Bài giảng Công nghệ cơ khí: Chương 3

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:50

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ cơ khí: Chương 3 Truyền động xích, trình bày các nội dung chính sau như kết cấu bộ truyền xích; các thông số hình học; các thông số động học; các dạng hỏng và chỉ tiêu tính; tính toán bộ truyền xích. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ cơ khí: Chương 3

TRUYỀN ĐỘNG XÍCH • GIỚI THIỆU • KẾT CẤU BỘ TRUYỀN XÍCH • CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC • CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC • CÁC DẠNG HỎNG VÀ CHỈ TIÊU TÍNH • TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
GIỚI THIỆU Bộ truyền xích có 3 bộ phận chính: • Đĩa xích dẫn 1, có đường kinh 𝑑1 , gắn trên trục dẫn, truyền công suất 𝑃1 , moment xoắn 𝑇1 , có tốc độ quay 𝑛1 . • Đĩa xích bị dẫn 2, có đường kinh 𝑑2 , gắn trên trục bị dẫn, truyền công suất 𝑃2 , moment xoắn 𝑇2 , có tốc độ quay 𝑛2 . • Dây xích 3 là khâu trung gian, mắc vòng qua 2 đĩa. 3 2 1 2
GIỚI THIỆU Bộ truyền xích thường dùng để truyền công suất: • Giữa hai trục song song và cách xa nhau. • Từ một trục dẫn sang nhiều trục bị dẫn. 3
GIỚI THIỆU Nguyên lý làm việc của bộ truyền xích Mắc xích trên dây xích ăn khớp với răng trên đĩa xích. Khi đĩa xích dẫn quay, răng của đĩa xích đẩy các mắc xích chuyển động làm dây xích chuyển động. Khi dây xích chuyển động, các mắc xích kéo răng của đĩa xích bị dẫn chuyển động, dẫn đến đĩa bị dẫn quay. 4
PHÂN LOẠI BỘ TRUYỀN XÍCH Theo công dụng chung, bộ truyền xích được chia thành 3 loại chính: Xích kéo, xích tải và xích truyền động. Xích truyền động gồm: • Xích ống con lăn. • Xích ống. • Xích răng. 5
ƯU ĐIỂM BỘ TRUYỀN XÍCH • Truyền động giữa các trục xa nhau (lên đến 8m). • Có thể cùng lúc truyền công suất và chuyển động cho nhiều trục bị dẫn. • So với bộ truyền đai thì bộ truyền xích không có hiện tượng trượt trơn, hiệu suất bộ truyền cao hơn (0,95 ÷ 0,97), có thể làm việc khi quá tải đột ngột, lực tác dụng lên trục và ổ thấp hơn. • Kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai có cùng công suất và số vòng quay. 6
NHƯỢC ĐIỂM BỘ TRUYỀN XÍCH • Có phát sinh tiếng ồn khi làm việc. • Tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc của dây xích và đĩa xích bị dẫn không ổn định. • Yêu cầu bảo dưỡng thường xuyên (bôi trơn, kiểm tra căng xích). • Mòn nhanh, đặc biệt khi làm việc trong môi trường nhiều bụi và bôi trơn không tốt. 7
PHẠM VI SỬ DỤNG BỘ TRUYỀN XÍCH • Truyền công suất không quá 100kW, với khoảng cách giữa các trục tương đối xa (lên đến 8m). • Thường được bố trí sau hộp giảm tốc. • Sử dụng trong trường hợp vân tốc thấp và trung bình 𝑣 < 15𝑚/𝑠, số vòng quay 𝑛 < 500 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡. Tỉ số truyền 𝑢 ≤ 6. • Bộ truyền xích được sử dụng rộng rãi trong các máy vận chuyển, máy nông nghiệp, tay máy,… 8
THÔNG SỐ HÌNH HỌC Các thông số hình học chủ yếu: 𝑝 𝑐 : Bước xích 𝑑 𝑐 : Đường kinh vòng chia bánh xích 𝑧1 , 𝑧2 : Số răng bánh xích 𝑎: Khoảng cách trục 𝑋: Số mắc xích 9
THÔNG SỐ HÌNH HỌC Bước xích Bước xích 𝑝 𝑐 là một trong các thông số cơ bản của bộ truyền xích. Bước xích có giá trị trong khoảng 8 ÷ 50,8𝑚𝑚 (Bảng 5.4, trang 181 tài liệu [1]). • Tăng bước xích: tăng khả năng tải. Tăng tải trọng động, va đập, tiếng ồn tăng. Tăng sự chênh lệch của vận tốc tức thời. • Khi làm việc ở vận tốc cao: nên chọn bước xích nhỏ, tăng số dãy xích hoặc tăng bề rộng xích nếu không đủ bền. 10
THÔNG SỐ HÌNH HỌC Đường kinh vòng chia bánh xích Đường kính vòng chia (kích thước 𝑑 trên hình) là đường kính vòng tròn đi qua tâm chốt xích. Một vòng quay của bánh xích chủ động sẽ chuyển dịch lượng dây xích có độ dài đúng bằng chu vi bánh xích 𝜋𝑑1 Ngoài ra, trên bánh xích còn có kích thước đường kính vòng tròn chân răng 𝑑 𝑓 và đường kính vòng tròn đỉnh răng 𝑑 𝑎 . 11
THÔNG SỐ HÌNH HỌC Số răng bánh xích Số răng bánh xích là số răng xích trên một vòng tròn bánh xích. Tăng số răng: tăng kích thước đĩa xích, giảm mòn, giảm va đập, giảm ồn. Do đó cần thiết kế bộ truyền xích có số răng không nhỏ hơn số răng 𝑧 𝑚𝑖𝑛 . • Số răng nhỏ nhất bánh dẫn 𝑧1𝑚𝑖𝑛 = 11 ÷ 15 • Đối với bộ truyền chịu tải va đập 𝑧1𝑚𝑖𝑛 = 21 Số răng xích nên chọn số lẻ. Trong tính toán , ta thường chọn số răng bánh dẫn 𝑧1 theo tỉ số truyền: 𝒛 𝟏 = 𝟐𝟗 − 𝟐𝒖 12
THÔNG SỐ HÌNH HỌC Khoảng cách trục và số mắc xích Chọn sơ bộ khoảng cách trục 𝑎 theo công thức 𝑎 = 30 ÷ 50 𝑝 𝑐 Tính số mắc xích 𝑋 2𝑎 𝑧1 + 𝑧2 𝑧2 − 𝑧1 2 𝑝 𝑐 𝑋= + + . 𝑝𝑐 2 2𝜋 𝑎 Số mắc xích luôn là số chẵn Tính lại khoảng cách trục 𝑎 2 2 𝑧1 + 𝑧2 𝑧1 + 𝑧2 𝑧2 − 𝑧1 𝑎 = 0,25𝑝 𝑐 𝑋− + 𝑋− −8 2 2 2𝜋 Để đảm bảo bộ truyền xích có độ chùng bình thường, ta nên giảm 𝑎 một đoạn ∆𝑎 = 0,002 ÷ 0,004 𝑎 13
VẬN TỐC VÀ TỈ SỐ TRUYỀN Vận tốc và tỉ số truyền trung bình Vận tốc trung bình trên các bánh xích 𝜋𝑑1 𝑛1 𝑝 𝑐 𝑧1 𝑛1 𝑣1 = = 60000 60000 𝜋𝑑2 𝑛2 𝑝 𝑐 𝑧2 𝑛2 𝑣2 = = = 𝑣1 60000 60000 Tỉ số truyền trung bình 𝑑2 𝑧2 𝑢= = 𝑑1 𝑧1 14
VẬN TỐC VÀ TỈ SỐ TRUYỀN Vận tốc và tỉ số truyền tức thời Vận tốc của xích và tỉ số truyền thay đổi theo thời gian Vận tốc tuyện đối của xích được chia thành 2 thành phần: thành phần tiếp tuyến 𝑣 𝑥 và thành phần pháp tuyến 𝑣ℎ : • Trên bánh dẫn: 𝑣 𝑥1 = 𝑣1 𝑐𝑜𝑠𝛼 • Trên bánh bị dẫn: 𝑣 𝑥2 = 𝑣2 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑣 𝑥1 = 𝑣 𝑥2 ⇒ 𝑣2 = 𝑣1 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑐𝑜𝑠𝛼 ⇔ 𝑑2 𝜔2 = 𝑑1 𝜔1 𝑐𝑜𝑠𝛽 Tỉ số truyền tức thời 𝜔1 𝑑2 cos𝛽 𝑢 𝑡𝑡 = = ≠ 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 ω2 𝑑1 cos𝛼 Khi giảm số răng bánh xích, sự thay đổi tỉ số truyền xảy ra càng lớn, gây ra va đập trên bộ truyền. 15
LỰC TÁC ĐỘNG TRÊN BỘ TRUYỀN XÍCH Lực tác dụng lên xích Lực căng ban đầu 𝐹0 bằng trọng lượng của nhánh tự do 𝐹0 = 𝐾 𝑓 𝑎𝑞 𝑚 𝑔 Trong đó: 𝑎: chiều dài đoạn xích tự do, xấp xỉ khoảng cách trục 𝑞 𝑚 : khối lượng một mét chiều dài xích 𝑔: gia tốc trọng trường 𝐾 𝑓 : hệ số phụ thuộc độ vòng xích, 𝐾 𝑓 = 6 khi xích nằm ngang 𝐾 𝑓 = 3 khi góc nghiêng < 400 , 𝐾 𝑓 = 1 khi bộ truyền thẳng đứng. 16
LỰC TÁC ĐỘNG TRÊN BỘ TRUYỀN XÍCH Lực tác dụng lên xích Khi bộ truyền làm việc, bánh dẫn truyền moment xoắn 𝑇1 Trên nhánh căng: 𝐹0 → 𝐹1 > 𝐹0 Trên nhánh chùng: 𝐹0 → 𝐹2 < 𝐹0 Lực quán tính ly tâm: 𝐹𝑣 = 𝑞 𝑚 𝑣 2 17
LỰC TÁC ĐỘNG TRÊN BỘ TRUYỀN XÍCH Lực tác dụng lên xích So với bộ truyền đai, lực căng xích ban đầu 𝐹0 nhỏ hơn nhiều so với lực căng đai. Đồng thời khi hoạt động, nhánh chùng cũng chùng nhiều hơn. 𝐹2 ≈ 0 𝑇1 𝐹1 ≈ 𝐹 𝑡 = 2 × 𝑑1 18
LỰC TÁC ĐỘNG TRÊN BỘ TRUYỀN XÍCH Lực tác dụng lên trục và ổ F2=0 F1 FN FN Fr F1 Lực tác dụng lên trục và ổ: 𝐹𝑟 = 𝐾 𝑚 𝐹1 Trong đó 𝐾 𝑚 là hệ số trọng lượng xích, 𝐾 𝑚 = 1,15 khi bộ truyền nằm ngang hoặc góc nghiêng < 400 , 𝐾 𝑚 = 1 khi bộ truyền thẳng đứng. 19
CÁC DẠNG HỎNG VÀ CHỈ TIÊU TÍNH Các dạng hỏng • Mòn bản lề: Đây là dạng hỏng chủ yếu của xích. Khi làm việc, bản lề xoay tương đối và chịu ứng suất tiếp xúc lớn. Bản lề mòn làm tăng bước xích, xích ăn khớp không chính xác răng bánh xích, dẫn đến tuột xích. • Các phần tử xích bị hỏng do mỏi: Xích bị đứt, con lăn bị rỗ hoặc vỡ do tác động của ứng suất thay đổi, tải trọng động hoặc va đập. • Mòn răng bánh xích: dạng hỏng chủ yếu của bánh xích. Khi làm việc dây xích tiếp xúc với bánh xích tại vị trí các răng xích. Ma sát giữa dây xích và bánh xích gây ra mòn răng xích. ➢ Bộ truyền bôi trơn kém → ma sát lớn, mòn xích, mòn bản lề → tuột xích. ➢ Bộ truyền bôi trơn tốt, tải lớn → xích bị hỏng do mỏi → đứt xích. 20