Báo cáo khoa học: "Thiết kế xích con lăn chính xác b-ớc ngắn và đĩa xích theo tiêu chuẩn Việt Nam và nước ngoài"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

152
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo giới thiệu về xích con lăn chính xác b-ớc ngắn và đĩa xích các tiêu chuẩn: TCVN, ISO (kiểu Anh, Mỹ) và tiêu chuẩn GOST từ đó trình bày ph-ơng pháp thiết kế các loại xích này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Thiết kế xích con lăn chính xác b-ớc ngắn và đĩa xích theo tiêu chuẩn Việt Nam và nước ngoài"

ThiÕt kÕ xÝch con l¨n chÝnh x¸c b−íc ng¾n vμ ®Üa xÝch theo tiªu chuÈn ViÖt Nam vμ n−íc ngoμi TS. Tr−¬ng tÊt ®Ých Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT Tãm t¾t: Bμi b¸o giíi thiÖu vÒ xÝch con l¨n chÝnh x¸c b−íc ng¾n vμ ®Üa xÝch c¸c tiªu chuÈn: TCVN, ISO (kiÓu Anh, Mü) vμ tiªu chuÈn GOST tõ ®ã tr×nh bμy ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ c¸c lo¹i xÝch nμy. Summary: The article introduces short pitch precision roller chains and chain wheels of Vietnamese, ISO (US, British) standards and GOST, through which a method of designing such chains is presented i. ®Æt vÊn ®Ò §Ó thiÕt thùc phôc vô cho sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸ th× cÇn thiÕt ph¶i nghiªn cøu ¸p dông nh÷ng tiªu chuÈn míi cña ngµnh c¬ khÝ nãi riªng vµ c¸c tiªu chuÈn quèc gia nãi chung v× nã cã ý nghÜa to lín vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt cho ®Êt n−íc. §ång thêi ®Ó gãp phÇn thóc ®Èy qu¸ tr×nh héi nhËp víi khu vùc vµ quèc tÕ cÇn ph¶i nghiªn cøu c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ vµ n−íc ngoµi ®Ó ¸p dông trong thiÕt kÕ vµ s¶n xuÊt ë n−íc ta cµng nhanh cµng tèt. TCVN 6374 - 1998 vÒ xÝch con l¨n chÝnh x¸c b−íc ng¾n vµ ®Üa xÝch ®· ®−îc Bé Khoa häc c«ng nghÖ vµ M«i tr−êng ban hµnh. Tiªu chuÈn nµy ®−îc dùa trªn c¸c tiªu chuÈn ISO 606: 1994 (E); ISO 1275: 1995; ISO 1395: 1997 (E) ®Ó so¹n th¶o, v× vËy viÖc ¸p dông tiªu chuÈn nµy trong thiÕt kÕ vµ s¶n xuÊt thay thÕ cho c¸c tiªu chuÈn tr−íc ®©y cã thÓ cho phÐp ¸p dông mét ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ chung cho xÝch con l¨n chÝnh x¸c b−íc ng¾n cña ViÖt Nam vµ cña n−íc ngoµi thay v× cã nhiÒu c¸ch thiÕt kÕ nh− hiÖn nay. ii. Giíi thiÖu vÒ xÝch con l¨n theo TCVN; Tiªu chuÈn cña Mü (ISO kiÓu A); tiªu chuÈn cña Anh (ISO kiÓu B) vμ tiªu chuÈn cña Nga GOST 2.1. XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn TCVN 6374 ÷ 1998 ¦u ®iÓm cña tiªu chuÈn nµy lµ ®−îc so¹n th¶o dùa trªn c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ ISO. Nã ¸p dông cho xÝch con l¨n chÝnh x¸c b−íc ng¾n mét d·y, nhiÒu d·y vµ ®Üa xÝch t−¬ng øng dïng trong truyÒn ®éng c¬ khÝ bao gåm: kÝch th−íc, dung sai, chiÒu dµi, t¶i träng thö vµ ®é bÒn kÐo nhá nhÊt. Tiªu chuÈn nµy kh«ng ¸p dông cho xÝch xe ®¹p vµ xÝch xe m¸y mÆc dÇu b−íc xÝch cña chóng cã thÓ nh− nhau. KÝ hiÖu cña c¸c lo¹i xÝch mét d·y, hai d·y vµ ba d·y lÇn l−ît nh− sau:
16B - 1 TCVN 6374: 1988 16B - 2 TCVN 6374 1988 16B - 3 TCVN 6374: 1988 V× c¸c m¾t xÝch cã thÓ ®−îc chÕ t¹o ë c¸c c¬ së kh¸c nhau nªn tiªu chuÈn quy ®Þnh c¸c kÝch th−íc lín nhÊt vµ nhá nhÊt ®Ó b¶o ®¶m tÝnh l¾p lÉn c¸c m¾t xÝch, ®ã lµ dung sai biÓu thÞ giíi h¹n l¾p lÉn, kh«ng ph¶i dung sai chÕ t¹o. §Ó x¸c ®Þnh ®é bÒn kÐo nhá nhÊt ng−êi ta ®Æt tõ tõ mét lùc kÐo kh«ng nhá h¬n ®é bÒn kÐo nhá nhÊt ®· qui ®Þnh lªn mÉu thö lµ ®o¹n xÝch thö bao gåm Ýt nhÊt n¨m b−íc xÝch, sù ph¸ huû mÉu xuÊt hiÖn t¹i thêi ®iÓm mµ ®é d·n dµi kh«ng t¨ng h¬n n÷a khi t¨ng t¶i träng, tøc lµ t¹i ®Ønh cña biÓu ®å t¶i träng/ ®é d·n dµi. Tiªu chuÈn TCVN 6374 - 1998 qui ®Þnh vÒ ®Üa xÝch nh− sau: C¸c th«ng sè h×nh häc ®Üa xÝch (xem h×nh 1). H×nh 1. §−êng kÝnh vßng chia: P d= d 180 0 sin Z Víi P - b−íc xÝch, Z: sè r¨ng ®Üa xÝch. §−êng kÝnh chèt ®o. +0,01 dR = d 1 0 Víi d1 ®−êng kÝnh vßng ch©n. KÝch th−íc ®o qua chèt. MR = d + dRmin cho sè r¨ng ch½n.
90 0 MR = d. cos + dRmin cho sè r¨ng lÎ. Z D¹ng r·nh r¨ng h×nh 2. H×nh 2. d1 - ®−êng kÝnh con l¨n lín nhÊt. Ri - b¸n kÝnh tùa con l¨n, rimin = 0,505 d1. 90 0 α - Gãc tùa con l¨n, αmax = 1400 - Z re - B¸n kÝnh s−ên l¨n, remax = 0,12d1 (Z + 2) remin = 0,008d1(Z2 + 180) rimin = 0,505d1 + 0,069 3 d1 90 0 αmin = 1200 - Z Prophin r¨ng ®Üa xÝch h×nh 3. H×nh 3. B¶ng 1 tr×nh bµy TCVN 6374 – 1988.
2.2. XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn cña Mü (ISO kiÓu A), tiªu chuÈn cña Anh (ISO kiÓu B), tiªu chuÈn cña Nga (Gost) C¸c b¶ng 2, 3, 4 tr×nh bµy vÒ tiªu chuÈn trªn. B¶ng 2. XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn cña Mü (ISO kiÓu A) B−íc xÝch T¶i träng ph¸ Khèi l−îng Lo¹i xÝch b d1 I P,mm háng kN 1m xÝch 1,kg 35(06C -1) 9.52 4.78 10.2 0.33 5.08 10.13 40(08A-1) 12.70 7.92 17.2 0.61 7.92 14.38 50(10A-1) 15.88 9.53 28.3 0.98 10.16 18.11 60(12A-1) 19.05 12.70 38.5 1.59 11.91 22.78 80(16A1) 25.40 15.88 65.8 2.56 15.88 9.29 100(20A-1) 31.75 19.05 108.9 3.78 19.05 35.76 120(24A-1) 39.10 25.40 154.2 5.82 22.23 45.44 140(28A-1) 44.45 25.40 208.7 7.62 25.40 48.87 160(32A1) 50.80 31.75 263.1 9.88 25.58 58.55 200(40A-1) 63.50 38.10 430.9 15.91 39.67 71.55 B¶ng 3. XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn cña Anh (ISO kiÓu B) B−íc xÝch T¶i träng ph¸ Khèi l−îng Lo¹i xÝch b D1 I P,mm háng kN 1m xÝch 1,kg 06B-1 9.52 5.72 10.7 0.39 6.35 10.24 08B-1 12.70 7.75 18.2 0.68 8.51 13.92 10B-1 15.88 9.65 22.7 0.85 10.16 16.50 12B-1 19.05 11.68 29.5 1.16 12.07 19.46 16B-1 25.40 17.56 65.0 2.71 15.88 31.88 20B-1 31.75 19.56 98.1 3.70 19.05 36.45 24B-1 38.10 25.40 108.9 6.70 25.40 48.36 28B-1 44.45 30.99 131.5 8.25 27.94 59.56 32B-1 50.80 30.99 172.4 9.22 29.21 58.55 40B-1 63.50 38.10 272.2 15.48 39.37 72.29 B¶ng 4. XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn cña Nga (GOST 13568 - 75) B−íc xÝch XÝch con l¨n 1 d·y, mm T¶i träng ph¸ Khèi l−îng P,mm háng kN 1m xÝch 1,kg B, kh«ng nhá h¬n d0 d1 12,7 5,4 4,45 8,51 18,2 0,65 12,7 7,75 4,45 8,51 18,2 0,75 15,875 6,48 5,08 10,16 22,7 0,8 15,875 9,65 5,08 10,16 22,78 1,0 19,05 12,7 5,96 11,91 31,8 1,9 25,4 15,88 7,95 15,88 56,7 2,6 31,75 19,05 9,55 19,05 88,5 3,8 38,1 25,4 11,1 22,23 127,0 5,5
2.3. Mét sè nhËn xÐt vÒ TCVN vµ tiªu chuÈn n−íc ngoµi ViÖc xem xÐt c¸c tiªu chuÈn cña ViÖt Nam, Anh, Mü, Nga vÒ lo¹i xÝch nµy cho thÊy nh÷ng ®iÓm sau ®©y: Chóng ®Òu ®−îc dùa trªn c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ ISO ®Ó biªn so¹n thµnh tiªu chuÈn quèc gia cña mçi n−íc cho nªn nh÷ng th«ng sè chung nh− ký hiÖu, kÝch th−íc, t¶i träng ph¸ háng, khèi l−îng ®Òu cã trong c¸c tiªu chuÈn nµy. Th«ng sè c¬ b¶n lµ b−íc xÝch P trong tiªu chuÈn cña Anh, Mü gièng nhau víi ®é chÝnh x¸c ®Õn hai sè lÎ (vÝ dô 15,58mm). Th«ng sè c¬ b¶n nµy ë TCVN vµ GOST kh¸c víi hai tiªu chuÈn trªn ë sè lÎ gåm 3 ch÷ sè vÝ dô P = 15,875 mm. C¸c sè hµng chôc vµ ®¬n vÞ hÇu nh− gièng nhau Trong c¸c tiªu chuÈn cña Anh, Mü, Nga ®Òu cã ghi khèi l−îng 1 mÐt xÝch, riªng TCVN kh«ng cã. C¸c tiªu chuÈn cña Anh, Mü, Nga cã c¸c th«ng sè cña xÝch gièng nhau nh−ng trÞ sè kh«ng gièng nhau. VÝ dô: khèi l−îng 1 m xÝch 9 kg ®èi víi tiªu chuÈn cña Mü, Anh vµ Nga dïng cho b−íc xÝch P = 12,70mm lµ 0,61, 0,68, 0,65. Iii. ThiÕt kÕ xÝch theo tiªu chuÈn ansi ANSI American National Standards Institute: ViÖn tiªu chuÈn quèc gia Hoa Kú. Theo tiªu chuÈn ANSI c«ng suÊt danh ®Þnh cña xÝch con l¨n víi sè r¨ng ®Üa dÉn lµ 17, xem trong b¶ng 5 B¶ng 5 trong ®ã: kiÓu A: b«i tr¬n b»ng tay hoÆc nhá giät
B: b«i tr¬n ng©m dÇu C: b«i tr¬n phun dÇu ë ®©y b¶ng 5 ®−îc trÝch tiªu chuÈn ANSI. Sè liÖu ®Çy ®ñ cña b¶ng nµy cßn cã c¸c sè liÖu xÝch 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 vµ 240. Tr−êng hîp r¨ng ®Üa dÉn kh¸c 17 ng−êi ta dïng hÖ sè K1 ®Ó ®iÒu chØnh hîp lý (xem b¶ng 6). B¶ng 6 Sè r¨ng ®Üa dÉn K1 Sè r¨ng ®Üa dÉn K1 11 0.53 22 1.29 12 0.62 23 1.35 13 0.70 24 1.41 14 0.78 25 1.46 15 0.85 26 1.73 16 0.92 27 1.95 17 1.00 28 2.15 18 1.05 29 2.37 19 1.11 30 2.51 20 1.18 31 2.66 21 1.26 32 2.8 Tr−êng hîp xÝch nhiÒu d·y, khi tÝnh to¸n ®−îc ®iÒu chØnh b»ng hÖ sè K2, xem b¶ng 7. B¶ng 7 Sè d∙y xÝch K2 1 1.0 2 1.7 3 2.5 4 3.3 Nh− vËy, khi tÝnh to¸n cho xÝch cã sè r¨ng ®Üa xÝch dÉn kh¸c víi 17 vµ cã sè d·y lín h¬n 1 th× c«ng suÊt tÝnh to¸n sÏ lµ: Hr’ = K 1K 2Hr (3.1) trong ®ã: K1: hÖ sè phô thuéc sè r¨ng ®Üa dÉn K1: hÖ sè phô thuéc sè d·y xÝch Hr: c«ng suÊt danh ®Þnh cña xÝch theo ANSI Khi thiÕt kÕ, sè liÖu ban ®Çu lµ c«ng suÊt cÇn truyÒn cã thÓ cho tr−íc cïng víi ®iÒu kiÖn sö dông t¶i träng. Khi ®ã c«ng suÊt cÇn thiÕt ®−îc viÕt d−íi d¹ng: H = A.KS (3.2) trong ®ã:
H - C«ng suÊt cÇn thiÕt KS - HÖ sè phô thuéc ®iÒu kiÖn sö dông t¶i träng, xem b¶ng 8 A - C«ng suÊt cÇn truyÒn B¶ng 8 T¶i träng M« men trung b×nh, Ks M« men cao, Ks £m 1.0 ®Õn 1.2 1.1 ®Õn 1.3 Va ®Ëp nhÑ 1.1 ®Õn 1.3 1.2 ®Õn 1.4 Va ®Ëp trung b×nh 1.2 ®Õn 1.4 1.4 ®Õn 1.6 Va ®Ëp nÆng 1.3 ®Õn 1.5 1.5 ®Õn 1.8 So s¸nh H vµ Hr’ ta cã sè liÖu xÝch vµ b−íc xÝch P. Tõ ®ã x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cßn l¹i cña bé truyÒn xÝch. NhËn xÐt chung ta thÊy c¸ch thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn ANSI cã −u ®iÓm ®¬n gi¶n dÔ tÝnh to¸n nh−ng cã nh−îc ®iÓm lµ bá qua nh÷ng ¶nh h−ëng cña nhiÒu th«ng sè quan träng nh− kho¶ng c¸ch trôc, ¶nh h−ëng cña sè ca lµm viÖc trong ngµy, c¸ch bè trÝ bé truyÒn vµ kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh søc c¨ng xÝch. Nh÷ng th«ng sè ®ã cã ý nghÜa lín ®Õn dao ®éng, tuæi thä vµ kÕt cÊu bé truyÒn xÝch. C¸ch thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn TCVN vµ GOST tr×nh bµy ë d−íi ®©y sÏ kh¾c phôc nh−îc ®iÓm trªn. IV. ThiÕt kÕ xÝch theo tiªu chuÈn tcvn vμ gost ChØ tiªu c¬ b¶n ®Ó tÝnh to¸n bé truyÒn xÝch lµ ®¶m b¶o ®é bÒn mßn v× mßn b¶n lÒ xÝch lµ d¹ng háng nguy hiÓm nhÊt. Cã nhiÒu c¸ch tÝnh to¸n kh¸c nhau khi thiÕt kÕ xÝch nh−ng nh− trªn ta ®· tr×nh bµy 4 lo¹i xÝch ®· nªu ®Òu dùa trªn tiªu chuÈn ISO ®Ó biªn so¹n nªn cã thÓ thiÕt kÕ theo ph−¬ng ph¸p sau ®Ó ®¶m b¶o chØ tiªu ®é bÒn mßn. Gäi [P0] lµ ¸p suÊt cho phÐp KFt P0 = (4.1) A Víi K: hÖ sè sö dông. K = Ka. Kb. Kd. Kde. K0 Ka: hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña kho¶ng c¸ch trôc Kb: hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña ®iÒu kiÖn b«i tr¬n Kc: hÖ sè xÐt ®Õn chÕ ®é lµm viÖc Kd: hÖ sè xÐt ®Õn t¶i träng ®éng K0: hÖ sè xÐt ®Õn c¸ch bè trÝ bé truyÒn Kdc: hÖ sè xÐt ®Õn kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch
Ft: lùc vßng còng lµ ®é bÒn kÐo lÊy theo b¶ng 1 A: diÖn tÝch h×nh chiÕu cña mÆt tùa b¶n lÒ lªn ph−¬ng t¸c dông cña lùc. C«ng suÊt cÇn truyÒn ®−îc tÝnh lµ: A[P0 ]Z 01n 01P P1 = (4.2) 6.10 7 K ë ®©y: P: b−íc xÝch Z0, n0: sè r¨ng ®Üa xÝch nhá vµ sè vßng quay cña bé truyÒn c¬ së. Bé truyÒn c¬ së cã c«ng suÊt cho phÐp lµ: A[P0 ]Z 01n 01P p0 = (4.3) 6.10 7 K Quan hÖ gi÷a c«ng suÊt cÇn truyÒn vµ c«ng suÊt cho phÐp ®−îc viÕt nh− sau: A[P0 ]A.Z 01n 01P P1 = (4.4) K.K n .K z .6.10 7 Z n K z = 01 ; K n = 01 Víi (4.5) Z1 n1 C«ng suÊt tÝnh to¸n ®−îc tÝnh nh− sau: Pt = P1. K. Kz.Kn ≤ [P0] (4.6) Tõ ®ã tra b¶ng ta t×m ®−îc b−íc xÝch vµ ký hiÖu xÝch. VI. KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ XÝch con l¨n theo tiªu chuÈn TCVN 6374 - 1998 ph¶i ®−îc thay thÕ cho c¸c tiªu chuÈn cò khi thiÕt kÕ xÝch. C¸c tiªu chuÈn vÒ xÝch con l¨n cña Mü, Anh, Nga vµ ViÖt Nam cã c¸c th«ng sè gièng nhau, nh−ng kh¸c nhau vÒ mét sè ký hiÖu vµ trÞ sè (trÞ sè kh¸c nhau Ýt). Ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ theo TCVN vµ GOST ®Çy ®ñ h¬n theo tiªu chuÈn ANSI vÒ ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè kÕt cÊu vµ sö dông. KiÕn nghÞ: Sau khi nghiªn cøu chóng t«i kiÕn nghÞ sö dông trong thiÕt kÕ ph−¬ng ph¸p tÝnh cña TCVN. Khi thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn ANSI cÇn ph¶i bæ sung c¸c hÖ sè Ka, Ke, Ko, K®c (xem môc IV) cßn c«ng suÊt lÊy theo ANSI. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Joseph Edmard Shiley. Mechanical Engneering Design,1989. [2]. Robert Mott LPR. Machine Elements in Mechanincal Design, 1992. [3]. Tiªu chuÈn ViÖt Nam - Hµ Néi, 2001. [4]. Tr−¬ng TÊt §Ých. Chi tiÕt m¸y. NXB Giao th«ng VËn t¶i, 2002♦