Giải thích chi tiết: Bộ truyền xích con lăn

Bài toán dùng để làm gì

Bộ truyền xích con lăn truyền lực lớn ở tốc độ thấp, không trượt, chịu được môi trường bẩn: băng tải con lăn, xe con, trục cuốn, cơ cấu nâng. Bài toán quy công suất về công suất biểu đồ để so với biểu đồ của hãng, tính số mắt xích (chẵn), khoảng cách trục thực, vận tốc và hệ số an toàn tĩnh so với tải phá hủy.

Hình dung đơn giản

Kiến thức nền cần có

Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.3 lực · 0.7 hệ số an toàn · 0.11 chuyển động quay · 0.12 công suất · 0.13 quán tính

Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu

Ký hiệu	Ý nghĩa	Đơn vị	Lấy số liệu ở đâu
Cỡ xích	Cỡ xích ISO 606 dãy B (06B, 08B, 10B…); bước p, tải phá hủy Fb, khối lượng q tự tra trong Du_lieu	–	Chọn theo biểu đồ công suất của hãng
k	Số dãy xích (1, 2, 3)	–	Thiết kế
P, n1	Công suất truyền, tốc độ đĩa nhỏ	kW, v/ph	CT17
z1, z2	Số răng đĩa nhỏ, đĩa lớn	–	z1 ≥ 17; tốc độ cao ≥ 21
a0	Khoảng cách trục sơ bộ	mm	Nên (30–50)·p
f1	Hệ số làm việc	–	Êm 1,0; va đập trung bình 1,3–1,5; nặng 1,7–1,9
Pr	Công suất cho phép 1 dãy tại n1	kW	Đọc biểu đồ công suất của hãng theo cỡ xích và n1

Xây dựng công thức từng bước

Công thức tổng quát không "từ trên trời rơi xuống": nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:

Bước 1. Công suất biểu đồ

Quy công suất thực về điều kiện chuẩn của biểu đồ (đĩa 19 răng, 1 dãy):

f2 ≈ 19/z1 ; PD = P·f1·f2/fk ≤ Pr (fk = 1 / 1,7 / 2,5 cho 1 / 2 / 3 dãy)

Bước 2. Đường kính đĩa và vận tốc xích

Đĩa xích là đa giác có z cạnh bằng bước xích:

d = p / sin(180°/z) ; v = z1·p·n1/60000 ≤ 15 m/s

Bước 3. Số mắt xích

Tính từ khoảng cách trục sơ bộ, rồi làm tròn lên số chẵn để không cần mắt nối cong:

X = 2a/p + (z1+z2)/2 + ((z2−z1)/2π)²·p/a → làm tròn lên số chẵn

Bước 4. Khoảng cách trục thực

Tính ngược từ số mắt xích đã chọn:

A = X − (z1+z2)/2 ; a = p/4·[A + √(A² − 8((z2−z1)/2π)²)]

Bước 5. Hệ số an toàn tĩnh

So tải phá hủy với lực vòng có hệ số làm việc cộng lực ly tâm:

Ft = 1000·P/v ; Fc = q·v² ; S = Fb·k / (Ft·f1 + Fc) ≥ 7

Hình CT27.2 – Sơ đồ hình thành công thức: số liệu → từng công thức con → kết luận

Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)

Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Giá trị	Đơn vị	Ghi chú / nguồn
1	Cỡ xích (ISO 606 dãy B)	ch	08B
2	Số dãy	k	1
3	Công suất truyền	P	1,5	kW
4	Tốc độ đĩa nhỏ	n1	300	v/ph
5	Số răng đĩa nhỏ	z1	17		≥ 17 (tốc độ cao ≥ 21)
6	Số răng đĩa lớn	z2	34
7	Khoảng cách trục sơ bộ	a0	500	mm	Nên (30–50)·p
8	Hệ số làm việc f1	f1	1,3		Êm 1,0 · va đập trung bình 1,3–1,5 · nặng 1,7–1,9
9	Công suất cho phép 1 dãy tại n1 (biểu đồ hãng)	Pr	2,5	kW	Đọc biểu đồ công suất catalogue cho cỡ xích và n1 (giá trị mặc định chỉ là ví dụ)

Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Kết quả	Đơn vị	Công thức / cách tính
10	Bước xích	p	12,7	mm
11	Tải phá hủy 1 dãy	Fb	17 800	N	ISO 606 giá trị nhỏ nhất
12	Khối lượng 1 m xích (1 dãy)	q	0,7	kg/m
13	Số dãy	kn	1
14	Hệ số nhiều dãy	fk	1		1 · 1,7 · 2,5
15	Hệ số số răng f2	f2	1,12		f2 ≈ 19/z1 (biểu đồ chuẩn lập cho z1 = 19)
16	Công suất biểu đồ	PD	2,18	kW	PD = P·f1·f2/fk
17	PD ≤ công suất cho phép	Kiểm tra	ĐẠT
18	Đường kính vòng chia đĩa nhỏ	d1	69,12	mm	d = p/sin(180°/z)
19	Đường kính vòng chia đĩa lớn	d2	137,6	mm
20	Vận tốc xích	v	1,08	m/s	v = z1·p·n1/60000
21	v ≤ 15 m/s	Kiểm tra	ĐẠT
22	Lực vòng	Ft	1 390	N
23	Số mắt xích tính	X0	104,4		X = 2a/p + (z1+z2)/2 + ((z2−z1)/2π)²·p/a
24	Số mắt xích chọn (chẵn)	X	106	mắt	Chẵn để không cần mắt nối cong
25	Hệ số phụ	A	80,5
26	Khoảng cách trục thực	a	510	mm	a = p/4·[A + √(A² − 8((z2−z1)/2π)²)]
27	Lực ly tâm	Fc	0,816	N	Fc = q·v²
28	Hệ số an toàn tĩnh	S	9,85		S = Fb/(Ft·f1 + Fc)
29	S ≥ 7	Kiểm tra	ĐẠT
30	Tỉ số truyền ≤ 7	Kiểm tra	ĐẠT

Áp dụng thực tế và lưu ý

Nếu PD vượt Pr: tăng số răng đĩa nhỏ, chọn cỡ xích lớn hơn, hoặc dùng xích 2 dãy.
Số răng đĩa nhỏ nên là số lẻ và số mắt xích là số chẵn để mòn đều răng.
Tỉ số truyền một cấp ≤ 7; góc ôm trên đĩa nhỏ ≥ 120°.
Xích cần bôi trơn thường xuyên và chỉnh độ chùng (khoảng 1–2 % khoảng cách trục); xích chạy khô mòn và giãn rất nhanh.