Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa Cơ khí
54
chương 3
các bộ truyền cơ khí thường gập
3.1.Truyền động đai
3.1.1. Khái niệm, ưu nhược điểm , phân loại
1- Khái niệm và cấu tạo
Truyền động đai thực hiện việc truyền chuyển động và công suất giữa các trục nhờ
ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa các dây đai với bánh đai.
Hinh 3.1.1: Truyền động đai
Dạng đơn giản nhất của truyền động đai gồm: bánh đai chủ động 1; bánh đai bị động
2; dây đai 3 (hình 3.1.1a). Khi cần, dùng thêm bánh căng đai (hình 3.1.2e) nhằm tăng góc
ôm trên bánh đai và giảm nhẹ thiết bị căng đai.
2- Phân loại
Theo hình dáng tiết diện dây đai phân ra:
- Truyền động đai dẹt: tiết diện dây đai là hình chữ nhật, bánh đai hình trụ trơn (Hình
3.1.1a);
- Truyền động đai thang: tiết diện dây đai hình thang cân (Hình 3.1.1c);
- Truyền động đai lược: tiết diện đai hình lược (có nhiều gân dọc có tiết diện hình
thang) (Hình 3.1.1d);
- Truyền động đai tròn: tiết diện đai là hình tròn (Hình 3.1.1e);
- Truyền động đai răng: truyền lực nhờ sự ăn khớp của các răng của đai với các răng
trên bánh đai (Hình 3.1.1f);
Theo vị trí tương đối và chiều quay giữa các trục mang bánh đai phân ra:
- Truyền động đai thường: Truyền động giữa hai trục song song và quay cùng chiều
- Làm việc êm và không ồn.
- Giữ được an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt
trơn.
- Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục (h.3.1.2f).
- Kết cấu đơn giản, bảo quản dễ, giá thành hạ.
b- Nhược điểm
- Khuôn khổ và kích thước lớn (với cùng một điều kiện làm việc, đường kính bánh
đai lớn hơn đường kính bánh răng khoảng 5 lần).
- Tỷ số truyền không ổn định, hiệu suất thấp vì có trượt đàn hồi.
- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải căng đai (so với truyền động bánh răng lớn
gấp 2 3 lần).
- Tuổi thọ của đai thấp.
c- Phạm vi sử dụng
- Do thích hợp với vận tốc cao nên thường lắp ở đầu vào của hộp giảm tốc.
- Thường dùng khi cần truyền động trên khoảng cách trục lớn, công suất truyền dẫn
không quá 40 50 kw, vận tốc vòng V = 5 30 m/ s.
a)
b)
d)
c)
e)
f)
Q
Bánh căng đai
Bánh bị dẫn
Bánh dẫn
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa Cơ khí
56
- Tỷ số truyền của đai dẹt u 5.
2
sin
'
trong đó: : góc ở đỉnh tiết diện đai, thông
thường = 40
0
f
3f. Do vậy khả năng tải
của đai thang cao hơn nhiều so với đai dẹt.
Cấu tạo của dây đai thang gồm các phần
sau (hình 3.1.3): lớp sợi vải 1 hoặc lớp sợi bện
4 chịu kéo; lớp vải cao su 2 bọc quanh đai chịu
mòn và lớp cao su chịu nén 3.
Nhược điểm của đai thang là chiều dày
lớn nên không có lợi về phương diện uốn đai
quanh bánh đai. Có sự phân bố không đều tải
trọng giữa các dây đai.
c- Dây đai hình lược (Hình 3.1.1d)
Tiết diện đai có phần trên dạng chữ nhật bên dưới là các răng lượcgài vào các rãnh
tương ứng của bánh đai. Lớp sợi (sợi vítkozơ, sợi thuỷ tinh...) là lớp chịu tải chủ yếu. Dây
đai lược được chế tạo thành vòng kín với chiều dài tiêu chuẩn.
Đai lược kết hợp được tính liền khối, dễ uốn của đai dẹt, với khả năng tải lớn của đai
thang (do tiếp xúc trên mặt nghiêng) vì vậy loại đai này có khả năng tải cao, đường kính
bánh đai nhỏ, tỷ số truyền lớn (có thể tới 15).
d- Dây đai răng (Hình 3.1.1f)
Đai răng được chế tạo thành vòng kín, mặt trong có các răng hình thang phân bố đều
ăn khớp với các răng trên bánh đai.
3.1.3- Những vấn đề cbản trong lý thuyết truyền động đai
1- Quan hệ hình học chính Hình 3.1.5: Quan hệ hình học của đai
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa Cơ khí
58
a- Đường kính bánh đai d
1
, d
2
d
1
, d
2
là đường kính tính toán. Với đai dẹt là đường kính ngoài cùng của bánh đai;
Với đai thang, đai lược là đường kính vòng tròn qua lớp trung hoà của đai. d
1
, d
2
đã được
tiêu chuẩn hoá.
d
1
, d
1
, T
1
- công suất, số vòng quay và mô men xoắn trên trục dẫn;
u - tỉ số truyền;
- hệ số trượt.
b- Góc ôm
Góc ôm là góc ở tâm bánh đai choán cung tiếp xúc giữa bánh đai và dây đai. Kí hiệu
1
,
2
. Theo hình (3.1.5) ta có:
1
= - ;
2
= +
Với nhỏ Sin / 2
2
1
= -
a
dd
12
(rad) (3.1.2)
Nếu
1
nhỏ sẽ ảnh hưởng xấu đến khả năng kéo của đai, do đó đối với đai dẹt
1
cần
thoả mãn điều kiện
1
150
0
. Với đai thang
1
chỉ cần thoả mãn điều kiện
1
120
0
( do
tác dụng chêm của đai với rãnh bánh đai).
c- Chiều dài đai (Tính qua lớp trung hoà)
)(
2
2d
)(
2
1d
2
cosa22
2
2d
1
2
42
Do đó thay
2
2
B
2
1
1
2
cos
2
12
12
2
12`
2
12
21
(3.1.3)
Với đai thang chiều dài đai L được tiêu chuẩn hoá.
d- Khoảng cách trục a
Khoảng cách trục a càng nhỏ thì góc ôm
1
càng nhỏ ( trường hợp u 1 ) làm giảm
khả năng tải , tần số thay đổi ứng xuất trong đai sẽ tăng ảnh hưởng đến tuổi thọ vì vậy cần