Bài giảng Chi tiết máy - Chương 6: Truyền động trục vít - Nguyễn Minh Quân

CHƯƠNG VI TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT 1 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1. Cấu tạo và nguyên tắc truyền động 2 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Phân loại trục vít Acsimet 3 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Convolut 4 2. Phân loại trục vít Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Thân khai Phay CNC 5 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Phân loại trục vít 3. Bánh vít 6 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 21 arcsin 0,5a b d m    1 .d q m 2 2.d m Z 4. Thông số hình học 7 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1zp Z p 1 1 1 1 Z p Z m Z tg d qm q      Góc vít (góc nâng đường ren) 8 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 5. Hệ số dịch chỉnh  20,5 wax q Z m    Đảm bảo khoảng cách trục cho trước Chỉ dịch chỉnh bánh vít  1,1   1 2wd q x m  2 2 2.wd d m Z   20,5 2wa m q Z x   9 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ v1 vt  §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 1. Vận tốc 2 21 1 . 19100 t m n v Z q  10 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Tỉ số truyền 1 2 2 2 2 1 1 1 n d mZ Z u n pZ pZ Z       11 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Fr2 Fr1 Fa1Ft2 Ft1 Fa2 3. Lực tác dụng khi ăn khớp 12 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 1 1 2( ) ( )t a tF F tg F tg       2 1 2 os os( ) t r r F tg c F F c        1 1 2 1 2 t a T F F d   22 1 2 2 t a T F F d   2 cos cos t n F F    13 3. Lực tác dụng khi ăn khớp §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ ( ) ren tg tg       1 2 4 0,7-0,75 0,75-0,82 0,87-0,92 1Z  0,95 ( ) tg tg       4. Hiệu suất truyền động Ma sát ren và răng Ma sát ổ trục Khuấy dầu 25o  14 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ ( ) ren tg tg         1 1Z  Bánh vít chủ động Điều kiện tự hãm 15 4. Hiệu suất truyền động §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 4. Vật liệu 16 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 5. Ứng suất cho phép     7 8 10 H HO HEN       6 9 10 F FO FEN     max 4H ch    max 0,8F ch    max 2H ch    max 0,8F ch      max 1,5H H    max 0,6F ch  Quá tải Đồng thanh thiếc Đồng thanh không thiếc Gang 17 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 6. Các dạng hỏng Mòn Tróc rỗ Nứt do nhiệt 18 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 7. Chỉ tiêu tính toán Tính toán cho răng bánh vít (do vật liệu) - Tính toán độ bền theo ứng suất uốn và tiếp xúc - Kiểm nghiệm quá tải - Tính toán nhiệt truyền động trục vít 19 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ . 0,418 [ ]HH H q E      2 2 2 sin 2cos d       §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 1. Tính toán độ bền theo ứng suất tiếp xúc Bán kính cong tương đương   1 2 1 2 2E E E E E   5 1 2,15.10E Mpa 5 2 0,9.10E Mpa 20 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1 0 2 os 360 Hl K d c        0,75K  02 100 1,8  11,2 os H d l c   Tải trọng riêng về độ bền tiếp xúc n H H H F K q l  .HK K K  Phân bố không đều tải trọng Tải trọng động 2 1 . 1, 2 os t H H F K q d c   21 1. Tính toán độ bền theo ứng suất tiếp xúc §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 22 1 480 [ ]HH H T K d d    2 23 2 2 170 ( ) [ ] H H T K a Z q Z q           20o  10 o  1 .d m q 2 2.d m Z 2 2 wam q Z   22 1. Tính toán độ bền theo ứng suất tiếp xúc §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 22 2 . . . [ ]FF F F T K Y Y Y d b m       1 1 0,74 0,75.1,8 Y K       0 0 0 0 10 1 1 0,93 140 140 Y       2 2 2 1,4 . [ ]FF F F n T K Y d b m    2. Tính toán độ bền theo ứng suất uốn .FK K K  23 §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2max 2 qt T K T  max[ ]Hqt H qt HK    max[ ]Fqt F qt FK    3. Kiểm nghiệm độ bền quá tải 24 §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1 0 1000(1 ) [t] (1 )T P t t K A         1 0 1000(1 ) [t] [ ( )(1 ) ]T q Tq q P t t K A A K A           4. Tính toán nhiệt Nhiệt độ dầu: Hệ số tỏa nhiệt  28 17,5 / .oW m C Bề mặt thoát nhiệt Thoát nhiệt qua đáy 0, 25 Giảm nhiệt 70 90o C  Làm nguội bằng quạt:  217, 21,29,40 / .oW m C0,3A 10 20%A  Môi trường 25 §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 5. Chỉ dẫn thiết kế Thiết kế theo độ bền tiếp xúc, kiểm nghiệm độ bền uốn và tính toán nhiệt 1. Chọn vật liệu: 2. Xác định ứng suất cho phép 3. Chọn số răng (dựa vào u) 4. Chọn q: 5. Xác định khoảng cách trục sơ bộ 3 23 2 29,5.10 . ( / )tsbv u P n m s  1 2min 2max(1,2,4) 26 28, 80 100Z Z Z     2 23 2 2 170 ( ) [ ] H H T K a Z q Z q             20,25 0,3q Z  26 §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 6. Tính môđun: 7. Tính lại khoảng cách trục. 8. Tính hệ số dịch chỉnh: 9. Kiểm nghiệm độ bền. 10. Tính toán nhiệt 2 2a m Z q   20,5( ) a x q Z m    0,7x   20,5wa m q Z         21000 1 0,7 1 0,3 .T Tq d o P A K K t t            27 5. Chỉ dẫn thiết kế §3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/