Chương 7 truyền động đai

Nội dung
7.1 Khái niệm chung
7.2 Cơ học truyền động đai
7.3 Tính truyền động đai



7.1 Khái niệm chung

Giới thiệu
truyền
động đai

Bộ truyền đai thông thường

Bộ truyền đai chéo

Bộ truyền đai nửa chéo


7.1 Khái niệm chung
Kết cấu:
+ Bánh đai dẫn số 1, có đk d1,
được lắp trên trục dẫn I, quay
với số vịng quay n1, cơng suất
truyền động P1, mơmen xoắn
trên trụcT1 .
+ Bánh đai bị dẫn số 2, d2 , II, n2 ,P2 , T2.
+ Dây đai 3, mắc vòng qua hai bánh đai.
+ Bộ phân căng đai, tạo lực căng ban đầu 2F0 kéo căng hai
nhánh đai.

Để tạo lực căng dùng trọng lượng động cơ (Hình a), dùng vít
đẩy (Hình b), hoặc dùng bánh căng đai.

=> Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai.


7.1 Khái niệm chung
Phân loại:
- Đai dẹt(đai phẳng):

- Đai thang:

- Đai trịn:

- Đai răng:
- Đai hình lược:


7.1 Khái niệm chung
Các thông số làm việc chủ yếu:
- Số vòng quay trên trục dẫn n1, trục bị dẫn n2 ; v/ph,Tỷ số truyền u = n1/n2 .
- Công suất trên trục dẫn P1 , trục bị dẫn P2 ; Kw.
- Hiệu suất truyền động η = P2/P1 .
- Mô men xoắn trên trục dẫn T1 , trục bị dẫn T2 ; Nmm.
- Vận tốc vòng của bánh dẫn v1, bị dẫn v2 ,vận tốc dài của dây đai vđ ; m/s.
- Hệ số trượt ξ = (v1 – v2)/v1 .
- Thời gian phục vụ của bộ truyền, còn gọi là tuổi bền của bộ truyền tb ; h.
- Lực căng đai ban đầu trên mỗi nhánh đai Fo ; N.
- Lực vòng tác dụng lên đai, còn gọi là lực căng có ích Ft =2.T1/d1; N.
- Hệ số kéo Ψ = Ft/(2F0) .

- Yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền.


7.1 Khái niệm chung
Các thơng số hình học chủ yếu:
- Đường kính tính tốn của bánh đai dẫn d1, bị dẫn d2; mm với d2 =d1.u.(1- ξ)
- Khoảng cách trục ( k/c giữa tâm bánh đai dẫn và bị dẫn): a ; mm.
- Góc giữa hai nhánh dây đai  ≈ 570.(d2-d1)/a ; độ.
- Chiều dài dây đai:
- Số dây đai trên bộ truyền đai hình thang, z.
- Diện tích tiết diện mặt cắt ngang của dây đai A; mm2
Với đai đẹt, A = b × h. với b là chiều rộng, h là chiều cao của tiết diện.
đai thang, A= A0 × z. với A0 là diện tích tiết diện của một dây đai.
- Chiều rông bánh đai B1 ,B2. Thơng thường B1=B2 = B chiều rộng tính tốn
Bánh đai dẹt, lấy B = 1,1.b + (10 ÷ 15); mm.
Bánh đai thang, lấy B = (z -1).Pth + 2.e; mm.


7.1 Khái niệm chung
Lực tác dụng trong bộ truyền đai:
- Lực căng ban đầu : F0
- Lực căng trên nhánh căng :
Fc = F0 + Ft/2 ; Ft = 2T1/d1
Ft: Lực vòng bánh đai 1 chịu momen T1
- Lực căng trên nhánh không căng :
Fkh = F0 – Ft/2
- Lực căng trên các nhánh đai do văng khi quay :
Fv = qm .v2
qm: Khối lượng 1m đai
=> Fc = F0 + Ft/2 +Fv

Fkh = F0 - Ft/2 + Fv

- Lực tác dụng lên trục
và ổ mang bộ truyền đai:
Fr = 2.F0.cos2)


7.1 Khái niệm chung
Ứng suất trong đai:
- Ưs trên nhanh đai căng : c = Fc /A
- Ưs trên nhanh đai không căng : kh = Fkh /A
- Ưs uốn khi dây đai vòng qua bánh đai 1: u1 = E.h /d1
- Ưs uốn khi dây đai vòng qua bánh đai 2: u2 = E.h /d2

=>  c    kh
=>  u1    u2

Từ sơ đồ ứng suất có nhận xét:
- Khi làm việc,ưs tại 1 tiết diện
của đai sẽ thay đổi từ giá trị
 min =  kh đến giá trị  max    c
+u1
=> dây
đaisẽkhông
bị hỏng
dolớn
mỏi.
- Để
u1 và
quá

nên chọn tỷ lệ d1 /h trong khoảng 30 ÷ 40.
u2
- Để hạn chế số chu kỳ ưs trong đai, kéo dài thời gian sử dụng nên khống chế
số vòng chạy của đai trong một dây.


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
- Các dạng hỏng của bộ truyền đai

- Chỉ tiêu tính tốn

t : ứng suất có ích trong đai, do lực Ft gây nên,
[t] : ứng suất có ích cho phép của dây đai,
U : số vòng chạy của đai trong một giây,
[U] : số vòng chay cho phép của đai trong một giây,
0 : hệ số kéo tới hạn của bộ truyền đai.
0 : ứng suất ban đầu trong đai, do lực căng ban đầu F0 gây nên,
[0] là ứng suất ban đầu cho phép của dây đai.


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
* Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích: K = 1,0 ÷ 1,25 : Hệ số tải trọng
Diện tích tiết diện đai A = b.h

+ Ứng suất có ích:
+ Ứng suất có ích cho phép:

(đai dẹt); A = z.A0 (đai thang) .

t]tC.Cv.Cb

ttra trong bảng sổ tay cơ khí (=2.1 ÷ 2,4 với đai vải cao su)
C
  1) or tra bảng: Hs đ.chỉnh kể đến độ lệch của góc 
Cv
 
  v
 12 or tra bảng: Hs đ.chỉnh kể đến độ lệch của góc vm/s
Cb : Hệ số kể đến vị trí của bộ truyền
Đai thang : mọi vị trí của bộ truyền Cb =1

Đai dẹt:
0 ≤ β ≤ 60˚ , thì chọn Cb =1
60 < β ≤ 80˚, thì chọn Cb =0,9
80 < β ≤ 90˚, thì chọn Cb =0,8

 :góc nghiêng đường nối tâm hai
bánh đai so với phương nằm ngang


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
* Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích:
- Bài tốn kiểm tra độ bền của đai:
ínht ;[t] theo các cơng thức đã có rối so sánh kết quả rút ra kết luận
- Bài toán thiết kế bộ truyền đai:
+ Chọn loại đai,vật liệu đai và bánh đai,chiều dày đai hoặc diện tích đai Ao .
+ Tính ứng suất có ích cho phép [t]

+ Thay vào điều kiện bền:
Với đai dẹt :

, => b ≥ 2.K.T1/d1.h. [t]

đai thang :
+ Chọn các kích thước còn lại, vẽ kết cấu của bánh đai dẫn, bánh bị dẫn


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
* Tính bộ truyền đai theo độ bền lâu:
- Số vòng chạy của đai trong một giây:
- Số vòng chạy cho phép: bộ truyền đai dẹt [U] = 3 ÷ 4; đai thang [U] = 4 ÷ 5
Bài tốn kiểm tra
Bài tốn thiết kế
+ Chọn giá trị [U] thích hợp với loại bộ truyền, và tuổi bền của bộ truyền.
+ Từ điều kiện U ≤ [U] =>


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
* Tính bộ truyền đai theo khả năng kéo:
- Hệ số kéo Ψ của bộ truyền đai :
- Hệ số kéo tới hạn  = 0,4 ÷ 0,45 với đai dẹt, = 0,45 ÷ 0,5 với đai
thang.
- Ưs ban đầu  =F0/A .
- Ưs ban đầu cho phép =1,8 Mpa với đai dẹt, =2,0 Mpa với đai thang
Bài tốn kiểm tra bộ truyền
+ Tính hệ số kéo Ψ

+ Lựa chọn giá trị thích hợp cho hệ số kéo tới hạn  .
+ So sánh Ψ và  . Nếu Ψ >  , trong bộ truyền có trượt trơn.
+ Tính ứng suất  , so sánh với  . Nếu  >, đai sẽ bị dão trước thời
gian quy định.


7.1 Khái niệm chung
Tính bộ truyền đai:
Bài tốn thiết kế bộ truyền
+ Lựa chọn giá trị thích hợp cho hệ số 

+ Dựa vào điều kiện  ≥ [] =>

+ Tính ứng suất  , kiểm tra điều kiện ≤  .
Trình tự thiết kế bộ truyền đai dẹt, đai thang đọc tài liệu giáo trình trang 72