ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỒ GÁ MÁY TIỆN VÍT VẠN NĂNG

Nó dùng để gia công các bề mặt tròn xoay trong và ngoài, mặt côn trong và ngoài phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thích hợp cho việc sửa chữa, chế tạo chi tiết thay thế N

Phần1Tổng hợp cấu trúc động học máy

I Phạm vi sử dụng của máy

Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ đợc dùng phổ biến nhất trong các nhà máy cơ khí, các phân xởng cơ khí sửa chữa của các xí nghiệp Nó dùng để gia công các bề mặt tròn xoay (trong và ngoài), mặt côn (trong và ngoài) phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thích hợp cho việc sửa chữa, chế tạo chi tiết thay thế

Ngày nay máy tiện ren vít vạn năng không ngừng đợc cải tiến để phù hợp với tiến bộ của khoa học kỹ thuật Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay đơn giản trên máy tiện ren vít vạn năng còn có thể gia công đợc các bề mặt định hình phức tạp, gia công các lỗ nh khoan, khoét, doa, ta rô đạt độ chính xác cao u điểm nổi bật là có thể khoan sâu đợc các lỗ, tiện côn chi tiết có góc côn nhỏ nếu dùng đồ gá đặc biệt có thể tiện đợc mặt êlíp, đa giác, phay…

II Tính năng công nghệ :

Máy tiện ren vít vạn năng là loại máy tiện đợc các loại ren đó là ren quốc tế, ren mô đun, ren anh, ren fitch ngoài ra nó còn thực hiện các nguyên công khác nhau trên các chi tiết khác nhau nó là loại máy đợc dùng trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

III Phơng pháp tạo hình bề mặt :

Máy tiện vít vạn năng chủ yếu là gia công các bề mặt tròn xoay, mặt côn, mặt ren vít, mặt đầu Các bề mặt này đợc hình thành theo nguyên tắc sau

1 Phơng pháp tạo hình bề mặt tròn xoay (Tiện trụ trơn) Để tạo hình bề mặt tròn xoay thì máy cần các chuyển động sau

quay tròn của trục chính Q1 và chuyển động tịnh tiến dọc phôi T1

2 Phơng pháp tạo hình mặt phẳng (Mặt đầu)

Để máy tạo hình mặt đầu thì máy phải có các chuyển động sau

3 Phơng pháp tạo hình mặt ren

Ta thấy một bề mặt có thể tạo thành bằng cách tạo ra đờng sinh và thực hiện trợt đờng sinh theo đờng chuẩn để tạo thành một bề mặt nào đó Không chỉ cần biết hình dạng của đờng sinh mà còn cần phải biết vị trí tơng

đối và tuyệt đối của chúng

+ Đờng chuẩn là đờng ren vít đợc tạo thành bởi phơng pháp vết

is

iv

+ Đờng sinh là Profin ren đợc tạo thành bởi phơng pháp chép hình Để tạo ra bề mặt ren thì hai chuyển động thành phần Q1 và T1 phải có mối quan

hệ chặt chẽ đảm bảo khi trục chính mang phôi quay một vòng thì bàn xe dao dịch chuyển đợc một lợng bằng bớc ren (S) hay ren xoắn S*(với ren nhiều đầu mối) Φ = (Q1; T1)

IV Các chuyển động trên máy :

1, Chuyển động tạo hình ký hiệu φ

Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo ta đờng sinh công nghệ và dịch chuyển nó theo đờng chuẩn

Về mặt lý thuyết số lợng thành phần chuyển động tạo hình một bề mặt cơ bản tối đa là 6 (3 chuyển động tạo nên đờng sinh, 3 chuyển động tạo nên

Nφc - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng chuẩn.

2, Chuyển động cắt gọt

Chuyển động cắt gọt là chuyển động cần thiết để thực hiện (chuyển

động chính n) và tiếp tục chuyển động chạy dao S để thực hiện quá trình bóc phôi Thông thờng chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, việc trùng này làm cho cầu dao máy đơn giản song lại làm hạn chế năng suất cắt gọt

Ví dụ: Khi tiện ren đờng sinh tam giác đợc tạo thành bằng cách chép hình lỡi dao tiện, đờng chuẩn xoắn vít đợc hình thành bằng chuyển động

với V là chuyển động cắt chính và S là chuyển động chạy dao

Đối với ren bớc lớn ta phải hạ thấp tốc độ nghĩa là hạ thấp tốc độ cắt V bởi vì N và T là chuyển động ràng buộc nhau theo đờng xoắn vít Để nâng cao năng suất của ren bớc lớn đợc gia công bằng máy phay, lúc đó chuyển

động cắt C(Nd) độc lập với chuyển động tạo hình Φc(Nct,T), lúc này chuyển

động tạo hình chỉ trùng với chuyển động chạy dao mà thôi Φc(Nct,T) = Ψ

3, Chuyển động phân độ Fa

Chuyển động phân độ là chuyển động cần thiết để dịch chuyển tơng đối dao và phôi sang vị trí mới khi trên chi tiết có nhiều bề mặt cơ bản giống nhau Trong máy ta thiết kế thì chuyển động phân độ để tiện ren chiều dày nối dịch bàn dao, hoặc quay trục chính đi một góc

4, Chuyển động định vị Đ

Chuyển động định vị là chuyển động nhằm không chế kích thớc bề mặt,

nó có nhiệm vụ xác định hớng và tạo độ phôi và dao với nhau, tức là xác

độ của máy.Chuyển động định vị có thể là chuyển động ăn dao nếu trong lúc thực hiện có tiến hành cắt gọt và có thể là chuyển không có quá trình cắt gọt.

5, Chuyển động điều khiển

Chuyển động này nhằm đảm bảo máy hoạt động theo một tiến trình công nghệ, xác định chuyển động này của máy là điều kiện cần thiết để trở thành tự động hay bán tự động

6, Chuyển động phụ

Là chuyển động thực hiện chuyển dịch dao hay phôi với tốc độ lớn không tham gia cắt gọt Các chuyển động này cần thiết khi kết thúc một lợt gia công để chuyển sang lợt gia công khác

Trong máy bao gồm các chuyển động: chạy dao nhanh, đóng mở dung dịch trơn nguội, làm mát, đóng mở các cơ cấu dẫn động đảo chiều

V Tổng hợp cấu trúc động học của máy

Cấu trúc động học của máy nó phản ánh tất cả các xích truyền dẫn để thực hiện chuyển động của máy nó bao gồm các nhóm động học nh nhóm tốc độ, nhóm chạy dao đợc liên kết động học với nhau tạo thành cấu trúc

động học toàn máy Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc động học toàn máy ta cần phải nắm vững các nguyên tắc nối động và nguyên tắc bố trí khâu điều

thực hiện tiện ren, mặt trụ, tiện phẳng mặt đầu, tiện cắt đứt Khi thực hiện…

răng đảm nhận Khi cắt ren sử dụng vít me đai ốc dọc Theo yêu cầu của máy phải gia công đợc các loại phôi có kích thớc khác nhau nằm trong phạm vi cho phép và thoả mãn tính công nghệ để cho chế độ cắt hợp lý nên trục chính phải có nhiều tốc độ khác nhau để thực hiện điều đó ta phải thiết

kế hộp tốc độ và cơ cấu điều chỉnh hộp tốc độ cho trục chính Đồng thời khi

cắt ren, tiện trơn, chạy nhanh cũng cần có tốc độ khác nhau khi gia công…các chi tiết khác nhau nên cần phải có bộ phận thay đổi tốc độ của trục vít

me và trục trơn rộng khi cắt ren tuỳ theo yêu cầu và chất lợng của ren vít

mà ta thay đổi tốc độ vít me cho phù hợp Khi tiện trơn ta thay đổi tốc độ của trục trơn cho phù hợp với chế độ cắt

VI Phơng trình điều chỉnh động học

ở đây ta chỉ xác định công thức điều chỉnh máy và tỷ số truyền các khâu

điều chỉnh Ta lần lợt làm các việc sau

+ Chọn xích tính toán là xích động học qui ớc nhằm mục đích xác định

tỷ số truyền các khâu điều chỉnh

+ Xác định xích chuyển vị tơng đối của các khâu nếu nó là chuyển vị của dao và phôi (Trục chính)

+ Xích tốc độ cắt (Truyền dẫn chính )

- Xích liên kết :

Động cơ M1- 1 - 2 - iv-3 - 4 - Trục chính

8 9 10 11 M2

2 1 M1

iv2 3

Q1

iv

is

- XÝch ch¹y dao nhanh : N®c (M2) - 8 - 9 - 10 - πmz = Sd mm/ph

N®c (M2) - 8 - 9 - 10 -11- 12 - Tvm (ng) = Sng mm/ph

- Các nguyên công thực hiện đợc trên máy: Tiện trơn, tiện ren, khoan, khoét, doa, tarô…

- Các loại phôi đợc gá trên máy:

Phôi gá bằng mâm cặp, mũi chống tâm, phôi gá luồn qua trục chính Ngoài ra trên máy còn gá các chi tiết có hình dạng phức tạp khác

- Công nghệ điển hình

Công nghệ điều chỉnh nguyên công đặc trng mang phôi của máy là tiện mặt trụ ngoài Do đó đặc trng tính toán của máy là dùng cho các trờng hợp sau:

+ Vật liệu gia công trên máy là thép hợp kim có σb = 750 N/mm2

+ Vật liệu dụng cụ cắt là thép hợp kim dụng cụ, thép gió, thép hợp kim cứng

II Đặc trng kích thớc của máy

- Chiều cao tâm máy H = 200(mm)

- Đờng kính lớn nhất của phôi gia công trên bàn dao là đờng kính gia công hiệu quả nhất dùng để tính toán các đặc trng kỹ thuật của máy

- §êng kÝnh bÐ nhÊt cña ph«i

- §êng kÝnh ph«i thanh luån qua lç trôc chÝnh

- Víi m¸y cã Z = 22; ϕ = 1,26; nmin = 12,5v/p

⇒ nz = nmax = n1.ϕz - 1 = 12,5 1,2621 = 1602 Ta lÊy nmax = 1600 (v/ph)

- Ph¹m vi ®iÒu chØnh

Rn =

5.12

1600n

nmax =

1000

26.14,3.16001000

D.π.nVD

π

V

max min

D.π

18,205 m/pTheo công thức nz = n1.ϕz - 1 ta tính đợc chuỗi số vòng quay của máy với

s max = )

4

13

1

( ữ tmax =

3

46,4t

1

10

46,4 = 0,46(mm)

IV Đặc trng động lực học của máy

Đặc trng động lực học của máy đợc xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng và công suất lớn nhất

1 Chế độ cắt tính toán

- Chiều sâu cắt tính toán: tmax = 4,46 (mm)

- Lợng chạy dao tính toán Smax = tmax

C kv [1] Trang 91Giả sử vật liệu làm dao là thép P18 và vật liệu gia công là thép các bonTra bảng 4.56 [2] ta có các trị số sau

Ktr = 1,1; Kp = 0,15 ; Kd = 1; Kt = 1; Kmt = 1,05; Kϕ= 1; Kϕ1 = 0,87; Kr

=1; Km = 1

⇒ Kv = 0,85 1 1,1 0,15 1 1 1,05 1 0,87 1 1 = 1,98

Để đặc trng cho chế độ cắt nặng nhọc khó khăn hơn Chế độ cắt hợp lý trên ta lấy Cv = 50,2

y x

C

Py =

y p y p y

y x

C

p x p x

y x

26.1196910

.60

V.P

3 3

*

4- Chọn động cơ điện:

Để có cơ sở lựa chọn phơng án truyền dẫn của máy ta xác định sơ bộ công suất động cơ và chọn động cơ cho máy Đó là công suất động cơ chung cho cả xích tốc độ và xích chạy dao

Nđc =

η

N

Phần IIIThiết kế động học máy

Theo lời khuyên việc này dựa vào phạm vi điều chỉnh, trị số trợt, công

Trong 2 phơng án trên thì phơng án 1 thờng áp dụng với các máy cỡ vừa

và cỡ trung Vì máy của ta thiết kế thuộc loại cỡ vừa nhng lại không yêu cầu độ chính xác cao Nên ta chọn phơng án 1 nó có những u nhợc điểm sau

+ Ưu điểm: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ vì dùng chung một vỏ hộp nên dễ tập trung các cơ cấu điều khiển tạo điều kiện thuận lợi khi thực hiện các thao tác đối vơi công nhân

+ Nhợc điểm:

- Truyền rung động từ hộp tốc độ sang trục chính

- Truyền nhiệt từ hộp tốc độ sang trục chính

- Khó tổ chức bôi trơn hộp tốc độ

3 Lựa chọn bộ truyền cuối cùng

Bộ truyền dẫn cuối cùng có ảnh hởng lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và

độ điều hoà chuyển động, độ bóng bề mặt gia công Trục chính của máy quay với tốc độ 1600 vòng/ph Nên ta có thể chọn bộ truyền cuối cùng là bộ truyền bánh răng Để cho trục chính quay êm không va đập và rung động nhiều thì tốc độ vòng quay của bánh răng không quá bé và nên bố trí tỉ số truyền cho bộ truyền này không nhiều thờng đờng kính bánh răng lắp trên trục chính không quá bé so với đờng kính phôi lớn nhất Gọi [V] là tốc độ vòng quay cho phép của bánh răng thì đờng kính bánh răng lớn nhất là

66,26.14,3

9000n

.π

- Đờng truyền tốc độ cao

Để thoả mãn điều kiện trên ta sử dụng ba bánh răng dẫn động để điều chỉnh 2 đờng truyền trên

1600n

][i

min max

Vì chọn bộ truyền nh đã nói ở trên cho kích thớc của trục và khối lợng của bộ truyền là bé thì

[imin] =

4

1 [imax] = 2

[Ri] =

41

2 = 8

⇒ [ ] 50,8

26,1

8φ

RR

2 2 i

*

Vậy Rn > R* do đó ta phải dùng cấu trúc nhân phức tạp để tách đờng truyền tốc độ cao với đờng truyền tốc độ thấp

* Ưu điểm của cấu trúc nhân phức tạp

- Cho phép mở rộng phạm vi điều chỉnh, thoả mãn yêu cầu phạm vi điều

công suất mất mát, giảm tải trọng và kích thớc bộ truyền, tiết kiệm nguyên

- Làm giảm tổn thất do ma sát và nâng cao hiệu suất máy

2.Chọn phơng án kết cấu :

Số cấp tốc độ của máy Z = 22 nh đã phân tích ở trên ta dùng cấu trúc nhân phức tạp

k m 1

m: Số nhóm truyền của hộp tốc độ với z = 22 = 2 x 11

11 Là số nguyên tố nên khi bộ này bộ truyền gồm ba trục và trục cuối phải có 11 bánh răng, điều này hoàn toàn không chấp nhận đợc Vậy ta phải khử tính nguyên tố của 11 đi, muốn vậy ta tăng zn lên ⇒ Zn = 24 = 3 x 2 x 2

!41

Z = Z0(a + Z i′)

lg1,26

2lg824

8lg224

241

φlg

]Rilg[

2Z

⇒ Zn = 2 x 3 x( 2 + 2 1 1)

- Với đờng truyền tốc độ cao Z1 = 2 x 3 x 2

- Với đờng truyền tốc độ thấp Z2 = 2 x 3 x 2 x 1 x 1

III- Chọn phơng án động học của máy

Phơng án động học là phơng án về trật tự thay đổi các bộ truyền trong các nhóm để nhận đợc dãy tốc độ đã cho với mỗi phơng án kết cấu đã chọn

p là số bộ truyền trong mỗi nhóm

- Với đờng truyền có tốc độ cao

Vì ta tăng Zn lên 2 cấp tốc độ để khử tính nguyên tố của 11 Nếu ta vẫn

cấp tốc độ để Zn = 22 Trong thực tế với tốc độ cao thì yêu cầu về chất lợng của máy đòi hỏi khắt khe Nên ở đây ta làm trùng tốc độ ở đờng truyền tốc

độ cao muốn vậy ta giảm đặc tính ở nhóm cuối cùng ở đờng truyền này từ x

III 2

II 1

I

1 x 1 x 2 x 3 x 2

III 2

II 1

I

2 =

IV Xác định tỷ số truyền bằng đồ thị vòng quay

Từ lới cấu trúc ta chỉ biết đợc

- Số tỷ số truyền trong mỗi nhóm

- Tổng số trục và số cấp tốc độ trên trục

- Lợng mở của từng nhóm truyền

- Thứ tự ăn khớp của các bánh răng trong nhóm truyền Do vậy không thể dùng nó để tính toán động học bánh răng đợc Nên ta phải xô lệch lới kết cấu đối xứng trớc để biểu diễn các tỷ số truyền cụ thể và tần số quay cụ thể ta đợc đồ thị vòng quay

Các công việc cần thiết để tiến hành vẽ đồ thị vòng quay là

- Chọn n0 trên trục I (n0 = 800 v/ph)

Ta chọn n0 gần bằng tốc độ động cơ và n0 gần bằng nmax trùng với tần số quay của trục chính để đảm bảo trục trung gian quay nhanh góp phần làm giảm kích thớc của bộ truyền

+ 1/4 [ i < 2 và i =ϕE với E nguyên E > 0 ⇒ i > 1

E < 0 ⇒ i < 1

+ Tăng tốc độ ít hơn giảm tốc độ

+ Thay đổi tốc độ không nên quá đột ngột

+ Sao cho kết cấu của máy gọn nhẹ nhất

Ba yêu cầu đầu có nhiều phơng án để đảm bảo đợc Còn yêu cầu cuối chỉ

có 1 phơng án thoả mãn đợc hoặc rất ít phơng án thoả mãn Sau khi lựa chọn và loại bỏ các phơng án khác ta có đồ thị vòng quay sau

Dựa vào đồ thị vòng quay ta có tỷ số truyền

11

4

i6 = ϕ0 = 1

i7 =

4

126,1

11

11

do tình hình chịu lực của bánh răng khác nhau nhiều giữa các bộ truyền nên

ta dùng nhiều giá trị mô đun Trong 1 nhóm truyền đặc biệt với bánh răng

di trợt thì phải là bánh răng thẳng Vậy ta áp dụng phơng pháp giải tích để tính toán động học bánh răng

1 Tính toán cho nhóm truyền I :

Do i1 = 1,26 =

4

5 =

1

1

ba

i2 = 1,262 =

7

11 =

2

2

ba

Vì lợng mở của bộ truyền nhỏ nên ta dùng các bánh răng cùng mô đun

a1 + b1 = 9; a2 + b2 = 18 ⇒ K = 9 x 2 = 18

1x126E

xK

7x18

711Z

.Kxb

baZ

.Kxb

ba

min 2

2 2 min j

5 S

b a

a

z 1 1

4 S

b a

b

1 1

1

+

=+

=

711

11z

S.2

b2a

2

a

=+

=

7 11

11 z

S 2

b 2 a 2

b 2

+

= +

52

25Z

ka

ba

min j

j

Vậy ta lấy E =1 (vì bánh răng nhỏ đóng vai trò dẫn động)

Để bộ truyền đợc hợp lý thì giảm II

z

S xuống, giải quyết vấn đề này ta

khoảng cách trục A khác với ban đầu nên ta phải dịch chỉnh bánh răng

II z

11

4

ba

a

+

II z

4

ba

b

+

II z

S = 71111.63=38

Z5 =

5 5

5

ba

a

+

II z

5

ba

b

+

II z

S = 255.63=45

3 Tính cho nhóm truyền III :

Vì lợng mỡ của nhóm này qúa lớn nên lực truyền của các bộ truyền khác nhau đáng kể Để tiết kiệm vật liệu, kết cấu nhỏ gọn ta dùng nhiều loại mô

⇒ (*)

5

65,2

3m

mZ

Z

6

7 7

1972

1868

1764

1660

155

144

(∑Z 7 ≤ 100)Theo (*) ta thấy tổng ∑Z = K 5 (Vì là bội 7

của 5) thử lại vào (**) ta thấy đều thoả mãn Chọn máy chuẩn

Theo máy tiêu chuẩn 16k20 thì cặp bánh răng hợp lý là

i8 =

72

18 ⇒ Z8 =18 (răng); Z′8= 72 (răng)

5 Tính toán cho nhóm truyền V :

Có i9 =

21 Theo máy chuẩn 16K20 ta chọn

i9 =

2

1 = 60

30 ( răng) ⇒ Z9 = 30 răng; Z′9 = 60 răng

6 Tính toán cho nhóm truyền VI :

Nhóm này là nhóm truyền cuối cùng của đờng truyền tốc độ cao (P = 2;

Vì ở bộ truyền này tốc độ cao nên kích thớc bộ truyền rất quan trọng mà

ở nhóm truyền này có lợng mỡ lớn, lực truyền của các bộ truyền trong

nhóm khác nhau nhiều nên với bộ truyền i11 =

3 =

∑

∑

11 Z

10 Z

Mà m11 =

70

3560

3032

1630

152

⇒ Z11 = 30 răng; Z11′ = 60 (răng)

Ta có ∑− Z 10 =

6

5 90 = 180 (răng)

[ 35 m/s

10.60

1460.140.14,3

= 10m/s Vậy đai thoả mãn

8 Kiểm tra điều kiện trợt của bánh răng ba bậc :

Hộp tốc độ của máy ta thiết kế có một nhóm truyền có ba cấp tốc độ (nhóm II) Do vậy ta bố trí ba cấp tốc độ đó trên bộ bánh răng di trợt ba bậc

và bố trí chúng ở hai trục II và III Sơ đồ bố trí là:

L1 - 2B / 5

Vậy đảm bảo cho khối bánh răng 3 bậc ở trục III di trợt ăn khớp đợc với các bánh răng cố định ở trục

9 Kiểm tra sai số tốc độ :

Ta đã tính đợc ZJ và Z′J của các nhóm truyền vì ZJ và Z′J nguyên cho

nên chắc chắn có sai số với tỷ số truyền ban đầu và số vòng quay thực sẽ khác đi Từ phơng trình ta có:

Z=31

NHc n®c.ηd i

i 1

1 2

1

Z

ZZ

Z.D

 (66) [1]

245

140 1460

60

30 72

18 60

15 45

18 24

60

30 72

18 60

15 45

18 21

60

30 72

18 60

15 38

24 24

60

30 72

18 60

15 38

24 21

60

30 72

18 60

15 31

31 24

60

30 72

18 60

15 21

31 21

60

30 72

18 45

45 45

18 24

60

30 72

18 45

45 45

18 21

60

30 72

18 45

45 38

24 24

60

30 72

18 45

45 38

24 21 23

%11

245

140 1460

60

30 72

18 45

45 31

31 24

60

30 72

18 15

45 31

31 21

60

30 45

18 24

60

30 45

18 21

60

30 38

24 24

60

30 38

24 21

60

30 31

31 24

60

30 31

31 21

60

30 38

24 24

60

30 38

24 21

60

30 31

31 24

60

30 31

31 21

Trên máy tiện ren vít vạn năng ta có thể tiện đợc các loại ren sau Theo yêu cầu thiết kế và dựa vào máy chuẩn 16K20 ta có:

t = (0,5 ữ 112) (mm)

m = (0,5 ữ 112) (mm)

n = 56 ữ 0,25 (Vren/1”)

P = 56 ữ 0,25 (Số mô đun/1”)Trong đó:

Loại ren Số đo B ớc renRen quốc tế t tRen mô đun m t = π mRen hệ Anh n t =

n

4,25

Ren Pitch p t =

p

π.4,25

Dựa vào yêu cầu của máy thiết kế nh trên ta có trình tự thiết kế hộp chạy dao là:

số truyền và tỷ số truyền tính toán nó sẽ ảnh hởng tới độ chính xác của bớc ren gia công vì nó tạo ra tốc độ cắt của dao không đều

2 Chọn cơ cấu điều chỉnh :

Có nhiều loại cơ cấu điều chỉnh trong máy cắt kim loại nh cơ cấu noóc

ren vít vạn năng nên ta chọn cơ cấu bánh răng di trợt để điều chỉnh cho nhóm cơ sở vì nó có u nhợc điểm sau

Ưu điểm: - Có độ cứng vững cao

- Công suất truyền dẫn lớn

- Hiệu suất truyền dẫn cao

- Chế tạo và điều chỉnh đơn giản

Trong đó bớc ren nằm ở cột tạo thành cấp số cộng còn bớc ren nằm ở

Trong hộp tốc độ hiện nay có 2 kiểu bố trí xích truyền để cắt các loại ren khác nhau nh

- Không đổi đờng truyền trong nhóm cơ sở khi đổi hệ ren

- Có đổi đờng truyền trong nhóm cơ sở khi chuyển hệ ren

Tham khảo máy 16K20 và để tiết kiệm bánh răng ta dùng chung nhóm cơ sở trong các xích cắt ren khác nhau tức là ta chọn phơng án:

Thông thờng các nhóm ren nhóm cơ sở đợc sắp xếp theo cột theo chiều tăng dần tạo thành cấp số cộng Các bớc ren xếp theo hàng đợc điều chỉnh bởi nhóm gấp bội cũng sắp xếp theo chiều tăng dần

Chỉ số của ren Chỉ số của ren

Ren quốc tế Ren Anh ics

ic s

Để nâng cao độ cứng vững của đờng truyền ở nhóm cơ sở thì ta dùng nhóm cơ sở gồm các bánh răng di trợt Nếu dùng cơ cấu noóc tông thì độ cứng vững kém nhng kết cấu không gian lại nhỏ gọn

Do dùng cơ cấu bánh răng di trợt nên để cho số lợng các bánh răng của nhóm cơ sở không quá nhiều tránh gây tăng số trục của nhóm cơ sở hoặc gây dài trục sẽ cồng kềnh và giảm độ chính xác truyền động và độ chính xác chế tạo máy thì số cột và hàng ≤ 4

Ta có bảng ren sau:

Xích tiện ren phải đảm bảo cứ sau mỗi vòng quay của phôi thì dao phải tịnh tiến dọc một lợng đúng bằng bớc ren cần gia công Nên giữa 2 khâu chấp hành phải có khâu điều chỉnh bớc ren đó là is.

Thông thờng để đáp ứng đợc tính chất vạn năng của máy mà vẫn không làm tăng đáng kể kích thớc của máy thì khâu điều chỉnh đợc phân thành các nhóm sau:

- Nhóm cơ sở: Đây là nhóm chính tạo ra tỷ số truyền theo cấp số cộng

- Nhóm gấp bội: Dùng để cắt ren gấp bội trong cùng hàng xếp ren

- Nhóm bù: Dùng để điều chỉnh lại đờng truyền tức là bù lại sai số của ờng truyền

đ Nhóm đảo chiều: Dùng để cắt ren trái hay ren phải

III Thiết kế các nhóm truyền

1 Thiết kế nhóm cơ sở :

Nhóm cơ sở có thể là cấu trúc noóc tông, cơ cấu mean hay cơ cấu bánh răng di trợt Tham khảo máy 16K20 ta chọn cơ cấu bánh răng di trợt có độ chính xác và độ cứng vững cao

Phơng trình động học khi cắt ren

Tham khảo máy chuẩn 16K20 khi cắt ren ta chọn cột các bớc ren 4, 5, 6,

7 để tính

itt = 64

40 (Cắt ren Quốc tế và ren Anh)

tvm = 12; mm igb = 1; icd =

3

2 (Cắt các bớc ren trong nhóm cơ sở) Thay vào (1) ta có:

t12.60

40.32

6

;5

5

;5

4

Vì nhóm cơ sở phải thực hiện đúng 4 tỷ số truyền cho nên ta dự trù nhóm cơ sở gồm 2 trục mỗi trục phải chứa nhiều nhất là 4 bánh răng nên ta phải dịch chỉnh và ta phải chọn các giá trị mô đun của các bộ truyền sao cho kích thớc của nhóm cơ sở hợp lý Và tạo điều kiện giảm tối thiểu số l-ợng bánh răng, thì phải dùng chung một vài bánh răng nào đó

Dựa vào máy chuẩn 16K20 ta chọn khoảng cách tâm hai trục là:

A = 72(mm) → Ztổng =

m

A2 (2)Thay lần lợt giá trị m = 2; 2.25; 2.5; 2.75 vào (2)…

;25

305

6

;28

285

5

;35

285

28

;35

28

là phải dịch chỉnh Vì có tổng số răng không đúng với tổng số răng tơng ứng

aw

- 0,5(z1 + z2) (6.22) [4]

y =

25,2

y1000

y = 0,0277

1000

63.44,01000

x2 = xt - x1 VËy ta cã

xz = 28 = 0,5[0,527 - (35 - 28)

63

5,0] = 0,232

72.21u

A

=+

De2 = 80 + 2(1 + 0,295 - 0,027) 2,25 = 85,7(mm)+ Gãc ¨n khíp

cosα = 0,985

72.2

20cos.25,2)3528(A

2

αcosm)ZZ

W

0 2

72)ZZ(5,0m

a

2 1

55

3,1.1000Z

y1000

Z

2530(5,1[5,0Z

72.21u

a

=+

=+

d2 = 2aw - 65,45 = 78,55(mm)

De1= d1 +2(1 + x1 - y)m = 65,45 +2(1+ 0,68 - 0,2)2,5 = 72,84(mm)

D2 = d2 + 2(1 +x2 - y)m = 78,55 + 2(1 + 0,82 - 0,2)2,5 = 85,84(mm)+ Góc ăn khớp: cosα = (Z Z2A)mcosα 55.2,252.72.cos20 0,89

0 W

0 2

cosα = 0,89 ⇒α = 26020’

c- Tính dịch chỉnh cho cặp bánh răng

25 30

5,2

72)zz(5,0m

A

28 , 14 56

8 , 0 1000 z

y 1000 k

z

72.21u

a

=+

=+

+ Đờng kính đỉnh răng: De2= De1= d1 + 2(1+x1 - ∆y)m

= 72 +2(1 + 0,792 - 0,784)2,5 = 77,04 (mm)

+ Góc ăn khớp α

Cosα = (z z2)am.Cosα 56.2,52..Cos72 20 0,91

0 w

0 2

Cosα = 0,91 ⇒α = 23,90

2-Thiết kế nhóm gấp bội :

Tính toán nhóm truyền đề tạo ra bốn tỷ số truyền sau

2

1

;4

1

;8

z = 2 x 2 và phơng án động học

2

II 1

I

2x2

28

ig b 2 =

16

5 5

4 4

1 =

ig b 3 =

4

5 5

2 2

1 =

ig b 4 =

4

5 5

4

1 =

III

III x=1

x=2 p=2 p=2