BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 7

TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT

Mục tiêu

Cấu tạo, phân loại trục vít – bánh vít

Thông số hình học

Thông số động học, động lực học

1

Tính toán bộ truyền

 Truyền động trục vít – bánh vít truyền 2 trục chéo nhau

2

7.1 Cấu tạo, phân loại, phạm vi sử dụng

 Phân loại

Tùy hình dạng mặt chia trục vít

3

Trục vít trụ Trục vít Globoid

Tùy hình dạng ren trục vít

4

Archimède Convolute Thân khai

Tùy số mối ren trục vít

Trục vít một mối ren

Trục vít nhiều mối ren

5

Z1max =6

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

6

Giá thành đắt

Phạm vi sử dụng

Bộ truyền công suất bé, trung bình

Cơ cấu phân độ

7

Các máy nâng (tự hãm)

7.2 Thông số hình học

8

Trục vít

9

Bánh vít

200

Góc biên dạng ren 

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

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

7.3 Thông số động học, động lực học

Thông số động học

n

Z

1

u

Bánh vít

n 2

2 Z 1

Tỷ số truyền

V 1

 d n . . 1 1 60000

V 2

 . d n . 2 2 60000

12

Vận tốc vòng

2

q

.

m n . 1

V s

2 V 1

2 V 2

V 1  cos

2 Z 1 19500

13

Vận tốc trượt

tg

 tg  '   

Hiệu suất bộ truyền

 0,9 0,95

tg

 tg     '

  '

'

Kể mất mát do khuấy dầu

 arctg f

14

’ : góc ma sát thay thế

T 2

T u 1. .

15

Động lực học

 F tg   '

F t

1

2.

t

F t

1

F a

2

T 2. 1 d 1

F t

2

F a 1

T 2. 2 d

2

F n

F t 2   .cos

cos

F r

1

F r

2

F tg . 2 t

 F tg . t 2  cos

16

 Trục vít

7.4 Vật liệu chế tạo trục vít-bánh vít

Thép C45: tôi bề mặt  (4048)HRC

 Bánh vít

Thép 20, 15: thấm than

Nếu Vs>5m/s : đồng thanh thiếc

Nếu 2m/s

17

Nếu Vs<2m/s : gang xám, gang biến tính

7.5 Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán

Dính

Mòn

18

Tróc rỗ bề mặt

7.5.1 Ứng suất cho phép

Ứng suất tiếp xúc

Mpa)

]

76,0(

)9,0

CK

[  H

b

HL

v

Bánh vít chế tạo đồng thanh thiếc (b < 300

b:: giới hạn bền kéo (T285)

Cv:: hệ số xét ảnh hưởng vs (T285)

19

KHL:: hệ số tuổi thọ

4

N

i

8

N

60

HE

tn ii

K  HL

i

1 

T 2 T 2

HE

  

  

Hệ số tuổi thọ 710 N

NHE: số chu kỳ làm việc tương đương

Nếu NHE2,6.108  NHE=2,6.108

ni, T2i, ti: số vòng quay, môment xoắn, thời

20

gian làm việc

T2i: môment lớn nhất

Bánh vít chế tạo đồng thanh không thiếc

(

276

300 )

v25

 [ ] H

s

(b > 300 Mpa)

176(

...

200

)

v35

 [ ] H

s

21

Bánh vít chế tạo bằng gang

Ứng suất uốn

9

]

25,0(

08,0

)

 [ F

 ch

 b

610 N

FE

Bánh vít đồng thanh, quay 1 chiều

4

N

i

N

60

HE

tn ii

i

1 

T 2 T 2

  

  

22

ch, b:: giới hạn chảy, bền (T285)

NHE: số chu kỳ làm việc tương đương

Nếu NHE2,6.108  NHE=2,6.108

ni, T2i, ti: số vòng quay, môment xoắn, thời

Nếu NHE106  NHE=106

gian làm việc

23

T2i: môment lớn nhất

Bánh vít làm bằng gang

  F

Bánh vít quay 1 chiều  0,12  bF

 bF

Bánh vít quay 2 chiều   0, 075   F

24

bF: giới hạn bền uốn

7.5.2 Tính toán theo độ bền tiếp xúc

H

Ứng suất tiếp xúc (kiểm nghiệm)

 H

  H

480 d

2

T K . 2 d 1

HK

K K  .

KH: hệ số tải trọng tính

K: hệ số tập trung tải trọng

25

K: hệ số tải trọng động

2

3

a

1

w

q Z

T K . 2 H  q Z /

2

170    H

2

  

  

   

   

Thiết kế aw theo ứng suất tiếp xúc

m

2 wa  Z

q

2

26

m: môđun

7.5.3 Tính toán theo độ bền uốn

1, 2.

F

 F

Ứng suất tiếp uốn (kiểm nghiệm)

  F

T Y K . . 2 F d b m . . 2

2

Z

Z 2 3 cos

27

YF: hệ số dạng răng (z tương đương)

1,5.

F

 F

Ứng suất tiếp uốn

  F

T Y K . . 2 F 3 z q m . . 2

1,5.

F

3

m

T Y K . . 2 F   z q  . . 2 F

28

Thiết kế m theo ứng suất uốn

7.5.4 Tính toán nhiệt

t

  t 0

Nhiệt độ dầu bôi trơn khi làm việc 1000.

  t

 P 1 1  . 1

    

K A . T

t0: nhiệt độ môi trường

KT: hệ số thoát nhiệt

29

A: diện tích bề mặt thoát nhiệt : hệ số thoát nhiệt bệ máy

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

7.6 Trình tự thiết kế bộ truyền

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