Bài giảng Nguyên lí chi tiết máy - Chương 7: Truyền động trục vít - bánh vít

Nội dung text: Bài giảng Nguyên lí chi tiết máy - Chương 7: Truyền động trục vít - bánh vít

1. BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 7 TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT
2. Mục tiêu Cấu tạo, phân loại trục vít – bánh vít Thông số hình học Thông số động học, động lực học Tính toán bộ truyền 1
3. 7.1 Cấu tạo, phân loại, phạm vi sử dụng . Truyền động trục vít – bánh vít truyền 2 trục chéo nhau 2
4. . Phân loại Tùy hình dạng mặt chia trục vít Trục vít trụ Trục vít Globoid 3
5. Tùy hình dạng ren trục vít Archimède Convolute Thân khai 4
6. Tùy số mối ren trục vít Trục vít một mối ren Trục vít nhiều mối ren Z1max =6 5
7. Ưu điểm Tỷ số truyền khá rộng (8 đến 100) Truyền động êm, ít gây tiếng ồn Có khả năng tự hãm, độ chính xác cao Khuyết điểm Hiệu suất thấp  0,92, tự hãm  0,85 Giá thành đắt 6
8. Phạm vi sử dụng Bộ truyền công suất bé, trung bình Cơ cấu phân độ Các máy nâng (tự hãm) 7
9. 7.2 Thông số hình học Trục vít 8
10. Bánh vít 9
11. Góc biên dạng ren 200 Bước ren trục vít p= m Môđun dọc trục vít m=p/ Hệ số đường kính q q=d1/m Số đầu mối ren, răng Z1, Z2(>=28) Chiều cao đầu ren ha=m Chiều cao chân ren hf=1,2m 10
12. Đường kính vòng chia d1=mq; d2=mz2 Đường kính vòng đỉnh da=d+2m Đường kính chân df=d-2,4m Bước xoắn pz1=z1.q Góc nâng tg=z1/q Khảng cách trục aw=0,5(d1+d2) Góc ôm trục vít sin=b2/(da1-0,5m) 11
13. 7.3 Thông số động học, động lực học Thông số động học Bánh vít n Z Tỷ số truyền u 1 2 n2 Z1 d n Vận tốc vòng V 1 1 1 60000 d n V 2 2 2 60000 12
14. Vận tốc trượt 2 2 V m n Z q 2 2 1 1 1 VVVs 1 2 cos 19500 13
15. Hiệu suất bộ truyền tg  tg  ' Kể mất mát do khuấy dầu tg  0,9  0,95 tg  ' ’ : góc ma sát thay thế '' arctg f 14
16. Động lực học T2 T 1 u 15
17. 2.T 1 F F.' tg  FFt1 a 2 t1 t 2 d1 2.T2 FFt2 a 1 d2 F F t 2 n cos .cos  F. tg F F t 2 F. tg r1 r 2cos t 2 16
18. 7.4 Vật liệu chế tạo trục vít-bánh vít . Trục vít Thép C45: tôi bề mặt (4048)HRC Thép 20, 15: thấm than . Bánh vít Nếu Vs>5m/s : đồng thanh thiếc Nếu 2m/s<Vs<5m/s: đồng thanh không thiết Nếu Vs<2m/s : gang xám, gang biến tính 17
19. 7.5 Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán Dính Mòn Tróc rỗ bề mặt 18
20. 7.5.1 Ứng suất cho phép Ứng suất tiếp xúc Bánh vít chế tạo đồng thanh thiếc (b < 300 Mpa) [ H ] (0,76  0,9) b K HLCv b:: giới hạn bền kéo (T285) Cv:: hệ số xét ảnh hưởng vs (T285) KHL:: hệ số tuổi thọ 19
21. Hệ số tuổi thọ 4 7 N 10 T2i 8 K HL NHE 60 niti N HE i 1 T2 NHE: số chu kỳ làm việc tương đương 8 8 Nếu NHE 2,6.10 NHE=2,6.10 ni, T2i, ti: số vòng quay, môment xoắn, thời gian làm việc T2i: môment lớn nhất 20
22. Bánh vít chế tạo đồng thanh không thiếc (b > 300 Mpa) [ H ] (276 300) 25vs Bánh vít chế tạo bằng gang [ H ] (176 200) 35vs 21
23. Ứng suất uốn Bánh vít đồng thanh, quay 1 chiều 106 9 [ F ] (0,25 ch 0,08 b ) N FE ch, b:: giới hạn chảy, bền (T285) 4 N T 2i NHE 60 niti i 1 T2 22
24. NHE: số chu kỳ làm việc tương đương 8 8 Nếu NHE 2,6.10 NHE=2,6.10 6 6 Nếu NHE 10 NHE=10 ni, T2i, ti: số vòng quay, môment xoắn, thời gian làm việc T2i: môment lớn nhất 23
25. Bánh vít làm bằng gang Bánh vít quay 1 chiều F 0,12  bF Bánh vít quay 2 chiều F 0,075  bF bF: giới hạn bền uốn 24
26. 7.5.2 Tính toán theo độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc (kiểm nghiệm) 480 TK2. H HH    d2 d 1 KH: hệ số tải trọng tính KKKH .  K: hệ số tập trung tải trọng K: hệ số tải trọng động 25
27. Thiết kế aw theo ứng suất tiếp xúc 2 q 170 TK. 3 2 H aw 1 Z2  H  q/ Z 2 m: môđun 2a m w Z2 q 26
28. 7.5.3 Tính toán theo độ bền uốn Ứng suất tiếp uốn (kiểm nghiệm) 1,2.TYK2 .FF . FF    d2 b 2 m YF: hệ số dạng răng (z tương đương) Z Z 2  cos3  27
29. Ứng suất tiếp uốn 1,5.TYK2 .FF . FF 3    z2 q m Thiết kế m theo ứng suất uốn 1,5.TYK2 .FF . m 3 z2 q  F  28
30. 7.5.4 Tính toán nhiệt Nhiệt độ dầu bôi trơn khi làm việc 1000.P1 1  t t0  t KAT . . 1  t0: nhiệt độ môi trường KT: hệ số thoát nhiệt A: diện tích bề mặt thoát nhiệt : hệ số thoát nhiệt bệ máy 29
31. 7.6 Trình tự thiết kế bộ truyền 1. Xác định tỷ số truyền u=1/ 2 2. Dự đoán vs (5.12) chọn vật liệu trục vít, bánh vít, pp chế tạo, nhiệt luyện, cấp chính xác. 3. Tính ứng suất cho phép [H], [F] 4. Chọn Z1, q. Tính Z2 tính chính xác u 5. Chọn sơ bộ  (5.15) 6. Tính aw theo ứ/s tiếp xúc, m theo ứ/s uốn (chọn m theo tiêu chuẩn) tính lại aw 30
32. 7. Xác định kích thước bộ truyền 8. Kiểm nghiệm vận tốc trượt (5.11), hệ số tải trọng (T283), hiệu suất (5.14) 9. Tính lại [H] với vs tìm được (không vượt 5%) 10. Xác định zv2 tương đương chọn hệ số YF2 kiểm nghiệm ứng suất uốn (5.34) 11. Tính toán nhiệt (5.37) 12. Chọn dầu bôi trơn (T295) 31