Chương 5: Thiết kế bộ truyền trục vít a.Các thông số và điều kiện làm việc: Hướng ren: ren trái. Công suất trên trục vít: tv P 3,56(kW). = Công suất trên bánh vít: bv P 2,64(kW). = Mômen trên bánh vít: bv T 525363,7(N.mm) 525,36(N.m) = = Tỉ số truyền: tv u 25 = . Số vòng quay trục vít: tv n 1200 = (v/ph) Số vòng quay bánh vít: bv n 48 = (v/ph) Tuổi thọ: h L 38400 = (giờ) Làm việc một chiều, tải va đập nhẹ. b. Tính toán thiết kế: b.1Cấp chính xác,loại trục vít và vật liệu: Dự đoán vận tốc trượt: ( ) ( ) ( ) 3 s tv bv 4 3 s 4 s 3,7 4,6 v .n . T 10 3,7 4,6 v .1200. 525,36 10 v 3,58 4,45 4(m/s) ¸ = ¸ Þ = Þ = ¸ = Do đó chọn sơ bộ cấp chính xác của bộ truyền: cấp 8. Vì s v 5 < nên chọn: Vật liệu bánh vít: đồng thanh không thiếc Br AlFe9-4 có ch b σ 200(MPa),σ 400(MPa) = = Vật liệu trục vít thép 45 tôi đạt HRC >45, mài và đánh bong ren vít. Do ph ải mài ren vít nên chọn trục vít than khai. b.2 Các ứng suất cho phép: Bánh vít kém bền hơn trục vít nên ta tính toán cho bánh vít. Ứng suất tiếp xúc cho phép: Bánh vít b ằng đồng thanh không thiếc có: [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) H s H H σ 276 300 25.v σ 276 300 25.4 σ 176 200 176(MPa). = ¸ - Þ = ¸ - Þ = ¸ = Ứng suất uốn cho phép: Bánh vít bằng đồng thanh không thiếc quay 1 chiều nên ta có: [ ] ( ) 6 9 F ch b FE 0 σ 0,25.σ 0,08.σ . N 1 = + Trong đó: 9 2 i FE i i i 1 max 9 9 FE bv h 9 9 FE 7 FE T N 60. .n .t T T 56 0,8T 24 N 60. . . .n .L T 56 24 T 56 24 T 56 0,8T 24 N 60. . . .48.38400 T 56 24 T 56 24 N 8,19.10 = ổ ử ữ ỗ ữ = ỗ ữ ỗ ữ ỗ ố ứ ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ ị = ồ [ ] ( ) 6 5 F 7 10 0,25.200 0,08.400 50,26(MPa) 8,19.10 ị = + = . b.3.Tớnh toỏn cỏc thụng s ca b truyn: S mi ren tv z trờn trc vớt: ( ) tv tv u 25 16,30 z 2 = ẻ ị = . S rng trờn bỏnh vớt: bv tv tv z u .z 25.2 50 = = = . H s ng kớnh q ca trc vớt phi tho: bv q 0,22 0,4 z 11 q 20 Ê Ê ị Ê Ê Chn theo tiờu chun: q 12,5 = . Hi u sut s b: tv sb u 25 0,9 1 0,9 1 0,79 200 200 ổ ử ổ ử ữ ữ ỗ ỗ = - = - = ữ ữ ỗ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ . Kho ng cỏch trc tớnh theo bn tip xỳc: [ ] ( ) 2 bv H 3 w bv H bv q 170 T .K a 1 . . z q/ z ổ ử ổ ử ữ ữ ỗ ỗ ữ ữ = + ỗ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ Trong ú: Hệ số tải trọng tính: H v β K K .K = Hệ số tải trọng động: v K 1,4 = (do cấp chính xác cấp8, s v 4(m / s) = Hệ số tập trung tải trọng: β K 1,1 = (do tải thay đổi) H K 1,4.1,1 1,54 Þ = = . V ậy ( ) 2 3 w 12,5 170 525363,7.1,54 a 1 . . 180,67(mm) 50 176 12,5/50 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç = + = ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø Môđun: w bv 2.a 2.180,67 m 5,78(mm) z q 50 12,5 = = = + + Theo tiêu chuẩn chọn m 6,3(mm) = . Tính l ại khoảng cách trục: ( ) ( ) bv w m. q z 6,3. 12,5 50 a 196,88(mm) 2 2 + + = = = Cần phải dịch chỉnh: chọn khoảng cách trục tiêu chuẩn: ( ) w a 200 mm = Hệ số dịch chỉnh: ( ) ( ) ( ) w bv a x 0,5 q z m 200 x 0,5 12,5 50 0,5 0,7;0,7 6,3 = - + Þ = - + = Î - Vậy khoảng cách trục chính xác: ( ) w a 200 mm 0,2(m) = = . Thông s ố hình học của trục vít: Đường kính vòng chia: tv d m.q 6,3.12,5 78,75(mm) = = = . Đường kính vòng lăn: ( ) ( ) wtv d m q 2.x 6,3. 12,5 2.0,5 85(mm) = + = + = Đường kính vòng đỉnh: atv tv d d 2.m 78,75 2.6,3 91,35(mm) = + = + = Đường kính vòng đáy: ftv tv d d 2,4.m 78,75 2,4.6,3 63,63(mm) = - = - = Góc nâng ren: 0 tv z 2 γ arctg arctg 9 5' q 12,5 = = = Chiều dài phần cắt ren: tv bv b (11 0,06.z ).m (11 0,06.50).6,3 88,2(mm) ³ + = + = Thông số hình học của bánh vít: Đuờng kính vòng chia: bv bv d m.z 6,3.50 315(mm) = = = Đường kính vòng đỉnh: ( ) ( ) abv bv d d 2m 1 2.x 315 2.6,3. 1 2.0,5 334(mm) = + + = + + = Đường kính vòng đáy: fbv bv d d 2,4.m 2.x.m 78,75 2,4.6,3 2.0,5.6,3 306,18( mm) = - + = - + = Đường kính lớn nhất: aMbv abv tv 6.m 6.6,3 d d 334 343,45(mm) z 2 2 2 £ + = + = + + (chọn aMbv d 340(mm) = Chiều rộng: bv atv b 0,75.d 0,75.91,35 68,5(mm) £ = = (chọn bv b 60(mm) = . . bv P 2,64(kW). = Mômen trên bánh vít: bv T 52 5363,7(N.mm) 52 5,36(N.m) = = Tỉ số truyền: tv u 25 = . Số vòng quay trục vít: tv n 1200 = (v/ph) Số vòng quay bánh vít: bv n 48 = (v/ph) Tuổi. bộ truyền: cấp 8. Vì s v 5 < nên chọn: Vật liệu bánh vít: đồng thanh không thiếc Br AlFe9-4 có ch b σ 200(MPa),σ 400(MPa) = = Vật liệu trục vít thép 45 tôi đạt HRC > 45, mài và đánh. phép: Bánh vít kém bền hơn trục vít nên ta tính toán cho bánh vít. Ứng suất tiếp xúc cho phép: Bánh vít b ằng đồng thanh không thiếc có: [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) H s H H σ 276 300 25. v σ 276 300 25. 4 σ