doan

1 I TÍNH TỐN LỰA CHỌN CỤM TRỤC VIT ME BI TRỤC Y Các thông số đầu vào - Khối lượng lớn chi tiết bàn X: 45 kg => W=45kgf=450N - Trọng lượng bàn gá trục X : Wx = 250 kg - Trọng lượng bàn gá trục Y : Wy=250 kg - Vận tốc chạy lớn không gia công : V1=18m/ph - Vận tốc chạy lớn gia công : V2 = 12m/ph - Gia tốc hoạt động lớn hệ thống : a=0,4g=4m/s - Thời gian hoạt động : Lt= 17520h ( khoảng năm) - Tốc độ vòng động : Nmax = 1800rpm - Độ xác vị trí khơng tải : ±0,03/1000mm - Độ xác lặp : ±0,005mm - Độ lệch truyền động : ±0,02mm - Hệ số ma s|t trơn bề mặt : 𝜇 =0,05 2.Bước vít me(l) l≥ = = = 10mm  Chọn l = 10mm Lực cắt máy Chọn lực đ|nh bóng kgf Tính tốn lựa chọn trục vít , ổ lăn cho bàn máy di chuyển theo trục Y Chọn kiểu lắp ổ đỡ Chọn phương án lắp vòng bi đầu cố định đầu tùy chỉnh : 4.1.Điều kiện làm việc thơng số tính chọn  Điều kiện làm việc  Có tải = µ ( W +  Khơng tải =µ.( + ) = 0,05 ( 50+250+ 250) = 27,5 kgf =275 N )= 0,05 (45+250+250) = 27,25 kgf = 272,5 N  Các thơng số tính chọn :  Loại ổ bi  Cấp xác  Độ lệch vị trí nhiệt  Mơ men động 4.2.Chọn trục vít ổ bi 4.2.1 Tính tốn lực dọc trục  Các thành phần cơng thức : + Lực cắt máy : Fm = 50N = kgf + Lực cắt theo phương z ( phương thẳng đứng ) : Fmz = + μ: hệ số ma s|t trượt + m : khối lượng tổng cộng + Hệ số ma s|t trượt : 0,05 + Gia tốc trọng trường : g= 10 m/s2  Tính lực dọc trục:  Tăng tốc (về bên tr|i): Fa1 = μmg + ma + f  Chạy (về bên tr|i): Fa2 = μmg + f  Gia công (về bên trái): Fa3 = + μ(mg + )+f  Giảm tốc (về bên tr|i): Fa4 = μmg - ma + f  Tăng tốc (về bên phải): Fa5 = -μmg - ma - f  Chạy (về bên phải): Fa6 = -μmg - f  Gia công (về bên phải): Fa7 = - μ(mg + )-f  Giảm tốc (về bên phải): Fa8 = -μmg + ma - f  Có tải Khơng tải (kgf) 272,8 272,3 (kgf) (kgf) 54,8 59,8 54,5 59,5 (kgf) (kgf) (kgf) -187,8 -272,8 -54,8 -180,0 -272,3 -54,5 - Lực dọc trục lớn không gia công : - Lực dọc trục lớn gia công : (kgf) -59,8 -59,5 (kgf) 163,3 163,5 = 272,3 kgf = 272,8 kgf 4.2.2 Tính tốn tải trọng (Co, Ca)  Tải trọng tĩnh Co Co = Với : hệ số bền tĩnh, với máy công cụ = 1,5 – ta chọn =2 lực dọc trục lớn tác dụng lên trục Co = 272,8 = 545,6 kgf  Tải trọng động Ca L= 10 (mm) = = = 1800 (rpm) = 1200 (rpm) Bảng lực dọc trục phần trăm tương ứng: Axial Load (kgf) = 274,8 = 275 Lực dọc trục trung bình : =√ ∑ ∑ Rotation Speed (rpm) 1800 1200 Time Ratio (sec or %) 20 80 √ =√ = 272,7 kgf Trong : Lực dọc trục lớn không gia công gia công Tốc độ quay lớn trục không gia công gia công Thời gian máy hoạt động chế độ khơng tải có tải - = Ca = √ = 1320 rpm = ⁄ x x x - Các thông số:  Tuổi thọ: Lt = 17520 h  fw: hệ số tải trọng Chế độ Vận tốc fw Nhẹ V < 15 m/ph 1.0 - 1.2 Trung bình 15 < V < 60 m/ph 1.2 - 1.5 Nặng V > 60 m/ph 1.5 - 3.0 Do vận tốc cắt lớn gia công Vmax = max( V1,V2) = 18 m/ph => chọn fw = 1.2  Tải trọng trung bình: = 272,7 kgf  Tốc độ quay trung bình: = 1320 rpm → Ca = ⁄ x 272,7 x 1,2 x = 3649,9 kgf 4.2.3 Chọn kiểu bi Nếu độcứng cần ưu tiên nhiều nhất, độhao phí chuyển động khơng q quan trọng , theo c|c thơng so kích thước chọn : + Ổ bi loại lưu chuyển : bi bên + Kiểu : FDWC + Số mạch chạy bi : Bx2 Bảng : bảng FDWC catalog hang PMI Bảng : bảng tra thông số catalog hang PMI Từ điều kiện tải trọng Ca v{ bước vít ta tra catalog nhà sản xuất PMI ta chọn series sau : 50-10B2-FDWC Từ series ta tra thông số từ catalog PMI      Đường kính vít me D= 50 mm Bước vít l = 10 mm Tải trọng tĩnh Co = 17420 kgf Tải trọng động Ca = 5790 kgf Đường kính lõi ren trục vít me dr = 42,05 mm 4.2.3 Kiểm tra sơ + Tuổi thọ làm việc : =( ) = = 81926 h > 17520h - Đường kính lõi ren trục vit me dr L = chiều dài dịch chuyển max + chiều d{i đai ốc bi + chiều dài vùng thoát = 700 + 100 + 200 = 1000 (mm) f : hệ số phụ thuộc kiểu lắp chọn kiểu lắp đầu cố định đầu tùy chỉnh f = 15,1 dr = 7,28 (mm) Vậy dr = 42,05 mm 7,28 mm - Tốc độ vòng quay cho phép n=f = 15,1 thỏa mãn = 6349,6 (rpm) Tốc độ cho phép lớn nhiều so với tốc độ thiết kế ,vậy lựa chọn l{ thõa m~n điều kiện tốc độ quay o Độ dịch nhiệt o Lực gây : II TÍNH TỐN LỰA CHỌN CỤM TRỤC VIT ME BI TRỤC X 1.Chọn kiểu lắp ổ đỡ Chọn phương án lắp vòng bi đầu cố định đầu tùy chỉnh : Chọn bước vít : Bước vít : l  Vmax 18000   10(mm) N max 1800 Vậy phải chọn trục vít bước vít : l  10 mm chọn l= 10 mm để tính tốn Lực cắt máy Chọn lực đ|nh bóng l{ 5kgf Tính tốn lựa chọn trục vít , ổ lăn cho b{n m|y di chuyển theo trục X 4.1.Điều kiện làm việc thông số tính chọn     Điều kiện làm việc Có tải ) = 0,05 ( 50+250) = 15 kgf = 150 N = µ ( W + Khơng tải = µ = 0,05 (250+45)= 14,75 kgf = 147,5 N Các thơng số tính chọn :  Loại ổ bi  Cấp xác  Độ lệch vị trí nhiệt  Mơ men động 4.2.Chọn trục vít ổ bi 4.2.1 Tính tốn lực dọc trục  Các thành phần công thức : + Lực cắt máy : Fm = 50N = kgf + Lực cắt theo phương z ( phương thẳng đứng ) : Fmz = + μ: hệ số ma s|t trượt + m : khối lượng tổng cộng + Hệ số ma s|t trượt : 0,05 + Gia tốc trọng trường : g= 10 m/s2  Tính lực dọc trục:  Tăng tốc (về bên tr|i): Fa1 = μmg + ma + f  Chạy (về bên tr|i): Fa2 = μmg + f  Gia công (về bên trái): Fa3 = + μ(mg + )+f  Giảm tốc (về bên tr|i): Fa4 = μmg - ma + f  Tăng tốc (về bên phải): Fa5 = -μmg - ma - f  Chạy (về bên phải): Fa6 = -μmg - f  Gia công (về bên phải): Fa7 = - μ(mg + )-f 10   Giảm tốc (về bên phải): Fa8 = -μmg + ma - f Có tải Khơng tải (kgf) 147,8 147,5 (kgf) (kgf) 29,8 33 29,5 32,7 (kgf) -82,3 -88,5 (kgf) (kgf) (kgf) -147,8 -29,7 -34,8 -147,5 -29,5 -34,5 - Lực dọc trục lớn không gia công : - Lực dọc trục lớn gia công : (kgf) 88,3 88,5 = 147,5 kgf = 147,8 kgf 4.2.2 Tính tốn tải trọng (Co, Ca)  Tải trọng tĩnh Co Co = Với : hệ số bền tĩnh, với máy công cụ = 1,5 – ta chọn =2 lực dọc trục lớn tác dụng lên trục Co = 147,8 = 295,6 kgf  Tải trọng động Ca L= 10 (mm) = = = 1800 (rpm) = 1200 (rpm) Bảng lực dọc trục phần trăm tương ứng: Axial Load (kgf) = 147,5 = 147,8 Lực dọc trục trung bình : Rotation Speed (rpm) 1800 1200 Time Ratio (sec or %) 20 80 10 25 = + + = 1480,5 + + = 2440,9 N = + + = 1480,5 + + = 2440,9 N = - - = 1244,5 – – = 284,1 N Tải phụ Pnt1la1 : l4 = mm Pt1la1   m1a1l4 0N 2l1 Pt3la1  m1a1l4  0N 2l1 Pt2la1   m1a1l4 0N 2l1 Pt4la1   m1a1l4 0N 2l1 c Chuyển động giảm tốc sang trái Pnla3 = + + = 1244,5 + = - - = 1480,5 – = 520,1 N = - - = 1480,5 – = 520,1 N = + + = 1244,5 + + - = 2204,9 N = 2204,9 N Tải phụ Pnt1la3 : l4 = mm 25