Tính toán thiết kế máy mới dựa vào máy 6H82

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44Mục lục Lời nói đầu Chơng I: Nghiên cứu máy đã có 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2 Phân tích máy tham khảo Chơng II: Thi

Trang 1

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44

Mục lục

Lời nói đầu

Chơng I: Nghiên cứu máy đã có

1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ

1.2 Phân tích máy tham khảo

Chơng II: Thiết kế máy mới

2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ

2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao

2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại

Chơng III: Tính toán sức bền và chi tiết máy.

3.1 Hộp chạy dao

3.1.1 tính công suất chạy dao

3.1.2 tính bánh răng

3.1.3 tính trục trung gian

Chơng IV: Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển.

4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển

4.2 Lập bảng các vị bánh răng tơng ứng với các vị trí tay gạt

4.3 Tính toán các hành trình gạt

4.4 Các hình vẽ

Chơng 1:NGhIÊN CứU MáY Đ Có ã Có

1.1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.

Trang 2

-Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44

1.2 Phân tích phơng án máy tham khảo (6H82)

1.2.1.Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy

a) Chuyển động của trục chính nh sau:

52 37 28 26 39 47 18 33 22 39 16 36 19

 ntrục chính

Vậy trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ n = 301500 (v/ph.)

b) Chuyển động chạy dao:

+) Ta có xích chạy dao dọc nh sau: nđc2  tP

18 37

33 33

18 35

28 40

40 40

18 45 13 40 40

18 35

28 40

40 40

18 45 13 40

22 33

18 35

28 40

40 40

18 45 13 40

40

tP

Trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đờng truyền chạy chậm (cơ cấu phản hồi[13/45.18/40.40/40] ) Còn khi gạt M1 sang phải ta có đờng truyền chạy dao trungbình (đờng truyền trực tiếp 40/40) Khi tiến hành đóng ly hợp M2 sang trái thì chuyển

động truyền tới các cặp bánh răng 28/35: 18/33 rồi tới các trục vít me dọc hay nganghoặc đứng thực hiện các chạy dao tơng ứng là: Sd, Sng , Sđ

Chuyển động chạy dao nhanh:

Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao) đi tắt từ động cơ tới lyhợp M2 (Nđc2.26/44.44/57.57/43.28/35.18/33) chuyển ly hợp M2 sang phải thìchuyển động đợc truyền tới các cặp bánh răng bánh răng 28/35 và 18/33 Rồi tới cácvít me dọc ,ngang ,đứng

1.2.2 Phơng án không gian và phơng án thứ tự của hộp tốc độ.

a) Phơng án không gian: Z = 3.3.2 =18

b) Phơng án thứ tự : Z = 3 3 2

2

Trang 3

Với phơng án này thì lợng mở, tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức

là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thớc của hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền

Trang 4

Gồm 2 đờng truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đờng chạy dao nhanh

Đồ thị lới kết cấu nh sau:

Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phơng án này

1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao

với đờng chạy dao thấp và trung bình

N0 = nđc i1.i2 = 1440

44

26 68

20 = 250,26

Trang 5

1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy ngời ta không dùng phơng án

hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thờng ngời ta dùng một loại modun nên việcgiảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc bộ truyền nênviệc dùng phơng án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hởng nhiều đếnkích thớc của hộp

Chơng II: thiết kế máy mới

nmax : số vòng quay lớn nhất

nmin : số vòng quay nhỏ nhất

Trang 6

-§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô Bïi Hïng S¬n CTM6-K44

Z=18 = 18.1 (1)

= 9.2 (2)

=6 3 (3) =3.3 2 (4)

Sè nhãm truyÒn tèi thiÓu

Trang 7

1 1 3 3 9

Z= 3 x 3 x 2

I III II [1] [6] [3]

1 1 6 6 3

Z= 3 x 3 x 2

II I III [6] [1] [9]

6 6 1 1 9

7

Trang 8

Z= 3 x 3 x 2

II III I [2] [6] [1]

2 2 6 6 1

Z= 3 x 3 x 2 III I II [6] [1] [3]

6 6 1 1 3

Z= 3 x 3 x 2 III II I [6] [2] [1]

6 6 2 2 1

2.1.4 Vẽ một vài lới kết cấu đặc trng

Phơng án thứ tự thay đổi tốt là phơng án có phạm vi điều chỉnh nằm tronggiới hạn cho phép Ta thấy phơng án đầu tiên là tốt nhất vì lới kết cấu phân bốtheo hình dẻ quạt , bảo đảm kết cấu nhỏ gọn chặt chẽ

2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm

8

Trang 9

Lới kết cấu không biểu diễn các tỷ số truyền thực , các trị số vòng quaythực trên các trục Nên ta không thể tính ra truyền dẫn thực của hộp tốc độ để

đánh giá toàn diện chất lợng của phơng án đã chọn , vì thế phải vẽ đồ thị vòngquay của hộp tốc độ

Phạm vi đIều chỉnh tỷ số truyền giới hạn trong các nhóm truyền:

Rn = umax/umin =  Xmax =1,269 = 8

Vậy tỷ số truyền trong các nhóm truyền không vợt quá giá trị giới hạn

g f Z

7

) 7 7

=

90 19

) 71 19 (

f

7 7

7

=90

19.90=19

Z’

g f

g

7 7

7

=90

71.90=71

k g

g f Z

8

) 8 8

=

120 82

) 38 82 (

17 

= 82

17

= 0,2 ta chọn E =1

9

-1500

Trang 10

§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô Bïi Hïng S¬n CTM6-K44

g f

f

8 8

8

=120

82.120=82

Z’

g f

g

8 8

8

=120

38.120=38B¶ng tû sè truyÒn thùc tÕ:

Trang 11

2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao.

Dựa vào máy chuẩn (6H82)ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy daodọc ,ngang và đứng là cơ cấu vít đai ốc Bớc vít tv=6mm mặt khác do đầu bài

Sd=Sng=Sđ=(25 1250)mm/p do đó ta chỉ cần tính toán với 1 đờng truyền còncác đờng truyền khác là tính tơng tự

Trang 12

Với phơng án này ta có thể sắp xếp thứ tự các nhóm truyền khác nhau:

Z = 3x3x2 = 3x2x3

Ta lập bảng để chọn 1 trong 3 phơng án :

Phơng ánYếu tố so sánh

Trang 13

I II III [1] [3] [9] 1 1 3 3 9

2

3 x 3 x 2

I III II [1] [6] [3] 1 1 6 6 3

3

3 x 3 x 2

II I III [3] [1] [9] 3 3 1 1 9

4

3 x 3 x 2

II III I [2] [6] [1] 2 2 6 6 1

5

3 x 3 x 2 III I II [6] [1] [3] 6 6 1 1 3

6

3 x 3 x 2 III II I [6] [2] [1] 6 6 2 2 1

Căn cứ vào bảng lợng mở ta có thể loại bỏ các phơng án thứ tự 2,4,5 và 6 vì cácphơng án này phạm vi điều chỉnh tốc độ Xmax =16 lớn hơn phạm vi đIều chỉnhcho phép Xmax 14

Sau khi loạI phơng án ta còn phơng án 1,3 ta dùng phơng pháp dựa vào lới kếtcấu để chọn phơng án tối u nhất

2.2.4 vẽ một vài lới kết cấu đặc trng.

13

-3[1]

Trang 14

Hộp chạy dao máy phay phải bảo đảm 3 xích truyền động là chạy dao nhanh

và chạy dao làm việc.Nếu sử dụng cơ cấu bình thờng nh HTĐ khác thì phải sửdụng 2 đờng truyền riêng biệt nghĩa là khi chuyển từ xích chạy dao nhanh sangcác xích làm việc (dọc,ngang,đứng) thì ta phải tắt động cơ để thay đổi cơ cấutruyền động Nếu muốn chạy đồng thời thì ta phải lắp thêm động cơ chạy nhanhnữa.Để họp chạy dao nhỏ gọn khi sử dụng 2 đờng truyền riêng biệt mà khôngcần tách động cơ hoặc thêm động cơ ngời ta dùng cơ cấu phản hồi và hệ thốngcác ly hợp

Khi chọn cơ cấu phản hồi thì ta không dùng lới kết cấu hình dẻ quạt Vì nếu chọn cơ cấu phản hồi hình dẻ quạt thì tỷ số truyền giữa các cặp bánh răng sẽ quá lớn hay quá bé

Ta chọn phơng án 3: 3 x 3 x 2

2 1 3

(3) (1) (9)Lới kết cấu biến đổi :

14

-3[3] 2[9]

3[6] 3[1]

2[3]

Trang 15

n 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Vì hộp chạy dao cần có tốc độ thấp để trực tiếp thực hiện các lợng ăn dao dọc,ngang ,đứng ,vì vậy đồ thị phản hồi nh trên vẫn cha thoả mãn ,mà càng phảigiảmtốc nhiều hơn nữa ,muốn thế ta phải dùng phơng pháp tăng thêm hay bổ xungcác trục trung gian

Với bớc vít me tx = 6(mm) lợng chạy dao S17= 950 mm/ph ta xác định số vòngquay n0 của lới :

Trang 16

K = 3x2 =6

Eminc tính tạI tia có tỷ số truyền i1 , bánh răng là chủ động ,nên:

16

s 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6 s 7 s 8 s 9 s 10 s 11 s 12 s 13 s 14 s 15 s 16 s 17 s 18 s nh

Trang 17

Eminc =  

k f

g f Z

1

) 1 1

=

6 1

) 2 1 (

17 

=8,5 từ đó ta có Eminc=9Tổng số răng của các cặp bánh răng trong nhóm:

Z=E.K=9.6=54 (răng)

Số răng cụ thể của cả nhóm truyền:

Z1=  Z

g f

f

1 1

1

=2 1

g .

1 1

f

2 2

2

=2

1.54=27

Z’

g f

g .

2 2

2

=2

1.54=27

Z3=  Z

g f

f

3 3

3

=3

2.54=36

Z’

g f

g .

3 3

3

=3

1.54=18Nhóm 4:

K = 58

Eminc tính tại tia có tỷ số truyền i4 , bánh răng là chủ động ,nên:

Eminc =  

k f

g f Z

4

) 4 4

=

58 18

) 40 18 (

f

4 4

4

=40 18

g .

4 4

4

=58

40.58=40

Z5=  Z

g f

f

5 5

5

=58

21.58=21

17

Trang 18

Z’

g f

g

5 5

5

=58

37.58=37

Z6=  Z

g f

f

6 6

6

=58

24.58=24

Z’

g f

g .

6 6

6

=58

34.58=34

g f

f

7 7

7

=58

13.58=13

g f

g .

7 7

7

=58

45.58=45Nhãm 5:

Trang 19

26

18

18 16

18 37

33 33

18 35

28 43

.%=1,95%<2,6% vậy đạt yêu cầu

Ta có đồ thị sai số vòng quay

Chơng 3: Tính toán sức bền và chi tiết máy

3.1 Tính toán công suất chạy dao.

Trang 20

D

t Z

B

C

K y

.

82 , 0 72

, 0

5,13.2490381

,9.102

6,5

Trang 21

1950

08 , 61 , 2 35000

25 , 0 10 24

1950

1

6800

100

n

N K i

08 , 1 6 , 2 375 , 1 2000

6800

100

Trang 22

3.1.3 Tính trục trung gian

Giả sử trên trục 2 : nh ta đã tính ở phần trớc ta có trên trục 2

N = 1,03 (KW)Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút)

Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm)

Đờng kính sơ bộ trục 2: d2 = 25 (mm)

Ta tính trục 2 nh sau: Đờng kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm)

Đờng kính trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm)

Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việcLực tác dụng lên bánh răng

Đờng kính vòng lăn d1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm)

Ta có Ft2 = 2M/d1 = 2 314000/90 = 13956 (N)

22

Trang 23

Ft2 Fr2

l2 l3

Fr2

l1

Ft2 Ft2

Fr2 Rby

Ray

Trang 24

Từ (1)(2) ta có :

RAY = 2400(N)

RBY = 570(N)Xét trong mặt phẳng xoz Các phản lực là RAX , RBX

Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N)

Ta dễ thấy rằng có 2 tiết diện cần phải kiểm tra đó là tiét diện <I - I> lắp bánh răng z =

18 và tiết diện <II-II> chỗ lắp ổ B

Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn

Biểu đồ mô men uốn trong mặt phẳng xoz

Mô men uốn tại chỗ lắp bánh răng Z=18

Mu1x=Ray.l1=1270.160=203200 N.mm

24

-l2 l3

Fr2 l1

Ft2 Ft2

Fr2

Trang 25

Mô men uốn tại ổ B:

Biểu đồ mô men xoắn :

Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=18

Trang 26

XÐt t¹i tiÕt diÖn I - I

M«men uèn t¹i I - I:

26

-2 uY

2 ux

Trang 27

XÐt t¹i tiÕt diÖn II-II chæ l¾p æ B

MuII MUIIX MUIIY

2 2

2 2 1

2 1

).

1 (

).

(

] ).

1 (

[

C K

d

C T

Trang 28

3

2 2

1

5 , 1 340

] 314000 ).

3 , 0 8 , 1 400

340 [(

) 434449

8 ,

2

5 , 1 340

] 314000 ).

8 , 1 400

340 [(

) 4305 8 , 1



Chơng 3 : Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển

3.1 yêu cầu đối với hệ thống điều khiển :

- Dễ dàng điều khiển

- Nhẹ nhàng , dễ nhớ

- Đảm bảo độ an toàn của kết cấu điều khiển

- Đảm bảo độ chính xác , độ tin cậy của kết cấu điều khiển

Ta chọn kiểu điều khiển tay gạt và đĩa lỗ với cách xác định hành trình nh sau:

Đối với bánh răng hai bậc thì vị trí giữa là không làm việc Khi gạt để ănkhớp trái là : LT =B +f

Khi gạt trái:

LT = BT + BG + 2fVới BT : chiều rộng bánh răng bên trái

BG : chiều rộng bánh răng giữa

f : khoảng cách an toànKhi gạt sang phải:

Lp= Bp + BG + 2f

Bp : chiều rộng bánh răng ở bên phảiHành trình gạt của 1 khối bánh răng 3 bậc:

L = LT + Lp= BT +2BG + Bp + 4fThay đổi tốc độ bằng đĩa lỗ, trên mặt đĩa có khoan những lỗ nằm trên đờngtròn đồng tâm.Hai đĩa đặt song song với nguyên lý:Kéo tay gạt có tác dụng đẩyhai đĩa lỗ kia ra khỏi các chốt ,quay đĩa lỗ đi 1 góc cần thiết ứng với tốc độ đãchọn rồi đẩy đĩa vào.Tuỳ vị trí đĩa có lỗ hoặc không nó sẽ đẩy chốt 1 hoặc chốt

2 , làm các bánh răng 3 quay theo và làm thanh răng 5 chuyển động tịnh tiến Thanh răng 5 có gắn càng gạt , gạt khối bánh răng di trợt tới vị trí ăn khớp

28

Trang 29

3.2 Sơ đồ vị trí cơ cấu điều khiển hộp tốc độ:

T B_T B_T B_P B_P B_P B_G B_G B_G B_T B_T B_T B_P B_P B_P B_G B_G B_G Khối

BC_

T C_T C_T C_T C_T C_T C_P C_P C_P C_T C_T C_T C_T C_T C_T C_P C_P C_P Khối

CD_

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+0 +0

P+ + 00

T0 0 ++

G+0 +0

P+ + 00

T0 0 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

T0 0 ++

G+0 +0

P+ + 00

G+ 0 +0

G+0 +0

G+ 0 +0

T0 0 ++

P+ + 00

G+0 +0

T00 ++

T0 0 ++

P+ + 00

T0 0 ++

P+ + 00

T00 ++

T0 0 ++

T00 ++

T0 0 ++

P+ + 00

D

29

-vị trí ăn khớp trái vị trí ăn khớp phải

Trang 30

3.3 Sơ đồ cơ cấu điều khiển hộp tốc độ:

T B_G B_P B_T B_G B_P B_T B_G B_P B_T B_G B_P B_T B_G B_P B_T B_G B_P KhốiBC_

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

G+ 0 +0

P+ + 00

T00 ++

P+ + 00

C

30

Trang 31

Tµi liÖu tham kh¶o

1.tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i :

Trang 32

32

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	819,5 KB