Tính toán thiết kế chọn đai thang

Tính toán thiết kế chọn đai thang với đầy đủ các nội dung chọn đai xác định các thông số của bộ truyền xác định tiết diện đai tính toán lực

MỤC LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

2 Chương 2 TÍNH THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 10

2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai 10

2.2 Xác định các thông số của bộ truyền 10

2.2.1 Đường kính bánh đai 10

2.2.2 Khoảng cách trục 11

2.2.3 Chiều dài đai 11

2.2.4 Góc ôm 11

2.3 Xác định số đai 11

2.4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 12

2.5 Lập bảng kết quả tính toán các thông số của đai 12

TÀI LI ỆU THAM KHẢO

[1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 NXB Giáo dục,

2004

[2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 NXB Giáo dục,

2004

2 Chương 2 TÍNH THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT

Thông số yêu cầu:

Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền

ngoài

2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai

Có thể dùng các loại đai thang như đai thang thường, đai thang hẹp và đai thang rộng Tuy nhiên thường dùng loại đai thang thường

Căn cứ vào công suất cần truyền 𝑃1 ( là 𝑃đ𝑐𝑡 trong bảng thông số động học) và vận tốc quay bánh đai nhỏ 𝑛1 (là 𝑛đ𝑐 trong bảng thông số động học) mà chọn loại đai thang thường theo hình 4.1[1]-59;

2.2 Xác định các thông số của bộ truyền

2.2.1 Đường kính bánh đai

Đường kính đai bánh nhỏ (𝑑1): chọn theo bảng 4.13[1]-59 và tham khảo dãy tiêu chuẩn:

50, 55, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900,

1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000

Tính vận tốc đai: 𝑣 = 𝜋.𝑑1 𝑛 1

60.1000; nếu v < 25 (m/s) → dùng đai thang thường; nếu v > 25 (m/s)

→ tham khảo trong tài liệu [1] hoặc giảm đường kính bánh đai 𝑑1 rồi kiểm tra lại (vẫn phải đảm bảo 𝑑1nằm trong khoảng như yêu cầu trong bảng 4.13[1]-59)

Với: ε = 0,01…0,02 là hệ số trượt ; u là tỉ số truyền của bộ truyền đai

Ta chọn 𝑑2 theo tiêu chuẩn (như 𝑑1)

Với đai thang thì 𝑑1, 𝑑2 là đường kính vòng tròn qua lớp trung hòa (khi vòng qua bánh đai) Như vậy tỉ số truyền thực tế là: 𝑢𝑡 = 𝑑2

𝑑1(1−𝜀) Sai số tỉ số truyền là: ∆𝑢 = |𝑢𝑡 −𝑢|

𝑢 ∙ 100% <4% → thỏa mãn;

Chú ý: nếu sai số tỉ số truyền lớn hơn 4% thì phải tính, chọn lại đường kính bánh đai

2.2.2 Khoảng cách trục

Khoảng cách trục của bộ truyền đai thang có thể chọn theo bảng 4.14[1] dựa vào tỉ số truyền

𝑢𝑡và đường kính bánh đai lớn 𝑑2

Cụ thể: dựa vào 𝑢𝑡chọn tỉ số 𝑎/𝑑2 → khoảng cách trục sơ bộ: 𝑎𝑠 = 𝑡ỉ 𝑠ố 𝑎/𝑑2 𝑑2

Lấy a theo tiêu chuẩn theo dãy:

400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000,

4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11200, 12500, 14000

Kiểm tra điều kiện: 0,55(𝑑2+ 𝑑1) + ℎ ≤ 𝑎 ≤ 2(𝑑2+ 𝑑1) (4.14[1])

2.2.3 Chiều dài đai

𝑙 = 2𝑎 +𝜋.(𝑑2 +𝑑 1 )

2 +(𝑑2 −𝑑 1 )2

Lấy l tiêu chuẩn theo dãy (bảng 4.13[1]-59):

400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000,4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11200, 12500, 14000

Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ: 𝑖 ≤ 𝑖𝑚𝑎𝑥 = 10 với 𝑖 = 𝑣/𝑙; v là vận tốc vòng; i là số lần uốn của đai trong 1 giây

Vận tốc đai: 𝑣 = 𝜋.𝑑1 𝑛1

60.1000 < 25 (m/s) → thỏa mãn

Xác định lại khoảng cách trục: 𝑎𝑡𝑙 = �𝜆 + √𝜆2− 8Δ2� /4 (4.6[1])

Với 𝜆 = 𝑙 − 𝜋(𝑑2 + 𝑑1)/2 ; Δ = (𝑑2− 𝑑1)/2

2.2.4 Góc ôm

Góc ôm của đai trên bánh nhỏ: 𝛼1 = 1800− (𝑑2 − 𝑑1) 570/𝑎

Đai thang: 𝛼1 ≥ 1200

2.3 Xác định số đai

𝑧𝑡≥ 𝑃1 ∙𝐾đ

[𝑃0].𝐶𝛼.𝐶𝑙.𝐶𝑢.𝐶𝑧 (4.16[1]) Trong đó:

P1là công suất trên trục bánh đai chủ động; Kđlà hệ số tải trọng động (tra bảng 4.7[1]-55) [P0] là công suất cho phép, xác định bằng thực nghiệm ứng với bộ truyền có số đai z = 1, chiều dài đai l0, tải trọng tĩnh;

Cα là hệ số kể đến góc ôm α1; có thể tính 𝐶𝛼 = 1 − 0,025(180 − 𝛼1) hoặc tra theo bảng 4.15[1]-61;

Cllà hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai (bảng 4.16[1]-61);

Cu là hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền (bảng 4.17[1]-61);

Cz là hệ số kể đến ảnh hưởng do tải trọng phân bố không đều trên các dây đai; có thể dựa vào

𝑍′= 𝑃1/[𝑃0] để tra ra Cz(bảng 4.18[1]-61);

Lấy z ≥ zt

Chiều rộng bánh đai: 𝐵 = (𝑧 − 1) 𝑡 + 2 𝑒 (4.17[1])

Đường kính đáy bánh đai: 𝑑𝑓= 𝑑𝑎+ 2H

𝑑𝑎1 = 𝑑1+ 2h0 ; 𝑑𝑎2 = 𝑑2+ 2h0

𝑑𝑓1 = 𝑑𝑎1+ 2H ; 𝑑𝑓2 = 𝑑𝑎2+ 2H

Chiều rộng bánh đai B tính theo (4.17[1]) và lấy theo dãy:

25, 32, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 300, 350, 400, 450, 500, 560, 630, 710,

800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000

2.4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Lực căng ban đầu: 𝐹0 = 780 𝑃1 𝐾đ/(v 𝐶𝛼 𝑧) + 𝐹𝑣 4.19[1]

Trong đó: Fv là lực căng do lực li tâm sinh ra; bộ truyền định kì điều chỉnh lực căng nên:

Với qmlà khối lượng một mét chiều dài đai;

Lực tác dụng lên trục: 𝐹𝑟 = 2𝐹0 𝑧 sin (𝛼1/2) (4.21[1])

Thay số: 𝐹𝑟 = 2 𝐹0 𝑧 sin (𝛼1/2)

Thay số, tính và lấy kết quả là số nguyên

2.5 Lập bảng kết quả tính toán các thông số của đai