do an mcc hoan chinh lan 1

nhiệm vụ đặt ra cho cán bộ kỹ thuật ngành chế tạo máy là trước hết phải nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các tính năng công nghệ của máy cắt kim loại.. Phương pháp tạo hình bề mặ

ĐH KỸ THUẬT CÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠ KHÍ

Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy

Đề tài: Thiết Kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, với các thông số sau:

Chiều cao tâm máy H = 200 (mm), Zn = 22

n min = 12,5 (vòng/phút); = 1,26

Sd = 2.Sng = 0,05  2,8 (mm/vòng)

Tiện ren quốc tế: t = 0,5  112

Tiện ren modun: m = 0,5  112

Tiện ren Anh: n = 56  41

Tiện ren Pitch: p = 56 

4 1

LỜI MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của nước ta, thì vấn đề cơ khí hoá và tự động hóa các quá trình sản xuất là nhiệm vụ hàng đầu để xây dựng một nền công nghiệp hiện đại Nhằm tăng năng xuất lao động và phát triển nhanh nền kinh tế quốc dân.

Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá trình độ kỹ thuật của một đất nước đó chính là sự phát triển của ngành công nghệ chế tạo máy - một trong những ngành chủ đạo của nền công nghiệp Trong đó máy cắt kim loại là thiết bị chủ yếu của ngành Độ chính xác và hiện đại của máy cắt kim loại quyết định rất lớn đến chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động Cho nên

nhiệm vụ đặt ra cho cán bộ kỹ thuật ngành chế tạo máy là trước hết phải nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các tính năng công nghệ của máy cắt kim loại.

Sau thời gian 5 năm học tập tại trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp đến nay

em đã hoàn thành chương trình đại học chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy.

Để có được sự tổng hợp các kiến thức trong các môn học của ngành và có được sự khái quát chung của một người thiết kế, em đã được nhận đề tài tốt nghiệp là: Thiết kế máy tiện ren vít vặn năng dựa trên cơ sở máy có trước 16K20 Sau 2 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự chỉ bảo tận tình của thầy

Hoàng Vị và tập thể các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo Máy , cùng với sự cố

gắng của bản thân, đến nay bản đồ án tốt nghiệp của em đã được hoàn thành Nhưng do những hiểu biết cá nhân và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế Nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những thiếu xót Em mong nhận được sự cảm thông và sự chỉ bảo của các thầy, cô để em hoàn thành tốt bản đồ

án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên ngày

Sinh viên thiết kế:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] : Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.

Tác giả : Mai trọng nhân

Bộ môn máy cắt kim loại

Trường ĐHKTCN  Việt Bắc

[2] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập I,II.

Tác giả : GVC Hoàng Duy Khản

Bộ môn máy cắt kim loại

Trường ĐHKTCN  Thái Nguyên

Thái Nguyên : 1996

[3] : Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Dao Cắt.

Tác giả : Trịnh Khắc Nghiêm

Trường ĐHKTCN  Thái Nguyên.

Bắc Thái : 1991

[4] : Tính Toán Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.

Tác giả : Phạm Đắp Nguyễn Đức Lộc

Phạm Thế Trường – Nguyễn Tiến Lưỡng

Nhà xuất bản Đại Học và trung học chuyên nghiệp

Hà Nội : 1971

[5] : Tính Toán Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập I,II.

Tác giả : Trịnh Chất – Lê Văn Uyển

Nhà xuất bản giáo dục

[6] : Kỹ Thuật Tiện.

Tác giả : ĐÊNHEJNƯI – CHIKIN – TƠKHO

Người dịch: Nguyễn Quảng Châu

Nhà xuất bản Thanh Niên 1999

[7] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập IV.

Biên soạn : Dương Công Định

Sản phẩm thiết kế: Trục vít me có profin vuông , góc profin   0

Phân loại theo công dụng: Đây là loại ren truyền động

Phạm vi ứng dụng: Truyền động giữa các chi tiết máy với nhau

Ví dụ: - Trục vít me đai ôc trong máy tiện;

- Thiết bị kẹp chặt ê tô

 Các thông số ren vuông ngoài:

Hình 1: Các thông số cơ bản ren vuông ngoàiĐường kính đỉnh: dđ

Đường kính chân ren dc: d c d đ  2H

Bề rộng đỉnh ren B: bề rộng B thường lấy P/2, tuy nhiên để lắp ghép rem có thể lấy B=P/2-0.05

2 Phương pháp tạo hình bề mặt cho sản phẩm

Công nghệ gia công cắt gọt vật liệu trên máy công cụ có chức năng tạohình các bề mặt chi tiết gia công theo yêu cầu kỹ thuật Cơ chế hình thành bềmặt gia công khá phức tạp, không những phụ thuộc vào công nghệ gia công,dụng cụ gia công mà còn phụ thuộc vào các quá trình chuyển động, phối hợpchuyển động và điều khiển quá trình công nghệ gia công Và với chủ địnhhướng vào định nghĩa về việc hình thành bề mặt gia công trên máy công cụ, bềmặt được hình thành do một đường di chuyển (đường tạo hình động- đườngsinh) tựa trên một đường cố định (đường tạo hình tĩnh- đường chuẩn) theo mộtqui luật động học nào đó Như vậy tạo hình bề mặt gia công trên máy công cụthực chất là tạo hình đường sinh và đường chuẩn (thường gọi chung là đườngtạo hình bề mặt)

T¹o h×nh bÒ mÆt chi tiÕt gia c«ng.

- Bề mặt này đợc hình thành nhờ hai chuyển động: chuyển động quay tròn củatrục chính mang phôi Q1 và chuyển động tịnh tiến của bàn máy mang dao T2

nhằm tạo ra lợng chạy dao

Hình 1:Sơ đồ nguyên công tiện trụ trơn

Vậy có hai chuyển động tạo hình là:

+ S(Q1): Chuyển động tạo hình đờng sinh 1

+ c(T2): Chuyển động tạo hình đờng chuẩn 2

Phơng pháp tạo hình bề mặt là vết ( quỹ tích)

b Nguyờn cụng tiện ren

-Đờng sinh (1) là prôfin ren đợc hình thành từ phơng pháp chép hình Đờngchuẩn (2) là đờng xoắn vít trụ đợc hình thành từ phơng pháp vết

Hình 2: Sơ đồ nguyên công tiện ren vuụng

- Để tạo ra bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q1, T2 phải có mối quan

hệ chặt chẽ với nhau đảm bảo khi trục chính mang phôi quay đợc 1 vòng thì bàn

máy mang dao phải dịch chuyển một lợng bằng bớc ren t hay bớc xoắn H (đối

với ren nhiều đầu mối) Vậy có hai chuyển động tạo hình là :

S (Q1) : Chuyển động tạo hình đờng sinh 1

c (Q1, T2) : Chuyển động tạo hình của đờng chuẩn 2

3 Cụng nghệ và mỏy tạo hỡnh chi tiết

+ Mỏy tạo hỡnh chi tiết được sử dụng là: 16k20

Cỏc thụng số của mỏy:

- Chiều cao tâm máy: H=200 (mm)

- Đờng kính chi tiết lớn nhất có thể gia công đợc trên băng máy:

Chọn L= 1000(mm)

- Số tốc độ quay của trục chính : 24 (22 cấp khác nhau)

- Giới hạn tốc độ quay của trục chính:

- Các dụng cụ cắt đợc sử dụng trên máy tiện thờng là : Thép cacbon dụng cụ,thép gió, thép hợp kim dụng cụ, hợp kim cứng

- Phôi có thể gia công đợc trên máy là: phôi thanh, phôi rèn hoặc đúc.Vật liệuphôi chủ yếu là thép cacbon, thép hợp kim , gang Ngoài ra còn có hợp kimmầu và vật liệu phi kim loại

- Tuy theo phơng pháp đạt độ chính xác khi gia công mà chi tiết gia công cóthể đạt đợc độ chính xác và độ bóng bề mặt khác nhau

Cấp chính xác Độ bóng Rz(m) Phơng pháp gia công

- Máy này phù hợp với sản xuất loạt vừa và phục vụ sửa chữa thay thế

4 Cỏc tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong thiết kế mỏy tiện.

-Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ đợc dùng phổ biến nhất trong các nhàmáy, phân xởng cơ khí của các xí nghiệp Nó đợc dùng để gia công các bề mặttròn xoay, bề mặt ren Phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ, thíchhợp với sửa chữa,chế tạo các chi tiết thay thế

-Ngày nay do tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật, máy tiện ren vítvạn năng đợc cải tiến nhiều cho phù hợp với xu hớng phát triển của thời đại Đặcbiệt là các máy đợc điều khiển theo chơng trình số (CNC), ứng dụng công nghệmới CAD/CAM/CNC

- Ngoài ra hiện nay hệ thống cấp phụi tự động được thiết kế và bố trớ trờn rấtnhiều mỏy điều khiển số tại cỏc phõn xưởng, cụng ty vỡ vậy sức lao động đượcgiải phúng, năng xuất và chất lượng sản phẩm tăng cao

Mỏy tiện CNC với hệ thống cấp phụi tự động

-Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay, bề mặt ren Nếu sử dụng thêm các

đồ gá chuyên dùng thì có thể mở rộng thêm khả năng công nghệ của máy đểthực hiện các nguyên công khác nh: khoan, khoét, doa, tiện các bề mặt địnhhình, có độ chính xác cao

-Những công việc chủ yếu của máy tiện ren vít vạn năng là để tiện trơn và tiệnren Máy có thể tiện đợc các loại ren: hệ mét, hệ Anh, ren nhiều đầu mối, renkhuếch đại, ren tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn, ren trái và ren phải

5 Cỏc nội dung thiết kế mỏy tiện.

 Chương I: Tổng Quan Về Thiết Kế Mỏy Cụng Cụ

- Thiết kế sản phẩm

- Phương phỏp tạo hỡnh bề mặt cho sản phẩm

- Cụng nghệ và mỏy tạo hỡnh chi tiết

- Cỏc tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong thiết kế mỏy tiện

- Cỏc nội dung thiết kế mỏy tiện

 Chương II: Thiết Kế Cấu Trỳc Động Học Mỏy Cụng Cụ

- Cụng nghệ gia cụng trờn mỏy

- Phõn tớch cỏc sơ đồ gia cụng điển hỡnh

- Thành lập sơ đồ cấu trỳc động học mỏy

- Điều chỉnh động học mỏy

 Chương III: Thiết Kế Đặc Tớnh Kỹ Thuật Mỏy Cụng Cụ

- Đặc tớnh cụng nghệ

- Thiết kế động học truyền dẫn chạy dao.

 Chương V: Thiết Kế Động Lực Học Máy Công Cụ

- Động lực học truyền dẫn chính

- Động lực học truyền dẫn chạy dao

 Chương VI: Tính Toán Chi Tiết Máy

 Chương VII: Thiết Kế Hệ Thống Bôi Trơn Làm Nguội

- Thiết kế hệ thống bôi trơn

- Thiết kế hệ thống làm nguội

 Chương VIII: Hướng Dẫn Sử Dụng Máy Công Cụ

- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chính

- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chạy dao

- Hướng dẫn vận hành máy

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY

1 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY

Bề mặt hình học của các chi tiết máy rất đa dạng có thể là: mặt phẳng, mặttrụ, mặt côn, mặt cầu…Để tạo hình bề mặt trên máy công cụ có 4 phương pháp

cơ bản sau đây:

 Phương pháp chép hình

 Phương pháp bao hình

 Phương pháp vết (quỹ tích)

 Phương pháp tiếp xúc

2 CÁC SƠ ĐỒ GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH.

Các bề mặt chủ yếu gia công được trên máy tiện ren vít vạn năng gồm có: mặttrụ tròn xoay trong và ngoài, mặt côn, mặt ren (ren vít hoặc ren acximet)… Tachọn 2 nguyên công đặc trưng của máy tiện là nguyên công tiện trơn và nguyêncông tiện ren để xác định sơ đồ gia công cho máy

2.1 Nguyên Công Tiện Trụ Trơn.

2 1

T Q

H1: Sơ đồ nguyên công tiện trụ trơn

Nguyên công tiện trơn, phôi sẽ được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…

Bề mặt trụ trơn được hình thành bởi 2 đường tạo hình là:

 Đường sinh 1: là đường tròn được hình thành do vết của mũi dao khiphôi thực hiện chuyển động quay tròn Q

 Đường chuẩn 2: là đường thẳng được hình thành do dao chuyển độngthẳng T

Như vậy ta có 2 chuyển động tạo hình độc lập đó là:

 s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1

 s(T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2

Phương pháp tạo hình ở đây là: Phương pháp vết (hay phương pháp quỹ tích) Ngoài các chuyển động tạo hình cơ bản, còn có các chuyển động phụ khácnhư: chuyển động đưa dao vào vị trí gia công, chuyển động lùi dao, chuyểnđộng chạy không…

Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho quá trình gia công,máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay trục chính),xích chạy dao tiện trơn để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy dao nhanh

để thực hiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt

2.2 Nguyên Công Tiện Ren.

Q T

1

H2: Sơ đồ nguyên công tiện ren

Nguyên công tiện ren, phôi cũng được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…

Bề mặt ren được hình thành là do:

 Đường sinh 1 là profin của ren được tạo ra bằng phương pháp chép hình ( chép lại biên dạng của dao )

 Đường chuẩn 2 là dường xoắn vít trụ được tạo thành bằng phương pháp quỹ tích

Để tạo ra bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q và T phải có mối quan

hệ động học chặt chẽ, đảm bảo khi trục chính mang phôi quay đi 1 vòng thì bàn

xe dao sẽ dịch chuyển một lượng bằng bước ren t hay bước xoắn T với ren nhiềuđầu mối Phương pháp này là phương pháp chép hình quỹ tích

Vậy ta có 2 chuyển động tạo hình là:

 s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1

 c(Q,T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2

Ngoài các chuyển động tạo hình cơ bản, còn có các chuyển động phụ khácnhư: chuyển động đưa dao vào vị trí gia công, chuyển động lùi dao, chuyểnđộng chạy không, chuyển động phân độ khi tiện ren nhiều đầu mối…

Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho quá trình gia công,máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay phôi), xíchchạy dao tiện ren để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy dao nhanh để thựchiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt

3 THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.

Cấu trúc động học toàn máy đó là: tập hợp một hay nhiều nhóm động học nốikết cấu hay nối động với nhau tạo thành Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc độnghọc máy ta cần nắm vững nguyên tức nối động và nguyên tắc bố trí các khâu

điều chỉnh Ta biết ngoài chuyển động chạy dao dọc T2, máy còn có chuyểnđộng chạy dao ngang T3 để tiện mặt đầu, cắt đứt…Do đó trong kết cấu của máyngoài vít me dọc còn phải ó vít me ngang, khi tiện trơn chạy dao dọc phải cóbánh răng thanh răng.

Theo yêu cầu máy chế tạo phải gia công được các loại phôi có kích thước khácnhau nằm trong phạm vi cho phép, nhằm thoả mãn tính công nghệ khi chọn chế

độ cắt hợp lý Do đó ta phải đảm bảo trục chính có nhiều tốc độ tương ứng vớichế độ cắt, để làm được điều này ta phải thiết kế hộp tốc độ(iv) và cơ cấu điềuchỉnh tốc độ cho trục chính Đồng thời để tạo ra lượng chạy dao dọc, ngangtrong máy cần bố trí hộp chạy dao is

Từ những nhận xét trên ta tổng hợp ra 1 sơ đồ cấu trúc động học sau:

5 6

i i n

n

c d

c t

4.5 Xích Chạy Dao Nhanh:

 Chạy dao dọc: Động cơ M2  Br/Tr

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY

1 ĐẶC TÍNH CÔNG NGHỆ

Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công được các bề mặt tròn xoay (trong

và ngoài), các bề mặt ren, mặt đầu…Ngoài ra nó còn thực hiện được các nguyêncông như: khoan, khoét, doa…Nếu được trang bị thêm đồ gá chuyên dùng

Vật liệu làm dao có thể là: Thép các bon dụng cụ, thép hợp kim, thépgió (P9, P18…), Hợp kim cứng (T15K6,BK8…) Vật liệu làm dao được chọntuỳ thuộc vào vật liệu gia công, tính công nghệ, cũng như điều kiện kỹ thuật

Vật liệu gia công trên máy có thể là: Thép, gang, hợp kim màu…Phôigia công có thể ở dạng trục, dạng bạc, dạng đĩa

Độ nhám và độ chính xác có thể đạt được trên máy:

2 ĐẶC TÍNH KÍCH THƯỚC.

1 Chiều cao tâm máy: H = 200 (mm)

 Đường kính phôi lớn nhất gia công trên băng máy: Dmax = 2.H = 400 (mm)

2 Khoảng cách 2 mũi tâm:

3 ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC

3.1 Xích Tốc Độ.

- Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhất và nhỏ nhất của máy bằng cách phối hợpnhững điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau, sẽ dẫn đến tăng rất lớnphạm vi điều chỉnh của máy nhưng làm cho kết cấu của máy rất phức tạp

Do đó việc chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn, tốt nhất nên căn cứ vào các tàiliệu thống kê trên các máy khác nhau, có thể tăng tốc độ cắt lên 25% trongtrường hợp kể đến sự tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ

- Chiều sâu tmin được tính gần đúng như sau:

tmin = ( 21  41 ) tmax  Chọn tmin = 14 tmax = 74 = 1,75 (mm)

- Lượng chạy dao Smax tra theo tmax khi tiện thô ngoài

- Lượng chạy dao Smin tra theo yêu cầu chất lượng bề mặt gia công

Bởi vì hộp chạy dao tiện ren dùng cả tiện trơn, nên phạm vi điều chỉnh bước ren và lượng tiến dao phải giống nhau Rt = Rs

C

. Kv (m/ph) Tra bảng: 41với vật liệu dao là thép gió, vật liệu gia công có b  750 (N/mm2)

Ta có: xv = 0,25 (số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến v)

yv = 0,66 (số mũ xét tới ảnh hưởng của S tới v)

Cv = 50,2 (đặc trưng cho chế độ cắt nặng nhọc)

Kv = 1,09

 V* = 4 , 226 0 , 25 1 , 39 0 , 66

2 , 50

4.3 Mô Men Xoắn Lớn Nhất.

.V

P z

10 60

7 , 30 8 , 10819

= 5,536 (Kw)

4.5 Chọn Sơ Bộ Động Cơ.

Máy công cụ muốn làm việc được thì nhất thiết phải có 1 hay nhiều động

cơ điện, để truyền dẫn chuyển động chính, chuyển động chạy dao Ta đi xácđịnh sơ bộ động cơ điện cho máy:

Trong đó: Ks = 1,02  1,2 (Hệ số kể đến công suất chạy dao) Chọn Ks = 1,2

 = 0,75  0,85 (Hiệu suất chung của cả truyền dẫn) Chọn  = 0,8

) ( 10

/

ph vg n

Kw

N d c

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY

Với yêu cầu thiết kế đặt ra và từ những vấn đề phân tích trên Với máy

có chuyển động chính quay có N < 100 (Kw)

 Ta chọn phương án điều chỉnh tốc độ phân cấp bằng cơ khí gồm:

 Một động cơ không đồng bộ 3 pha

 Một hộp tốc độ dùng bộ truyền bánh răng và các kết cấu cơ khí khác

1.2 Bố Trí Cơ Cấu Chuyển Động.

Phương án bố trí cơ cấu truyền động: + Hộp tốc độ và hộp trục chính chung 1

vỏ

+ Hộp tốc độ tách rời hộp trục chính

Trong 2 phương án trên: Phương án 1 thường được áp dụng với máy cỡvừa và trung Vì máy ta thiết kế thuộc loại cỡ vừa nhưng lại không yêu cầu

độ chính xác cao nên ta chọn phương án 1 làm phương án truyền dẫn

+ Ưu điểm: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, dễ tập trung cơ cấu điều

khiển, tạo điều kiện thuận lợi cho người thao tác đứng máy

+ Nhược điểm: Có thể truyền rung động từ hộp tốc độ sang hộp trục

chính, có thể truyền nhiệt từ hộp tốc độ sang hộp trục chính, khó tổ chức bôitrơn hộp tốc độ

1.3 Lựa Chọn Bộ Truyền Cuối Cùng.

Bộ truyền cuối cùng ảnh hưởng rất lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và độđiều hoà chuyển động, đến độ bóng bề mặt gia công

Trục chính có nmax = 1600 (vg/ph) nên ta chọn bộ truyền cuối cùng là bộtruyền bánh răng Để đảm bảo trục chính quay êm ta cần đảm bảo tốc độvòng của bánh răng không được lớn quá và đường kính bánh răng lắp trêntrục chính không được bé quá đường kính phôi lớn nhất

Đường kính bánh răng lớn nhất cho phép:

2

= 8  = 1,26

 Rn* = 18,262 = 50

Vì 11 là số nguyên tố, nên nếu ta lấy bộ truyền gồm có 3 trục và trục cuối

có 11 bánh răng  Điều này không thể chấp nhận được, vì vậy ta phải khử tính nguyên tố của 11 đi

Muốn vậy ta phải ăng Zn từ 22 lên 24 cấp và bố trí như sau:

! 4

= 4 (phương án) Các phương án trên được gọi là hợp lý vì: Đảm bảo số bộ truyền trongnhóm

Pk = 2, 3 là nhỏ nhất Trong số 4 phương án trên để đảm bảo điều kiện trọnglượng truyền dẫn là nhỏ nhất thì: P1 > P2 > P3 tức là càng về cuối trục chính

số bộ truyền càng giảm Mặt khác do tốc độ quay giảm dần, làm cho mômenxoắn tăng lên ở các trục dẫn, nên khi tính toán kết cấu của trục ta cần đảmbảo sự phân bố của các nhóm truyền trong hộp về trọng lượng

Vì vậy ta thấy phương án hợp lý nhất đó là: Zn = 3  2  2  2

Theo máy có trước 16K20 cùng chủng loại, ở bộ truyền tốc độ thấp thì bốtrí thêm 2 nhóm truyền mỗi nhóm có duy nhất 1 bộ truyền để giảm tốc độ,

sở dĩ như vậy để kết cấu không gian của máy hợp lý và khi cắt ren khuyếchđại và thường trên trục đầu tiên trong hộp tốc độ có bố trí ly hợp ma sát đểđảo chiều quay trục chính, vì vậy để đảm bảo độ bền của ly hợp đồng thờitránh làm yếu trục,ta cần giảm bớt kích thước chiều trục, bằng cách bố trísao cho: P1 < P2

3 1 6

24 1

6 26 , 1 lg

8 lg 2 24 lg

lg 2

R Z

nhóm truyền thì sẽ có m! phương án thay đổi trị số vòng quay Đối với hộptốc độ của máy công cụ thì tỉ số truyền nên chọn trong giới hạn:

imin i  imax ; imin=1/4 ; imax=2 ; 1/4 i  2

Với cấu trúc nhân phức tạp để đảm bảo truyền dẫn ở tốc độ cao, mặt khác

do máy có nhiều cấp tốc độ nên ta tách ra làm 2 đường truyền:

+ Đường truyền tốc độ cao: Z1 = 2  3  2

+ Đường truyền tốc độ thấp: Z2 = 2  3  2  1  1

Phương án có thứ tự động học hợp lý nhất là phương án có:

x1<x2<x3< < xn

Và: x(p-1) < 8 ( với xi=x1, x2 , x3 , xn )

p: là số bộ truyền trong mỗi nhóm

Phạm vi điều chỉnh của nhóm khuyếch đại sau cùng không được vượt quá phạm vi điều chỉnh cho phép:

Rm = impm – 1 = xm(pm – 1)  Ri

Do đó lượng mở lớn nhất cho phép của 2 tia biên của nhóm là:

Xmax = Xm(pm – 1) =  

 lg

2  I II III 

Z

Kiểm tra lại lượng mở của nhóm truyền chậm tương tự ở nhóm truyền trên đường truyền nhanh ta thấy đều thoả mãn.

Vì ta tăng Zn lên 2 cấp để khử tính nguyên tố của 11 Nếu ta để Zn = 24 thìlãng phí 2 cấp so với yêu cầu Zn = 2, vì vậy ta sẽ làm trùng 2 cấp tốc độ Trong thực tế với tốc độ cao thì yêu cầu của máy đòi hỏi khắt khe hơn.Nên ta làm trùng ở đường truyền tốc độ cao Muốn vậy ta sẽ giảm đặc tính ởđường truyền này với nhóm cuối cùng từ x = 6 xuống x = 4

+ Số lượng bộ truyền trong mỗi nhóm.

+ Thứ tự thay đổi động học, đặc tính x và mối liên hệ tỉ số truyền mỗi

nhóm

+ Phạm vi điều chỉnh của các nhóm truyền và bộ truyền dẫn.

+ Số cấp tốc độ của trục dẫn và trục bị dẫn trong mỗi nhóm truyền.

Tuy nhiên thông qua lưới cấu trúc ta không thể xác định được giá trị cụthể của các đại lượng, vì vậy mà qua đó chỉ đánh giá được sơ bộ truyền dẫn,trong quá trình lựa chọn phương án truyền dẫn để khắc phục được nhượcđiểm này ta đi xây dựng đồ thị vòng quay

Ta có sơ đồ lưới cấu trúc như sau:

84 , 1

1460

ph v

ta lấy đây là điểm n0

Chọn các tỉ số truyền: Trong mỗi nhóm chỉ cần có 1 tỉ số truyền có độ dốccủa tia tuỳ ý và đảm bảo điều kiện: 1/4 < i < 2 Mặt khác các tỉ số truyềnđược tiêu chuẩn hoá để thuận tiện cho việc tính toán thiết kế, chúng phụ

thuộc vào số bộ truyền p, đặc tính x của nhóm và công bội  của chuỗi vòngquay.

i =E

(E: là số khoảng lg cắt qua)Với: E = 0  i = 1 Tia nằm ngang

E > 0  i > 1 Tia hướng lên

E < 0  i < 1 Tia hướng xuống

Do vậy với  =1,26 ta có điều kiện chọn tỉ số truyền như sau :

24

Ta có đồ thị vòng quay như hình vẽ:

IIIII

Cơ sở để tính toán động học bánh răng là xác định số răng Z của các bánhrăng, sao cho đảm bảo được tỉ số truyền đã chọn Trong một nhóm truyền

để các bánh răng ăn khớp dễ dàng thì các bánh răng sẽ được chế tạo cùngmodul Với máy có động cơ công suất N = 10 (kw), nên ta chọn mn = 2  3,với nhóm khuyếch đại do tình hình chịu tải khác nhau nên ta sẽ dùng nhiềumodul trong một nhóm

 Với các bánh răng trong 1 nhóm truyền có cùng modul:

Do các bánh răng trong hộp chạy dao đều là bánh răng thẳng

Zj =

j j

j b a

K: là bội số chung nhỏ nhất của (aj + bj)

aj, bj: là các số nguyên tối giản ij =

j

j b a

E: là một số nguyên dương được đưa vào để đảm bảo không xảy ra hiện tượng cắt chân răng

Trong một nhóm truyền khoảng cách trục được tính theo công thức:

A m(Z j Zj) const

2 1

b a

b a

mj: là modul của nhóm truyền thứ j

Khoảng cách trục trong 1 nhóm truyền:

A = .( ) 2

j j

b a E

13 17

3

1

1 1

b a

i     

4

4 2

2 4

47

29 26 , 1

1 1

4 5

55

21 26 , 1

1 1

b a E

1 1

1

38 76 2

1

29 76 76

29

47 76 76

47

21 76 76

21

55 76 76

55

 Nhóm III: Trên đường truyền tốc độ thấp

Do lượng mở của nhóm này quá lớn nên lực truyền của các bộ truyềnkhác nhau đáng kể Để tiết kiệm vật liệu và đảm bảo kết cấu nhỏ gọn ta sửdụng phương án dùng nhiều modul trong 1 nhóm

Nhóm có 2 tỉ số truyền là: 1

'

0 6

6

6    

Z

Z i

7 7

6 6 6

6 6

) (

2

) (

2

Z Z

S m Z

Z m A

S m Z

Z m A



5

6 5 , 2

3

6

7 6

i11 ta chọn m11 = 3 Điều kiện đảm bảo 2 bộ truyền này làm việc được là: A = const

11 11

10 10 10

10 10

)

( 2

)

( 2

Z Z

S m Z

Z m A

S m Z

Z m A



5

6 5 , 2

3

10

11 10

30 32

16 30

15 2

10

11 11

m

m S

Z

 Z10 = 60 (răng)

Z10’ = 48 (răng)

3.3 Tính Toán Động Học Các Bộ Truyền Đơn.

Các bộ truyền đơn được xem như là những nhóm bù, để cân bằng động học và được tính sau các nhóm truyền chính

Theo phương pháp liên kết động học ta đi xác định ibù và phân phối cho cac bộ truyền đơn

Bộ truyền đai sau trục cơ: iD = 1400800

/

0



c d

n n

Chọn kiểu đai thang tiết diện E = 13,8 (mm2)

Chọn đường kính cho puly nhỏ: D1 = 140  280 Ta chọn D1 = 145 (mm)

Đường kính của puly lớn trên trục I: D2 = D1.(1 - )

.

max 3

60

1460 145 14 , 3

v

3.4 Kiểm Tra Sai Số Vòng Quay

Do Zj và Zj’ là những số nguyên nên chắc cắn sẽ có sai số tỉ số truyền ban đầu và số vòng quay thực tế

c t tt

Bảng Thống Kê Các Giá Trị Sai Số:

18 60

15 47

29 39

51 985 , 0 260

18 60

15 47

29 34

56 985 , 0 260

18 60

15 38

38 39

51 985 , 0 260

18 60

15 38

38 34

56 985 , 0 260

18 45

45 55

21 34

56 985 , 0 260

18 45

45 47

29 39

51 985 , 0 260

18 45

45 47

29 34

56 985 , 0 260

18 45

45 38

38 39

51 985 , 0 260

21 39

51 985 , 0 260

145

30 55

21 34

56 985 , 0 260

145

252,18 250 0,87

2n15

60

30 47

29 39

51 985 , 0 260

29 34

56 985 , 0 260

38 39

51 985 , 0 260

38 34

56 985 , 0 260

29 39

51 985 , 0 260

29 34

56 985 , 0 260

38 39

51 985 , 0 260 145