Cơ cấu điều khiển quá trính uốn và quá trình cắt

CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN SỨC BỀN, THIẾT KẾ KẾT CẤU TOÀN MÁY

5.7 Cơ cấu điều khiển quá trính uốn và quá trình cắt

Ly hợp là một cơ cấu được sử dụng trong một thiết bị để nối và tách hai trục quay với nhau. Trong các thiết bị này, một trong hai trục thường được một động cơ hay puly dẫn động còn trục kia lại dẫn động thiết bị khác. Ly hợp dùng để nối hai trục lại với nhau để chúng có thể gắn lại với nhau quay cùng một tốc độ hoặc có thể tách riêng ra để quay với các tốc độ khác nhau.

Có nhiều loại ly hợp, tùy theo cách phân loại chúng ta sẽ có những loại ly hợp như sau:

- Phân loại theo cách điều khiển chúng ta sẽ có loại điều khiển do lái xe và loại tự động.

- Phân loại theo cách truyền mômen xoắn từ cốt máy đến trục của hệ thống truyền lực, chúng ta sẽ có: ly hợp vấu, ly hợp ma sát, ly hợp ly tâm, ly hợp an toàn, ly hợp thuỷ lực, ly hợp nam châm điện và ly hợp liên hợp.

- Ngoài ra ly hợp thủy lực cũng đang được phát triển vì nó có ưu điểm căn bản là giảm được tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực.

DUT-LRCC

Trong quá trình thiết kế các bộ phận điều khiển cơ cấu cắt và cơ cấu uốn, ta sử dụng hai bộ ly hợp riêng biêt. Ly hợp vấu sử dụng cho việc đóng ngắt cơ cấu uốn, và

sử dụng ly hợp chót then quay để điều hiển đóng ngắt cơ cấu cắt.

5.7.2 Ly hợp vấu

Ly hợp vấu gồm hai nữa ly hợp có vấu ở mặt bên, khi đóng ly hợp các vấu sẽ gài vào nhau truyền chuển động quay và momem xoắn tù trực này qua trục khác

Hình dạng tiết diện vấu có thể la tam giac, chữ nhật hoặc hình thang. Vấu tam giác được dùng khi vận tốc của trục thấp, tải trọng nhỏ. Vấu chữ nhật dùng khi tải trọng lớn, nhưng vận tốc giữa hai trục lúc bắt đầu đóng ly hợp không được chênh lệch nhiều. Trường hợp vận tốc giữa hai trục chênh lệch nhiều, tải trọng lớn dùng vấu hình thang là hợp nhất.

Hình 5.14: Ly hợp vấu.

Tính toán ly hợp vấu hình chữ nhật 5.7.2.1 Định kích thước của ly hợp

Đường kính ngòa của ly hợp

1,8 2,5 1,8 2,5 40 70

D  d   mm

Chiều dài của toàn bộ ly hợp 3,5 3,5.4 140 L d  mm Trong đó: d là đường kính trục

Theo trị số của D = 70 mm tra bảng (9-12 [5]) tìm được kích thước vấu: chiều rộng a = 10 mm, chiều cao vấu h = 6 mm.

Ly hợp được đóng mở tự động nên ta chọn sô vấu Z = 7.

Đường kính trong của ly hợp

1 2 70 20 50

D  D a   mm Đường kính trung bình của ly hợp

1 70 50 2 2 60

tb

D D

D      mm Chiều dày chân vấu.

DUT-LRCC

2 x  

d d

tb

KM ZD ah

 

 

Trong đó:

K = 1,8 hệ số tải trọng, theo bảng (9-1 [5]).

 0, 6: hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên các vấu.

  d: ứng suất dập cho phép, N/mm2. Ta chọn ứng suất dập   d 60 N/mm2,

đóng ly hợp khi trục quay chậm.

Mx = 70122 N.mm: Momen xoắn trên trục.

Vậy 2.1,8.70122  

17 60

0, 6.7.60.10.6

d d

     N/mm2

5.7.2.4 Kiểm nghiệm sức bền uốn của vấu Theo công thức (9-25 [5]), ta có:

 

x

u u

tb

KM h

 ZD W 

 

Trong đó:

2

W 6

ab : momen cản uốn của tiết diện chân vấu

  u: ứng suất uốn cho phép,   u 0, 25ch, với

ch: giới hạn chảy của vật liệu làm ly hợp.

2 2

6.13, 46

W 181

6 6

 ab   mm2

  0, 25 ch 0, 25.250 62,5

 u     N/mm2

Vậy 1,8.70122.6  

0,6.7.60.181 16,6

u u

    

5.7.2.5 Tính lực cần thiết để đóng mở ly hợp Theo công thưc (9-26 [5]), ta có:

DUT-LRCC

 

' 1

2 x tb

tb

KM D

Q f tg

D  d   

     Trong đó:

f': là hệ số mà sát giữa ly hợp với trục, thướng lấy f' f 0,15 0, 2 f : hệ số ma sát giữa các vấu

arctgf

  : góc ma sát

0 : góc nghiêng của bề mặt làm việc của vấu, vấu hình chữ nhật.

Giả thiết không bôi trơn bề mặt làm việc của vấu và bề mặt lằm việc giữa mayơ của ly hợp với trục, lấy hệ số ma sát:

' 0,15

f  f ; vậy arctg0,15 8 30'o

Suy ra 1  

2.1,8.70122 60

0,15 8 30 ' 1386

60 50

Q   tg o  N Lực cần thiết để mở ly hợp

 

' 1

2 x tb

tb

KM D

Q f tg

D  d   

    

 

1

2.1,8.70122 60

0,15 8 30 ' 1386

60 50

Q   tg  o  N