a, Chọn vật liệu.
bk=600 (N/mm2) bc=300 (N/mm2) HRC = 50 56
Đai ốc : đồng thanh thiếc. b, Cơ sở tính toán.
Ta tính vít me đai ốc theo các yếu tố sau : Độ bền mòn của vít me đai ốc.
Sức bền của vít me đai ốc. Độ ổn định của trục vít me. Độ cứng vững.
Trong đó : Tính theo độ bền mòn là phương pháp cơ bản để xác định kích thước của vít me đai ốc.
Tính theo độ bền mòn:
Phương pháp tính theo độ bền mòn được dùng tính toán phần lớn các bộ truyền vít me đai ốc.
Để giảm mòn áp suất p trên mặt ren không vượt quá trị số [p]: (*) (14-3/III-44).
Trong đó:
Fa : lực dọc trục (N).
d2 : đường kính trung bình của vít me (mm). h : chiều cao làm việc của ren (mm): h = h.t. t : bước ren.
x : số vong ren của đai ốc : . H : chiều cao đai ốc.
Thay h = h.t. và vào (*) ta có : (**)
Đặt H = .d2 thay vào (**) ta có công thức xác định đường kính trung bình d2 có dạng.
h = 0,5 - ren hình thang. = 1,2 1,5. [p] = 8 10 (N/mm2). Fa = K.Px+(Pz + 2Py + G) Px, Pz , Py : Thành phần lực cắt. G : Trọng lượng phần di động.
: Hệ số ma sát thu gọn trên bàn máy.
K: Hệ số tăng lực ma sát do Px gây moment lực. K = 1,4.
= 0,2.
Thành phần lực cắt Px, Pz , Py tính theo chế độ cắt thử mạnh trong trường hợp phay nghịch ta có:
Px = 12452 (N). Py = 41505 (N). Pz = 20752,5 (N).
Ta tính được Fa = 34616 (N) thay vao (***) ta có:
Chọn d2 =30 (mm). Các thông số khác: t = 6 (mm).
h = 0,5.t = 3 (mm).
Tính chiều cao đai ốc theo (*) ta có :
Ta tính được:
H = x.t = 12. 6 = 72 (mm). Hệ số chiều cao đai ốc: =
Với khoảng cho phép = 1,2 2,5 thỏa mản.
c, Kiểm tra độ bền.
Vít me làm việc với tải trọng lớn đông thời chịu kéo(nén) và xoắn đồng thời nên ta tính ứng suất tương đương. Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất, ứng suất tương đương phân bố ở tiết diện ngang nguy hiểm bằng :
Trong đó:
tđ: ứng suất tương đương.
: ứng suất do lực dọc trục tạo ra.
:ứng suất tiếp do moment xoắn gây nên.
d1: đường kính trong của ren vít: d1 =26 (mm).
Trong đó: Hiệu suất của trục vít được tính:
: góc nâng của ren vít. = arctg : góc ma sát
Đối với vít me được bôi trơn = 0,1 do đó = arctg(0,1) = 5040’.
Vậy .
Ta tính được :
Ứng suất tương đương:
tđ < [] là thỏa mản.
d, Kiểm tra điều kiện ổn định.
Ta kiểm nghiệm vít có chiều dài bất kì theo điều kiện chung về bền và ổn định: (14-8/III-46).
[n] : ứng suất nén cho phép. .
: hệ số giảm ứng suất cho phép tra bảng theo.. Với: L = 700 (mm). = 0,5. Vậy . Chọn = 0,82 (IV/II-46). Ứng suất nén: .[n] = 0,82.100 = 82 (N/mm2). n < .[n] là thỏa mản