Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế vít me - đai ốc
V: THIẾT KẾ VÍT ME – ĐAI ỐC Ta đã biết. nếu hợp chạy dao không đủ cứng vững đặc biệt nếu đường kính của vít me quá nhỏ thì lượng chạy dao sẽ không đều làm ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt, thậm chí làm sai kích thước và hình dáng của vật gia công.Để đảm bảo hộp xe dao chạy được êm, đường kính vít me phải đủ độ bền vì cần phải giảm ma sát trược trên sống trược bằng cách bôi trơn tốt hay bằng ma sát lăn. a. Tính trục theo độ chòu mòn. Độ chòu mòn bề mặt được xác đònh bằng áp suất trung bình trên bề mặt làm việc theo công thức: P = Q/ (π. d tb .t z .(L z/ h)) = Q. h / (π.d tb . t z .L τ ) (N/mm 2 ) Với Q: lực chạy dao (lực kéo) tác dụng lên vit me: Q = 6090 h: bước un h = 12mm. t z: chiều cao làm việc của un. L: chiều dài của đai ốc τ : Số mỗi un Nếu ta đặtλ ’ = L/d z thì từ công thức ( ∗), Ta có thể tính được đường kính giữa cần thiết của vít me. d tb = )(**)( . . 56,0 . 2 ' 2 ' mm pt hQ pt hQ τλτλπ = Vít me của máy có un hình thang nên t z = 0,5.h/τ thay ( ∗) vào (**) ta có d tb = p Q p Q . .8,0 .2 '' λλπ = Với P làm áp suất trung bình cho phép (N/mm 2 ) có thể lấy theo bảng (VIII-I)TL IX ta lấy P = 2 trò số λ ’ = 2,5 ⇒ d tb = 0,8 . 9,27 2.5,2 6090 .8,0 . ' == p Q λ Lấy d 2 = 28mm. Ta có chiều cao của un t 2 = 0,5. τ h h =12 mm τ : Số mỗi un: chọn 2 = τ mm3 2 12 .5,0 ==⇒ τ ⇒ Đường kính ngoài của vit me. d 1 = d tb + mm t 5,29 2 3 28 2 =+= - Đường kính ngoài của vit me d 2 = d tb - mm t 5,26 2 3 28 2 =−= Đối với vít me, dù là trục thường hay trục cò độ chính xác đặc biệt cũng phải thiết kế hay kiểm tra theo độ chòu mòn của um,độ ổn đònh ,độ cứng vững và độ bền theo kinh nghiệm,vít me bò hỏng thông thương vì bề mặt um bò quá mòn,trường hộp bò gãy rất ít xảy ra,do đó xác đònh được đường kính cần thiết trên cơ sở độ chòu mòn lên mặt um,còn những phương pháp khác chỉ dùng để kiểm tra. a. Kiểm tra sức bền. Chỉ cần kiểm tra khi lực chạy dao và mô men xoắn lớn ở vít me các lực kéo (hoặc nén) và xoắn cùng tác dụng một lúc, nên cần phải kiểm tra ứng xuất tương đương theo lý thuyết Mêrơ, 2222 )(4)(.4 p x t k M F Q +=+= τδδ Trong đó: M ηπ 2 .hQ x = Với: )( ρβ β η + = tg tg - β : Góc ??? của um : o 15 = β - ρ : Góc ma sát. )86( oo ÷= ρ , chọn o 8 = ρ 63,0 )815( )15( 0 = = =⇒ o o tg tg η ).(18435 63,0.14,3.2 12.6090 mmNM x ==⇒ + F = : 4 . 2 2 d π tiết diện tính theo đường kính trong F = )(551 4 5,26.14,3 3 2 mm = + k p = )(3652 4 5,26 .551 4 . 16 . 3 2 3 2 mm d F d === π )/(97,14) 3652 18435 (4) 551 6090 ( 222 mmN t =+=⇒ δ * Từ điều kiện bền ch ch t δ δ δ ⇒ ÷ ≤ )5,33( t δ ).5,33( ÷≥ )4,5291,44(97,14).5,33( ÷=÷≥⇒ ch δ Tra bảng vật liệu làm trục vít me ta chọn vật liệu là thép 45 ?? cải thiện VI: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT-BÀNH VÍT. Bộ truyền trục vít nằm trong hộp xe dao cò số vòng quay trong 1 phút của trục vít. n 1 = 810(v/ph) .Số vòng quay của bành vít n 2 = 80(v/ph), công suất trên trục vít N = 0,34 kw. Chọn vật liệu bành vít là đồng thanh thiếc 6po 110 − φ đúc bằng khuôn cát, vật liệu trục vít là thép 45 ?? bề mặt còn độ rắn HRC = 45 50 ÷ - Tra bảng 4-4 tài liệu IV ứng suất cho phép của răng bành vít [ 22 /50][:/160] mmNmmN outx == δδ - Số chu kỳ làm việc của bành vít : Giả sử bộ truyền làm việc trong 5 năm ,mỗi năm 300 ngày ,mỗi ngày 8 giờ, sai số về vận tốc không quá %3 ± . N = 60.162.5.300.8 = 11,6.10 7 K ’ N = 74,0 10.6,11 10 8 7 6 ≈ K ’’ N = 56,0 10.6,11 10 8 7 6 ≈ Từ bảng 4-4 tài liệu IV tra các trò số ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép rồi nhân với các trò số K ’ N và K ’’ N tương ứng ta được [ 2 /4,11874,0.160] mmN tx == δ [ 2 /2856,0.50] mmN ou == δ + Tính tỉ số truyền i và chọn số nối un trục vít và số răng bành vít i = 125,10 80 810 = Chọn số nối un bành vít 1 τ = 2. - Số răng bành vít 25,20125,10.2. 12 === ττ i Chọn 20 2 = τ - Tính lại tỉ số truyền i = 10 2 20 1 2 == τ τ - Số vòng quay thực trong 1 phút của bành vít n 2 = 81 10 810 = (vòng /phút) Sai số về vòng quay của bành vít so với yêu cầu: %25,1 80 8081 = − =∆ n , sai số này nằêm trong phạm vi cho phép. + Chọn sơ bộ trò số hiệu suất 82,0 = η , và hệ số tải trọng K = 1(giả thiết v 2 <3m/s) Công suất trên bành vít. N 2 = kwN 28,034,0.82,0. 1 ≈= η + Đònh môđun m và đường kính q. m. 2 2 2 2 6 3 . .) .][ 10.45,1 ( n Nk q tx τδ ≥ m. 6,18 81 28,0.1,1 .) 20.4,118 10.45,1 ( 2 6 3 =≥ q Theo bảng 4-6 tài liệu IV, lấy m = 10, q= 8.cò m. 20 3 = q + Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất và hệ số tải trọng _ Vận tốc trượt : V t = )/(5,382. 19100 810.10 . 19100 . 2222 1 1 smqt nmm =+=+ Để tình hiệu suất theo bảng 4-8, lấy hệ số ma sát f= 0,023, do đó ' 261 o = ς Với t 1 = 2 và q =8, theo bảng 4-7 tài liệu IV ta tìm được góc vít ' 0214 o = λ . *. Hiệu suất: 85,0 )2610214( 0214 .96,0 )( .96,0 '' ' = + = + = oo o tg tg tg tg ςλ λ η Giá trò này không lệch nhiều so với giá trò chọn trước do đó không cần tính lại công suất trên bành vít. - Vận tốc vòng của bành vít : V 2 = sm ntmnd /84,0 1000.60 81.20.10.14,3 1000.60 . 1000.60 2222 === ππ Vì tải trọng không thay đổi và như đã giả thiết ở trên V 2 <3m/s, Do đó K =K tt .K ct = 1,1.1=1,1 ⇒ phù hợp + Kiểm nghiệm ứng suất uốn của răng bành vít - Số răng tương đương của bành vít : 22 98,0 20 )1911.105( 20 33'3 ≈== o tct τ Hệ số dụng răng (bảng 3-18) 472,0 =⇒ y )/(75,0 81.8.472,0.20.10 28,0.1,1.10.15 10.15 2 3 6 22 3 2 6 mmN nqytm NK u ===⇒ δ < [ 2 /28] mmN u = δ + Đònh các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền: - Môdun m = 10mm - Số ?? um của trục vít: t 1 = 2 ,số răng bành vít t 2 = 20 - Hệ số đường kính q = 8 - Góc ăn khớp o 20 = α , góc vít ' 1911 o = χ - Khoảng cách trục A = 0,5 .10 (8+20) = 140 mm . - Đường kính vòng chia của trục vít d c1 = d 1 =10.8 = 80mm - Đường kính vòng đỉnh của trục vít D c1 =80 + 2.10 = 100 mm - Đường kính vòng chân um trục vít (lấy c =0,2 ) D t1 = 80 – 2.10 –2.0,2 .10 = 56 mm Chiều dài phần cò um của trục vít,(bảng 4-2 ) L mm12210).20.06,011( =+≥ Vì trục vít được mài cho nên tăng thêm chiều dài L Lấy L = 122+ 23 145 mm Để tránh mất cân bằng cho trục vít, chọn chiều dái L bằng một số nguyên lần bùc dọc. Vì X = 6,4 10. 145 . ≈== ππ m L t L a Cho nên lấy tròn X = 5 và đònh chính xác L = 5.3,14 .10 = 157 mm - Đường kính vòng chia của bành vít : d c2 = d 2 = 20.10 = 200mm - Đøng kính vòng đỉnh của bành vít : D c2 = (20+2.1).10 = 220mm - Đường kính ngoài của bành vít : D n = D c2 +1,5m = 220+1,5 .10 = 235 mm - Chiều rộng bành vít B = 0,75 .D c1 = 0,75 .100 = 75mm + Tính lực tác dụng - Lực vòng p 1 trên trục vít bằng ?? trục p q2 trên bành vít P 1 = p q2 = )(115 810.80 39,0.10.55,9.2 2 6 1 1 N d M == - Lực vòng p 2 trên trục vít bằng lực dọc trục p q1 trên trục vít P 2 = p q1 = )(390 81.200 39,0.85,0.10.55,9.2 2 6 2 2 N d M == -Lực hướng tâm p r1 trên trục vít bằng lực hướng tâm p r2 tên bành vít p r1 = p r2 = p 2 .tg )(14220.390 Ntg o == α . ngoài của vit me. d 1 = d tb + mm t 5,29 2 3 28 2 =+= - Đường kính ngoài của vit me d 2 = d tb - mm t 5,26 2 3 28 2 =−= Đối với vít me, dù là. t z .L τ ) (N/mm 2 ) Với Q: lực chạy dao (lực kéo) tác dụng lên vit me: Q = 6090 h: bước un h = 12mm. t z: chiều cao làm việc của un. L: