4[1], tìm được pc
4.5.3. Kiểm nghiệm xích theo số lần va đập trong một giây
4 v 4 z1 n 1 p c z1 n 1
i= = = ≤ [i] (4.24)
L 60p c X 15X
X – số mắt xích tính theo (4.4)
Z1,n1 – số răng và số vòng quay đĩa xích bị dẫn
[i] – số lần va đập cho phép. Tra bảng (4.5)[1]
- Kiểm tra theo hệ số an toàn:
Q
S= ≥ [S] = 5...6 (4.25)
F1 + F2 + F0
Q – tải trọng phá huỷ cho phép của xích, bảng 4.1[1]
48
- Chương IV
Chi tieát maùy
[S] – hệ số an toàn cho phép. Tra bảng (4.6)[1]
4.6. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
1. Chọn loại xích
2. Chọn số răng xích theo công thức z1 = 29 –2u và z2 = uz1
3. Tính công suất tính toán Pt, chọn bước xích pc
4. Định khoảng cách trục a, tính các đường kính đĩa xích.. Tính số mắt
xích X theo (4.4) nên chọn X là số chẵn và kiểm tra số lần va đập
xích trong một giây
5. Tính lực tác dụng lên bộ truyền (4.15)
49
nguon tai.lieu . vn
