Đối với bộ truyền đai dẹt có công suất 8kW, số vòng quay bánh dẫn 980 v/p, số vòng quay bánh bị dẫn 392 v/p, khoảng cách trục 1800 mm, đường kính bánh đai nhỏ là 180 và lực căng đai ban đầu là 800N. Bạn hãy tính hệ số ma sát tối thiểu để không xảy ra hiện tượng trượt?

Để giải quyết bài toán này, ta cần xác định chiều dài tối thiểu của dây đai (L) dựa trên các thông số đã cho để tránh hiện tượng trượt. Công thức tính chiều dài dây đai dẹt như sau:

L = 2C + (π/2)*(d2 + d1) + (d2 - d1)^2 / (4C)

Trong đó:
C là khoảng cách trục giữa hai puli.
d1 và d2 là đường kính của puli nhỏ và puli lớn.

Từ dữ kiện đề bài, ta có d1 = 400/2 = 200 mm và d2 = 400 mm. Ta cần tìm C sao cho không xảy ra trượt.

Để không xảy ra trượt, ta cần đảm bảo lực ma sát giữa dây đai và puli đủ lớn để truyền công suất. Điều này liên quan đến hệ số ma sát f, lực căng ban đầu F0 và góc ôm của dây đai trên puli nhỏ (θ).

Công thức liên quan:
P = (F1 - F2) * v
F1 / F2 = e^(f * θ)
F0 = (F1 + F2) / 2

Trong đó:
P là công suất (3kW = 3000W).
v là vận tốc dài của dây đai trên puli nhỏ.
F1 và F2 là lực căng lớn và lực căng nhỏ.

Tính vận tốc dài v:
v = π * d1 * n1 / 60 = π * 0.2 * 800 / 60 ≈ 8.377 m/s

Từ P = (F1 - F2) * v, ta có:
3000 = (F1 - F2) * 8.377 => F1 - F2 ≈ 358.13 N

Từ F0 = (F1 + F2) / 2, ta có:
550 = (F1 + F2) / 2 => F1 + F2 = 1100 N

Giải hệ phương trình:
F1 - F2 = 358.13
F1 + F2 = 1100

=> F1 ≈ 729.06 N và F2 ≈ 370.94 N

Tính góc ôm θ:
F1 / F2 = e^(f * θ)
729.06 / 370.94 = e^(0.24 * θ)
1. 965 ≈ e^(0.24 * θ)
ln(1.965) ≈ 0.24 * θ
0. 676 ≈ 0.24 * θ
θ ≈ 2.817 rad

Góc ôm tối thiểu để không trượt là 2.817 rad. Nếu góc ôm nhỏ hơn, thì sẽ xảy ra trượt. Góc ôm θ liên quan đến khoảng cách trục C theo công thức:

sin(α/2) = (d2 - d1) / (2C) = (400 - 200) / (2C) = 200 / (2C) = 100 / C

Với α = π - θ = π - 2.817 ≈ 0.3246 rad
=> α/2 ≈ 0.1623 rad
sin(0.1623) ≈ 0.1617 ≈ 100 / C
=> C ≈ 100 / 0.1617 ≈ 618.4 mm

Khoảng cách trục tối thiểu phải lớn hơn giá trị này để đảm bảo góc ôm đủ lớn. Trong các đáp án, 622 mm là giá trị gần nhất và lớn hơn 618.4 mm.
Vậy đáp án đúng là B. 622 mm

Để xác định vận tốc của bộ truyền đai dẹt, ta sử dụng công thức sau:

P = (F1 - F2) * v

Trong đó:

* P là công suất (kW), ở đây P = 3kW = 3000W
* F1 và F2 là lực căng của đai ở nhánh căng và nhánh chùng (N)
* v là vận tốc của đai (m/s)

Ta có công thức gần đúng: F1/F2 = e^(f*alpha), với f là hệ số ma sát và alpha là góc ôm (radian).

Giả sử góc ôm alpha = 180 độ = pi radian.

Suy ra F1/F2 = e^(0.24*pi) = e^0.75398 = 2.125

Mặt khác, ta có công thức tính lực vòng:

Fv = F1 - F2 = P/v = 3000/v

Ta cũng có F1 = 2.125*F2. Thay vào công thức trên:

2.125*F2 - F2 = 3000/v

1. 125*F2 = 3000/v

F2 = 3000/(1.125*v) = 2666.67/v

Khi đó F1 = 2.125 * 2666.67/v = 5666.67/v

Ta cần thêm thông tin để giải bài toán này. Giả sử ta có lực căng cho phép của dây đai là F.

Tuy nhiên, chúng ta có thể tính vận tốc dây đai từ thông số đường kính và tốc độ quay:

v = pi * d1 * n1 / 60 = pi * 0.18 * 800 / 60 = 7.54 m/s

Giá trị này gần nhất với đáp án A. 7.45. Do đó, có thể xem như A là đáp án đúng nhất trong các lựa chọn đã cho, mặc dù có sai số nhỏ do làm tròn hoặc các yếu tố khác không được đề cập trong đề bài.

Khi cần tăng tốc, bộ truyền xích nên được bố trí ở đầu ra của hộp giảm tốc. Hộp giảm tốc làm giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn từ động cơ, do đó, nếu đặt bộ truyền xích ở đầu ra, nó sẽ tiếp tục tăng tốc độ (giảm mô-men xoắn). Đặt ở đầu vào hộp giảm tốc sẽ làm giảm tốc độ thêm nữa, điều này không đáp ứng yêu cầu tăng tốc.

Trong truyền động xích, bản lề xích chịu ứng suất tiếp xúc rất lớn khi các con lăn lăn trên bề mặt bản lề trong quá trình làm việc. Ứng suất tiếp xúc này gây ra mài mòn dần dần ở bản lề, dẫn đến tăng khe hở, làm xích bị dãn và cuối cùng là hỏng. Do đó, ứng suất tiếp xúc ảnh hưởng nhiều nhất đến dạng hỏng mòn bản lề.

Tỷ số truyền (i) của bộ truyền động được tính bằng tỷ số giữa tốc độ đầu vào và tốc độ đầu ra (i = n1/n2). Hoặc cũng có thể tính bằng tỷ số giữa đường kính của bánh bị dẫn và bánh dẫn (i = d2/d1).

* Truyền động đai: Tỷ số truyền thường nhỏ, khoảng 1-5, do hiện tượng trượt đai.
* Truyền động xích: Tỷ số truyền ổn định hơn truyền động đai, thường trong khoảng 1-7.
* Truyền động bánh răng: Tỷ số truyền rất ổn định và có thể đạt giá trị lớn, tùy thuộc vào số răng của các bánh răng. Tỷ số truyền có thể từ 1 đến rất lớn, tùy thuộc vào thiết kế.

Vậy, theo thứ tự tăng dần của tỷ số truyền ổn định, ta có: Truyền động đai - Truyền động xích - Truyền động bánh răng.