Bài giảng Chi tiết máy - Chương 7: Truyền động trục vít
Chương 7. Truyền động trục vít
7.9 Trình tự thiết kế
7.1 Khái niệm
7.2 Các thông số
hình học
7.3 Động học bộ truyền
trục vít
7.7 Các dạng hỏng và chỉ
tiêu tính
7.5 Vật liệu và ứng suất cho
phép
7.4 Lực tác dụng và tải
trọng tính
7.8 Tính toán bộ truyền
trục vít
7.6 Hiệu suất truyền động
trục vít
1
Chương 7. Truyền động trục vít
6.1 Khái niệm chung
1. Ñònh nghóa:
Boä truyeàn truïc vít baùnh vít ñöôïc duøng ñeå truyeàn chuyeån ñoäng vaø taûi troïng giöõa hai truïc cheùo nhau, goùc giöõa hai
truïc thöôøng laø 90o.
2. Phaân loaïi:
a) Theo hình daïng ren truïc vít chia ra 3 loaïi:
- Truïc vít Archimeøde: caïnh ren thaúng trong maët caét doïc chöùa ñöôøng taâm truïc vít, giao tuyeán cuûa maët ren vôùi maët
phaúng vuoâng goùc vôùi ñöôøng taâm truïc laø ñöôøng xoaén Archimeøde. Cheá taïo baèng maùy tieän thoâng thöôøng vaø khoâng
maøi.
- Truïc vít Convolute: giao tuyeán giöõa maët ren vôùi maët phaúng vuoâng goùc phöông ren laø ñöôøng thaúng. Giao tuyeán
giöõa maët ren vaø maët phaúng vuoâng goùc vôùi ñöôøng taâm truïc laø ñöôøng xoaén Colvolute. Cheá taïo baèng phöông phaùp
tieän, coù theå maøi treân ñaù maøi ren thoâng thöôøng.
- Truïc vít thaân khai: giao tuyeán giöõa maët ren vaø maët phaúng tieáp tuyeán vôùi maët truï cô sôû laø ñöôøng thaúng. Giao
tuyeán giöõa maët ren vaø maët phaúng vuoâng goùc vôùi ñöôøng taâm truïc laø ñöôøng xoaén thaân khai.
b) Theo hình daïng maët chia cuûa truïc vít chia ra:
- Truïc vít truï: maët chia cuûa truïc vít laø maët truï.
- Truïc vít ren loõm (globoid): maët ren loõm.
c) Theo soá moái ren treân truïc vít:
- Truïc vít moät moái ren.
- Truïc vít nhieàu moái ren.
Chương 7. Truyền động trục vít
6.1 Khái niệm chung
3. Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng
u ñieåm:
Ư
- Tæ soá truyeàn lôùn.
- Laøm vieäc eâm, khoâng oàn.
- Coù khaû naêng töï haõm.
- Coù ñoä chính xaùc ñoäng hoïc cao.
Nhöôïc ñieåm:
- Hieäu suaát thaáp (70
80%), sinh nhieät nhieàu do vaän toác tröôït cao.
- Vaät lieäu cheá taïo vaønh baùnh vít laøm baèng kim loaïi maøu ñeå giaûm ma saùt, ñaét tieàn.
- Yeâu caàu cao veà ñoä chính xaùc laép gheùp.
Ph
ạm vi sử dụng:
Söû duïng khi caàn truyeàn chuyeån ñoäng giöõa caùc truïc cheùo nhau hay caùc cô caáu coù yeâu caàu tyû soá
truyeàn lôùn (tæ soá truyeàn cuûa boä truyeàn truïc vít moät caáp naèm trong khoaûng 8
63, coù khi ñeán
80; trong 1 soá tröôøng hôïp boä truyeàn truïc vít 2 caáp coù theå coù tæ soá truyeàn ñeán 1000); trong caùc
maùy truïc, tôøi nhôø khaû naêng töï haõm.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.2 Các thông số hình học
Z1, Z2 - Soá moái ren truïc vít vaø soá raêng baùnh vít:
Z1 = 1 4, Z2min = 26~28< Z2 < Z2max =60~80.
u - Tæ soá truyeàn: u = n1/n2 = d2 / pz = m Z2 / (Z1 p) = Z2 / Z1
p - Böôùc ren: p = m. ; pZ - böôùc cuûa ñöôøng xoaén vít: pZ = Z1.p
- Goùc profin ren:
= 20o ; m - Moâ ñun doïc cuûa truïc vít (moâ ñun ngang
cuûa baùnh vít): m = p/ , m ñöôïc tieâu chuaån hoùa (tra baûng).
d1, d2 - Ñöôøng kính voøng chia cuûa truïc vít vaø baùnh vít: d1 = m.q; d2 = m.Z2
dw1, dw2 - Ñöôøng kính voøng laên cuûa truïc vít vaø baùnh vít (truøng vôùi voøng
chia khi khoâng dòch chænh); q - heä soá ñöôøng kính truïc vít (nhaèm haïn
cheá soá dao caét baùnh vít): q = d1/m, q ñöôïc tieâu chuaån hoùa (tra baûng).
Trong tính toaùn sô boä q ñöôïc choïn theo coâng thöùc: q = (0,25
theo ñoù, khi Z2 lôùn thì ta choïn q lôùn ñeå giaûm ñoä voõng cuûa truïc,
tuy nhieân khi ñoù goùc vít cuõng seõ lôùn laøm giaûm hieäu suaát cuûa boä truyeàn.
0,3) Z2
aw - Khoaûng caùnh truïc: aw = m.(Z2 + q) / 2 ; da1, da2 - Ñöôøng kính voøng ñænh raêng cuûa truïc vít
vaø baùnh vít: da1 = d1 + 2.m ; da2 = d2 + 2.m ; df1, df2 - Ñöôøng kính voøng chaân raêng:
df1 = d1 - 2,4.m
; df2 = d2 - 2,4.m ; b1 - chieàu daøi ñoaïn caét ren cuûa truïc vít (tra baûng)
Chương 7. Truyền động trục vít
7.2 Các thông số hình học
- Goùc vít cuûa ñöôøng xoaén vít treân hình truï chia ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
tg = pZ / ( .d1) = m.Z1 / d1 = Z1 / q ; - Goùc nghieâng cuûa raêng baùnh vít:
daM2 - ñöôøng kính ngoaøi cuûa baùnh vít:
aM2 da2 + 2.m khi Z1 = 1; da2 + 1,5.m khi Z1 = 2
=
d
da2 + m khi Z1 = 4
b2 - chieàu roäng baùnh vít: b2 0,75. da1 khi Z1 = 1; 2 ;
0,67. da1 khi Z1 = 4
Trong tröôøng hôïp coù dòch chænh:
Trong chuyeàn ñoäng truïc vít dòch chænh chuû yeáu nhaèm ñaûm baûo boä truyeàn coù khoaûng caùch truïc
tieâu chuaån (a = 40; 50; 63; 80; 100; 125; 140; 180; 225; 280; 315; 355; 400; 450; 500) hoaëc
ñònh tröôùc vaø chæ tieán haønh ñoái vôùi baùnh vít.
x - heä soá dòch chænh, xaùc ñònh töø khoaûng caùch truïc:
x = (aw / m) - 0,5.(q + Z2)
dw1 - ñöôøng kính voøng laên truïc vít
dw1 = m.(q + 2.x) ; aw = 0,5.(q + Z2 + 2.x).m
da2 = (Z2 + 2 + 2.x).m ; df2 = (Z2 - 2,4 + 2.x).m
Caùc kích thöôùc coøn laïi khoâng thay ñoåi khi dòch chænh. Ñeå baûo ñaûm ñieàu kieän khoâng caét chaân
raêng vaø nhoïn raêng x naèm trong khoaûng
0,7.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.3 Động học bộ truyền trục vít
1. Vaän toác voøng:
Trong boä truyeàn truïc vít vaän toác voøng v1 vaø v2 cuûa truïc vít vaø baùnh vít khaùc phöông vaø coù giaù
trò khaùc nhau:
v1 =
.d1.n1 /60.000 m/s
; v2 = .d2.n2 /60.000 m/s
2. Vaän toác tröôït:
Khi chuyeån ñoäng caùc maët ren cuûa truïc vít tröôït leân beà maët raêng baùnh vít, vaän toác tröôït vs
höôùng theo phöông tieáp tuyeán vôùi ñöôøng xoaén oác maët ren truïc vít.
Vì v1 vaø v2 vuoâng goùc vôùi nhau neân giaù trò cuûa vs coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:
2
2
2
vs =
v1 + v2 = v1/cos
; Thay: 1/( cos
)2 = 1 + (tg
)2 = (Z1 + q2)/ q2 ta coù:
2
vs = m. n1. Z1 + q2 /19100 (m/s)
khi thieát keá vt coù theå laáy sô boä nhö sau:
vs = 4,5. n1.3 T2 / 104 . Hay: vs = 8,8 10-3.3 P1 u n1
Phuï thuoäc vaøo vaän toác tröôït, ta coù theå choïn caáp chính xaùc cho boä truyeàn truïc vít
theo baûng.
3. Tyû soá truyeàn:
Khi truïc vít quay ñöôïc 1 voøng thì baùnh vít quay ñöôïc pZ /(
ñöôïc n1 voøng, baùnh vít seõ quay ñöôïc n2 = n1. pZ /( .d2) voøng, nhö vaäy tæ soá truyeàn ñöôïc xaùc
ñònh theo coâng thöùc: u = n1 / n2 = Z2 / Z1
.d2) voøng. Do ñoù khi truïc vít quay
Chương 7. Truyền động trục vít
7.4 Lực tác dụng và tải trọng tính
1. Löïc taùc duïng:
Quy öôùc löïc phaân boá treân chieàu daøi ñöôøng tieáp xuùc ñaët taäp trung taïi taâm aên khôùp. Löïc phaùp Fn
coù theå phaân tích thaønh caùc löïc thaønh phaàn: löïc voøng Ft, löïc höôùng taâm Fr vaø löïc doïc truïc Fa:
Fa1 = Ft2 = 2.T2/d2 ;
Ft1 = Fa2 = 2.T1 /d1 = Ft2.tg
trong ñoù moái lieân heä giöõa T1 vaø T2:
; Fr1 = Fr2 = Ft2.tg
; Fn = Ft2 /(cos .cos
T2 = T1.u.
/cos ;
)
2. Taûi troïng tính:
Taûi troïng ngoaøi phaân boá khoâng ñeàu treân chieàu daøi tieáp xuùc:
Ftt = Fdn.K ; trong ñoù:- Fdn laø taûi troïng danh nghóa:
Fdn = Ft1 = 2.103.T1/d1 ; K laø heä soá taûi troïng: K = KH = KF = Kv.K
Kv laø heä soá taûi troïng ñoäng, coù theå choïn theo baûng ; K laø heä soá taäp trung taûi troïng:
K = 1 + (Z2 /
)3.(1 - T2tb /T2max)
; Trong ñoù: - heä soá bieán daïng cuûa truïc vít (tra baûng);
T2tb - moâmen xoaén trung bình treân truïc baùnh vít, xaùc ñònh theo coâng thöùc:
T2tb =
T2i.ti. n2i /
ti.n2i
; vôùi T2i, ti, n2i - moâmen xoaén, thôøi gian laøm vieäc vaø soá voøng
quay trong moät phuùt cuûa baùnh vít ôû cheá ñoä i ; T2max - moâmen xoaén lôùn nhaát trong caùc T2i.
Khi taûi khoâng ñoåi K = 1 ; khi taûi troïng ngoaøi thay ñoåi thì K = 1,06÷1,2. Giaù trò K caøng lôùn
khi q caøng nhoû vaø khi Z2 caøng lôùn.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.5 Vật liệu và ứng suất cho phép
7.5.1 Vaät lieäu cheá taïo truïc vít, baùnh vít
Truïc vít ñöôïc cheá taïo töø theùp carbon hoaëc theùp hôïp kim, trong boä truyeàn vaän toác thaáp, taûi
troïng nhoû coù theå duøng theùp khoâng toâi hay gang xaùm.
Đ
oàng thanh thieác laø vaät lieäu toát nhaát ñeå cheá taïo baùnh vít, söû duïng khi vaän toác tröôït cao
(vs = 5....25m/s). Ñoàng thanh khoâng thieác coù cô tính cao nhöng ñoä choáng dính thaáp, duøng khi
vaän toác tröôït vs 5m/s. Gang xaùm ñöôïc söû duïng khi vs 2m/s.
7.5.2 ÖÙng suaát cho pheùp
1. ÖÙng suaát tieáp xuùc cho pheùp:
Baùnh vít coù raêng cheá taïo töø ñoàng thanh thieác:
[H] = (0,75...0,9).b.KHL.Cv
trong ñoù: 0,75 ñoái vôùi theùp khoâng toâi vaø 0,9 ñoái vôùi theùp thaám carbon hoaëc toâi.
b - giôùi haïn beàn cuûa vaät lieäu (tra baûng); KHL - heä soá tuoåi thoï: KHL = (107/ NHE)1/8
NHE - soá chu kyø chòu taûi töông ñöông cuûa baùnh vít:
NHE = 60.
(T2i /T2max)4n2i.ti
n2i, ti, T2i - soá voøng quay, thời gian laøm vieäc vaø moâmen xoaén cuûa baùnh vít trong cheá ñoä laøm
vieäc thöù i; T2max - moâmen xoaén lôùn nhaát. Khi NHE > 25.107 thì laáy NHE = 25.107 ñeå tính toaùn.
Cv - heä soá xeùt aûnh höôûng cuûa vaän toác tröôït (tra baûng).
Ñoái vôùi baùnh vít baèng ñoàng thanh khoâng thieác hoaëc gang [H] ñöôïc tra theo baûng.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.5 Vật liệu và ứng suất cho phép
7.5.2 ÖÙng suaát cho pheùp
2. ÖÙng suaát uoán cho pheùp:
Ñoái vôùi baùnh vít laøm baèng ñoàng thanh quay moät chieàu, öùng suaát uoán cho pheùp ñöôïc xaùc ñònh
theo coâng thöùc:
[
[
F] = (0,25ch + 0,08.b).(106/ NFE)1/9
F] = 0,16b 106 / NFE
vaø khi quay hai chieàu:
trong ñoù: ch
NFE - soá chu kyø laøm vieäc töông ñöông
NFE = 60.
(T2i /T2max)9.n2i.ti
,
b - giôùi haïn chaûy vaø beàn cuûa vaät lieäu (tra baûng)
n2i, ti, T2i - soá voøng quay, thôøi gian laøm vieäc vaø moâmen xoaén trong cheá ñoä laøm vieäc thöù i;
Tmax - moâmen xoaén lôùn nhaát. Neáu NFE 106 thì ta laáy NFE = 106,
Neáu NFE 25 107 laáy NFE = 25 107.
Ñoái vôùi baùnh vít baèng gang quay moät chieàu:
[
[
F] = 0,12.bF
F] = 0,075.bF
vaø khi quay hai chieàu:
Chương 7. Truyền động trục vít
7.6 Hiệu suất truyền động trục vít
Coâng suaát maát maùt trong boä truyeàn truïc vít coù theå do ma saùt giöõa ren truïc vít vaø raêng baùnh vít,
ma saùt trong oå truïc vaø do khuaáy daàu.
Neáu chæ keå maát maùt coâng suaát do ma saùt giöõa ren truïc vít vaø raêng baùnh vít hieäu suaát cuûa boä
truyeàn truïc vít ñöôïc tính theo coâng thöùc:
= tg
/ tg( + ’)
trong ñoù ’ - goùc ma saùt quy ñoåi, tg’ = f’ - heä soá ma saùt quy ñoåi (coù theå tra theo baûng). Heä soá
ma saùt f’ coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc gaàn ñuùng:
f’ = 0,048 / vs0,36
f ’= 0,06 / vs0,36
(caëp theùp - ñoàng thanh)
(caëp theùp - gang)
Hoaëc:
Tröôøng hôïp baùnh vít laø daãn ñoäng thì hieäu suaát:
= tg(
vôùi ’ ta coù boä truyeàn töï haõm neáu truïc vít laø chuû ñoäng (khoâng theå truyeàn töø baùnh vít sang
truïc vít, = 0) - ñeå baûo ñaûm tính töï haõm hieäu suaát seõ raát thaáp ( < 0,5).
Neáu keå caû maát maùt coâng suaát do khuaáy daàu, hieäu suaát boä truyeàn ñöôùc tính theo coâng thöùc:
= 0,95.tg /tg( ’)
Khi tính toaùn sô boä coù theå xaùc ñònh hieäu suaát theo tæ soá truyeàn u:
= 0,9.(1 – u / 200)
- ’) / tg
+
Chương 7. Truyền động trục vít
7.7 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính
Boä truyeàn truïc vít cuõng coù caùc hieän töôïng hoûng nhö trong truyeàn ñoäng baùnh raêng, tuy nhieân do
vs lôùn, sinh nhieät nhieàu vaø ñieàu kieän hình thaønh caùc lôùp daàu khoâng thuaän lôïi neân caùc daïng
hoûng chuû yeáu cuûa boä truyeàn truïc vít laø moøn, dính.
1) Hieän töôïng dính: xaûy ra taïi vuøng aên khôùp coù nhieät ñoä vaø aùp suaát cao, hieän töôïng naøy laøm
cho maët ren saàn suøi gaây ra söï maøi moøn nhanh raêng baùnh vít.
2) Moøn: moøn laø do coù hieän töôïng tröôït treân beà maët tieáp xuùc laøm giaûm tuoåi thoï vaø ñoä chính xaùc
cuûa boä truyeàn.
3) Troùc roã beà maët raêng: xaûy ra chuû yeáu ôû caùc boä truyeàn laøm baèng vaät lieäu coù söùc beàn choáng
dính cao.
Chæ tieâu tính: do dính vaø moøn chöa coù coâng thöùc tính thoûa ñaùng neân boä truyeàn truïc vít vaãn tính
theo söùc beàn tieáp xuùc vaø söùc beàn uoán nhö ñoái vôùi baùnh raêng nhöng coù hieäu chænh laïi öùng suaát
cho pheùp baèng caùc heä soá thöïc nghieäm ñeå phuø hôïp vôùi daïng hoûng chuû yeáu dính vaø moøn:
H
F
[
H
]
[F
]
Baùnh vít laøm baèng vaät lieäu coù cô tính keùm hôn truïc vít neân tính beàn cho baùnh vít, ngoaøi ra
caàn kieåm nghieäm beàn truïc vít theo heä soá an toaøn vaø kieåm nghieäm nhieät (do vaän toác tröôït
lôùn).
Chương 7. Truyền động trục vít
7.8 Tính toán bộ truyền trục vít
1. Tính beàn raêng baùnh vít theo ñoä beàn tieáp xuùc:
Ñoä beàn tieáp xuùc ñöôïc tính toaùn theo coâng thöùc: H
trong ñoù: [H] - öùng suaát tieáp xuùc cho pheùp;
H - öùng suaát tieáp xuùc tính toaùn lôùn nhaát.
[H]
Uùng suaát tieáp xuùc coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc Hetz: H = ZM. qn /(2.
)
trong ñoù: qn - cöôøng ñoä taûi troïng phaùp tuyeán, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: qn = Fn.KH / lH
KH - heä soá taûi troïng tính, xaùc ñònh theo coâng thöùc:
KH = KHv.KH
cuûa raêng baùnh vít baèng goùc naâng
Fn = 2.T2 / (d2.cos .cos
lH = .K.b / cos
Fn - löïc phaùp tuyeán xaùc ñònh theo coâng thöùc (goùc nghieâng
ren
cuûa truïc vít):
Fn = Ft2 / (cos.cos
)
)
lH - Toång chieàu daøi tieáp xuùc ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc:
- heä soá truøng khôùp ngang, = 1,8; K - heä soá tính ñeán söï giaûm chieàu daøi tieáp xuùc, K = 0,75
b - chieàu daøi raêng baùnh vít, ñöôïc tính theo coâng thöùc (do baùnh vít oâm truïc vít theo cung troøn
vôùi goùc oâm 2.
do ñoù:
= 100o):
qn = Ft2.KH / (1,2 d1 cos
b =
.d1.2.
/ 360
) ; qn = 2 T2.KH / (1,2 d1 d2 cos)
ZM - heä soá xeùt ñeán cô tính cuûa vaät lieäu, xaùc ñònh theo coâng thöùc:
ZM = 2.E1.E2 / (
.[E2.(1 - 12) + E1.(1 - 22)]
Chương 7. Truyền động trục vít
7.8 Tính toán bộ truyền trục vít
1. Tính beàn raêng baùnh vít theo ñoä beàn tieáp xuùc:
E1, E2 - moâñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu cheá taïo truïc vít vaø baùnh vít, vaät lieäu truïc vít baèng theùp
E1 = 2,1.105 Mpa, vaät lieäu baùnh vít baèng ñoàng thanh hay gang E2 = 0,9.105Mpa.
1
khi ñoù:
- baùn kính cong töông ñöông. Xem baùnh vít aên khôùp vôùi truïc vít töông töï baùnh raêng nghieâng
aên khôùp vôùi thanh raêng nghieâng (1
; dtd = d2 / cos2 - töông töï baùnh raêng truï raêng nghieâng:
1/ = 1/1 1/2
2 = d2.sin / 2
1/ = 2 / (d2.sin
= 10o, thay caùc bieåu thöùc cuûa
,
2 - heä soá Poaùtxoâng cuûa vaät lieäu cheá taïo caëp baùnh raêng, vôùi vaät lieäu kim loïai: 1
=2=0,3.
ZM = 210 (Mpa)1/2
=
do ñoù:
vôùi
= 20o;
xuùc, ta coù:
)
, qn vaø ZM vaøo bieåu thöùc xaùc ñònh öùng suaát tieáp
H = (480 / d2). (T2.KH / d1) [H ]
Neáu thay d1 = m.q, d2 = m.Z2 vaø m = 2.aw /(Z2 + q) ta coù coâng thöùc thieát keá sau:
aw = (1 + q/Z2). 3 (T2.KH) / (q/Z2). (170 / [H])2
trong ñoù: T2 - moâmen xoaén treân baùnh vít, q - heä soá ñöôøng kính, tæ soá q/ Z2 thöôøng cho tröôùc
naèm trong khoaûng 0,25...0,3. Thoâng thöôøng choïn q/ Z2 = 0,26.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.8 Tính toán bộ truyền trục vít
2. Tính beàn raêng baùnh vít theo ñoä beàn uoán:
Vì ren truïc vít theo hình daïng vaø vaät lieäu beàn hôn baùnh vít nhieàu neân chæ tính toaùn raêng baùnh vít theo ñoä
beàn uoán. Trong thöïc teá ngöôøi ta xem baùnh vít nhö baùnh raêng truï raêng nghieâng vôùi goùc nghieâng = = 10o
; K = 0,75; = 1,8; Y = 1/(K.) = 0,74; Y = 1 - /140 = 0,93, suy ra coâng thöùc kieåm nghieäm raêng
baùnh vít nhö sau:
F = 1,4.T2. KF. YF /(d2.b2.mn) [F]
trong ñoù: KF - heä soá taûi troïng tính: KF = Kv.K ; mn = mt.cos - moâñun trong maët phaúng phaùp tuyeán; YF - heä
soá daïng raêng baùnh vít (tra baûng theo soá raêng töông ñöông Ztd = Z2 / cos3). Trong tröôøng hôïp boä truyeàn hôû,
quay tay hoaëc khi soá raêng baùnh vít lôùn Z2 > 100, ta thieát keá baùnh vít theo ñoä beàn uoán, khi ñoù xaùc ñònh
moâñun mn theo coâng thöùc sau:
mn = 1,4.T2. KF. YF /(d2.b2.[F])
3. Tính nhiệt:
Khi laøm vieäc do vaän toác tröôït lôùn trong boä truyeàn truïc vít sinh nhieät laøm daàu noùng leân, nhieät ñoä daàu boâi
trôn phaûi thoûa maõn ñieàu kieän: t1 [t1] ; trong ñoù nhieät ñoä daàu ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông trình caân
1000.P1.(1 - ) = Kt.(t1 - to).A.(1 + ).
t1 = 1000.P1.(1 - ) / [Kt.A.(1 + ) ] + to [t1]
baèng nhieät:
hay
trong ñoù: - hieäu suaát cuûa boä truyeàn; P1 - coâng suaát treân truïc vít; Kt - heä soá toûa nhieät coù giaù trò 12...18
W/m2 oC; A - dieän tích beà maët thoaùt nhieät: A = (1,1 1,2) 20 a2; to - nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh; -
heä soá thoaùt nhieät qua beä maùy baèng 0,3; [t1] = 75...90 oC (giaù trò nhoû cho hoäp giaûm toác coù truïc vít naèm treân,
giaù trò lôùn vôùi truïc vít naèm döôùi); - heä soá giaûm nhieät phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi taûi troïng: = tck / (Pi ti
/ P1); vôùi tck laø thôøi gian moät chu kyø taûi troïng. Neáu khoâng thoûa maõn ñieàu kieän treân thì phaûi taêng cöôøng
bieän phaùp thoaùt nhieät nhö laøm giaøn toûa nhieät, quaït, nöôùc laøm nguoäi ...
Chương 7. Truyền động trục vít
7.9 Trình tự thiết kế
Caùc thoâng soá bieát: Coâng suaát truyeàn P treân truïc vít hoaëc baùnh vít (hoaëc moâmen xoaén T), vaän
toác goùc ω1 vaø ω2 (hoaëc soá voøng quay n1 vaø tyû soá truyeàn u), ñieàu kieän laøm vieäc boä truyeàn.
boä truyeàn truïc vít ñöôïc thieát keá theo trình töï sau:
1. Xaùc ñònh tyû soá truyeàn u = n1 / n2 = ω1 / ω2
2. Döï ñoaùn vaän toác tröôït vs (vs = 4,5. n1.3 T2 / 104 ), choïn vaät lieäu baùnh vít, truïc vít, phöông
phaùp cheá taïo, nhieät luyeän, caáp chính xaùc.
3. Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp [σH] vaø [σF] baùnh vít.
4. Choïn soá moái ren Z1 theo tyû soá truyeàn u, tính Z2 = uZ1 (vôùi Z2
Choïn heä soá ñöôøng kính q theo tieâu chuaån thoûa maõn ñieàu kieän: 0,40
thöôøng choïn q/Z2 0,26.
5. Choïn sô boä theo coâng thöùc:
6. Tính khoaûng caùch truïc aw theo ñoä beàn tieáp xuùc theo coâng thöùc:
≥
28). Tính laïi tyû soá truyeàn u.
≥
q / Z2 0,22, thoâng
≥
≈
η
= 0,9.(1 – u / 200).
aw = (1 + q/Z2). 3 (T2.KH) / (q/Z2). (170 / [H])2. Tính moâñun m = 2aw /(z2 + q) vaø choïn m
theo tieâu chuaån. Sau ñoù tính toaùn laïi khoaûng caùch truïc, neáu khoaûng caùch truïc phaûi theo tieâu
chuaån hoaëc soá nguyeân ta phaûi tieán haønh dòch chænh baùnh vít. Neáu boä truyeàn quay tay thì ta
tính moâñun m theo ñoä beàn uoán baèng coâng thöùc mn = 1,4.T2. KF. YF /(d2.b2.[F]).
7. Xaùc ñònh caùc kích thöôùc chính cuûa boä truyeàn.
Chương 7. Truyền động trục vít
7.9 Trình tự thiết kế
2
8. Kieåm nghieäm vaän toác tröôït theo coâng thöùc: vs = m. n1. Z1 + q2 /19100
heä soá taûi troïng tính theo baûng vaø coâng thöùc: K = 1 + (Z2 /
)3.(1 - T2tb /T2max
hieäu suaát theo coâng thöùc: = 0,95.tg /tg( ’)
(m/s)
)
η
+
9. Neáu vaät lieäu baùnh vít cheá taïo töø ñoàng thanh coù ñoä raén cao hoaëc gang thì tính toaùn laïi giaù trò öùng
suaát tieáp xuùc cho pheùp vôùi vaän toác tröôït vöøa tìm ñöôïc, giaù trò vöøa tính khoâng ñöôïc lôùn hôn 5% giaù trò
sô boä treân bước 3. Neáu khoâng ta tieán haønh tính toaùn thieát keá laïi.
10. Xaùc ñònh soá raêng töông ñöông baùnh vít Ztd, choïn heä soá YF2 theo baûng vaø kieåm nghieäm öùng suaát
uoán cuûa baùnh vít theo coâng thöùc: F = 1,4.T2. KF. YF /(d2.b2.mn)
[F]
Thoâng thöôøng giaù trò öùng suaát uoán tính toaùn σF nhoû hôn öùng suaát uoán cho pheùp [σF] raát nhieàu.
11. Kieåm nghieäm ñoä beàn thaân truïc theo heä soá an toaøn (tham khaûo chöông Truïc).
12. Tính toaùn nhieät theo coâng thöùc: t1 = 1000.P1.(1 -
) / [Kt.A.(1 + ) ] + to [t1]
13. Kieåm tra ñoä beàn vaø ñoä cöùng cuûa truïc vít theo coâng thöùc:
2
2
3
σF = ME / WE = 32.
MF =
(Ft1.l /4)2 +(Fr1.l /4 + F1.d1 /4)2 ; ÖÙng suaát uoán cho pheùp truïc vít coù theå tra trong baûng;
Ñoä voõng truïc vít ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: f = l3. Fr1 + Ft1 / (48.E.Ie)
giöõa hai oå, sô boä coù theå choïn l = (0,9…1)d2 ; Ie laø moâmen quaùn tính töông ñöông maët caét truïc vít,
MF + 0,75.T1 / (
π
df1 ) [F]. MF laø toång moâmen uoán töông ñöông:
2
2
[f] ; l - khoaûng caùch
mm4: Ie = (0,375 + 0,625.da1 /df1).
.df1 /64 ; [f] = (0,01÷0,005).m; m - moâñun truïc vít. Neáu khoâng
thoûa maõn ñieàu kieän treân thì ta phaûi taêng heä soá ñöôøng kính q hoaëc giaûm khoaûng caùch truïc aw.
π
14. Choïn daàu boâi trôn theo baûng.
HẾT CHƯƠNG 7
17 trang
19/04/2022
1100
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Chi tiết máy - Chương 7: Truyền động trục vít", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_chi_tiet_may_chuong_7_truyen_dong_truc_vit.pdf
