Giáo trình truyền động cơ khí cho máy xây dựng - Phân loại và ứng dụng trong thiết kế

Giáo trình truyền động máy xây dựng NXB GTVT. Khám phá kiến thức chuyên sâu về hệ thống truyền động máy công trình, nguyên lý và ứng dụng thực tiễn.

• Trường học: Nhà xuất bản Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Máy xây dựng
• Đề tài: Truyền động cơ khí
• Loại tài liệu: Giáo trình

Tóm tắt

I. Toàn cảnh giáo trình truyền động máy xây dựng nxb gtvt

Giáo trình truyền động máy xây dựng của nhà xuất bản giao thông vận tải là một tài liệu kỹ thuật chuyên sâu, đóng vai trò nền tảng cho sinh viên và kỹ sư ngành cơ khí. Nội dung chính của giáo trình tập trung vào việc phân tích và giải thích cách công suất từ động cơ được truyền tới các bộ phận công tác, giúp máy móc vận hành hiệu quả. Đây là một trong những tài liệu máy xây dựng quan trọng, cung cấp kiến thức toàn diện về hệ thống truyền lực máy xây dựng. Quá trình làm việc của máy xây dựng đòi hỏi sự biến đổi liên tục về tốc độ và mô-men xoắn. Ví dụ, khi máy lên dốc hoặc bắt đầu di chuyển, cần tăng mô-men ở bánh xe chủ động. Động cơ không thể tự điều chỉnh các thông số này một cách hiệu quả. Do đó, hệ thống truyền động trở thành một khâu trung gian không thể thiếu. Nó có nhiệm vụ biến đổi các thông số chuyển động của động cơ để phù hợp với yêu cầu của bộ công tác. Việc sử dụng động cơ cao tốc kết hợp với bộ truyền động giảm tốc mang lại hiệu quả cao hơn về trọng lượng và giá thành so với động cơ tốc độ thấp. Giáo trình này không chỉ là một sách kỹ thuật cơ khí thông thường mà còn là cẩm nang chi tiết về cấu tạo hệ thống truyền động và nguyên lý hoạt động của chúng. Các kiến thức này là cơ sở để tiến hành bảo dưỡng máy xây dựng và sửa chữa hệ thống truyền động một cách chính xác, đảm bảo độ bền và tuổi thọ cho thiết bị.

1.1. Vai trò cốt lõi của hệ thống truyền lực máy xây dựng

Trong mọi loại máy móc, đặc biệt là máy xây dựng, hệ thống truyền lực máy xây dựng giữ vai trò truyền công suất từ động cơ đến bộ công tác. Chức năng chính của nó là biến đổi các thông số của động cơ, như tốc độ quay và mô-men xoắn, để phù hợp với chế độ làm việc của máy. Động cơ đốt trong thường hoạt động ổn định trong một dải tốc độ và mô-men hẹp. Tuy nhiên, các tác vụ thi công như đào, xúc, ủi đòi hỏi tốc độ thấp nhưng lực kéo cực lớn, trong khi quá trình di chuyển lại cần tốc độ cao hơn. Hệ thống truyền động, bao gồm các cơ cấu như ly hợp và hộp số máy công trình, đảm bảo sự tương thích này, giúp máy hoạt động hiệu quả và tránh cho động cơ bị quá tải hoặc ngừng hoạt động. Nhờ có bộ phận này, máy có thể thay đổi tốc độ, phương chuyển động và tăng lực kéo khi cần thiết.

1.2. Phân loại các dạng truyền động cơ khí phổ biến nhất

Giáo trình phân loại truyền động cơ khí dựa trên hai nguyên tắc chính: cấu tạo và tỷ số truyền. Theo cấu tạo, có hai nhóm chính: truyền động dựa trên ma sát (như truyền động đai) và truyền động dựa trên sự ăn khớp (như truyền động bánh răng, truyền động xích). Truyền động ăn khớp có độ tin cậy và hiệu suất cao hơn, được sử dụng rộng rãi trên máy xây dựng. Theo sự thay đổi của tỷ số truyền, hệ thống được chia thành loại có tỷ số truyền cố định và loại có tỷ số truyền thay đổi. Loại thay đổi tỷ số truyền có thể hoạt động theo nguyên lý có cấp (như trong hộp số máy công trình) hoặc vô cấp (bộ truyền ma sát). Trong thực tế, các máy thi công thường sử dụng cơ cấu thay đổi tỷ số truyền có cấp do độ tin cậy cao hơn.

II. Thách thức trong vận hành hệ thống truyền động máy xây dựng

Việc vận hành và bảo dưỡng máy xây dựng đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là với hệ thống truyền động. Máy xây dựng thường làm việc trong môi trường khắc nghiệt, chịu tải trọng nặng và thay đổi đột ngột. Khi bộ công tác như gầu đào hay lưỡi ủi va chạm với nền đất cứng, lực động đột biến có thể phát sinh, gây nguy cơ hỏng hóc, sứt mẻ cho các chi tiết. Điều này đòi hỏi hệ thống truyền lực máy xây dựng phải có khả năng chịu lực lớn và độ tin cậy cao. Một thách thức khác là sự mâu thuẫn giữa yêu cầu về lực kéo và tốc độ. Khi thi công, máy cần lực kéo tối đa ở tốc độ rất thấp, làm hạn chế công suất động cơ. Ngược lại, khi di chuyển không tải, máy cần tốc độ cao để tăng năng suất. Việc đáp ứng đồng thời hai yêu cầu này đòi hỏi một cấu tạo hệ thống truyền động phức tạp và linh hoạt. Hơn nữa, các cơ cấu truyền động cơ khí truyền thống thường gây ra tiếng ồn lớn, điều khiển nặng và kém chính xác. Kích thước cồng kềnh của một số bộ phận như truyền động đai hay xích cũng là một hạn chế. Do đó, việc nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm này và tối ưu hóa nguyên lý làm việc hệ thống truyền lực là một bài toán không ngừng được đặt ra.

2.1. Vấn đề tải trọng nặng và điều kiện làm việc khắc nghiệt

Máy xây dựng hoạt động trong các điều kiện khắc nghiệt nhất: bụi bẩn, nhiệt độ cao, độ ẩm và tải trọng động liên tục. Các chi tiết như bánh răng trong hộp số máy công trình hay các đĩa ma sát trong ly hợp phải chịu mài mòn và áp lực cực lớn. Lực cản đột ngột từ đất đá có thể gây ra các cú sốc lực, dẫn đến gãy vỡ chi tiết nếu hệ thống không được thiết kế với hệ số an toàn đủ lớn. Chính vì vậy, hệ thống truyền lực máy xây dựng phải được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao, có khả năng chống quá tải, và đòi hỏi quy trình bảo dưỡng máy xây dựng nghiêm ngặt để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.

2.2. Yêu cầu về điều khiển linh hoạt và bảo dưỡng định kỳ

Để tối ưu hóa hiệu suất, hệ thống truyền động phải cho phép người vận hành thay đổi chế độ làm việc một cách linh hoạt: chuyển đổi giữa các cấp tốc độ, thay đổi chiều chuyển động một cách nhanh chóng và chính xác. Các hệ thống truyền động cơ khí cũ thường điều khiển nặng nhọc và chậm. Thêm vào đó, do làm việc trong môi trường khắc nghiệt, việc sửa chữa hệ thống truyền động và bảo dưỡng định kỳ là bắt buộc. Bất kỳ sự lơ là nào trong việc kiểm tra dầu bôi trơn, độ mòn của các chi tiết ma sát hay độ rơ của các khớp nối đều có thể dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng, gây tốn kém chi phí và thời gian.

III. Phân tích chi tiết cấu tạo hệ thống truyền động cơ khí

Giáo trình máy công trình của NXB GTVT đã mô tả rất chi tiết về cấu tạo hệ thống truyền động cơ khí, một dạng truyền động vẫn chiếm ưu thế trong ngành chế tạo ô tô, máy kéo và máy xây dựng. Một hệ thống điển hình bao gồm các thành phần chính như ly hợp, hộp số, hộp phân phối, trục các đăng, và cầu chủ động. Ly hợp có nhiệm vụ đóng ngắt dòng công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực, thường là loại ly hợp ma sát khô một hoặc hai đĩa. Hộp số cho phép thay đổi tỷ số truyền, từ đó thay đổi tốc độ và mô-men xoắn ở bánh xe. Hộp số máy công trình có phạm vi truyền động lớn để đáp ứng cả yêu cầu về sức kéo lớn ở tốc độ thấp và tốc độ di chuyển cao. Hộp phân phối truyền động có chức năng phân chia công suất đến các cầu chủ động. Trục các đăng là khớp nối linh hoạt, truyền chuyển động quay giữa các trục không đồng phẳng. Cuối cùng, cầu chủ động nhận mô-men xoắn và truyền tới các bánh xe, thường tích hợp bộ vi sai để điều chỉnh tốc độ các bánh xe khi vào cua. Mỗi thành phần đều được tính toán và thiết kế cẩn thận để đảm bảo độ bền và hiệu suất cao.

3.1. Nguyên lý làm việc của ly hợp và hộp số máy công trình

Ly hợp hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát, làm nhiệm vụ nối và tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực. Khi bàn đạp ly hợp được nhả ra (ly hợp thường đóng), lực ép từ lò xo sẽ ép chặt đĩa ma sát vào bánh đà, truyền mô-men từ động cơ. Khi đạp ly hợp, lực ép này được giải phóng, ngắt kết nối. Hộp số máy công trình là một tập hợp các cặp bánh răng ăn khớp với nhau để tạo ra các tỷ số truyền khác nhau. Bằng cách gài các cặp bánh răng khác nhau, người vận hành có thể chọn được tốc độ và lực kéo phù hợp cho từng điều kiện làm việc cụ thể, từ di chuyển chậm khi thi công đến di chuyển nhanh trên đường.

3.2. Chức năng của trục các đăng và cơ cấu cầu chủ động

Trục các đăng là một chi tiết quan trọng, cho phép truyền mô-men xoắn giữa các trục có vị trí và góc lệch thay đổi trong quá trình máy di chuyển. Điều này đặc biệt cần thiết trên các máy xây dựng có hệ thống treo. Cầu chủ động là cụm chi tiết cuối cùng trong hệ thống truyền lực, có nhiệm vụ tăng mô-men xoắn lần cuối và phân phối đến các bánh xe. Bên trong cầu chủ động thường chứa bộ truyền động chính (bánh răng nón) và bộ vi sai. Bộ vi sai cho phép hai bánh xe trên cùng một trục quay với tốc độ khác nhau khi máy vào cua, giúp tránh hiện tượng trượt lết và mòn lốp.

IV. So sánh truyền động thủy lực và truyền động cơ khí phổ biến

Bên cạnh truyền động cơ khí, truyền động thủy lực là một giải pháp công nghệ hiện đại và được ứng dụng ngày càng rộng rãi trên các máy xây dựng. Giáo trình truyền động máy xây dựng nxb gtvt dù tập trung vào mảng cơ khí nhưng cũng mở ra hướng so sánh để người học có cái nhìn tổng quan. Hệ thống truyền động thủy lực sử dụng năng lượng của dòng chất lỏng (dầu thủy lực) để truyền công suất. Ưu điểm lớn nhất của nó là khả năng tạo ra lực và mô-men cực lớn với kích thước nhỏ gọn, điều khiển êm ái, chính xác và có thể thay đổi tỷ số truyền vô cấp một cách dễ dàng. Một thành phần quan trọng là biến mô thủy lực, hoạt động như một khớp nối lỏng giữa động cơ và hộp số, giúp khởi động êm và tự động điều chỉnh mô-men. Tuy nhiên, truyền động thủy lực có nhược điểm là hiệu suất thấp hơn so với truyền động cơ khí do tổn thất năng lượng trong dòng chảy chất lỏng, cấu tạo phức tạp và chi phí sửa chữa hệ thống truyền động cao hơn. Việc lựa chọn giữa hai hệ thống này phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng loại máy và điều kiện vận hành.

4.1. Đặc điểm của hệ thống truyền động thủy lực và biến mô

Một hệ thống truyền động thủy lực cơ bản bao gồm bơm thủy lực, van điều khiển, mô tơ thủy lực và thùng chứa dầu. Bơm chuyển đổi cơ năng từ động cơ thành năng lượng thủy lực. Dầu áp suất cao được dẫn qua các van để điều khiển mô tơ, tạo ra chuyển động quay hoặc tịnh tiến. Biến mô thủy lực, thường được kết hợp với hộp số hành tinh, cho phép truyền mô-men mà không cần kết nối cơ khí trực tiếp. Nó có khả năng khuếch đại mô-men xoắn khi có sự chênh lệch lớn về tốc độ giữa bánh bơm và bánh tuabin, rất lý tưởng cho các máy cần lực kéo lớn khi khởi hành.

4.2. Lựa chọn hệ thống truyền động phù hợp theo tài liệu

Việc lựa chọn hệ thống truyền động tối ưu là một quyết định kỹ thuật quan trọng. Các sách kỹ thuật cơ khí và tài liệu chuyên ngành chỉ ra rằng, truyền động cơ khí phù hợp cho các máy cần hiệu suất truyền lực cao, di chuyển đường dài và có kết cấu đơn giản, dễ bảo trì như xe tải, máy san. Trong khi đó, truyền động thủy lực (truyền động thủy tĩnh) lại chiếm ưu thế trên các máy yêu cầu sự linh hoạt, điều khiển chính xác, lực lớn ở tốc độ thấp như truyền động trên máy xúc, hệ thống di chuyển máy ủi hay các máy công trình cỡ nhỏ.

V. Các ứng dụng thực tiễn của hệ thống truyền động máy xây dựng

Lý thuyết trong giáo trình truyền động máy xây dựng nxb gtvt được minh họa rõ nét qua các ứng dụng thực tiễn trên nhiều loại máy móc. Mỗi loại máy, tùy thuộc vào chức năng, lại có một sơ đồ truyền động đặc thù. Ví dụ, trên cần trục ô tô, hệ thống truyền động không chỉ phục vụ việc di chuyển mà còn phải trích công suất để dẫn động các cơ cấu nâng hạ hàng, thay đổi tầm với và quay toa. Hệ thống này thường sử dụng một hộp trích công suất (PTO) nối sau hộp số chính. Đối với các loại máy làm đất như máy ủi, hệ thống di chuyển máy ủi cần một hệ thống truyền lực cực kỳ mạnh mẽ, thường kết hợp biến mô thủy lực và hộp số vô cấp hoặc có cấp công suất lớn để tạo ra lực đẩy khổng lồ. Trong khi đó, truyền động trên máy xúc lại phức tạp hơn, kết hợp cả hệ thống di chuyển (bằng xích hoặc lốp) và hệ thống thủy lực mạnh mẽ để vận hành tay gầu. Việc phân tích các sơ đồ này giúp hiểu rõ nguyên lý làm việc hệ thống truyền lực và cách các kỹ sư tối ưu hóa thiết kế cho từng nhiệm vụ cụ thể. Các ví dụ này cho thấy truyền động cơ khí vẫn là xương sống không thể thiếu, ngay cả trên các máy móc hiện đại nhất.

5.1. Sơ đồ truyền động điển hình trên máy xúc và máy ủi

Hệ thống di chuyển máy ủi thường được thiết kế để tối đa hóa lực kéo. Công suất từ động cơ qua biến mô thủy lực và hộp số được truyền đến bộ truyền động cuối cùng ở hai bên dải xích. Bộ truyền động cuối thường là một hộp giảm tốc hành tinh, giúp tăng mô-men lên mức rất cao trước khi truyền tới bánh sao dẫn động xích. Đối với truyền động trên máy xúc, hệ thống di chuyển cũng tương tự nhưng thường được dẫn động bởi các mô-tơ thủy lực độc lập, mang lại sự linh hoạt cao khi xoay trở trong không gian hẹp.

5.2. Phân tích hệ thống truyền lực trên cần trục ô tô

Trên cần trục ô tô, công suất từ động cơ được chia làm hai nhánh. Nhánh thứ nhất qua ly hợp và hộp số chính để dẫn động các cầu chủ động, phục vụ việc di chuyển. Nhánh thứ hai qua hộp trích công suất (PTO) để cung cấp năng lượng cho các bơm thủy lực hoặc các cơ cấu cơ khí của phần cẩu. Hệ thống này phải đảm bảo có thể vừa di chuyển, vừa vận hành các chức năng cẩu một cách độc lập hoặc đồng thời. Cấu trúc này yêu cầu sự đồng bộ và độ tin cậy cao của toàn bộ hệ thống truyền lực máy xây dựng.

VI. Bí quyết bảo dưỡng hệ thống truyền động máy xây dựng hiệu quả

Để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất làm việc của máy, việc bảo dưỡng máy xây dựng, đặc biệt là hệ thống truyền động, là công việc tối quan trọng. Giáo trình máy công trình không chỉ cung cấp kiến thức thiết kế mà còn là nền tảng cho công tác bảo trì. Một trong những bí quyết hàng đầu là tuân thủ nghiêm ngặt lịch bảo dưỡng của nhà sản xuất, bao gồm việc kiểm tra và thay dầu bôi trơn định kỳ cho hộp số, cầu xe và các hộp giảm tốc. Chất lượng và chủng loại dầu phải đúng theo khuyến cáo. Việc kiểm tra và điều chỉnh độ rơ của ly hợp, phanh và các khớp nối như trục các đăng giúp ngăn ngừa mài mòn và hỏng hóc sớm. Ngoài ra, việc lắng nghe các tiếng động bất thường trong quá trình vận hành là một kỹ năng quan trọng giúp phát hiện sớm các vấn đề. Việc sửa chữa hệ thống truyền động nên được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có chuyên môn, sử dụng phụ tùng chính hãng để đảm bảo chất lượng. Một hệ thống truyền động được bảo dưỡng tốt sẽ hoạt động êm ái, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu thời gian dừng máy, mang lại lợi ích kinh tế lâu dài.

6.1. Quy trình bảo dưỡng định kỳ cho các chi tiết truyền động

Quy trình bảo dưỡng định kỳ bao gồm các bước cốt lõi: kiểm tra mức dầu và chất lượng dầu trong hộp số máy công trình và cầu chủ động; bôi mỡ cho các khớp trục các đăng và các điểm chịu tải khác; kiểm tra độ mòn của đĩa ma sát ly hợp và các má phanh; siết lại các bu lông, đai ốc ở các mặt bích và vỏ hộp số. Việc làm sạch các lưới lọc dầu và hệ thống thông hơi cũng rất quan trọng để tránh áp suất tích tụ và ngăn bụi bẩn lọt vào bên trong, giúp kéo dài tuổi thọ của toàn bộ hệ thống truyền lực máy xây dựng.

6.2. Hướng dẫn chẩn đoán và sửa chữa các sự cố thường gặp

Việc chẩn đoán sự cố là bước đầu tiên trong quá trình sửa chữa hệ thống truyền động. Các dấu hiệu phổ biến bao gồm: tiếng kêu lạ từ hộp số (có thể do mòn bánh răng, ổ bi), máy yếu hoặc không di chuyển được (có thể do hỏng ly hợp hoặc biến mô thủy lực), rò rỉ dầu ở các phớt chắn. Khi xác định được nguyên nhân, cần tiến hành sửa chữa theo đúng quy trình kỹ thuật. Ví dụ, khi thay thế bánh răng trong hộp số, cần kiểm tra và điều chỉnh lại khe hở ăn khớp. Việc nắm vững cấu tạo hệ thống truyền động sẽ giúp quá trình chẩn đoán và sửa chữa nhanh chóng và chính xác hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương | TRUYỀM ĐỘNG CƠ KHÍ 1.NHỮNG VAN ĐỀ CHUNG VỀ TRUYÊN ĐỘNG CƠ KHÍ 1. Công dụng và phân loại [4], [5] Trong quá trình làm việc của máy móc nói chung và của máy xây dựng nói riêng, nguồn công suất do bộ phận động lực sinh ra can phải được truyền tới các bộ phận chức năng (gọi tất là bộ công tác) để cho các bộ công tác hoạt động. Cơ cấu làm nhiệm vụ truyền công suất được gọi là bộ phân truyền động (hay hệ thống truyền động) (hình I. Bộ công tác Bộ phận truyền động Tinh 1.1, Hệ thông truyền động từ động cơ tới bộ công tác Truyền động cơ khí là một trong những đạng cơ cấu truyền công suất của máy xây dựng.

Sự cân thiết phải đưa cơ câu truyền động thành một khâu trung gian giữa động cơ và bộ công tác có liên quan tới quá trình làm việc của máy. VÍ dụ như khi một chiếc máy đi chuyển cần phát thay đôi tốc độ và phương chuyên động, còn khi máy lên đốc hoặc khi bắt đầu chuyên động thì cần phải tăng mô men quay ở bánh xe chủ động lên đến một giá trị can thiết. Bản thân động cơ không tự thực hiện được yêu cầu này bởi vì nó làm việc ổn định chỉ trong phạm vi thay đôi không nhiều của trị số mô men quay và vận tốc góc. Khi sự thay đổi vượt quá phạm vi giới hạn, động cơ sẽ bị ngừng làm việc.

Sự tương ứng giữa chế; độ làm việc của động cơ với chế độ làm việc của bộ công tác được bảo đám nhờ cơ cầu truyền động. Như vậy, truyền. động cơ khí là cơ câu biến đổi các thông số chuyển động của động cơ trong khi truyền công suất cho bộ công tác của máy, Trong một số trường hợp, việc điều chỉnh động cơ cũng có thể xây Ta, nhưng ,điều đó không có lợi, bởi vì trong trường hợp này động cơ sẽ có hiệu suất rất thấp khi vượt quá giới hạn chế độ làm việc định mức. Cùng công suất như nhau, trọng lượng và giá thành của động cơ sẽ giảm nếu tăng tốc độ quay của động cơ.

Nếu sử dụng một động cơ cao tốc có bộ truyền động giảm tốc thì sẽ hiệu quả hơn so với sử dụng một động cơ tốc độ thấp mà không có cơ cầu truyền động. Vai trò của cơ cầu truyền động giảm tốc trong lĩnh vuc ché tao may không ngừng được nâng cao cùng với sự phát triên rộng rãi của động cơ tốc độ cao. TĐ-MXD*S Trong một số trường hợp, cơ cầu truyền động được sử dụng như là một bộ biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tĩnh tiến, chuyển động dạng xoắn ren vít v. Hiện nay, truyền động cơ khí vẫn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công ngiệp chế tạo máy, đặc biệt chiếm ưu thế trong ngành chế tạo ôtô, máy kéo, máy xây dựng và xếp đỡ.

Cùng với xu thế hiện đại hóa ngành công nghiệp, cơ cầu truyền động cơ khí ngày nay có rất nhiều tính ưu việt được thể biện bởi các đặc trưng sau đây: - Hiệu suất truyền động cao; - Độ bên và độ tin cậy làm việc lớn; ~ Giá thành rẻ hơn các dạng truyền động khác. Truyền động cơ khí được phân loại như sau: 1- Phân loại theo cấu tạo a- Truyền động dựa trên -sự tác dụng của lực ma sát (truyền, động đai, truyền động ma sát). b- Truyền động đựa trên sự ăn khớp (truyền động bánh răng, bánh vít- trục vít, truyền động xích, truyền động bánh răng- thanh rắng, truyền động trục vít- đai ốc). Sự phân loại trên đây được mô tả bằng sơ đỗ sau đây: Truyền động cơ khí ị Truyền động ăn khớp Truyền động ma sát Trục Truyền ị Bánh Bánh Truyền ị Truyền Truyền vít- động i rang - vit - ` động | déng déng Đai bánh Ì Thanh Trục xích | bánh ma dai Ốc răng ị rằng vít | sat, dia ị ị ma sat Sau đây là các thông số cơ bản đặc trưng cho truyền động cơ khí: Trong mỗi cơ cầu truyền động (hình 1.2) có hai trục chính: trục vào và trục ra (hoặc trục dẫn động và trục bị dẫn).

Trong cơ cấu truyền động nhiều cấp, giữa hai trục chính còn có các trục trung gian. Các thông sơ cơ bản của cơ cầu truyền động bao gồm: ø Công suất Nị ở trục vào vàN; ở trục ra, kW; 5 Số vòng quay nị ở trục vào và nạ ở trục ra,`v/phút, 6* TD -MxXD Những thông số trên đây là điều kiện cần và đủ để tiến hành tính toán thiết kế một cơ câu truyền động cơ khí bat ky. Ngoài các thông số cơ bản nêu trên, còn có những thông số phụ trợ sau đây: ø Hiệu suất của cơ cầu truyền động a Đầu vào. N v N Nia =—4 1Ñ hoặcac 7 rị=l———> N 11 (1) um ' i trong do: N,,- céng suất bị tiêu hao trong cơ cầu truyền động, kW, _—| Dau ca Nz, te ° Ty 86 truyén động (gọi tắt là tỷ số truyền) Hinh 1.

Những thông số cơ bân của cơ cầu truyên động i=—— (1.2) 3- Phân loại theo tỷ số truyền: a- Khi ¡ > 1, nị > nạ ta có cơ cấu truyền.động giảm tốc; b- Khi ¡ < 1, nị < nạ ta có cơ cầu truyền động tăng tốc. Trong thực tế, cơ cầu truyền động giảm tốc chiếm tỷ lệ phổ biến hơn, bởi vì số vòng quay của đa số các bộ phận công, tác đều nhỏ hơn số vòng quay của động cơ. 3- Phân loại theo sự thay đối của y số truyen: : a- Cơ cầu truyền động có tỷ số truyền cỗ định (không thay đối); b- Cơ cầu truyền động có tỷ số truyền thay đối. Việc điều chỉnh và thay đỗi tý số truyền có thể được thực hiện theo nguyên lý vô cấp hoặc có cấp.

Nguyên lý thay đổi có câp được thể hiện trong các hộp tốc độ có bánh răng ăn khớp hoặc trong các bộ truyền dai, bộ truyền xích có bánh đai hoặc bánh xích nhiều bậc. Còn nguyên lý thay đổi tý số truyền vô cấp được thê hiện trong các bộ truyền ma sát. Việc vận dụng phương pháp điều chỉnh tỷ số truyền theo nguyên lý này hoặc nguyên lý kia phụ thuộc vào điều kiện làm việc thực tê của máy, cụ thê là: - Cơ cầu truyền động cơ khí theo nguyên lý thay đổi ty số truyền có cấp được sử dụng rộng, rãi trong các máy thi công, máy xây dựng và xếp dỡ, / - Cơ cấu truyền động cơ khí theo nguyên lý điều chính vô cấp có độ tin cậy - thấp hơn, do vậy nó được sử dụng ít hơn. Cơ cầu này chủ yếu được sử dụng cho những máy có công suất nhỏ.

Trong quá trình tính toán các cơ cau truyền động, người ta thường sử dụng các mối quan hệ sau đây: Fv N=-—.3 102 (3) TD -MXD * 7 trong đó: N- công suất trên trục bộ truyền, kW; F- lực tiếp tuyến, kG; v- vận tốc tiếp tuyến, m/s.5) trong đó: M - mô men quay trên trục bộ truyền; N-công suất trên trục bộ truyền, kW; n - số vòng quay của trục bộ truyền, v/phút. Mỗi quan hệ giữa mô men quay của trục vào và trục ra của cơ cấu truyền động được xác định như sau: M, =M¿m,, kG.6) trong dd: M, - m6 men quay của trục ra, kG.cm; M,- mô men quay của trục vào, kG.em; ¡ - tỷ số truyền; rị,- hiệu suất của cơ cầu truyền động. Các đạng truyền động cơ khí trong máy xây đựng Truyện động cơ khí được sử dụng frong các máy xây dựng để giúp máy di chuyên và đề các bộ công tác hoạt động. Sơ đồ các cơ cầu truyền động cơ khí trong một số máy xây dựng được biểu thị trên hình 1.

: Trên các máy san, người ta sử dụng các cơ cấu truyền động cơ khí như trên hình 1.3b,c,d,e để cài đặt và điều chỉnh các vị trí công nghệ cho các bộ công tác. Các cơ cầu truyền động này thường được lắp trong hộp kín có dầu bôi trơn. Các cơ cấu thi hành, các bộ truyền giảm tốc và các hộp truyền động được tính toán dựa vào các lực tác dụng hoặc các lực cản ở bộ công tác. 8* TĐ -MXD bi) Hình 1.

Sơ đề các cơ cầu truyền động cơ khí a- Hộp phân phối truyền động; b- Hộp giảm tốc bảnh răng nón - trụ có cơ cấu truyền động ren vít: c- Hộp giảm toc trục vít- bánh vit cb thanh biên; d- Hộp giâm tốc bánh răng nón có bộ truyền thanh răng: e- Hộp giảm lốc bánh rằng Irụ có vành răng. Một khái niệm tất quan trọng trong truyền động nói chung và truyền động cơ khí nói riêng, đó là hệ số truyền động œ.7) et trong đó: Mị- mô men trên trục của hộp phân phối truyền dong, kG.cm; Ma mô men từ bộ công tác, kG.cm; rị- hiệu suất tổng cộng của cơ cầu truyền dong. Hiệu suất này được xác định bằng tích hiệu suất của các thành phan trong cơ cầu: Tị =TIi®la.Ti„‹ Hiệu suất của một số cơ cấu truyền động cơ khí có giá trị như sau: - Hiệu suất của khớp ma sắt: n=l - Hiệu suất bộ truyền bãnh răng trụ: rị =0,98 - Hiệu suất bộ truyền bánh rằng nón: nị =0,96 - Hiệu suất cơ cầu thanh chuyển: : 7 = 0,98 - Hiệu suất bộ truyền xích: : Tị = 0,97 : Khác với các loại máy khác, máy xây đựng là một loại máy làm việc ở chế độ _ nặng nhọc. Chế độ này được thể hiện qua các đặc điểm sau đây: s Khi máy thực hiện cáe thao tác thi công như dao đất, xới đất, gạt san hoặc xúc vật liệu thì máy cơ sở cần phải phát huy sức kéo đến mức tối đa, trong khi đó tốc độ di chuyên tĩnh tiến của máy lại rất thấp.

Điều đó làm hạn chế công suất của động cơ, Hơn thế nữa, nếu bộ công tác (gầu đào, gầu xúc, lưỡi ủi, lưỡi san, răng xới v.v) TD ~MXD * 9 bập vào nền đất hoặc đống vật liệu với tốc độ tương đối lớn sẽ làm phát sinh lực động đột biến, dẫn tới có thể xây ra sự cô đối với máy, phổ biến nhất là bộ công tác có thể bị sứt mẻ hoặc gay. ® Ngược lại, trong quá trình vận chuyển wi dụ như vận chuyển đất hoặc vật liệu trong thùng) tốc độ đi chuyên của máy cơ sở cần phải cao hơn. trong khi đó sức kéo ở bánh xích sẽ bị giảm do không có trở lực tác dụng ở gầu hoặc ở bộ công tác khác. Xuất phát từ những đặc điểm làm việc trên đây, cơ cấu truyền động cơ khí trong máy xây dựng cũng có những đặc điểm thích ứng sau đây: 1- Có khả năng truyền lực lớn.

2- D6 tin cậy làm việc cao.