11/09/2015 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY & ROBOT thietkemay.edu.vn NỘI DUNG BÀI GIẢNG HỌC PHẦN ME3090 CHI TIẾT MÁY Các khái niệm chung Thông số quan hệ hình học Truyền động xích Cơ học truyền động xích Tính tốn, thiết kế truyền xích TS Phạm Minh Hải hai.phamminh1@hust.edu.vn hai.phamminh.hust@gmail.com ME3090 Truyền động xích KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phân loại (theo cơng dụng) 2 n1 n2 Xích trục : thiết bị nâng n1 n2 1,2 : đĩa xích 3: dây xích Chuyển động quay công suất truyền từ đĩa chủ động sang đĩa bị động nhờ ăn khớp đĩa với mắt xích ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phân loại (theo cơng dụng) Các loại xích truyền động Xích kéo (xích tải) : vận chuyển kiểu băng tải Xích lăn Xích ống Xích ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích 11/09/2015 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Các loại xích truyền động Biện pháp cố định lề Biện pháp nối xích Xích lăn ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Đĩa xích Các loại xích truyền động Xích ống Kết cấu tương tự xích lăn, khác khơng có lăn Dùng với trường hợp không quan trọng, khối lượng nhỏ, vận tốc thấp Vị trí đĩa xích ME3090 Truyền động xích KHÁI NIỆM ME3090 Truyền động xích 10 KHÁI NIỆM Các loại xích truyền động Biện pháp căng xích, giảm rung Xích - Êm - Khả tải lớn ME3090 Truyền động xích 11 ME3090 Truyền động xích 12 11/09/2015 THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC KHÁI NIỆM Bơi trơn xích t Bơi trơn định kỳ t Bơi trơn nhỏ giọt đặn t (mm): bước xích (12.7; 15,875; …) Bơi trơn ngâm dầu ME3090 Truyền động xích 13 ME3090 Truyền động xích 14 THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC Bước xích Giới hạn kéo nhỏ Xích lăn Measuring Load 0.250 in (6.35 mm) 780 lb (350 kg) 18 lb (8.2 kg) 0.375 in (9.53 mm) 1,760 lb (800 kg) 18 lb (8.2 kg) 0.500 in (12.70 mm) 1,500 lb (680 kg) 18 lb (8.2 kg) 0.500 in (12.70 mm) 3,125 lb (1,417 kg) 31 lb (14 kg) 0.625 in (15.88 mm) 4,880 lb (2,210 kg) 49 lb (22 kg) 0.750 in (19.05 mm) 7,030 lb (3,190 kg) 70 lb (32 kg) 1.000 in (25.40 mm) 12,500 lb (5,700 kg) 125 lb (57 kg) 1.250 in (31.75 mm) 19,531 lb (8,859 kg) 195 lb (88 kg) 1.500 in (38.10 mm) 28,125 lb (12,757 kg) 281 lb (127 kg) 1.750 in (44.45 mm) 38,280 lb (17,360 kg) 383 lb (174 kg) 2.000 in (50.80 mm) 50,000 lb (23,000 kg) 500 lb (230 kg) 2.250 in (57.15 mm) 63,280 lb (28,700 kg) 633 lb (287 kg) 2.500 in (63.50 mm) 78,175 lb (35,460 kg) 781 lb (354 kg) 3.000 in (76.20 mm) 112,500 lb (51,000 kg) 1,000 lb (450 kg ME3090 Truyền động xích 15 ME3090 Truyền động xích 16 THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC Giới hạn tốc độ d : đường kính tính tốn (qua tâm lề) df: đường kính chân đĩa xích da: đường kính đỉnh đĩa xích ME3090 Truyền động xích 17 ME3090 Truyền động xích 18 11/09/2015 THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC z : số đĩa xích d2 khoảng cách trục a δ/2 α1 t+∆t t d1 a ≥ 0,5(da1+da2) + (30÷50mm) t d= sin d≈ π z ∆d ≈ z π z π t a góc ơm đĩa xích nhỏ α1 = 180 − ∆t 57 (độ) ≥ 120 độ ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích 19 THƠNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC 20 CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 3.1 Vận tốc tỷ số truyền Chiều dài xích L L ≈ 2a + Vận tốc trung bình xích π (d1 + d ) (d − d1 ) + 4a Số mắt xích X v = v1 = L 2a z1 + z ( z − z1 ) ≈ + + t t 4π a X= z1 tn z tn = v2 = 2 60000 60000 Tỷ số truyền trung bình Khảng cách trục a t z +z z +z z −z X − + X − − 2 4 2 π ME3090 Truyền động xích 21 a≈ u= n1 z2 = n2 z1 ME3090 Truyền động xích CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 3.1 Vận tốc tỷ số truyền 3.1 Vận tốc tỷ số truyền β vy = vx vy ωd vx = ωd sin β 22 Nhận xét: z giảm -> u dao động lớn cos β z giảm -> va đập lề xích đĩa -> tiếng ồn gây hỏng xích Vận tốc xích thay đổi -> gia tốc -> tải trọng Tỷ số truyền tức thời ME3090 Truyền động xích ut = ω1 d cos β = ω2 d1 cos β1 23 động ME3090 Truyền động xích 24 11/09/2015 CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 3.2 Tải trọng tác dụng truyền 3.2 Tải trọng tác dụng truyền Khi làm việc truyền momen xoắn T Khi chưa làm việc F1 - Lực căng nhánh chủ động Lực căng ban đầu trọng lượng xích F2 - Lực căng nhánh bị động Fo = kyqma Cân mơ-men lực đĩa xích: ky phụ thuộc độ võng xích F1 − F2 = Ft = góc nghiêng truyền ME3090 Truyền động xích 25 CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 2.T1 d1 ME3090 Truyền động xích 26 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.1 Các dạng hỏng 3.2 Tải trọng tác dụng truyền Lực ly tâm -> lực căng phụ Fv = qmv2 a)Mịn lề Xích khơng dãn (khác với đai): F2 = Fo + Fv F1 = F2 + Ft = Fo + Fv + Ft ME3090 Truyền động xích TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.1 Các dạng hỏng a)Mòn lề ∆t sin π 28 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.1 Các dạng hỏng ∆d = ME3090 Truyền động xích 27 b)Các phần tử xích bị hỏng mỏi ∆d ≈ z π - tải lớn ∆p - vận tốc cao z - bôi trơn tốt Nguyên nhân: - ứng suất thay đổi - tính chất va đập làm việc Z lớn, dễ tuột xích ME3090 Truyền động xích 29 ME3090 Truyền động xích 30 11/09/2015 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.1 Các dạng hỏng 4.1 Các dạng hỏng c) xích bị đứt : làm việc tải mòn lề nguyên nhân chủ yếu làm khả làm việc truyền xích => tiêu tính tốn bản: độ bền mịn ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích 31 4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MỊN 32 4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MỊN Tính theo áp suất p= Ft : lực vịng A: diện tích tính tốn A ≈ 0.28t2 KFt ≤[p ] Kx A [p]: áp suất cho phép, xác định thực nghiệm Kx : hệ số xét đến số dãy xích Tính bước xích t ≥ 600 K = KđKaKoKđcKbKc Kđ : tính chất tải trọng: êm, va đập nhẹ,vừa, mạnh Ka : khoảng cách trục/chiều dài xích: tần suất vào ăn khớp MX Ko : góc nghiêng truyền: >60 độ dễ tuột xích mòn K P z1n1 K x [ p ] P : công suất cần truyền (kW) [p]: áp suất cho phép (MPa) (t, n1) Kđc : khả điều chỉnh độ căng xích Kb : chế độ bơi trơn Kc : mức độ làm việc liên tục, phụ thuộc số ca ME3090 Truyền động xích 33 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MỊN Tính theo cơng suất Ft ≤ Ft v [ p ] AvK x ≤ 1000 K 1000 [ p] AK x K P≤ ME3090 Truyền động xích 34 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MỊN [ p ] AK x z1tn1 K 1000 60.1000 Pt : cơng suất tính toán Pt = K K z K n P ≤ [ P] Kx P : công suất cần truyền [P] (t, n01): công suất cho phép (z01=25) K [ p ]A P ≤ x o z01 pn01 z K 1000 01 n01 z1 n1 P z01 = 25 KK z K n ≤ [P ] Kx ME3090 Truyền động xích P≤ [P]K x KK z K n K = KđKaKoKđcKbKc Kđ : hệ số xét đến tính chất tải trọng Ka : hệ số kể đến ảnh hưởng khoảng cách trục [P ] = [ p]6Az.10 tn 01 01 35 n01=50; 200; 400; 600; 800; 1000; 1200 vg/ph (Bảng 12.5 CTM tập 2) Ko : hệ số kể đến ảnh hưởng góc nghiêng truyền Kđc : hệ số kể đến khả điều chỉnh độ căng xích Kb : hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn Kc : hệ số kể đến mức độ làm việc liên tục, phụ thuộc số ca ME3090 Truyền động xích 36 11/09/2015 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.3 Trình tự Số đĩa xích nhỏ b1 Chọn loại xích b2 Chọn số đĩa xích z1 = 29 – 2u z1 ≥ z1min (tùy theo u – TLTK 2) z2 = z1.u ≤ zmax = 120 (ống+con lăn) ; 140(răng) z1, z2 lấy lẻ để khơng phải dùng mắt (xích) chuyển ME3090 Truyền động xích 37 ME3090 Truyền động xích 38 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.3 Trình tự 4.3 Trình tự b3 Xác định bước xích t Ngồi ra: - Theo cơng suất, áp suất cho phép b5 Kiểm nghiệm độ bền b4 Xác định thông số truyền b6 Tính thơng số đĩa xích - khoảng cách trục b7 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa - Số mắt xích (nên lấy chẵn) xích b8 Tính lực tác dụng lên trục ME3090 Truyền động xích 39 ME3090 Truyền động xích 40 ... NIỆM Các loại xích truyền động Biện pháp cố định lề Biện pháp nối xích Xích lăn ME3090 Truyền động xích ME3090 Truyền động xích KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Đĩa xích Các loại xích truyền động Xích ống ... tuột xích ME3090 Truyền động xích 29 ME3090 Truyền động xích 30 11/09/2015 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4. 1 Các dạng hỏng 4. 1 Các dạng hỏng c) xích. .. động xích TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4. 1 Các dạng hỏng a)Mịn lề ∆t sin π 28 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4. 1 Các dạng hỏng ∆d = ME3090 Truyền động xích 27 b)Các phần tử xích bị