Tài liệu giới thiệu về phương pháp thiết kế chi tiết máy có sự trợ giúp của máy tính, cụ thể là giới thiệu tính toán thiết kế nhanh các bộ truyền trong cơ khí.Trong tài liệu này gói gọn ở việc sử dụng phần mềm autodesk inventor để thiết kế bộ truyền trục vít bánh vít
Chương THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Để thiết kế truyền bánh răng, cần biết trước: Công dụng chế độ làm việc truyền, công suất, số vòng quay phút trục dẫn trục bị dẫn (một số trường hợp biết trước vật liệu làm bánh răng) Cần chọn vật liệu (nếu chưa cho trước), xác định kích thước bánh răng, số răng, modun, góc nghiêng (đối với nghiêng chữ V), khoảng cách trục (hoặc chiều dài nón truyền bánh nón) Ứng dụng Design phần mềm Autodesk Inventor cho phép người dùng thiết kế nhanh truyền với đầy đủ tính thiết kế phương án lựa chọn khác 3.3 Thiết kế truyền trục vít – bánh vít 3.3.1 Khởi tạo chương trình Kích đúp biểu tượng phần mềm hình desktop vào Start/Program/Autodesk/Autodesk Inventor 2014 3.3.2 Thiết lập file thiết kế Sau khởi động phần mềm ta thực lệnh New,vào file standard.iam để khởi tạo môi trường làm việc cụm lắp ghép Hình 3.44.Chọn file thiết kế Trong mơi trường lắp ghép cụm, ta chọn tab Design sau chọn Worm gear để thiết kế truyền trục vít–bánh vít Hình 3.45.Chọn thiết kế trục vít- bánh vít Sau chọn mục Worm gear, lựa chọn tên thư mục lắp ghép vị trí lưu thư mục hộp thoại Worm Gears Component Generator để lựa chọn phương án thiết kế Hình 3.46 Hộp thoại Worm Gears Component Generator 3.3.3.Chọn hướng thiết kế Tab Calculator hộp thoại Worm Gear Component Generator cho phép ta chọn hướng thiết kế, phương pháp nhập liệu đầu vào tính tốn truyền Chọn hướng thiết kế: Có hướng thiết kế Hình 3.47 Chọn hướng thiết kế Check calculation: Kiểm tra bền Material Design: Tính tốn chọn vật liệu Geometry Design: Thiết kế hình học - Kiểm tra bền: Chọn kích thước hình học, khai báo thông số lực, tải trọng, vật liệu tiến hành kiểm tra bền Trường hợp không đảm bảo độ bền ta phải chọn lại vật liệu kích thước hình học - Tính tốn chọn vật liệu: Chọn kích thước hình học, khai báo thơng số lực, tải trọng tiến hành tính tốn xác định loại vật liệu phù hợp - Thiết kế hình học: Khai báo giá trị lực, tải trọng, chọn vật liệu tiến hành tính tốn tối ưu kích thước hình học Sơ đồ cụ thể bước tiến hành Hình 3.48 Sơ đồ bước thiết kế truyền bánh trụ 3.3.4 Thiết lập thông số hình học truyền Chọn tab Design hộp thoại Worm gears component generator để nhập thông số vào truyền, tính tốn kích thước truyền Hình 3.49 Tab Design hộp thoại Worm gears component generator - Nhóm type of gearing: Kiểu ăn khớp: Common: Ăn khớp bình thường Spiral: Ăn khớp kiểu xoắn ốc - Nhóm Driving part: Chi tiết chủ động Worm: Trục vít Worm gear: Bánh vít - Nhóm input type: Kiểu số liệu vào Gear ratio: Tỉ số truyền Number of teeth: Số bánh vít số đầu mối ren trục vít - Nhóm Size type: Kiểu kích thước: Modul: Nhập modul Circular pitch: Bước ren - Nhóm Worm size: Kích thước trục vít: Diameter Factor: Hệ số đường kính Helix anle: Góc xoắn vít Pitch Diameter: Đường kính vòng chia - Nhóm type of load calcalation: Kiểu tải trọng tính tốn: Power, speed Torque: Công suất, tốc độ Momen xoắn Torque, Speed Power.: Momen xoắn, tốc độ Công suất Power, Torque Speed: Công suất, momen xoắn Tốc độ - Nhóm type of strength calculation: Phương thức kiểm tra bền: Check calculation: kiểm tra bền Material Design: tính tốn chọn vật liệu Geometry Design: thiết kế thơng số hình học 3.3.5 Thiết lập thông số lực, tải trọng tác dụng Tab calculator hộp thoại Worm gears component generator để khai báo thông số lực tải trọng cho truyền Hình 3.50 Nhập thơng số lực tải trọng - Nhóm Loads: Tải trọng: Driving Part: Bánh chủ động (lựa chọn trục vít bánh vít bánh chủ động) Power: Cơng suất Speed: Tốc độ quay Torque: Momen xoắn 3.3.6 Nhập thông số vật liệu Các thông số vật liệu nhập trực tiếp chọn loại vật liệu có sẵn thư viện phần mềm thư viện người dùng tạo Vào mục Material Values để thiết lập vật liệu chế tạo bánh răng: Hình 3.51 Nhập thơng số vật liệu Bending Fatigue Strength: Sn – Độ bền uốn giới hạn Contact Gatigue Strength: Kw – Độ bền tiếp xúc giới hạn Modulus of Elasticity: E – Modul đàn hồi Poisson’s Ratio: µ - Hằng số poatxon Required Life: Lh – Thời gian sử dụng Nếu khơng có giá trị vật liệu ta chọn trực tiếp vật liệu để chế tạo bánh cách tích vào ô user material để chọn loại vật liệu phần mềm tự tra cho ta thông số để kiểm nghiệm bền 3.3.7 Nhập tiêu chuẩn tính tốn, hệ số Trang Calculation hộp hội thoại Worm Gears Component Generator cho phép ta nhập tiêu chuẩn tính tốn hệ số - Method of strength calculator: Chọn phương pháp tính tốn Phương pháp tính tốn chọn mục Method of strength calculator, giá trị mặc định mục Legacy ANSI Hình 3.52 Chọn tiêu chuẩn tính tốn kiểm tra bền - Required Life: Thời gian làm việc ( đơn vị giờ) - Accuracy: Chọn cấp xác Hình 3.53.Cấp xác - Factors: Hệ số Hình 3.54.Nhập hệ số - Overload Factor: Hệ số tải - Speed Factor: Hệ số tốc độ - Lewis Form Factor: Yếu tổ hình thức Lewis 3.3.8 Tiến hành tính tốn Sau lựa chọn phương pháp nhập số liệu vào phương thức kiểm tra bền ta bấm nút calculator để phần mềm tiến hành tính tốn Hình 3.55.Tiến hành tính toán Sau bấm calculator ta kết tính tốn + Trường hợp đủ bền (có thể thừa bền) phần mềm báo: Calculation indicates design compliance! + Trường hợp không đủ bền phần mềm báo lỗi: Calculation indicates design failure! 3.3.9 Lấy kết tính tốn Sau khí tiến hành tính tốn, phần mềm đưa cho ta kết hình học tải trọng Mục Result tab design cho giá trị hình dạng truyền vừa thiết kế Như đường kính đỉnh răng, đường kính chân răng, đường kính vòng chia bánh 10 Hình 3.56.Kết thơng số hình học Các giá trị biểu thị qua hình ảnh minh họa thơng qua việc bấm vào nút preview Hình 3.57.Cửa sổ Preview Trong bảng có tất thơng số hình học cặp bánh truyền minh họa hình Ở tab calculator mục cho ta giá trị thành phần lực tác dụng lên cặp bánh 11 Hình 3.58.Kết tính tốn Các thành phần lực bao gồm lực tiếp tuyến, lực hướng tâm, lực dọc trục tác dụng lên hai bánh truyền Các kết để dùng làm sở cho việc tính toán thiết kế trục truyền chi tiết có liên quan khác sau Sau tính toán thiết kế xong ta bấm nút ok Phần mềm tự vẽ mơ hình 3D cặp bánh với thơng số tính tốn thơng số đưa vào Hình 3.59.Mơ hình 3D 12 ... trường lắp ghép cụm, ta chọn tab Design sau chọn Worm gear để thiết kế truyền trục vít bánh vít Hình 3.45.Chọn thiết kế trục vít- bánh vít Sau chọn mục Worm gear, lựa chọn tên thư mục lắp ghép vị... truyền Chọn hướng thiết kế: Có hướng thiết kế Hình 3.47 Chọn hướng thiết kế Check calculation: Kiểm tra bền Material Design: Tính tốn chọn vật liệu Geometry Design: Thiết kế hình học - Kiểm tra bền:... truyền Number of teeth: Số bánh vít số đầu mối ren trục vít - Nhóm Size type: Kiểu kích thước: Modul: Nhập modul Circular pitch: Bước ren - Nhóm Worm size: Kích thước trục vít: Diameter Factor: Hệ