Mục tiêu:
- Trình bày được vật liệu làm đai.
- Phân loại được đai dẹt và các phương pháp nối đai
- Trình bày được các kích thước cơ bản của đai thang, phân loại dây đai thang;
- Phân tích được ưu nhược điểm của bộ truyền sử dụng đai dẹt và đai thang;
- Vẽ được mặt mắt ngang của đai thang và thể hiện được các thơng số kích thước trên hình;
- Chủ động, tích cực trong học tập.
2.1. Vật liệu làm đai
Vật liệu làm đai phải thỏa mãn các yêu cầu như có đủ độ bền mỏi, bền mòn, hệ số ma sát tương đối lớn và có tính độ đàn hồi cao.
Trong các vật liệu tự nhiên, chỉ có đai da là loại đai tốt nhất thỏa mãn các yêu cầu trên nhưng đắt tiền. Đối với đai làm bằng vật liệu tổng hợp, đảm bảo đai có đủ dộ bền, các lớp chịu tải trọng chính được làm bằng sợi vải bện hoặc sợi kim loại, bố trí theo mặt trung hịa của đai. Lớp vỏ bọc của đai được làm bằng
Hình 11.4. Phương pháp điều chỉnh sức căng đai
134
vật liệu có hệ số ma sát cao, chẳng hạn như cao su.
2.2. Đai dẹt
Mặt cắt ngang của đai dẹt có dạng hình chữ nhật với hai kích thước cơ bản là chiều rộng b, chiều dày . Cả hai kích thước này đều được tiêu chuẩn hố.
2.2.1 Các loại dây đai dẹt
Phân loại đai dẹt theo vật liệu làm đai:
- Đai da: Tuổi thọ cao, khả năng tải lớn, chịu va
đập tốt. Nhờ có tính bền mòn cao nên đai da làm việc tốt trong các bộ truyền chéo và nửa chéo. Nhưng đai da đắt tiền, không dùng được ở nơi ẩm ướt, có axit. Vì thế ngày nay ít được dùng.
- Đai len: được chế tạo từ len dệt, có tính đàn hồi
cao nên có thể làm việc tốt khi tải trọng khơng ổn định, có sự va đập hoặc đường kính bánh đai nhỏ. Đai len ít chịu ảnh hưởng của mơi trường (nhiệt độ, độ ẩm, bụi, axit v.v...) nhưng khả năng tải kém và giá thành cao.
- Đai vải cao su: Đai gồm nhiều lớp vải và cao su. Đai có độ bền cao, đàn hồi
tốt, ít chịu ảnh hưởng của thay đổi nhiệt độ và độ ẩm. Đai không chịu được va đập mạnh và dễ bị hỏng khi có dầu dây vào. Hiện nay đai vải cao su được sử dụng rộng rãi để truyền tải trọng tương đối ổn định.
- Đai vải: được dệt từ các sợi bơng, khối lượng nhỏ, giá thành rẻ. Nhờ tính chất
mềm, dễ uốn nên có thể làm việc với các bánh đai có đường kính nhỏ. Tuy nhiên khả năng tải và tuổi thọ của đai này thấp hơn đai da và đai vải cao su, không làm việc được ở những nơi ẩm ướt và nhiệt độ cao.
- Đai làm bằng vật liệu tổng hợp: Đai có nền cơ bản là nhựa pơliamít liên kết
với các lớp sợi tổng hợp, có độ bền và tuổi thọ cao, chịu được va đập, có thể làm việc với tốc độ cao từ 80 100 m/s.
2.2.2. Các biện pháp nối đai
Trừ một số loại đai dẹt làm bằng vật liệu tổng hợp được chế tạo sẵn thành vịng kín cịn nói chung đai dẹt được chế tạo thành những băng dài. Khi dùng tuỳ theo khoảng cách hai trục người ta cắt ra và nối đầu đai lại thành vòng đai. Đai được nối bằng cách dán, khâu, hoặc dùng các vật nối bằng kim loại (dùng tấm kẹp v.v…)
2.2.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền đai dẹt
b
135
- Ưu điểm:
Công suất lớn, kết cấu bánh đai đơn giản (khơng có rãnh đai), khơng địi hỏi trục dẫn và trục bị dẫn song song với nhau do đó có nhiều cách bố trí trục phong phú, linh hoạt, có thể đổi phương chiều chuyển động.
- Nhược điểm: Kích thước cồng kềnh, khoảng cách trục lớn, ồn và va đập hơn
(do chỗ nối đai gây ra)
- Phạm vi sử dụng
+ Công suất truyền từ vài chục đến vài trăm kW, đặc biệt đến 3000kW + Thường dùng với tốc độ 5-25m/s, trường hợp siêu tốc có thể tới 110m/s
+ Tỷ số truyền thường dùng i 5, nếu bộ truyền chéo thì i = 68, nửa chéo i đến 3, có bộ phận căng i đến 8
2.3. Đai thang
2.3.1. Kích thước cơ bản của đai thang
b: Bề rộng lớn nhất của đai
bo: Bề rộng của đai tại mặt phẳng trung hoà
yo: Khoảng cách từ mặt phẳng trung hoà đến mặt trên của đai
h: Chiều cao của đai o = 40o: Góc ở đỉnh
L : Chiều dài đai, được tính là chiều dài lớp trung hồ
Hình 11.6. Các biện pháp nối đai
b
bo yo
0
h
136
Tất cả các kích thước cơ bản của đai đều được tiêu chuẩn hố và đều có sẵn trong sổ tay thiết kế cơ khí
2.3.2. Phân loại dây đai thang
- Đai thường:
Được dùng rộng rãi trong truyền động cơ khí
- Đai hẹp:
Được dùng riêng cho quạt và động cơ ôtô, máy kéo, máy nông nghiệp. Cùng với chiều rộng đai b, đai thang hẹp có chiều cao h lớn hơn so với đai thường do đó khả năng tải cao hơn.
2.3.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền đai thang
- Ưu điểm:
Trên bánh đai có rãnh dạng chêm nên khi đai lọt vào đó thì hai mặt bên của đai tì sát vào hai mặt bên của rãnh, làm lực ma sát giữa đai và bánh đai lớn hơn nhiều so với trường hợp của đai phẳng. Vì vậy với cùng một lực căng ban đầu thì bộ truyền đai thang truyền được công suất lớn hơn, khoảng cách trục ngắn hơn, góc ơm nhỏ hơn vì thế có thể chạy với tỷ số truyền lớn hơn. Mặt khác có thể điều chỉnh vơ cấp tỷ số truyền bằng cách sử dụng các cặp bánh đai điều chỉnh được khe hở.
- Nhược điểm:
Đai chóng hỏng hơn, hiệu suất thấp hơn và bánh đai khó chế tạo hơn.
- Phạm vi sử dụng
+ Công suất truyền động tới 350kW, tốc độ đai đến 2530 m/s, tỷ số truyền 10 + Thích hợp cho các bộ truyền có hai trục song song và khoảng cách trục khơng lớn, có thể điều chỉnh được khoảng cách trục để mắc đai. Trường hợp khoảng cách trục nhất thiết phải cố định thì phải dùng con lăn căng.