Khi tính toán và lựa chọn trục vít me thì yếu tố độ chính xác của vít me khá quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của trục vít. Để lựa chọn cấp độ chính xác ta có thể tra trong catalouge của hãng. Đối với mô hình này nhóm sử dụng vít me đai ốc.
Chọn bán kính trục vít
Tổng chiều dài trục vít = khoảng dịch chuyển + chiều dài đai ốc + support + khoảng thoát = 250 + 30 + 30 + 50 = 360 mm.
Kiểu lắp là fixed – support = 3,927. Bán kính trục vít:
=
Chọn vít me có bán kính 4mm.
Hình 5.9 Thông số vít me – đai ốc.
Hình 5.10 Bản vẽ vít me – đai ốc.
Lực tác dụng trục Z:
F = m.a = 2,5.0,02 = 0,05 (N)
Trong đó:
_ m: Khối lượng tổng, trục X chuyển động trên trục Z nên m là tổng khối lượng trục X và Z. Sau khi cân kết quả được 2,5 kg.
_ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế.
Momen xoắn:
M = F.lctđ = F.
_ Dtrục: là đường kính của trục Z. Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8mm.
5.2.2 Tính toán truyền đông vitme - đai ốc trượt trục X
Theo như tính ở trục Z thì trục X cũng sử dụng vitme có bán kính 4 mm.
Lực tác dụng trục X
F = m.a = 1,5.0,4 = 0,6 (N)
Trong đó:
_ m: Là khối lượng của trục X (bao gồm cả bộ đầu phun nhiệt). _ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế.
Momen xoắn:
M = F.lctđ = F.
Trong đó:
_ Dtrục: Là đường kính của trục X. Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8 mm.
5.2.3 Tính toán truyền động vitme - đai ốc trượt trục YLực tác dụng trục Y Lực tác dụng trục Y
F = m.a = 1.0,4 = 0,4 (N)
Trong đó:
_ m: Là khối lượng của trục Y (bao gồm cả bàn in). _ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế.
Momen xoắn:
M = F.lctđ = F.
Trong đó:
_ Dtrục: Là đường kính của trục Y. Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8 mm.
Hình 5.12 Sơ đồ trục Y
5.2.4 Tính toán công suất động cơ và chọn số vòng quay động cơTính toán công suất động Tính toán công suất động
cơ Công suất làm việc.
P V.M
_ _
Trong đó :
M : Là momen xoắn (Nm).
V : Là vận tốc quay của motor (V/s).
Do ma sát, hao mòn của các bộ truyền ta có hiệu suất chung của hệ dẫn động là:
k. ôl 1.1 1
Trong đó:
_ k : Là hiệu suất của khớp nối. _ ôl: Là hiệu suất của ổ lăn.
Chọn số vòng quay động cơ Số vòng quay của trục công tác:
= Trong đó: 0,8 0,8 w 1 6. 103. 1 6 = 39( ò ) 3,14.8 ℎú _ _ D : Là đường kính trục vitme. V : Vận tốc vòng.
Xác định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho động cơ:
Chọn sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 360 (v/p). Khi đó tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống Usb được xác định:
=
Ta có Usb nằm trong khoảng U 8
360
=39 =9,2
40
Vì công suất cần nhỏ và yêu cầu độ chính xác cao nên ta có thể chọn động cơ bước NEMA 17
Hình 5.13 Động cơ bước 42HD6201-03
Kiểu động cơ NEMA 17
5.3 Khớp nối
Khớp nối là chi tiết máy có nhiệm vụ truyền chuyển động, truyền momen giữa 2 trục với nhau.
Hình 5.14 Một số loại khớp nối
Khớp nối gồm: Nối trục, ly hợp và ly hợp tự động. Khớp nối là chi tiết tiêu chuẩn vì vậy trong thiết kế thường dựa vào momen xoắn tính toán Tt, được xác định theo công thức:
= . ≤[]
Trong đó :
_ T là momen xoắn danh nghĩa. _ k là hệ số chế độ làm việc.
Loại máy công tác
- Băng tải, quạt gió, máy cắt kim loại có chuyển động liên tục. - Xích tải, vít tải, bơm ly tâm.
- Máy cắt kim loại có chuyển động tịnh tiến đảo chiều. - Máy nghiền, máy búa, mắt cắt ly tâm, máy cán. - Guồng tải, máy trục, thang máy.
Bảng 5.2 Hệ số làm việc của một số máy_ Momen xoắn theo tính toán là T = 0,12 _ Momen xoắn theo tính toán là T = 0,12
(N.m), _ Hê số làm việc k = 4.
Vậy momen xoắn tính toán được là :
= 0,12.4 = 0,48 ( )
Thông thường đối với các dòng máy in 3D ta thường dùng loại khớp nối đàn hồi bằng hợp kim nhôm do kích thước khớp nối nhỏ gọn, khả năng truyền momen xoắn cao.
Ta lựa chọn khớp nối loại PC1, do đường kính motor là 5mm, chọn loại có kích thước 2 đầu trục là 5 – 8.