CHƯƠNG II : THIẾT KẾ MẠCH PHẦN CỨNG HỆ THỐNG
2.4 Cơ cấu vitme
Vít me bi là một cơ cấu chấp hành trượt dẫn hướng chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến với lực ma sát rất thấp giữa các bộ phận.Các viên bi di chuyển tuần hoàn bên trong trục và đai ốc trượt có rãnh dạng xoắn ốc, hoạt động với độ chính xác cao. Cơ cấu vít me có thể sử dụng trong trường hợp tải lớn. Việc chế tạo đảm bảo dụng sai rất thấp để có thể sử dụng cho các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao. Các viên bi hoạt động khớp với đai ốc trượt và các rãnh xoắn ốc trên cây vít.
20
GVHD: TS. Lê Thị Thúy Nga SVTH: Đặng Minh Sơn Hình 2.14: Cơ cấu vitme
Đặc điểm của trục vitme:
- Độ chính xác cao, nhẹ nhàng, khơng gây tiếng ồn
- Có khả năng chuyển động liên tục, ổn định trong thời gian dài
- Cơ cấu trục vít me đai ốc chuyển động ít ma sát
- Có khả năng chống mịn, chống gỉ hiệu quả, tuổi thọ cao.
Ray trượt:
Ray trượt vuông là thiết bị dẫn hướng hoạt động dựa trên sự dịch chuyển tịnh tiến giữa con trượt và thanh trượt vng.
Ưu điểm:
- Dẫn hướng chính xác
- Độ chịu tải cao
- Chuyển động êm không gây ồn
21
GVHD: TS. Lê Thị Thúy Nga SVTH: Đặng Minh Sơn
Hình 2.6: Ray trượt vng
2.4.1 Các thông số liên quan đến vitme:
Bước vitme: khoảng cách đai ốc trượt di chuyển được khi vít me quay một vịng.
Ví dụ: Vít me bước 5mm quay 1000 vòng sẽ đi được một khoảng cách: 5mm/vòng x 1000 vòng/phút = 5000 mm/phút.
Độ lỏng: Đây là khoảng di chuyển trục giữ đai ốc trượt và vít me khí nó khơng xoay.
Đường kính vịng bi: là đường kính của đường trịn được tạo ra bởi tâm của các viên bi
khi đã lắp ráp vào vít me và đai ốc trượt
Đầu mối ren: là số lượng ren độc lập trên cùng một trục vít me. Các trục thường có 1, 2
hình thành dạng xoắn bao quanh trục. Bước ren nhân với số đầu mối ren sẽ bằng với bước tiến.
Khả năng tải và tuổi thọ: tải trọng khi sử dụng vít me bi ảnh hưởng trực tiếp đến khả
năng tải và tuổi thọ của vitmeKhử hành trình chết: Hành trình chết tồn tại khe hở bên trong vít me. Tải trước là cách để khử hành trình chết và lực ma sát nhỏ nhất giúp tăng tuổi thọ cho vít me bi. Đây cũng là cách giúp đảm bảo độ chính xác bước vít me bi.
2.4.2 Tính chọn vitme cho bài tốn. Trục ngang:
Chọn bàn vít me có những thơng số: Đường kính trục vít: d1=8mm Bước vít: 5mm
22
GVHD: TS. Lê Thị Thúy Nga SVTH: Đặng Minh Sơn
Bán kính rãnh lăn:
1 0,51.8 4.08
r = = mm (2.1)
Khoảng cách từ tâm rãnh lăn đến tâm bi:
1 .cos (4, 08 4).cos 45 0, 056 2 b d c=r − = − = mm (2.2) Trong đó: là góc tiếp xúc
Đường kính vịng trịn qua các tâm bi:
1 2.(1 ) 8 2.(4, 08 0, 056) 16, 048
tb
D = +d r − = +c − = mm (2.3)
Đường kính trong của ren đai ốc:
1 tb 2.(1 ) 16, 048 2(4, 08 0, 056) 24, 096
D =D + r − =c + − = mm (2.4)
Chiều cao làm việc của ren h1:
1 0,35. b 0,35.8 2,8
h = d = = mm (2.5)
Đường kính ngồi của vít d:
1 2. 1 8 2.2,8 13, 6
d= +d h = + = mm (2.6)
Đường kính ngồi của đai ốc D:
1 2. 1 24, 096 2.2,8 18, 496 D=D − h = − = mm (2.7) Trục dọc: Chọn bàn vít me có những thơng số: Đường kính trục vít: d1=10mm Bước vít: 10mm Bán kính rãnh lăn: 1 0,51.10 5,1 r = = mm (2.8)
23
GVHD: TS. Lê Thị Thúy Nga SVTH: Đặng Minh Sơn
Khoảng cách từ tâm rãnh lăn đến tâm bi:
1 .cos (5,1 5).cos 45 0, 07 2 b d c=r − = − = mm (2.9) Trong đó: là góc tiếp xúc
Đường kính vịng trịn qua các tâm bi:
1 2.(1 ) 10 2.(5,1 0, 07) 20, 06
tb
D = +d r − =c + − = mm (2.10)
Đường kính trong của ren đai ốc:
1 tb 2.(1 ) 20, 06 2(5,1 0, 07) 28,86
D =D + r − =c + − = mm (2.11)
Chiều cao làm việc của ren h1:
1 0,35. b 0,35.40 3,5
h = d = = mm (2.12)
Đường kính ngồi của vít d:
1 2. 1 10 2.3,5 17
d= +d h = + = mm (2.13)
Đường kính ngồi của đai ốc D:
1 2. 1 28,86 2.3,5 21,16
D=D − h = − = mm (2.14)
2.5 Xy lanh khí nén và cảm biến xy lanh 2.5.1. Khái niệm về xy lanh khí nén