Ưu điểm của bộ truyền trục vít bánh vít
|
NgụVn Quyt, B mụn K thut C s, Khoa C khớ 501 CHNG V: Truyền động trục vít - bánh vít Đ1- Khái niệm chung 1. Khái niệm Truyền động trục vít dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục chéo nhau. Góc giữa hai trục thường bằng 900. Thông thường trục vít là khâu dẫn động. Hình 2.4.1: Truyền động trục vít- bánh vít 2. Phân loại Hình 2.4.2: Các loại truyền động trục vít- bánh vít Theo biên dạng ren trục vít phân ra: - Trục vít Acsimet (hình 2.4.2a): có cạnh ren thẳng trong mặt cắt dọc chứa đường tâm trục vít. Giao tuyến của mặt ren với mặt cắt ngang (vuông góc với trục) là đường xoắn ốc Acsimet. Trục vít ác si mét có thể gia công ren bằng phương pháp tiện, song muốn mài phải dùng đá định hình có biên dạng phức tạp nên thường sử dụng ở các bộ truyền yêu cầu có độ rắn mặt ren nhỏ hơn 350 HB và cắt ren không mài. - Trục vít convolut (hình 2.4.2b): có cạnh ren thẳng trong mặt cắt pháp tuyến; giao tuyến của mặt ren với mặt cắt ngang là đường thân khai kéo dài. Trục vít convolut dễ gia công bằng phương pháp phay và mài (do có cạnh ren thẳng trong mặt cắt pháp tuyến). - Trục vít thân khai (hình 2.4.2.c): có cạnh ren thẳng trong mặt cắt tiếp xúc với mặt trụ cơ sở. Giao tuyến của mặt ren với mặt cắt ngang là đường thân khai. Trục vít thân khai khi mài ren có thể dùng phương pháp mài bằng đá định hình (phải sửa đá phức tạp) hoặc có thể mài bằng đá dẹt khi này đòi hỏi phải có máy mài trục vít chuyên dùng. Theo dạng đường sinh của trục vít phân ra: - Truyền động trục vít trụ (hình 2.4.1b) có đường sinh thẳng, loại này được dùng phổ biến. a) b) c) NgụVn Quyt, B mụn K thut C s, Khoa C khớ 502 - Truyền động trục vít lõm (trục vít glôbôit): Đường sinh là một cung tròn (hình 2.4.1c). 3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng Ưu điểm: - Tỉ số truyền rất lớn. - Làm việc êm, không ồn. - Có khả năng tự hãm. Nhược điểm: - Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều do có trượt dọc răng. - Cần sử dụng vật liệu giảm ma sát đắt tiền (đồng thanh) để chế tạo vành bánh vít. - Yêu cầu cao về độ chính xác lắp ghép. Phạm vi sử dụng: Truyền động trục vít đắt và chế tạo phức tạp hơn bánh răng nên chỉ sử dụng khi cần truyền chuyển động giữa hai trục chéo nhau và tỉ số truyền lớn. Mặt khác do hiệu suất thấp và nguy hiểm về dính nên cũng hạn chế khả năng truyền công suất của bộ truyền này. Thường dùng để truyền công suất nhỏ và trung bình P 50 60 kW; tỉ số truyền trong khoảng 20 60, đôi khi đến 100 (trong khí cụ hoặc cơ cấu phân độ: u 300). Đ2- Đặc điểm ăn khớp và kết cấu bộ truyền 1. Các thông số hình học Dưới đây trình bày các thông số và quan hệ hình học chủ yếu của bộ truyền trục vít Acsimet (cũng dùng cho trục vít convolut). Bánh vít ăn khớp với trục vít Acsimet có biên dạng thân khai trong tiết diện dọc trục vít. Hình 2.4.2: Các thông số hình học của bộ truyền trục vít. a) Mô đun Mô đun dọc của trục vít bằng mô đun ngang của bánh vít. m = p p - bước dọc ren trục vít. Mô đun m được tiêu chuẩn. b) Hệ số đường kính q Vì vành bánh vít lõm, khi cắt bánh vít không những phải dùng dao có cùng mô đun với trục vít mà còn có kích thước và hình dạng giống như trục vít ăn khớp với bánh vít (trừ đường kính vòng đỉnh lớn hơn để tạo khe hở hướng tâm). Như vậy, kích thước bánh vít không những phụ thuộc vào mô đun mà còn phụ thuộc vào đường kính dao. Để hạn chế số lượng dao và sử dụng dao tiêu chuẩn, cần đưa vào hệ số đường kính q: NgụVn Quyt, B mụn K thut C s, Khoa C khớ 503 q = md1 (2.4.1) Các trị số q được tiêu chuẩn hoá (cho trong sổ tay). c) Số mối ren trục vít Z1 và số răng bánh vít Z2 Số mối ren trục vít Z1 được tiêu chuẩn hoá, có các giá trị 1, 2 và 4. Khi tăng Z1 thì hiệu suất tăng song chế tạo phức tạp và kích thước bộ truyền tăng. Khi truyền công suất lớn không nên dùng Z1 = 1 vì mất mát công suất nhiều và nóng. Khi chọn Z1 cần lưu ý để Z2 = u . Z1 không quá nhỏ tránh cắt chân răng hoặc quá lớn làm kích thước bộ truyền cồng kềnh và mô đun giảm gây yếu bộ truyền: Z2min Z2 Z2max với Z2min = 26 28, Z2max = 60 80 d) Bước ren p và bước xoắn vít pz: pz = Z1 . p e) Góc vít Là góc hợp bởi tiếp tuyến của đường xoắn vít trong mặt trụ chia với mặt phẳng đáy (vuông góc với trục đường xoắn vít). tg = qZdmZdpZdpz 111111 (2.4.2) thường lấy từ 5 200. f) Chiều dài đoạn cắt ren b1 của trục vít và chiều rộng bánh vít b2 Chiều dài cắt ren b1 được xác định theo điều kiện để bánh vít có số răng đồng thời ăn khớp nhiều nhất (tra bảng). Chiều rộng bánh vít b2 được lấy theo đường kính mặt trụ đỉnh ren trục vít (tra bảng). g) Góc bánh vít ôm trục vít 2 Là góc ở tâm trục vít chắn cung giới hạn bởi 2 mặt mút bánh vít và đường kính bằng da1 - 0,5m với m là mô đun. Sin = mdba5.012 Các thông số hình học của bánh vít thường đo trong mặt phẳng chính (mặt phẳng trung bình) là mặt phẳng vuông góc với trục bánh vít và chứa đường tâm trục vít. h) Dịch chỉnh trong bộ truyền trục vít - bánh vít Do trục vít được cắt có hình dạng và kích thước giống dao phay lăn khi gia công bánh vít đồng thời vì vị trí dao cắt luôn giống vị trí trục vít ăn khớp với bánh vít nên chỉ tiến hành dịch chỉnh đối với bánh vít. Dịch chỉnh trong truyền động trục vít chủ yếu nhằm đạt khoảng cách trục cho trước. Dịch chỉnh không làm thay đổi kích thước của trục vít (trừ đường kính vòng lăn và chiều dài phần cắt ren b1). Với bánh vít, dịch chỉnh làm thay đổi kích thước của nó trừ đường kính vòng chia và vòng lăn luôn trùng nhau: d2 = dw2 = mZ2 2. Tỉ số truyền và vận tốc a) Tỉ số truyền Khi trục vít quay được một vòng thì mỗi điểm trên vòng lăn bánh vít di chuyển một khoảng bằng bước xoắn vít pZ tức là bánh vít quay được 2dpZ vòng. Khi trục vít quay n1 vòng, bánh vít quay được n2 = n12dpZ vòng. Hình 2.4.3: Sơ đồ xác định góc nâng, bước ren và bước xoắn vít. NgụVn Quyt, B mụn K thut C s, Khoa C khớ 504 Hình 2.4.4: Hoạ đồ vận tốc của bộ truyền trục vít Vậy tỉ số truyền: u = 1212221ZZpZmZpdnnZ (2.4.3) Từ (2.4.2) có: pZ = d1 tg Nên u = tgddtgdd1212 (2.4.4) Vì u = 12ZZ mà Z1 nhỏ nên tỉ số truyền của truyền động trục vít lớn, đồng thời u = tgdd12 hay d2 = ud1tg , với 250 do đó kích thước bộ truyền vẫn nhỏ gọn. b) Vận tốc vòng và vận tốc trượt Khác với truyền động bánh răng, vận tôc vòng v1 của trục vít và v2 của bánh vít không cùng phương (tạo thành một góc, thường là 900) và có trị số khác nhau (hình 2.4.4). v1 = 31110.60nd (m/s) (2.4.5) v2 = 32210.60nd (m/s) (2.4.6) Vì w1221tgddnn Nên 22w11dntgdn hay v2 = v1tgw (2.4.7) Vậy, khi bộ truyền làm việc có trượt dọc theo ren trục vít (ren vít trượt dọc trên răng bánh vít): vT = wwndvcos10.60cos3111 (2.4.8) w- góc vít trên mặt trụ lăn, với bộ truyền không dịch chỉnh w = cos = 2212121111qZqqZtg Vậy: vT = 22131221311qZ10.60mnqqZ.10.60nd vT = 2213110.1,19qZmn (2.4.9) Trượt dọc răng làm mất mát công suất, tăng mòn và dính nên trong thiết kế thường lấy vận tốc trượt vT làm căn cứ chọn vật liệu bánh vít. 3. Hiệu suất Khi làm việc, bộ truyền trục vít - bánh vít bị mất mát công suất là do: - Ma sát giữa răng bánh vít và ren trục vít. - Ma sát trong ổ trục. - Ma sát do khuấy dầu. Nếu chỉ kể đến mất mát công suất do ma sát giữa ren trục vít và răng bánh vít, khi trục vít dẫn động, hiệu suất tính bằng công thức: NgụVn Quyt, B mụn K thut C s, Khoa C khớ 505 K = 1t2t111t222t112212FtgFndFndFnTnTPP (vì d2n2 = d1n1tg) Tương tự bánh răng nghiêng: Ft1 = Fa2 = Ft2 tg( + ) Do đó: K = )'(tgtg (2.4.10) là góc ma sát: = arctg f với f- hệ số ma sát tương đương ( và f tra bảng). Nếu kể cả đến tổn thất công suất do khuấy dầu: = )'(tgtg95,0 (2.4.11) Hiệu suất tăng khi góc tăng và giảm. Do tg = qZ1 nên tăng khi Z1 tăng, q giảm. Thực tế thường chọn 250 để kích thước bộ truyền không quá lớn do Z1 tăng và trục vít đủ cứng do q giảm. Khi bánh vít chủ động, hiệu suất tính theo công thức: = 0,95tg)'(tg (2.4.12) Khi , 0 bộ truyền tự hãm tức là không thể truyền chuyển động từ bánh vít sang trục vít. Tính chất này thường được sử dụng trong cơ cấu nâng. Tuy nhiên khi bộ truyền có tính tự hãm thì hiệu suất truyền động sẽ rất thấp ( < 0,5) nên chỉ dùng khi cần thiết. 4. Độ chính xác chế tạo Giống như bộ truyền bánh răng, tiêu chuẩn qui định 12 cấp chính xác chế tạo, theo thứ tự giảm dần từ 1 12. Chọn cấp chính xác chế tạo được căn cứ theo vận tốc trượt vT, thường sử dụng cấp 7, 8, 9. Tiêu chuẩn cũng qui định 6 dạng khe hở cạnh răng, giảm dần theo thứ tự A, B, C, D, E, H (H- khe hở bằng không). Bộ truyền trục vít nhạy với sai số lắp ghép nên còn có qui định chặt chẽ về dung sai khoảng cách trục và dung sai vị trí mặt phẳng trung bình của bánh vít so với trục vít. 5. Kết cấu bộ truyền a) b) c) d) e) f) Hình 2.4.5: Kết cấu trục vít và kết cấu vành bánh vít. Show
Hộp giảm tốc vuông góc trục vít bánh vít đã quá quen thuộc trong chế tạo máy và sản xuất công nghiệp. Là một thiết bị không thể thiếu để giảm tốc độ vòng xoay, cung cấp mô men xoắn lớn ở đầu ra cho hệ thống máy móc hoạt động. Trong bài viết hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu dòng hộp giảm tốc trục vít bánh vít vỏ gang cùng các ưu điểm nổi bật và chúng được sử dụng trong các ứng dụng nào thích hợp. 1. Hộp giảm tốc trục vít bánh vít là gì?Hộp giảm tốc trục vít bánh vít vuông góc được cấu tạo gồm cơ cấu bánh răng trục vít bánh vít, trục vuông góc cùng với vỏ bằng gang đúc hoặc nhôm. Cơ cấu trục vít bánh vít bao gồm 1 trục vít bằng thép không gỉ, chắc chắc với các ren nghiêng ăn khớp với bánh răng của 1 bánh vít bằng hợp kim đồng, sử dụng chuyển động trượt, ma sát nhỏ để giảm số tốc độ vòng quay. Chuyển động tương đối giữa các răng khớp nhau của hai phần tử gần như hoàn toàn trượt, truyền chuyển động và công suất giữa 2 trục chéo nhau trong không gian. Góc giữa 2 trục thường bằng 900 và thường trục vít sẽ là trục dẫn động nên được gọi là hộp giảm tốc vuông góc.  Thông số kĩ thuật hộp giảm tốc trục vít bánh vít vỏ gang: - Các size hộp số: 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120, 135, 155, 175, 200, 250. - Tỉ số truyền: vì là hộp số dạng trục vít nên sẽ có tỷ số truyền (i) / ratio giới hạn là: 5, 10,15 ,20, 25, 30, 40, 50, 60. Thông số kĩ thuật hộp giảm tốc trục vít bánh vít vỏ nhôm: - Các size hộp số: 25, 30, ,40, 50, 63, 75, 90, 110, 130, 150. - Tỉ số truyền: , 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100. 2. Ưu điểm của hộp giảm tốc vuông góc trục vít bánh vít- Trước tiên phải kể đến là thiết kế nhỏ gọn, là sự lựa chọn tối ưu khi không gian lắp đặt nhỏ, hẹp bị hạn chế. - Đa dạng kiểu lắp : trái phải, trên dưới, úp lên trên, úp xuống dưới có hoặc không có mặt loa. Có thể tự đảo thể đảo hướng cốt trục -A, -B nhanh chóng trong trường hợp bạn mua nhầm hướng. Trục ra cốt âm cốt dương đầy đủ. - Có tính tự hãm cao (chỉ truyền được từ trục vít đến bánh vít) tránh bị đảo ngược chiều khi dừng, ngắt động cơ, an toàn cho người sử dụng và hệ thống máy móc, đảm bảo tính chính xác khi lắp vào các dây chuyền. - Khả năng làm việc êm ái, ổn định, tiếng ồn thấp (<50 dB), có thể hoạt động ở nơi công cộng mà không gây ồn ào. - Nhiệt độ tăng lên khi làm việc thấp, tránh bị nóng máy, quá tải. - Hộp giảm tốc trục vít bánh vít vuông góc có thể lắp đặt với cả động cơ điện 1 pha và 3 pha tạo thành motor giảm tốc - Trong trường hợp ứng dụng của bạn cần tỉ số truyền cao hơn, có thể lắp thêm 1 hộp số vỏ gang tạo thành hộp số 2 cấp dễ dàng. - Hộp số vỏ gang đúc, nên rất chắc chắn, có thể sử dụng cho các ứng dụng tải nặng và được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp - nông nghiệp...
3. Các ứng dụng phổ biếnHộp giảm tốc vông góc trục vít bánh vít sử dụng phổ biến trong các thiết bị đóng hộp, đóng gói thực phẩm, thiết bị định vị hàn, thiết bị sân vườn, máy công cụ như máy tiện, máy phay,... Trong sản xuất gốm sứ, thủy tinh, sản xuất thuốc nhuộm, trong các máy khuấy hóa chất, các thiết bị vận tải, nâng hạ như băng truyền, băng tải, thăng vận,... Tùy mỗi size, tỉ số truyền, kiểu lắp mà hộp số sẽ được sử dụng hiệu quả trong các ứng dụng khác nhau. Qua bài viết chúng tôi hy vọng bạn sẽ hiểu rõ hơn về dòng hộp số giảm tốc vuông góc trục vít bánh vít này và đưa ra lựa chọn chính xác khi chọn mua sản phẩm. Nếu có thắc mắc hoặc cần tư vấn hỗ trợ, hãy liên hệ ngay với Hotline trực tuyến ngay bên phải hoặc để lại thông tin cá nhân, số điện thoại và câu hỏi bên dưới ô bình luận. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ và giải đáp thắc mắc nhanh nhất đến khách hàng. Tham khảo thêm video cấu tạo bên trong hộp giảm tốc trục vít bánh vít vỏ gang bên dưới ngay nhé:
|
