Tài liệu Chương 6 Bộ truyền trục vít doc

Chi tieát maùy Chương VI
CHƯƠNG 6
BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT
6.1. KHÁI NIỆM
6.1.1. Nguyên lý làm việc: Hoạt động theo nguyên lý ăn khớp truyền
chuyển động và công suất giữa hai trục chéo nhau.
6.1.2. Phân loại:
- Theo hình dạng mặt chia của trục vít: Trục vít trụ, trục vít Globoid (trục
vít lõm).
- Theo hình dạng ren của trục vít:
+ Trục vít Archimedes: giao tuyến giữa mặt ren và mặt phẳng chứa đường
tâm trục là đường thẳng. Giao tuyến giữa mặt ren và mặt phăng vuông góc
với đường tâm trục là đường xoắn Archimedes.
+ Trục vit Convolute: Giao tuyến giữa mặt ren và mặt phẳng vuông góc với
phương ren là đường thẳng. Giao tuyến giữa mặt ren và mặt phăng vuông
góc với đường tâm trục là đường xoắn Convolute.
+ Trục vít thân khai: giao tuyến giữa mặt ren và mặt pháp tuyến với mặt trụ
cơ sở là đường thẳng. Giao tuyến giữa mặt ren và mặt phăng vuông góc với
đường tâm trục là đường thân khai.
- Theo số mối ren:
+ Trục vít một mối ren.
+ Trục vít nhiều mối ren.
70
Chi tieát maùy Chương VI
6.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
Ưu điểm
- Tỉ số truyền lớn.
- Làm việc êm, không ồn.
- Có khả năng tự hãm.
- Có độ chính xác động học cao.
Nhược điểm

- Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều.
- Vật liệu chế tạo bánh vít bằng kim loại màu để giảm ma sát nên đắt tiền.
Phạm vi sử dụng
- Chỉ sử dụng cho công suất bé (< 60KW).
- Có tỉ số truyền lớn nên sử dụng rộng rãi trong các cơ cấu phân độ.
- Có khả năng tự hãm nên thường sử dụng trong các cơ cấu nâng: trục,
tời, …
6.2. THÔNG SỐ HÌNH HỌC
6.2.1. Trường hợp không dịch chỉnh
Trong trường hợp này thì đường kính vòng lăn bằng đường kính vòng
chia.
a. Trục vít
- Góc biên dạng ren: α = 20
0
- Mođun dọc trục vit hay modun ngang bánh vít m được tiêu chuẩn hoá
Dãy 1 m(mm= 1;1.25;1.6;2;2.5;3.15;4;5;6.3;8;10;12.5;16;20;25
Dãy 1 m(mm) = 1.5;3;3.5;6;7;12
- Bước dọc trục vít p:
π=
mp
- Hệ số đường kính q : được xác định theo công thức
m
d
q
1
=
và chọn theo tiêu chuẩn: 8; 10 (không dùng với m = 2); 12,5 (không dùng
với m = 2,5); 16; 20.
- Đường kính vòng chia trục vít:
mqd

1
=
- Bước xoắn vít:
pzp
11z
=
.
- Góc nâng ren vít:
q
z
d
mz
d
zm
d
p
tg
1
1
1
1
1
1
1z
==
π
π
=
π
=γ

(6.1)
71
Chi tieát maùy Chương VI
- Đường kính vòng đỉnh da
1
và vòng đáy:
m4,2dd
m2dd
11f
11a
−=
+=
(6.2)
- Chiều dài phần cắt ren trục vít:
2211
zCCb
+≥
. Các giá trị C
1
và C
2
xác
định như sau:
+ Nếu z
1
= 1, 2 ⇒ C
1
= 11 và C
2
= 0.06

+ Nếu z
1
= 4 ⇒ C
1
= 12,5 và C
2
= 0.09
b. Bánh vít
- Góc nghiêng răng bánh vít: β = γ
- Các đừơng kính bánh vít:
m4,2dd
m2dd
mzd
22f
22a
22
−=
+=
=
(6.3)
z
2
≥ 28 để tránh cắt chân răng
- Khoảng cách trục
2
)qz(m
a
2
w
+

=
(6.4)
- Chiều rộng bánh vít b
2
và đường kính ngoài daM
2
Z
1
1 2 4
daM
2
≤ da
2
+
2m
≤ da
2
+
1,5m
≤ da
2
+
m
b
2
≤ 0,75da
1
≤
0,67da
1

- Góc ôm bánh vít 2δ = 100
0
6.2.2. Trong trường hợp có dịch chỉnh
- Thông thường giá trị khoảng cách trục a
w
của hộp giảm tốc trục vít có giá
trị tiêu chuẩn: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 140; 160; 180; 200; 225; 315; 355;
400; 450; 500.
- Nếu không yêu cầu thiết kế hộp giảm tốc tiêu chuẩn, ta có thể lấy a
w
bất
kỳ.
- Để làm tròn giá trị khoảng cách trục ta phải dịch chỉnh răng và chỉ tiến
hành dịch chỉnh đối với bánh vít vì khi cắt bánh vít dùng dao có hình dạng và
kích thước giống trục vít.
+ Đường kính vòng lăn trục vít
m)x2q(d
1w
+=
72
Chi tieát maùy Chương VI
+ Hệ số dịch chỉnh
m)x2zq(5,0a
)zq(5,0
m
a
x
2w
2
w

++=⇒
+−=
Để không cắt chân răng, hệ số dịch chỉnh trong khoảng ± 0,7
+ Đường kính trục vít khi dịch chỉnh
m)x24,2z(d
m)x22z(d
22f
22a
+−=
++=
6.3. ĐỘNG HỌC TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT
6.3.1. Tỉ số truyền
2
1
1
2
n
n
z
z
u
==
(6.8)
Số mối ren được chọn theo tỉ số truyền:
u = 8…15 ⇒ z
1
= 4
u = 16…30 ⇒ z
1
= 2

80 ≥ u ≥ 30 ⇒ z
1
= 1
thông thường tỉ số truyền được họn theo dãy tiêu chuẩn:
Dãy 1 8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 63; 80
Dãy 1 9; 11.2; 14; 18; 22.4; 28; 35.5; 45; 56; 71
6.3.2. Vận tốc vòng
Được xác định theo công thức:
)s/m(
000.60
nd
v
)s/m(
000.60
nd
v
22
2
11
1
π
=
π
=
(6.9)
n
1
, n
2
– số vòng quay của trục vít (vg/phút)

6.3.3. Vận tốc trượt
73
Chi tieát maùy Chương VI
v
1
v
s
v
2
Bánh vít Tr?c vít
- Khi chuyển động mặt ren của trục vít trượt trên mặt ren của bánh vít với
vận tốc trượt Vs theo hướng tiếp tuyến của đường xoắn ốc trên mặt ren trục
vít.
- Vận tốc trượt xác định theo công thức sau:
γ
=+=
cos
v
vvv
1
2
2
2
1s
(6.10)
Với
60000
nd
v
q

qz
tg1
cos
1
11
1
2
22
1
2
2
π
=
+
=γ+=








γ
Ta có
22
1
1
s
qz

19500
mn
v
+=
(6.11)
- Khi thiết kế có thể tính sơ bộ theo công thức thực nghiệm sau:
3
2
4
1
s
T
10
n5,4
v
=
(6.12)
T
2
– mômen xoắn trên bánh vít (N.m)
n
1
– số vòng quay trên trục vít (vg/p)
- Điều kiện bôi ma sát ướt hình thành giữa các bề mặt có khe hở hình chêm
theo hường vận tốc trượt. Trong bộ truyền trục vít tại vùng tâm ăn khớp, vận
tốc trượt nằm dọc theo đường ăn khớp nên giữa hai bề mặt tiếp xúc không có
khe hở hình chêm nên điều kiện bôi trơn ma sát ướt không thoã → các bề mặt
trực tiếp tiếp xúc nhau. Chỉ có chế độ bôi trơn ma sát nữa ướt trong vùng gần
tâm ăn khớp.
6.4. LỰC TÁC DỤNG VÀ TẢI TRỌNG TÍNH

6.4.1. Lực tác dụng
 Lực vòng trục vít = lực dọc trục bánh vít:
1
1
2a1t
d
T2
FF
==
(6.18)
 Lực vòng bánh vít bằng lực dọc trục trục vít:
74