Chương 4 : TÍNH TỐN CÁC CƠ CẤU TRONG MÁY CẮT DÂY CNC
4.5 Thiết kế bộ truyền ví t đai ốc với truyền động trượt:
a. Thơng số hình học.
Chọn ren hình thang cân, đảm bảo bộ truyền có khả năng tự hãm với bước ren Ps = 1mm.
Theo công thức trang 303 [3] : Chiều cao biên dạng ren:
h = P
2s = 12 = 0,5 (mm) Đường kính trung bình ren:
h
d2 = 0,1 = 5 (mm)
Đường kính trong: d1 = d2 - h = 5 - 0,5 =4,5 (mm) Góc nâng ren vít:
tanγ = PZ1 −Z1Ps = 1.1=1,6 → γ≈60°
πd2 πd2 π. 5
Trong đó:
Ps − Bước ren
Z – Số mối ren. d2 – Đường kính trung bình ren.
b. Động lực và lực tác dụng:
Vận tốc v(mm/s) của khâu chuyển động tịnh tiến xác định theo (công thức 8,26b trang 302 [3]. v = PsZ1n2 = 1.12.25,022 = 3,75 ( mm )
60 60 s
Xác định góc ren: P’ = arctan.f’
Với f’ = 1,5f - Hệ số tương đương trên ren có kể đến biên dạng ren, tra bảng 8,1trang 303[3], ta có:
F = 0,13 đối với vít thép và đai ốc gang chống mòn.
→ f’ = 1,15f = 1,15.0,13 = 0,15
→ P’ = arctanf’ = arctg(0,15) ≈ 8,53⁰
Lực dọc trục trên khâu tịnh tiến sinh ra bởi momen T được xác định theo công thức 8.5 trang 302 [3]:
Fa = 2T2 = 23978,766.2 = 7637,031 (N)
d2tan(f − P′) 5. tan(60° − 8,53°)
Trong đó:
f- góc nâng ren vít
ρ’- góc ma sát tương đương cặp ren vít theo cơng thức 17.5 với f tra
theo bảng 8.1 trang 306 [3].
Hiệu suất của bộ truyền khi biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến:
Ktanγ
ηqt = tan(γ − P′) = tan(60 − 8,53) = 1,308
Trong đó:
K – hệ số kể đến sự mất mát cơng suất do ma sát và cắt ren khơng chính xác, K= (0.8…0.95)
c. Kiểm nghiệm vít theo điều kiện bền mòn.
Xác định theo điều kiện bên mịn, áp suất trung bình trên bề mặt làm việc giữa ren vít và đai ốc theo công thức 8.9 trang 305 [3]:
P = Fa ≤ [P]
πd2hZ
Trong đó:
+ d2h = 3,14.5.1 = 9,65 mm2 - Diện tích bề mặt tiếp xúc. + h - Chiều cao ren (mm)
+ Z = H/P3 = 60/1 = 60 vòng - Số vòng ren.
+ [P] = 9 MPa - Áp suất cho phép (tra theo bảng 8.2 trang 42 [3]).
→ P = Fa = 7637,631 = 8,103 ≤ [P] = 9 (MPa)
πd2hZ 7,85.60
.