Chương 6: Kiểm nghiệm bánh vít
Vận tốc trượt:
tv
s
m.n
19500
6,3.1200
19500
s
v = 4,91 m / s vẫn thoả cấp chính xác đã chọn
Hiệu suất bộ truyền:
tv
tgγ
η 0,95.
tg(ρ' γ)
=
+
s
÷
tg(1 33' 9 5')
+ ( tốt hơn giá trị sơ bộ ) Ứng suất tiếp xúc:
Giá trị chính xác của ứng suất tiếp cho phép:
H
H
σ 276 300 25.v
σ 276 300 25.4,91
σ 153,25 177,25 153,25(MPa).
= ¸
-Þ = ¸
Công thức kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc của bánh vít:
[ ]
3
÷
Trang 2Hệ số tải trọng tính chính xác: KH = K Kv β
v
bv β
K 1,4
z
K 1 1 X
θ
=
= +
-Trong đó hệ số biên dạng trục vít: θ 125 =
X
1 h tv
2 h tv
h tv
56
N L n
80 24
N L n
80
Nå L n
= × ×
= × ×
= ×
T 56 0,8.T 24
T 80 T 80
Þ = × + × =
β
50
K 1 1 0,94 1,024
125
Þ = + × - =
H
Thay vào ta có:
3 Hbv
ç
Vậy σHbv= 145,61(MPa) £ [ ]σH = 153,5(MPa)( thoả điều kiện tiếp xúc )
Ứng suất uốn:
Ứng suất uốn phải thỏa: bv Fbv Fbv [ ]
bv bv
1,2.T Y K
d b m
Trong đó:
Trang 3Hệ số tải trọng tính: KFbv= KH= 1,43
Hệ số dạng răng: YFbv xác định theo số răng tương đương của bánh vítztd
Ta có
bv
z 50
cos γ cos9 5'
Fbv
Þ » ( theo tài liệu tham khảo (1)
Thay vào ta có:
Fbv
1,2.525363,7.1,45.1,43
σ 10,98(MPa)
315.60.6,3
Vậy σ Fbv = 10,98(MPa) < [ ]σ F = 50,26(MPa)( thoả điều kiện bền uốn )
Nhiệt độ: Nhiệt độ dầu bôi trơn khi làm việc phải thoả:
[ ]
tv tv
T
1000.P (1 η )
K A.(1 ψ)
+
Trong đó: [ ] 0
1
Hệ số toả nhiệt:KT = 16(m C 2 0 )
Diện tích bề mặt thoát nhiệt: 1,7 1,7
w
A = 20.a = 20.0,2 = 1,297 Nhiệt độ môi trường xung quanh: 0
0
t = 30 C
Hệ số thoát nhiệt qua bệ máy: ψ = 0,3
0 1
1000.3,56.(1 0,81)
16.1,297.(1 0,3)
+
t = 55 C < t = 95 C( thoả điều kiện thoát nhiệt)
Trang 4Lực tác dụng:
bv tbv atv
bv
2.T 2.525363,7
F F 3335,6(N)
d 315
0 rtv rbv tbv w
F = F = F tgα = 3335,6.tg20 = 1214,1(N)
Ứng suất uốn trong trục vít phải thoả:
[ ]
E
32 M 0,75.T M
W π.d
+
Trong đó:
Mômen tương đương:
F
F
F
M
M
Thay vào:
π.63,63
+
Ứng suất uốn cho phép của trục vít bằng thép σFtv= 80 MPa( ) Vậy σF< [ ]σFtv : thoả điều kiện bền uốn
Độ võng cũa trục vít phải thoả:
[ ]
3 2 2
rtv ttv c
l F F
48.E.I
+
Trong đó:
Trang 5Chiều dài trục vít l = dbv = 315(mm)
Mô đun đàn hồi của trục vít bằng thép: E = 2,1.10 MPa 5( )
Mômen quán tính tương đương của trục vít:
4 atv
ftv ftv
e
4
4) e
0,625.d 0,375 π.d
d I
64 0,625.91,35 0,375 π.63,63
63,63
64
=
Thay vào ta có: f 315 1214,13 5 2 626,32 0,0041(mm)
48.2,1.10 1023762,8
+
Độ võng cho phép: [ ] (f = 0,01 0,005 (mm) ¸ ) Vậy f < [ ]f ( thoả )
c Tóm tắt: Hệ số dịch chỉnh x =0,5
Trục vít Loại ren Ren thân khai, ren trái Vật liệu Thép 45 tôi HRC >45
Đường kính vòng chia(mm) d tv = 78,75
Đường kính vòng đỉnh(mm) d atv = 91,35
Đường kính vòng đáy (mm) d ftv = 63,63
Chiều dài phần cắt ren(mm) b tv ³ 88,2(b tv = 100)
Trang 6Lực hướng tâm(N) F rtv = 1214,1
Bánh vít
Vật liệu Đồng thanh không thiếc Br
AlFe9-4
Đường kính vòng chia(mm) d bv = 315
Đường kính vòng đỉnh(mm) d abv = 334
Đường kính vòng đáy (mm) d fbv = 306,18
Đường kính lớn nhất(mm) d aMbv £ 343,45(d aMbv £ 340)
Bề rộng(mm) b tv £ 68,51(b tv = 60)
Lực hướng tâm(N) F rbv = 1214,1