Chi tiết máy Chương II
PHẦN HAI
TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
Trong các thiết bò và dây chuyền công nghệ sử dụng nhiều loại
truyền động:
+ Truyền động cơ khí.
+ Truyền động điện.
+ Truyền động thủy lực, khí nén
ĐỘNG CƠ
HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG
BỘ PHẬN CƠNG TÁC
Trong đó, truyền động cơ khí được dùng nhiều.
• Truyền động cơ khí là những cơ cấu dùng để truyền cơ năng từ động
cơ đến các bộ phận của máy, thường có biến đổi lực, vận tốc hoặc
momen hay đơi khi biến đổi cả đặc tính và qui luật chuyển động.
• Theo ngun lý làm việc có thể chia truyền động cơ khí làm hai
nhóm chính :
1. Truyền động bằng ma sát, bao gồm: truyền động bánh ma sát
( tiếp xúc trực tiếp) và truyền động đai ( tiếp xúc gián tiếp).
2. Truyền động bằng ăn khớp bao gồm: truyền động bánh răng,
truyền động trục vít – bánh vít(tiếp xúc trực tiếp) và truyền động
xích (tiếp xúc gián tiếp ).
Ngồi các bộ truyền chuyển động quay trên, trong thực tế còn sử
dụng truyền động vit – đai ốc để biến chuyển động quay thành
chuyển động tịnh tiến.
• Sử dụng các bộ truyền làm khâu nối giữa động cơ với các bộ phận
làm việc của máy liên quan đến việc giải quyết những nhiệm vụ đặt
ra cho máy.
+ Đối với ơ tơ, máy vận chuyển, khi khởi động cần mơmen xoắn lớn,
khi chuyển động đòi hỏi vận tốc có chỉ số và chiều thay đổi, thì bản

thân động cơ khơng thể đáp ứng được vì động cơ có thể làm việc trong
phạm vi thay đổi hẹp của vận tốc và mơ men.
+ Đa số các thiết bị cơng nghệ, vận tốc của bộ phận cơng tác thường
thấp hơn vận tốc hợp lý của động cơ điện trên chuẩn ( nếu dùng động
cơ có tốc độ chậm, kích thước sẽ lớn giá thành đắt ) nhiều khi chỉ dủng
một động cơ để dẫn động nhiều bộ phận làm việc với vận tốc khác
nhau.
20
Chi tieát maùy Chöông II
Từ những nhiệm vụ trên đây, việc hoàn thiện và phát triển các bộ
phận được đặt biệt quan tâm để mở rộng giới hạn truyền công suất,
giảm khối lượng và kích thước, tăng tuổi thọ và độ tin cậy làm việc của
chúng .
• Khi tính toán thiết kế các bộ truyền thường dùng các thông số cơ bản
sau đây:
+ Công suất ( KW) trên trục chủ động P
1
và trên trục bị động P
2
.
+ Hiệu suất truyền động
1
2
P
P
=
η
+ Tầng số quay và số vòng quay trong một phút ( vòng/phut) n
1
của

trục chủ động và n
2
của trục bị động.
+ Tỉ số truyền
2
1
n
n
u =
+ Mô men xoắn (Nmm) trên trục chủ động T
1
và trên trục bị động
T
2
.
1
1
6
1
.10.55.9
n
P
T =
2
2
6
2
.10.55.9
n
P

T =
η
..
12
uTT =
Trong đó P
1
, P
2
– (kw)
n
1
, n
2
– vòng/ phút.
21
Chi tieát maùy Chöông II
CHƯƠNG 2
TRUYỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT
2.1 KHÁI NIỆM CHUNG
2.1.1 Đặc điểm làm việc và phân loại.
- Truyền động bánh ma sát là truyền động giữa các trục nhờ lực ma sát phát
sinh trực tiếp giữa bánh chủ động 1 và bánh bị động 2. Lực ma sát này đựơc
hình thành nhờ ép các bánh ma sát với nhau bằng lực ép F
e
.
- Người ta chia bộ truềyn ma sát thành hai nhóm chủ yếu:
+ Bộ truyền có tỉ số truyền không điều chỉnh được ( bộ truyền ma sát
trụ và bộ truyền ma sát trơn)
+ Bộ truyền với tỉ số truyền điều chỉnh được ( còn gọi là bộ biến tốc ma

sát) cho phép thay đổi tỉ số truyền một cách đều đặn, liên tục ( điều chỉnh vô
cấp).
2.1.2 Khoảng điều chỉnh tốc độ
Với bộ biến tốc như hình 1.c khi thay đổi bán kính tiếp xúc từ d
2max
đến
d
2min
, số vòng quay của trục bị động 2 thay đổi từ n
2min
đến n
2max
, tương
ứng với tỉ số truyền sẽ thay đổi từ u
max
đến u
min
với :
min2
1
max
n
n
u =
và
max2
1
min
n
n

u =
do đó tỉ số :
min
max
min2
max2
u
u
n
n
D ==
(2.1)
gọi là khoảng điều chỉnh tốc độ.
Cùng với công suất truyền, khoảng điều chỉnh tốc độ là một thông
số quan trọng đặc trưng chất lượng làm việc của các bộ biến tốc.
2.1.3. Lực ép và cơ cấu ép.
a/ Lực ép
- Muốn truyền truyền lực vòng F
t
tại chỗ tiếp xúc của bánh ma mát
với lực ép F
e
nhằm tạo ra lực pháp tuyến F
n
trên bề mặt tiếp xúc sao
cho:
F
ms
= f. F
n

> F
t
Hoặc để an toàn, tránh trượt khi làm việc do mòn, rung động hoặc quá
tải:
F
ms
= f.F
n
= f.F
t
(2.2)
s- hệ số an toàn, với các bộ truyền lực s = 1,25÷1,5.
Với các bộ truyền ở dụng cụ đo s = 3.
f – hệ số ma sát, phụ thuộc vào vật liệu và vật liệu bôi trơn (bảng 4.1
trang 43 [1])
Từ đó suy ra lực pháp truyến F
n
= S.F
t
/ f. (2.3)
22
Chi tieát maùy Chöông II
Tùy theo kết cấu của bộ truyền bánh ma sát và cơ cấu ép, biết lực pháp
tuyến F
n
sẽ tính được lực ép F
e
.
+ Với bộ truyền ma sát trục hay bộ biến tốc mặt đĩa (h.1a và 1c) ta có
F

n
= F
e
do đó F
e
= S.F
t
/ f.
+ Với bộ truyền ma sát côn (h.1b):
Fe
1
= F
n
sinб
1
= SF
t
sinб
1
/ f.
Fe
2
= F
n
sinб
2
= SF
t
sinб
2

/ f.
• Nếu bộ truyền giảm tốc (u>1) vì б
2
> б
1
nên Fe
2
> Fe
1
do đó để tạo ra
một lực ma sát nên ép bánh 1 vào bánh 2 như thế lực ép sẽ nhỏ hơn.
• Từ các công thức tính lực ép ta thấy rằng để truyền lực vòng F
t
phải
ép các bánh ma sát với nhau với lực ép khá lớn: ví dụ với bộ truyền
bánh ma sát bằng thép không bôi trơn, f = 0,15, nếu lấy hệ số an toàn
s= 1,5 thì F
e
= SF
t
/ f = 10 F
t
Nhược điểm này hạn chế khả năng
truyền công suất của bộ truyền bánh ma sát.
b/ Phương pháp ép và cơ cấu ép
Ép không đổi: các bánh ma sát được ép bằng lực ép không đổi
được hình thành nhờ yếu tố đàn hồi khi lắp(nhờ lò xo) hoặc nhờ trọng
lượng bản thân của các yếu tố trong hệ thống.
Phương pháp này khá đơn giản, thích hợp với các bộ truyền làm
việc với tải trọng không đổi vì lực ép được xác định với tải trọng lớn

nhất nên dư thừa khi tải trọng thay đổi nhỏ hơn do đó làm giảm hiệu
suất và tuổi thọ của bộ truyền.
Ép điều chỉnh: để nâng cao tuổi thọ và giảm tổn thất về ma sát,
người ta dùng phương pháp ép điều chỉnh, ở đó lực ép F
e
thay đổi tỉ lệ
với lực vòng cần truyền hoặc mô men xoắn.
2.1.4.Vật liệu
Yêu cầu của vật liệu lảm bánh ma sát chủ yếu là:
a. Có độ bền mỏi và độ bền tiếp xúc cao.
b. Có hệ số ma sát đủ lớn để tránh phải ép với lực ép quá lớn
c. Có mô đun đàn hồi đủ lớn để tránh khỏi bị tổn thất nhiều về
ma sát do kích thước diện tích tiếp xúc lớn.
Thường dùng thép tôi để làm bánh ma sát như 40CrNi,
18CrMnTi, 65 Mn… có độ rắn bề mặt HRC ≥60 làm việc trong dầu,
khích thước bộ truyền nhỏ gọn nhưng yêu cầu gia công chính xác, độ
nhám thấp.
Với các bộ truyền hở, thường dùng gang làm việc khô, hoặc có
bôi trơn đôi khi dùng bánh gang làm việc với bánh thép.
Có thể dùng bánh ma sát bằng thép hay gang làm việc với bánh
ma sát bằng Techtôlit hoặc phíp, bộ truyền làm việc khô không yêu cao
về độ chính xác gia công, kìch thước bộ truyền có thể tương đối lớn,
23
Chi tieát maùy Chöông II
hiệu suất thấp nhưng lực tác dụng lên trục nhỏ hơn so với bộ truyền
bánh ma sát bằng thép hoặc gang.
Trường hợp tải trọng nhỏ có thể dùng bánh ma sát bằng gỗ hoặc
bọc da, vải cao su…làm việc với bánh thép hoặc gang, bánh chủ động
nên làm bằng vật liệu mềm hơn để khi bị trượt trơn bánh bị động ít bị
mòn vẹt.

2.2. CÁC LOẠI CHỦ YẾU CỦA TRUYỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT.
2.2.1 Truyền động có tỉ số truyền không điều chỉnh được
Bộ truyền ma sát côn: có hai bánh côn chủ động, khi di chuyển
dọc trục sẽ lần lượt tiếp xúc với bánh côn bị động
Bánh bị động có trục gắn với vít sẽ quay phải hoặc quay trái và
vít sẽ thực hiện hành trình làm việc hoặc chạy không.
Các bánh ma sát côn thường làm bằng gang, mặt làm việc của bánh bị
động được bọc một lớp da, vải cao su hoặc amiăng. Đôi khi vành bánh
bị động còn được chế tạo bằng tếch tô lít.
2.2.2 Biến tốc ma sát
a/ Biến tốc ma sát mặt đĩa : khi dịch chuyển con lăn 1 dọc dọc
theo trục của nó có thể thay đổi số vòng quay và chiều quay của bánh bị
động.
Kết cấu đơn giản, nhờ khả năng đảo chiều và bố trí các trục bánh
ma sát vuông góc với nhau: đơn giản được sơ đồ động của máy thường
gặp trong máy ép và dụng cụ đo. Khoảng điều chỉnh tốc độ ≈ .
Nhược điểm: có sự chênh lệch đáng kể về vận tốc trên diện tích tiếp xúc
gây trượt, làm tăng mòn giảm hiệu suất.
b/ Biến tốc có các bánh côn di động (biến tốc đai) gồm hai bánh
côn lắp trên trục chủ động, hai bánh côn lắp trên trục bị động và trung
gian để truyền động giữa hai trục: khi dùng đai thang rộng làm khâu
trung gian ta có biến tốc đai, khi dùgn xích đặc biệt làm khâu trung gian
ta có biến tốc xích. Dùng cơ cấu điều khiển để làm các cặp bánh côn xa
nhau ra và cặp kia gần nhau cùng một khoảng cách. Khi đó đai dịch
chuyển trên đường sinh của bánh côn ứng với những đường kính tiếp
xúc khác nhau (khi chiều dài đai không đổi ta sẽ có những tốc độ khác
nhau của cặp bánh côn bộ động.
Biến tốc đai có kết cấu khá đơn giản. Khoảng điều chỉnh tốc độ
có thể bằng 1,5 (đối với đai tiêu chuẩn) và bằng 5 (đối với đai rộng).
c/ Biến tốc mạch xuyến lõm.

d/ Biến tốc nhiều đĩa ma sát.
24