41
Trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP.Hồ Chí Minh Khoa: Cơ Khí Môn:Chi Tiết Máy Nhóm thực hiện:Co08 - Nguyễn Lữ Phi Châu - Nguyễn Văn Đồng Hưng * - Nguyễn Duy Khanh - Nguyễn Thanh Liêm - Lê Văn Liêm *

Bo Truyen Xich

  • Upload
    bkmetalx

  • View
    39.598

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bo Truyen Xich

Trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP.Hồ Chí Minh

Khoa: Cơ KhíMôn:Chi Tiết Máy

Nhóm thực hiện:Co08- Nguyễn Lữ Phi Châu - Nguyễn Văn Đồng Hưng *- Nguyễn Duy Khanh- Nguyễn Thanh Liêm- Lê Văn Liêm *

Page 2: Bo Truyen Xich

1. Khái niệm chung

Page 3: Bo Truyen Xich

1.1 Cấu tạo chính và nguyên lý làm việc của bộ truyền xích

Cấu tạo chính của bộ truyền xích gồm: đĩa dẫn 1, đĩa bị dẫn 2 và xích 3 (hình 4.1). Ngoài ra, có thể có thêm bộ phận căng xích, bộ phận bôi trơn, hộp che. Có khi dùng một xích để truyền động từ một đĩa dẫn sang nhiều đĩa bị dẫn (hình 4.2).

a.Cấu Tạo:

Page 4: Bo Truyen Xich

b.Nguyên lý làm việc

Xích là một chuỗi các mắt xích nối với nhau bằng bản lề. Xích truyền chuyển động và tải trọng từ trục dẫn sang trục bị dẫn nhờ sự ăn khớp của các mắt xích với các răng trên đĩa xích (ăn khớp gián tiếp).

Page 5: Bo Truyen Xich

Bộ phận căn xích

Các trục của bộ truyền xích có thể song song nhau, có thể trong bộ truyền có nhiều bánh xích bị dẫn.

Ngoài ra trong bộ truyền xích có thể có bộ phận căng xích, bộ phận che chắn và bộ phận bôi trơn.

1. Khái niệm chung

Bộ phận che chắn

Page 6: Bo Truyen Xich

1.2 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng1. Ưu điểm

Có thể truyền động giữa hai trục song song cách nhau tương đối xa. Khuôn khổ kích thước nhỏ gọn hơn truyền động đai cùng công suất; Không có hiện tượng trượt, tỷ số truyền trung bình ổn định; Hiệu suất cao, có thể đạt 98% nếu được chăm sóc tốt và sử dụng hết khả năng tải; Lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ; Có thể cùng một lúc truyền chuyển động từ một trục dẫn đến nhiều trục bị dẫn.

Page 7: Bo Truyen Xich

Nhanh mòn bản lề, nhất là khi bôi trơn không tốt và làm việc ở nơi nhiều bụi; Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định nhất là khi số răng của đĩa xích nhỏ; Có tiếng ồn khi làm việc do va đập khi vào khớp nên hạn chế sử dụng ở bộ truyền ở tốc độ cao; Cần bôi trơn và điều chỉnh sức căng xích.

2. Nhược điểm

Page 8: Bo Truyen Xich

Truyền công suất và chuyển động giữa trục có khoảng cách xa, cho nhiều trục đồng thời trong trường hợp n < 500 v/p

Công suất truyền thông thường N < 100 kW Tỉ số truyền i≤6 khi v=(2÷6)m/s ; và i ≤ 3 khi �

v=(6÷25)m/s; Hiệu suất η=(0.95÷0.97)Truyền động xích được dùng khá nhiều trong

các phương tiện vận tải (xe đạp, môtô, ôtô …), máy nông nghiệp, các băng tải …

3. Phạm vi sử dụng

Page 9: Bo Truyen Xich

2. Các loại xích truyền động và đĩa xích

Tùy theo cấu tạo của dây xích, bộ truyền xích được chia thành các loại:

a.Xích ống con lănb.Xích ốngc. Xích răng

2.1 Các loại xích truyền động

Page 10: Bo Truyen Xich

a.Xích ống con lănMá xích trong

Má xích ngoài

Chốt xíchCon lăn

Ống lót

Page 11: Bo Truyen Xich

a.Xích ống con lănCác má xích được dập từ thép tấm, má xích

1 ghép với ống lót 4 tạo thành mắt xích trong. Các má xích 2 được ghép với chốt 3 tạo thành mắt xích ngoài. Chốt 3 và ống lót 4 tạo thành khớp bản lề, để xích có thể quay gập. Con lăn 5 lắp lỏng với ống lót 4, để giảm mòn cho răng đĩa xích 6 và ống lót 4. Số 6 biểu diễn tiết diện ngang của răng đĩa xích.

Page 12: Bo Truyen Xich

b. Xích ốngXích ống, có kết cấu tương

tự như xích ống con lăn, nhưng không có con lăn 5. Xích được chế tạo với độ chính xác thấp, giá tương đối rẻ.

Page 13: Bo Truyen Xich

c.Xích răngXích răng, khớp bảnlề được tạo thành do hai nửa chốt hình trụ tiếp xúc nhau. Mỗi mắt xích có nhiều má xích lắp ghéptrên chốt. Khả năng tải

của xíchrăng lớn hơn nhiều so với xích ống con lăn có

cùng kích thước. Giá thành củaxích răng cao hơn xích ống con lăn. Xích răng được tiêuchuẩn hóa rất cao.

Page 14: Bo Truyen Xich

c.Xích răng

Page 15: Bo Truyen Xich

Trong các loại trên, xích ống con lăn được dùng nhiều hơn cả. Xích ống chỉ dùng trong các máy đơn giản, làm việc với tốc độ thấp (1-2 m/s). Xích răng được dùng khi cần truyền tải trọng lớn, yêu cầu kích thước nhỏ gọn. Trong chương này chủ yếu trình bày xích ống con lăn.

Page 16: Bo Truyen Xich

2.2 Đĩa xích Đĩa xích có cấu tạo gần giống bánh răng, chỉ

khác ở phần vành răng. Kích thước và biên dạng răng phụ thuộc vào loại xích. Vật liệu làm đĩa xích thường là thép cacbon hay thép hợp kim, sau khi gia công tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC.

Đĩa xích con lăn

Đĩa xích răng

Page 17: Bo Truyen Xich

Biên dạng đĩa xích con lăn gồm các cung có bán kính r1 , r2 và r3. Do kích thước của xích được quy định theo tiêu chuẩn nên các số liệu để tính toán đĩa xích được tra trong bảng thông số xích.

2.2 Đĩa xích

Đường kính vòng chia đĩa xích:

t : Bước xích (mm) Z : Số răng đĩa xích

Page 18: Bo Truyen Xich

3. Các thông số hình học chính của bộ truyền xích

Bước xích (t) là thông số chủ yếu của bộ truyền xích. Bước xích càng lớn, khả năng truyền lực càng tăng nhưng va đập càng nhiều. Do đó khi truyền động với tốc độ cao thì chọn bước xích nhỏ.

Để tăng khả năng tải có thể tăng số dãy xích (xích ống con lăn) hoặc tăng chiều rộng xích (xích răng)

Bước xích được tiêu chuẩn hóa, khi tính toán tra theo bảng tiêu chuẩn.

3.1 Bước xích của dây xích

t

Page 19: Bo Truyen Xich

Thông thường Z1 < Z2, nếu số răng nhỏ thì xích mau bị mòn (vì góc xoay bản lề lớn) và làm tăng tải trọng động cũng như va đập.

Do đó, ta hạn chế số răng nhỏ nhất. Thông thường, khi v>= 2m/s . thì zmin >= 19, khi v<= 2m/s. thì zmin = 11…15. Trong thiết kế có thể tính theo công thức: z1 = 29 – 2i

3.2 Số răng đĩa xích

Page 20: Bo Truyen Xich

3.2 Số răng đĩa xích

Số răng đĩa xích nên lấy theo số lẻ.tuy nhiên trong thực tế người ta sử dụng số răng chẵn.

zmax <= 100 - 120 (xích con lăn).zmax <= 120..140 (xích răng),

Để tránh tuôn xích khi xích mòn, phải hạn chế số răng lớn nhất.

Page 21: Bo Truyen Xich

3.3 Khoảng cách trục A -Khoảng cách trục (A): khoảng cách giữa hai tâm của hai đĩa xích. Nó có ảnh hưởng tới góc ôm của xích và sự va đập của bộ truyền.

-Khi xác định khoảng cách trục phải căn cứ vào điều kiện góc ôm a

Với, de1, de2 : đường kính vòng đỉnh của đĩa xích dẫn và bị dẫn.

Khi i ≤ 3 thì

Khi i ≥3 thì

Page 22: Bo Truyen Xich

Nhưng Amax không quá 80.t để tránh va đập. Do đó, hợp lý nhất là chọn : A = (30÷50)t   Xác định chiều dài xích L: L = t.X Với, X : Số mắt xích

3.3 Khoảng cách trục A

Page 23: Bo Truyen Xich

3.4 Số mắc xích X

Lưu ý : Nên quy tròn số mắc xích X thành số nguyên.- Sau khi tính số mắc xích, phải tính chính xác lại khoảng cách trục bằng công thức:

Để nhánh xích bị dẫn không quá căng, phải giảm khoảng cách trục một lượng:

∆A=(0,002÷0,004)A

Page 24: Bo Truyen Xich

4. Cơ học truyền động xích

Vì xích ăn khớp với các răng đĩa xích theo hình đa giác, cho nên vận tốc của xích và tỷ số truyền thay đổi theo thời gian.

Ở thời điểm đang xét, bản lề A đang ăn khớp và bản lề B sắp vào khớp với răng C .

4.1 Vận tốc và tỷ số truyền a. Vận tốc và tỷ số truyền tức thời

Page 25: Bo Truyen Xich

Tại A, vận tốc tuyệt đối của mắt xích được phân làm hai thành phần, trong đó thành phần nằm ngang Vx là vận tốc xích chạy vào đĩa xích :

a. Vận tốc và tỷ số truyền tức thời

Page 26: Bo Truyen Xich

a. Vận tốc và tỷ số truyền tức thời

Page 27: Bo Truyen Xich

Để giảm bớt chuyển động thay đổi này, cần tăng số răng của đĩa xích (Chủ yếu là tăng Z1).

Mặc khác nếu lấy chiều dài của nhánh dẫn là bội số của bước xích cũng giúp cho đĩa quay đều hơn .

a. Vận tốc và tỷ số truyền tức thời

Page 28: Bo Truyen Xich

b. Vận tốc và tỷ số truyền trung bình Vận tốc của xích càng lớn, xích càng nhanh

mòn, tải trọng và tiếng ồn tăng. Thường chọn vận tốc v < 15 m/s, nếu bôi trơn tốt v = (30÷35) m/s. Ở đây ta chỉ cần xác định vận tốc trung bình của xích :

Với, Z : Số răng đĩa xíchn : Số vòng quay của đĩa xích (v/p) t : bước xích (mm)

Page 29: Bo Truyen Xich

Do vận tốc vòng trung bình của hai đĩa xích bằng nhau nên ta có CT tính tỉ số truyền trung bình:

Nên chọn i≤ 8

2211 .... ntzntzv

Page 30: Bo Truyen Xich

4.2 Va đập của bản lề xích khi vào ăn khớp răng đĩa xíchKhi bản lề B vào khớp với răng

của đĩa C, vận tốc của B là , có phương vuông góc với bán kính OA, còn vận tốc của điểm C là có phương vuông góc với OC, do đó sinh ra va đập.

Mỗi lần vào khớp với một đĩa xích, một mắc xích bị hai lần va đập: khi sắp vào khớp (do mắc xích trước truyền tới) và khi vào khớp.

BA VV

CV

Page 31: Bo Truyen Xich

4.3 Lực tác dụng trong bộ truyền xích Lực vòng P liên hệ với lực trên nhánh dẫn F1 và

nhánh bị dẫn F2: F 1-F2=PLực căng do ly tâm:qm : Khối lượng một mét xích, kg/m v : vận tốc vòng , m/s Lực căng ban đầu do trọng lượng nhánh xích tự do:

a : chiều dài đoạn xích tự do bằng khoảng cách trục g : gia tốc trọng trường kf : hệ số phụ thuộc độ võng xích

kf = 6 : khi xích nằm ngang kf = 3 : khi xích nằm nghiêng < 400 so với phương

ngang kf= 1 : khi xích thẳng đứng

Page 32: Bo Truyen Xich

Có thể lấy gần đúng: F1 = P Lực tác dụng lên trục: Lực tác dụng lên trục

mang đĩa xích gồm các lực tiếp tuyến, lực ly tâm và lực do trọng lượng bản thân xích gây ra. Lực này được tính gần đúng theo công thức:

Với, kt : hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích liên tục.

kt = 1,15 : Khi bộ truyền đặt nằm ngang hoặc nghiêng <400

kt = 1: Khi bộ truyền đặt thẳng đứng hoặc nghiêng >= 400

Page 33: Bo Truyen Xich

5. Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán và chọn vật liệu

a. Đứt xích, dây xích bị tách rời ra không làm việc được nữa. Xích bị đứt do mỏi, do quá tải đột ngột, hoặc do các mối ghép giữa má xích với chốt bị hỏng.

5.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

Page 34: Bo Truyen Xich

FF

pc

d0

1 2

b. Mòn bản lề, mòn bản lề do bề mặt tiếp xúc của bản lề chịu áp suất lớn, kết hợp với sự trượt tương đối của bản lề khi vào và ra khớp với răng đĩa xích => tốc độ mòn nhanh nếu không bôi trơn tốt.

Bản lề mòn làm cho bước xích tăng lên, xích ăn khớp không chính xác với răng đĩa xích. Nếu mòn nhiều xích dễ bị trật ra khỏi đĩa xích và có thể bị đứt xích.

5.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

Page 35: Bo Truyen Xich

c. Các phần tử của dây xích bị mỏi: rỗ bề mặt con lăn, ống lót, gẫy chốt, vỡ con lăn.

d. Mòn răng đĩa xích, làm nhọn răng, răng đĩa xích bị gẫy.

Page 36: Bo Truyen Xich

5.2 Chọn vật liệu chế tạo xích và đĩa xích Vật liệu má xích thường được làm từ thép cán

nguội, thép cacbon chất lượng tốt và thép hợp kim tôi đạt độ rắn 40÷50 HRC. Bản lề (chốt, ống, con lăn) được chế tạo bằng thép ít cacbon sau đó thấm cacbon và tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC

Vật liệu làm đĩa xích thường là thép cacbon hay thép hợp kim, sau khi gia công tôi đạt độ rắn 50÷60 HRC.

Chế tạo xích

Page 37: Bo Truyen Xich

Tuổi thọ xích theo độ bền mòn phụ thuộc vào khoảng cách trục,số răng z1, áp suất trong bản lề p, điều kiện bôi trơn … Trong đó, áp suất sinh ra trong bản lề là ảnh hưởng quan trọng nhất đối với tuổi thọ.

Tính toán độ bền mòn theo áp suất p:

Với, P: lực vòng,(N);

F: diện tích tính toán (mm2); F = d.l (với d: đường kính chốt, l : chiều dài ống) [p0] : (N/mm2) áp suất cho phép, tra bảng. k: hệ số điều kiện sử dụng.

Vì trong thực tế điều kiện làm việc của bộ truyền có khác với điều kiện thí nghiệm cho nên khi tính toán phải đưa vào hệ số điều kiện sử dụng k để điều chỉnh.

6. Tính toán bộ truyền xích 6.1 Tính truyền động xích theo áp suất cho phép

Page 38: Bo Truyen Xich

Hệ số điều kiện sử dụng k được tính theo công thức :

k = kđ.kA.k0.kđc.kb.kc

kđ : Hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài. kA : Hệ số xét đến chiều dài xích. k0 : Hệ số xét đến góc nghiêng. kđc : Hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng

xích. kb : Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn. kc : Hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền.

6.1 Tính truyền động xích theo áp suất cho phép

Page 39: Bo Truyen Xich

Để tiện cho việc thiết kế, ta biến đổi điều kiện trên thành dạng sau:

-Z01, n01: số răng đĩa dẫn và số vòng quay đĩa dẫn của bộ truyền cơ sở

-Ta có điều kiện:

6.1 Tính truyền động xích theo áp suất cho phép

Page 40: Bo Truyen Xich

Đặt : : công suất tính toánSuy ra điều kiện: Nt ≤[N]Trị số [N]tra bảng, từ điều kiện trên chọn

xích, sau đó kiểm tra điều kiện về Nt đối với bước xích tương ứng.

Nếu dùng xích ống con lăn có z dãy, điều kiện chọn xích như sau:

Nt ≤z.[N];[N] - Công suất cho phép của dãy xích.

6.1 Tính truyền động xích theo áp suất cho phép

Page 41: Bo Truyen Xich

6.2 Kiểm nghiệm số lần va đập của mắt xích trong một giây Nếu bộ truyền xích có hai đĩa thì trong một

vòng chạy của xích, một mắt xích sẽ chịu bốn lần va đập để đảm bảo độ bền lâu, cần kiểm tra số lần va đập cho phép của xích trong thời gian một giây:

Với, [u] : Số lần va đập cho phép của xích con lăn trong thời gian một giây, tra bảng.