Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÍT - BÁNH VÍT Bước 1: Chọn vật liệu Vật liệu trục vít phải có tính cao so với bánh vít • Bánh vít: vs = 4,5.10 −5.n1 Τ2 = 4,5.10 −5.9683 1001048,2 = 4,35(m / s ) Vậy dùng Đồng nhôm Sắt 9-4 b = 400(MPa ) Đúc khuôn cắt => ch = 200(MPa ) Trục vít: chọn thép C45, bề mặt, độ rắn đạt 50 HRC Sau bề mặt ren mài đánh bóng Bước 2: Xác đònh ứng suất uốn cho phép Từ bảng 7.2 => [ Η ] = 160( MPa) • Bước 3: Ứng suất uốn cho phép [ FO ] = 0,16. b + 25% Κ FL = = 0,16.400 + 20% = 80( MPa ) Τ Ν FE = 60.∑ 2i Τ2 max 10 38160000 = 0,667 [ F ] = [ FO ].Κ FL =9 n2i t i Τ = 60.n2i ∑ t i ∑ 2i Τ2 max = 60.47,7.2.20000.1 = 38160000 10 Ν FE ti ∑ ti = 80.0,667 = 53,36 Bước 4: Ứng suất cho phép tải [ Η ]max = 2. CH [ F ]max = 0,8. CH = 2.200 = 400( MPa) = 0,8.200 = 160( MPa) Bước 5: Xác đònh thông số Chọn KH = 1,2 n 968 Với u = = = 20,3 n2 47,7 Chọn z1 = => z2 = u.z1 = 20,3.2 = 40,6 Chọn z2 = 40 ; q = 0,3.z2 = 0,3.40 = 12 Theo bảng 7.3 , chọn q = 12,5 Khoảng cách trục: Trục vít - Bánh vít Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 170 Τ2 × Κ Η a w = ( z + q )3 q z × [ Η ] 170 1001048,2 × 1,2 = (40 + 12,5)3 12,5 40 × 160 = 214,1 Theo tiêu chuẩn SEV 229-75, chọn aw = 250 (mm) Modun dọc trục trục vít: a m = 2× w z2 + q 250 40 + 12,5 = 9,52 Chọn m = 10 Bước 6: Kiểm tra bánh vít độ bền tiếp xúc d w1 = q.m = 2× = 12,5.10 = 125 z y w = arctg q = arctg 12,5 = 9,09° vs = d w1 n1 60000 y w 3,14.125.968 60000 cos 9,09 = 6,41(m / s ) = Theo bảng 7.4 => ƒ = 0,03 ; = 1,72 Theo bảng 7.6 => chọn cấp xác Hiệu suất: 0,95 × tg ( y w ) = tg ( y w + ) 0,95 × tg 9,09 tg (9,09 + 1,72 ) ≈ 0,8 Do tải trọng không đổi => KHB = Theo bảng 7.7 => KHv = 1,1 =>Hệ số tải trọng KH = KHB KHv = 1,1 = 1,1 Theo bảng 7.2, chọn lại [ Η ] = 120MPa = Trục vít - Bánh vít Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 170 Η = z2 z + q Τ2 Κ Η × q aw 170 40 + 12,5 1001048,2 × 1,1 = × 12,5 40 250 = 121,4 > [ Η ] Tăng aw , chọn lại aw = 255 => m = 10 170 Η = z2 z + q Τ2 Κ Η × q aw 170 40 + 12,5 1001048,2 × 1,1 = × 12,5 40 255 = 117,8 < [ Η ] Bước 7: Kiểm tra bánh vít độ bền uốn mn = m × cos y = 10 × cos 9,09 = 9,87 KFB = KHB = KFv = KHv = 1,1 Kk = KFB x KFv = x 1,1 = 1,1 d2 = m.z2 = 10 40 = 400 (mm) b2 = 0,75 × d a1 = 0,75 × [m × (q + )] = 0,75 × [10 × (12,5 + )] = 108,75 z2 zv = cos y 40 = cos 9,09 = 41,54 Theo bảng 7.8, chọn YF = 1,55 F = 1,4.Τ2 YF Κ F b2 d mn 1,4.1001048,2.1,55.1,1 108,75.400.9,87 = 5,56 < [ F ] = 53,36 = Bước 8: Các kích thước hình học truyền Khoảng cách trục: Trục vít - Bánh vít Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 a w = 0,5m(q + z ) = 0,5.10(12,5 + 40) 262,5(mm) Đường kính vòng chia d1 = q.m = 12,5.10 = 125(mm) Đường kính vòng đỉnh: d a1 = d1 + 2m = 125 + 2.10 = 145(mm) d = m.z = 10.40 = 400(mm) d a = m( z + ) = 10 × (40 + 2) = 420(mm) Đường kính vòng đáy: d f = m × (q − 2,4 ) = 10 × (12,5.2,4 ) = 101(mm ) Đường kính bánh vít: d aM ≤ d a + 1,5m d f = m × ( z − 2,4 ) = 10 × (40.2,4 ) = 376(mm ) = 420 + 1,5.10 = 435(mm ) Chiều rộng bánh vít: b2 ≤ 0,75 × d a1 = 0,75.145 = 108,75(mm ) Góc ôm: b2 d a1 − 0,5m = arcsin 108,75 = arcsin 145 − 0,5.10 = 51° Chiều dài phần cắt ren trục vít: b1 ≥ (11 + 0,06.z )m = (11 + 0,06.40 )10 = 134(mm) Bước 9: Tính truyền nhiệt trục vít Ρ1 = Ρ2 = = 6,25(kW ) 0,8 t ck ∑ Ρi t i Ρ = =1 ∑ hti hgi = Trục vít - Bánh vít Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 w Chọn k t = 13 ; = 0,25; t ° = 37°C m °C Α = Α1 + Α = 20.a w2 + 0,1 A1 = 20.a w2 + 0,1.20.a w2 = 20.262,5 + 0,1.20.262,5 = 1515937,5 Thừa nhận [td] = 90oC t + 1000(1 − )Ρ1 td = [kt Α.(1 + ) ] = 37 + 1000(1 − 08)6,5 [13.1515937,5(1 + 0,5).1] 0,0522.10 −3 < [t d ] ***Kết quả*** Khoảng cách trục: Đường kính vòng chia: aw = 262,5 mm d1 = 125 mm d2 = 400 mm Đường kính vòng đáy: df1 = 101 mm df2 = 376 mm Đường kính vòng đỉnh: da1 = 145 mm da2 = 420 mm Đường kính bánh vít: d aM ≤ 435(mm ) Chiều rộng bánh vít: b2 ≤ 108,35(mm ) Góc ôm: ≈ 51° Chiều dài phần cắt ren trục vít: b1 ≥ 134(mm ) Nhiệt độ tỏa ra: t d = 0,0522 °.10 −3 Bánh răng: z1 = ; z2 = 40 Modun: m = 10 Chiều cao đỉnh răng: ha1 = m = 10 mm ha2 = m = 10 mm Chiều cao chân ren: hf1 = 1,2m = 12 mm hf2 = 1,2m = 12 mm Chiều cao răng: h1 = ha1 + hf1 = 22 mm h2 = 22mm Cấp xác: Góc xoắn: y = 9o5’ Trục vít - Bánh vít ... cắt ren trục vít: b1 ≥ (11 + 0,06.z )m = (11 + 0,06.40 )10 = 134(mm) Bước 9: Tính truyền nhiệt trục vít Ρ1 = Ρ2 = = 6,25(kW ) 0,8 t ck ∑ Ρi t i Ρ = =1 ∑ hti hgi = Trục vít... 108,75.400.9,87 = 5,56 < [ F ] = 53,36 = Bước 8: Các kích thước hình học truyền Khoảng cách trục: Trục vít - Bánh vít Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 a w = 0,5m(q + z ) = 0,5.10(12,5... 12,5)3 12,5 40 × 160 = 214,1 Theo tiêu chuẩn SEV 229-75, chọn aw = 250 (mm) Modun dọc trục trục vít: a m = 2× w z2 + q 250 40 + 12,5 = 9,52 Chọn m = 10 Bước 6: Kiểm tra bánh vít độ bền