Thông s thi t k ố ế ế
+ Tốc độ quay trục chính: 250 v/ph. + Tải tr ng d c tr c: F = 60 N. ọ ọ ụ a
Tính toán tr c chuyụ ển động vitme-đai ốc [4]
Đường kính trung bình c a ren: ủ
𝑑2 ≥ √𝜋. 𝛹 𝐹𝑎
ℎ. 𝛹𝐻. [𝑞] (4.1)
Trong đó:
Fa: lực d c trọ ục
𝛹𝐻: hệ s chiố ều cao đai ốc
𝛹𝐻= 1,2..2,5 đố ới đai ối v c nguyên
𝛹ℎ: h s chiệ ố ều cao ren
𝛹ℎ= 0,5 v i ren vuông ớ
Vật liệu vít và đai ốc là thép –đồng thanh nên ch n [q] = 8 (Mpa), ọ 𝛹𝐻= 1,2 Thay vào công thức (4.1) ta có:
𝑑2≥ √𝜋.1,2.0,5.8 = 2 ( Lấy 𝑑60 2= 7 mm )
Kiểm nghiệm độ ề b n theo thuy t b n 4 ta có: ế ề
𝜎𝑡đ= √𝜎2+ 3𝜏2= √(4𝐹𝑎𝜋𝑑 12) 2 + 3 ( 𝑇 0,2𝑑13)2≤ [𝜎] (4.2) Trong đó:
T: momen xo n trên ti t di n nguy hi m c a v t ắ ế ệ ể ủ ậ
Fa: l c d c trự ọ ục
[𝜎]: ứng su t cho phép (kéo ho c nén) ấ ặ
[𝜎] =𝜎𝑐ℎ
3 với 𝜎𝑐ℎ là gi i h n ch y cớ ạ ả ủa vật liệu vít
𝑑1: đường kính trong c a ren vít (6 mm) ủ
Tiết di n nguy hi m là ti t di n nh n toàn b l c d c tr c F và momen là giá ệ ể ế ệ ậ ộ ự ọ ụ a trị lớn hơn trong hai giá trị T (momen ren) và T (momen g i tì) ta có: r g ố
𝑇𝑟= 𝐹𝑎. 𝑡𝑎𝑛. (𝛾 + 𝜑).𝑑22 (4.3)
Trong đó :
𝛾: góc vít
𝜑 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔f : góc ma sát
𝑑2: đường kính trung bình c a ren vít ủ
Các thông s c a ren: ố ủ
Chiều cao profin ren: h = 1 (mm)
Bước vít:
𝑃ℎ= 𝑧ℎ. 𝑝 = 2.2 = 4 (mm)
Trong đó: 𝑃ℎ:bước vít
Góc vít:
𝛾 = tan−1(𝑃ℎ/(𝜋 ∗ 𝑑2)) = tan−1(7𝜋) = 10,34 0 (4.4)
Với h s ma sát f = 0,1 (thép ệ ố – đồng thanh) ta tính được góc ma sát 𝜑 =
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0.1) = 5,710thay vào công thức (4.3) ta có :
𝑇𝑟= 60. 𝑡𝑎𝑛( ,3 + 5, ) .10 71 2 = 68,9 (8 N.m)
Chọn mặt tì: D = 22 (mm), tr s momen g i tì: 0 ị ố ố
Tg =13 . f. Fa. 𝐷o (4.5)
Ta có h s ma sát f = 0,1 (thép ệ ố – đồng thanh) khi đó theo công thức (4.5) thì:
𝑇𝑔 =3 . 0,1.60 221 . = (N.mm) < 𝑇44 𝑟 => L y lấ ực 𝑇 = 𝑇𝑟 = 68,9 (N.mm)
Thay s vào công th c (4.2) ta có: ố ứ
𝜎𝑡đ= √(𝜋. 64.602)2+ 3. (0,2.668,93)2= 3, ( MPa)48
Với thép 45 𝜎𝑐ℎ= 360 (MPa) => [𝜎 𝜎] = ch/3 = 120 (MPa)
Do 𝝈𝒕đ< [𝝈] nên điều kiện bền được đảm bảo.
Tính kiểm nghi m v ệ ề ổn định [4]
Momen quán tính c a ti t di n vít J: ủ ế ệ
J =𝜋. 𝑑4 (0,4 + 0,6.12 𝑑𝑑
1) (4.6)
Thay s vào công thố ức (4.6) ta được:
Bán kính quán tính c a ti t di n vitme: ủ ế ệ
i = √𝜋.𝑑𝐽12
4
(4.7)
Thay s vào công thố ức (4.7) ta được:
i = √33,9𝜋.62 4 = 1,1 Độ mềm c a vitme là: λ ủ 𝜆 =𝜇. li = 0,7.5001,1 = 318,2 (4.8) Trong đó :
𝜇: hệ số chiều dài tương đương, xác định như sau :
𝜇 = 1 khi c ả hai đầu vít được cốđịnh bằng bản lề.
𝜇 = 0,7 khi một đầu vít được c nh b ng b n lố đị ằ ả ề, đầu kia b ngàm ị (đai ố ựa được coi như ngàm). c t
𝜇 = 0,5 khi c ả hai đầu vít bị ngàm.
𝜇 = 2 khi một đầu vít b ngàm mị ột đầ ựu t do.
l: chi u dài c a vít (500 mm) ề ủ
Vì > 100 dùng công th𝜆 ức ơle đi tính tải trọng giới h n ta có: ạ
Fth = 𝜋2. 𝐸.( )𝜇. 𝑙𝐽 2 (4.9)
Thay s vào công thố ức (4.9) ta được :
Fth =𝜋2.2,1.10(0,7.500)5. 33,92 = 573,6 (N)
(với E = 2,1.10 MPa 5 môđun đàn hồi) Kiểm nghiệm độ ề b n cho vitme:
Trong đó :
So: h s an toàn v ệ ố ề ổn định
[𝑆o]= 2,5 … 4 : hệ ố s an toàn ổn định cho phép Thay s vào công thố ức (4.10) ta được:
So = 573,6 60 = 9,6 [So] = [2,5 ; 4]> => Điều kiện ổn định được đảm b o ả