đồ án máy công cụ, chương 9

Chng 9:
Tính ly hợp siêu việt
Cơ cấu ly hợp siêu việt trong xích chạy dao nhanh ta thấy
rằng động cơ điện chạy dao nhanh và động cơ điện chính truyền
chuyển động tới một khâu chấp hành là trục trơn.Tốc độ hai đ-ờng
truyền khác nhau.Nếu không có cơ cấu phân tách chuyển động sẽ
làm trục trơn xoắn gãy.Vì vậy ng-ời ta dùng cơ cấu ly hợp siêu
việt.Vị trí cơ cấu này là trên trục XVI gần đầu ra trục trơn.
4.1. Nguyên lý làm việc:
Chuyển động từ động cơ chính truyền vào vỏ ngoài theo chiều
mũi tên
1
n
.Vì lò xo luôn luôn đẩy viên bi chèn ép vít giữa mặt trong
của vỏ ly hợp vào mặt lõi.Phối hợp cùng với chiều quay
1
n
có xu
h-ớng lăn kẹt vào giữa hai mặt tiếp xúc.Do đó chuyển động quay
truyền từ vỏ ngoài vào lõi tới trục trơn quay với tốc độ công tác
1
n
.Nếu vỏ ngoài quay ng-ợc với
1
n
sẽ không truyền chuyển động
quay vào lõi.
Trong khi đang quay công tác,muốn quay nhanh bằng động
cơ chạy nhanh cùng hay ng-ợc chiều
1
n

.Với tốc độ
2
n
>>
1
n
viên bi
luôn nằm trong khoảng không gian lớn của rãnh trên vỏ và lõi tách
rời nhau,ở ngoài vỏ vẫn quay
1
n
nh-ng bên trong lõi và trục trơn
quay theo tốc độ chạy nhanh.
2
n
-thực hiện chạy dao nhanh.
1
n
4.2. Tính toán ly hợp siêu việt:
Khi ly hợp hoạt động điều
kiện chủ yếu để con lăn ly hợp
thăng bằng là các thành phần lực
1
R
,
2
R
phải nằm trên 1 đ-ờng thẳng
và ng-ợc chiều nhau để con lăn tự
hãm qua vỏ và lõi ly hợp.

Điều kiện cần thiết
minmin
(2


: góc nhỏ nhất giữa hai góc ma sát).
2
//

mà
11
arctgf


22
arctgf

(
21
, ff
:các hệ số ma sát tr-ợt giữa con lăn với vỏ và lõi ly hợp).
cosa>cos2
min

min
2cos

dD
da
Kích th-ớc D và a chọn tr-ớc.
min
2
min
min
cos22cos1
2cos.


aD
D
aD
d





Để ly hợp làm việc tốt lấy
)9,07,0(
2
min



Chiều dài con lăn L

1,5d để con lăn không bị xoay theo đ-ờng trục

của nó.
4.3. Tính ứng suất tiếp xúc: N
1
=N
2
=N
)
11
.(.59,0
..
)..(
.59,0
1max
DdL
NE
dDL
EdDN
q



- Môđun đàn hồi thép E=
)/(10.1,2
25
mmMN
dD
EN
q
1
.

.
.59,0
2max


R
N
R
2
fN
fN
1
2 2
1
1
2
N
1
D/2
O
1max
q
:ứng suất tiếp xúc của con lăn và vỏ
2max
q
: ứng suất tiếp xúc giữa con lăn và lõi
- Mômen truyền dẫn của cơ cấu ly hợp
siêu việt
M=f.Z.N.D/2
fZD

M
N
2


2


tgtgf

2/.
2

tgZD
M
N


Để đảm bảo
2/.
2

tgfD
M
N



1max2max
qq

0875,05
9962,0
0872,0
5cos
5sin
2/cos
2/sin
2/
0
0
0


tgtgf
tgtgf




f=0,09
Theo máy chuẩn: D = 60mm ; a =36 nên a/2 =18mm
min
2
cos2

aD
Dd

035
0
min



mmd 5,11
99,0.2
3660
60


L=1,5.11,5=17,25mm
NN 035,0
096,0.60.4
4,0.2



2
2max
1max2max
22
6
2max
22
6
1max
/)20001800(
)/(110)/(11

5,11.5,17
10.1,2.4,0
.59,0
)/(58,36)/(658,3)
60
1
5,11
1
(
5,17
10.1,2.035,0
.59,0
mmNqq
qq
mmNmmkgq
mmNmmkgq




4.4. Bảng tính toán động lực học:
Các công thức dùng để lập bảng:
idctr
t
NN
n
n
nn

.

.
4
min
max
min


với các giá trị hiệu suất :
+ bộ truyền đai:
97,0
d

+ truyền động bánh răng:
98,0
br

+ ổ:
995,0
o


)(.
.63491
3
mm
n
N
Cd
n
N

M
t
tr
sb
t
tr
Xt


(C=100

150) lấy C=100. Bảng:
Trục
n
min
n
max
n
tinh
M
Xtinh
N
truc
d
sb
d
chon
IX 5,25 1680 22,2 2193 0,164 21,8 30
X 5,25 1680 22,2 2084 0,156 21,4 30
XI 4,41 2419 21,3 2064 0,149 21,3 30

XII 4,41 2419 17,9 1936 0,131 20,99 30
XIII 3,76 1935 4,84 2923 0,125 18,95 20
XIV 0,55 2419 4,84 8837 0,118 24,2 25
XV 0,28 1209 2,27 15806 0,11 28,8 30
trong đó
Xt
M
: mômen xoắn tính

c
d
: đ-ờng kính chọn.