Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.
- Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Chương 06: TRUYỀN ĐỘNG ĐAI I Khái niệm chung: 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc 1.2 Phân loại 1.3 Ưu nhược điểm 1.4 Thơng số hình học chủ yếu II Cơ sở tính tốn thiết kế truyền động đai: 2.1 Sự trượt 2.2 Vận tốc tỉ số truyền 2.3 Lực tác dụng truyền đai 2.4 Ứng suất đai 2.5 Đường cong trượt đường cong hiệu suất III Tính tốn thiết kế truyền động đai: 3.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn 3.2 Tính đai theo độ bền lâu 3.3 Tính đai theo khả kéo HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo truyền đai: 3- Đai 2- Bánh đai bị dẫn 1- Bánh đai dẫn Nguyên lý làm việc: + Làm việc theo nguyên lý ma sát (gián tiếp) + Chuyển động công suất truyền từ trục bánh đai dẫn sang trục bánh đai bị dẫn nhờ vào lực ma sát sinh dây đai với bánh đai + Để truyền làm việc cần phải tạo lực căng ban đầu + Ngồi ra, ta cịn có truyền đai làm việc theo nguyên lý ăn khớp HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.2 Phân loại Theo hình dáng tiết diện đai: Đai dẹt Đai thang Đai trịn Đai hình lược Theo vị trí trục chiều quay bánh đai: Ngồi ra, cịn có đai làm việc theo nguyên lý ăn khớp: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 3.3 Ưu nhược điểm Ưu điểm Có thể truyền chuyển động trục xa Làm việc êm, khơng ồn Đề phịng q tải động Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẽ Nhược điểm Lực tác dụng lên trục ổ đỡ lớn Khả tải không cao so với BT Bánh Tỉ số truyền không ổn định tốc độ trục bị dẫn khơng xác HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.4 Thơng số hình học chủ yếu 1.4.1 Góc ơm bánh đai (rad, độ): hay Điều kiện góc ơm: + Góc ơm nhỏ ảnh hưởng xấu đến khả kéo đai + Đai dẹt 1 ≥ 150o + Đai thang 1 ≥ 120o HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.4.2 Chiều dài dây đai L(mm): Đối với đai dẹt chiều dài đai cộng (100400) mm để nối đai Đối với đai thang chiều dài đai chọn theo tiêu chuẩn 1.4.3 Khoảng cách trục a (mm): Sau có chiều dài L, ta tính lại khoảng cách trục a theo L: với HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy II Cơ sở tính tốn thiết kế truyền động đai 2.1 Sự trượt 2.1.1 Trượt đàn hồi: + Xảy đai bánh đai truyền tải trọng biến dạng đàn hồi khác nhánh đai gây nên Khi đai vòng qua bánh đai dẫn độ giãn dài đai giảm Khi đai vòng qua bánh đai bị dẫn độ giãn dài đai tăng + Trượt khơng xảy cung ôm AB CD, xảy cung IB KD 2.1.2 Trượt trơn: + Khi tăng lực vịng lên IA KC + Khi IB=AB KD=CD HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Trượt trơn phần Trượt trơn toàn phần Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 2.2 Vận tốc tỉ số truyền 2.2.1 Vận tốc: + Bánh đai dẫn: + Bánh đai bị dẫn: hệ số trượt 2.2.2 TST: (0,010,02) + Tỉ số truyền: + Bỏ qua tượng trượt: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 2.3 Lực tác dụng truyền đai 2.3.1 Lực tác dụng lên đai: - Để truyền đai làm việc cần lực căng ban đầu: - Khi truyền làm việc, truyền mô men xoắn T1: Lực căng nhánh đai dẫn: (*) Lực căng nhánh đai bị dẫn: - Xét điều kiện cân bánh đai dẫn: (**) - Từ (*) (**) HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy - Xác định mối quan hệ F1, F2, f + Xét điều kiện cân phân tố đai: + Tổng lực theo phương oy: + Tổng mơmen quanh tâm O: + Tích phân vế: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 10 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy >> Nhận xét: Khả tải truyền: Để không xảy tượng trượt trơn: 2.3 Centrifugal Tension - Lực ly tâm = = Trong = khối lượng đai đơn vị chiều dài, v vận tốc đai r bán sin sin 2 kính bu li = ≈ lực ly tâ : = = HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 11 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 2.4 Ứng suất đai Ứng suất kéo: lực Ứng suất uốn: đai bị uốn qua bánh đai • Ứng suất lực căng ban đầu: HCM UTE • Ứng suất lực căng nhánh dẫn: • Ứng suất lực căng nhánh bị dẫn: HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 12 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy • Ứng suất lực căng phụ: • Ứng suất uốn: Trong đó: Biểu đồ ứng suất đai: >> Nhận xét: + Khi truyền, ứng suất đai thay đổi đai hỏng mỏi + Ứng suất lớn đai (Bỏ qua ứng suất lực ly tâm) HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 13 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 2.5 Đường cong trượt đường cong hiệu suất Đồ thị biểu diễn mối quan hệ: >> Nhận xét: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 14 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy III Tính tốn thiết kế truyền động đai: 3.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn •Đứt đai mỏi •Nóng ma sát 3.2 Tính đai theo độ bền lâu Do ứng suất đai thay đổi, tuổi thọ đai phụ thuộc: • Giá trị ứng suất • Đặc tính làm việc tần số thay đổi ứng suất HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 15 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Quan hệ ứng suất lớn số chu kỳ làm việc tương đương Số chu kỳ làm việc tương đương liên hệ với tuổi thọ đai: 3.3 Tính đai theo khả kéo HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 16 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM ... Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo truyền đai: 3- Đai 2- Bánh đai bị dẫn 1- Bánh đai dẫn Nguyên lý làm việc: + Làm việc theo nguyên lý ma sát (gián... việc theo nguyên lý ăn khớp HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.2 Phân... việc theo nguyên lý ăn khớp: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 3.3 Ưu