thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 3 pps

Ch-ơng 3: Thiết kế bộ truyền ngoài
hộp
(Bộ truyền xích)
3.1. Chọn loại xích và số răng đĩa xích:
3.1.1. Chọn loại xích:
Có 3 loại xích là: xích ống, xích ống con lăn và xích răng. Căn cứ
vào các chỉ tiêu và thông số cần thiết đặt ra (tải trọng vừa phải, tốc độ
nhỏ, tuổi thọ cao ) ta thấy rằng loại xích thích hợp ở đây là xích ống
con lăn. Ưu điểm của xích ống con lăn là tuổi thọ cao hơn xích ống, chế
tạo dễ hơn xích răng và thích hợp dùng trong các bộ truyền có tốc độ
nhỏ.
3.1.2. Số răng đĩa xích:
Tiêu chuẩn để chọn số răng đĩa xích là: khi số răng đĩa xích càng
ít, đĩa bị động quay càng không đều, động năng va đập lớn làm cho xích
càng chóng mòn, khi làm việc gây ra nhiều tiếng ồn. Mặt khác, nếu số
răng đĩa xích lớn sau một thời gian làm việc do mòn b-ớc xích p của
xích tăng lên làm cho xích hay bị tuột khỏi đĩa. Căn cứ vào các chỉ tiêu
trên đồng thời kết hợp với bảng 5.4 [1]
với u = 2,5 chọn:
27
1

z
răng
5,6727.5,2.
12



zuz răng
Chọn z

2
theo số lẻ ta có z
2
= 67 răng
3.2. Xác định các thông số của bộ truyền xích:
3.2.1 Xác định b-ớc xích p:
B-ớc xích p đ-ợc xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề,
chính vì vậy khi thiết kế căn cứ vào công suất truyền P, chỉ tiêu làm việc
của bộ truyền ta sẽ các định b-ớc xích p dựa theo yêu cầu đảm bảo điều
kiện bền mòn.
Điều kiện bảo đảm chỉ tiêu bền mòn đ-ợc biểu diễn theo công thức
5.3 [1]:


PkkkPP
nzt



Trong đó:
[P]:tính bằng ph-ơng pháp nội suy theo bảng 5.5[1].
926,0
27
25
1
01

z
z
k

z
: hệ số số răng.
564,0
72,88
50
1
01

n
n
k
n
: hệ số số vòng quay.
cdbtdca
kkkkkkk
0

Với :
1

o
k hệ số kể đến ảnh h-ởng của bộ truyền của vị trí bộ truyền.
1

a
k khoảng cách trục
pa 5030


1,1

dc
k vị trí của trục đ-ợc điều chỉnh bằng đĩa căng hoặc con lăn
căng xích.
3,1

bt
k
bộ truyền làm việc trong môi tr-ờng có bụi, chất l-ợng bôi
trơn đạt yêu cầu(II).
1

d
k tải trọng êm.
1

c
k bộ truyền làm việc một ca.
43,11.1.3,1.1,1.1.1


k
Vậy :
23,546,2564,0.926,0.43,1.3,3



t
P kW
4,25

p mm
Tuy nhiên, để giảm b-ớc xích p (tránh bị tuột xích khi mòn) đồng
thời thu gọn bộ truyền xích, chọn loại xích có 2 dãy (k
d
=1,7)

29,242,1
7,1
41,2
PP
t
kW
Vậy loại xích đ-ợc chọn là xích ống con lăn 2 dãy có b-ớc xích
p = 19,05 mm
3.2.2. Khoảng cách trục và số mắt xích :
Chọn giá trị khoảng cách trục a = 30p ta có:
5,57105,19.30


a mm
Từ giá trị sơ bộ khoảng cách trục a đã tính đ-ợc ở trên ta có thể
xác định số mắt xích x theo công thức 5.12 [1]:


a
pzzzz
p
a
x

2
2
1221
4
2
2







35,108
5,5,571 4
05,19.2767
2
6727
05,19
5,571.2
2
2






x mắt xích
Để tránh phải sử dụng mắt xích nối (làm yếu xích) số mắt xích

đ-ợc qui tròn theo số chẵn.
108

c
x mắt xích
Vậy khoảng cách trục thực a theo 5.13 [1] là:





















2
12
2

1212
*
25,05,025,0

zz
zzxzzxpa
cc

08.568
2767
.2
2
2767
1086727.5,0108.05,19.25,0
22
*

a
mm
Để hạn chế lực căng xích cần giảm bớt a
*
một l-ợng :
27.208.568.004,0.004,0
*
aa
mm
81,56527,208,568
*
a
mm
Để hạn bảo số lần va đập giữa các mắt xích răng đĩa xích, xích
đ-ợc kiểm nghiệm theo số lần va đập, công thức 5.14 [1]:

i
x
nz
i

15
11

ii 3548,1
108
.
15
72,88.27
Với n
1
=88,72[vòng/phút] là số vòng quay của đĩa xích nhỏ.
ta thấy số lần va đập của đĩa xích là 1,48<<35 do đó xích trên là hoàn
toàn đảm bảo về độ bền va đập,
3.3. Kiểm nghiệm về độ bền xích:
3.3.1. Kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn:
Để đảm bảo xích có thể bền đ-ợc trong điều kiện quá tải khi mở
máy hoặc chịu tải trọng va đập trong quá trình làm việc, xích đ-ợc kiểm
nghiệm về hệ số an toàn theo công thức 5.15 [1]:

s
FFFk
Q
s
vtd

0
Trong đó:
72

Q
kN : tải trọng phá hỏng tra theo bảng 5.2[1].
2,1

d
k
hệ số tải trọng động, với chế độ làm việc trung bình, tải
trọng mở máy bằng 150% so với tải trọng danh nghĩa.
t
F
là lực vòng
4339
05,19.72,88.27
3,3.10.6

.10.6.1000
77

pnz
P
v
P
F
t

N
v
F là lực căng do lực li tâm sinh ra
02,2
60000
05,19.72,88.27
.5,3
60000


2
2
11
2















pnz

qvqF
v
N
q:khối l-ợng 1m xích tra trong bảng 5.2[1]
0
F là lực căng do nhánh xích bị động sinh ra
73,77566,0.5,3.4.81,9 81,9
0



aqkF
f
N
Trong đó 4
f
k là hệ số phụ thuộc độ võng và vị trí bộ truyền trong
tr-ờng hợp bộ truyền nằm nghiêng một góc 30
o
so với ph-ơng thẳng
đứng.
5,3

q
kg/m xích.

762,13
02,273,774339.2,1
72000

ss
3.3.2. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
H

của đĩa xích:
Để đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc, đĩa xích phải đ-ợc kiểm
nghiệm theo công thức 5.18 [1]:



H
d
vddtr
H
Ak
EFKFk



47,0
Trong đó:
vd
F lực va đập trên m dãy xích.
6,12.05,19.72,88.10.13 10.13
373
1
7

mpnF
vd
N
K
đ
=1 do chế độ làm việc của bộ truyền là làm việc êm tải trọng
tĩnh.
7,1

d
k hệ số phân bố không đều tải trọng trên các dãy.
396,0

r
k
hệ số kể đến ảnh h-ởng của số răng đĩa xích.
5
10.1,2E
MPa modun đàn hồi.
180

A
mm
2
diện tích hình chiếu bản lề.



55047,510
7,1.180

10.1,26,11.4339396,0
47,0
5



HH

Nh- vậy, việc chọn vật liệu làm đĩa xích bằng gang xám CH 28-48
có chế độ nhiệt luyện là tôi+ram là đủ đạt yêu cầu về độ bền của đĩa
xích.
3.4. Các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục:
3.4.1. Các thông số của đĩa xích:
Đ-ờng kính vòng chia của đĩa xích đ-ợc xác định theo công thức
5.17 [1].







z
p
d

sin

1,164
27/sin

05,19
/sin
1
1


z
p
d
mm


4,406
67/sin
05,19
/sin
2
2


z
p
d
mm
Đ-ờng kính vòng chia đỉnh của đĩa xích đ-ợc xác định theo công
thức.

p
gpd
a

cot5,0









51,17227/cot5,005,19/cot5,0
11

gzgpd
a
mm









5,41567/cot5,005,19/cot5,0
22







gzgpd
a
mm
Đ-ờng kính vòng chân d
f

.
rdd
f
2


15205,6.21,1642
11
rdd
f
mm
3,39405,6.24,4062
22





rdd
f
mm
Với r = 0,5025d
l
+0,05 = 0,5025.11,91+0,05 =6,05mm
d
l
=11,91:theo bảng 5.2[1]
3.4.2 Lực tác dụng lên trục:
Lực tác dụng lên trục đ-ợc xác định theo công thức 5.20 [1]:
45564339.05,1.

txr
FkF
N
Với
05,1

x
k
hệ số kể đến trọng l-ợng của xích, với tr-ờng hợp bộ truyền
nằm nghiêng so với ph-ơng nằm ngang một góc là 60
0
.
Bảng 4. Các thông số cơ bản của bộ truyền xích
Loại xích Xích ống con lăn 2 dãy
B-ớc xích
p
19,05
Khoảng cách trục
a
568,08
Số răng đĩa xích
z
z
1
= 27 z
2
= 67

Đ-ờng kính vòng chia
d
d
1
= 164,1 d
2
= 406,3
Đ-ờng kính vòng đỉnh
d
a
d
a1
= 172,51 d
a2
= 415,5
Đ-ờng kín
h vòng chân
d
f
d
f1
= 152 d
f2
= 394,3
Số mắt xích
x
x= 108