Chương 9 truyền động bánh ma sát

NỘI DUNG 9.1 Khái niệm chung 9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát 9.3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát 9.1 Khái niệm chung Giới thiệu truyền bánh ma sát * Định nghĩa truyền bánh ma sát * Kết cấu truyền bánh ma sát * Phân loại truyền bánh ma sát - Lực ma sát cần thiết bề mặt tiếp xúc: Fms = Fn.f ≥ K.Ft K=1,25 ÷ 1,5 lầ hệ số tải trọng 9.1 Khái niệm chung Giới thiệu truyền bánh ma sát 9.1 Khái niệm chung Thông số hình học chủ yếu truyền bánh ma sát - Đường kính tính tốn bánh ma sát dẫn d1 , bánh bị dẫn d2 ; mm, d2 =d1.u.(1-ξ) Với truyền bánh ma sát nón, đường kính tính tốn ký hiệu dtb1 dtb2 ,bộ biến tốc ma sát có đường kính giới hạn : d1min , d1max , d2min , d2max - Khoảng cách trục a: khoảng cách tâm bánh ma sát dẫn bánh ma sát bị dẫn; mm(với truyền bánh ma sát nón, a = L : chiều dài đường sinh mặt nón ) - Chiều rộng bánh ma sát B1 , B2 ; mm thường B1 = B2 = B : chiều rộng tính tốn bánh đai - Góc nón bánh dẫn  góc nón bánh bị dẫn  , đơn vị đo độ 9.1 Khái niệm chung Sự trượt truyền bánh ma sát - Trượt đàn hồi, xảy đoạn tiếp xúc hai bánh ma sát, biến dạng đàn hồi lớp bề mặt bánh ma sát gây nên Độ cứng bề mặt nhỏ, biến dạng lớn=> trượt đàn hồi nhiều ngược lại, Fms > Ft :lực vịng bánh msát - Trượt trơn hồn tồn, xảy có q tải, lúc lực ma sát bề mặt tiếp xúc không đủ lớn để cản trở chuyển động trượt tương đối hai bánh ma sát, Fms < Ft - Trượt trơn tưng phần, xảy lực Fms ~ Ft , lực Fms biến động phụ thuộc vào hệ số ma sát bề mặt tiếp xúc - Trong biến tốc ma sát cịn có tượng trượt hình học, hình dạng hình học bánh ma sát gây nên - Trượt đàn hồi trượt trơn làm mát công suất vận tốc bánh bị dẫn Trượt hình học làm tổn hao cơng suất, khơng làm vận tốc 9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát Các thông số làm việc chủ yếu truyền bánh ma sát - Số vòng quay trục dẫn n1, trục bị dẫn n2; v/ph Trên biến tốc ma sát có số vịng quay lớn n2max nhỏ n2min - Tỷ số truyền u = n1/n2.Trên biến tốc ma sát umax =n2/n2min , umin = n1/n2max - Khoảng điều chỉnh tốc độ biến tốc D = umax/umin = n2max /n2min - Công suất trục dẫn P1 , công suất trục bị dẫn P2 ; kW - Hiệu suất truyền động η = P2/P1 - Mô men soắn trục dẫn T1 , trục bị dẫn T2 ; Nmm - Vận tốc vòng bánh dẫn v1 , bánh bị dẫn v2 ; m/s - Hệ số trượt ξ = ( v1-v2)/v1 - Thời gian phục vụ truyền, gọi tuổi bền truyền tb ; h - Lực ép ban đầu bánh ma sát F0 ; N nón ma sát có F01 F02 - Lực vòng bánh ma sát, gọi lực có ích Ft = 2T1 /d1 , N - Chế độ làm việc, 9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát Lực tác dụng truyền bánh ma sát - Khi chưa làm việc, bánh ma sát bị nén lực ép ban đầu F0 - Khi chịu tải trọng T1 trục I T2 trục II, ngồi lực F0 , cịn có lực tiếp tuyến Ft tác dụng lên bánh ma sát F1 = 2.T1/d1 Ft = 2T1/dtb1 - Khi bánh ma sát quay, bề mặt tiếp xúc bánh ma sát có lực pháp tuyến Fn = F0 với bánh ma sát trụ Fn = F01/sinvới bánh ma sát nón F0 ≥ K.Ft1/f F01 ≥ K.Ft1.sinf 9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát Lực tác dụng lên trục ổ mang truyền bánh ma sát trụ - Lực tiếp tuyến Ft1 , Ft2 : + Phương trùng với tiếp tuyến mặt trụ + Chiều Ft1 ngược với n1 , Ft2 n2 Giá trị: Ft1 = Ft2 =2.T1/d1 = 2.T2/d2 - Lực hướng tâm Fr1 Fr2 Fr1 = Fr2 = F0 9.2 Cơ học truyền động bánh ma sát Lực tác dụng lên trục ổ mang truyền bánh ma sát nón - Lực tiếp tuyến Ft1 Ft2 + Phương trùng với tiếp tuyến chung mặt nón + Chiều Ft1 ngược vơi chiều quay n1 , Ft2 với chiều quay n2 + Giá trị Ft1 = Ft2 = 2.T1 /dtb1 = 2.T2/dtb2 - Lực hướng tâm Fr1 Fr2 + Phương vng góc với đường trục bánh ma sát, có chiều hướng phía trục + Giá trị : Fr1 = F01/tgF02 ; Fr2 = F02/tg = F01 - Lực dọc trục Fa1 Fa2 + Phương song song với trục, chiều hướng đáy lớn mặt nón + Giá trị : Fa1 = Fr2 ; Fa2 = Ff1 9.3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát Các dạng hỏng truyền bánh ma sát tiêu tính tốn - Trơn trượt - Mịn bánh ma sát - Tróc rỗ bề mặt - Dính xước bề mặt bánh ma sát - Biến dạng bề mặt ma sát Điều kiện bền:  ≤ []  ứng suất tiếp xúc bề mặt bánh ma sát,  :ứng suất tiếp xúc cho phép bánh ma sát 9.3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát Tính truyền bánh ma sát vật liệu kim loại - Ứng suất tiếp xúc q = Fn/B, Fn = K.Ft1/f.B : cường độ tải trọng đường tiếp xúc E=2.E1.E2/(E1+E2): mô đun đàn hồi tương đương vật liệu hai bánh ma sát ρ = ρ1.ρ2/(ρ1+ρ2): bán kính cong tương đương hai bề mặt ms chỗ tiếp xúc Với bánh ms trụ : ρ1 = d1/2 ; ρ2 = d2/2 => Bánh ms nón: => - Ứng suất cho phép [] :Tra bảng sổ tay t.kế tính theo CT kinh nghiệm 9.3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát Bài tốn kiểm tra bền + tính ứng suất  + xác định ứng suất cho phép [ + so sánh  [ ] kết luận Bài toán thiết kế truyền bánh ma sát Thiết kế truyền bánh ma sát trụ + Xác định ứng suất cho phép [ + Từ điều kiện bền, ta có: Đặt d = B/d1 : hệ số chiều rộng bánh ma sát Có thể lấy  = 0,4 ÷ 0,6 + Tính thơng số: d2 = d1.u.(1-ξ); B = d.d1 + Vẽ kết cấu 9.3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát Bài toán thiết kế truyền bánh ma sát Thiết kế truyền bánh ma sát nón, làm tương tự Tính thơng số khác: Vẽ kết cấu truyền ... 9. 1 Khái niệm chung Giới thiệu truyền bánh ma sát * Định nghĩa truyền bánh ma sát * Kết cấu truyền bánh ma sát * Phân loại truyền bánh ma sát - Lực ma sát cần thiết bề mặt... Khi bánh ma sát quay, bề mặt tiếp xúc bánh ma sát có lực pháp tuyến Fn = F0 với bánh ma sát trụ Fn = F01/sinvới bánh ma sát nón F0 ≥ K.Ft1/f F01 ≥ K.Ft1.sinf 9. 2 Cơ học truyền động bánh ma. .. Ff1 9. 3 Tính tốn độ bền truyền bánh ma sát Các dạng hỏng truyền bánh ma sát tiêu tính tốn - Trơn trượt - Mịn bánh ma sát - Tróc rỗ bề mặt - Dính xước bề mặt bánh ma sát - Biến dạng bề mặt ma sát