Đồ án thiết kế máy THIẾT KẾ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG

THIẾT KẾ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1. Hộp tốc độ: Z=23 nmin= 12,5 (vph) nmax=1800(vgph) Rn=160,7 2. Hộp chạy dao dùng cơ cấu Norton, khuếch đại ren uKđmax = 32: Ren hệ mét : tp= 1,5÷ 16 Ren Anh : n= 48÷ 4 Ren môđun : m= 0,75 ÷ 8 Ren Pitch: Dp= Sdọcmin = 2.Sngangmin = 0,08 (mmvòng) Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòngph) Tìm hiểu máy tham khảo Tính toán động học toàn máy Tính công suất động cơ Tính bền : Trục trung gianMột cặp bánh răng Tính hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO BẢN VẼ Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO Giáo viên hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước ta nói riêng hiên nay đó là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất. Nó nhằm tăng năng suất lao động và phát triển nên kinh tế quốc dân. Trong đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt. Để đáp ứng nhu cầu này,đi đôi với công việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lí luận khoa học thực tiễn sản suất cho đội ngũ cán bộ khoa hoc kĩ thuật là không thể thiếu được. Với những kiến thức đã được trang bị,sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự cố gắng của bản thân. Đến nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành. Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới “Máy tiện ren vít vạn năng” có thể có nhiều hạn chế.Rất mong được sự chỉ bảo của thầy. Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau: Chương I : Phân tích máy tương tự Chương II : Tính toán động học toàn máy Chương III: Tính công suất động cơ Chương IV: Tính bền Chương V : Tính hệ thống điều khiển Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Lê Đức Bảo đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Sinh viên thực hiện Mục lục Trang CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ 6 1.1 Thông số kỹ thuật máy cùng cỡ 6 1.2 Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62 7 1.2.1 Hộp tốc độ 8 1.2 Hộp chạy dao 16 1.2.1 Một số cơ cấu đặc biệt trên máy 1K62 21 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI 24 C1 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 24 2.1 thiết kế sơ đồ kết cấu động học 24 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 26 2.2.1 Xác định chuỗi vòng quay thực tế và tiêu chuẩn 26 2.2.2 Xác định phương án không gian 27 2.2.3 Xác định phương án thứ tự 29 2.2.4 Một vài lưới kết cấu đặc trưng 33 2.2.5 Xác định đồ thị vòng quay 38 2.2.6 Tính số bánh răng từng nhóm chuyền 41 2.2.7 Tính sai số vòng quay 43 2.2.8 Sơ đồ động máy mới thiết kế 45 2.3.1 Thiết kế hộp chạy dao 46 2.3.1 Sắp xếp bước ren và bảng xếp ren 46 2.3.2 Chọn nhóm cơ sở và nhóm gấp bội 47 2.3.3 Thiết kế nhóm cơ sở 48 2.3.4 Thiết kế nhóm gấp bội 49 2.3.5 Tính tỉ số truyền còn lại (ibù) 53 2.3.6 Tính sai số bước ren. 55 2.3.7 Tiện trơn 56 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 58 3.1 Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy. 58 3.2 Phân tích và tính lực tác dụng lên cơ cấu chấp hành. 59 3.3 Tính công suất động cơ điện 62 Lập bảng tính toán động lực học 64 3.4 Tính toán sức bền các chi tiết máy 66 3.4.1 Tính toán cho trục trung gian 68 Biểu đồ momen trên trục và tính momen tương đương tại các điểm đặc biệt 68 3.4.2. Tính bền cho cặp bánh răng 76 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘP CHẠY DAO 77 I . Nhiệm vụ chung . 77 II . Cấu tạo và nguyên lý 78 Tài liệu tham khảo 60 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY A.PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ Chương 1. Nghiên cứu nhóm máy có tính năng kỹ thuật tương đương đã có. Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụ trong nhà máy, phân xưởng cơ khí Trong thiết kế chế tạo máy mới ta thường tham khảo các máy tương tự để tận dụng các ưu điểm máy đã có cho nên giảm thời gian tính toán thiết kế. Ta tham khảo một số máy tương tự như sau: 1.1 Tính năng kỹ thuật của các máy cùng cỡ. Bảng 1.1: Tính năng kĩ thuật của các máy đã có Đặc tính kỹ thuật Kiểu máy 1K62 T616 1A62 1A616 Máy mới Số cấp tốc độ trục chính 23 12 21 21 23 Khoảng cách 2 mũi tâm 710 710 1000 710 Đường kính lớn nhất gia công trên máy 400 320 400 320 Đường kính lỗ trục chính 47 36 36 35 Số vòng quay nhỏ nhất nmin (vòngphút) 12,5 44 11,5 11,2 13.2 Số vòng quay lớn nhất nmax (vòngphút) 2000 1980 1200 2240 2100 Phạm vi bước ren cắt được của hệ Mét 1÷192 0,5÷24 1÷192 0,5÷24 1 ÷14 Ren hệ Anh 24 – 2 56 – 1 24 – 2 56 – 1 24÷2 Ren modun 0,5÷48 0,25÷22 0,5÷48 0,25÷22 0,5÷7

Sdọcmin = 2.Sngangmin = 0,08 (mm/vòng)Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòng/ph)

- Tìm hiểu máy tham khảo

- Tính toán động học toàn máy

- Tính công suất động cơ

- Tính bền : Trục trung gian-Một cặp bánh răng

- Tính hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO

BẢN VẼ

Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO

Giáo viên hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩthuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đấtnước ta nói riêng hiên nay đó là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất

Nó nhằm tăng năng suất lao động và phát triển nên kinh tế quốc dân Trong đócông nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt Để đáp ứngnhu cầu này,đi đôi với công việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy công cụ làtrang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khícũng như khả năng áp dụng lí luận khoa học thực tiễn sản suất cho đội ngũ cán bộkhoa hoc kĩ thuật là không thể thiếu được Với những kiến thức đã được trang bị,sựhướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự cố gắng của bản thân Đếnnay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành Trong toàn

bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới “Máy tiện ren vít vạn năng” có thể có nhiềuhạn chế.Rất mong được sự chỉ bảo của thầy

Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:

Chương I : Phân tích máy tương tự

Chương II : Tính toán động học toàn máy

Chương III: Tính công suất động cơ

Chương IV: Tính bền

Chương V : Tính hệ thống điều khiển

Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Lê ĐứcBảo đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

Sinh viên thực hiện

Mục lục

Trang

1.1 Thông số kỹ thuật máy cùng cỡ

1.2

Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62

1.2.1 Hộp tốc độ

1.2 Hộp chạy dao

1.2.1 Một số cơ cấu đặc biệt trên máy 1K62

2.2.1 Xác định chuỗi vòng quay thực tế và tiêu chuẩn

2.2.2 Xác định phương án không gian

3.1 Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy

3.2 Phân tích và tính lực tác dụng lên cơ cấu chấp hành

3.3 Tính công suất động cơ điện

Lập bảng tính toán động lực học

3.4

Tính toán sức bền các chi tiết máy

3.4.1 Tính toán cho trục trung gian

Biểu đồ momen trên trục và tính momen tương đương tại các điểm đặc biệt

3.4.2 Tính bền cho cặp bánh răng

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘPCHẠY DAO

I Nhiệm vụ chung

II Cấu tạo và nguyên lý

Tài liệu tham khảo 60

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY A.PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ

Chương 1 Nghiên cứu nhóm máy có tính năng kỹ thuật tương đương đã có.

Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụtrong nhà máy, phân xưởng cơ khí

Trong thiết kế chế tạo máy mới ta thường tham khảo các máy tương tự để tậndụng các ưu điểm máy đã có cho nên giảm thời gian tính toán thiết kế

Ta tham khảo một số máy tương tự như sau:

1.1 Tính năng kỹ thuật của các máy cùng cỡ.

Bảng 1.1: Tính năng kĩ thuật của các máy đã có

Đặc tính kỹ thuật Kiểu máy

Nhận xét: Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện renvít vạn năng 1K62 có đặc tính tương tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ nên ta cómáy 1K62 để tham khảo thiết kế máy mới

1.2.Phân tích máy tiện 1K62

Hình 1.1 Sơ đồ động học máy tiện 1K62

Ta có sơ đồ động học của máy tiện 1K62 như hình 1.1

- Xích tốc độ nối từ động cơ điện có công suất n = 10 kW, số vòng quay n = 1450(v/p) qua bộ truyền đai với tốc độ( hộp trục chính) làm quay trục chính

- Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là:

Nđc (số vòng quay của động cơ) ntc( số vòng quay của trục chính)

- Từ sơ đồ động ta có thể xác định được đường truyền qua các trục trung gian tớitrục chính

- Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và có đường truyền quay nghịch, mỗiđường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm 2 đường truyền:

 Đường truyền trực tiếp tới máy  tốc độ cao

 Đường truyền tốc độ thấp đi từ trục III IVVVI

Ta có sơ đồ động của máy tiện 1K62 như hình 1.1

Đường truyền tốc độ thấp :

Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(IV)(V)(VI)Trục chính

Đường truyền tốc độ cao:

Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(VI)Trục chính

- Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh số vòng quay chuẩn với sốvòng quay thực tế

Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai sốcho phép [n] = 10.( - 1)% = 2,6% Ta có bảng như sau:

-1,728 -1,148 -2,199 -2,977

-6,006 -4,309

-1,187 -1,957

-3,822 -2,978

-6,005 -6,263

3,674

1,128 0,376 -0,15 -0,913

n o (%)

Hình 1.3) Đồ thị sai số vòng quay 1.2.1.3 Đồ thị vòng quay thực tế và lưới kết cấu.

Điểm xuất phát của đồ thị có số vòng quay:

 Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là 2,17.logφ

Lượng mở giữa 2 tia [x] :

 Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng là 3.logφ

- Nhóm truyền trực tiếp từ trục IV – VII

i11= 65

x 11 ⇒ x11=1,754

 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,754.logφ

- Số vòng quay của động cơ nđc = 1450 v/p

- Tỷ số truyền của bộ truyền đai i đ= 142

254≈ 0,56

- Hiệu suất của bộ truyền đai η=0,985

 Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục I

n0=n đc .i đ .η=1450 142254.0,985=800 v / p

Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng

(Chủ động/ bị động) φ

Hình 1.5 Lưới kết cấu

1.2.1.4 Phương án không gian và phương án thứ tự

Từ lướt kết cấu ta có phương án không gian và phương án thứ tự như sau:

Tách ra 2 nhóm với các phương án như sau:

Vậy phương án không gian của Z1 là 2 x 3 x 2 x 2

Phương án thứ tự của Z1 I II III IV

[1] [2] [6] [6]

Vậy phương án không gian của Z2 là 2 x 3 x 1

Phương án thứ tự của Z2 I II III

[1] [2] [0]

1, 2288x 2288= 116

2, 2288x 4545= 14

3, 4545x 2288= 14

4, 4545x 4545= 11

Như vậy trên đường truyền tốc độ thấp chỉ tạo ra 18 tốc độ n1 ÷ n18

Trên đường truyền tốc độ cao tạo ra 6 tốc độ n19 ÷ n24

Số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 18 + 6 = 24

Nhưng trên thực tế tồn tại 2 tốc độ n18 và n19 có trị số tương đương nhauVậy số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 23 tốc độ

- Đánh giá về phương án không gian:

Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất nhưng trênthực tế máy lại sử dụng phương án không gian 2x3x2x2 Sở dĩ sử dụngphương án như thế là do:

Vì ngoài chuyển động quay thuận của máy phục vụ công việc gia công, máycòn phải có chuyển động quay ngược( đảo chiều) để phục vụ cho việc lùidao vậy nên trên trục I người ta sử dụng một cơ cấu đảo chiều

Trên máy 1K62 sử dụng ly hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay.Dùng ly hợp mà sát là do máy tiện là loại máy thương xuyên đảo chiều và sửdụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn Ly hợp ma sát khắc phụcđược sựva đập gây ồn và ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ cấu khi đảochiều Như vậy trên trục I đã sử dụng 1 ly hợp ma sát để đổi chiều chuyểnđộng quay nên không dùng 3 bánh răng lắp trên đó nữa mà thay bằng 2 bánh

răng Nếu sử dụng 3 bánh răng và 1 ly hợp sẽ làm cho kích thước trục I tăngnên gây nên võng trục và sức bền yếu.

1.2.2 Hộp chạy dao của máy

a Phương trình bàn xe dao

Bàn xe dao:

Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng cho việc chạy daodọc, sử dụng bộ truyền vít me đai ốc cho việc chạy dao ngang Để chạydao nhanh thì có thêm một động cơ phụ 1kW, n =1410 v/p qua bộ truyềnđai để vào trục trơn

Công thức tổng quát để chọn tỷ số truyền trong hộp chạy dao là:

i=i bù .i cs i gb=t p

t v (một vòngtrục chính)

Trong đó:

Tv : bước vít me

Tp : bước ren cần cắt trên phôi

ibù : tỷ số truyền cố định bù vào xích truyền động

ics : tỷ số truyền của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở

igb : tỷ số truyền nhóm gấp bội

b Phương trình xích cắt ren

Ở máy tiện ren vít vạn năng ngoài xích tốc độ của trục chính thì xích chạy daocũng đóng vai trò rất quan trọng.chức năng của nó là dùng để cắt ren, tiện trơn thế giới quy chuẩn về 2 hệ ren (trong đó, mỗi hệ có 2 loại ren):

Phân tích bảng xếp ren:

-Nhóm cơ sở :Thực hiện bằng cơ cấu norton

-Khối bánh răng hình tháp trên máy 1K62 lắp 7 bánh răng:26,28,32,36,40,44,48-Nhóm gấp bội gồm 4 tỷ số truyền

*PT tổng quát xích cắt ren:

1 vòng TC

-Cắt ren quốc tế: cặp bánh răng thay thế 42/50 sử dụng norton chủ động

-Cắt ren modun: cặp bánh răng thay thế 64/97 sử dụng norton chủ động-Cắt ren Anh:cặp bánh răng thay thế 42/50 norton bị động

-Cắt ren Pitch: cặp bánh răng thay thế 64/97 norton bị động

+Các ren khuyếch đại:gia công ren nhiều đầu mối,rãnh xoắn dẫn dầu…Khuyếch đại 4 bước ren tiêu chuẩn lên 2;8;32 lần

Thông số hộp chạy dao:

1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 5mm/vg) = Sng = 0,035  2,08 (mm/vg) Với itt=4295 ×9550

ics=36 Znt ×28 25 = ×28 25

- Ren tiêu chuẩn:

1v.tc × 6060 (VII) ×4242 (VIII) × 4295 ×9550 (IX) [ C2−trái ¿ ] ¿

- Ren khuếch đại:

1v.tc ×5427 (V) × 8822 ×8822 (III) × 4545 (VII) × 2856 (VIII) × 4295 ×9550 (IX)

1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 25,4/ n (mm)

- Ren tiêu chuẩn:

1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12mm/vg) = tp = 25,4./ Dp(mm) Với itt=4295 ×9550

(1/ics=2825 ×36Znt )

igb= 18 , 14 , 12 ,1={ 18

45 ¿ } ¿ {}

×+ Ngoài ra còn có xích cắt ren chính xác:

Ly hợp ma sát được lắp vào trục I để đảo chiều trục chính

Ly hợp ma sát được sử dụng để đóng ngắt chuyển động của các bánh răng trêntrục I Cấu tạo của ly hợp ma sát gồm có các đĩa ma sát và thành vỏ ly hợp Khi lyhợp đóng sang trái các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên trái truyền mômen làmquay cặp bánh răng bên trái trục I, khi ly hợp đóng sang phải các đĩa ma sát tiếpxúc với thành vỏ bên phải truyền mômen làm quay cặp bánh răng bên phải trục I

-Cơ cấu li hợp siêu việt:

Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền đến cơ cấu chấp hành làtrục trơn bằng hai đường truyền khác nhau.do vậy nếu không có li hợp siêu việt

truyền động sẽ làm xoắn và gãy trục cơ cấu li hợp siêu việt được dùng trongnhững trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay của trục chính.

-Cơ cấu đai ốc mở đôi:

Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao khi quay tay quaylàm đĩa quay gắn cứng với hai má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me

-Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao: nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải, được

đặt trong xích chạy dao (tiện trơn) nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải

d Nhận xét về máy 1K62:

Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện được nhiềukiểu ren khác nhau.đồng thời phương án không gian và phương án thứ tự đã đượcsắp xếp một cách hợp lý để có được một bộ truyền không bị cồng kềnh

Bộ ly hợp ma sát ở trục i được làm việc ở vận tốc là 800 v/p là một tốc độ hợp lý,đồng thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng được bánh răng trên trục i nên tăng được

độ cứng vững

B.THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC HỘP TỐC ĐỘ 2.1 Thiết kế sơ đồ kết cấu động học

+ Hộp chạy dao

- Hộp chạy dao có khả năng gia công được 4 loại ren tiêu chuẩn đó là ren Quốc

tế, Anh, Pitch, Moldun và tiện trụ trơn Vì vậy ta thiết kế có 5 số cấp tốc độ chohộp chạy dao

+ Vì chức năng của máy tiện ta thiết kế tương tự máy tham khảo 1k62 nên sơ đồđộng máy mới ta dựa trên sơ đồ động máy tham khảo

-Xích cắt ren trên máy tiện xuất phát từ một vòng quay của trục chính và kết thúcbằng dịch chuyển một bước ren tp của dao cắt Sơ đồ kết cấu động học của xích cắtren máy tiện mới được trình bày như hình dưới:

Công thức tổng quát của xích cắt ren :

2.2.2 Xác định phương án không gian.

Theo tính toán ta có số cấp tốc độ máy cần thiết kế là : Z = 23

Z = 23 là một số nguyên tố tối giản, ta không thể phân tích thành các thừa

X X X

( I ) ( II ) ( III ) ( IV ) ( V)

( I ) ( II ) ( III ) ( IV ) ( V )

 Chiều dài sơ bộ trục: L=∑b+∑f Với b là chiều rộng các bánh răng,

f là khe hở giữa các bánh răng về bề rộng cần gạt

 Số bánh răng chịu mô men xoắn cuối cùng

 Cơ cấu đặc biệt

Dựa vào các tiêu chi so sánh như trên ta lập bảnh so sánh phương ánkhông gian như sau:

Bảng 2.2 Bảng so sánh phương án bố trí không gianPhương án không gian 3x2x2x2 2x3x2x2 2x2x3x2 2x2x2x3

là nhiều nhất nên ta không chọn phương án này Về nguyên tắc phương

án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì bố trí như vậy hộp sẽ có tỷ số truyềntrong 1 nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối cùng Sở dĩ cơ sở

lý thuyết như vậy vì trên trục vào của hộp tốc độ có mô men xoắn nhỏhơn nên đặt 3 bánh răng thì sẽ có lợi hơn các phương án không gian khác.Tuy nhiên do yêu cầu hộp tốc độ của máy trên trục I ta bố trí thêm 1 bộ

ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động phục vụ cho quá trình làm việc

Do đó nếu trục 1 gồm 3 bánh răng + 1 bộ ly hợp thì kết cấu rất cồng kềnhlàm cho trục lớn và dài Để đảm bảo thỏa mãn tỷ số truyền giảm dần vàtham khảo máy 1K62 thì ta chọn cho máy mới phương án không gian2x3x2x2 là hợp lý nhất

Vậy phương án không gian của máy mới là:

Z = 2 x 3 x 2 x 2:

Với Phương án không gian Z = 2x3x2x2

Ta có số phương án không gian : q = m! = 4! = 24

PATT I II III IV I III II

IV I IV IIIII I II IV III I III IVII I IV IIIII

Nhận xét: Qua bảng so sánh trên ta thấy rằng các phương án thứ tự đều có

φ[X]max>8 như vậy không thỏa mãn điều kiện φ[X]max ≤8 Vì vậy để thỏa mãnđiều kiện φ[X]max ≤8 Ta phải tăng thêm 1 trục trung gian hoặc tách làm 2đường truyền

Tham khảo máy 1K62, do quy luật phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu cóchênh lệch nhỏ, phân bố hình rẻ quạt dẫn đến kích thước bộ truyền nhỏ,phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ từ,kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn:

Trong máy công cụ ở hộp tốc độ có hạn chế số tỷ số truyền I phải đảm bảođiều kiện:

1

4≤i ≤ 2Với công bội φ = 1,26 Tỷ số truyền sẽ biểu diễn trên đồ thị vòng quay nhưsau:

i = 1/4 i = 2

Tia i1= 14= 1

1,26 6 tức là tia i1 nghiêng trái tối đa 6 ô, tia i2 = 2 = 1,263 tức là tia

i2 nghiêng phải tối đa 3 ô

 Lượng mở tối đa Xmax = 9 ô

Mặt khác i= 1

1,26 12 < 14 không thỏa mãn điều kiện trên

Vì vậy để khắc phục, ta tham khảo máy chuẩn 1k62 ta giảm bớt lượng mở từ[X] = 12 xuống [X] = 6

Như vậy đường truyền gián tiếp nhóm cuối sẽ có lượng mở là

[X] = 12 – 6 = 6 tốc độ

Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18

Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là : Z2 = 2x3x1 = 6

 Số tốc độ của máy là Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24 tốc độ

Vì yêu cầu Z = 23 tốc độ  Ta xử lý bằng cách cho tốc độ thứ 18( cao nhất)của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ nhất ( thấp nhất) của đườngtruyền trực tiếp, khi đó máy chỉ còn 23 tốc độ Nghĩa là tốc độ số 18 có thểtruyền theo 2 đường truyền trực tiếp và gián tiếp Thường chạy theo đườngtruyền trực tiếp

Vì vậy phương án chuẩn của máy mới

Đối với đường truyền gián tiếp:

Trôc I

Trôc III Trôc II

Trôc chÝnh

Hình 2.1 Lưới kết cấu của máy

2.2.4 Một vài lưới kết cấu đặc trưng.

Phương án 1:

PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 PATT : I II III IV Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12]

V IV III II

V IV III II

n0

V IV III II

để khắc phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay

- Qua tham khảo máy 1K62 ta chọn động cơ điện có nđc = 1440 vòng/phútNhư vậy, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay

n0 của trục vào sao đó ta mới xác định tỷ số truyền Mặt khác n0 càng cao thì càng tốt, nếu n0 thì số vòng quay của các trục trung gian sẽ cao mô men xoắn bé kích thước bánh răng nhỏ… Tham khảo máy 1K62, trên trục đầu tiên lắp bộ ly hợp ma sát để cho ly hợp ma sát làm việc trong điều kiện tốt nhất ta nên chọn n0 = n19 = 710 vòng/phút

- Ta có:

i đai= n0

n đc η đai= 710

1440.0,985=0,5Trong đó:

Nđc : số vòng quay của động cơ

Iđ : Tỷ số truyền từ trục động cơ đến trục I

n0

η đai: hệ số trượt dây đai

Đối với mỗi nhóm tỷ số truyền ta chỉ cần chọn tỷ số truyền sao cho đảm bảođiều kiện14≤i ≤ 2

Nhóm truyền I: từ trục I  II có đặc tính nhóm 2[1] có 2 tỷ số truyền i1 , i2

Dựa vào tham khảo máy mẫu 1K62 ta chọn i1 = φ

Tức là tia i1 nghiêng phải 1 đoạn logφ

Ta xác định tia i2 qua i1 :i2 = 1: φ

Vậy i2 = φ2tia i2 nghiêng phải 1 khoảng 2.log φ

Nhóm truyền II: từ trục II – III , đặc tính của nhóm truyền 3[2]

i3 : i4 : i5 = 1 :φ2 : φ4

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i3 = φ-4 : tia i3 nghiêng trái 1 khoảng 4.logφ

i4 = φ-2 : tia i4 nghiêng trái 1 khoảng 2.logφ

i5 = 1 tia i5 thẳng đứng

Nhóm truyền III: từ trục III – IV , đặc tính của nhóm truyền 2[6]

i6 :i7 = 1: φ6

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i6 = φ-6 : tia i6 nghiêng trái 1 khoảng 6.logφ

i7 = 1 tia i7 thẳng đứng

Nhóm IV: từ trục IV – V , đặc tính nhóm truyền 2[6]

I8 :i9 = 1: φ6

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i8 = φ-6 : tia i8 nghiêng trái 1 khoảng 6.logφ

i9 = 1 tia i9 thẳng đứng

Nhóm V:từ trục V – VI có 1 tỷ số truyền i10 Tỷ số truyền này ta không thể

tự chọn được mà nó phụ thuộc vào vận tốc nhỏ nhất nmin Ta có quan hệ

n min =n0.i1.i3.i6.i8.i10

i10=710.1,26 0,4.0,25 0,2511,2 ≈ 0,5=1,26−3

Như vậy ta có tia i10 nghiêng trái 1 khoảng 3.logφz

Nhóm truyền tốc độ cao: truyền từ trục III – VI có 1 tỷ số truyền, tương tự

thì tỷ số truyền này ta cũng không thể tự chọn mà nó phụ thuộc vào nmax tacũng có quan hện max =n0.i2.i5.i11

i11=710.1,5876 11800 =1,59=1,26 2

Qua phần chọn tỷ số truyền này ta thấy tất cả đều thỏa mãn điều kiện

1

4≤i ≤ 2

Từ đó ta xác định được đồ thị vòng quay như sau:

Đồ thị vòng quay

2.2.6 Tính số bánh răng của từng nhóm truyền.

K : là bội số chung nhỏ nhất (fx + gx ) trong một nhóm truyền

- Với nhóm truyền không cùng mô đun

Giả sử trong nhóm truyền dùng 2 mô đun ( m1 ,m2 ) ta có

Bội số chung nhỏ nhất của (fx + gx ) = 18 Vậy K = 18

Vì tia có tỷ số truyền nghiêng phải nhiều nhất do đó Emin

được tính theo bánh răng bị động E min =E min bđ

E ≥ E min bđ =17(f2+g2)

g2 K =17.187.18 =2,43Với Zmin = 17

Chọn Emin = 3 ⇒Z = E.K =3.18 = 54 răng

Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đường kính của bánh răngkhoảng 100 mm, theo các máy đẫ có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánhrăng chủ động chọn khoảng trên 50 răng do đó tăng tổng số răng của cặp

Chọn Emin = 5 ⇒Z = E.K =5.18 = 90 răng

Ta lấy E = 5

Z2= f2(f2+g2) E K= 1118.90=55

Z '2= g2(f2+g2) E K= 718.90=35

Z1= f1(f1+g1) E K= 59.90=50

Z '1= g1(f1+g1) E K= 49.90=40

- Tính bánh răng trong nhóm truyền II

Bội số chung nhỏ nhất của (fx + gx ) = 182

Vậy K = 182 lớn hơn so với tổng số rang cho phép nên ta

lấy i3= 1128

 K= 78

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z3 trong đường truyền

Giảm tốc nên E được tính theo bánh răng chủ động