chương 1, ta có các thông số ban đầu của bộ truyền xích như sau: Công suất đầu vào: Pđầu vào = 9,43709 (kW) Số vòng quay trên bánh dẫn: ndẫn = 147 (vòng/phút) Tỉ số truyền: u = 3,12 2. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: 2. CHỌN LOẠI BỘ TRUYỀN XÍCH: Do điều kiện làm việc là chịu tải va đập nhẹ, vận tốc không lớn => ta chọn loại bộ truyền xích là xích ống con lăn 2. XÁC ĐỊNH SỐ RĂNG SƠ BỘ CỦA ĐĨA XÍCH NHỎ VÀ ĐĨA XÍCH LỚN: Dựa vào trang 172 trong sách “Cơ sở thiết kế máy” của thầy Nguyễn Hữu Lộc ta có công thức tính số răng của đĩa xích nhỏ như sau: z1 = 29 – 2u = 29 – (2 × 3,12) = 22,76 Vậy ta chọn số răng của đĩa xích nhỏ như sau: z1 ≈ 23 (răng) Theo công thức 5.1 trang 80 trong cuốn “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” số răng của đĩa xích lớn được tính như sau: z2 = u × z1 ≤ zmax (zmax = 120 đối với xích ống con lăn) z2 = 3,12 × 23 = 71,76 < 120 ( hợp lý) z2 ≈ 72 (răng) 2.
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG XÍCH K: Hệ số điều kiện sử dụng xích K được tính theo công thức 5.4 trang 81 trong tài liệu “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”: K = KoKaKđcKbtKđKc trong đó: Ko: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền (Chọn trị số Ko thì ta dựa vào bảng 5.6 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”. Vì trong trường hợp này bộ truyền xích được đặt theo phương ngang => Ko = 1) Ka: Hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích [Dựa vào bảng 5.6 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta chọn a = (30÷ 50)pc => Ka = 1] Kđc: Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích ( Bộ truyền xích điều chỉnh được bằng một trong các đĩa xích => Kđc = 1) Kbt: Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn Do bộ truyền xích được bôi trơn định kỳ => Kbt = 1,5 Kđ : Hệ số tải trong động, kể đến tính chất của tải trọng (Chế độ làm việc của bộ truyền xích là có va đập nhẹ => Kđ = 1,2) Kc : Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền xích (Làm việc 2 ca => Kc = 1,25) Từ đó ta có hệ số K như sau: K = 1 x 1 x 1 x 1,5 x 1,2 x 1,25 = 2,25 2. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT Pt VÀ BƯỚC XÍCH: Theo công thức 5.3 trang 81 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta có công thức tính Pt như sau: Pt = P x k x kz x kn (*) Với: z 01 25 kz : hệ số răng được tính như sau: kz = z1 = 23 ≈ 1,09 n01 200 kn : hệ số vòng quay được tính như sau: kn = n = 143 ≈ 1,40 ( n01 = 200 được chọn từ bảng 1 5.5 trang 81 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”) Thế kn, kz vào (*) ta có: Pt = 9,43709 x 2,25 x 1,09 x 1,40 ≈ 32,40 (kW) Để bộ truyền xích hoạt động được bền bỉ hơn thì cần phải tuân theo điều kiện sau: Pt ≤ [P] 32,40 ≤ [P] Dựa vào bảng 5.5 trang 81 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta chọn được [P] = 34,8 (kW), pc = 38,1 (mm) Trong bảng 5.8 trang 83 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta có pmax đạt được khi n01 = 200 vòng/phút là 50,8 mm. Để hạn chế ảnh hưởng có hại của va đập đối với bộ truyền xích thì bước xích pc đã tìm được ở trên phải nhỏ hơn pmax tức là 38,1 < 50,8 (thỏa điều kiện) 2.
XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC VÀ SỐ MẮT XÍCH: Để tránh lực căng quá lớn do trọng lượng bản thân của xích gây nên, khoảng cách trục bắt buộc phải tuân theo điều kiện sau: a ≤ amax (amax = 80) Điều kiện trên được lấy từ trang 84 trong quyển “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” của thầy Trịnh Chất – Lê Văn Uyển Thông thường khi thiết kế ta sẽ chọn khoảng cách trục sơ bộ nằm trong khoảng như sau: a = (30 ÷ 50)pc Do đó ta sẽ chọn khoảng cách trục sơ bộ như sau: a = 40pc = 40 x 38,1 = 1524 (mm) Từ công thức 5.12 trang 85 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta tính được số mắt xích như sau: 2a ( z1 + z2 ) pc X= p + + (z2 – z1)2 × c 2 ( 4 × ❑2 × a ) 2 × 40 p c ( 23 + 72) 38,1 X= + + (72 - 23)2 × pc 2 ( 4 × ❑2 × 1524 ) ( 23 + 72) 38,1 X = (2 × 40) + + (72 - 23)2 × ( 4 × ❑2 × 1524 ) = 129,02 2 Lấy số mắt xích chẵn Xc = 129, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13) trang 85 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”: { √ [ ]} 2 a = 0,25pc X 2 ( z 2 - z 1) – 0,5( z 2 + z 1 ) + [ x c - 0,5 ( z 2 + z 1 ) ] - 2 c ❑ { √ [ ]} 2 a = 0,25 x 38,1 x 129 – 0,5(72 + 23 ) + 2 (72 - 23) [ 129 - 0,5 ( 72 + 23 ) ] - 2 ❑ a = 1523,6 ≈ 1524 (mm) Để xích không phải chịu một lực căng quá lớn, ta nên giảm bớt a một lượng bằng: a = 0,002a = 0,002 x 1524 = 3,048 ≈ 3 (mm) Do đó a lúc này sẽ còn 1521 (mm) Dựa vào công thức 5.8 trang 173 trong quyển “Cơ sở thiết kế máy” của thầy Nguyễn Hữu Lộc ta có chiều dài xích như sau: L X= p c L = X × pc = 129 × 38,1 = 4914,9 (mm) ≈ 4915 (mm) Số lần va dập i của bản lề xích trong 1 giây được tính theo công thức 5.14 trang 85 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”nên ta có: ( z 1 n1) ( 23 × 143 ) i= = = 1,69 ≈ 1,7 (lần/s) (15 X c ) (15 × 129 ) Từ bẳng 5.9 trang 85 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta chọn được [i] = 20 (lần/s) Theo điều kiện trong trang 85 của quyển “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta có như sau: i ≤ [i] 1,7 < 20 (thỏa điều kiện) 2. KIỂM NGHIỆM BỘ TRUYỀN XÍCH VỀ ĐỘ BỀN: Theo công thức 5.15 trang 85 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” thì hệ số an toàn được tính như sau: Q s = ( k F + F + F ) ≥ [s] đ t o v trong đó: Q – tải trọng phá hỏng, đơn vị là (N) và chúng ta sẽ dựa vào bảng 5.2 trang 78 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” và bước xích pc mà ta sẽ có Q = 127000 (N) kđ – hệ số tải trọng động và với chế độ tải là trung bình nên ta sẽ chọn kđ = 1,2 Ft – Lực vòng đơn vị là (N) và lực vòng được tính như sau: 1000 P 1000 × 9,43709 Ft = v = 2,15 = 4389 (N) với v là vận tốc trung bích của xích và được tính như sau: n1 × z × p 147 x 23 x 38,1 v= 1 =c = 2,146 ≈ 2,15 (m/s) 60000 60000 Fv – Lực căng do lực li tâm sinh ra đơn vị là (N) và được tính theo công thức sau: Fv = qv2 q là khối lượng 1 mét xích và ta chọn được q = 5,5 (kg) là nhờ dựa vào bảng 5.2 phụ thuộc vào loại xích và bước xích Fv = 5,5 x 2,152 = 25,42 (N) Fo – Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra, đơn vị là (N) và được tính theo công thức sau: Fo = 9,81 x kf x q x a kf là hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền với giá trị thường dùng của độ võng f = (0,01 ÷ 0,02)a lấy kf = 6 khi bộ truyền xích nằm ngang, kf =4 hoặc kf = 3 khi góc nghiêng giữa đường tâm trục và phương nằm ngang nhỏ hơn 40o , kf = 2 hoặc kf =1 khi bộ xích được đặt thẳng đứng và với trường hợp này ta sẽ chọn kf = 6 Fo = 9,81 x 6 x 5,5 x 1,521= 492,39 (N) [s]: Trị số của hệ số an toàn. Dựa vào bảng 5.10 trang 86 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” ta chọn được [s] = 8,5 Từ những thông số trên ta có hệ số an toàn như sau: Q 127000 s = (k F + F + F ) = = 21,95 > 8,5 đ t o v (1,2 × 4389 + 492,39 + 25,42) Bộ truyền xích thỏa mãn điều kiện bền 2. ĐƯỜNG KÍNH ĐĨA XÍCH: Đường kính vòng chia của hai đĩa xích được tính theo công thức 5.17 trang 86 trong “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” nên ta có: pc 38,1 ( ) ( d1 = sin ❑ = sin ❑ z1 23 ) = 279,80 ≈ 280 (mm) pc 38,1 d2 = sin ❑ = sin ❑ ( ) ( z2 72 ) = 873,46 ≈ 873 (mm) Theo công thức 5.2 trang 171 trong cuốn “Cơ sở thiết kế máy” của thầy Nguyễn Hữu Lộc ta có đường kính vòng ngoài đĩa xích được tính như sau: [ da1 = pc × 0,5 + cotg z ( ❑ )] = 38,1 x [ 0,5 + cotg ( 23❑ )] = 296,24 (mm) ≈ 296 (mm) 1 d =p [ a2 c × ( )] = 38,1 x [ 0,5 + cotg ( 72❑ )] = 891,68 (mm) ≈ 892 (mm) 0,5 + cotg ❑ z2 Đường kính vòng đáy được tính như sau: df1 = d1 – (2r) = 280 – (2 x 11,22) = 257,56 (mm) ≈ 258 (mm) df2 = d2 – (2r) = 873 – (2 x 11,22) = 850,56 (mm) ≈ 851 (mm) với r = (0,5025 d1) + 0,05 = (0,5025 x 22,23) + 0,05 = 11,22 (mm) và d1 = 22,23 (mm) (tra từ bảng 5.2 trang 78 trong quyển “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”) 2.
KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN TIẾP XÚC CỦA ĐĨA XÍCH: Theo công thức 5.