Truyền động đai

- Quản lý hàng hóa bảo hành, bảo trì

4.2 Tính tốn hệ truyền động

4.2.3 Truyền động đai

Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo. Chúng truyền mômen xoắn và tốc độ giữa hai trục, và có thể có một khoảng cách lớn hơn so với bộ truyền bánh răng. Vì tất cả các dây làm bằng nhựa hoặc vải dệt, đặc tính của chúng khác biệt đáng kể với các bộ truyền bánh răng hoặc xích.

28

Bộ truyền đai là bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rơng rãi, có nhiều loại đai như đai thang, đai dẹt, đai răng,….

Hình 4.15 Mơ hình truyền động đai

So với các bộ truyền khác bộ truyền đai có những ưu điểm như: • Truyền động giữa các trục xa nhau

• Làm việc êm và không ồn do độ bền và dẻo của đai do đó có thể truyền động với vận tốc cao • Tránh cho cơ cấu khơng có sự dao động nhờ vào

sự trượt trơn của đai khi quá tải • Kết cấu và vận hành đơn giản. Tuy nhiên nó cũng tồn tại những nhược điểm như:

• Hiệu suất bộ truyền thấp.

• Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai. • Tuổi thọ đai thấp.

• Kích thước bộ truyền lớn.

• Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu.

Các loại dây đai: Các dây đai được phân chia theo loại kéo theo qua các đai khơng có răng (lực ma sát) và đai có răng (dạng cứng).

- Dây đai không răng: Dây đai không răng truyền lực kéo qua ma sát giữa bề mặt chạy của dây đai và pu li (bánh đai truyền). Theo hình dạng của bề mặt chạy ta phân biệt dây đai dẹt và đai hình thang.

29

1. Dây đai dẹt (dây đai bản, dây đai phẳng):Các lực chu vi trên bánh dẫn và do đó các mơmen xoắn có thể truyển phụ thuộc cơ bản vào tính chất của lực căng, hệ số ma sát giữa đai và bánh cũng như góc ơm.

Cấu tạo: Dây đai bản (dẹt) thường được tạo thành bằng hai hoặc nhiều lớp. Lớp chạy được làm bằng da cứng (da crom), có một hệ số ma sát tốt hơn bề mặt chạy bằng thép hay bằng gang. Lớp kéo này được làm bằng nhựa với độ bền kéo cao và giãn nở ít.

Tính năng đặc biệt. Qua tính linh hoạt cao, dây đai có thể đạt được tỷ số truyền động 20:1, khoảng cách nhỏ giữa các trục, tốc độ dây đai cao (lên đến 100 m/s)

Thí dụ ứng dụng: Bộ truyền động cho máy cơng cụ, máy dệt, máy làm giấy và bộ truyền động của băng chuyền con lăn, băng tải.

Hình 4.16 Đai dẹt

2. Đai hình thang (cu roa hình thang): Khi chịu tải, đai hình thang được kéo vào các rãnh của bánh và ép váo các hông rãnh. Lực thẳng góc lớn được thành hlnh cho phép lực ma sát lớn và truyền các mômen xoắn lớn

Cấu tạo: Đai hình thang được làm bằng một sợi dây kéo polyester, một lõi cao su được gia cố một phần bằng sợi ngang, và bọc ngồi bằng loại vảí chống mài mịn. Đai hình thang với cạnh để mở thì khơng có bọc ngồi.

30

Tính chất đặc biệt. Qua kết nối bằng ma sát lớn được tạo ra bởi hiệu ứng nêm, lực căng ban đầu cần thiết thấp hơn so với dây đai dẹt. Nhờ tiết diện cao nên sức kháng uốn cong tương đối cao. Nó có thể được giảm khi phần dưới của đai có răng.

Hình 4.17 Đai hình thang

- Dây đai đồng bộ (Dây đai răng)

Đối với dây đai đồng bộ lực truyền không qua ma sát mà qua dạng các răng của đai (kết nối dạng khớp). Dây đai răng kết hợp những ưu điểm của dây đai dẹt và dây đai hình thang với sự khơng có độ trượt của dây xích.

Các loại: Dây đai đồng bộ (răng) được sản xuất như răng đơn, răng đơi và với nhiều hình dạng răng khác nhau .

Đặc tính nổi bật: Đặc điểm của dây đai đồng bộ (răng) là sức căng ban đầu thấp và do đó chịu tải ít. Nó rất thích hợp cho việc truyền khơng có độ trượt với cơng suất vừa và nhỏ.

Thí dụ ứng dụng: Bộ truyền động bước dẫn tiến trong máy công cụ, máy sao chép ,máy in, máy bán hàng tự động bằng tiền xu, truyền động trục cam.

31

Hình 4.18 Dây đai răng

 Qua việc phân tích các cơ cấu truyền động trên em quyết định chọn cơ cấu truyền động đai cho đồ án của mình.

Cơng thức tính tốn hệ truyền động đai

Để dễ tính tốn, chúng em sẽ sử dụng bộ tài liệu Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập một) của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển biên soạn áp dụng vào đề tài.

+ Xác định module m theo công thức:

m = 1

3 1

35 P

n

Trong đó: P1 là cơng suất trên bánh đai chủ động, n1 là số vòng quay bánh đai chủ động

- Theo bảng 4.27 chọn m tiêu chuẩn m=1. + chiều rộng b của đai răng xác định theo công thức:

.

d

b= m

Trong đó d = 6...9 là hệ số chiều rộng đai, chọn giá trị nhỏ khi lấy modun tiêu chuẩn lớn hơn m tính tốn và lấy giá trị lớn trong trường hợp ngược lại.

Theo bảng 4.28 ta chon được b=5

Số răng của bánh đai nhỏ được xác định theo bảng 4.29 nhằm đảm bảo tuổi thọ của đai. Số răng của đai lớn z2=uz1=z1=20.

Khoảng cách trục a được chọn theo điều kiện:

min max

a  a a

32 Số răng đai zd ( )2 1 2 2 1 2 2 40 d z z p z z a z p a − + = + + =58 => chọn zd=63

Chiều dài ld=395,6 được chọn theo zd và modun m trong bảng 4.30. Từ ld theo công thức xác định lại trục a, trong đó:

1 2

( ) / 2

d

l p z z

= − + va  =m z( 2−z1)/ 2

Đường kính vịng chia của các bánh đai:

1 1; 2 2

d =mz d =mz => d1=d2=20 (mm) Đường kính vịng ngồi của bánh đai:

1 1 2 ; 2 2 2

a a

d =mz −  d =mz − 

Lực vịng riêng được xác định bởi cơng thức

2

/ [ ]

t d m

q=F K b q v+  q

Trong đó Ft là lực vịng, qmlà khối lượng 1m đai có chiều rộng 1mm, trị số của qm cho trong bảng 4.31; Kd-hệ số tải trọng động bảng 4,7, v- vận tốc vòng

0

[ ] [q = q C C] z u

Với [q0]- lực vòng riêng cho phép, cho trong bảng 4,31, Cz=Cu=1.

 Ft= 213N