Bài giảng Chi tiết máy - Chương 5: Bộ truyền xích - Nguyễn Văn Thạnh

Nội dung text: Bài giảng Chi tiết máy - Chương 5: Bộ truyền xích - Nguyễn Văn Thạnh

1. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Chương 5 B TRUYN XÍCH 5.1 KHÁI NIM CHUNG 5.1.1 Cơng dng: Hình 5.1 Sơ đ b truyn xích 1 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
2. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Dùng đ truyn chuyn đng và cơng sut gia hai trc khá xa nhau. Làm vic theo nguyên lý ăn khp. Phm vi s dng (so sánh gia xích và đai): + ðai thích hp làm vic vn tc ln (ti trng bé). + Xích thích hp làm vic vn tc bé (ti trng ln). Ví d: Hình 5.2 Sơ đ hp lý ca h thng truyn đng 2 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
3. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.1.2 Phân lai: Xích truyn đng : + Xích ng, + Xích con lăn ( đưc s dng ph bin), + Xích răng (đưc s dng khi cĩ yêu cu truyn đng chính xác cao). 5.1.3 Ưu và nhưc đim: Ưu đim: + Khơng cĩ hin tưng trưt nên t s truyn c đnh ( uTB = CONST ), + Kích thưc nh, gn, + Kh năng ti ln, + Lc tác đng lên trc bé. Nhưc đim: + T s truyn tc thi khơng n đnh, + Chăm sĩc và bo dưng phc tp, + Giá thành cao. 3 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
4. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.2 Kt cu xích ng con lăn: Má ngịai lp cht vi cht, Má trong lp cht vi ng lĩt (bn l), ng lĩt lp lng vi cht xích (chng mài mịn), Con lăn lp lng vi ng lĩt (chng s va đp). Vt liu ca ng lĩt và con lăn khác nhau. 5.3 Thơng s hình hc: Bưc xích: pc là khong cách gia hai cht xích (cĩ giá tr tiêu chun , xem bng 5.4 trang 181 [I]), + Ví d: bưc xích xe gn máy là pc = 2/1 inch = 12 7, mm ðưng kích cht xích: d 0 , Chiu dài ng lĩt: b0 (cĩ giá tr tiêu chun , xem bng 5.1 trang 168 [I]), S răng đĩa xích: z (đm đưc), Khong cách trc: a (tương t như khong cách trc trong b truyn đai), Chiu dài dây xích: L , S mc xích: X . 4 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
5. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Hình 5.3 Thơng s hình hc b truyn xích Cơng thc tính đưng kính vịng chia đĩa xích: + Ta cĩ: p p d = c hoc d = c  π   0  sin 180   sin   z   z  5 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
6. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY + Ngưi ta s dng cơng thc gn đúng sau: p z d ≈ c π n z u = 1 = 2 n2 z1 Cơng thc tính s mc xích X : + Ta cĩ: L = pc X (d + d ) (d − d )2 2a + 1 2 π + 2 1 L ⇒ X = = 2 4a pc pc 2 2a z + z  z − z  p ⇒ X = + 1 2 +  2 1  c pc 2  2π  a + Sau khi tính xong phi làm trịn X thành s nguyên gn nht. Cơng thc tính khong cách trc a : 2 2  z + z   z + z   z − z   a = .0 25p  X − 1 2  +  X − 1 2  − 8 2 1   c  2 2 2π         6 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
7. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.4 ðng lc hc b truyn xích: 5.4.1 Vn tc và t s truyn trung bình: Vn tc trung bình: p z n ⇒ v = c 1 1 π d n 1 .6 104 v = 1 1 1 6.104 p z n ⇒ v = c 2 2 2 6.104 trong đĩ: + v1 : vn tc dài trên bánh 1, (m / s); + v2 : vn tc dài trên bánh 2, (m / s); + pc : bưc xích, (mm); + z : s răng đĩa xích; (cбi) + n : s vịng quay ca đĩa xích, (vтng/ phъt) Do b truyn xích làm vic theo nguyên lý ăn khp nên khơng cĩ s trưt xy ra. Suy ra: v1 = v2 ⇔ z1 n1 = z2 n2 n z ⇔ u = 1 = 2 = const n2 z1 trong đĩ u là t s truyn trung bình. 7 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
8. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.4.2 Vn tc và t s truyn tc thi: Hình 5.4 vn tc dài ca đĩa xích và dây xích trên bánh dn trong đĩ: + ω : vn tc gĩc tc thi; + v1 : vn tc dài ca đĩa xích; + vx : vn tc dài ca dây xích. Ta cĩ: π π vx = v1 cos β, vi − ≤ β ≤ + z1 z1 8 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
9. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Tương t, trên bánh 2, ta cũng cĩ: Hình 5.5 Vn tc dài ca đĩa xích và dây xích trên bánh b dn π π vx = v1 cosγ , vi − ≤ γ ≤ + z2 z2 Suy ra, vn tc tc thi trên bánh 2 là: cosα v = v ()≠ const 2tt 1 cosγ 9 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
10. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY z1 = z2  ch khi: thмv2tt = const do: β = γ (vi m là mt s nguyên). L = m pc  T s truyn tc thi utt : d v = R ω = 1 1 1 1 2 d v = R ω = 2 2 2 2 2 cos β ⇒ d ω = d ω 2 2 1 1 cosγ ω1 d 2 cos β utt = = ()≠ const ω2 d1 cosγ ω1 z2 cos β utt = = ()≠ const ω2 z1 cosγ Kt lun: ði vi nhng thit b khơng yêu cu đ chính xác truyn đng cao (khơng yêu cu t s truyn u chính xác), thì cĩ th s dng b truyn xích. 5.5 ðng lc hc b truyn xích: Xem sách 10 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
11. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.6 Tính tĩan truyn đng xích: 5.6.1 Dng hng và ch tiêu tính: 5.6.1.1 Dng hng: Mịn bn l: làm tăng bưc xích: pc → pc + pc , dn đn hin tưng tut xích. R b mt, v con lăn: do vn tc làm vic ln. 5.6.1.2 Ch tiêu tính: Tính theo áp sut cho phép (đ tránh làm mịn bn l): Hình 5.6 Áp sut sinh ra trên b mt cht ðiu kin bn: p ≤ [p] trong đĩ: p là áp sut sinh ra trên b mt gia cht và bn l. Tính theo kh năng va đp (tránh v con lăn): ðiu kin bn: G ≤ [G] trong đĩ: + G : đng năng sinh ra, 11 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
12. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY + [G]: đng năng va đp cho phép. ð tính tốn đơn gin hơn, ngưi ta dung cơng thc: i ≤ [i] trong đĩ: +i : s ln va đp trong 1 giây ca 1 má xích, +[i]: s ln va đp cho phép trong 1 giây ca 1 má xích, tra bng 5.6 trang 182. 5.6.2 Tính xích ng con lăn theo áp sut cho phép: Hình 5.7 Áp sut sinh ra tren b mt gia cht và bn l 12 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
13. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Ta cĩ: F F p = t = t A d 0b0 + p : áp sut sinh ra trên b mt tip xúc ca hai hình tr cĩ đưng kính gn băng nhau , Mpa . + A : din tích bn l xích 1 dãy, mm 2 + d 0 : đưng kính cht, mm + b0 : chiu dài cht, mm + Ft : lc vịng cĩ ích, N . ðiu kin bn: p ≤ [p] trong đĩ: [p] là áp sut cho phép sinh ra trên b mt gia cht và bn l, Ft Ft Ft p = = = 2 ≤ []p d 0b0 A ,0 28pc trong đĩ: pc là bưc xích. 13 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
14. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Do cĩ s khác nhau v điu kin thit k và thí nghim nên ngưi ta đưa vào các h s điu chnh: [p ] p ≤ []p = 0 K K x trong đĩ: + [p0 ]: áp sut cho phép ca vt liu ch to ng lĩt, tra bng 5.3 trang 180, + K x : h s xét đn s dãy xích x (nu x = 4,3,2,1 thì K x tương ng bng K x = 3;5,2;7,1;1 ), + K : h s điu kin s dng xích, K = K r K 0 K a K lv K dc Kb trong đĩ: + K r : h s hiu chnh xét đn ch đ ti trng (tĩnh, thay đi hay va đp), + K 0 : h s hiu chnh xét đn cách b trí b truyn xích (nm ngang, thng đng hay xiên gĩc), + K a : h s hiu chnh xét đn chiu dài khong cách trc, + K lv : h s hiu chnh xét đn s ca làm vic (1, 2 hay 3 ca), + K dc : h s hiu chnh xét đn kh năng điu chnh khang cách trc (cĩ kh năng điu chnh hay khơng cĩ kh năng điu chnh đưc), + K b : h s hiu chnh xét đn ch đ bơi trơn (gián đan, nh git, ngâm du). 14 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
15. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Xác đnh bưc xích pc : Ft [p0 ] p = 2 = K x ,0 28pc K Xйttrкnbбnh :1 d1  T1 = Ft  T1 T1 2  ⇒ Ft = 2 = 2π  d1 pc z1 π d1 = pc z1  + Cách 1: tính theo mơ men xon:  K T1  pc ≥ ,2 82 3 ,  z K []p  1 x 0 P T = ,9 55.106 1  1  n1 trong đĩ: • T1 : mơ men xon trên trc dn b truyn xích, N.mm; • n1 : s vịng quay trên trc dn b truyn xích, vịng/phút; • P1 : cơng sut trên trc dn b truyn xích, Kw. 15 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
16. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY + Cách 2: tính theo cơng sut: K P1 pc ≥ 600 3 z1 K x []p0 n1 Sau khi tính tĩan, chn bưc xích pc tiêu chun gn nht tha các điu kin trên. Xác đnh bưc xích pc bng các tra bng: Ta cĩ: F [p ]  t ≤ 0 K A K x   π d1 n1  Ft v1 K x A[]p0 pc z1 n1 v1 = 4  ⇒ ≤ 4 (5.1) .6 10  1000 K 1000 .6 10 π d1 = pc z1    Ft v1 K x z1 n1 A[p0 ] pc z01 n01 T (5.1) ⇒ P1 = ≤ 4 1000 K z01 n01 1000 .6 10 trong đĩ: + z1 : s răng đĩa xích dn ca b truyn thit k; + n1 : s vịng quay đĩa xích dn ca b truyn thit k; + z01 : s răng đĩa xích dn ca b truyn thí nghim, z01 = 25; + n01 : s vịng quay đĩa xích dn ca b truyn thí nghim. 16 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
17. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY ðt : z01 + K z = : h s s răng đãi dn, z1 n1 + K n = : h s s vịng quay trc dn, n01 + Ft0 = A[p0 ]: lc vịng trên b truyn thí nghim, + pc z01 n01 : vn tc ca b truyn thí nghim A[p ] p z n + []P = 0 c 01 01 : cơng sut ca b truyn thí nghim,(giá tr này tra bng 5.4 trang 181). 0 1000 6.104 T các ơng thc trên, suy ra: K P ≤ x []P 1 K K K 0 z n K K z K n ⇒ P1 ≤ []P0 K x K K z K n ðt : Pt = P1 là cơng sut tính tĩan. K x Tính ra giá tr Pt , tra bng 5.4 theo điu kin : Pt ≤ [P0 ] đ đm bo cho b truyn xích đ bn. 17 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
18. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY 5.6.3 Kim tra s ln va đp trong 1 giây: Hình 5.8 S ln va đp ca mc xích Ta thy: sau 1 vịng chy ca dây xích, mi mc xích vào khp 2 ln như va đp đn 4 ln (mc trưc va đp truyn cho mc sau cng đưc coi là 1 ln va đp). 18 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
19. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY Vì vy,s ln va đp trong 1 giây đưc tính như sau: v i = 4 L p z n 1000 ⇒ i = 4 c 60.1000 pc X z n ⇔ i = 15X trong đĩ: + i : s ln va đp trong 1 giây, + v : vn tc dài ca dây xích, + L :chiu dài dây xích, + X : s mc xích, + pc : bưc xích. Tính và tra bng tha điu kin: i ≤ [i] trong đĩ: [i] là s ln va đp cho phép trong 1 giây, tra bng 5.6 trang 182. 5.7 Trình t thit k b truyn xích: xem sách 19 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH
20. NGUYN VĂN THNH BÀI GING CHI TIT MÁY HT CHƯƠNG 5 20 CHƯƠNG 5: B TRUYN XÍCH