Bài giảng chi tiết máy: chương 3 - Truyền động đai

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<i>Hìn h 3 .1</i>
<b>Chương 3</b>

<b>TRUY N Đ NG ĐAI</b>

<b>Ề</b>

<b>Ộ</b>

<b>3.1 Khái niệm chung</b>

<b>3.1.1 C u t o chính và nguyên lý làm vi c c a b truy n đai ấ ạ</b> <b>ệ ủ</b> <b>ộ</b> <b>ề</b>
<b>_</b> B truy n đai ho t đ ng theo nguyênộ ề ạ ộ

lý ma sát: công su t t bánh ch đ ngấ ừ ủ ộ

(1) truy n cho bánh b đ ng (2) nh vàoề ị ộ ờ

ma sát sinh ra gi a dây đai (3) và bánhữ

đai (1), (2).

_ Ma sát sinh ra gi a hai b m t xácữ ề ặ

đ nh theo công th c:ị ứ

.

<i>ms</i>

<i>F</i>

=

<i>f N</i>

Nh v y, đ có l c ma sát thì c n thi tư ậ ể ự ầ ế

ph i có áp l c pháp tuy n. Trong b truy n đai, đ t o l c pháp tuy n thì ph i t oả ự ế ộ ề ể ạ ự ế ả ạ

l c căng đai ban đ u, ký hi u là Sự ầ ệ 0.

<b>3.1.2 u nhƯ</b> <b>ược đi m và ph m vi s d ng ể</b> <b>ạ</b> <b>ử ụ</b>
<i>a. u đi mƯ</i> <i>ể</i>

_ Có th truy n đ ng gi a các tr c cách xa nhau (<15m)ể ề ộ ữ ụ

_ Làm vi c êm, không gây n nh vào đ d o c a đai nên có th truy n đ ng v iệ ồ ờ ộ ẽ ủ ể ề ộ ớ

v n t c l n.ậ ố ớ

_ Nh vào tính ch t đàn h i c a đai nên tránh đờ ấ ồ ủ ược dao đ ng sinh ra do t i tr ngộ ả ọ

thay đ i tác d ng lên c c u.ổ ụ ơ ấ

_ Nh vào s trờ ự ượ ơt tr n c a đai nên đ phòng s quá t i x y ra trên đ ng c .ủ ề ự ả ả ộ ơ
_ K t c u và v n hành đ n gi n.ế ấ ậ ơ ả

<i>b. Nhược đi mể</i>

_ Kích thước b tuy n đai l n so v i các b truy n khác: xích, bánh răng.ộ ề ớ ớ ộ ề

_ T s truy n thay đ i do hi n tỉ ố ề ổ ệ ượng trượ ơt tr n gi a đai và bánh đai (ngo i tr đaiữ ạ ừ

răng)

_ T i tr ng tác d ng lên tr c và l n (thả ọ ụ ụ ổ ớ ường g p 2-3 l n so v i b truấ ầ ớ ộ ỵền bánh
răng) do ph i có l c căng đai ban đ u (t o áp l c pháp tuy n lên đai đ t o l cả ự ầ ạ ự ế ể ạ ự

ma sát)

_ Tu i th c a b truy n đai th p.ổ ọ ủ ộ ề ấ

Hi n nay, b truy n đai thang đệ ộ ề ượ ử ục s d ng r ng rãi, đai d t ngày càng ít sộ ẹ ử

d ng. Khuynh hụ ướng dùng b truy n đai răng ngày càng ph bi n vì t n d ng độ ề ổ ế ậ ụ ược
u đi m c a b truy n bánh răng và b truy n đai.

ư ể ủ ộ ề ộ ề

<i>c. Ph m vi s d ngạ</i> <i>ử ụ</i>

Bô truyên đai tḥ ̀ ường dung đê truyên ̀ ̉ ̀ công suât không qua 40 ́ ́ - 50 Kw, vân tôc̣ ́

thông thường khoang ̉ 5 - 30 m/s. Ty sô truyên i cua đai det th̉ ́ ̀ ̉ ̣ ường không qua 5, đôí ́

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<i>a. Đai d t:ẹ</i> có ti t di n ngang hình ch nh t, chi u r ng b, chi u dày h (hìnhế ệ ữ ậ ề ộ ề

3.2a) V t li u ch t o đai d t là: da, s i bông, s i len, s i t ng h p, v i cao su.ậ ệ ế ạ ẹ ợ ợ ợ ổ ợ ả

Trong đó đai v i cao su đả ược dùng r ng rãi nh t. Kích thộ ấ ước b và h c a ti t di n đaiủ ế ệ

được tiêu chu n hóa.ẩ

.

<i>b. Đai thang :</i> có ti t di n ngang hình thang cân (hình 3.2b). V t li u ch t oế ệ ậ ệ ế ạ

đai thang là v i cao su. G m các l p s i bông x p ho c b n ch u kéo, l p cao suả ồ ớ ợ ế ặ ệ ị ớ

dùng đ liên k t và ch u nén, tăng ma sát. Đai thang làm vi c theo hai m t bên. ể ế ị ệ ặ

Hình d ng, ti t di n và chi u dài đai thang đạ ế ệ ề ược tiêu chu n hóa.ẩ

<i>c. Đai trịn</i>: có ti t di n hình tròn, ch s d ng trong các máy cơng su t nhế ệ ỉ ử ụ ấ ỏ

(hình 3.2c).

<i> d. Đai hình lược</i>: là trường h p đ c bi t c a b truy n đai thang. Các đaiợ ặ ệ ủ ộ ề

được làm li n nhau nh răng lề ư ược (Hình 3.3b). M i răng làm vi c nh m t đaiỗ ệ ư ộ

thang. S răng thố ường dùng 2÷20, t i đa là 50 răng. Ti t di n răng đố ế ệ ược tiêu chu nẩ

hóa.

<i>e. Đai răng:</i> là m t d ng bi n th c a b truy n đai. Dây đai có hình d ngộ ạ ế ể ủ ộ ề ạ

g n gi ng nh thanh răng, bánh đai có răng g n gi ng nh bánh răng. B truy n đaiầ ố ư ầ ố ư ộ ề

răng làm vi c theo nguyên t c ăn kh p là chính, ma sát là ph , l c căng trên đai kháệ ắ ớ ụ ự

nh (Hình 3.3 b). C u t o c a đai răng bao g m các s i thép b n ch u t i, n n vàỏ ấ ạ ủ ồ ợ ệ ị ả ề

răng b ng cao su ho c ch t d o. Thông s c b n c a đai răng đằ ặ ấ ẻ ố ơ ả ủ ược tiêu chu n hóa, ẩ
<i><b>* Theo cách b trí truy n đ ng</b><b>ố</b></i> <i><b>ề</b></i> <i><b>ộ</b></i>

<i>Hìn h 3 .3 a ,b</i>

<i>Hìn h 3 .4</i>

a) b) c) d)

F
b

<i>h</i>

<i>Hìn h 3 .2</i> c)

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

- Đai b t th ng: dùng đ truy n chuy n đ ng gi a hai tr c song song, hai bánh đaiắ ẳ ể ề ể ộ ữ ụ

quay cùng chi u (hình 3.4a). ề

- Đai b t chéo: dùng đ truy n chuy n đ ng gi a hai tr c song song, hai bánh đaiắ ể ề ể ộ ữ ụ

quay ngược chi u (hình 3.4b).ề

- Đai b t n a chéo: dùng đ truy n chuy n đ ng gi a hai tr c chéo nhau (hình 3.4c,ắ ử ể ề ể ộ ữ ụ

d).

- Đai b t gãy góc nh có con lăn d n hắ ờ ẫ ướng, dùng truy n chuy n đ ng gi a hai tr cề ể ộ ữ ụ

c t nhau (hình 3.4d).ắ

- Đai truy n đ ng cho nhi u tr c song song. ề ộ ề ụ

<b>3.2 Các thông s hình h c chính c a b truy n đai ố</b> <b>ọ</b> <b>ủ</b> <b>ộ</b> <b>ề</b>
<b>3.2.1 Đường kính bánh đai </b>

- Đường kính bánh đai nh dỏ 1 : có th xác đ nh theo cơng th c th c nghi m Xavêrinể ị ứ ự ệ

d1 = (1100 ÷ 1300) 3 1

1

<i>N</i>

<i>n</i> ho c dặ 1 = (5,2 ÷ 6,4)

3
1

<i>M</i> _(3-1)

v i ớ d1 : đường kính bánh đai nh (mm)ỏ

n1 : s vòng quay bánh đai nh (vòng /phút)ố ỏ

M1 : Mômen xo n trên tr c d n (Nmm)ắ ụ ẫ

N1 : Công su t trên tr c d n (Kw)ấ ụ ẫ

- Đường kính bánh đai l n dớ 2 được tính theo cơng th c:ứ

d2 = d1.i.(1-ξ) (3-2)

v iớ i = 1

2

<i>n</i>

<i>n</i> : t s truy nỉ ố ề

ξ= (0,01÷0,05): h s trệ ố ượt; ta có th l y g n đúng: dể ấ ầ 2 ≈ i.d1

Các đường kính bánh đai d1 và d2 nên quy tròn theo tiêu chu n (tra b ng), thẩ ả ường

ch n dọ 1 v phía tăng, dề 2 v phía gi m.ề ả
<b>3.2.2 Góc ơm </b>

- N u tính theo đ ta có góc ơm bánh đai nh : ế ộ ỏ

α1 = 1800 -

(

2 1

)

.570
<i>d</i> <i>d</i>

<i>A</i>

−

(3-3)
- N u tính theo đ ta có góc ơm bánh đai l n: ế ộ ớ

α2 = 1800 +

(

2 1

)

.570
<i>d</i> <i>d</i>

<i>A</i>

−

(3-4)
C n ki m tra đi u ki n: αầ ể ề ệ 1 ≥ 1500 đ i v i đai d t; αố ớ ẹ 2 ≥ 1200 đ i v i đai thang.ố ớ
<b>3.2.3 Chi u dài đai ề</b>

_ Gi s bi t dả ử ế 1, d2 và A c n xác đ nh L: ầ ị

L = 2A +

2

π

(d2 + d1) +

(

)

<i>A</i>

<i>d</i>
<i>d</i>

4

2
1

2 − _(mm) _(3-5)

_ Đ i v i đai d t, ta c t dây theo chi u dài v a tính và c ng thêm m t kho ng 100 ÷ố ớ ẹ ắ ề ừ ộ ộ ả

400 mm đ n i dây đai.ể ố

_ Đ i v i đai thang, vì chi u dài đai thang ch n theo tiêu chu n. Nên ta ph i tính l iố ớ ề ọ ẩ ả ạ

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>3.2.4 Kho ng cách tr c ả</b> <b>ụ</b>

_ Gi s bi t dả ử ế 1; d2; L c n xác đ nh A:ầ ị

(

)

(

)

2

₍

₎

2

1 2 2 1

2 1

1

2

4 2 2

<i>d</i> <i>d</i> <i>d</i> <i>d</i>

<i>A</i> <i>L</i> π <i>L</i> π <i>d</i> <i>d</i>

� ₊ _� ₊ _� �
� �
= �− + �− �− − �
� �
� �
�
(3-6)

_ Kho ng cách tr c A càng l n thì αả ụ ớ 1 càng l n, t n s thay đ i ng su t trong đaiớ ầ ố ổ ứ ấ

gi m. Do đó đ i v i đai d t nên l y A≥ 2(dả ố ớ ẹ ấ 1 + d2). Đ i v i đai thang kho ng cáchố ớ ả

tr c A t i thi u: Aụ ố ể min = 0,55(d1 + d2) + h (h: chi u cao đai thang)ề

_ Đ h n ch kích thể ạ ế ước, gi m giá thành và ngăn ng a dao đ ng ngang c a đai, đ iả ừ ộ ủ ố

v i đai thang c n h n ch A ≤ Aớ ầ ạ ế max = 2(d1 + d2).
<b>3.3 C h c truy n đ ng đai ơ ọ</b> <b>ề</b> <b>ộ</b>

<b>3.3.1 V n t c và t s truy n ậ ố</b> <b>ỷ ố</b> <b>ề</b>
<i>a. V n t c vòng trên các bánh đaiậ ố</i>

+ Trên bánh d n: vẫ 1 =

1000
.
60
1
1<i>n</i>
<i>d</i>
π

(m/s) (3-7)

+ Trên bánh b d n: vị ẫ 2 =

1000
.

60
2
2<i>n</i>
<i>d</i>
π
(m/s) (3-8)

trong đó: d1, d2 : đường kính bánh d n và bánh b d n (mm)ẫ ị ẫ

n1, n2 : s vòng quay bánh d n và bánh b d n (vòng/phút). ố ẫ ị ẫ

_ V n t c b truy n đai thang không vậ ố ộ ề ượt q 30m/s vì khi đó x y ra hi n tả ệ ượng dao
đ ng xo n, tăng l c ly tâm, nóng dây đai, gi m tu i th và hi u su t b truy n. V nộ ắ ự ả ổ ọ ệ ấ ộ ề ậ

t c t t nh t n m trong kho ng 20 ÷ 25m/s. N u v n t c nh h n 5m/s không ti nố ố ấ ằ ả ế ậ ố ỏ ơ ệ

s d ng b truy n đai. Đ i v i b truy n đai d t khi v n t c l n d hình thành cácử ụ ộ ề ố ớ ộ ề ẹ ậ ố ớ ễ

túi khí gi a b m t dây đai và bánh đai.ữ ề ặ

_ Ta có: v2 = v1 ( 1 – ξ )

v i ξ: h s trớ ệ ố ượt, (ξ = 0,01 ÷ 0,02)

<i>b. T s truy nỉ ố</i> <i>ề</i>

i =
2
1
<i>n</i>

<i>n</i>
=

₍

₎

ξ
−
1
1
2
<i>d</i>
<i>d</i>
=
1
2
<i>d</i>
<i>d</i>
(3-9)
Do đó t s truy n c a b truy n đai không ph i là m t h ng s . Tuy nhiên vì giá trỉ ố ề ủ ộ ề ả ộ ằ ố ị

ξ nh nên ta có th l y g n đúng i = ỏ ể ấ ầ

1
2
<i>d</i>
<i>d</i>

(3-10)

<b>3.3.2 L c tác d ng lên đai ự</b> <b>ụ</b>
<i><b>a. L c căng đai</b><b>ự</b></i>

_ Đ t o ma sát c n căng đai v i l c căng ban đ u Sể ạ ầ ớ ự ầ 0.

Khi b truy n làm vi c, bánh d n ch u tác d ng ch u tác d ng c a mômen Mộ ề ệ ẫ ị ụ ị ụ ủ 1, trong

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

làm đai tuân theo đ nh lu t Hooke, chi u dài L không đ i trong quá trình làm vi c taị ậ ề ổ ệ

có:

S1 = S0 + ΔS; : S2 = S0 - ΔS; => S1 + S2 = 2S0 v i (Sớ 1 ≥ S0 ≥ S2).

- Đi u ki n cân b ng c a nhánh đai trên bánh d n:ề ệ ằ ủ ẫ

M1 = 1

(

1 2

)

2 <i>S</i> <i>S</i>

<i>d</i> ₋

=> S1 - S2 =

1
1

2
<i>d</i>

<i>M</i>

= P
v iớ P: l c vòng (P=ự 1000.N

<i>v</i> )

T ừ S1 + S2 = 2S0 và S1 - S2 =

1
1

2
<i>d</i>
<i>M</i>

= P
=> S1 = S0 +

2
<i>P</i>

; S2 = S0
-2
<i>P</i>

Các bi u th c trên ch a nói lên m i liên h gi a kh năng t i c a b truy n v i cácể ứ ư ố ệ ữ ả ả ủ ộ ề ớ

nhân t v ma sát. Đ tìm m i quan h này t công th c Euler: Số ề ể ố ệ ừ ứ 1 = S2. efα

v i ớ f : h s ma sátệ ố

α : cung ti p xúcế

_ V y đi u ki n đ b truy n đai làm vi c đậ ề ệ ể ộ ề ệ ược là:

S0 ≥ 





−
+

1
1

2 α

α

<i>f</i>
<i>f</i>

<i>e</i>
<i>e</i>
<i>P</i>

=> S0 ≥ 








−
+

1
2
1

2 <i>_ef</i>α

<i>P</i>

(3-11)
Nh v y v i cùng m t giá tr Sư ậ ớ ộ ị 0 có th tăng kh năng t i c a b truy n (l c vòngể ả ả ủ ộ ề ự

P) b ng các bi n pháp: ằ ệ

_ Tăng α1 (dùng bánh căng đai)
_ Tăng f (đai thang có f = 3f).

<i>b. L c ly tâmự</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Chi u r ng b đề ộ ượ ấc l y theo tiêu chu n.ẩ
<i>* <b>Đ i v i đai thang</b><b>ố ớ</b></i>

C = Ct.Cv.Cα ( không xét Cb vì đai thang làm vi c b ng hai m t bên ).ệ ằ ặ
<i>L u ý:ư</i> đ i v i đai thang, di n tích làm vi c t ng c ng là Fố ớ ệ ệ ổ ộ t = Z.F

v i: ớ Z : s dây đaiố

F : ti t di n m t đai theo tiêu chu n ế ệ ộ ẩ

V y đi u ki n v s dây đai làậ ề ệ ề ố

Z ≥

0

]
.[
.
.
.
.

.
1000

<i>p</i>
<i>v</i>

<i>tC</i> <i>C</i>

<i>C</i>
<i>F</i>
<i>v</i>

<i>N</i>

σ

α (3-19)

Không nên ch n Z quá l n (Z ≤ 8);ọ ớ
<i><b>b. Tính đai theo đ b n lâu </b><b>ộ ề</b></i>

_ Do ng su t trong đai thay đ i khi làm vi c, sau m t s chu kỳ thay đ i ng su t,ứ ấ ổ ệ ộ ố ổ ứ ấ

đai có th b h ng do m i. ể ị ỏ ỏ

_ Đ đ m b o cho đai có th làm vi c để ả ả ể ệ ược trong kho ng th i gian đ dài, c n h nả ờ ủ ầ ạ

ch s vòng ch y c a dây đai trong m t giây theo đi u ki n ế ố ạ ủ ộ ề ệ

u =

<i>L</i>
<i>v</i>

≤ umax (3-20)

v i : ớ umax = 3 ÷ 10

v : v n t c đai ; L : chi u dài đai.ậ ố ề

_ Nh v y đi u ki n v chi u dài đai là: L ≥ Lư ậ ề ệ ề ề min =

max

<i>u</i>
<i>v</i>

(3-21)
Ch n tr s L theo tiêu chu n.ọ ị ố ẩ

<b>3.5 Trình t thi t k b truy n đai ự</b> <b>ế ế ộ</b> <b>ề</b>
<b>3.5.1 Truy n đ ng đai d tề</b> <b>ộ</b> <b>ẹ</b>

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 1:</b></i> Ch n lo i đai và xác đ nh đọ ạ ị ường kính bánh đai.

- Căn c vào cơng su t, t s truy n, đi u ki n làm vi c đ ch n lo i v t li u đaiứ ấ ỷ ố ề ề ệ ệ ể ọ ạ ậ ệ

cho thích h p.ợ

_ Xác đ nh đị ường kính bánh đai theo công th c Xavêrin bánh nh ( 3-1); bánh l n ( 3-ứ ỏ ớ

2 ).

_ Sau khi tính d1; d2 ph i ch n theo tiêu chu n b ng ( ); Tính l i t c đ th c t c aả ọ ẩ ả ạ ố ộ ự ế ủ

b truy n: ộ ề

(

)

1

2
1

2 1 <i>n</i>

<i>d</i>

<i>d</i>

<i>n</i> = −ξ _{; N u t c đ th c t so v i t c đ yêu c u không quá}_{ế ố} _{ộ ự ế} _{ớ ố} _ộ _ầ

±5% thì đường kính ch n trên là h p lý. ọ ợ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 2:</b></i> Xác đ nh chi u dài đai. ị ề

_ S b tính kho ng cách tâm A theo đi u ki n sau: ơ ộ ả ề ệ

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

_ Xác đ nh chi u dài hình h c đai theo công th c (3-5). Đ n i đai, ph i ch n tăngị ề ọ ứ ể ố ả ọ

chi u dài c a đai kho ng 100 ÷ 400mm.ề ủ ả

_ Tính góc ơm trên bánh đai nh (αỏ 1) theo cơng th c (3-3), góc ôm trên bánh đai nhứ ỏ

ph i đ m b o đi u ki n αả ả ả ề ệ 1 ≥ 1500.

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 3</b></i>: Nghi m tu i b n đai theo công th c (3-20;3-21) không k chi u dài l yệ ổ ề ứ ể ề ấ

thêm đ n i đai. Sau khi tính v n t c ph i ki m tra đi u ki n v ≤ 30m/s ( 3-7;3-8).ể ố ậ ố ả ể ề ệ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 4</b></i>: Tính di n tích ti t di n đai: F = b.δ. Tính b theo công th c (3-18) ; Sau khiệ ế ệ ứ

tính được b tra b ng tiêu chu n đả ẩ ược tr s b chính th c. ị ố ứ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 5</b></i>: Tính l c tác d ng lên tr c công th c ự ụ ụ ứ R ≈ 3 σ0 .Fđai sin 1
2

α

(N)

<b>3.5.2 Truy n đ ng đai thangề</b> <b>ộ</b>

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 1</b></i>: Ch n lo i đai và xác đ nh đọ ạ ị ường kính bánh đai.

_ Căn c vào cơng su t b truy n, d ki n v n t c b truy n ch n lo i đai theoứ ấ ộ ề ự ế ậ ố ộ ề ọ ạ

b ng (20-5); sau đó ch n đả ọ ường kính bánh đai nh dỏ 1 t đó xác đ nh dừ ị 2 = i.d1;

_ Ch n đọ ường kính d2 theo tiêu chu n sau đó tính l i t c đ th c t c a đai (nhẩ ạ ố ộ ự ế ủ ư

bước 1 tính đai d t). ẹ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 2</b></i>: Tính chi u dài đai. ề

_ S b tính kho ng cách tâm hai bánh đai ph i thõa đi u ki n: ơ ộ ả ả ề ệ

0,55(d1 + d2 ) + h ≤ A ≤ 2 (d1 + d2 )

v i h : chi u cao ti t di n đai. ớ ề ế ệ

_ Hi u ch nh l i kho ng cách tâm A theo công th c (3-6).ệ ỉ ạ ả ứ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 3</b></i>: Nghi m tu i b n đai theo công th c (3-20) và (3-21).ệ ổ ề ứ
<i><b>* B</b><b>ướ</b><b>c 4:</b></i> Tính s đai c n thi t theo công th c (3-19). ố ầ ế ứ

* <i><b>B</b><b>ướ</b><b>c 5</b></i>: Tính l c tác d ng lên đai theo công th c ự ụ ứ R ≈ 2 σ0 . Fđai sin 1
2

α

(N).

</div>

<!--links-->