Chương 4: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH

Chia sẻ: Nguyentien Giap | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

1
773
lượt xem
273
download

Chương 4: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xích ống con lăn (Hình 4.3). Các má xích đươc dập tư thép tấm, má xích 1 ghép vơi ống lót 4 tạo thành mắt xích trong. Các má xích 2 đươc ghép vơi chốt 3 tạo thành mắt xích ngoài. Chốt 3 và ống lót 4 tạo thành khơp bản lề, để xích có thể quay gập. Con lăn 5 lắp lỏng vơi ống lót 4, để giảm mòn cho răng đĩa xích 6 và ống lót 4. Số 6 biểu diễn tiết diện ngang của răng đĩa xích.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 4: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH

  1. Bải giảng Chi tiết máy Chương 4 TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 1. Khái niệm chung 1.1 Cấu tạo chính và nguyên lý làm việc của bộ truyền xích a.  ấu tạo C H ì 4. nh  1 H ì 4. nh  2 Câu tao chinh cua bộ truyên xich gôm: đia dân 1, đia bị dân 2 và xich 3 (hinh ́ ̣ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ̃ ̃ ̃ ̃ ́ ̀ 4.1). Ngoai ra, có thể có thêm bộ phân căng xich, bộ phân bôi trơn, hôp che. Có khi ̀ ̣ ́ ̣ ̣ dung môt xich để truyên đông tư một đia dân sang nhiêu đia bị dân (hinh 4.2). ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ̃ ̃ ̀ ̃ ̃ ̀ 2. Nguyên lý làm việc Xich là môt chuôi cac măt xich nôi vơi nhau băng ban lê. Xich truyên chuyên ́ ̣ ̃ ́ ́ ́ ́ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ ̉ đông và tai trong tư truc dân sang truc bị dân nhơ sư ăn khơp cua cac măt xich vơi cac ̣ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̃ ̉ ́ ́ ́ ́ răng trên đia xich (ăn khơp gián tiếp). ̃ ́ 1.2 Ưu - nhược điểm và phạm vi sử dụng 1. Ưu điêm ̉ _ Có thể truyên đông giưa hai truc song song cach nhau tương đối xa. ̀ ̣ ̣ ́ _ Khuôn khổ kich thươc nhỏ gọn hơn truyền động đai cùng công suất; ́ _ Không có hiên tương trươt, tỷ số truyền trung bình ổn định; ̣ _ Hiêu suât cao, có thể đat 98% nêu đươc chăm soc tôt và sư dung hêt khả năng tai; ̣ ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̉ _ Lưc tac dung lên truc và ổ nho; ́ ̣ ̣ ̉ _ Có thể cung môt luc truyên chuyên đông tư một trục dẫn đến nhiêu truc bị dẫn. ̀ ̣ ́ ̀ ̉ ̣ ̀ ̣ 2. Nhươc điêm ̉ _ Nhanh mon bản lề, nhât là khi bôi trơn không tôt và lam viêc ơ nơi nhiêu bui; ̀ ́ ́ ̀ ̣ ̀ ̣ _ Vân tôc tưc thơi cua xich và đia bị dân không ôn đinh nhât là khi số răng cua đia xich ̣ ́ ̉ ́ ̃ ̃ ̉ ̣ ́ ̉ ̃ ́ nhỏ; _ Có tiêng ôn khi lam viêc do va đập khi vào khơp nên hạn chế sư dụng ơ bộ truyền ́ ̀ ̀ ̣ ơ tốc độ cao; _ Cần bôi trơn và điều chỉnh sưc căng xích. 3. Phạm vi sử dụng Chương 4. Truyền động xích 1
  2. Bải giảng Chi tiết máy _ Truyền công suất và chuyển động giưa trục có khoảng cách xa, cho nhiều trục đồng thơi trong trương hơp n < 500 v/p _ Công suất truyền thông thương N < 100 kW _ Tỉ số truyền i ≤ 6 khi v = ( 2 ÷ 6 ) m / s ; và i ≤ 3 khi v = ( 6 ÷ 25 ) m / s ; hiệu suất η = ( 0.95 ÷ 0.97 ) . Truyên đông xich đươc dung khá nhiêu trong cac phương tiện vận tải (xe đap, ̀ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣ môtô, ôtô …), may nông nghiêp, các băng tải … ́ ̣ 2. Các loại xích truyền động và đĩa xích 2.1 Các loại xích truyền động Tùy theo cấu tạo của dây xích, bộ truyền xích đươc chia thành các loại: - Xích ống con lăn (Hình 4.3). Các má xích đươc dập tư thép tấm, má xích 1 ghép vơi ống lót 4 tạo thành mắt xích trong. Các má xích 2 đươc ghép vơi chốt 3 tạo thành mắt xích ngoài. Chốt 3 và ống lót 4 tạo thành khơp bản lề, để xích có thể quay gập. Con lăn 5 lắp lỏng vơi ống lót 4, để giảm mòn cho răng đĩa xích 6 và ống lót 4. Số 6 biểu diễn tiết diện ngang của răng đĩa xích. Xích ống con lăn đươc tiêu Hình 4.3 Dây xích ống con lăn chuẩn hóa cao. Xích đươc chế tạo trong nhà máy chuyên môn hóa. _ Xích ống, có kết cấu tương tư như xích ống con lăn, nhưng không có con lăn 5. Xích đươc chế tạo vơi độ chính xác thấp, giá tương đối rẻ. _ Xích răng (Hình 4.4), khơp bản lề đươc tạo thành do hai nưa Hình 4.4 Bộ truyền xích răng chốt hình trụ tiếp xúc nhau. Mỗi mắt xích có nhiều má xích lắp ghép trên chốt. Khả năng tải của xích răng lơn hơn nhiều so vơi xích ống con lăn có cùng kích thươc. Giá thành của xích răng cao hơn xích ống con lăn. Xích răng đươc tiêu chuẩn hóa rất cao. Trong các loại trên, xích ống con lăn đươc dùng nhiều hơn cả. Xích ống chỉ dùng trong các máy đơn giản, làm việc vơi tốc độ thấp (1-2 m/s). Xích răng đươc dùng khi cần truyền tải trọng lơn, yêu cầu kích thươc nhỏ gọn. Trong chương này chủ yếu trình bày xích ống con lăn. 2.2 Đĩa xích Chương 4. Truyền động xích 2
  3. Bải giảng Chi tiết máy Đĩa xích có cấu tạo gần giống bánh răng, chỉ khác ơ phần vành răng. Kích thươc và biên dạng răng phụ thuộc vào loại xích, hình 4.5a là đĩa xích con lăn, hình 4.5b là đĩa xích răng. Vật liệu làm đĩa xích thương là thép cacbon hay thép hơp kim, sau khi gia công tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC. Biên dạng đĩa xích con lăn gồm các cung có bán kính r1 , r2 (hình 4.5a) và r3 (hình 4.5c). Do kích thươc của xích đươc quy định theo tiêu chuẩn nên các số liệu để tính toán đĩa xích (hình 4.5) đươc tra trong bảng thông số xích. t t dc = = Đương kính vòng chia đĩa xích: ϕ π (mm) sin sin 2 Z 2π Vơi ϕ = Z t : Bươc xích (mm) Z : Số răng đĩa xích t t Hình 3. Các c thông số hình học chính của bộ truyền xích 3.1 Bước xích của dây xích _ Bươc xich (t) là thông số chủ yế u của bộ truyền xích. Bươc xích càng lơn, khả ́ năng truyền lưc càng tăng nhưng va đập càng nhiều. Do đó khi truyền động vơi tốc độ cao thì chọn bươc xích nhỏ. _ Để tăng khả năng tải có thể tăng số dãy xích (xích ống con lăn) hoặc tăng chiều rộng xích (xích răng) _ Bươc xích đươc tiêu chuẩn hóa, khi tính toán tra theo bảng tiêu chuẩn. 3.2 Số răng đĩa xích Chương 4. Truyền động xích 3
  4. Bải giảng Chi tiết máy _ Thông thương Z1 < Z2, nếu số răng nhỏ thì xích mau bị mòn (vì góc xoay bản lề lơn) và tải trọng động cũng như va đập tăng. _ Do đó, ta hạn chế số răng nhỏ nhất. Thông thương, khi v ≥ 2m / s thì Z min ≥ 17 đối vơi xích con lăn và xích ống và Z min ≥ 19 đối vơi xích răng, khi v < 2m / s thì Z min = 15 ÷ 17 . Tuy nhiên, khi tăng Z1 thì số răng đĩa lơn Z2 cũng tăng lên làm cho xích dễ bị tuột khỏi đĩa xích khi xích bị mòn. _ Để tránh trật xích khi đĩa xích mòn, phải hạn chế số răng lơn nhất. Z max ≤ 100 ÷ 120 (đối vơi xích ống con lăn), Z max ≤ 120 ÷ 140 (đối vơi xích răng). _ Số răng đĩa xích nên lấy theo số lẻ vì khi đó mỗi răng đĩa xích sẽ lần lươt ăn khơp vơi tất cả các mắt xích, như vậy răng đĩa xích sẽ mòn đều hơn. 3.3 Khoảng cách trục A _ Khoảng cách trục (A): khoảng cách giưa hai tâm của hai đĩa xích. Nó có ảnh hương tơi góc ôm của xích và sư va đập của bộ truyền. _ Khi xác định khoảng cách trục phải căn cư vào điều kiện góc ôm α1 ≥ 120 . 0 d e1 + d e 2 Khi i ≤ 3 thì Amin = + ( 30 ÷ 50 ) (mm) 2  d e1 + d e 2   9 + i  Khi i > 3 thì Amin =   .  (mm)  2   10  Vơi, de1, de2 : đương kính vòng đỉnh của đĩa xích dẫn và bị dẫn. _ Nhưng Amax không quá 80t để tránh va đập. Do đó, hơp lý nhất là chọn : A = (30÷50)t _ Xác định chiều dài xích L: L = t.X Vơi, X : Số mắt xích 3.4 Số mắc xích X 2 Z + Z 2 2 A  Z 2 − Z1  t X= 1 + +  . 2 t  2π  A Lưu ý : Nên quy tròn số mắc xích X thành số nguyên. _ Sau khi tính số mắc xích, phải tính chính xác lại khoảng cách trục bằng công thưc:   Z 2 − Z1   2 2 t  Z1 + Z 2   Z1 + Z 2  A= X − +  X −  − 8.    4  2   2   2π     _ Để nhánh xích bị dẫn không quá căng, phải giảm khoảng cách trục một lương: ∆A = ( 0, 002 ÷ 0, 004 ) A Chương 4. Truyền động xích 4 Hình 22.11
  5. Bải giảng Chi tiết máy 4. Cơ học truyền động xích 4.1 Vận tốc và tỷ số truyền a. Vận tốc và tỷ số truyền tức thời _ Vì xích ăn khơp vơi các răng đĩa xích theo hình đa giác, cho nên vận tốc của xích và tỷ số truyền thay đổi theo thơi gian. _ Ở thơi điểm đang xét, bản lề A đang ăn khơp và bản lề B sắp vào khơp vơi răng C . _ Tại A, vận tốc tuyệt đối của mắt xích v1 = ω1.r1 đươc phân làm hai thành phần, trong đó thành phần nằm ngang vxích là vận tốc xích chạy vào đĩa xích : Hình 4.6 vxich = v1.cos β = ω1.r1.cos β (a) −π π vơi ≤β ≤ Z1 Z1 Mặc dù ω1 không đổi nhưng vxích vẫn thay đổi vì góc β thay đổi. vxich = ω2 .r2 .cos γ Xét trên đĩa xích bị dẫn , ta có : (b) −π π Vơi ≤γ ≤ Z2 Z2 ω .r cos β Tư (a) và (b): ⇒ ω2 = 1 1 cos γ .r2 Điều này chưng tỏ rằng : vận tốc góc ω 2 của đĩa bị dẫn thay đổi theo chu kỳ ω1 mặc dầu ω1 = const ⇒ i12 = thay đổi . ω2 Để giảm bơt chuyển động thay đổi này, cần tăng số răng của đĩa xích (Chủ yếu là tăng Z1). Mặc khác nếu lấy chiều dài của nhánh dẫn là bội số của bươc xích cũng giúp cho đĩa quay đều hơn . b. Vận tốc và tỷ số truyền trung bình _ Vận tốc của xích càng lơn, xích càng nhanh mòn, tải trọng và tiếng ồn tăng. Thương chọn vận tốc v < 15 m/s, nếu bôi trơn tốt v = (30÷35) m/s. Ở đây ta chỉ cần xác định vận tốc trung bình của xích : Z .t.n vtb = (m/s) 60.1000 Vơi, Z : Số răng đĩa xích n : Số vòng quay của đĩa xích (v/p) t : bươc xích (mm) _ Do vận tốc vòng trung bình của hai đĩa xích bằng nhau nên ta có CT tính tỉ số truyền trung bình: n1 Z 2 i= = n2 Z1 Chương 4. Truyền động xích 5
  6. Bải giảng Chi tiết máy _ Nên chọn i ≤ 8 . 4.2 Va đập của bản lề xích khi vào ăn khớp răng đĩa xích uur _ Khi bản lề B vào khơp vơr răng của đĩa i uu uu r vC C, vận tốc của B là: vB = vA , có phương B A ur u vuông góc vơi uu kính OA, còn vận tốc bán ur u vA r C vB của điểm C là vC có phương vuông góc vơi OC, do đó sinh ra va đập. _ Mỗi lần vào khơp vơi một đĩa xích, một mắc xích bị hai lần va đập: khi sắp vào khơp (do mắc xích trươc truyền tơi) và khi vào khơp. 4.3 Lực tác dụng trong bộ truyền xích H ì 4. nh  7 _ Lưc vòng P liên hệ vơi lưc trên nhánh dẫn F1 và nhánh bị dẫn F2: F1 − F2 = P _ Lưc căng do ly tâm: Fv = q m v 2 qm : Khối lương một mét xích, kg/m v : vận tốc vòng , m/s _ Lưc căng ban đầu do trọng lương nhánh xích tư do: F0 = k f .a.qm .g a : chiều dài đoạn xích tư do bằng khoảng cách trục g : gia tốc trọng trương kf : hệ số phụ thuộc độ võng xích kf = 6 : khi xích nằm ngang kf = 3 : khi xích nằm nghiêng < 400 so vơi phương ngang kf = 1 : khi xích thẳng đưng _ F2 = F0 + Fv . Có thể lấy gần đúng: F1 = P _ Lưc tác dụng lên trục: Lưc tác dụng lên trục mang đĩa xích gồm các lưc tiếp tuyến, lưc ly tâm và lưc do trọng lương bản thân xích gây ra. Lưc này đươc tính gần đúng theo công thưc: R = kt .P Vơi, kt : hệ số xét đến tác dụng của trọng lương xích liên tục. + kt = 1,15 : Khi bộ truyền đặt nằm ngang hoặc nghiêng < 400 + kt = 1 : Khi bộ truyền đặt thẳng đưng hoặc nghiêng >= 400 5. Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán và chọn vật liệu 5.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán a. Đưt xích, dây xích bị tách rơi ra không làm việc đươc nưa. Xích bị đưt do mỏi, do quá tải đột ngột, hoặc do các mối ghép giưa má xích vơi chốt bị hỏng. Chương 4. Truyền động xích 6
  7. Bải giảng Chi tiết máy b. Mòn bản lề, mòn bản lề do bề mặt tiếp xúc của bản lề chịu áp suất lơn, kết hơp vơi sư trươt tương đối của bản lề khi vào và ra khơp vơi răng đĩa xích => tốc độ mòn nhanh nếu không bôi trơn tốt. _ Bản lề mòn làm cho bươc xích tăng lên, xích ăn khơp không chính xác vơi răng đĩa xích. Nếu mòn nhiều xích dễ bị trật ra khỏi đĩa xích và có thể bị đưt xích. c. Các phần tư của dây xích bị mỏi: rỗ bề mặt con lăn, ống lót, gẫy chốt, vỡ con lăn. d. Mòn răng đĩa xích, làm nhọn răng, răng đĩa xích bị gẫy. 5.2 Chọn vật liệu chế tạo xích và đĩa xích Vật liệu má xích thương đươc làm tư thép cán nguội, thép cacbon chất lương tốt và thép hơp kim tôi đạt độ rắn 40÷50 HRC. Bản lề (chốt, ống, con lăn) đươc chế tạo bằng thép ít cacbon sau đó thấm cacbon và tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC Vật liệu làm đĩa xích thương là thép cacbon hay thép hơp kim, sau khi gia công tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC. 6. Tính toán bộ truyền xích ́ ̀ ̣ ́ ́ ́ ́ 6.1 Tinh truyên đông xich theo ap suât cho phep _ 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 hương quan trọng nhất đối vơi tuổi thọ. _ Tính toán độ bền mòn theo áp suất p: k .P p= ≤ [ p0 ] F Vơi, P: lưc vòng,(N); F: diện tích tính toán (mm2); F = d.l (vơi d: đk chốt, l : chiều dài ống) [ p0 ] : (N/mm2) áp suất cho phép, tra bảng. k: hệ số điều kiện sư dụng. Vì trong thưc tế điều kiện làm việc của bộ truyền có khác vơi điều kiện thí nghiệm cho nên khi tính toán phải đưa vào hệ số điều kiện sư dụng k để điều chỉnh. Hệ số điều kiện sư dụng k đươc tính theo công thưc : k = kđ.kA.k0.kđc.kb.kc kđ : Hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài. kA : Hệ số xét đến chiều dài xích. k0 : Hệ số xét đến góc nghiêng. kđc : Hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lưc căng xích. kb : Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn. kc : Hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền. _ Để tiện cho việc thiết kế, ta biến đổi điều kiện trên thành dạng sau: F .[ p0 ] P≤ k P.v F .[ p0 ] Z1.t.n1 Mà N = , suy ra: N ≤ . 1000 1000.k 60.1000 Z 01 n01 Đặt kZ = : hệ số răng đĩa dẫn; kn = : hệ số vòng quay đĩa dẫn. Z1 n1 Z01, n01: số răng đĩa dẫn và số vòng quay đĩa dẫn của bộ truyền cơ sơ Chương 4. Truyền động xích 7
  8. Bải giảng Chi tiết máy Ta có điều kiện: [ N] N≤ => k .k z .kn .N ≤ [ N ] k .k z .kn Đặt : N t = k .k z .kn : công suất tính toán. _ Suy ra điều kiện: Nt ≤ [ N ] Trị số [ N ] tra bảng, tư điều kiện trên chọn xích, sau đó kiểm tra điều kiện về N t đối vơi bươc xích tương ưng. _ Nếu dùng xích ống con lăn có z dãy, điều kiện chọn xích như sau: N t ≤ z.[N ] ;[N] – Công suất cho phép của dãy xích. 6.2 Kiêm nghiêm số lân va đâp cua măt xich trong môt giây ̉ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ́ ̣ _ Nếu bộ truyền xích có hai đĩa thì trong một vòng chạy của xích, một mắt xích sẽ chịu bốn lần va đập Để đảm bảo độ bền lâu, cần kiểm tra số lần va đập cho phép của xích trong thơi gian một giây: Z .n.t 4. 4v 60.1000 = Z n ≤ [ u ] u= = L X .t 15 X 1000 Vơi, [u] : Số lần va đập cho phép của xích con lăn trong thơi gian một giây, tra bảng. 7. Bài tập ứng dụng Chương 4. Truyền động xích 8

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản