Chương I. Lý thuyết về cấu tạo, hoạt động của bộ truyền xích 1. Cấu tạo Đĩa xích dẫn Đĩa xích bị dẫn Xích: chuỗi các mắt xích liên kết bằng bản lề (tạo “độ mềm”) thành một vòng khép kín. Bộ phận căng xích, bộ phận bôi trơn, che kín.
Vật liệu má xích thường được làm bằng thép cán nguội, thép cacbon chât lượng tốt và thép hợp kim tôi đạt được độ cứng 40-50 HRC. Bản lề ( chốt, ống, con lăn) được chế tạo bằng thép ít cacbon sau đó thấm cacbon và tôi đạt độ cứng 50-60 HRC. Vật liệu làm đĩa xích thường là thép cacbon hay thép hợp kim, sau đó gia công tôi đạt độ rắn 50-60 HRC. Theo công dụng chung, xích chia làm ba loại: Xích tải Xích kéo Xích truyền động 1.
Hoạt động Nhờ sự ăn khớp của các mắt xích và răng của đĩa xích mà chuyển động và cơ năng được truyền đi. Xích truyền động có 3 loại là : xích ống con lăn, xích ống, xích răng. Phổ biến, thông dụng là xích ống con lăn (thông số hình học cơ bản là bước xích p). 3 Luan van Hình 1.4: Xích ống con lăn Ưu điểm: Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai, có thể làm việc khi có quá tải đột ngột, hiệu suất cao.
Không đòi hỏi phải căng xích, nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng công suất Góc ôm không có ý nghĩa như bộ truyền đai nên có thể truyền cho nhiều bánh xích bị dẫn Nhược điểm: Bản lề xích bị mòn nên gây tải trọng động, ồn. Có tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi. Phải bôi trơn thường xuyên và phải có bánh điều chỉnh xích. Mau bị mòn trong môi trường có nhiều bụi hoặc bôi trơn không tốt.
Phạm vi sử dụng: Truyền công suất và chuyển động giữa trục có khoảng cách xa, cho nhiều trục đồng thời trong trường hợp n < 500v/p Công suất truyền thông thường < 100 kW Tỉ số truyền < 6, hiệu suất 0,95. Thiết kế bộ truyền xích 1. Chọn loại xích Do vận tốc xích nhỏ, tải trọng không lớn nên sơ bộ chọn loại xích ống con lăn một dãy. Định số răng đĩa xích Do bộ truyền xích trong truyền động băng tải chỉ nhằm làm cho bộ truyền nhỏ gọn nên chọn tỉ số truyền là ix =1.
Băng tải đai vận chuyển trong dây truyền với tải trọng nhỏ, đều nên lấy số răng đĩa xích dẫn là Z1 = 18 và số răng đĩa xích bị dẫn là Z2 = 18. Định bước xích Bước xích t được chọn theo điều kiện hạn chế áp suất sinh ra trong bản lề và số vòng quay trong một phút của đĩa xích phải nhỏ hơn số vòng quay giới hạn. Để tìm bước xích t trươc hết định hệ số điều kiện sử dụng: k = kđ.kc Trong đó: kđ – hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài, với tải trọng của bộ truyền êm lấy kđ = 1; kA – hệ số xét đến chiều dài xích, với A=(3050) lấy kA = 1; ko – hệ số xét đến các bộ truyền, với bộ truyền nằm nghiên so với phương ngang một góc nhỏ hơn 600 k0 = 1; kđc – hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích, với cách thiết kế có thể điều chỉnh lực căng xích thì kđc = 1; kb – hệ số xét đến điều kiện bôi trơn, với cách bôi trơn định kỳ thì kb =1,5; kc – hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền, trong điều kiện sản xuất của doanh nghiệp là 1 ca thì kc = 1.26) Xác định công suất tính toán của bộ truyền xích: Nt = k. Trong đó: N – công suất danh nghĩa, kW; 5 Luan van Z 01 18 kZ – hệ số răng đĩa dẫn, kZ = = = 1; Z1 18 n 01 50 kn – hệ số vòng quay đĩa dẫn, kn = = 1,1.
n1 46 Z01 = 25 và no1 = 50 – số răng và số vòng quay đĩa dẫn của bộ truyền cơ sở. Như vậy: Nt = 1,5.27) Bước xích được chọn theo bảng 6-4 [ TL – 9] để thỏa mãn điều kiện: Nt ≤ [N]. Trong đó: ngh – số vòng quay giới hạn, phụ thuộc số răng đĩa xích và bước xích, tra bảng 6-5 (sách TK CTM). Ứng với bước xích t = 9 mm và số răng của đĩa xích Z1 = 18 thì số vòng quay giới hạn là ngh = 1350 vg/ph (tra bảng 6-5 [ TL – 9]).
Vậy điều kiện số vòng quay được thỏa. Định khoảng cách trục và số mắt xích Khoảng cách trục chọn theo công thức (6-13) [ TL – 9]: A = (30 ÷ 50)t = 30t = 30.28) Số mắt xích X được tính theo công thức 6-4 [ TL – 9]: Z Z 2 2 A Z 2 Z1 t 2 X= 1 = 78 , mắt xích ; (2.29) 2 t 2 A Kiểm nghiệm số lần va đập u của bản lề xích trong một giây: u 4v Z .30) L 15 X Trong đó: v – vận tốc xích, m/s; L – chiều dài xích, m; Z = 18 và n = 50 – số răng và số vòng quay trong một phút của đĩa xích (đĩa dẫn hoặc đĩa bị dẫn).78 6 Luan van Tính chính xác khoảng cách trục theo công thức 6-3, [ TL – 9]: t Z1 Z 2 Z1 Z 2 Z 2 Z1 2 2 A= X X 8 = 270 , mm ; (2.32) 4 2 2 2 Để xích khỏi chịu lực căng quá lớn, phải rút bớt khoảng cách trục đã tính một khoảng A = (0,002 0,004)A = 0. Như vậy khoảng cách trục cuối cùng là A = 269,19 mm. Tính đường kính vòng chia của đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa dẫn là: t 9 dc1 = = = 51,8 , mm ; (2.33) 180 o 1800 sin sin Z1 18 Đường kính vòng chia đĩa bị dẫn là: t 9 dc2 = = = 51,8 , mm ; (2.
Tính lực tác dụng lên trục Lực R tác dụng lên trục được xác định theo công thức 6-17 [ TL – 9]: 6.50 Trong đó: kt – hế số xét đến tác dụng của trọng lực xích lên trục, khi bộ truyền nằm ngang hoặc nghiên 1 góc nhỏ hơn 40o so với phương ngang k = 1,15; N – công suất danh nghĩa, N = 0,07 kW; t – bước xích, mm; n – số vòng quay trong một phút của đĩa xích. Tính toán thiết kế các trục tang 1.Trục tang chủ động Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C35. Tính sơ bộ trục Đường kính trục tính theo công thức: N d C3 , mm ; (2.36) n Trong đó: N – công suất cần thiết, N = 0,07 kW; n = 50 vg/ phút; C = 110130 chọn C = 120.37) 50 Sơ bộ chọn đường kính trục là d = 25 mm. Tính gần đúng trục b t a Bt Hình 4.
Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động. Khoảng cách giữa hai đầu trục là: L = Bt + 2a + 2t + b = 330+60+37,5.38) Trong đó: a – khe hở giữa tang và ổ lăn, a = 0 mm; Bt – chiều rộng băng đai, Bt = 330 mm; t – chiều dài trục lắp ổ, t = 37,5 mm; b – chiều dài trục lắp moay ơ đĩa xích, b = 60 mm. Monen xoắn được tính theo công thức: 9,55.39) n 8 Luan van Lực vòng tác dụng lên trục được tính theo công thức: 1000.40) v Lực căng băng tác dụng lên trục Pc: Pc = 67,9 kG = 666 , N ; (2.41) Lực tổng cộng của lực căng băng và lực vòng coi như đặt ở giữa trục ta có: P = Pc+Pv = 1366 , N ; (2.42) Lực căng xích tác dụng lên trục tang: R = 596,2 , N ; (2.43) Phản lực ở các gối tựa: (l=350 mm, a=32mm ) l m 0 R l R(l a) P 2 = 0 A B (2.44) Suy ra: P Ra 1366 596, 2.47) l 2 350 2 Xác định nội lực Qy, Mx, Mz , vẽ biểu đồ mômen. Chia trục làm 3 đoạn để tính và vẽ biểu đồ momen.
l Trên đoạn I: (0 < z1 < ) 2 Q yI = -RA= -628,5 , N ; (2.49) l Và M xI = -109987 Nmm tại z1 = = 175 , mm ; (2.50) 2 l Trên đoạn II: ( < z2 < l ) 2 QyII RA P 737,5 , N ; (2.51) 9 Luan van l l M xII R A z 2 P ( z 2 ) = -109987 Nmm tại z2 = = 175 mm.52) 2 2 l M xII R A z 2 P ( z 2 ) = 129062,5 Nmm tại z2 = 350 mm.53) 2 Trên đoạn III: ( l < z3 < l + a) QyIII RA P RB 596,2 , N ; (2.54) l M xIII R A z 3 P ( z 3 ) R B ( z 3 l ) = 19075 tại z3 = 350 mm.56) 2 Xác định đường kính trục tại hai tiết diện, tiết diện giữa thanh và tại tiết diện trục lắp với ổ lăn. Đường kính trục d tại tiết diện giữa thanh được xác định theo công thức: 32 * Mtđ d1 = 3 (theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dạng).58) Trong đó: Mtđ – momen tương đương; Mx1, Mz – momen uốn và xoắn ở tiết diện giữa đoạn AB của trục. Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C35 có b= 500 Nmm2 nên [] = 58 N/m2 tra bảng 7-2 (sách TK-CTM). Như vậy đường kính trục là: 32.58 Chọn đường kính trục lớn hơn d1 = 30 mm.
Đường kính trục d tại tiết diện trục lắp với ổ lăn được xác định theo công thức: 32 * Mtđ d2 = 3 (theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dạng).74) 10 Luan van Như vậy đường kính trục là: 32.58 Lấy đường kính d2 = 25 mm. Chế tạo vỏ máy Việc chế tạo các chi tiết dạng vỏ hộp bao gồm các chi tiết và cụm chi tiết sau: Máng cấp liệu, khung thân, tấm đỡ được thực hiện theo qui trình công nghệ chế tạo gồm các nguyên công: Nguyên công 1: Chọn phôi là thép tấm theo chiều dày thiết kế. kích thước phôi được chọn theo kích thước khai triển của chi tiết. Nguyên công 2: Vẽ khai triển các chi tiết.