Chương 11: Tính lò xo tiếp điểm phụ Ta chọn vật liệu thép cacbon nh- lò xo tiếp điểm chính.. Các thông số kỹ thuật nh- đã nêu ở phần trên.. Do cấu tạo của hệ thống tiếp điểm là 1 pha có
Trang 1Chương 11: Tính lò xo tiếp điểm
phụ
Ta chọn vật liệu thép cacbon nh- lò xo tiếp điểm chính Các thông số kỹ thuật nh- đã nêu ở phần trên
1 Tính toán lực lò xo tiếp điểm phụ:
Lực ép tiếp điểm phụ cuối: Ftđfc = Ftđf = 0,4 (N)
Theo trang 154 - quyển 1 ta có lực ép tiếp điểm chính đầu :
Ftđfđ = k Ftđfc
Trong đó: k = (0,5 0,7) chọn k = 0,6
Nên lực ép tiếp điểm phụ đầu: Ftđfđ = 0,6 Ftđfc = 0,6 0,4 = 0,24 (N)
Do cấu tạo của hệ thống tiếp điểm là 1 pha có 2 chỗ ngắt cho nên 1 lò xo theo cấu tạo chịu lực t-ơng ứng 2 tiếp điểm
Vậy Ftđfc = Fmax = 2 0,4 = 0,8 (N)
Ftđfđ = Fmin = 2 0,24 = 0,48 (N)
2 Tính toán đ-ờng kính dây quấn lò xo :
Theo công thức (19 - 6)- quyển 2
[ ]x
k c F 6 , 1
d
δ
Ăí
Trong đó:
d: đ-ờng kính dây dẫn lò xo (mm)
[x] = 580 (N/mm2) : giới hạn cho phép khi xoắn
Trang 2c =12 : là chỉ số lò xo (nó đặc tr-ng cho độ cong của các vùng lò xo)
D: đ-ờng kính trung bình lò xo
k : hệ số xét đến độ cong của dây lò xo
Theo trang 134 - quyển 2 ta chọn : c = 12 k = 1,11
F = Ftđfc = 0,8 (N) : lực ép tiếp điểm phụ cuối
Vậy đ-ờng kính dây quấn lò xo:
Chọn đ-ờng kính dây quấn lò xo d = 0,22 (mm)
Nên đ-ờng kính trung bình của lò xo: D = c d = 12 0,22 = 2,64 (mm)
3 Tính số vòng lò xo tiếp điểm phụ:
Theo công thức (19-7)- quyển 2 ta có số vòng lò xo:
).
vòng ( F c 8
f d G
=
Δ
Trong đó: F = Fmax- Fmin = 0,8 -0,48 = 0,32 (N)
G = 8 103 (N/mm2): môđun tr-ợt
d = 0,22 (mm): đ-ờng kính dây quấn lò xo
f = l = 3 (mm): khoảng lún lò xo
c = 12 Nên số vòng của lò xo tiếp điểm phụ:
).
vòng ( 93 , 11
= 32 , 0 12 8
3 22 , 0 10 80
=
3
Chọn W = 12 (vòng)
Số vòng toàn bộ lò xo:W0 = W + 1 = 12 + 1 = 13 (vòng)
Trang 3+ Chuyển vị trí lớn nhất của lò xo khi ch-a chịu tải tới khi chịu tải max:
Theo công thức (19 - 3)/134- quyển 2:
).
mm ( 54 , 7
= 22 , 0 10 80
8 , 0 12 64 , 2 8
= d
G
F W D 8
3 4
max 3
max
λ
Trong đó: Fmax = 0,8 (N): lực ép tiếp điểm phụ cuối
G = 80 103 (N/mm2): môđun tr-ợt
+ B-ớc của lò xo khi ch-a chịu tải:
Theo công thức (19 - 12/ 136 - quyển 2
).
mm ( 974 , 0
= 12
54 , 7 2 , 1 + 1
= W
2 , 1 + d
=
t λ max
4 Tính chiều dài tự do của lò xo:
Theo công thức (19 - 11) và (19 - 12)- quyển 2 ta có:
l0 = (W0 - 0,5) d + W (t - d)
l0 = (13- 0,5) 0,22 + 12 (0,974- 0,22) = 11,8 (mm)
+ Kiểm nghiệm lại lò xo với độ lún đã chọn
).
mm ( d
G
W F D 8
3 lx
Δ λ
Trong đó: F = Fmax- Fmin = 0,8- 0,48 = 0,32 (N)
).
mm ( 01 , 3
= 22 , 0 10 80
32 , 0 12 64 , 2 8
3 lx
λ
So sánh với độ lún đã chọn f = 3 (mm) là phù hợp.Vậy lò xo đảm bảo độ lún
Kiểm nghiệm ứng suất khi xoắn :
Theo công thức (4 - 28)- quyển 1ta có ứng suất khi xoắn:
Trang 4mm / N ( 13 , 202
= 22 , 0 14 , 3
64 , 2 32 , 0 8
= d
D F 8
3 3
x
π
Δ δ
Vậy x < [x] = 580 (N/mm2) nên lò xo đảm bảo độ bền cơ
iv Tính lò xo nhả:
Ta chọn vật liệu làm lò xo nhả là thép các bon, có các thông
số kỹ thuật nh- lò xo tiếp điểm chính và lò xo tiếp điểm phụ
1 Tính lực lò xo nhả đầu và nhả cuối:
Lực lò xo nhả đầu :
Flxnhđ = kdt (Gđ + Ftđfc + Fms)
Trong đó: kdt = (1,1 1,3) : hệ số dự trữ Chọn k =1,2
Gđ = 6 (N) : trọng l-ợng phần động
Fms = kms Gđ = 0,15 6 = 0,9 (N)
kms = (0,15 0,2) - hệ số ma sát Chọn kms = 0,15
Ftdfc =2 Ftđfc = 2 0,8 =1,6(N): tổng lực lò xo tiếp
điểm phụ cuối
Vậy lực lò xo nhả đầu: Flxnhđ = 1,2 (6 + 1,6 + 0,9) = 10,2 (N)
Tính lực lò xo nhả cuối:
Ta có: Flxnhc = (1,5 2) Flxnhđ
Chọn Flxnhc = 1,6 Flxnhđ = 1,6 10,2 = 16,32 (N)
Do thiết kế công tắc tơ sử dụng 2 lò xo nhả Nên lực tác dụng lên một lò xo nhả là:
Trang 5N ( 1 , 5
= 2
2 , 10
= 2
F
=
F
).
N ( 16 , 8
= 2
32 , 16
= 2
F
=
F
đ lxn min
lxnc max
2 Đ-ờng kính dây quấn lò xo nhả:
Theo công thức (19 - 6)- quyển 2
[ ].c.k (mm).
F 6 , 1
d
x
max
δ
Ăí
Trong đó: Fmax = 8,16 (N): lực lò xo nhả lớn nhất
[x] = 580 (N/mm2) : giới hạn cho phép khi xoắn
c : chỉ số lò xo
k : hệ số xét đến độ cong của lò xo
Theo trang 134- quyển 1 ta chọn : c = 12 ; k = 1,11
Vậy đ-ờng kính dây quấn của lò xo :
).
mm ( 69 , 0
= 580
11 , 1 12 16 , 8 6 , 1
d Ăí
Chọn d = 0,7 (mm)
Với d = 0,7 (mm) nên đ-ờng kính trung bình của lò xo D = 12.0,7
= 8,4 (mm) 3 Tính số vòng lò xo nhả:
Theo công thức (19-7)- quyển 2 ta có:
).
vòng ( F c 8
f d G
=
Δ
Trong đó: F = Fmax- Fmin = 8,16- 5,1 = 3,06 (N)
G = 8 103 (N/mm2): mô đun tr-ợt
d = 0,7 (mm): đ-ờng kính dây quấn lò xo
Trang 6f = 9 (mm): khe hở nam châm điện.
c = 12 Nên số vòng của lò xo nhả:
).
vòng ( 91 , 11
= 06 , 3 12 8
9 7 , 0 10 80
=
3
Chọn W = 12 (vòng)
Số vòng toàn bộ lò xo:W0 = W + 1 = 12 + 1 = 13 (vòng)
+ Chuyển vị trí lớn nhất của lò xo khi ch-a chịu tải tới khi chịu tải max:
Theo công thức (19 - 3)- quyển 2:
).
mm ( 17 , 24
= 7 , 0 10 80
16 , 8 12 4 , 8 8
= d
G
F W D 8
3 4
max 3
max
λ
Trong đó: Fmax = 8,16 (N): lực lò xo nhả lớn nhất
G = 80 103 (N/mm2): mô đun tr-ợt
+ B-ớc của lò xo khi ch-a chịu tải:
Theo công thức (19 – 12)- quyển 2
) mm ( 12 , 3
= 12
17 , 24 2 , 1 + 7 , 0
= W
2 , 1 + d
=
t λ max
4 Tính chiều dài tự do của lò xo:
Theo công thức (19 - 11) và (19 - 12)- quyển 2 ta có:
l0 = (W0 - 0,5) d + W (t - d)
l0 = (13- 0,5) 0,7 + 12 (3,12- 0,7) = 37,79 (mm)
+ Kiểm nghiệm lại lò xo với độ lún đã chọn
).
mm ( d
G
W F D 8
3 lx
Δ λ
Trang 7Trong đó: F = Fmax- Fmin = 8,16- 5,1 = 3,06 (N).
).
mm ( 06 , 9
= 7 , 0 10 80
06 , 3 12 4 , 8 8
3 lx
λ
So sánh với độ lún đã chọn [fchọn] = 9 là phù hợp.Vậy lò xo đảm bảo
độ lún
+ Kiểm nghiệm ứng suất khi xoắn :
Theo công thức (4 - 28)/ 172 - quyển 1
).
mm / N ( 75 , 272
= 7 , 0 14 , 3
4 , 8 06 , 3 8
= d
D F 8
3 3
x π
Δ δ
Vậy ứng suất khi xoắn tính toán x < [x] = 580 (N/mm2) nên lò xo
đảm bảo độ bền cơ