TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
◄►
BÀI TẬP CHI TIẾT MÁY
ĐỀ TÀI: BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP.
○ Giáo viên hướng dẫn: Trần Huy Đạt.
○ Sinh viên thực hiên:
•
Trần Quốc Việt
•
Nguyễn Bảo Trung
•
Đặng Đức Tính
•
Nguyễn Như Ý
•
Phạm Thanh Tịnh
•
Tạ Quang Vinh
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
I.Cấu tạo bộ truyền đai thang:
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
I.1. Kết cấu của bộ truyền đai thang:
◊ Kết cấu đơn giản nhất gồm hai bánh đai, bánh dẫn D
1
và bánh bị dẫn D
2
vµ một dây
đai dẻo được mắc căng trên hai bánh đai.
D
2
D
1
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
I.2. Cấu tạo:
I.2.1. cấu tạo dây đai:
-
Đai sợi xếp và đai sợi bện. Đai được chế tạo thành vòng khép kín. Được
tiêu chuẩn hóa kích thước cũng như chiều dài.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
-
Vật liều làm đai phải thỏa mãn: độ bền mỏi, mòn, hệ số ma sát tương
đối lớn và có tính đàn hồi cao.
-
Đai thang có tiết diện hình thang cân, làm bằng sợi cao su hoặc là sợi
tổng hợp, hai mặt bên là hai mặt làm việc. Kết cấu gồm 4 lớp :
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
+ Lớp 1: là lớp chịu lực cơ bản
gồm các lớp sợi và cao su.
+ Lớp 2: là lớp chịu kéo gồm
các lớp vải tẩm.
+ Lớp 3: là lớp chịu nén bằng cao su.
+ Lớp 4: là lớp định hình bao quanh
mặt cắt dây đai bằng vải tấm cao su.
Líp 2
Líp 3
Líp 1
Líp 4
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
◊ Mặt cắt dây đai thang có độ lớn khác nhau và chia ra 7 loại theo ký hiệu nước
Nga là: O, A, Б, B, Г, Д, E theo thứ tự tăng dần của độ lớn diện tích mặt cắt.
O
A
Б
B
Г
E
Д
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
I.2.2. Bánh đai:
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
II. Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai thang:
◊ Cơ năng được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn nhờ ma sát dây đai và
bánh đai.
◊ Bề mặt làm việc của đai hình thang là hai mặt bên, giữa đáy đai và bánh đai
có khe hở. Dây đai không ngoài bánh đai để tránh hư hỏng do cạnh bánh đai.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Bánh dẫn D
1
quay với tốc độ n
1
(vòng/phút).
•
Nhờ lực ma sát giữa bánh đai và dây đai, bánh bị dẫn D
2
quay với tốc độ n
2
(vòng/phút).
•
D
1
:
đường kính bánh dẫn
•
D
2
:
đường kính bánh bị dẫn
•
n
d
= n
1
: tốc độ bánh dẫn
•
n
bd
= n
2
: tốc độ bánh bị dẫn
D
1
D
2
n
2
D
1
D
2
n
1
n
bd
n
d
i =
=
n
2
n
1
D
1
D
2
=
TỈ SỐ TRUYỀN
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
II.1. Quan hệ hình học:
►D
1
vµ D
2
– đường kính bánh dẫn và bánh bị dẫn.
► α
1
vµ α
2
lµ gãc «m cña d©y ®ai trªn 2 b¸nh ®ai.
►A là khoảng cách giữa hai trục.
► L là chiều dài hình học dây đai.
α
1
A
D
2
D
1
( )
( )
( ) ( )
[ ]
( )
{ }
2
12
2
1212
2
12
12
0
12
0
1
822
8
1
42
2
57.180
DDDDLDDLA
A
DD
DDAL
A
DD
−−+−++−=
−
+++=
−
−=
ππ
π
α
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
II.2. Lực tác dụng lên dây đai:
Khi đai chưa truyền Momen xoắn lực trên hai nhánh đều nhau: S
0.
Khi đai truyền momen xoắn lực căng trên nhánh căng là S
1
trên nhánh trùng là S
2
(S
1
> S
0
vµ S
2
< S
0
).
P lµ lùc vßng t¹o m« men xo¾n trªn d©y ®ai.
S
0
S
0
S
1
S
2
M
2
2
02
01
P
SS
P
SS
−=
+=
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
II.3.Ứng suất trên dây đai:
II.3.1.Ứng suất kéo: khi đai chưa truyền momen xoắn trên các nhánh đai chỉ có ứng xuất
căng ban đầu.
•
Khi đai truyền momen xoắn ứng xuất kéo :
+ Trên nhánh căng là:
+ trên nhánh trùn là:
F
S
0
0
=
σ
F
S
1
1
=
δ
F
S
2
2
=
σ
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
II.3.2.Ứng suất uốn:
+ Sinh ra tại các đoạn đai bị uốn cong trên các bánh đai dẫn và bị dẫn
1
σ
2
σ
E
D
E
D
2
2
1
1
δ
σ
δ
σ
=
=
σ
2
σ
u2
σ
u1
σ
1
H×nh 17
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
III. Ưu và nhược điểm của bộ truyền đai thang:
III.1.Ưu điểm:
•
Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẻo của đai nên có thể chuyển
động với vận tốc lớn.
•
Nhờ tính chất đàn hồi của đai nên tránh được được dao động sinh ra do
tải trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Là có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau
•
Nhờ vào sự trược trơn của đai nên đề phòng sự qua tải xảy ra trên động
cơ .
•
Kết cấu và vận hành đơn giản.
•
Giá thành rẻ.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
III.2. Nhược điểm:
•
Kích thước bộ truyền đai lớn.
•
Tỉ số truyền không ổn định.
•
Tỉ số truyền đai lớn do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn do phải có lực căng đai ban
đầu.
•
Làm việc với tốc độ cao nhanh hỏng.
•
Tuổi thọ truyền đai thấp.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
IV. Phạm vi sử dụng:
•
Công suất thông thường từ 0,3 ÷ 50kw.
•
Tỉ số truyền đai thang i ≤ 2 ÷ 3.
•
Vận tốc v ≤ 5 ÷ 30 m/s.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
V. Phương pháp chế tạo:
•
Chọn tiết diện đai. Tuỳ theo vận tốc dự kiến, và mômen xoắn trên trục , lựa
chọn tiết diện đai cho phù hợp. Sẽ có một số loại tiết diện cùng thoả mãn số liệu
đưa ra.
•
Xác định đường kính bánh đai nhỏ theo công thức = 1,2
nên lấy d1 theo dãy (êu chuẩn: 50, 55, 63, 71, 80, 100, 112, 125, 140, 160, 180,
200, 224, 280, 315… Tính vận tốc
1
T
1
d
min
d
1
v
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Tính vận tốc theo công thức :
•
Kiểm tra điều kiện:
1
v
( )
6
11
1
106x
nd
v
π
=
max1
vv ≤
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Nếu không thoả mãn thì phải giảm giá trị đường kính . Có thể lựa chọn
trong khoảng (20 đến 30)m/s.
•
Tìm đường kính bánh đai bị dẫn , có thể lấy theo dãy tiêu chuẩn. khi lấy
theo tiêu chuẩn , thì cần kiểm tra tỉ số truyền và số vòng quay
1
d
max
v
2
d
2
d
2
d
2
n
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Chọn vật liệu đai. Tuỳ theo vận tốc dự kiến, và điều kiện làm viêc , lựa
chọn đai vải cao su,đai sợi tổng hợp, trong đó đai cao su được sử dụng
nhiều hơn cả.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
VI. Các dạng hư hỏng:
•
Trong qúa trình làm việc bộ truyền đai có thể bị hỏng ở các dạng sau:
•
Bánh đai dẫn quay, bánh bị dẫn và dây đai dừng lại, dây đai bị mòn cục bộ.
•
Đứt dây đai, dây đai bị tách rời ra không làm việc được nữa, có thể gây nguy
hiểm cho con người và thiết bị xung quanh. Đai thường bị đứt do mỏi.
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ỨNG DỤNG TRONG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
•
Mòn dây đai,một lớp vật liệu trên mặt đai mất đi, làm giảm ma sát, dẫn đến làm
giảm tiết diện đai.
•
Dão dây đai, sau một thời gian chịu kéo dây đai bị biến dạng dư, dãn dài thêm một
đoạn. Làm giảm sức căng, làm giảm tiết diện đai, đai dễ bị nứt.
•
Mòn và vỡ bánh đai, bánh đai mòn chậm hơn dây đai. Khi bánh đai mòn quá trị
cho phép bộ truyền làm việc không tốt nữa. Bánh đai làm bằng vật liệu giòn, có thể
vỡ do va đạp và rung động trong qúa trình làm việc.