THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO BÀN MÁY CNC

THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO BÀN MÁY CÁCĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ MÃ ĐỀ : VCK0210 THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO BÀN MÁY CNC Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Giang Nam Sinh viên thực hiện : Vũ Ngọc Thành Trung MSSV : 20184642 Lớp : CĐT04 K63 1 lOMoARcPSD|12181788TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ MÃ ĐỀ : VCK0210 THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO BÀN MÁY CNC Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Giang Nam Sinh viên thực hiện : Vũ Ngọc Thành Trung MSSV : 20184642 Lớp : Chữ ký của GVHD : 2 lOMoARcPSD|12181788LỜI MỞ ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa, phát triển khoa học kĩ thuật là vấn đề quan trọng và cần sự quan tâm lớn. Mỗi ngành như cơ khí, điện tử, tin học đều có nền tảng khoa học sản phẩm đặc trưng riêng. Tuy vững chắc và tạo ra các nhiên, yêu cầu của thời đại đặt ra yêu cầu cao hơn về cách hoạt động của máy móc, yêu cầu máy móc cần phải gọn nhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển hơn và thông minh hơn. Việc sử dụng máy móc để thay thế sức lao động của con người là một xu hướng tất yếu để tăng năng suất lao động, tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng cao. Máy CNC là một tiến bộ phát triển vượt bậc của nền công nghiệp. Sự xuất hiện của máy CNC thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng được dễ dàng thực hiện và một lượng lớn các thao tác của con người được giảm thiểu. Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất đã nhanh chóng làm thay đổi quá trình sản xuất công nghiệp. Các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường tạo nên sự chính xác và chất lượng ngày càng cao. Máy CNC phổ biến hiện nay như: máy tiện CNC, máy phay CNC, máy cắt laze, máy cắt dây CNC... Sự tiến bộ của kỹ thuật, trí thông minh nhân tạo, điều khiển số tạo ra những máy CNC có nhiều trục chính như 3, 6 trục chính chuyển động ngày càng linh hoạt và khéo léo. Bài báo cáo này sẽ trình bày chủ yếu về máy phay CNC có 3 trục chính. Đồ án thiết kế cơ khí này, em sẽ tìm hiểu về quá trình tính toán và thiết kế hệ thống dẫn hướng máy phay CNC. Nhiệm vụ chính là tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống vít me bi, hệ thống ray dẫn hướng, ổ bi và động cơ điều khiển cho các trục X, Y. Do kiến thức còn hạn hẹp và lần đầu tìm hiểu đồ án, bản báo cáo này khó tránh khỏi những thiếu sót nên em rất mong muốn có được sự góp ý của thầy cô. Lời cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Giang Nam bởi sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình để em hoàn thành bản báo cáo đồ án này. 3 lOMoARcPSD|12181788MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................3 Chương I: Tổng quan đề tài thiết kế bàn máy CNC………………………...6 Phần I: Chọn máy tham khảo………………………………………...6 Phần II: Phân tích động học máy tham khảo………………………..8 Phần III: Các cơ cấu đặc biệt…………………………………...…...17 Chương II: Tính toán hệ thống dẫn động bàn máy CNC…………………22 PHẦN I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VÍT ME.........................................................25 1.1 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy X........................................................25 1.1.1 Các thông số đầu vào........................................................................25 1.1.2 Bước vít me(l)..................................................................................27 1.1.3 Lực cắt chính của máy(Fm)..............................................................27 1.1.4 Chọn kiểu bi...........................................................................................30 1.1.5 Chọn trục vít..........................................................................................31 1.2.1 Cơ sở tính toán.......................................................................................37 1.2.2. Tính toán tải trọng làm việc..............................................................40 1.2.3. Tính toán tải trọng tương đương.......................................................43 1.2.4. Tính toán tải trọng trung bình...........................................................44 Tính toán tải trọng tương đương.....................................................................49 1.3. Tính chọn động cơ dẫn động trục X..................................................................51 1.3.1 Momen phát động tác dụng lên trục X...............................................51 Các thông số đầu vào......................................................................................51 1.4. Tính toán và lựa chọn động cơ..............................................................52 1.5 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy Y.........................................................53 1.5.2 Lực cắt chính của máy(Fm)...................................................................54 1.5.3 Chọn kiểu bi.....................................................................................57 1.5.4 Chọn trục vít.....................................................................................58 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG....................................63 2.1.1. Cơ sở tính toán......................................................................................64 4 lOMoARcPSD|121817882.1.2 Tính toán tải trọng làm việc..............................................................67 2.1.3 Tính toán tải trọng tương đương.......................................................70 2.1.4 Tính toán tải trọng trung bình...........................................................71 2.1.5 Tính toán các lực riêng rẽ.................................................................74 Tính toán tải trọng tương đương.....................................................................76 2.2 Tính chọn động cơ dẫn động trục Y..................................................................77 2.2.1 Momen phát động tác dụng lên trục X...............................................77 2.2.2. Các thông số đầu vào............................................................................78 2.2.3 Tính toán và lựa chọn động cơ............................................................78 Chương III: Thiết kế bản vẽ lắp và mô phỏng………………......………….83 Kết luận…………………………………………………………………..……84

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Máy CNC là một tiến bộ phát triển vượt bậc của nền công nghiệp Sự xuất hiệncủa máy CNC thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng được dễ dàng thực hiện vàmột lượng lớn các thao tác của con người được giảm thiểu Việc gia tăng tự động hóatrong quá trình sản xuất đã nhanh chóng làm thay đổi quá trình sản xuất công nghiệp.Các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường tạo nên sự chính xác và chấtlượng ngày càng cao Máy CNC phổ biến hiện nay như: máy tiện CNC, máy phayCNC, máy cắt laze, máy cắt dây CNC Sự tiến bộ của kỹ thuật, trí thông minh nhântạo, điều khiển số tạo ra những máy CNC có nhiều trục chính như 3, 6 trục chínhchuyển động ngày càng linh hoạt và khéo léo Bài báo cáo này sẽ trình bày chủ yếu vềmáy phay CNC có 3 trục chính.

Đồ án thiết kế cơ khí này, em sẽ tìm hiểu về quá trình tính toán và thiết kế hệ

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

Chương I: Tổng quan đề tài thiết kế bàn máy CNC……… 6

Phần I: Chọn máy tham khảo……… 6

Phần II: Phân tích động học máy tham khảo……… 8

Phần III: Các cơ cấu đặc biệt……… … 17

Chương II: Tính toán hệ thống dẫn động bàn máy CNC………22

PHẦN I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VÍT ME 25

1.1 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy X 25

1.1.1 Các thông số đầu vào 25

1.1.2 Bước vít me(l) 27

1.1.3 Lực cắt chính của máy(Fm) 27

1.1.4 Chọn kiểu bi 30

1.1.5 Chọn trục vít 31

1.2.1 Cơ sở tính toán 37

1.2.2 Tính toán tải trọng làm việc 40

1.2.3 Tính toán tải trọng tương đương 43

1.2.4 Tính toán tải trọng trung bình 44

Tính toán tải trọng tương đương 49

1.3 Tính chọn động cơ dẫn động trục X 51

2.1.2 Tính toán tải trọng làm việc 67

2.1.3 Tính toán tải trọng tương đương 70

2.1.4 Tính toán tải trọng trung bình 71

2.1.5 Tính toán các lực riêng rẽ 74

Tính toán tải trọng tương đương 76

2.2 Tính chọn động cơ dẫn động trục Y 77

2.2.1 Momen phát động tác dụng lên trục X 77

2.2.2 Các thông số đầu vào 78

2.2.3 Tính toán và lựa chọn động cơ 78

Chương III: Thiết kế bản vẽ lắp và mô phỏng……… ………….83

Kết luận……… ……84

Chương I: Tổng quan đề tài Thiết kế bàn máy CNC

Phần I: Chọn máy tham khảo I.1 Bảng thông số

Thông số Máy Tham Khảo 1

(SINUMERIK 808D)

Máy Tham Khảo 2 (SINUMERIK 828D)

Máy yêu cầu

I.2 Catalog Máy tham khảo

Phần II: Phân tích động học máy tham khảo

II.1 Truyền dẫn chính (Tạo chuyển động cắt)

Sử dụng động cơ một chiều, xoay chiều để có thể điều khiển vô cấp tốc độ của động cơ Các loại động cơ này có đặc điểm là thay đổi số vòng quay đơn giản, mômen truyền tải cao, khi thay đổi lực tác dụng số vòng quay vẫn giữ không đổi.

Truyền động chính của máy CNC phải truyền công suất cắt cần thiết bởi các động cơ truyền động tương ứng qua trục công tác để gia công chi tiết thích hợp Ngoài ra còn có tổn thất do ma sát thường gặp trong bộ phận cơ khí mà độ tác động về mặt kích thước của nó phải được xác định cho máy CNC Độ ổn định cao về mặt truyền động được đặt ra, mặc dù lực gia công cao nhưng mômen quay ở mọi vị trí phải được ổn định Đồng thời phải có đủ động lực để làm chủ

sự thay đổi nhanh chóng của tốc độ cắt và không bị rung động

Máy sử dụng động cơ điện ba pha Bất lợi về điều khiển số vòng quay phức tạp đã được bỏ qua thay vào đó là giá thành cao bởi điều khiển bằng điện tử Ngày nay chủ yếu sử dụng bộ biến tần để điều khiển động cơ 3 pha.

Trục công tác được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo khả năng thay đổi tối đa của các thiết bi kẹp Trong máy CNC trục công tác cũng như các bộ phận khác được chế tạo chắc chắn hơn so với máy công cụ thông thường vì gia tốc nhanh hơn (10 đến 40m/s²) và công suất cắt cao hơn.

II.1.2 Sơ đồ động học truyền dẫn chính.

II.2 Truyền dẫn chạy dao (Tạo chuyển động tạo hình)

II.2.1 Truyền động các trục

Trong máy công cụ CNC, NC sử dụng động cơ bước, động cơ Servo để điều khiển các trục chuyển động (X,Y,Z) Mỗi một trục có gắn một động cơ riêng để hoạt động tách biệt Thông thường các hộp tốc độ chỉ có từ 1–2 cấp Truyền dẫn cho trục chính trước đây thường sử dụng động cơ một chiều để có thể điều khiển vô cấp tốc độ của động cơ Ngày nay người ta có thể sử dụng động cơ ba pha với bộ điều khiển điện tử có nhiều lợi thế hơn so với động cơ một chiều Trục chính được dẫn động bởi một động cơ servo trục chính (trục Z) điều khiển được, được điều khiển và điều chỉnh bởi bộ điều khiển CNC, có khả năng cho ra tốc độ quay bất kì trong giới hạn thiết kế của máy Chuyển động theo trục

Z của máy do cụm trục chính thực hiện, dẫn động nhờ một động cơ servo trục Z thông qua bộ truyền vitme đai ốc bi, được điều khiển và điều chỉnh bởi bộ điều khiển CNC kín, có phản hồi.

Bàn máy của máy phay CNC thông thường có hai khả năng chuyển động theo

2 trục X và Y, được dẫn động nhờ các động cơ servo, thông qua bộ truyền động vitme bi, được điều khiển và điều chỉnh tốc độ bởi bộ điều khiển CNC kín có phản hồi.

II.2.2 Động cơ Servo

Động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín Tín hiệu

ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển Khi động cơ quay, vận tốc và

vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này Nếu có bất kỳ lí do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác.

Loại động cơ này có một số đặc điểm chung như sau:

II.2.3 Truyền động đai

Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo, chúng truyền mômen xoắn và tốc độ giữa các trục Trục chính loại này được truyền chuyển động từ một động cơ bên ngoài thông qua bộ truyền đai răng hoặc đai thang Loại này được dùng phổ biến trên các máy gia công truyền thống.

Hiệu suất của trục chính dẫn động đai đạt khoảng 95% Trục chính dẫn động đạt tốc độ quay 15.000 vòng/phút Truyền mô men xoắn tốt ở tốc độ thấp (1000 vòng/phút) tùy thuộc vào loại đai và tỉ số truyền.

Truyền động đai rất linh hoạt và chúng được dùng cho một dải rộng lớn nhiều công việc khác nhau với các yêu cầu giữa mô men xoắn cao/tốc độ quay thấp và

mô men xoắn thấp/tốc độ quay cao Tuy nhiên truyền động này có nhược điểm chính là:

+ Bị giãn nở nhiệt đáng kể so với các truyền động khác.

+ Độ kéo căng của đai gây nên một lực hướng kính lên trục, gây nên tải trên các ổ đỡ.

+ Gây nhiều tiếng ồn hơn do sự chuyển động của đai.

II.2.4 Sơ đồ động học truyền dẫn chạy dao

II.2.5 Phương trình động học truyền dẫn chạy dao

Trong mâm dao, việc thay đổi dao diễn ra bằng cách sử dụng một hệ thống

kẹp cũng được gọi là tay đòn Sự thay đổi diễn ra với một thiết bị kẹp hai tay sau khi một dao mới đã được gọi trong chương trình NC như sau:

Định vị dao mong muốn trong ổ dao vào vị trí thay dao; Đưa trục chính vào vị trí thay đổi;

Xoay tay kẹp dao cũ trong trục chính vào vị trí trước đó và đến vị trí dao mới trong ổ dao và trả lại thiết bị kẹp dụng cụ vào vị trí ban đầu.

Trong thiết bị thay dao, việc thay dao được thực hiện với sự trợ giúp của một

hệ thống cần gạt gọi là cần thay dao (hình 14) Việc thay đổi dao với sự giúp đỡ của cần gạt kép sau khi có một dao mới trong chương trình NC được gọi như sau:

Lưu đồ 8 bước thay dao

Bước 1: Trục chính về mặt phằng thay dao, xoay định hướng góc then.

Phần III: Các cơ cấu đặc biệt III.1 Bộ truyền Vít me – Đai ốc bi

III.1.1 Kết cấu

Kết cấu bộ truyền vít me - đai ốc bi hình trên bao gồm trục vít me, đai ốc, dòng bi Vít me được nối trực tiếp với động cơ hoặc thông qua bộ truyền động (đai, xích, bánh răng…) Khi động cơ quay ,vít me quay, làm cho đai ốc di chuyển dọc theo trục vít me Đai ốc được gắn chặt với bàn X,Y làm cho bàn chuyển động tịnh tiến theo X,Y Tốc độ di chuyển của bàn X,Y phụ thuộc vào tốc độ động cơ và bước ren của trục vít, một vòng quay của động cơ sẽ làm cho đai ốc di chuyển được một đoạn bằng bước ren của trục vít Tiếp xúc giữa đai ốc

và vít me là tiếp xúc lăn, điều này đem đến một ưu điểm đó là chỉ cần một lực quay rất nhỏ đã có thể làm cho đai ốc chuyển động.

4 Vành nhựa chắn bi: thường được làm bằng nhựa để chặn các bụi bẩn trong quá trình làm việc Vành nhựa được chế tạo cùng bước ren với bước trên trục vít và đai ốc bi

5 Đường hồi bi: Các viên bi di chuyển bên trong rãnh ren của ổ bi và được tuần hoàn thông qua các loại cơ chế trả về khác nhau Nếu bi không có cơ chế trả lại (hồi bi) thì nó sẽ rơi ra khỏi đầu ổ bi khi chúng đến cuối ổ Vì vậy có 2 kiểu đường hồi bi : là đường hồi bi ngoài và hồi bi trong Đường hồi bi ngoài là các viên bi được hồi về bên đối diện nhờ ống hồi bi đặt bên ngoài thân của đai ốc bi Kiểu hồi bi này dễ sửa chữa hơn kiểu hồi bi trong Đường hồi bi trong là các viên bi được hồi liên tục qua rãnh hồi bi nằm phía trong thân đai ốc bi Loại này rất khó tháo lắp, khó sửa

Bộ truyền vít me, đai ốc: Biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy Loại vít me đai ốc bi: là loại vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc lăn.

Các dạng prôfin ren của vít me và đai ốc như sau:

- Dạng chữ nhật (hình b), dạng hình thang (hình c), dạng nửa cung tròn

và dạngrãnh (dạng cung nhọn) Dạng chữ nhật và dạng prôfin ren hình thang có khả năng tải thấp, chỉ dùng khi máy có khả năng chịu tải trọng chiều trục bé và độ cứng vững không cao

- Dạng nửa cung tròn (hình d) được sử dụng phổ biến nhất, bán kính rãnh r2 gần bằng bán kính viên bi R1 sẽ giảm tối đa ứng suất tiếp xúc,

có thể chọn r2/r1=0,95÷0,97, giá trị r2/r1 sẽ làm tổn thất do ma sát 1 cách rõ rệt Tại góc tiếp xúc bé thì bộ truyền có độ cứng vững bé và khả năng tải bé, lực hướng kính sẽ lớn Do tăng góc tiếp xúc thì khả năng đảo và độ cứng vững truyền động tăng và hạ thấp tổn thất do ma

III.1.3 Ưu điểm Bộ truyền Vít me – Đai ốc bi

III.2 Đường dẫn hướng

Hệ thống Băng dẫn hướng: Có nhiệm vụ dẫn hướng chuyển động cho các bàn máy X,Y và chuyển động lên xuống theo trục Z của trục chính.Người ta sử dụng thanh trượt hình chữ I hoặc kiểu máng trượt Yêu cầu: Tổn hao ma sát nhỏ, khe hở nhỏ, bôi trơn tốt, đáp ứng gia tốc lớn.

Trong các máy phay CNC đường dẫn hướng được ưu tiên sử dụng các cặp ma sát lăn được Modun hóa và tiêu chuẩn hóa nhằm tăng khả năng dịch chỉnh nhỏ, chính xác, tránh được hiện tượng trượt kiểu bước nhảy.

III.3 Cơ cấu Tháo, Kẹp dao bằng khí nén và lò xo

Hệ thống kẹp và tháo dụng cụ của máy phay CNC được tích hợp trên trục chính với nguồn năng lượng tháo dụng cụ là khí nén và khép chặt bằng hệ thống

Chương II Tính toán hệ thống dẫn động bàn máy phay CNC

II.1.1 Quy trình tính toán

II.1.2 Điều kiện làm việc

Loại máy CNC: máy phay

- Chế độ cắt thử nghiệm: phay mặt đầu, 6 lưỡi cắt, D = 80mm, JIS, S45C, Grade 4040, v = 100 m/phút, t = 1,2 mm, F = 900 mm/phút.

- Khối lượng lớn nhất của chi tiết gia công:M = 300 kg

- Khối lượng bàn máy X: Mx = 200kg

- Khối lượng bàn máy Y: My = 140kg

- Vận tốc chạy lớn nhất khi không gia công : V1 = 20m/ph = 0,33m/s

- Vận tốc chạy lớn nhất khi gia công : V2 = 12m/ph = 0,2 m/s

- Gia tốc hoạt động lớn nhất của hệ thống : a = 0,5g = 4,9m/s2

- Thời gian hoạt động : 05 – 07 năm ( Lt =20000h)

Tính toán trên phần mềm Sandvik:

Kết quả:

Các kết quả thu được:

+ Cutting Speed (Vc): 215 m/min

PHẦN I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VÍT ME

1.1 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy X.

1.1.1 Các thông số đầu vào

- Loại máy CNC : Phay

- Chế độ cắt thử nghiệm tối đa SVT :

+ Lượng chạy dao phút: F=900mm/ph

- Khối lượng lớn nhất của chi tiết: M=300 kg

- Trọng lượng bàn gá trục X : M = 200 kg

- Độ chính xác lặp : ±0,005mm

- Độ lệch truyền động : ±0,02mm

- Hệ số ma sát tại đường hướng : � =0,1

- Vùng hoạt động lớn nhất: Lxmax = 550mm, Lymax = 400mm

- Gia tốc trọng trường: g = 9,8m/s2

Các máy phay CNC có tốc độ quay của vitme không quá lớn hay tốc độ dịch chuyểncủa bàn máy là không lớn nhưng để đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng sảnphẩm cao khi gia công trên máy CNC thì hệ thống dẫn hướng yêu cầu độ chính xáccao Do đó lựa chọn kiểu lắp ổ đỡ chung cho vitme dẫn động 2 bàn máy là kiểu lắp 2đầu lắp chặt (fix - fix):

f=21,9

 Lượng chạy dao răng ( f z ) là lượng dịch chuyển của chi tiết trong thời gian

1 răng (1 lưỡi cắt) của dao phay ăn vào kim loại:

 Khi tăng tốc về bên phải : F5=−μmg−ma−f

*Thay số liệu vào các biểu thức tính toán lực dọc trục ta được bảng số liệu lựcdọc trục tác dụng lên trục X: Với m không tải = 200kg , m có tải = 500kg

F1(kgf)

F2(kgf)

F3(kgf)

F4(kgf)

F5(kgf)

F6(kgf)

F7(kgf)

F8(kgf)

1 1 1 2 2 2 n n n 3

n=Nmax 1 ∗Tmax 1+ Nmax2∗Tmax2

fslà hệ số bền tĩnh, với máy công cụ fs 1,5 3 , chọn fs 2

fw là hệ số tải động, lựa chọn theo bảng sau:

Chiều dài trục vít me sau khi chọn trục:

Lx = tổng chiều dài dịch chuyển + chiều dài đai ốc + chiều dài vùng thoát

1.10 60

Đường kính trục vít : d rx =

2 7

.10

n L f



=

2 7 1600.1300

.10 15,1



= 12,5mm < 38,05 mm => Do vậy , trục vit-me đảm bảo an toàn

Với kiểu lắp ổ đỡ này, ta có hệ số phụ thuộc thông số lắp ghép như sau:

f = 21,9

2.2.1.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước ổ lăn

Hình 2.1.Thông số 2 ổ bi đỡ - chặn 7407 BCBM

Thông số tải trọng là:

- Co = 38 kN

- C = 60,5 kN

Suy ra: F aB = 4656 N.

- Với ổ C: ∑F´aC = F´sC + F´am 0,5 = -1861,6 +5589.0,5 = 933 N ¿ FsC

Suy ra: F aC = 1861,6 N

Vậy Fa = max(FaA, FaB, FaC) = 4656 N

Khả năng tải động: C = Q L m1 Với ổ lăn bi ta có m = 3

C = 3636 192013 = 45,2 kN < 60,5 kNKhả năng tải tĩnh: Co = Qo L m1

Hình dạng của ray dẫn hướng

Để có được một mô hình phù hợp nhất cho các điều kiện dịch chuyển của hệ thốngray dẫn hướng thì khả năng chịu tải và tuổi thọ của mô hình phải được chú trọng nhất

Để xác định, kiểm nghiệm khả năng tải trọng tĩnh danh nghĩa, tải trọng tươngđương thì việc đánh giá qua giá trị Co (tải trọng động định mức) là khả quan và chínhxác hơn cả

Tuổi thọ có thể thu được bằng cách tính

toán trên cơ sở lý thuyết bằng công thức thực

nghiệm dựa trên việc đánh giá thông qua tải

trọng động danh nghĩa

1.2.1 Cơ sở tính toán

a.Hệ số tải tĩnh C0

đặt theo giới hạn tải trọng tĩnh cho

phép Sự biến dạng tập trung không

đổi sẽ tăng giữa kênh dẫn và bi lăn khi ray dẫn hướng nhận tải trọngthừa hay chịu va đập diện rộng Nếu độ lớn của biến dạng vượt quágiới hạn cho phép, nó sẽ cản trở sự di trượt của ray dẫn hướng

+C0: tải trọng tĩnh định mức(N)

+P : tải trọng làm việc tính toán(N)

thường và máy công cụ cho trong bảng bên dưới:

d.Hệ số tải trọng động định mức C

Thậm chí khi các ray dẫn hướng như nhau được sản xuất theo cùng một cách vàchịu tác dụng dưới điều kiện như nhau, tuổi bền dịch vụ cũng khác nhau Vậy nên,tuổi bền dịch vụ được sử dụng như một chỉ tiêu xác định tuổi bền của hệ thống raydẫn hướng Tải trọng định mức động C được sử dụng để tính toán tuổi bền dịch vụ khi

hệ thống ray dẫn hướng chịu tải Tải trọng định mức động C được xác định như mộttải trọng có hướng và độ lớn khi nhóm các ray dẫn hướng làm việc cùng điều kiện,tuổi bền trung bình cuả ray dẫn hướng là 50 km( nếu bộ phận lăn là bi )

e.Tính toán tuổi bền danh nghĩa L

Tuổi bền danh nghĩa của ray dẫn hướng chịu ảnh hưởng của tải trọng làm việcthực tế Tuổi bền danh nghĩa có thể được tính toán dựa trên tải trọng động định mức

và tải trọng làm việc thực tế Tuổi bền của hệ thống ray chịu ảnh hưởng lớn của hệ sốmôi trường như độ cứng vững của đường ray , nhiệt độ môi trường , điều kiện chuyểnđộng Vì vậy, những thông số này có trong tính toán tuổi bền danh nghĩa Công thứctính ứng với