Tải bản đầy đủ

CHUONG 7 TRUYEN DONG BANH MA SAT

CHƯƠNG 7: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT
7.1Khái Niệm Chung

1. Cấu tạo – Nguyên lý làm việc:
Truyền động bánh ma sát gồm bánh dẫn và bánh bị dẫn tiếp xúc trực tiếp (các
bánh ma sát được ép vào nhau ).
Nhờ lực ma sát tại chỗ tiếp xúc, chuyển động và cơ năng được truyền đi.
2. Phân loại:
Theo khả năng thay đổi tỉ số truyền, có 2 loại:
- Loại tỉ số truyền không đổi (gọi là các bộ truyền bánh ma sát), bao gồm:
• Bộ truyền bánh ma sát trụ: 2 trục song song.


• Bộ truyền bánh ma sát nón: 2 trục vuông góc.
- Loại tỉ số truyền thay đổi được (gọi là bộ biến tốc ma sát) ví dụ: bộ biến
tốc mặt đĩa – con lăn.
3. Ưu – Nhược:
- Ưu: làm việc êm, cấu tạo đơn giản, bộ biến tốc ma sát có khả năng thay
đổi vô cấp tỉ số truyền.
- Nhược: có hiện tượng trượt, lực tác dụng lên trục và ổ lớn, kích thước
lớn.

Được sử dụng với điều kiện: P ≤ 10 ( kw ) ; v ≤ 20 ( m / s ) , chủ yếu là các
bộ biến tốc ma sát.
7.2 Cơ Học Truyền Động Bánh Ma Sát:
1. Lực ép:
-

Điều kiện về lực pháp tuyến Fn :

S. F
Fms =
S. Ft =
S.Ft =
> f . Fn =
> Fn = t
f
Trong đó: S là hệ số an toàn =
( S 1,25 ÷ 1,5) , hệ số ma sát
=
f 0,15 ÷ 0,18 (thép, gang – không ngâm dầu).

-

Lực ép cần thiết Fn :


• Bộ truyền bánh ma sát trụ: F=
F=
e
n

• Bộ truyền bánh ma sát nón:

S. Ft
f

Fe1 = Fn .sin δ1
Fe 2 = Fn .sin δ 2

Bộ truyền giảm tốc: δ1 < δ 2 =
> Fe1 < Fe 2


Để tạo ra lực ép người ta dùng lò xo.
2. Hiện tượng trượt: 3 dạng trượt (trượt đàn hồi, trượt trơn, trượt hình học)
a. Trượt đàn hồi:

Do sự thay đổi biến dạng đàn hồi theo phương tiếp tuyến của các
phân tố trên bề mặt các bánh ma sát nên trên một phần của cung tiếp xúc (cung 13) xảy ra
hiện tượng trượt (gọi là trượt đàn hồi) cung trượt (cung 23) ở phía đi ra của bánh dẫn,
được xác định bởi điều kiện hợp lực ma sát trên cung này cân bằng với lực vòng Ft .


b. Trượt trơn: khi lực vòng Ft tăng điểm 2 → 1 . Nếu 2 ≡ 1 : α tr =
α tx ,
đó là giới hạn của hiện trượt đàn hồi. Nếu tiếp tục tăng tải thì Ft > Fms , xảy ra trượt trơn:
bánh dẫn quay (do T1 còn bánh bị dẫn đướng yên, gây hỏng các bánh ma sát).
c. Trượt hình học: xét bộ biến tốc mặt đĩa – con lăn

Giả sử tại điểm giữa chiều rộng b của con lăn thì vận tốc mặt đĩa và vận
tốc của con lăn bằng nhau.
Tại các điểm phía gần tâm O2 : Vđĩa < Vcon lăn .
Tại các điểm phía xa tâm O2 : Vđĩa > Vcon lăn .
Hiện tượng trượt này do hình dáng hình học của con lăn nên gọi là trượt
hình học. Để khắc phục, người ta chế tạo con lăn hình tang trống. (Đối với bộ truyền
bánh ma sát trụ phải đảm bảo đường tiếp xúc song song 2 trục; đơi với bộ truyền bánh ma
sát nón phải đảm bảo đường tiếp xúc đi qua giao điểm hai trục).
3. Vận tốc – Tỉ số truyền:
a. Vận tốc: V1
=
Do trượt: V2=
b. Tỉ số truyền:

π .d1.n1

π .d2 .n2
=
( m / s ) ; V1
(m / s)
60.1000
60.1000
ξ
(1 − ξ ) V1 ; hệ số trượt =

1% ÷ 5%


u
• Bộ truyền bánh ma sát trụ: =

n1
d2
d
=
≈ 2
n2 d1 (1 − ξ ) d1

n
d
tgδ
1
= 2 ≈ tgδ 2 =
• Bộ truyền ma sát nón: u = 1 = 2
n2 d1 (1 − ξ ) 1 − ξ
tgδ1
• Bộ biến tốc mặt đĩa con lăn:

=
u

n1
d2
=
; d2 thay đổi => n thay đổi
n d1 (1 − ξ )

u=
min

n1
d2 min
=
nmax d1 (1 − ξ )

u=
max

n1
d2 max
=
nmin d1 (1 − ξ )

Khoảng điều chỉnh tốc độ:=
§

nmax d2 max
=
nmin d2 min

7.3 Tính Toán Sức Bền Bộ Truyền Bánh Ma Sát Trụ:
1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính:
a. Các dạng hỏng: tróc, rỗ, mòn, dính (đều liên quan ứng suất tiếp xúc σ H )
b. Chỉ tiêu tính: tính sức bền tiếp xúc (trường hợp vật liệu kim loại), kiểm
tra điều kiện về tải trọng riêng (trường hợp phi kim).
2. Thiết lập công thức tính sức bền tiếp xúc bộ truyền bánh ma sát trụ:


qn . E

Điều kiện sức bền tiếp
xúc: σ H 0,418
=
• Tải trọng riêng: q=
n

ρ

≤ [σ H ]

Fn S. Ft 2.S.T1
=
=
b
f .b f .b.d1

• Bán kính cong tương đương: ρ

2 2 2 ( d1 + d2 ) ( u + 1)
= +
= + =
=
ρ ρ1 ρ2 d1 d2
d1.d2
a.u
1

1

1

2

• Môđun đàn hồi tương đương: E
E=

2. E1. E2
với E1 , E2 là môđun đàn hồi vật liệ chế tạo bánh ma sát 1, 2.
E1 + E2

Từ đó, ta có công thức kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:

0,418 S.T1. E. ( u + 1)
=
≤ [σ H ]
σH
a
b. f .u
3


Đặt ψ ba =

b
, biến đổi ta được công thức thiết kế:
a
2

 0,418  S.T1. E
a ≥ ( u + 1) 3 
.
 [σ ]  f .u.ψ
ba
 H 

3. Công thức kiểm nghiệm tải trọng riêng:
F
qn =n ≤ [ qn ] ( =
35 ÷ 40 N / m ®èi víi phÝp - gang, thÐp )
b

BÀI TẬP:
1. Tính lực ép và tải trọng riêng đối với bộ truyền bánh ma sát truyền công suất
P1=5,9 kW, n1 = 800 v/phút, d1 = 200 mm, d2 = 600 mm, b = 20 mm, f = 0,15 và chọn
s = 1,5. Xét hai trường hợp là bộ truyền bánh ma sát trụ và bộ truyền bánh ma sát nón.
2. Tìm lực nén hướng tâm cho phép và công suất truyền lớn nhất tương ứng của bộ
truyền bánh ma sát trụ như hình. Con lăn bằng thép

thép. Hệ số ma sát f = 0,15 , hệ số an toàn s = 1,5.

([σ ] = 600 MPa ) , bánh ma sát bằng
H



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×