Chương 4 : TÍNH TỐN CÁC CƠ CẤU TRONG MÁY CẮT DÂY CNC
4.4 Cơ cấu dẫn dây
4.4.3 Thiết kế bộ truyền đai răng
a. Thơng số hình học
Tra bảng 4,27 trang 68[3], ta chọn modun và thông số cho bộ truyền: Modun răng: m=2
Bước răng Pmm=6,28mm Chiều dày răng = 1,8mm Chiều cao răng H=3mm
Khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình của lớp chịu tải = 0,6mm Góc profil răng: = 50°
Số răng Z1 tra bảng 4,29 trang 70 [3], Chọn Z1=12 răng. Số răng Z2 tính theo cơng thức:
Z2 = Uđ. Z1 = 3,333.12 = 39,996 răng
Chọn Z2=40 răng.
Khoảng cách trục a được xác định theo điều kiện:
amin ≤ a ≤ amax
Với amin = 0,5u(Z1. Z2) + 2m
= 0,5.3,333.(12+40) + 2.2 = 93,324 (mm) amax = 2m(Z1+Z2) = 2.3,333.(12+40) = 346,632 (mm) Chọn a = 150 (mm) Số răng đai Zđ: 2a Z + Z (Z −Z )2P Z = + 1 2 + 21 đ P 2 40a 2.150 12+40 (40 − 12)2. 6,28 = 6,28 + 2 + 40.6,28 74 (răng).
Từ số răng đai, ta chọn chiều quay đai theo bảng 4,30 trang 70, l=502,4 mm Từ lđ ta xác định lại khoảng cách trục a theo công thức 4.30 trang 69 [4]:
λ = lđ− P(Z1+ Z2) = 502,4 − 6,28.52.0,5 = 339,1 (mm) 2 ∆= m(Z2 − Z1) = 28 (mm)
2
= + √ 2+ 8Δ2 = 339,1 + √339,12+ 8.282 = 421,155 ( )
4 4
Đường kính vịng chia của các bánh đai d1 = mZ1 = 2.12 = 24 (mm)
d2 = mZ2 = 2.40 = 80 (mm)
Đường kính ngồi của các bánh đai da1 = d1 − 2δ = 24 − 2.0,6 = 22,8 (mm) da2 = d2 − 2δ = 40 − 2.0,6 = 78,8 (mm)
Số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai Z1 theo công thức 4.31 trang 71 [4]: 180° − m(Z2−Z1) 180° − 2(40−12) α1 = a = 421,55 = 179,97° 57,3 57,3 Z = Z1. α1 = 12.179,97° = 6 răng 0 360° 360°
b. Kiểm nghiệm đai về lực vòng nâng.
Lực vòng nâng trên đai phải thỏa mãn điều kiện 4.33 trang 71 [4] :
q = Ft
bKđ + qmv2 ≤ [q]
Ft - lực vịng được xác định theo cơng thức: Ft = (1000P1)/v1 = (1000.1,5)/7 = 214,285 (N) b =19,998mm - Bề rộng đai
qm = 0,0032.0,502=0,0016 (Kg)
Kđ - Hệ số sét đến tải trọng động, (tra bảng 4,7 trang 80[1]), Kđ=1,1 [q]=[q0]CZCu
Trong đó:
[qo] - Lực vịng nâng cho phép, tra bảng 4,31 trang 71[3] [qo] = 35 (N/mm)
Cz = 1 - Hệ số sét đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp. Cu = 1 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của truyền động tăng tốc. Vậy:
q = 214,285.1,1 + 0,0016. 72 = 11,865 ( N ) < [q]
19,998 mm
c. Xác định lực căng đầu.
Lực căng ban đầu được xác định theo công thức 4.35 trang 72 [4] : Fo = 1,1Fv = 1,1qmb.v2 = 1,1.0,0076.19,998.72 = 1,724 (N) Lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức 4.36 trang 72 [4] :
Fr = 1,2.Ft = 1,2.214,285 = 257,142 (N)
