Đang tải... (xem toàn văn)
8 2 Các thông số hình học 8 1 Khái niệm chung 1 Chương 8 Vít truyền động 8 5 Truyền động vít bi 8 3 Động học và lực tác dụng 8 4 Truyền động vít đai ốc Chương 8 Vít truyền động 8 1 Khái niệm chung 1 Ñ[.]
Chương Vít truyền động Khái niệm chung 8.5 Truyền động vít bi 8.2 Các thơng số hình học 8.4 Truyền động vít - đai ốc 8.3 Động học lực tác dụng Chương Vít truyền động Khái niệm chung Định nghóa: Bộ truyền vít me - đai ốc làm việc theo nguyên lý ăn khớp cặp ren (giữa ren đai ốc với ren vít me) để biến đổi chuyển động quay thành tịnh tiến Phân loại: a) Tùy theo tính chất tiếp xúc cặp ren ta chia truyền làm hai loại: ma sát trượt ma sát lăn b) Theo công dụng truyền vít me phân loại: - Vít tải: Sử dụng tạo lực dọc trục lớn Khi tải trọng thay đổi sử dụng ren hình thang, tải trọng tác dụng theo chiều có giá trị lớn sử dụng ren hình cưa Đai ốc vít tải liền khối, để đảm bảo tính tự hãm ta sử dụng ren mối với góc nâng ren vít γ nhỏ - Vít dẫn: Sử dụng để truyền chuyển động cấu chạy dao Để giảm ma sát sử dụng ren nhiều mối Để khử khe hở mòn ren đai ốc vít dẫn ta sử dụng đai ốc rời có miếng kim loại mỏng để điều chỉnh - Vít điều chỉnh: Sử dụng để truyền chuyển động xác điều chỉnh Sử dụng ren hệ mét Để đảm bảo truyền độ rơ người ta sử dụng đai ốc hai nửa c) Theo số mối ren ta phân ra: ren mối, hai mối, ba mối , số mối ren lớn hiệu suất cao Chương Vít truyền động 8.1 Khái niệm chung Ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn dễ chế tạo; Khả tải lớn; Độ tin cậy cao; Làm việc êm không ồn; Lợi nhiều lực; Có thể chuyển động chậm với độ xác cao Nhược điểm: Do ma sát lớn nên ren mòn nhanh; Hiệu suất thấp Phạm vi sử dụng: Bộ truyền có tỷ số truyền cao tự hãm, truyền sử dụng để truyền tải trọng Trong vài trường hợp, người ta sử dụng truyền để biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay (khoan tay, vít ) góc nâng ren vít lớn góc ma sát tượng tự hãm trường hợp không xảy Chương Vít truyền động 8.2 Các thơng số hình học Các thông số hình học chủ yếu: đường kính d, đường kính d1, đường kính trung bình d1, chiều cao biên dạng h bước ren ps Đối với ren vuông: h = 0,1.d2; d = d2 + h; d1 = d2 – h; ps = 2h Góc nâng ren vít γ xác định theo công thức: tgγ = Z1.ps /(πd2) với pZ1 = Z1.ps bước xoắn ốc vít, Z1 số mối ren vít Nếu theo yêu cầu chọn truyền tự hãm ta chọn ren mối 8.3 Động học lực tác dụng Vận tốc góc ω (rad/s) số vòng quay n (vg/ph) khâu quay liên quan đến vận tốc v (mm/s) khâu chuyển động tịnh tiến sau: ω = 2π.v / (ps.Z1) ; n = 60.v / (ps.Z1) đó: ps - bước ren, mm; Z1 - số mối ren vít Tỷ số truyền quy ước u truyền vít me - đai ốc tỷ số vận tốc dài vòng vôlăng (hoặc bánh răng) SV truyền chuyển động cho vít với khoảng dịch chuyển đai ốc Sd: u = SV / Sd = π.dV / (ps.Z1) dV - đường kính vôlăng Chương Vít truyền động 8.3 Động học lực tác dụng Trong trường hợp biến đổi chuyển động quay thành tịnh tiến mômen xoắn T (N.mm) khâu dẫn xác định theo công thức: T = Fa.d2.tg(γ + ρ’) / đó: Fa - lực dọc trục; d2 - đường kính trung bình ren γ - góc nâng ren vít, xác định theo công thức tgγ = Z1.ps /(πd2) ρ’ - góc ma sát tương đương cặp ren vít xác định theo công thức ρ’ = arctg(f’): Đối với ren vuông: f = f’; Đối với ren tam giác thang: f’ = f / cos(α/2) = f / cosβ với α góc đỉnh Đối với ren hệ mét α = 60o, f ’ = 1,15.f với f tra theo bảng Trong trường hợp biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay lực dọc trục Fa xác định theo mômen xoắn T nhö sau: Fa = 2.T / (d2.tg(γ - ρ’) Hiệu suất truyền vít - đai ốc xác định theo công thức sau: - Trường hợp biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến: ηqt = K.tgγ / tg(γ + ρ’) K hệ số tính đến mát công suất ma sát ổ truyền cắt ren không xác (K = 0,8÷0,95) - Trường hợp biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay: ηtq = K.tg(γ – ρ’) / tg γ Do đó, để biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay γ > ρ’, thông thường người ta chọn γ ≥ 2ρ’ Bộ truyền vít đai ốc với ma sát lăn hiệu suất η = 0,8÷0,95 Chương Vít truyền động 8.4 Truyền động vít - đai ốc Dạng hỏng tiêu tính: Dạng hỏng chủ yếu vít đai ốc mòn ren Do để xác định kích thước truyền ta tính độ bền mòn ren theo áp suất cho phép [p] kiểm nghiệm vít theo độ bền Ngoài dạng hỏng vít có chiều dài lớn ổn định vít Vật liệu vít đai ốc: Để giảm mát công suất ma sát cặp ren vít vít chế tạo từ thép C45, C50 a n) thép carbon 10, thép hợp kim 65Mn, A45 A50 (thường hóa cải thiệ 40Cr, 40CrMn (tôi thể tích bề mặt), thép 38Cr2MoAl, 18CrMnTi 40CrV (thấm nitơ) Đai ốc chế tạo từ đồng thau La Zn23Al6FeMn2, La Zn38Mn2, đồng Br Al9Fe3, Br Al10Fe3Mn2, Br Al10Fe3Mn2 từ gang chống mòn Góc ma sát hệ số ma sát cho bảng Ứng suất kéo (nén) cho phép vít thép: [σk] = [σn] = σch / với σch giới hạn chảy vật liệu Ứng suất cho phép vật liệu đai ốc: - Ứng suất dập cặp vật liệu thép - đồng thép - gang: [σd] = 42÷55MPa - Ứng suất kéo: đồng [σk] = 34÷44MPa, gang [σk] = 20÷24MPa Chương Vít truyền động 8.4 Truyền động vít - đai ốc Tính toán truyền: Tiêu chuẩn khả làm việc chủ yếu ren độ bền mòn Kích thước chủ yếu truyền - đường kính trung bình ren (d2, mm), xác định theo điều kiện bền mòn Áp suất trung bình bề mặt làm việc ren vít đai ốc: p = Fa / (p.d2.h.Z) ≤ [p] đó: πd2.h - diện tích bề mặt tiếp xúc vòng ren; h - chiều cao làm việc biên dạng ren; Z - số vòng ren, Z = H / ps, với H - chiều cao đai ốc; ps - bước ren; [p] - áp suất cho phép tra theo bảng Thay thếù ψH = H / d2 gọi hệ số chiều cao đai ốc ψh = h/ps hệ số chiều cao ren vào công thức ta thu được: d2 = Fa / (π.ψH.[p].ψh ; Giá trị ψH ψh tra theo bảng Theo giá trị d2 tính toán, người ta chọn giá trị gần theo tiêu chuẩn theo giá trị ta chọn giá trị lại: đường kính d1, đường kính d2, chiều cao làm việc biên dạng ren h bước ren ps Chiều dài ren chọn theo chiều dài làm việc l0, đội l0 = (8÷10)d Chiều cao đai ốc cho phép có giá trị lớn chiều cao đai ốc mối ghép bulông Nếu vít chịu tác dụng tải trọng lớn, ta tính toán kiểm nghiệm vít theo độ bền với tác dụng đồng thời ứng suất xoắn kéo (hoặc nén), số trường hợp có ứng suất uốn Vít làm việc đồng thời ứng suất xoắn kéo (nén) kiểm bền theo thuyết bền 4: σtd = (4Fa / π d12)2 + 3(16.T/ π d13)2 ≤ [σk] đó: σtd - ứng suất tương đương; [σk] - ứng suất kéo cho phép có giá trị ứng suất nén cho phép [σn], xác định theo công thức ... chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay γ > ρ’, thông thường người ta chọn γ ≥ 2ρ’ Bộ truyền vít đai ốc với ma sát lăn hiệu suất η = 0 ,8? ?0,95 Chương Vít truyền động 8. 4 Truyền động vít -... ta sử dụng truyền để biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay (khoan tay, vít ) góc nâng ren vít lớn góc ma sát tượng tự hãm trường hợp không xảy Chương Vít truyền động 8. 2 Các thơng... 34÷44MPa, gang [σk] = 20÷24MPa Chương Vít truyền động 8. 4 Truyền động vít - đai ốc Tính toán truyền: Tiêu chuẩn khả làm việc chủ yếu ren độ bền mòn Kích thước chủ yếu truyền - đường kính trung bình