Bài tiểu luận này dùng cho sinh viên Đại học và cao học ngành cơ khí, sau khi học xong môn thiết kế máy công cụ. Mình đã từng tự làm nhiều tiểu luận và đồ án ngành cơ khí nên các bạn yên tâm là Tiểu luận rất dễ hiểu, Bài tiểu luận đầu tiên với tên gọi: Tiểu luận thiết kế máy công cụ ĐHBK Hà Nội. Với các thông số đã cho: Nmin = 31,5 vòngphút , phi = 1,41, Số cấp tốc độ Z=8
Trang 1
Đề số 05
1 THIẾT LẬP CHUỖI SỐ VềNG QUAY TIấU CHUẨN CỦA HỘP
Tra bảng trị số vũng quay tiờu chuẩn ta cú chuỗi số vũng quay tiờu chuẩn sau:
2 VẼ LƯỚI KẾT CẤU VÀ ĐỒ THỊ VềNG QUAY VỚI n0= n7, KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỐI VỚI ĐỒ THỊ ĐÃ VẼ.
a Vẽ lưới kết cấu
n0 I
II
III
IV
2(3) 2(2) 2(1) Lg
Trang 2
b Vẽ đồ thị vũng quay với n0 = n7 kiểm tra các điều kiện cần thiết đối với đồ thị
đó vẽ.
Chọn tỷ số truyền cho cỏc nhúm khi n0 = n7
- Nhóm cơ sở: chọn 3
u , u2
u , u 4 1
- Nhóm KĐ2: u5 1 / , u6 1
Kiểm tra giới hạn tỷ số truyền u đạt yêu cầu: 8
min
max
u u
n 0
III TÍNH SỐ RĂNG CÁC NHÓM.
1.Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất
g
f x x
f x
Z Tổng số răng trong cặp
Ta có : i1= 13 1,411 3 31
5
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 12
Trang 3
Emin nằm ở tia i1 vì i1 giảm nhiều hơn i2 Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia
Ta có: E min = ( . ) 171.(.1123) 5,6
1
1 1
K f
g f Z
Lấy E min = 6 ta có Z= EK = 6.12= 72 răng
Z 1 = 72 18
3 1
1
f
g
f x x x
7 5
x
f EK
f g răng
Z 2'= Z – Z 2 = 72 - 42 = 30 răng
i 2 = Z 2 / Z 2' = 42/30 = 1,4
2.Tính số răng của nhóm truyền thứ hai
1, 41 13
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 20
Emin nằm ở tia i3 vì i3 giảm nhiều hơn i4 Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia thứ 3 là bánh răng chủ động
3
2, 4
Z f g
f K
Lấy E min = 3 ta có Z= EK = 3.20 = 60 răng
Z 3 = 7 .60 21
7 13
x
f EK
f g răng
Z 3'= Z – Z 3 = 60 - 21 = 39 răng
1 1
x
f EK
Z 4'= Z – Z 4 = 60 – 30 = 30 răng
i 4 = Z 4 / Z 4' = 30/30 = 1
3.Tính số răng của nhóm truyền thứ 3
1
= 1, 41 71 5 có f5 = 5; g5 = 7 và f5 + g5 = 12
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 12
Trang 4
5
3, 4
Z f g
f K
Lấy E min = 4 ta có Z= EK = 4.12 = 48 răng
Z 5 = 5 .48 20
5 7
x
f EK
Z 5'= Z – Z 5 = 48 - 20 = 28 răng
1 1
x
f EK
Z 6'= Z – Z 4 = 48 - 24 = 24 răng
i 6 = Z 4 / Z 4' = 24/24 = 1
T các s li u tính toán trên ta có b ng th ng kê sau:ừ các số liệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau: ố liệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau: ệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau: ở trên ta có bảng thống kê sau: ảng thống kê sau: ố liệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau:
z
z
i
i
5 Kiểm nghiệm sai số vòng quay trục chính
n
n
Sai số [n] = 10.( - 1) = 10.(1,41 - 1) = 4,1%
1
250.
54
18
.21
39 20
28
2
250.
54
18
.21
39 24
24
3
250.
54
18
.30
30 20
28
4
250.
54
18
.30
30 24
24
5
250. 42
30 21
39 20
28
6
250. 42
30 21
39 24
24
7
250. 42
30 30
30 20
28
8
250. 42
30 30
30 24
24
Trang 5
Đồ thị sai số vòng quay
+2,6
0
-2,6
n=1
20
22 23 21
17 18 19
13
3 4
2
Sau khi kiểm tra sai số ta thấy n nằm trong phạm vi cho phép,không cần phải tính lại các tỷ số truyền
Với máy đã thiết kế có các phương án kết cấu sau :
PAKG 2 x 2 x 2
III II I [4] [2] [1]
Cơ cấu chấp hành là khối bánh răng di trựơt bao gồm:
- Khối A là khối bánh răng di trượt 2 bậc trên trục II
- Khối B là khối bánh răng di trượt 2 bậc trên trục III
- Khối C là khối bánh răng di trượt 2 bậc trên trục IV
Để di trượt các cặp bánh răng theo phương án thay đổi thứ tự ta dùng cơ cấu cam
Dựa vào đồ thị vòng quay của máy mới ta có bảng xắp xếp trị số vòng quay trục chính Qua đó, cho ta hệ thống điều khiển bằng tay và sự bố trí các trục điều khiển, ta phân ra các cụm điều khiển như sau:
Cụm 1: Điều khiển gạt khối bánh răng A di trượt trên trục II.
Điều khiển gạt khối bánh răng B di trượt trên trục III
Cụm 2: Điều khiển gạt khối bánh răng C di trượt trên trục IV.
* Tính toán kết cấu các thành phần của hộp điều khiển
Xác định hành trình gạt:
Hệ thống điều khiển của cụm 1.
Đối với 3 khối A, B, C tacó:
Từ trên ta có bảng quy trình gạt và hành trình gạt được biểu diễn dưới
Trang 6
Gạt Trỏi Gạt Phải Gạt Trỏi Gạt Phải Gạt Trỏi Gạt Phải
4 Nguyên lý điều khiển và các phần tử chính của hệ thống
xác định vị trí:
Khối bánh răng A phải thay đổi vị trí 6 lần: P – T – P – T – P – T
Khối bánh răng B có chu kỳ gạt đối xứng: 2T – 2G – 2P Để điều chỉnh khối 3
ta phải dùng chốt lệch tâm khi quay
6
1
đường tròn ta có 1 vị trí và quay 1 vòng thì có 6 vị trí: 2T – 2G – 2P
Ta chọn nguyên lý điều khiển cơ khí tập trung để điều khiển khối A và B bằng một tay gạt, tương ứng với một vị trí kép của khối B phải có 2 vị trí của khối A.Vì không có vị trí giữa, do đó không thể chọn hệ thống điều khiển khối A là chốt lệch tâm vít đai ốc, bánh răng – thanh răng mà chỉ có thể điều khiển bằng cam Khi bán kính cam thay đổi (đi xa – về gần ) sẽ xác định được các vị trí trái
và phải của khối A ở kỳ đi xa ổ cam ở gần (bán kính cam không thay đổi) sẽ tương ứng với các vị trí giữa (G) của khối B Từ việc chọn nguyên lý của cam sẽ thấy ngay, ta chỉ cần sao chép chuyển động điều khiển đĩa quay có chốt lệch tâm
để gạt khối A và B vì vậy dùng chốt lệch tâm đồng trục với đĩa cam
5 Xác định kết cấu chủ yếu của phần tử điều khiển:
Đĩa lắp chốt lệch tâm:
cos
T
L
Với là góc quay
30 cos
40 cos
T
L
= 46mm
d > 2.46 + 10 = 102 mm
Chọn đĩa là bánh răng Z = 60 và m = 2
Trang 7
X
A
i
L
= 10,7 mm
cam Chọn bề rộng rãnh cam là 12mm, do đó đường kính của đĩa cam được tính như sau:
2
12
+ 6,3) = 102 mm
Đĩa lắp chốt lệch tâm được mô tả như hình vẽ sau:
Để dẫn động cho cơ cấu điều khiển phù hợp với kết cấu của hộp ta dùng các bánh răng trung gian có Z = 60 và m = 2 ăn khớp với bánh răng của đĩa lắp chốt lệch tâm
Nguyên lý điều khiển
120°
5
6 3
g 1
4 t 2
2
1 5 4
R
Trang 8
Khi tác dụng một lực điều khiển, quay cần gạt từ T sang P thì khối A gạt cặp bánh răng
88
22
ăn khớp, trong khi đó miếng B không chuyển động Sau đó quay tay quay tiếp thì miếng B gạt cặp bánh răng
88
22
vào ăn khớp khi đó khối A không ăn khớp Do vậy, ta được phương án thứ tự yêu cầu
