Bài giảng Chi tiết máy - Chương 4: Truyền động xích - Phạm Minh Hải

11/09/2015
1
Truyền động xích
TS. Phạm Minh Hải
hai.phamminh1@hust.edu.vn
hai.phamminh.hust@gmail.com
BÀI GIẢNG HỌC PHẦN ME3090 CHI TIẾT MÁY
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY & ROBOT 
thietkemay.edu.vn
NỘI DUNG
1. Các khái niệm chung
2. Thông số và quan hệ hình học
3. Cơ học truyền động xích
4. Tính toán, thiết kế bộ truyền xích
2ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
1,2 : đĩa xích
3: dây xích
Chuyển động quay và công suất được truyền từ
đĩa chủ động 1 sang đĩa bị động 2 nhờ sự ăn khớp
giữa các răng đĩa với mắt xích
3
1 2
3
1n n2
n1
2n
1
3
2
ME3090 Truyền động xích
Phân loại (theo công dụng)

 Xích trục : thiết bị nâng
4ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Phân loại (theo công dụng)

 Xích kéo (xích tải) : vận chuyển kiểu băng tải
5ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Các loại xích truyền động

 Xích con lăn

 Xích ống

 Xích răng
6ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
11/09/2015
2
Xích con lăn
7ME3090 Truyền động xích
Các loại xích truyền động
1 KHÁI NIỆM
Biện pháp nối xích
8ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Biện pháp cố định bản lề
9ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Đĩa xích
Vị trí các đĩa xích
Xích ống

 Kết cấu tương tự như xích con lăn, chỉ
khác là không có con lăn

 Dùng với các trường hợp không quan
trọng, khối lượng nhỏ, vận tốc thấp
10ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Các loại xích truyền động
Xích răng
11
- Êm
- Khả năng tải lớn
ME3090 Truyền động xích
1 KHÁI NIỆM
Các loại xích truyền động
12ME3090 Truyền động xích
1. KHÁI NIỆM
Biện pháp căng xích, giảm rung
11/09/2015
3
13ME3090 Truyền động xích
1. KHÁI NIỆM
Bôi trơn xích
Bôi trơn định kỳ
Bôi trơn nhỏ giọt đều đặn Bôi trơn ngâm dầu
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC
14
t (mm): bước xích (12.7; 15,875; )
t
t
ME3090 Truyền động xích
15
Bước xích Giới hạn kéo nhỏ nhất Measuring Load
0.250 in (6.35 mm) 780 lb (350 kg) 18 lb (8.2 kg)
0.375 in (9.53 mm) 1,760 lb (800 kg) 18 lb (8.2 kg)
0.500 in (12.70 mm) 1,500 lb (680 kg) 18 lb (8.2 kg)
0.500 in (12.70 mm) 3,125 lb (1,417 kg) 31 lb (14 kg)
0.625 in (15.88 mm) 4,880 lb (2,210 kg) 49 lb (22 kg)
0.750 in (19.05 mm) 7,030 lb (3,190 kg) 70 lb (32 kg)
1.000 in (25.40 mm) 12,500 lb (5,700 kg) 125 lb (57 kg)
1.250 in (31.75 mm) 19,531 lb (8,859 kg) 195 lb (88 kg)
1.500 in (38.10 mm) 28,125 lb (12,757 kg) 281 lb (127 kg)
1.750 in (44.45 mm) 38,280 lb (17,360 kg) 383 lb (174 kg)
2.000 in (50.80 mm) 50,000 lb (23,000 kg) 500 lb (230 kg)
2.250 in (57.15 mm) 63,280 lb (28,700 kg) 633 lb (287 kg)
2.500 in (63.50 mm) 78,175 lb (35,460 kg) 781 lb (354 kg)
3.000 in (76.20 mm) 112,500 lb (51,000 kg) 1,000 lb (450 kg
ME3090 Truyền động xích
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC
Xích con lăn
ME3090 Truyền động xích 16
ME3090 Truyền động xích 17
Giới hạn về tốc độ 
18
d : đường kính tính toán (qua tâm bản lề)
df: đường kính chân răng đĩa xích
da: đường kính đỉnh răng đĩa xích
ME3090 Truyền động xích
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC
11/09/2015
4
z : số răng đĩa xích
19
z
td
pi
sin
= t
zd
pi
≈
t
zd ∆≈∆
pi
t
t+∆t
ME3090 Truyền động xích
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC
khoảng cách trục a
20
α
1
d2
d1
a
δ/2
góc ôm trên đĩa xích nhỏ α1
a ≥ 0,5(da1+da2) + (30÷50mm)

 = 180 −
	

57 (độ)

 ≥ 120	độ
ME3090 Truyền động xích
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC
Khảng cách trục a
21
a
dddd
aL
4
)(
2
)(2
2
1221 −+
+
+≈
pi
a
zzzz
t
a
t
LX 2
2
1221
4
)(
2
2
pi
−
+
+
+≈=













 −
−




 +
−+
+
−≈
2
12
2
2121 2
224 pi
zzzzXzzXta
Số mắt xích X
Chiều dài xích L
ME3090 Truyền động xích
2. THÔNG SỐ VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC 3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
Vận tốc trung bình của xích
22
60000
tnz
v
60000
tnz
vv 222
11
1 ====
1
2
2
1
z
z
n
n
u ==
Tỷ số truyền trung bình
ME3090 Truyền động xích
3.1. Vận tốc và tỷ số truyền
23
βω cos
2
d
vx =
βω sin
2
d
vy =vx
vy
β
ME3090 Truyền động xích
3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
3.1. Vận tốc và tỷ số truyền
11
22
2
1
cos
cos
β
β
ω
ω
d
d
ut ==Tỷ số truyền tức thời
Nhận xét:
 z giảm -> u dao động lớn
 z giảm -> va đập giữa bản lề xích và
răng đĩa -> tiếng ồn và gây hỏng xích
 Vận tốc xích thay đổi -> gia tốc -> tải trọng
động
24ME3090 Truyền động xích
3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
3.1. Vận tốc và tỷ số truyền
11/09/2015
5
Khi chưa làm việc
Lực căng ban đầu do trọng lượng xích
Fo = kyqma
25
ky phụ thuộc
độ võng của xích
góc nghiêng của bộ truyền
ME3090 Truyền động xích
3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
3.2. Tải trọng tác dụng trong bộ truyền
Khi làm việc truyền momen xoắn T
F1 - Lực căng trên nhánh chủ động.
F2 - Lực căng trên nhánh bị động.
Cân bằng mô-men lực trên đĩa xích: 
26
1
1
21
.2
d
TFFF t ==−
ME3090 Truyền động xích
3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
3.2. Tải trọng tác dụng trong bộ truyền
Lực ly tâm -> lực căng phụ
Fv = qmv2
Xích không dãn (khác với đai):
F2 = Fo + Fv
F1 = F2 + Ft = Fo + Fv+ Ft
27ME3090 Truyền động xích
3. CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
3.2. Tải trọng tác dụng trong bộ truyền
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
a)Mòn bản lề
28ME3090 Truyền động xích
4.1 Các dạng hỏng
a)Mòn bản lề
29
z
td
pi
sin
∆
=∆ pzd ∆≈∆
pi
Z càng lớn, càng dễ tuột xích
ME3090 Truyền động xích
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
4.1 Các dạng hỏng
b)Các phần tử xích bị hỏng do mỏi
30
- tải lớn
- vận tốc cao
- bôi trơn tốt
Nguyên nhân:
- ứng suất thay đổi
- tính chất va đập khi làm việc
ME3090 Truyền động xích
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
4.1 Các dạng hỏng
11/09/2015
6
c) xích bị đứt : do làm việc quá tải
31ME3090 Truyền động xích
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
4.1 Các dạng hỏng
mòn bản lề là nguyên nhân chủ yếu làm
mất khả năng làm việc của bộ truyền xích.
=> chỉ tiêu tính toán cơ bản: độ bền mòn.
32ME3090 Truyền động xích
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
4.1 Các dạng hỏng
4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MÒN
Ft : lực vòng
A: diện tích tính toán A ≈ 0.28t2
[p]: áp suất cho phép, xác định bằng thực nghiệm
Kx : hệ số xét đến số dãy xích
33
][ p
AK
KFp
x
t ≤=
K = KđKaKoKđcKbKc
Kđ : tính chất của tải trọng: êm, va đập nhẹ,vừa, mạnh
Ka : khoảng cách trục/chiều dài xích: tần suất vào ăn khớp của 1 MX
Ko : góc nghiêng của bộ truyền: >60 độ sẽ dễ tuột hơn khi xích mòn
Kđc : khả năng điều chỉnh độ căng xích
Kb : chế độ bôi trơn
Kc : mức độ làm việc liên tục, phụ thuộc số ca
Tính theo áp suất
ME3090 Truyền động xích
4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MÒN
34
][
.600
11 pKnz
PK
t
x
≥
Tính bước xích
P : công suất cần truyền (kW)
[p]: áp suất cho phép (MPa) (t, n1)
ME3090 Truyền động xích
35
K
AKpF xt
][≤ 1000.
][
1000 K
AvKpvF xt ≤
1000.601000.
][ 11tnz
K
AKp
P x≤
1
01
1
01
0101
.
1
1000.
][
n
n
z
z
pnz
K
ApKP ox≤ [ ]
nz
x
KKK
KPP ≤
[ ]P
K
KKKP
x
nz ≤ [ ] 7 010110.6
][ tnAzpP =
n01=50; 200; 400; 600; 800; 1000; 1200 vg/ph (Bảng 12.5 CTM tập 2)
2501 =z
Tính theo công suất
ME3090 Truyền động xích
4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MÒN
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Pt : công suất tính toán
P : công suất cần truyền
[P] (t, n01): công suất cho phép (z01=25)
36
][.. PP
K
KKKP
x
nz
t ≤=
K = KđKaKoKđcKbKc
Kđ : hệ số xét đến tính chất của tải trọng
Ka : hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục
Ko : hệ số kể đến ảnh hưởng góc nghiêng của bộ truyền
Kđc : hệ số kể đến khả năng điều chỉnh độ căng xích
Kb : hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn
Kc : hệ số kể đến mức độ làm việc liên tục, phụ thuộc số ca
ME3090 Truyền động xích
4.2 TÍNH XÍCH VỀ ĐỘ BỀN MÒN
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
11/09/2015
7
4.3 Trình tự
b1. Chọn loại xích
b2. Chọn số răng đĩa xích
z1 = 29 – 2u
z1 ≥ z1min (tùy theo u – TLTK 2)
z2 = z1.u ≤ zmax = 120 (ống+con lăn) ; 140(răng)
z1, z2 lấy lẻ để không phải dùng mắt (xích) chuyển
37ME3090 Truyền động xích
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Số răng đĩa xích nhỏ
ME3090 Truyền động xích 38
b3. Xác định bước xích t
- Theo công suất, áp suất cho phép
39
b4. Xác định thông số bộ truyền
- khoảng cách trục
- Số mắt xích (nên lấy chẵn)
ME3090 Truyền động xích
4.3 Trình tự
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Ngoài ra:
b5. Kiểm nghiệm độ bền
b6. Tính các thông số đĩa xích
b7. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa
xích
b8. Tính lực tác dụng lên trục
40ME3090 Truyền động xích
4.3 Trình tự
4. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH