Bài giảng Cơ học máy - Chương 10: Bộ truyền đai - Phan Tấn Tùng
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Chương 10
BỘ TRUYỀN ĐAI
1. Khái niệm chung
Đai thang
Đai răng
Đai dẹt
Công dụng: bộ truyền đai truyền chuyển động và mômen xoắn giữa 2 trục
khá xa nhau
Phân loại theo vật liệu chế tạo dây đai: Đai vải cao su, đai vải, đai da, đai
len
Phân loại theo hình dáng mặt cắt dây đai: đai dẹt, đai thang, đai tròn, đai
lược
Phân loại theo nguyên lý làm việc: theo nguyên lý ma sát, theo nguyên lý
1
ăn khớp (đai răng)
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Ưu điểm:
• Truyền chuyển động cho 2 trục xa nhau (<15m)
• Truyền động êm nên phù hợp với vận tốc cao
• Có tính giảm chấn
• Có khả năng ngăn ngừa quá tải
• Kết cấu và vận hành đơn giản
Nhược điểm:
• Kích thước cồng kềnh
• Tỉ số truyền không ổn định
• Lực tác động lên trục lớn
• Tuổi thọ thấp
Ngày nay đai thang sử dụng phổ biến nhất do có hệ số ma sát qui đổi lớn
2
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Các kiểu truyền động đai dẹt
• Truyền động bình thường
• Truyền động chéo
• Truyền động nữa chéo
• Truyền động vuông góc
3
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Các phương pháp căng đai
Định kỳ điều chỉnh lực căng: dùng vít căng đai
Tự động điều chỉnh lực căng: dùng lò xo
4
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
2. Vật liệu và kết cấu đai
• Vật liệu:
Đai dẹt: Vải cao su, vải, da, len (Bảng 4.1 trang 125)
Đai thang: vải cao su (Bảng 4.3 trang 128)
• Chiều dài dây đai L của đai thang theo tiêu chuẩn trang 128
•Kết cấu bánh đai:
5
Đai dẹt
Đai thang
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
6
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
3. Thông số hình học
Góc ôm trên bánh dẫn (rad)
d2 − d1
α1 = π −
a
Góc ôm trên bánh dẫn (độ)
d2 − d1
α1 = 180 − 57
a
Chiều dài dây đai L
2
π
d2 + d1d2 − d1
( )
L = 2a +
+
2
4a
Khoảng cách trục a
2
2
π
(
d1 + d2
)
π
(
d1 + d2
)
d − d
⎛
⎜
⎞ ⎛
⎞ ⎛
⎞
⎟
2
1
L −
+ L −
− 8
⎟ ⎜
⎟ ⎜
2
2
2
⎝
⎠ ⎝
⎠ ⎝
⎠
a =
7
4
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
4. Vận tốc và tỉ số truyền
Vận tốc dài trên bánh dẫn
π d1n1
v1 =
6.104
Vận tốc dài trên bánh bị dẫn
π d2 n2
6.104
v2 =
Tỉ số truyền
n1
u = =
n2 d1
d2
1−ξ
(
)
Nếu bỏ qua hiện tượng trượt
n1 d2
u = ≈
n2 d1
8
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
5. Lực và ứng suất trong bộ truyền đai
5.1 Lực
F0: lực căng ban đầu
F0 = A.σ 0
F
t
F1: lực trên nhánh căng
F2: lực trên nhánh chùng
Ft: lực vòng
F = F0 +
1
2
F
t
F2 = F0 −
2
2T1
Ft =
d1
Fv: lực căng phụ do lực quán tính ly tâm
Fv = qmv2
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Công thức Euler
với α là góc trượt
'
F − Fv
F2 − Fv
= e f α
1
Nếu bỏ qua lực căng phụ
'
F
hệ số ma sát qui đổi
= e f α
1
đai dẹt
đai thang
F2
'
f
f ' =
f = f
γ: góc chêm đai (≈ 400)
γ
2
Điều kiện tránh trượt trơn
α ≤ α1
sin
Lực vòng
Lực căng đai
'
'
Ft (e f α +1)
e f α −1
F = 2(F0 − Fv )
F0 =
+ Fv
t
'
'
e f α +1
2(e f α −1)
10
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
5.2 Ứng suất
F0
A
σ0 =
Ứng suất căng ban đầu
Ft
F0 +
σt
2
F
1
2
Ứng suất trên nhánh căng
Ứng suất trên nhánh chùng
Ứng suất có ích
σ1 = =
= σ0 +
= σ0 −
A
A
F0 −
Ft
σt
2
F2
σ 2 = =
A
2
A
F
t
σt =
A
Fv
σv = = ρv2.10−6
Ứng suất căng phụ
A
δ
d
σF = εE = E
d1 < d2
σF1 >σF 2
Ứng suất uốn
vì
nên
11
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Biểu đồ ứng suất của dây đai
Nhận xét:
• ứng suất trong dây đai thay đổi theo chu kỳ
σmax = σ1 +σ F1 +σv
σmin =σ2 +σv
•
•
12
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
5.3 Lực tác động lên trục
Lực tác động lên trục
α1
2
Fr ≈ 2F0 sin
α1
2
F ≈ 3F0 sin
Trường hợp không có bộ phận căng đai
6. Đường cong trượt và hiệu suất
6.1 Hiện tương trượt
r
Các hiện tượng trượt trong bộ truyền đai
Trượt hình học: phụ thuộc hình dáng hình học mặt cắt dây đai. Đai dẹt
không có trượt hinh học, đai thang có trượt hình học. Vì giá trị bé nên
trong tính toán được bỏ qua.
Trượt đàn hồi: do bản chất đàn hồi của vật liệu chế tạo dây đai. Vì giá trị
không lớn ( thường từ 0.01 ~ 0.03) nên chấp nhận. Hậu quả là tỉ số truyền
phụ thuộc tải trọng truyền.
Trượt trơn: do bộ truyền bị quá tải. Bánh dẫn quay trong khi bánh bi dẫn
dứng yên. Bộ truyền không làm việc được. Khi thiết kế phải tránh trượt
13
trơn.
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
6.2 Đường cong trượt và hiệu suất
Điều kiện thí nghiệm
- Tỉ số truyền u = 1
- Vận tốc đai v = 10 m/s
- Tải trọng tĩnh
- Đặt nằm ngang
Đặt
v1 − v2
ξ =
%
Hệ số trượt
Hệ số kéo
Hiệu suất
v1
Ft
ϕ =
2F0
P
2
thông thường
η = 0.95 ~ 0.96
η =
P
1
14
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Nhận xét:
ϕ ≤ ϕ0
ϕ0 < ϕ < ϕmax
ϕ ≥ ϕmax
- Khi
- Khi
-Khi
chỉ có trượt đàn hồi
có trượt đàn hồi và trượt trơn
trượt trơn toàn phần
ϕ ≤ ϕ0
-Để tránh trượt trơn
15
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
7. Tính bộ truyền đai
7.1 Dạng hỏng và chỉ tiêu tính
• Trượt trơn do quá tải →tính đai theo khả năng kéo
• Đứt đai do mõi → tính đai theo tuổi thọ
7.2 Tính đai theo khả năng kéo
Điều kiện tránh trượt trơn
ϕ ≤ ϕ0
Đai dẹt
Ứng suất có ích
với
tra bảng 4.7
σt ≤
σt
]
=
σt
]
0 C
[σt ]0
Hệ số tải trọng tính
Bề rộng dây đai
(trang 147)
C = CrCvCα C0
1000P
1
b ≥
(làm tròn theo tiêu chuẩn trang 125)
δv
[
σt
]
16
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
BẢNG 4.7 LỰA CHỌN GIÁ TRỊ [σt]0
d1/δ
Loại
đai
20 25 30 35 40 45
50
60 75 100
VẢI CAO SU
2.1 2.17 2.21 2.25 2.28 2.3 2.33 2.37 2.4
DA
1.4 1.7 1.9 2.04 2.15 2.23 2.3 2.4 2.5 2.6
SỢI BÔNG
1.35 1.5 1.6 1.67 1.72 1.8 1.85 1.9 1.9 1.95
1.05 1.2 1.3 1.37 1.42 1.47 1.5 1.55 1.6 1.65
LEN
17
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
18
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
Đai thang
Ft
σt = =
Z.A
Ứng suất có ích
[
σt
]
1000P P
1
1
z ≥
=
Số dây đai
[
σt
]
vA [P]
Công suất cho phép
[P] = [P ]C
0
Hệ số hiệu chỉnh
(trang 151)
C = CrCvCα CuCzCL
Cộng suất cho phép [P0] xem
Hình 4.21
19
Cơ học máy
TS Phan Tấn Tùng
20
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
26361
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ học máy - Chương 10: Bộ truyền đai - Phan Tấn Tùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_hoc_may_chuong_10_bo_truyen_dai_phan_tan_tung.pdf
