Bài giảng Chi tiết máy - Chương 4: Truyền động đai và xích - Nguyễn Minh Quân
Trình tự tính toán
i. Chọn loại xích
ii. Xác định số răng đĩa xích: z1 = 29 – 2u, z2 = u.z1
iii. Xác định p (p < pmax)
- P ≥ 25,4 => chọn xích nhiều dãy
- [Po] >> Pt => giảm bớt số răng (z min)
- P
t > [Po] => tăng số răng xích
iv. Xác định khoảng cách trục chính xác, chiều dài,
số mắt xích
TĐ đai TĐ xích
Ưu điểm - Truyền động giữa các
trục tương đối xa
- Êm
- Cơ cấu an toàn
- Kết cấu đơn giản
- Truyền động giữa các
trục tương đối xa
- Không có trượt, hiệu
suất cao hơn
- Kích thước nhỏ gọn
hơn
- Lực lên trục nhỏ hơn
Nhược điểm - Tuổi thọ thấp
- Không ổn định
- Lực lên trục lớn
- Ồn
- Không ổn định
- Yêu cầu bảo dưỡng
51 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Ngày: 06/01/2022 | Lượt xem: 490 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chi tiết máy - Chương 4: Truyền động đai và xích - Nguyễn Minh Quân, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN 3: CHI TIẾT MÁY TRUYỀN ĐỘNG
VIỆN CƠ KHÍ – BM GIA CÔNG ÁP LỰC
21. Phân loại
Nguyên lí làm việc
Vị trí các trục
Kết cấu
Truyền động ma sát
Truyền động ăn khớp
Trục song song
Trục giao nhau
Trục chéo nhau
TST không đổi
TST thay đổi
32. Thông số đặc trưng
u T
VIỆN CƠ KHÍ – BM GIA CÔNG ÁP LỰC
Chương 4: Truyền động đai và xích
PHẦN 3: CHI TIẾT MÁY TRUYỀN ĐỘNG
5Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
• Vật liệu và kết cấu
• Thông số cơ bản
• Cơ học truyền động
đai/xích
• Tính toán lựa chọn
Chương 4
Truyền động
đai và xích
6Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai
4.1.1 Phân loại
Đai dẹt
Đai hình lược Đai tròn
Đai thang
7Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.2 Vật liệu
7
1,05-1,1 1,4 2 - 4,5
Hẹp Thường Rộng
b x h x l
8Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.3 Kết cấu bánh đai
9Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.4 Thông số cơ bản
10
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
a
d1
d2
1
2
F0
0F
1F
F2
T1
T2
1. Lực tác dụng lên đai
11
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
1. Lực tác dụng lên đai
12
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
1. Lực tác dụng lên đai
( ). . 2. .cos 2. .sin 0
2 2 2 2
f n lt
d d
F F dF dF dF dF
− − + + + + =
(1)
(2)
( ) 2 0fF F dF dF− + + = 2 2. .f ndF dF f dF= =
13
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
1. Lực tác dụng lên đai
(1)
( )2 *.cos sin2 2
.cos sin
2 2
m
dF dF dF
F q v d f
ff f
f
− = + = =
+
*
1
2
fv
v
F F
e
F F
− =
−
*
1
2
fF e
F
=
10 /v m s
14
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
1. Lực tác dụng lên đai
𝐹0 =
1
2
.
𝑒𝑓𝛼 + 1
𝑒𝑓𝛼 − 1
𝐹𝑡
𝐹1 =
𝑒𝑓𝛼
𝑒𝑓𝛼 − 1
𝐹𝑡 + (𝐹𝑣)
𝐹2 =
1
𝑒𝑓𝛼 − 1
𝐹𝑡 + (𝐹𝑣)
⇒ 𝐹𝑡 = 2(1 −
2
𝑒𝑓𝛼 + 1
)𝐹0
15
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
2. Ứng suất trên đai
u1
2
min
v
1max u2
max. .u
y
E E
r
= =
1
2
. ou
y
E
d
=
16
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
3. Sự trượt
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Trượt đàn hồi
Trượt trơn
17
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
4. Đường cong trượt
Truît ®µn håi
Truît ®µn håi + Truît tr¬n
max
Đường cong
hiệu suất
Vùng trượt trơn hoàn toàn
1 2
1
v v
v
−
=
2 2
t t
o o
F
F
= =
18
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.5 Cơ học truyền động đai
5. Vận tốc, tỉ số truyền
. .
60.100
d n
v
=
( )2 1. 1v v = −
( )21
2 1
. 1dn
u
n d
−
= =
19
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền đai thang
2
t
o
o
= 2t o o t o =
.t d
t t
F K
A
=
1. Cơ sở tính toán
20
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
𝑧 ≥
𝑃1𝐾𝑑
[𝑃𝑜]𝐶𝛼𝐶𝑢𝐶𝑙𝐶𝑧
.t d
t
F K
A
. i
t t
d
z A
F
K
1. . .
. .
t d t d d
i t t
F K F v K P K
z
A F v P
= =
. iA z A=
P . . . .o u l zP C C C C=
4.1 Truyền động đai thang
4.1.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền đai thang
1. Cơ sở tính toán
21
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền đai thang
2. Trình tự tính toán
4.1 Truyền động đai thang
i. Chọn tiết diện đai
ii. Tính đường kính bánh đai
1 min1,2dd ( )2 1. . 1d u d = −
Tiêu chuẩn: 50, 55, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140,
iii. Kiểm nghiệm lại đai đã chọn
1 1
1
. .
60.100
d n
v
=
22
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền đai thang
2. Trình tự tính toán
iv. Xác định khoảng cách trục, chiều dài đai
u 1 2 3 4 5 ≥ 6
a/𝒅𝟐 1,5 1,2 1,0 0,95 0,9 0,85
( ) ( )1 2 1 20,55 2d d h a d d+ + +
Chọn l
( ) ( )
2
1 2 2 1
2a
2 4a
d d d d
l
+ −
= + +
Tính lại a
𝑎 = 0,125 2𝑙 − 𝜋 𝑑1 + 𝑑2 + [2𝑙 − 𝜋 𝑑1 + 𝑑2 ]2−8(𝑑2 − 𝑑1)2
23
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.1 Truyền động đai thang
4.1.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền đai thang
2. Trình tự tính toán
v. Tính góc ôm
( )0 01 2 1180 .57 /d d a = − −
0120
vi. Xác định số đai
𝑧 ≥
𝑃1𝐾𝑑
[𝑃𝑜]𝐶𝛼𝐶𝑢𝐶𝑙𝐶𝑧
vii. Chiều rộng bánh đai
𝐵 = 𝑧 − 1 𝑡 + 2𝑒
2 .cos( /2)r oF F
vii. Lực tác dụng lên trục
𝐹𝑜 =
780𝑃1𝐾𝑑
𝑣. 𝐶𝛼 . 𝑧
+ 𝐹𝑣
24
4.2 Truyền động xích
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
25
4.2 Truyền động xích
4.2.1 Phân loại xích truyền động
1. Xích con lăn
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
26
4.2 Truyền động xích
4.2.1 Phân loại xích truyền động
2. Xích ống
Không có con lăn => nhanh mòn
=> Dùng trong kết cấu khối lượng
nhỏ, v ≤ 1 m/s
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
27
4.2 Truyền động xích
4.2.1 Phân loại xích truyền động
3. Xích răng
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
28
4.2 Truyền động xích
4.2.2 Vật liệu
Xích:
+ Má xích: thép (thép hợp kim) cán nguội, tôi đạt 40-50 HRC
+ Bản lề: thép ít cacbon, thấm than và tôi đạt 50-65 HRC
Đĩa xích:
+ Chịu tải nhỏ, vận tốc thấp: gang
+ Chịu tải lớn, vận tốc lớn: thép cacbon, thép hợp kim
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
29
4.2 Truyền động xích
4.2.3 Kết cấu đĩa xích
Pro-fin răng đĩa xích con lăn
Kết cấu đĩa xích
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
30
4.2 Truyền động xích
4.2.4 Thông số cơ bản
𝑑 = 𝑝/ sin(𝜋/𝑧)
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
31
4.2 Truyền động xích
4.2.4 Thông số cơ bản
Số mắt xích chẵn
Má cong
Số mắt xích lẻ
Ứng suất uốn
(kéo lệch tâm)
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
32
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4.2 Truyền động xích
4.2.4 Thông số cơ bản
Z
Góc xoay tương đối lớn Mòn nhanh
Vận tốc dao động lớn, va đập tăng
/ sin( / )d p Z =
1 29 2 19Z u= − 2 100 120(120 140)Z
33
4.2 Truyền động xích
4.2.4 Thông số cơ bản
min 1 23: ( ) / 2 30 50( )a au a d d mm = + +
min 1 23: ( ) / 2 (9 ) /10a au a d d u = + + +
max 80a p=
2
1 2 2 12a 0,5 ( ) ( d ) / 4al d d d= + + + −
2
2 1
1 2 2
0,25( ) p2a
0,5(Z )
Z Z
x Z
p a
−
= + + +
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
34
4.2.5 Cơ học truyền động xích
4.2 Truyền động xích
2 2.q . / (8 ) .q . .(1 5cos )o m mF g a y g a = = +
1. Lực tác dụng
Lực căng ban đầu
.q .o y mF k a
𝑘𝑦 60 40-20 1
ψ 0 [40,90) 90
y 0,02a (0,015-0,01)a
ψ [0,40] (40,90]
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
35
4.2.5 Cơ học truyền động xích
4.2 Truyền động xích
1. Lực tác dụng
Lực căng hai nhánh
1
1 2
1
2
t
T
F F F
d
− = =
2.v mF q v=
2 o vF F F= +
1 2 tF F F= +
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
36
4.2.5 Cơ học truyền động xích
1. Lực tác dụng
Lực tác dụng lên trục
.r x tF k F=
𝒌𝒙 = 𝟏, 𝟏𝟓 khi góc nghiêng không quá 40
𝑜
𝒌𝒙 = 𝟏, 𝟎𝟓 khi góc nghiêng lớn hơ𝑛 40
𝑜
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
37
4.2 Truyền động xích
4.2.5 Cơ học truyền động xích
2. Vận tốc và tỉ số truyền
Trung bình
. . . .
60.000 60.000
tb
Z p n d n
v
= =
1 2
2 1
tb
n Z
u
n Z
= =
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
38
4.2.5 Cơ học truyền động xích
2. Vận tốc và tỉ số truyền
Tức thời
4.2 Truyền động xích
n1
1
2
vx1
v1
v
y1
1 1 1 1 1 1cos 0,5 cosxv v d = =
1 1 1 1 1 1sin 0,5 sinyv v d = =
1 1
1
2 2
= − +
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
39
n2
v
y2
v2
vx2
21
4.2.5 Cơ học truyền động xích
2. Vận tốc và tỉ số truyền
Tức thời
4.2 Truyền động xích
2 2
2
2 2
= − +
2 2 2 2 2 2cos 0,5 cosxv v d = =
2 2 2 2 2 2sin 0,5 sinyv v d = =
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
40
4.2.5 Cơ học truyền động xích
2. Vận tốc và tỉ số truyền
Tức thời
4.2 Truyền động xích
1 1 1 1 1 1cos 0,5 cosxv v d = = 2 2 2 2 2 2cos 0,5 cosxv v d = =
1 2 2
2 1 1
cos
cos
tt
d
u
d
= =
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
41
4.2.5 Cơ học truyền động xích
3. Tải trọng động
4.2 Truyền động xích
.d xF m a=
22
11
max max
. . ..
. . .
2 180000
m
d x m
q a n pp
F m a q a
= = =
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
42
4.2.5 Cơ học truyền động xích
4. Va đập
4.2 Truyền động xích
B Cv v
→ →
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
43
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
1. Các dạng hỏng
Mòn bản lề
Mòn răng đĩa
Rỗ, gẫy vỡ con lăn
Đứt xích
44
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
2. Chỉ tiêu tính toán
- Độ bền mòn
- Kiểm nghiệm độ bền mỏi
- Kiểm nghiệm quá tải
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
45
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
2. Chỉ tiêu tính toán độ bền mòn
.
.
t
o o
x
F K
p p
A K
=
20,28.A t
dãy 1 2 3 4
kx 1 1,7 2,5 3
. . . . .d a o dc bt cK K K K K K K=
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
46
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
2. Chỉ tiêu tính toán độ bền mòn
1
3
1
.
2,82.
. .x
T K
p
Z K p
1
3
1 1
.
600.
.n . .x
P K
p
Z K p
Áp suất cho phép lấy trung bình theo n1
Kiểm nghiệm lại
.o oA d b=
Đường kính chốt
Chiều dài ống
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
47
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
2. Chỉ tiêu tính toán độ bền mòn
.o x
t
p A K
F
K
1 1
1 7
. . . .
1000 6.10
t tF v F Z p nP = =
1 1
1 7
. . . .
6.10 .
o xp A Z p n K
P
K
01 011
7
. . .. . .
6.10
oZ n
x
p A Z p nP K K K
K
t oP P
Z01 = 25: số răng đĩa xích thí nghiệm
n01 : số vòng quay thí nghiệm
01 1/ZK Z Z= 01 1/nK n n=
01 01
7
. . .
.
6.10 . .
o x
Z n
p A Z p n K
K K K
=
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
48
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
3. Trình tự tính toán
i. Chọn loại xích
ii. Xác định số răng đĩa xích: z1 = 29 – 2u, z2 = u.z1
iii. Xác định p (p < pmax)
- P ≥ 25,4 => chọn xích nhiều dãy
- [Po] >> Pt => giảm bớt số răng (z min)
- Pt > [Po] => tăng số răng xích
iv. Xác định khoảng cách trục chính xác, chiều dài,
số mắt xích
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
49
4.2.6 Tính toán lựa chọn bộ truyền xích
4.2 Truyền động xích
3. Trình tự tính toán
v. Kiểm nghiệm số lần va đập/s
i = 4v/l = 4z1.p.n1/(60.x.p) = z1.n1/(15.x) ≤ [i]
vi. Kiểm nghiệm quá tải
𝑆 =
𝑄
𝐾𝑡𝐹𝑡 + 𝐹𝑜 + 𝐹𝑣
≥ [𝑆]
vii. Tính đường kính đĩa xích
viii. Tính lực tác dụng lên trục
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
50
4.3 Đánh giá
TĐ đai TĐ xích
Ưu điểm - Truyền động giữa các
trục tương đối xa
- Êm
- Cơ cấu an toàn
- Kết cấu đơn giản
- Truyền động giữa các
trục tương đối xa
- Không có trượt, hiệu
suất cao hơn
- Kích thước nhỏ gọn
hơn
- Lực lên trục nhỏ hơn
Nhược điểm - Tuổi thọ thấp
- Không ổn định
- Lực lên trục lớn
- Ồn
- Không ổn định
- Yêu cầu bảo dưỡng
51
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_chi_tiet_may_chuong_4_truyen_dong_dai_va_xich_nguy.pdf