CHƢƠNG 10 TRUYỀN ĐỘNG VÍT – ĐAI ỐC 10.1 Khái Niệm Chung Cấu tạo – công dụng: Truyền động vít – đai ốc dùng để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến nhờ tiếp xúc ren vít (thường thép) đai ốc (thường đồng thau) Có trường hợp biến đổi chuyển động vít –đai ốc: - Vít quay, đai ốc tịnh tiến (cơ cấu chạy dao máy tiện) - Vít quay tịnh tiến, đai ốc đứng yên (bàn kẹp, máy ép) - Đai ốc quay, vít tịnh tiến (cơ cấu nâng) Nói chung, truyền động vít – đai ốc sử dụng cần lượng dịch chuyển dọc trục xác, nhỏ, lực lớn Phân loại: theo tiết diện ren, có loại: hình thang (phổ biến), hình chữ nhật, hình tam giác 3 Các thông số hình học chủ yếu: - Bước ren: pr (mm) - Số đầu mối ren: Z - Bước đường xoắn ốc pz = Z pr - Đường kính ngoài: d, D - Đường kính trong: d1 , D1 - Đường kính tring bình: d2 , D2 - Góc tiết diện ren: α = 60o - Góc nâng ren: tg  pz  d Đặc tính động học ren: dh p z pr  z  d 2. 2.  mm / rad  gọi đặc tính động học ren Bảng thông số ren hình thang: Đường kính Bước ren P Đường kính trung Đường kính bình d2 d1 30,5 28,5 29 25 10 27 21 38,5 36,5 d 32 40 50 37 33 10 35 29 48,5 46,5 46 41 12 44 37 10.2 Cơ Sở Tính Toán Truyền Động Vít – Đai Ốc: Lực tác dụng: a) Trường hợp vít quay, đai ốc tịnh tiến: tác dụng lên vít momen T đai ốc tạo lực dọc trục Fa với quan hệ: T  Fa d2 tg     '  b) Trường hợp vít chuyển động tịnh tiến, đai ốc quay: Fa  2.T d tg     '  ' = arctg f ' , f ' = 1.15 f Hiệu suất truyền động: Vít quay, đai ốc tịnh tiến:   tg tg     ' Đai ốc quay, vít tịnh tiến:   tg     ' (γ ≤ ρ’: tự hãm) tg Vận tốc – tỉ số truyền qui ƣớc: - Vận tốc tịnh tiến vít: V - z pz n m/s 60.1000 Tỉ số quy ước: Gọi Sv quãng đường dịch chuyển điểm vành vô lăng, Sd quãng đường dịch chuyển vít (hoặc đai ốc) Tỉ số truyền qui ước u Sv  d v (có giá trị lớn)  Sd z pr Ta có  Fa pz F  a  Fa  u..Ft Ft  dv Ft u 10.3 Tính Toán Truyền Động Vít – Đai Ốc Chỉ tiêu tính: độ bền mòn ren; độ bền trục vít; độ ổn định uốn dọc trục vít Tính theo độ bền mòn ren: Điều kiện áp suất bề mặt ren: p   p   p  K d Fa   p  d2 h.x Kd : hệ số tải động h: chiều cao làm việc ren  h   h pr  x: số vòng ren làm việc (x = H/pr) với H chiều cao đai ốc pr  H x  p'  K d Fa H   p ' đặt  H    1,  2,5   d  h H d2 d2  K d Fa   h  H  p  Tính kiểm nghiệm độ bền vít: Vít xem chịu lực phức tạp (nén, xoắn) Điều kiện bền:  td    3    Tính kiểm nghiệm ổn định: S0  Fth   So    Fa Bài Tập 1) Bộ truyền vít – đai ốc máy ép tay tạo lực dọc Fa = 39000 N, cho biết ψh = 0.5; ψH = 1.5; Kd = 1; [p’]= 10 MPa; z = a) Dựa vào độ bền mòn ren xác định d2 , chọn tiêu chuẩn, xác định p, d2 , d1 (ren hình thang) b) Kiểm tra điều kiện tự hãm c) Tính hiệu suất d) Xác định số vòng ren làm việc x 2) Cơ cấu ép vít có dv = 300 mm, lực Ft = 50 N, vít có d = 40 mm; bước ren p = mm, số mối ren z = 2, hệ số ma sát f = 0.1 a) Tính tỉ số truyền qui ước; hiệu suất b) Tính lực Fa c) Lấy Kd = 1; đai ốc đồng thau Xác định x để đảm bảo điều kiện bền mòn 3) Cơ cấu ép vít có momen tác dụng vào vô lăng T = 290000 N.mm; d2 = 46 mm; Z1 = 1; bước vít p = mm, f = 0.1 a) Tính Fa? b) Cho V = 0.015 (m/s) Tính n = ? 4) Cho trước thông số vít: số mối ren z1 = 1, bước ren p = mm, đường kính d = 24 mm, đường kính trung bình d2 = 23 mm, áp suất cho phép [p] = MPa, hệ số ψh = 0.5; ψH = 2, hệ số ma sát cặp ren vít f = 0,12 Xác định: a) Tính Fa lớn tạo vít b) Chiều dài l tay quay theo giá trị Fn vừa tìm Cho biết lực tác dụng lên đầu tay quay Ft = 200 N 5) Động truyền chuyển động công suất qua hộp giảm tốc truyền vít me – đai ốc đến bàn (hình vẽ) Vận tốc bàn v = 0.0262 m/s Kích thước vít với mối ren (ren vuông) cho hình Hệ số ma sát ren f = 0.12 Công suất động P = 7.5 kW, số vòng quay n = 1450 vg/ph Hiệu suất hệ thống truyền động từ động đến vít η = 0.9 a) Xác định tỉ số truyền u hộp giảm tốc lực Fa bàn b) Xác định hiệu suất truyền vít me – đai ốc Phân tích ảnh hưởng số mối ren z1 đến hiệu suất c) Với tỉ số truyền hộp giảm tốc u = 10…20 ta sử dụng hộp giảm tốc cho hình ? Vẽ sơ đồ hộp giảm tốc Chọn loại (dạng) cho nối trục hình  ... Toán Truyền Động Vít – Đai Ốc: Lực tác dụng: a) Trường hợp vít quay, đai ốc tịnh tiến: tác dụng lên vít momen T đai ốc tạo lực dọc trục Fa với quan hệ: T  Fa d2 tg     '  b) Trường hợp vít. .. vít chuyển động tịnh tiến, đai ốc quay: Fa  2.T d tg     '  ' = arctg f ' , f ' = 1.15 f Hiệu suất truyền động: Vít quay, đai ốc tịnh tiến:   tg tg     ' Đai ốc quay, vít tịnh tiến:... 1450 vg/ph Hiệu suất hệ thống truyền động từ động đến vít η = 0.9 a) Xác định tỉ số truyền u hộp giảm tốc lực Fa bàn b) Xác định hiệu suất truyền vít me – đai ốc Phân tích ảnh hưởng số mối ren