CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ
4.2. Truyền động trục Y
4.2.1. Tính toán bộ truyền vít m e đai ốc bi theo độ bền kéo (hoặc nén)
4.2.1.1. Xác định sơ bộ đường kính trong d1 của vít me
Trong đó : - d1 là đường kính trong của vít me (mm)
- Fa là lực dọc trục: Fa = Fx+mbàn máy trên= 4000 + 2500 = 7500 N
Trục vít me ở đây được làm từ
s
thép 45, có
là giới hạn chảy của vật liệu làm vít.
s
Thay các giá trị vào ta được giá trị của d1 =
(mm). Chọn d1 = 28 (mm) 4.1,3.F p .ë s 4.1,3.7500 p .120 = 10,17
4.2.1.2. Chọn các thông số khác của bộ truyền
Đường kính bi: db= (0.08÷0.15) d1=0,1.28 = 2,8 (mm) Chọn db = 3,175 (mm)
Bước vít: p = db + (1÷5) =3,175+2 =5,175 (mm) Chọn p = 6 (mm) Bán kính rãnh lăn : r1 =( 0,51÷0,53) db = 0,51.3,175 = 1,62 (mm) Khoảng cách từ tâm rãnh đến tâm bi:
c =æç r -
è
d = ç1,62-æ
è = 0,02 (mm)
Trong đó :b là góc tiếp xúc, nên chọn khe hở hướng tâm sao chob =45o như thế độ cứng dọc và khả năng tải của vít tăng.
Đường kính vòng tròn qua các tâm bi: Dtb = d1+ 2.(r1-c) = 31,2 (mm) Đường kính trong của ren đai ốc:
D1 = Dtb + 2(r1-c) = 34,4 (mm) Chiều cao làm việc của ren:
h1 = (0.3÷0.35) db= 0,32.3,175 = 1,01 (mm) Chọn h1 = 1 (mm) Đường kính ngoài của vít d và của đai ốc D:
d = d1+ 2.h1= 25 (mm) D =D1- 2.h1=27,4 (mm) Góc nâng vít γ :
γ = arctg(
Số vòng ren làm việc theo chiều cao đai ốc không nên quá 2- 2,5 vòng, nếu không sẽ làm tăng sự phân bố không đồng đều tải trọng cho các vòng ren. Số bi trong các vòng ren làm việc:
Zb= π.D
d
70 (viên)
Với K: số vòng ren làm việc là K= 2,3. Chọn Zb= 70
Nếu số bi lớn hơn 65 thì nên giảm bớt bằng cách tăng đường kính bi.
Số bi không tham gia truyền lực phụ thuộc vào kết cấu và chiều dài của rãnh hồi bi. Khe hở tổng cộng giữa các viên bi nên lấy bằng (0,7 …1,2)db
Khe hở hướng tâm:
Δ = D- (2d
1 Trong trường hợp không quy định khe hở hướng tâm trong điều kiện kỹ thuật thì nên chọn: D= 0,03...0,12mm
Khe hở tương đối:
c =
Góc ma sát lăn thay thế :
j = arctg(
1 Trong đó:
Hiệu suất biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến:
η=
Mômen quay đai ốc: 38 T=F .D a 4.2.1.3. Kiểm nghiệm bền Tải trọng riêng dọc trục: q a
Với λ = 0,8 – hệ số phân bố tải trọng không đều cho các viên bi. Từ c = 0,0022 và qa= 14 từ đồ thị ta xác định được σmax = 3500 MPa
Hình 4.6. Đồ thị xác định ứng suất lớn nhất s
max
Yêu cầu : Đối với mặt làm việc của vít và đai ốc đạt
σmax
53