Cơ sở thiết kế máy - Phần 2 Truyền động cơ khí - Chương 8 pptx

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
81
CHỈÅNG VIII
TRUƯN ÂÄÜNG ÂAI

8.1. Khại niãûm chung
1. Giåïi thiãûu bäü truưn âai
 Bäü truưn âai (hçnh 8.1) thỉåìng bao gäưm: bạnh âai dáùn (1), bạnh âai bë dáùn (2) v dáy âai
(3) màõc lãn hai bạnh âai. Dáy âai trong bäü truưn âai l mäüt kháu mãưm (kháu do) liãn kãút hai
bạnh âai lải våïi nhau. Cạc bạnh âai âỉåüc näúi våïi giạ bàòng khåïp quay.
 Chuøn âäüng quay v ti trng âỉåüc truưn tỉì bạnh dáùn sang bạnh bë dáùn nhåì lỉûc ma sạt
giỉỵa dáy âai v bạnh âai. Âãø cọ lỉûc ma sạt, cáưn phi tảo lỉûc càng ban âáưu F
0
trãn cạc nhạnh
âai.
 Âãø tảo lỉûc càng ban âáưu F
0
trãn hai nhạnh âai, âäưng thåìi âãø âiãưu chènh lỉûc càng âai khi
dáy âai bë dn sau mäüt quạ trçnh lm viãûc, cọ thãø dng trng lỉåüng âäüng cå (âäüng cå âỉåüc âàût
trãn táúm làõc - hçnh 8.3), dng cå cáúu vêt âãø âáøy âäüng cå dëch chuøn trãn rnh trỉåüt (hçnh 8.4),
hồûc dng thãm bạnh càng âai (hçnh 8.2).

 Bäü truưn âai cọ thãø dng âãø truưn chuøn âäüng giỉỵa hai trủc song song quay cng chiãưu
(hçnh 8.1), giỉỵa hai trủc song song quay ngỉåüc chiãưu (hçnh 8.5), giỉỵa hai trủc chẹo nhau (hçnh
8.6) hay càõt nhau.
G
Táúm làõc
K
håïp quay
H
çnh 8.3
Vêt âáøy
H
çnh 8.4
N
hạnh dáùn
1

2

3

O

1

O

2
N
hạnh bë dáùn
11
n,T
22
n,T
H
çnh 8.1
B
ạnh càn
g
âai
(
1
)

H
çnh 8.2
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
82
 Dỉûa trãn hçnh dảng tiãút diãûn âai, phán thnh: âai dẻt (hçnh 8.7a), âai thang (hçnh 8.7b), âai

trn (hçnh 8.7c), âai hçnh lỉåüc (hay âai nhiãưu chãm - hçnh 8.7d). Ngoi ra, cn dng âai ràng,
truưn lỉûc nhåì sỉû àn khåïp ca cạc ràng trãn âai v trãn bạnh âai (hçnh 8.8).



























2. Cạc loải âai v kãút cáúu bạnh âai

a) Cạc loải âai
 Âai dẻt
Gäưm âai da, âai vi cao su, âai såüi bäng, âai såüi
len, âai lm bàòng cạc loải váût liãûu täøng håüp, trong âọ
âai vi cao su âỉåüc sỉí dủng räüng ri hån c.
¾
Âai vi cao su

Gäưm nhiãưu låïp vi bäng v cao su âỉåüc sun-phua họa. Vi cọ mäâun ân häưi låïn hån cao
su, âỉåüc dng âãø chëu pháưn låïn ti trng, cn cao su bo âm cho âai lm viãûc nhỉ mäüt khäúi
ngun, bo vãû låïp vi khäng bë hỉ hải v náng cao hãû säú ma sạt. Âai vi cao su cọ âäü bãưn
cao, ân häưi täút, êt chëu nh hỉåíng ca âäü áøm v thay âäøi nhiãût âäü, tuy nhiãn cao su khäng
chëu âỉåüc dáưu, xàng v cháút kiãưm.
¾
Âai da
b
h
H
çnh 8.9
a) Âai dẻ
t
c) Âai t
r
n
b) Âai thang d) Âai hçnh lỉåüc
H
çnh 8.
7

H

çnh 8.8: Âai ràng
Z
C
Z
P

B
ỉåïc p
Chiãưu di
âỉåìng
chia :
L
P
= p. Z
C

Â
ỉåìng kênh vng chán
Â
ỉåìng kênh vng âènh
Â
ỉåìng kênh vng chia
O
1
O
2
Hçnh 8.5 : Hai trủc quay song song
v ngỉåüc chiãưu nhau
Hçnh 8.6 : Hai trủc
quay chẹo nhau

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
83
Kh nàng ti täút, tøi th cao, chëu va âáûp täút, nhỉng âàõt tiãưn nãn êt dng.
¾
Âai såüi bäng
Mãưm, r, thêch håüp våïi váûn täúc cao. Do mãưm nãn cọ thãø lm viãûc våïi bạnh âai cọ âỉåìng kênh nh.
Kh nàng ti tháúp. Khäng dng âỉåüc åí nåi áøm ỉåït v nhiãût âäü cao.
¾
Âai såüi len
Dãût tỉì såüi dc bàòng len v såüi ngang bàòng bäng, chëu ti trng va âáûp täút, cọ thãø lm viãûc våïi bạnh
âai âỉåìng kênh nh, nhỉng âàõt tiãưn nãn êt dng.
¾
Âai lm bàòng cạc váût liãûu täøng håüp
Âäü bãưn, tøi th cao, chëu âỉåüc va âáûp, cọ thãø truưn âỉåüc cäng sút låïn (âãún 150KW), cọ thãø lm
viãûc våïi váûn täúc cao (v ≤ 60m/s), bạnh âai cọ âỉåìng kênh nh.
Âai dẻt thỉåìng chãú tảo thnh nhỉỵng bàng di, khi dng ty theo khong cạch trủc, âỉåüc
càõt ra v näúi lải thnh vng kên bàòng cạch dạn, kháu hồûc dng cạc chi tiãút kim loải.
Chiãưu räüng b v chiãưu cao h ca âai dẻt âỉåüc tiãu chøn họa (hçnh 8.9).

 Âai thang
Màût lm viãûc ca âai thang l hai màût bãn, tiãúp
xục våïi cạc rnh hçnh thang tỉång ỉïng trãn bạnh âai
(hçnh 8.7b).
Ma sạt trãn âai thang cọ thãø xem nhỉ ma sạt trãn
rnh, do âọ ma sạt giỉỵa âai thang v bạnh âai låïn
hån trong âai dẻt, âäü bạm ca âai thang täút hån trãn
âai dẻt. Gọc chãm ca âai thang :
ϕ = 40
0
.
Vãư cáúu tảo, âai thang cọ hai loải: âai såüi xãúp (hçnh 8.11a) v âai såüi bãûn (hçnh 8.11b). Cạc
låïp såüi xãúp hồûc såüi bãûn (1) âỉåüc bäú trê åí låïp trung ha hồûc âäúi xỉïng våïi låïp trung ha. Låïp
cao su (2) chëu kẹo, låïp cao su (3) chëu nẹn, bo âm cho âai lm viãûc nhỉ mäüt khäúi ngun
H
çnh 8.10b : Bäü truưn âai dẻt
H
çnh 8.10c : Bäü tru
y
ãưn âai ràn
g
b
t

b
h
y
o

b
h
y
o

ϕ
(4)
(3)
(2)
(1)
b
)
Âai så
ü
i bã
û
n
a
)
Âai så
ü
i xãú
p

H

çnh 8.11

H
çnh 8.10a : Bäü truưn âai thang
Ba dáy âai
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
84
v lm tàng âäü do cho âai. Låïp v (4) bàòng vi cao su bc quanh âai bo vãû v lm gim
mn cho âai (hçnh 8.11).
Âai thang âỉåüc chãú tảo thnh vng liãưn, khäng phi näúi âáưu, nãn lm viãûc ãm hån so våïi
âai dẻt näúi âáưu.
Kêch thỉåïc tiãút diãûn âai âüc tiãu chøn họa: b, h, b
t
, ϕ, y
0
, våïi b
t
l chiãưu räüng tênh toạn.
Âäúi våïi âai thang thỉåìng TCVN quy âënh 6 loải kêch thỉåïc tiãút diãûn âai Z, O, A, B, C, D
(kêch thỉåïc tiãút diãûn tàng dáưn), tỉång ỉïng våïi tiãu chøn Liãn xä ΓOCT : O, A, Б, B, Γ, Д.
Chiãưu di âai cng âỉåüc tiãu chøn họa.

 Âai hçnh lỉåüc
Gäưm nhiãưu gán phán bäú dc theo chiãưu räüng v nàòm åí màût trong ca âai (hçnh 8.12). Säú
gán thỉåìng láúy chàơn : z = 2÷20 gán. Cạc gán ny tiãúp xục våïi cạc rnh hçnh thang trãn bạnh
âai (hçnh 8.7d). Trong pháưn phàóng ca âai, cọ mäüt säú låïp vi cao su v cạc såüi bãûn.
Âai hçnh lỉåüc phäúi håüp âỉåüc ỉu âiãøm liãưn khäúi v do ca âai dẻt våïi âäü bạm täút ca âai
thang
⇒ kh nàng ti cao hån âai thang, v cọ thãø màõc trãn bạnh âai cọ âỉåìng kênh nh hån,
lm viãûc äøn âënh våïi t säú truưn låïn hån.
Âai hçnh lỉåüc cng âỉåüc chãú tảo thnh vng liãưn, khäng phi näúi âáưu.
Kêch thỉåïc tiãút diãûn (b, H, t, h) v chiãưu di âai âỉåüc tiãu chøn họa (hçnh 8.12). Tiãu
chøn Liãn xä
ΓOCT quy âënh ba loải kêch thỉåïc tiãút diãûn âai hçnh lỉåüc : K, Λ, M (kêch thỉåïc
tiãút diãûn tàng dáưn). Chiãưu di âai hçnh lỉåüc cng âỉåüc tiãu chøn họa.
 Âai ràng
Cọ thãø xem âai ràng nhỉ âai dẻt cọ cạc ràng phán bäú âãưu åí màût trong ca âai (hçnh 8.8,
hçnh 8.10c). Âai ràng âỉåüc chãú tảo thnh vng kên. Bäü truưn âai ràng hoảt âäüng theo ngun
l àn khåïp, khäng cọ trỉåüt, t säú truưn låïn, hiãûu sút cao, u cáưu lỉûc càng ban âáưu bẹ, do âọ
lỉûc tạc dủng lãn trủc v äø nh.
Thäng säú cå bn ca âai ràng l mäâun m = p/π, môun âỉåüc tiãu chøn họa.
b) Kãút cáúu bạnh âai
 Kãút cáúu bạnh âai phủ thüc vo loải âai, kh nàng cäng nghãû v quy mä sn xút.
låïp vi cao su
cạc såüi bãûn

b
H
çnh 8.12 : Âai hçnh lỉåüc
gán
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
85
+ Bạnh âai cọ âỉåìng kênh d ≤ 100mm thỉåìng âỉåüc chãú tảo bàòng dáûp, âục, khäng khoẹt
lm (hçnh 8.13a).
+ Khi âỉåìng kênh låïn hån dng bạnh âai khoẹt lm, cọ läù (hçnh 8.13b) hồûc cọ 4 âãún 6
nan hoa (hçnh 8.13d) âãø gim båït khäúi lỉåüng ⇒ bạnh âai thỉåìng gäưm cọ ba pháưn : vnh ngoi
tiãúp xục våïi âai, moa âãø làõp lãn trủc v âéa hay nan hoa näúi vnh våïi moa (hçnh 8.13d).

 Kãút cáúu vnh bạnh âai phủ thüc vo
loải âai :
+ Våïi âai dẻt : Màût ngoi l màût trủ,
màût träúng (hçnh 8.13b, c) (màût träúng nhàòm
trạnh cho âai khi bë tüt khi bạnh âai
theo phỉång dc trủc).
+ Våïi âai thang: Kêch thỉåïc rnh âai
hçnh thang âỉåüc tiãu chøn họa (
,e,t,c,B
ϕ
)
(hçnh 8.14).
Våïi âai thang, gọc chãm ϕ trãn bạnh âai
âỉåüc láúy nh hån gọc chãm trãn dáy âai: ϕ = 34
0
, 36
0
, 38
0
, 40
0
båíi vç khi màõc âai lãn bạnh âai v bäü
truưn lm viãûc, pháưn âai phêa trãn låïp trung ha chëu kẹo, pháưn dỉåïi chëu nẹn → gọc chãm thỉûc tãú

ca âai bë gim xúng ⇒ cáưn phi gim gọc chãm ca bạnh âai xúng cho ph håüp, nhåì âọ ti trng
(b) Màût tr
u
û (c) Màût träúng (a)
Vnh ngoi
Nan hoa
Moa
H
çnh 8.13
d
d
e e t
ϕ
B
c
a
H
çnh 8.14: Vnh bạnh âai thang
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
86
s phán bäú âãưu hån cho âai v bạnh âai. Âỉåìng kênh bạnh âai cng nh ⇒ âai cng bë biãún dảng
nhiãưu hån ⇒ láúy gọc chãm ca bạnh âai cng nh.
3. Cạc thäng säú ch úu ca bäü truưn âai
a) Âỉåìng kênh tênh toạn ca bạnh dáùn d
1
, bạnh bë dáùn d
2
Våïi âai dẻt : d
1
, d

2
l âỉåìng kênh ngoi ca bạnh âai.
Våïi âai thang : d
1
, d
2
l âỉåìng kênh vng trn qua låïp trung ha ca cạc âai.

Låïp trung ho
ca dáy âai l låïp khäng chëu kẹo, m cng khäng chëu nẹn khi dáy âai vng qua cạc bạnh
âai.
Âỉåìng kênh bạnh âai khäng nãn láúy quạ nh, nhàòm trạnh cho âai khi chëu ỉïng sút ún
quạ låïn khi âai vng qua bạnh âai.
b) Gọc äm α
1
trãn bạnh âai nh
Tỉång tỉû nhỉ trong bäü truưn xêch :
21
1
dd
a
−
α≈π−
[Rad] (8.1)
Khi α
1
nh ⇒ kh nàng ti (kẹo) ca bäü truưn âai s gim ⇒ cáưn phi cọ âiãưu kiãûn:
α
1
≥ 150

0
(våïi âai dẻt) v α
1
≥ 120
0
(våïi âai thang).








c) Chiãưu di âai L
Tỉång tỉû nhỉ trong bäü truưn xêch :

2
21
12
(d - d )
L = 2a + 0,5 (d + d ) +
4a
π
(8.2)
d) Khong cạch trủc a
 Tỉì L, cọ thãø suy ra khong cạch trủc a giỉỵa hai bạnh âai :
2
2
12 12

21
(d +d ) (d +d )1
a = L - L 2(d d )
42 2
⎡⎤
ππ
⎛⎞
⎢⎥
+− −−
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠
⎣⎦
(8.3)
 Khi a cng låïn ⇒ α
1
cng låïn (trỉåìng håüp u ≠ 1) v táưn säú thay âäøi ỉïng sút trong âai s
gim ⇒ tøi th ca âai tàng lãn (trong mäüt vng chảy ca dáy âai, ỉïng sút trong âai thay âäøi
giỉỵa hai giạ trë max v min. Khi a cng låïn ⇒ chiãưu di âai L tàng lãn ⇒ säú vng chảy ca âai
trong/1giáy = v/L våïi v l váûn täúc âai, gim xúng ⇒ táưn säú thay âäøi ỉïng sút trong âai s
gim).
Khi a quạ låïn ⇒ bäü truưn cäưng kãưnh, cạc nhạnh âai cọ thãø bë rung.
Do váûy, cáưn phi khäúng chãú håüp l khong cạch trủc a
max
v a
min.
.
Våïi âai thang nãn láúy :
min 1 2
a0,55(dd)h≥++

;
max 1 2
a2(dd)
=
+
, våïi h l chiãưu cao âai thang.
 Khi a cng nh, säú vng chảy ca âai trong/1 giáy tàng lãn ⇒ tøi th ca âai gim xúng ⇒ nãn
láúy :
v/L= 3 5
÷
âäúi våïi âai dẻt;
v/L= 20 30
÷
âäúi våïi âai thang.
β
α
1

Ο
1
Ο
2
d
2
Α
Β
d
1
β
/2

H
çnh 8.15
d
2
-d
1
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
87
8.2.Cå hc truưn âäüng âai
1. Váûn täúc v t säú truưn
 Gi v
1
v v
2
l váûn täúc vng trãn bạnh dáùn v bạnh bë dáùn.
11
1
dn
v=
60.1000
π
[m/s] v
22
2
dn
v=
60.1000
π
[m/s] (8.4)
Trong âọ : d

1
, d
2
[mm]; n
1
, n
2
[vng /phụt].
Do cọ hiãûn tỉåüng trỉåüt ân häưi giỉỵa dáy âai v bạnh âai, váûn täúc vng ca bạnh bë dáùn
gim xúng : v
2
< v
1
. Do âọ thãø viãút:
21
v= v(1- ξ) , ξ âỉåüc gi l hãû säú trỉåüt.
 Suy ra t säú truưn u ca bäü truưn âai:
12
21
nd
u =
nd(1)
=
−
ξ
(8.5)
Nãúu b qua hiãûn tỉåüng trỉåüt :
12
21
nd

u =
nd
=
(8.6)
2. Lỉûc tạc dủng trong bäü truưn âai
a) Lỉûc càng trãn cạc nhạnh âai
 Âãø cọ lỉûc ma sạt cáưn thiãút giỉỵa dáy âai v bạnh âai ⇒ cáưn phi màõc âai lãn bạnh âai våïi
lỉûc càng ban âáưu F
0
.
 Khi truưn momen xồõn T
1
, lỉûc càng trãn nhạnh dáùn tàng thnh F
1
, trãn nhạnh bë dáùn gim
xúng cn F
2
(hçnh 8.16a).
 Xẹt cán bàòng bạnh âai, ta cọ :
1
112
d
T = (F -F ).
2

⇒
1
12
1
2T

F= + F
d

⇒
1t 2
F= F+ F
(8.7)
Våïi
1
t
1
2T
F=
d
: âỉåüc gi l lỉûc vng
trãn bạnh dáùn.
 Gi sỉí âäü tàng lỉûc càng trãn nhạnh dáùn
bàòng âäü gim lỉûc càng trãn nhạnh bë dáùn :
02 10
F- F= F- F ⇒
12 0
F+ F 2F=
(8.8)
Tỉì (8.7) v (8.8) suy ra :
t
10
t
20
F
F= F+

2
F
F= F
2
⎧
⎪
⎪
⎨
⎪
−
⎪
⎩
(8.9)
 Màût khạc, giỉỵa lỉûc càng trãn nhạnh dáùn F
1
v lỉûc càng trãn nhạnh bë dáùn F
2
quan hãû theo
cäng thỉïc Euler nhỉ sau :
1
f*α
22
1m 2m
F - q v = (F - q v ).e
(8.10)
Trong âọ : q
m
: khäúi lỉåüng mäüt mẹt dáy âai; v : váûn täúc di ca âáy âai; F
v
= q

m
v
2
chênh l
lỉûc càng phủ trãn cạc nhạnh dáy âai do lỉûc ly tám khi dáy âai vng qua bạnh âai gáy ra; α
1
:
gọc äm trãn bạnh âai dáùn; f
*
: hãû säú ma sạt thay thãú (hãû säú ma sạt tỉång âỉång) giỉỵa bạnh âai
v dáy âai.
nhạnh dáùn
nhạnh bë dáùn

α
1

F
0
⇒ F
1
F
0
⇒ F
2

T
1
bạnh dáùn
(1)

H
çnh 8.16a
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt
88
Tổỡ (8.9) vaỡ (8.10), suy ra :
1tv

F= F+ F
-1
;
t
2v
F
F= + F
-1
;
t
0v
F
1
F= +F
21


+

(8.11)
vồùi :
1
f*

= e
; e laỡ cồ sọỳ cuớa logarờt Neper.
b) Lổỷc taùc duỷng trón truỷc baùnh õai
Lổỷc cng trón caùc baùnh õai truyóửn õóỳn truỷc
vaỡ ọứ truỷc. Lổỷc taùc duỷng lón truỷc cuớa baùnh õai
(hỗnh 8.16b) :
r1 2
F= F F+
GG G



22
r1212
F= F F 2FF cos
+
+



r0
F2cos
2
F

1
r0
F2Fsin
2





(8.12)
Thọng thổồỡng lổỷc taùc duỷng F
r
lón truỷc lồùn hồn 2 õóỳn 3 lỏửn lổỷc voỡng F
t
. ỏy laỡ mọỹt nhổồỹc õióứm cuớa
bọỹ truyóửn õai.
3. ặẽng suỏỳt trong õai
Dổồùi taùc duỷng cuớa lổỷc cng ban õỏửu F
0
, trón mỷt cừt ngang cuớa õai xuỏỳt hióỷn ổùng suỏỳt cng
ban õỏửu
0
:
0
0
F
=
A

vồùi A : dióỷn tờch tióỳt dióỷn dỏy õai.
Khi õai laỡm vióỷc, lổỷc cng trón caùc nhaùnh õai laỡ F
1
, F
2
gỏy nón caùc ổùng suỏỳt keùo :
1
1tv
t
2
2v
F
== +
A -1

F
== +
A -1







(8.13)
vồùi :
v
v
F

=
A
ổùng suỏỳt do lổỷc cng phuỷ F
V
gỏy nón

t
t
F
=
A
ổùng suỏỳt coù ờch do lổỷc voỡng F
t
gỏy nón.














Ngoaỡi ra, trong caùc õoaỷn õai voỡng qua baùnh õai xuỏỳt hióỷn ổùng suỏỳt uọỳn
u1 u2

,
:



1

F
1

F
2

F
r
F
0

H
ỗnh 8.16b
O
1
O
2
T
1

1
>
2

2


2


1
>

2

nhaùnh dỏựn
nhaùnh bở dỏựn
H
ỗnh 8.1
7
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt
89
u1
1
Eh
=
d
;
u2
2
Eh
=
d

vồùi h laỡ chióửu cao tióỳt dióỷn õai.
Do ổùng suỏỳt uọỳn trong õai khi õai voỡng qua baùnh õai tyớ lóỷ nghởch vồùi õổồỡng kờnh baùnh õai d vaỡ tyớ
lóỷ thuỏỷn vồùi chióửu cao dỏy õai h õóứ haỷn chóỳ ổùng suỏỳt uọỳn khọng nón duỡng õai coù chióửu cao lồùn vaỡ
õổồỡng kờnh baùnh õai quaù nhoớ.
Nhổ vỏỷy ổùng suỏỳt tọứng taùc duỷng trong õai thay õọứi lỷp laỷi trong mọỹt voỡng chaỷy cuớa õai, õaỷt
trở sọỳ nhoớ nhỏỳt
min 2

=
trón nhaùnh bở dỏựn vaỡ trở sọỳ lồùn nhỏỳt
max
trón nhaùnh dỏựn khi õai vaỡo
tióỳp xuùc vồùi baùnh õai nhoớ:
max 1 u1
=
+
Hay :
max t v u1
=
-1

+
+


ặẽùng suỏỳt thay õọứi laỡ nguyón nhỏn gỏy nón sổỷ hoớng vỗ moới cuớa õai.
4. Hióỷn tổồỹng trổồỹt trong bọỹ truyóửn õai
a) Trổồỹt õaỡn họửi
Trón baùnh dỏựn (1), õai vaỡo tióỳp xuùc vồùi baùnh õai taỷi A vồùi lổỷc cng F
1

bióỳn daỷng cuớa õai
laỡ
1
, õai rồỡi khoới baùnh õai taỷi B vồùi lổỷc cng laỡ F
2
bióỳn daỷng cuớa õai laỡ
2
(hỗnh 8.18). Do
F
1
> F
2
nón
1
>
2
khi õai voỡng qua baùnh dỏựn, õai bở co laỷi, sinh ra sổỷ trổồỹt giổợa õai vaỡ
baùnh dỏựn, õai chaỷy chỏỷm hồn baùnh dỏựn. Ngổồỹc laỷi, trón baùnh bở dỏựn, õai bở daợn dỏửn ra, õai
chaỷy nhanh hồn baùnh bở dỏựn.
Hióỷn tổồỹng trổồỹt trón õỏy laỡ kóỳt quaớ cuớa bióỳn daỷng õaỡn họửi khaùc nhau trón hai nhaùnh õai vaỡ
õổồỹc goỹi laỡ trổồỹt õaỡn họửi.
Trổồỹt õaỡn họửi caỡng nhióửu khi chónh lóỷch lổỷc cng F
t
= F
1
- F
2
caỡng lồùn, õo õoù muọỳn truyóửn
õổồỹc lổỷc voỡng, khọng thóứ traùnh khoới trổồỹt õaỡn họửi trổồỹt õaỡn họửi khọng thóứ khừc phuỷc õổồỹc.
Tuy nhión, trổồỹt õaỡn họửi khọng xaớy ra trón toaỡn bọỹ cung ọm AB =

1
vaỡ CD =
2
, maỡ chố
xaớy ra trón cung IB vaỡ KD (bồới vỗ, khi mồùi vaỡo tióỳp xuùc, sổỷ thay õọứi lổỷc cng coỡn nhoớ bióỳn
daỷng õaỡn họửi thay õọứi chổa õaùng kóứ, chố sau cung tộnh, sổỷ thay õọứi cuớa bióỳn daỷng õaỡn họửi mồùi
roợ róỷt sổỷ trổồỹt mồùi bừt õỏửu). Cung IB vaỡ KD goỹi laỡ cung trổồỹt. Cung AI vaỡ CK goỹi laỡ cung
tộnh.
Khi taới troỹng F
t
caỡng tng thỗ cung trổồỹt caỡng lồùn, cung tộnh caỡng giaớm.









b) Trổồỹt trồn
Khi lổỷc voỡng F
t
tng lón õóỳn mổùc F
t
lồùn hồn lổỷc ma saùt F
ms
sinh ra giổợa õai vaỡ baùnh õai,
tổùc laỡ khi bọỹ truyóửn bở quaù taới cung trổồỹt chióỳm toaỡn bọỹ cung ọm xaớy ra hióỷn tổồỹng trổồỹt
trồn hoaỡn toaỡn giổợa dỏy õai vaỡ baùnh õai dỏựn : baùnh bở dỏựn dổỡng laỷi, hióỷu suỏỳt cuớa bọỹ truyóửn

bũng khọng.
Coù thóứ traùnh trổồỹt trồn bũng caùch cho õai laỡm vióỷc vồùi taới troỹng thờch hồỹp.
O
1

O
2


2

1

T
1

F
0
F
2
F
0
F
1
B
C
D
A
I
K

2


1
>
2

H
ỗnh 8.18
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
90
 Trỉåüt ân häưi v trỉåüt trån lm cho t säú truưn ca bäü truưn âai khäng äøn âënh, lm cho
âai v bạnh âai mau mn.
5. Kh nàng kẹo, âỉåìng cong trỉåüt v âỉåìng cong hiãûu sút
 Kh nàng kẹo ca bäü truưn âai âàûc trỉng bàòng lỉûc vng F
t
(hồûc momen xồõn T
1
).
B qua lỉûc càng phủ F
V
do lỉûc ly tám gáy nãn, ta cọ :
t0
2( -1)
F.F
+1
λ
=
λ

hay :
t0
F2 F=ψ
.
Trong âọ :
t
0
F
1
12F
λ
−
ψ= =
λ+
. ψ âỉåüc gi l hãû säú kẹo ⇒ Kh nàng kẹo ca bäü truưn âai
phủ thüc vo lỉûc càng ban âáưu F
0
v hãû säú kẹo ψ (tỉïc l vo hãû säú ma sạt f* giỉỵa âai v bạnh
âai v gọc äm α
1
trãn bạnh âai).
 Bàòng thỉûc nghiãûm, ngỉåìi ta xáy dỉûng âỉåüc âỉåìng cong trỉåüt cho mäúi quan hãû giỉỵa hãû säú
trỉåüt
12
1
v-v
ξ =
v
v hãû säú kẹo ψ (hçnh 8.19).
Ta tháúy, khi ψ tàng tỉì 0 âãún giạ trë ψ

0
, hãû säú trỉåüt ξ tàng theo tè lãû báûc nháút, båíi vç biãún
dảng lục ny tn theo âënh lût Hục, âai chè cọ trỉåüt ân häưi
Khi ψ tiãúp tủc tàng, ngoi trỉåüt ân häưi cn cọ trỉåüt trån tỉìng pháưn (vỉìa trỉåüt ân häưi, vỉìa
trỉåüt trån), ξ tàng nhanh.
Khi ψ = ψ
max
, âai bë trỉåüt trån hon ton, ξ tàng lãn vä hản.
 Bàòng thỉûc nghiãûm cng xáy dỉûng âỉåüc
âỉåìng cong quan hãû giỉỵa hiãûu sút η v hãû säú
kẹo ψ, gi l âỉåìng cong hiãûu sút (hçnh
8.19).
ÅÍ giai âoản âáưu, khi ψ tàng thç η tàng
theo theo
(do cäng sút máút mạt åí cạc äø trủc
gim tỉång âäúi so våïi cäng sút cọ êch)
. η âảt
cỉûc âải khi ψ = ψ
0
. Khi ψ > ψ
0
, hiãûu sút
gim nhanh
(vç xút hiãûn máút mạt cäng sút do
trỉåüt trån).
 Nhỉ váûy, âai lm viãûc cọ låüi nháút khi
ψ = ψ
0
, tải âáy hiãûu sút låïn nháút v kh nàng
kẹo ca âai tỉång âäúi låïn.

ψ
0
âỉåüc gi l kh
nàng kẹo tåïi hản ca bäü truưn âai.
8.3. Tênh toạn truưn âäüng âai
1. Chè tiãu tênh toạn truưn âäüng âai
 Màûc d âai chỉa bë âỉït nhỉng khäng thãø lm viãûc âỉåüc nãúu ti trng tạc dủng vỉåüt quạ kh
nàng kẹo ca âai ỉïng våïi hãû säú kẹo tåïi hản ψ
0
(khi âọ âai bë trỉåüt trån tỉìng pháưn) ⇒ kh nàng
kẹo l chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc ca bäü truưn âai.
Chè tiãu ny âỉåüc bo âm nãúu tho mn :
t
0
0
2
σ
ψ
=≤ψ
σ
⇒
t00
2
σ
≤ψσ

 Màût khạc, do tạc dủng ca ỉïng sút thay âäøi làûp lải sau mäüt vng chảy ca âai
⇒ âai cọ
thãø bë hng do mi sau mäüt säú chu k lm viãûc nháút âënh
⇒ bãn cảnh kh nàng kẹo, tøi th

cng l mäüt chè tiãu quan trng.
Chè tiãu ny âỉåüc bo âm nãúu σ
t
nh hån mäüt giạ trë cho phẹp.
Vïn
g
trỵt ®µn håi
Vïng
trỵt
tr¬n
tõng
phÇn
Trỵt
tr¬n
hoµn
toµn

ξ

η

η

ξ
ψ

ψ
0

H

çnh 8.19
ψ
max
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt
91
Bũng thổỷc nghióỷm, ngổồỡi ta xaùc õởnh õổồỹc trở sọỳ ổùng suỏỳt cho pheùp
[
]
t

õaớm baớo hai õióửu
kióỷn nóu trón õóứ õai coù thóứ laỡm vióỷc khọng bở trổồỹt trồn (õaớm baớo khaớ nng keùo) vaỡ lỏu bóửn
(õaớm baớo õổồỹc tuọứi thoỹ).
Nhổ vỏỷy õai õổồỹc tờnh toaùn theo õióửu kióỷn :
[
]
tt

vồùi:
t
t
F
=.K
A
õ

Trong õoù :
F
t
: lổỷc voỡng [N];

A : dióỷn tờch tióỳt dióỷn õai [mm
2
];
t

: ổùng suỏỳt coù ờch [MPa];
[
]
t

: ổùng suỏỳt coù ờch cho pheùp [MPa];
K
õ
: hóỷ sọỳ taới troỹng õọỹng, kóứ õóỳn aớnh hổồớng cuớa taới troỹng õọỹng vaỡ chóỳ õọỹ laỡm vióỷc cuớa
bọỹ truyóửn (tra baớng trong caùc sọứ tay thióỳt kóỳ).
2. Tờnh toaùn õai deỷt
Vồùi õai deỷt : A = b.h vồùi b vaỡ h: bóử rọỹng vaỡ chióửu cao cuớa õai deỷt. Lổỷc voỡng :
1
t
1000N
F
v
=
vồùi N
1
: cọng suỏỳt trón baùnh chuớ õọỹng [kW]; v : vỏỷn tọỳc õai [m/s]
ặẽng suỏỳt coù ờch cho pheùp :
[
]
[

]
tt Vb
0
CCC

=

Trong õoù :
+
[]
t
0

: ổùng suỏỳt coù ờch cho pheùp xaùc õởnh bũng thổỷc nghióỷm vồùi õióửu kióỷn
0
= , tyớ sọỳ
truyóửn u = 1 (d
1
= d
2
vaỡ
0
1
180
=
), bọỹ truyóửn nũm ngang, vỏỷn tọỳc v = 10m/s, taới troỹng laỡm
vióỷc óm (khọng coù va õỏỷp).
+ C

: hóỷ sọỳ kóứ õóỳn goùc ọm trón baùnh õai nhoớ (khi goùc ọm

1
caỡng beù thỗ khaớ nng keùo
cuớa bọỹ truyóửn caỡng beù).

1
C 1 0, 033(180 )

=
D
trong õoù :
1
tờnh bũng õọỹ

+ C
V
: hóỷ sọỳ kóứ õóỳn aớnh hổồớng cuớa vỏỷn tọỳc voỡng (khi vỏỷn tọỳc voỡng caỡng lồùn, lổỷc ly tỏm
caỡng lồùn, khaớ nng keùo cuớa bọỹ truyóửn caỡng giaớm).

2
v
C =1,04-0,0004.v
vồùi õai vaới cao su.
+ C
b
: hóỷ sọỳ kóứ õóỳn aớnh hổồớng cuớa caùch bọỳ trờ bọỹ truyóửn vaỡ caùch cng õai.
Bọỹ truyóửn coù bọỹ phỏỷn tổỷ cng õai : C
b
= 1; khi
0 60
D

C
b
= 1; khi
60 80
DD

C
b
= 0,9; khi
80 90<
DD
C
b
= 0,8.
Thay thóỳ A, F
t
vaỡ
[
]
t

, suy ra cọng thổùc xaùc õởnh bóử rọỹng B cuớa õai deỷt :
[]
1d
tbv
0
1000.N .K
b
.h.v.C .C .C

(8.14)
Thọng thổồỡng choỹn h theo d
1
sao cho h/d
1
khọng quaù lồùn, nhũm traùnh ổùng suỏỳt uọỳn quaù lồùn
trón baùnh õai nhoớ
(hhi h/d
1
quaù lồùn ổùng suỏỳt uọỳn sinh ra trong õai :
u1 1
hE / d

=
seợ quaù lồùn).
3. Tờnh toaùn truyóửn õọỹng õai thang
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
92
 Gi z l säú âai. Tiãút diãûn âai hçnh thang : A = A
1
.z, trong âọ: A
1
: diãûn têch mäüt âai, phủ
thüc vo loải tiãút diãûn âai, loải tiãút diãûn âai thang âỉåüc chn theo momen xồõn T
1
tạc dủng
lãn bạnh dáùn (tra bng trong cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút mạy).
 Âiãưu kiãûn bãưn :

[]
t
tt
F
σ = .K σ
A
≤
â
tråí thnh :
[]
td
tt
1
F.K
σ = σ
A.z
≤

⇒
[]
td
1t
F.K
z
A.σ
≥
⇒
[]
td
1t

F.v.K
z
A.v.σ
≥
⇒
[]
d
N.K
z
N
≥
(8.15)
Trong âọ: N : cäng sút tạc dủng trãn bạnh dáùn [kW]
[] []
1t
N= A.v.σ
: cäng sút cọ êch cho phẹp [kW]:
[
][]
α uLz
0
N N .C .C .C .C
=

[
]
0
N
: cäng sút cọ êch cho phẹp xạc âënh bàòng thỉûc nghiãûm cho mäùi loải tiãút diãûn âai, ỉïng
våïi d

1
xạc âënh v váûn täúc v khạc nhau, våïi âiãưu kiãûn säú âai z =1, t säú truưn u =1, gọc äm
α
1
= 180
0
, chiãưu di l
0
, lm viãûc khäng cọ va âáûp (tra bng trong cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút
mạy).
 Vç âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú ca âai khạc våïi âiãưu kiãûn thê nghiãûm âãø xạc âënh
[
]
0
N
, do
âọ cáưn hiãûu chènh lải [N] bàòng cạc hãû säú tỉång ỉïng :
C
α
: hãû säú xẹt âãún nh hỉåíng ca gọc äm α
1

(
khi α
1
tàng ⇒ kh nàng kẹo ca bäü truưn tàng
).

u
C

: hãû säú xẹt âãún nh hỉåíng ca tè säú truưn u
(
khi u tàng ⇒ d
2
tàng, âai êt bë ún hån khi vng qua bạnh âai låïn
).

L
C
: hãû säú xẹt âãún nh hỉåíng ca chiãưu di âai L
(
khi L/L
0
tàng ⇒ táưn säú thay âäøi ỉïng sút trong âai gim ⇒ tøi th bäü truưn tàng lãn)

C
z
: hãû säú xẹt âãún sỉû phán bäú khäng âãưu ca ti trng cho cạc âai
(
khi z tàng ⇒ ti trng cng phán bäú khäng âãưu trãn cạc âai
)
 Säú âai z khäng nãn quạ 6 âai, vç khi z cng låïn ti trng cng phán bäú khäng âäưng âãưu
cho cạc âai, âäưng thåìi lm tàng chiãưu räüng bạnh âai.
8.4. Trçnh tỉû thiãút kãú truưn âäüng âai
 Säú liãûu cho trỉåïc
Cäng sút truưn låïn nháút N [kW], säú vng quay trong mäüt phụt n
1
ca bạnh dáùn, t säú
truưn u, cäng dủng v âiãưu kiãûn lm viãûc ca bäü truưn, cạch bäú trê bäü truưn.
 u cáưu xạc âënh

Váût liãûu âai (loải âai) v cạc kêch thỉåïc cå bn ca tiãút diãûn âai, kêch thỉåïc ca bạnh âai,
khong cạch trủc a, chiãưu di âai L, säú âai Z (våïi âai thang), lỉûc tạc dủng lãn trủc ca bäü
truưn.
1. Trçnh tỉû thiãút kãú bäü truưn âai dẻt
a) Chn loải âai theo âiãưu kiãûn lm viãûc. Khi v < 30m/s, nãn dng âai vi cao su.
b) Xạc âënh d
1
theo cäng thỉïc kinh nghiãûm :
1
3
1
1
d (1100 1300)
N
n
=÷
. Chn d
1
theo trë säú
tiãu chøn.
Kiãøm nghiãûm váûn täúc âai :
11
πdn
v2530m/s
60.1000
=≤÷
. Nãúu v quạ låïn cáưn chn d
1
nh hån.
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût

93
c) Tênh
21
d= u.d(1- ξ)
(våïi âai dẻt bàòng vi cao su :
ξ = 0,01
)
Chn d
2
theo trë säú tiãu chøn.
Tênh lải säú vng quay thỉûc tãú :
,
1
21
2
d
n= (1- ξ).n
d

Nãúu
,
2
n
sai lãûch nhiãưu so våïi n
2
(låïn hån 3÷5%), cáưn chn lải d
1
v d
2
.

d) Xạc âënh khong cạch trủc a v chiãưu di âai L :
Cọ thãø chn a theo chiãưu di täúi thiãøu L
min
:
min
L = L
, våïi L
min
tênh theo âiãưu kiãûn âm bo
säú vng chảy ca âai
v
35
L
=÷
láưn/giáy hay
min
L = v/(3 5)
÷
Sau âọ, xạc âënh a theo L
min
.
Kiãøm tra âiãưu kiãûn :
12
a 2(d +d )≥
nhàòm gim táưn säú thay âäøi ỉïng sút trong âai cọ låüi vãư
tøi th v bo âm α
1
khäng quạ nh nh hỉåíng âãún kh nàng kẹo ca âai. Nãúu khäng tha
mn âiãưu kiãûn ny, láúy
12

a = 2(d +d )
v tênh lải L.
Âãø näúi âai, cáưn tàng L thãm mäüt lỉåüng 100÷400mm, ty theo cạch näúi.
e) Tênh gọc äm α
1
. Kiãøm nghiãûm âçãưu kiãûn :
1
150α≥
D
(gọc äm quạ nh s lm gim kh
nàng ti ca bäü truưn âai). Nãúu khäng tha mn âiãưu kiãûn ny, cáưn tàng a hay dng puli càng
âai.
f) Xạc âënh chiãưu cao h v bãư räüng b ca âai dẻt (chn trỉåïc chiãưu cao h theo trë säú tiãu
chøn v sau âọ tênh b theo âiãưu kiãûn (8.14), láúy b theo trë säú tiãu chøn).
g) Tênh bãư räüng B ca bạnh âai : B = 1,1b + (10÷15)mm.
h) Tênh lỉûc tạc dủng lãn trủc ca bäü truưn âai theo cäng thỉïc (8.12).
2. Trçnh tỉû thiãút kãú bäü truưn âai thang
a) Chn loải tiãút diãûn âai theo cäng sút cáưn truưn N
1
v säú vng quay n
1
(tra bng trong
cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút mạy). Cọ thãø chn vi phỉång ạn âãø tênh toạn v cúi cng quút
âënh phỉång ạn täúi ỉu.
b) Xạc âënh âỉåìng kênh d
1
ca bạnh âai nh : tra bng trong cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút
mạy ty theo loải tiãút diãûn âai âỉåüc chn s cọ d
1min
, láúy: d

1
= 1,2d
1min
, d
1
theo trë säú tiãu chøn.
Tênh váûn täúc âai v. Nãúu v > 25m/s nãn dng d
1
nh hån.
Tênh d
2
. Láúy d
2
theo trë säú tiãu chøn.
Kiãøm nghiãûm lải säú vng quay thỉûc tãú
,
1
21
2
d
n= (1- ξ).n
d
(sai säú khäng âỉåüc vỉåüt quạ 4% so
våïi u cáưu).
c) Xạc âënh a khong cạch trủc a v chiãưu di L ca âai : a âỉåüc chn dỉûa trãn u cáưu vãư
kãút cáúu ca mạy hồûc dỉûa vo u v d
1
âãø tra bng tçm ra a.
Kiãøm tra âiãưu kiãûn :
12 12

2(d+d) a 0,55(d+d) + h≥≥
våïi h l chiãưu cao ca âai thang.
Tênh L theo a v quy trn L theo tiãu chøn, sau âọ tênh chênh xạc a theo L tiãu chøn.
d) Tênh gọc äm α
1
. Kiãøm nghiãûm âiãưu kiãûn :
1
120
α
≥
D
.
e) Xạc âënh säú âai z cáưn thiãút:
[]
d
N.K
z
N
≥

Z phi l säú ngun v khäng nãn quạ 5÷12 âai.
f) Tênh bãư räüng B ca bạnh âai v âỉåìng kênh ngoi ca bạnh âai.
g) Tênh lỉûc tạc dủng lãn trủc ca bäü truưn âai theo cäng thỉïc (8.12).
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt
94
8.5. aùnh giaù bọỹ truyóửn õai
ặu õióứm
+ Kóỳt cỏỳu õồn giaớn, giaù thaỡnh haỷ
+ Laỡm vióỷc óm, khọng ọửn nhồỡ õọỹ deớo cuớa õai

thờch hồỹp vồùi vỏỷn tọỳc v lồùn
+ Coù khaớ nng truyóửn õọỹng giổợa hai truỷc xa nhau
+ óử phoỡng õổồỹc quaù taới cho maùy, nhồỡ õai trổồỹt trồn trón baùnh õai khi quaù taới.
Nhổồỹc õióứm
+ Khuọn khọứ kờch thổồùc lồùn (cuỡng õióửu kióỷn laỡm vióỷc, õổồỡng kờnh baùnh õai lồùn hồn 5 lỏửn
õổồỡng kờnh baùnh rng)
+ Tyớ sọỳ truyóửn u khaùc hũng sọỳ, do sổỷ trổồỹt õaỡn họửi khọng traùnh khoới cuớa õai.
+ Lổỷc taùc duỷng lón truỷc vaỡ ọứ lồùn, do phaới cng õai vồùi lổỷc cng ban õỏửu F
0
(lồùn gỏỳp tổỡ 2
õóỳn 3 lỏửn so vồùi lổỷc taùc duỷng tổỡ bọỹ truyóửn baùnh rng truyóửn õóỳn truỷc vaỡ ọứ.
+ Tuọứi thoỹ õai thỏỳp (trong khoaớng tổỡ 1000h õóỳn 5000h).
Phaỷm vi sổớ duỷng
Truyóửn õọỹng õai õổồỹc duỡng khi cỏửn truyóửn õọỹng giổợa hai truỷc caùch nhau khaù xa. Trong hóỷ
truyóửn õọỹng cồ khờ, õai thổồỡng õỷt ồớ cỏỳp nhanh (chởu taới nhoớ hồn) hay bọỳ trờ saùt vồùi õọỹng cồ
nhũm õóử phoỡng quaù taới cho maùy.
Truyóửn õọỹng õai õổồỹc sổớ duỷng õóứ truyóửn cọng suỏỳt dổồùi 50 kW, vỏỷn tọỳc tồùi 30m/s.