Chọn loại xích vă tính toân bộ truyền xích

9. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

9.2. Chọn loại xích vă tính toân bộ truyền xích

Sau khi phân tích, chọn loại truyền động cho xe

máy 3 bánh và bước tiếp theo là tính chọn bộ truyền xích. Tổng số bộ truyền xích trên xe là 3 bộ, bộ xích truyền momem từ động cơ đến vi sai và hai bộ từ trục ra vi sai đến hai bánh xe chủ động. Để giảm tính phức tạp trong việc thiết kế xe, đồng thời tận dụng những chi tiết, cụm chi tiết thiết kế sẵn trên thị trường ta có thể lựa chọn bộ truyền xích phù hợp với xe thiết kế. Tuy nhiên ở đường truyền momem từ động cơ đến vi sai, ở đây tốc độ góc giảm 1,5

lần nên cần thiết phải tính toán thiết kế đĩa xích lắp trên vi sai. Ngoài việc chọn bộ truyền xích cho xe thiết kế, ta phải tính toán thiết kế đĩa xích lắp trên vi sai.

9.2.1.Chọn loại xích và bộ xích dẫn động hai bánh xe sau.

Có 3 loại xích : Xích ống, xích con lăn, xích răng, ta có thể chọn một trong ba loại xích này, từng loại xích có những đặc điểm sau:

9.3.2.1. xích ống.

Đơn giản, giá thành hạ và khối lượng giảm vì không dùng con lăn, nhưng cũng vì thế mà bản lề mòn nhanh. Nên chỉ dùng xích ống cho các bộ truyền không quan trọng và yêu cầu khối lượng nhỏ.

9.3.2.2. xích răng.

Có ưu điểm là khả năng tải lớn, làm việc êm nhưng chế tạo tương đối phức tạp và giá thành đắt

nhất, do vậy chỉ dùng xích răng khi vận tốc xích trên 10 đến 15m/s.

9.3.2.3. xích ống - con lăn.

Gọi tắt là xích con lăn, về kết cấu thì giống như xích ống, chỉ khác ở phía ngoài ống lắp thêm con lăn, nhờ đó có thể thay thế ma sát trượt giữa ống và răng đĩa (ở xích ống) bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa ( ở xích con lăn). Kết quả là độ bền mòn của xích con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức tạp bằng xích răng, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rãi. Nó dùng thích hợp khi vận tốc làm việc dưới 10 đến 15m/s. Nên ưu tiên dùng xích một dãy, nhưng ở các bộ truyền quay nhanh, tải trọng lớn nếu dùng xích 2, 3 hoặc 4 dãy sẽ làm giảm tải trọng động và kích thước khuôn khổ của bộ truyền.

Trong những loại xích đã nêu ở trên ta chọn loại xích con lăn, cụ thể là loại xích con lăn dùng trên xe máy loại xe Wave 100cc.

Hình 9.2.Xích con lăn- xe máy Wave 100cc .

9.2.2.Các thông số cơ bản của xích con lăn - xe máy Wave 100cc.

Sau khi khảo sát xích con lăn của xe máy Wave 100cc ta có các thông số cơ bản được thể hiện ở hình 9.3, bảng 9.1.

Hình 9.3.Các thông số kích thước cơ bản của xích con lăn- xe máy Wave 100cc.

Bảng 9.1.Các giá trị kích thước cơ bản của xích

con lăn- xe máy Wave 100cc.

Bước xích p,mm Kích thước, mm Tải trọng phá hỏng Q, kN Khối lượng một mét xích q1,kg B d0 dl h b 12,7 6,7 3,3 7,75 11 14,5 18,2 1,25 9.2.3.Tính toán bộ truyền xích. 9.2.2.1. Khoảng cách trục và số mắt xich.

+ Khoảng cách trục nhỏ nhất bị giới hạn bởi

khe hở nhỏ nhất cho phép giữa các đĩa xích ( 3050

mm ).

amin = 0,5( da1 + da2) + ( 3050). (9.1).

+ Mặt khác để tránh lực căng quá lớn do trọng lượng bản thân xích gây nên, khoảng cách trục không

nên quá lớn, a  amax = 80p. (9.2).

+ Chọn sơ bộ : a = ( 3050)p.

Trong đó, hệ số nhỏ khi tỷ số truyền u =

12, và hệ số lớn khi tỷ số truyền u = 67. + Chọn a = 30p = 3012,7 = 381 (mm). Từ khoảng cách trục a = 381 (mm), ta xác định được số mắt xích x: x = 2a/p + (Z1 + Z2)/2 + (Z2 - Z1)2 p/(42a). (9.3). x = 2.381/12,7+ (14 + 21)/2 + (21 - 14)2 .12,7/(42.381) = 77,5 (mm) x = 77,5 (mm), chọn xc = 78 mắt xích.

+ Xác định lại khoảng cách trục a theo số mắt

xích chẵn xc: a* = 0,25p[ xc - 0,5(Z1 + Z2) + [xc 0,5(Z2 Z1)]2 2[(Z2 Z1)/]2] . (9.4). a* = 0,25.12,7[ 78 - 0,5(14 + 21) + [780,5(2114)]2 2[(2114)/]2] a* = 384 (mm).

+ Kiểm nghiệm số lần va đập của bản lề xích trong một giây :

i = Z1n1/(15x) [i] (9.5).

i = 14.2057/15.78 = 24,6.

Ta chọn [i] là số lần va đập cho phép của các loại xích trong bảng sau:

Bảng 9.2.Số lần va đập cho phép [i] của các loại xích.

Loại xích Số lần va đập cho phép [i], l/s, khi bước xích p, mm.

12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8

xích ống và

xích con lăn 60 50 35 30 25 20 15 15

Xích răng. 80 65 50 30 25 20 20 20

Với bước xích p = 12,7 (mm), có được [i]= 60 (lần/s). Vậy i = 24,6 < [i]= 60.

9.2.2.2. Kiểm nghiệm xích về độ bền.

Các bộ truyền xích bị quá tải lớn, khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tải trọng va đập trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn [1].

s = Q/(kđFt+Fo+Fv) [s] (9.6)

Trong đó:

+ Q- tải trọng phá hỏng, theo bảng 9.1 có Q = 18200 (N).

+ kđ- hệ số tải trọng động, kđ = 1,2 (chọn theo

chế độ tải trọng mở máy bằng 1,5 lần tải trọng danh nghĩa).

+ Ft- lực vòng, Ft = 1000P/v. (9.7).

Ở đây: P- công suất động cơ, P = 4,8 (kW).

v- vận tốc xích, v = Z1.p.n1/60000

= 14.12,7.2057/60000 = 6,09 (m/s).

 Ft = 1000P/v = 1000. 4,8/6,09 =788,177 (N).

Vậy Ft = 771,75 (N).

+ Fv- lực căng do lực li tâm sinh ra, Fv = q1.v2.

(9.8).

Ở đây: q1- khối lượng một mét xích, q1 = 1,25 (kg).

v- vận tốc xích, v = 6,09 (m/s).

 Fv = 1,25.6,092 = 43,36 (N). Vậy Fv = 43,36 (N).

+ Fo- lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động

sinh ra, Fo = 9,81.kf.q1.a. (9.9).

Ở đây: q1- khối lượng một mét xích, q1 =

1,25 (kg).

a- khoảng cách trục, a = 384 (mm).

kf- hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và

vị trí bộ truyền, chọn kf = 4 ứng với bộ

truyền xích nghiêng một góc nhỏ hơn 40o so

với phương ngang.

 Fo = 9,81.kf.q1.a = 9,81.4.1,25.0,384 =40,9 (N).

Vậy Fo = 40,9 (N).

Thay các giá trị tính được vào biểu thức 9.6 ta được kết quả sau:

s = Q/(kđFt+Fo+Fv) [s]  s =

18200/(1,2.771,5+40,9+43,36) =17,99

 s = 17,99.

Tra bảng 5.10 [1], với n = 2000 v/p ứng với bước xích p =12,7 có [s] =14,8.

Vậy s =17.99 >[s], thoả mãn điều kiện bền.

9.2.2.3. Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục.

+ Cấu tạo đĩa xích [2]:

d da

b

d

f

Hình 9.4: Các thông số kích thước cơ bản của đĩa xích. + Đường kính đĩa xích [1]: -d = p/sin(/z). ( 9.10). d =12,7/sin(/21) =85,2 (mm). Vậy d =85,2 (mm). -da= p[0,5+ cotg(/z)]. (9.11). da=12,7[0,5+ cotg(/2)] =90,6 (mm).Vậy da =90,6 (mm). -df = d-2r. (9.12). với r = 0,5025dl +0,05 = 0,5025.7,75+ 0,05 = 3,944 (mm).  df = d-2r =85,2 -2.3,994 =77,312 (mm). Vậy df =77,312 (mm).

+ Xác định chiều rộng răng đĩa b. [2], b =0,93B - 0,15. (9.13). b =0,93.6,7 -0,15 =6,08 (mm). Vậy b =6,08 (mm). + Xác định lực tác dụng lên trục [1], Fr =kx.Ft (9.14). Fr =kx.Ft =1,15.788,17 =906,403 (N), trong đó chọn kx =1,15 ứng với bộ truyền

xích nghiêng một góc nhỏ hơn 40o. Vậy lực tác

dụng lên trục Fr = 906,403(N).