đồ án may tien ren vit van nang Bao gồm bản vẽ và thuyết minh

LỜI MỞ ĐẦU Trình độ kỹ thuật của mỗi nước trước hết được xác định bằng sự phát triển của ngành chế tạo máy ,là một trong những ngành chủ đạo của công nghiệp . máy cắt kin loại chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong ngành chế tạo máy ,nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất ,chế tạo ra máy móc khác để phuc vụ cho nền kinh tế quốc dân . Chính vì vậy việc thiết kế , trang bị cho đất nước những máy cắt kim loại cần thiết thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế ,kĩ thuật phù hợp với người sử dụng nhằm thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân . Sau khi được trang bị môn học máy công cụ I và các môn khác có liên quan đến nay em được giao đề tài thiết kế : Máy phay vạn năng nằm ngang bàn máy số 0 .Đây là một loại máy chuyên dùng loại nhỏ thường dùng trong các phân xưởng dụng cụ . Xuất phát từ việc xác định tính năng kĩ thuật hợp lý của máy đúng với yêu cầu cấp bách trong sản xuất . Từ những tính năng kĩ thuật mà đề tài đã yêu cầu em đã có những so sánh các phương án khác nhau để tổng hợp thành máy và thiết kế ra sơ đồ động toàn máy , xác định các ngoại lực tác dụng nên máy trong những điều kiện làm việc khác nhau để tính toán sức bền chi tiết máy ,chọn giải pháp kết cấu cho từng chi tiết máy bộ phận máy… v v. Sau 2 tháng tích cực với sự lỗ lực của bản thân em đã vận dụng những kiến thức đã dược trang bị ở trường cùng với những hiểu biết về máy cắt kim loại của bản thân ,đến nay đồ án của em đã được tính toán thiết kế xong . Trong thời gian làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy giáo trong bộ môn Máy cắt kim loại cùng các bạn đặc biệt là thầy giáo trực tiếp hướng dẫn TS . Trần Vệ Quốc . Đồ án của em mặc dù đã hoàn thành nhưng đây là lần đầu tiên bắt tay vào một đề tài lớn , kiến thức còn hạn hẹp tài liệu tham khảo còn hạn chế chắc chắn đề tài của em còn rất nhiều thiếu sót . Em rất mong các thầy chỉ bảo và phê bình để em có kinh nghiệm hơn trong công việc thiết kế máy sau này. Em xin chân trọng cảm ơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Thiết máy cắt kim loại – Mai trọng Nhân . Trường đại học kĩ thuật công nghiệp Thái Nguyên . 2 Tính toán thiết kế máy cắt kim loại – Phạm Đắp . Trường đại học Bách khoa Hà Nội 1977 3 Giáo trình máy cắt kim loại –Tập I – Hoàng Duy Khản Trường đại học kĩ thuật Công nghiệp Thái Nguyên 4 Giáo trình máy cắt kim loại Tập IV – Dương Công Định Trường đạI học kĩ thuật Công nghiệp 1977 5 Thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp Trường đại học Bách khoa Hà Nội 6 Kỹ thuật Phay 7 Hướng dẫn vận hành máy 6T80,6T80, 6T10 . NỘI DUNG THUYẾT MINH Nội dung trang. Phần I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC 4 Phần II XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY 7 Phần III TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 10 Phần IV TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 29 Phần V TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY 38 Phần VI BÔI TRƠN LÀM LẠNH 55 PHẦN I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC I – Phân tích chuyển động tạo hình bề mặt: Bề mặt chi tiết gia công có thể xem là tập hợp các vị trí liên tiếp của đường tạo hình động gọi là đường sinh khi dịch chuyển theo một đường tạo hình khác gọi là đường chuẩn . Như vậy , việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạo đường sinh và đường chuẩn (mà ta có thể gọi chung là đường sinh). Với việc máy phay có trục dao nằm ngang các phương pháp tạo đường sinh là phương pháp quỹ tích , phương pháp tiếp xúc … v v. ở đây ta phân tích phương pháp tạo hình cơ bản là : + Phương pháp tiếp xúc . ở phương pháp này đường sinh (1) là tiếp tuyến với một loạt đường phụ hình học (2) được tạo thành do điểm trên lưỡi cắt chuyển động . Ví dụ : phương pháp gia công mặt phẳng bằng dao phay trụ răng nghiêng . Dao quay với vận tốc n (vòngphút ) để thực hiện chuyển động cắt gọt , phôi chuyển động tịnh tiến so với dao để cắt hết chiều dài chi tiết gia công . Đây là một phương pháp gia công đặc trưng nhất của máy phay nằm ngang , phương pháp này cho phép gia công với năng suất rất cao với cấu tạo máy đơn giản. II .Xác định chuyển động tạo hình: Việc tạo hình bề mặt đòi hỏi khâu mang dao và phôi trong quá trình gia công phải có những chuyển động thích hợp Tronh quá trình gia công chuyển động quay tròn của dao là chuyển động chính (Q1) , chuyển động này đảm bảo tốc độ để bóc đi lượng dư của phôi . Còn chuyển động của bàn máy mang phôi là chuyển chạy dao T(T1, T2 , T3) chuyển động này cho phép đưa lưỡi cắt của dụng cụ cắt đến phần mới của phôi để cắt hết lượng dư trên bề mặt gia công . Tóm lại để hình thành bề mặt chi tiết gia công cần thực hiện hai chuyển động : + Chuyển động chính : chuển động quay tròn của trục dao Q1 +Chuyển động chạy dao : là chuyển động tịnh tiến của bàn máy T (T1 , T2 , T3) III . Thành lập cấu trúc động học máy: Trong quá trình gia công các chuyển động chính và chuyển độnh chạy dao chỉ có ảnh hưởng tới bề mặt gia công của chi tiết vì vậy không cần thành lập một chuyển động chấp hành hoàn toàn xác định nên ta không liên kết về chuyển động giữa các khâu chấp hànhvới nhau và với nguồn chuyển động . Vì vậy ta tiến hành thiết lập hai chuyển động chấp hành riêng biệt với hai nguồn chuyển động riêng biệt . Giữa chuyển động chấp hành và nguồn chuyển động nối với nhau bằng cơ khí . + Chuyển động chính. Công dụng : Tạo ra cấp tốc độ hợp lí của dụng cụ cắt để bóc đi lớp phoi khỏi phôi với vận tốc căt Vc : + Khâu đầu là động cơ chuyền chuyển động qua các khâu cố định và thay đổi đến khâu cuối là dụng cụ cắt. Lượng di động tính toán : nđc . iv .Cv = ntrục chính (vòngphút) Đường truyền : n(vp)đc1. i12.ivi34=n(vp)trục chính. Trong đó : Cv hệ số xích động :Cv = i12 . i34 Vận tốc phay :  = . Chuyển động chạy dao : Công dụng : Xích tốc độ có công dụng tạo ra các cấp tốc độ hợp lí của bàn máy để đảm bảo duy trì việc bóc phoi ra khỏi phôi. Để phôi hợp với chuyển động quay chính thì bàn máy phải chuyển động theo 3 phương : dọc, ngang, đứng . Đó là chuyển động tịnh tiến và được thực hiện qua cơ cấu vít me đai ốc . Khâu đầu là động cơ điện M2 qua các khâu có tỉ số truyền cố định và thay đổi đén khâu cuối là bàn dao (tịnh tiến theo ba phương) Lượng di động tính toán : nđc2.is = s (mm) , is : là tỉ số truyền của hôp chạy dao. is= + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy dao dọc T1 . M12 – 12 – is – 34 – M 22–ty  S1 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy dao ngang T1. M12 – 12 – is – 34 – M 11–tx  S2 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy thẳng đứng T3 . M12 – 12 – is – 34 – M 33 –tz  S3 (mm) PHẦN II XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT I . Đặc trưng công nghệ: _Trên máy phay nằm ngang có thể gia công được các bề mặt định hình , các bề mặt phẳng các loại rãnh ,lắp thêm đầu phân độ có thể gia công được cả bánh răng thẳng ,răng nghiêng ... v v Phôi đưa vào máy được gá trên bàn máy hoặc đồ gá khác : phôi có thể là phôi khối , hộp , trục ...v v. Có thể là phôi đúc hoặc là phôi rèn. Dao thường sử dụng loại dao phay trụ , dao phay mặt đầu ,dao phay đĩa mô đun ... v v. Nguyên công đặc trưng : Phay phẳng bằng dao phay trụ . Độ chính xác khi phay : khi phay thép có thể đặt được  Là loại máy nhỏ thường sử dụng trong các phân xưởng dụng cụ , thích ứng với sản xuất nhỏ và đơn chiếc . II . Đặc trưng kích thước: + Diện tích bàn máy . Với bàn máy số 0 theo tiêu chuẩn là Bb x Lb = 200 x 800 (mm) Bb – Chiều rộng bàn máy . Lb – Chiều dài bàn máy. + Đường kính dao : Dmax = (0,2 0,3) Bb = 0,3 . 200 (mm) Dmin = (0,1 0,2) Bb = 0,1 . 200 (mm) + Chiều rộng phay : Bmax = (0,75  1) Dmax = 60 (mm) Bmin = (0,75  1) Dmin = 20 (mm) + Chiều sâu cắt : tmax = 0,1 Dmax = 6 (mm) tmin = 0,1 Dmin = 2 (mm) III .Đặc trưng động học: 1 .xích tốc độ: a . Tốc độ cắt: Việc tính tốc độ cắt lớn nhất và bé nhất của máy bằng cách phối hợp những điều kiện thuận lợi và khó khăn nhất với nhau dẫn đến tăng phạm vi điều chỉnh của máy và từ đó làm cho kết cấu của máy phức tạp thêm .Vì vậy , chọn các trị số cắt gọt giới hạn thì tốt nhất là nên căn cứ vào các tài liệu thống kê về sử dụng tốt chế độ cắt trên các loại máy khác nhau . Chọn theo bảng : 31 Ta có. Vmax > 150 (mph) Vmin = 10 (mph) b . Số vòng quay giới hạn : Với máy phay nằm ngang chuyển động quay là chuyển động chính . Ta Có: nmax = (vph) nmin = (vph) Theo máy tiêu chuẩn là 6T80 ta chọn. nmax = 2240 (vph) nmin = 50 (vph) c .Chọn công bội  cho chuỗi số vòng quay trục chính. Theo số liệu và dựa vào máy 6T80 ta chọn . Số cấp tốc độ Zn =12 Chuỗi số vòng quay trục chính là : n = 50 , 71 , 100 , 140 , 200 , 280 , 400 , 560 , 800 , 1120 , 1600 , 2240 (vph) Khi đó ta có thể chọn công bội theo công thức . n = Chọn theo tiêu chuẩn n = 1,41 2 . Xích chạy dao: Với máy đang thiết kế là máy cóp truyền dẫn chạy dao độc lâp bằng một nguồn truyền động riêng biệt . Theo các đặc tính kỹ thuật của máy 6T80 : Sd = Sng = 20  1000 (mmphút) Sđ = 12Sd = 10  500 (mmphút) Phạm vi điều chỉnh : Rs = Vậy s = = =1,2587 Theo tiêu chuẩn ta chọn s = 1,26 3 . Đặc trưng động lực học của máy: a . Chế độ cắt tính toán sơ bộ : Khi sử dụng chế độ cắt gọt cực đại sẽ dẫn đến toàn bộ chi tiết máy làm việc với chế độ cực đại dẫn đến tăng kích thước và trọng lượng của máy . Thực tiễn chứng tỏ rằng người công nhân không bao giờ cho máy làm việc hết tải trọng . Vì vậy , để hợp lý hơn ta sử dụng chế độ cắt gọt tính toán để tính toán . Số vòng quay tính toán n . n Là tần số cuối cùng của 13 phạm vi điều chỉnh Rn. Chọn n = 1600 (vòngphút) + Đường kính dao cắt thử : D = Dmax = 60 (mm) + Chiều rộng phay thử : B = Bmax = 60 (mm) + Chiều sâu phay thử : t = 0,1.Dmax = 6 (mm) + Lượng chạy dao khi phay thử : Tra theo t : S = 0,04 (mmrăng) Sổ răng dao khi cắt thử : Tra theo D = 8 (răng) Tốc độ cắt tính toán : V = (mphút) b . Tính lực cắt : Tính lực cắt cho trường hợp phay nghịch bằng dao phay trụ : Theo bảng 91 ta có : Pz = C . B . Z . Szy (td)k. Trong đó Hệ số : C = 682 ; y = 0,72 ; k = 0,68 . Số răng dao Z = 8 (răng) Sz Lượng chạy dao : Sz = 0,4 (mmrăng) B Chiều rộng phay : B = 60 (mm) Vậy: Pz = 682 . 60 . 0,040,72 (660) 0,86 Pz = 4192,29 (N) c .công suất cắt : Nz = (Kw) Nz = (Kw) d. chọn sơ bộ động cơ : Vì ta dùng riêng động cơ cho từng xích truyền dẫn nên ta xác định công suất động cơ cho từng xích một. Động cơ xích tốc độ : Ncv =

BỘ GIÁO DỤC  ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG

Sinh viên thiết kế : Lã Đỗ Khánh Linh Giáo viên hướng dẫn : TS Hoàng Vị Ngày giao đề : 17/02/2003

Ngày hoàn thành : 17/0/2003

1

LỜI MỞ ĐẦU

Trình độ kỹ thuật của mỗi nước trước hết được xác định bằng sự pháttriển của ngành chế tạo máy ,là một trong những ngành chủ đạo của côngnghiệp máy cắt kin loại chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong ngành chếtạo máy ,nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất ,chế tạo ra máy móc khác để phuc

vụ cho nền kinh tế quốc dân

Chính vì vậy việc thiết kế , trang bị cho đất nước những máy cắt kim loạicần thiết thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế ,kĩ thuật phù hợp với người sử dụngnhằm thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân

Sau khi được trang bị môn học máy công cụ I và các môn khác có liên

quan đến nay em được giao đề tài thiết kế : Máy phay vạn năng nằm ngang

bàn máy số 0 Đây là một loại máy chuyên dùng loại nhỏ thường dùng trong

các phân xưởng dụng cụ

Xuất phát từ việc xác định tính năng kĩ thuật hợp lý của máy đúng vớiyêu cầu cấp bách trong sản xuất Từ những tính năng kĩ thuật mà đề tài đã yêucầu em đã có những so sánh các phương án khác nhau để tổng hợp thành máy

và thiết kế ra sơ đồ động toàn máy , xác định các ngoại lực tác dụng nên máytrong những điều kiện làm việc khác nhau để tính toán sức bền chi tiếtmáy ,chọn giải pháp kết cấu cho từng chi tiết máy bộ phận máy… v v

Sau 2 tháng tích cực với sự lỗ lực của bản thân em đã vận dụng nhữngkiến thức đã dược trang bị ở trường cùng với những hiểu biết về máy cắt kimloại của bản thân ,đến nay đồ án của em đã được tính toán thiết kế xong

Trong thời gian làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của cácthầy giáo trong bộ môn Máy cắt kim loại cùng các bạn đặc biệt là thầy giáo trực

nhưng đây là lần đầu tiên bắt tay vào một đề tài lớn , kiến thức còn hạn hẹp tàiliệu tham khảo còn hạn chế chắc chắn đề tài của em còn rất nhiều thiếu sót Emrất mong các thầy chỉ bảo và phê bình để em có kinh nghiệm hơn trong côngviệc thiết kế máy sau này

Em xin chân trọng cảm ơn

2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 - Thiết máy cắt kim loại – Mai trọng Nhân

Trường đại học kĩ thuật công nghiệp - Thái Nguyên

2 - Tính toán thiết kế máy cắt kim loại – Phạm Đắp

Trường đại học Bách khoa Hà Nội 1977

3 - Giáo trình máy cắt kim loại –Tập I – Hoàng Duy Khản

Trường đại học kĩ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

4 - Giáo trình máy cắt kim loại - Tập IV – Dương Công Định

Trường đạI học kĩ thuật Công nghiệp 1977

5 -Thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp

Trường đại học Bách khoa Hà Nội

6 - Kỹ thuật Phay

7 - Hướng dẫn vận hành máy 6T80,6T80, 6T10

NỘI DUNG THUYẾT MINH

Nội dung trang.

Phần I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC 4

Phần II XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY 7

Phần III TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 10

Phần IV TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 29

Phần V TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY 38

Phần VI BÔI TRƠN LÀM LẠNH 55

3

PHẦN I TỔNG HỢP

CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC

I – Phân tích chuyển động tạo hình bề mặt:

-Bề mặt chi tiết gia công có thể xem là tập hợp các vị trí liên tiếp củađường tạo hình động gọi là đường sinh khi dịch chuyển theo một đường tạohình khác gọi là đường chuẩn

Như vậy , việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạo đường sinh vàđường chuẩn (mà ta có thể gọi chung là đường sinh)

Với việc máy phay có trục dao nằm ngang các phương pháp tạo đườngsinh là phương pháp quỹ tích , phương pháp tiếp xúc … v v

ở đây ta phân tích phương pháp tạo hình cơ bản là :

Đây là một phương pháp gia công đặc trưng nhất của máy phay nằmngang , phương pháp này cho phép gia công với năng suất rất cao với cấu tạomáy đơn giản

1 phôi

2

Dao

4

+ Chuyển động chính : chuển động quay tròn của trục dao Q1

+Chuyển động chạy dao : là chuyển động tịnh tiến của bàn máy T (T1 ,

T2 , T3)

III Thành lập cấu trúc động học máy:

Trong quá trình gia công các chuyển động chính và chuyển độnh chạydao chỉ có ảnh hưởng tới bề mặt gia công của chi tiết vì vậy không cần thànhlập một chuyển động chấp hành hoàn toàn xác định nên ta không liên kết vềchuyển động giữa các khâu chấp hànhvới nhau và với nguồn chuyển động

Vì vậy ta tiến hành thiết lập hai chuyển động chấp hành riêng biệt với hainguồn chuyển động riêng biệt Giữa chuyển động chấp hành và nguồn chuyểnđộng nối với nhau bằng cơ khí

5

Vm đứng

Chuyển động chạy dao :

Công dụng : Xích tốc độ có công dụng tạo ra các cấp tốc độ hợp lí củabàn máy để đảm bảo duy trì việc bóc phoi ra khỏi phôi Để phôi hợp vớichuyển động quay chính thì bàn máy phải chuyển động theo 3 phương : dọc,ngang, đứng Đó là chuyển động tịnh tiến và được thực hiện qua cơ cấu vít

+ Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy dao dọc T1

Phôi đưa vào máy được gá trên bàn máy hoặc đồ gá khác : phôi có thể làphôi khối , hộp , trục v v Có thể là phôi đúc hoặc là phôi rèn.

Dao thường sử dụng loại dao phay trụ , dao phay mặt đầu ,dao phay đĩa

mô đun v v

Nguyên công đặc trưng : Phay phẳng bằng dao phay trụ

Độ chính xác khi phay : khi phay thép có thể đặt được ∇5  ∇ 6

Là loại máy nhỏ thường sử dụng trong các phân xưởng dụng cụ , thíchứng với sản xuất nhỏ và đơn chiếc

Bmax = (0,75  1) Dmax = 60 (mm)

Bmin = (0,75  1) Dmin = 20 (mm)+ Chiều sâu cắt :

sử dụng tốt chế độ cắt trên các loại máy khác nhau

Với máy phay nằm ngang chuyển động quay là chuyển động chính

c Chọn công bội  cho chuỗi số vòng quay trục chính.

Theo số liệu và dựa vào máy 6T80 ta chọn

Số cấp tốc độ Zn =12

Chuỗi số vòng quay trục chính là :

n = 50 , 71 , 100 , 140 , 200 , 280 , 400 , 560 , 800 , 1120 , 1600 , 2240 (v/ph)Khi đó ta có thể chọn công bội theo công thức

Theo tiêu chuẩn ta chọn s = 1,26

3 Đặc trưng động lực học của máy:

a Chế độ cắt tính toán sơ bộ :

Khi sử dụng chế độ cắt gọt cực đại sẽ dẫn đến toàn bộ chi tiết máy làmviệc với chế độ cực đại dẫn đến tăng kích thước và trọng lượng của máy Thựctiễn chứng tỏ rằng người công nhân không bao giờ cho máy làm việc hết tảitrọng Vì vậy , để hợp lý hơn ta sử dụng chế độ cắt gọt tính toán để tính toán

Số vòng quay tính toán n*

n* Là tần số cuối cùng của 1/3 phạm vi điều chỉnh Rn

Chọn n* = 1600 (vòng/phút)+ Đường kính dao cắt thử : D* = Dmax = 60 (mm)

8

+ Chiều rộng phay thử : B* = Bmax = 60 (mm)

+ Chiều sâu phay thử : t* = 0,1.Dmax = 6 (mm)

+ Lượng chạy dao khi phay thử :

Tra theo t* : S* = 0,04 (mm/răng)

Sổ răng dao khi cắt thử :

Tra theo D* = 8 (răng)Tốc độ cắt tính toán :

Số răng dao Z = 8 (răng)

Sz Lượng chạy dao : Sz = 0,4 (mm/răng)

Động cơ xích chạy dao : Nes = (Ks- 1) Nev

Với máy phay : Ks = 1,15  1,2  Nes = (1,2  1) 3 = 0,6 (Kw)

Vậy ta chọn động cơ : A02(A02)11 – 4

9

Với máy đang thiết kế có chuyển động chính là chuyển động quay , động

cơ của hộp tốc độ có công suất nhỏ (3Kw) Vì vậy ta dùng điều chỉnh cơ khígồm một động cơ xoay chiều và một hộp tốc độ bánh răng Động cơ được nốivới hộp tốc độ bằng cơ cấu đai

2 Bố trí cơ cấu truyền động:

Ta chọn phương án bố trí truyền dẫn như sau

3 Bố trí kích thước hộp:

Với quan hệ hướng kính và hướng trục như máy đang thiết kế ta chọnphương án bố trí theo quan hệ bình thường Quan hệ nay được dùng phổ biếncho những máy nằm ngang cỡ bé

4 Lựa chọn bộ truyền cuối cùng:

Bộ truyênhiều cuối cùng có ảnh hưởng lớn đến chế độ lớn nhất và điềuhoà chuyển động , đến độ bóng bề mặt gia công

Với máy đang thiết kế giới hạn vòng quay từ 56  2500 (vòng/phút) ta

có thể chọn bộ truyền cuối cùng là bánh răng trụ răng thẳng với tóc độ vòng chophép là 6 (m/s)

Để đảm bảo trục chính quay êm tốc độ vòng của bánh răng không đượcquá lớn , đường kính bánh răng lắp trên trục chính không được quá bé hơnđường kính phôi

Đường kính bánh răng cho phép lớn nhất là :

 Dmax =

6

3,14.41,7 =0,0458 (m)

Vậy Dmax = 45,8 (m)

Vì đường kính này bé hơn đường kính phôI lớn nhất (Dmax = 60 mm) nên

ta có thể dùng hai bánh răng dẫn cho trục chính trên hai dãy tốc độ cao , thấpkhác nhau

11

ở phương án [1] , [2] , [3] đều có tổng só bộ truyền nhỏ nhất kíchthước trục gọn đặc biệt là phương án [1] trọng lượng truyền dẫn bé (P1 >

P2 > P3) vừa có thứ tự động học hợp lý , tỷ số truyền trong nhóm đượcgiảm dần đến trục chính

Còn các phương án [4] , [5] , [6] , [7] đều thoả mãn chỉ tiêu là có sốnhóm truyền trong các phương án là nhỏ (P = 2) nhưng lại tăng kích thướchướng trục ,làm trục dài và yếu , đặc biệt là các nhóm [4] , [6] , [7] thì đều

có số bánh răng lắp trên trục chính lớn nên không đảm bảo độ cứng vữngcho trục chính của máy khi hoạt động

Đối với máy ta đang thiết kế là loại máy nhỏ có tốc độ vòng quay trục chính khá cao nên xích tốc độ ngắn , dẫn đến ta cần giảm số nhóm truyền , với điều kiện như vậy ta có thể chọn phương án [5] là phương án hợp lý nhất :

Z5 = 12 = 6 x 2

ở phương án này số nhóm truỳên bé , giảm được số lỗ trên vỏ hộp và ổtrên trục , có kích thước nhỏ gọn phù hợp với máy đang thiết kế Mặt khác ởphương pháp này có xích tốc độ ngắn , thứ tự động học hợp lý nên ở các tốc độquay lớn tổn thát hành trình chạy không và độ mòn của chi tiết giảm

III Chọn phương án động học:

Phương án động học là phương án thay về thứ tự thay đổi các bộ truyền trong các nhóm để nhận được tốc độ đã cho Với phương án kết cấu đã chọn ta có:

Kđ = m phương án động học

Với m = 2 Ta có Kđ = 2 = 2phương án

[1] : Z = 61I x 26II [2] : Z = 62II x 21I

Vì vậy ta chọn phương án tối ưu

Như ta đã biết phương án tối ưu là phương án:

x1 < x2 < x3 < < xn nếu P1 > P2 > P3 > > Pn Mặt khác để giảm kích thước hướng kính của nhóm truyền động , lêntrên đồ thị vòng quay ta nên tận dụng các tia trong nhóm đói xứng để sao cho

[Ri] =

imax

imin=

21/4=8

12

Ta xét các nhóm có phạm vi đIều chỉnh không được vượt quá phạm viđIều chỉnh cho phép :

Rm  [RI]

Với : Rm = Xm (p - 1) = Xmax  [RI]

Xmax = xm (Pm – 1)là lượng mở lớn nhất của hai tia biên nhóm thứ m

Ta tiến hành so sánh hai phươngán [1] và [2] :

Phương án [1] đạt yêu cầu : Z = 61I x 26II có : Xmax = 6

Phương án [2] không đạt yêu cầu vì 1,4410 = 31 > [RI] = 8

Để thoả mãn cả hai yêu cầu yêu cầu ta xét thấy phương án thứ nhất làthoả mãn :

Vậy ta có phương án động học : Z = 61I x 26II

Để tránh có khối quán tính lớn đặt vào trục động cơ và có thể giữ an toàncho các chi tiết máy khi bị quá tải đột ngột Từ động cơ đến hộp tốc độ ta bố trí

cơ cấu truyền đai

Với phương án cấu trúc Z = 61I x 26II ta có lưới cấu trúc :

13

n12

Sơ đồ lưới cấu trúc.

IV Xác định tỷ số truyền và đồ thị vòng quay :

Do lưới cấu trúc chỉ thể hiện được số nhóm truyền , số bộ truyền trong mỗi nhóm , thứ tự tương đối về bố trí kết cấu nhóm dọc theo truyền (thứ tự kết cấu), thứ tự về sự ăn khớp chuyển động trong nhóm (thứ tự động học) , đặc tính x và mối liên hệ giữa các tỷ số truyền trong nhóm phạm vi điêù chỉnh của nhóm truyền và toàn bộ truyền dẫn , số cấp tốc độ của trục dẫn và trục bị dẫn của nhóm truyền

Vậy lưới cấu trúc chỉ thể hiện dược đặc tính tổng quát trong quá trình lựachọn và đánh giá phương án truyền dẫn , như vây để đanh giá và xác định các thông số của truyền dẫn ta phải thành lập đồ thị vòng quay

Để thành lập đồ thị vòng quay của hộp tốc độ ta tham khảo máy chuẩn 6T80để xác định lượng mở của 2 tia biên trong các nhóm truyền

+ Lượng mở 2 tia biên của nhóm thứ II:

Xmax = x (P – 1) = 6(2 – 1)

Tỷ số truyền nhỏ nhất của nhóm truyền thứ II là i = 0,25

Vì trên đồ thị vòng quay các tỷ số truyền được biểu diễn dưới dạng :

i = E

E là hệ số khoảng lg mà tia truyền dẫn cắt qua

Với : E = 0 thì i = 1 và tia truyền dẫn nằm ngang

n11

n9 n10

E < 0 thì i < 1 và tia truyền dẫn chếch xuống dưới

E > 0 thì I > 1 và tia truyền dẫn hướng lên trên

Vậy : i1II  0,25 = 1,41-4 = -4

i2II  1,98 = 1,412 = 2

Ta thấy : + Tia biên thứ nhất chếch xuống dưới 4 khoảng lg

+ Tia biên thứ 2 chếch lên trên 1 khoảng lg +) Từ các giá trị trên ta nhận thấy các tỷ số truyền không vượt quágiới hạn imax  2 và Imin  1/4 ứng với cá tia không cắt quá 6 khoảng lg với

 = 1,41

+) Điểm n0 trên trục I chọn sao cho xấp xỉ tần số quy của trục động cơ

và trùng với số vòng quay gần nhất trên trục chính

Từ đồ thị vòng quay ở trang bên ta có các tỷ số truyền như sau :

iđ =

φ1 φ2 =

n9 ndc =

n2 n6

n10 n12

n1 n4

i2II

i1I i2I i3I i4I

n0

n 0

16

Ta chọn E = 1

Để cơ cấu nhỏ gọn ta giới hạn Z  120 (răng) Vây tổng số răng Z =

360 (răng) quá lớn so với số răng cho phép trong hộp tốc độ

Ta phải tiến hành giảm tổng số răng :

K lớn là do thừa số (a1 + b1) = 1 + 4 = 5 Ta phải tiến hành biến đổilại thừa số này :

i1I 1/3,95  21/81 (sai số Δ i = 1,86)

Các tỷ số truyền khác vẫn như cũ Xác định lại chỉ số K : K = 120

Tính lại Emin : Emin =

aj+ bj

aj K Z min=

5 1.102 .18<1

Ta chọn Emin = 1 khi đó Sz = E.K = 102 1 = 102

Z1’ =

4

5 .102=81,6 (răng), chọn Z1’ = 81 (răng)Kiểm tra :

Kiểm tra thấy các sai số tỷ số truyền đều nằm trong phạm vi cho phép

Vậy nhóm truyền thứ nhất có 6 bộ truyền là :

18

Emin nằmở tỷ số truyền i1II vì i1II giảm nhiều hơn so với i2II tăngtốc

Vì giảm tốc nên ta có Emin =

aj+ bj

aj K Z min=

5 1.15 Z min

 Emin = 6 Chọn E = 6 Vậy Sz = E.K = 90

IV Tính toán và kiểm tra sai số vòng quay trục chính :

Trong quá trình tính số răng của các bánh răng do phân tích ij 

aj

bj ,

mặt khác khi tính toán Zj và Zj’ cũng có sai số vòng quay trục chính có sailệch so với số vòng quay tiêu chuẩn Vì vậy phải kiểm tra lại sai số vòngquay trục chính :

Trước hết ta tính số vòng quay thực tế ntt của trục chính bằng cáchviết phương trình động học :

nj = nđc ivj đ

nj Là trị số tốc độ thứ j

nđc Là tốc độ của động cơ (vòng/phút)

ivj Là tỷ số truyền của hộp tốc độ từ trục động cơ đến trục cuối

đ Là hệ số trượt của đai

Sai số vòng quay :

19

ntc là số tiêu chuẩn lấy theo bảng

Với sai số Δ tt phải nằm trong phạm vi cho phép

N4

1860

42175

20

me đai ốc để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngang –dọc - đứng của bàn máy

Bề mặt gia công là bề mặt trơn do vậy tuy yêu cầu tỷ số truyền củahộp chạy dao không cao nhưng cần có phạm vi điều chỉnh và số cấp tốc độ

mở rộng Tuy vậy với loại máy phay ngang bàn máy số 0 là loại máy nhỏkhông gian gia công hẹp vì vậy ta cần bố trí hộp chạy dao nhỏ , gọn

Tham khảo máy 6T80 ta dùng cơ cấu phản hồi để tăng phạm vi điềuchỉnh mà không ảnh hưởng đến không gian gia công cũng như kết cấu củamáy Kết hợp với việc sử dụng các li hợp ma sát điện từ và các li hợp siêuviệt để kết cấu máy bớt phức tạp

Nhược điểm của phương pháp này là phải dùng nhiều bạc dài li hợpchế tạo đắt tiền và hiệu suất truyền dẫn thấp

Vì vậy yêu cầu độ chính xác không cao nắm nên ta có thể chọn cơ cấuđiều chỉnh là khối bánh răng di trượt để tăng độ cứng vững , tuy nhiên hệthống điều khiển phức tạp hơn

n = 3,35 ; 4,2 ; 5,3 ; 6,7 ; 8,4 ; 10,6 ; 16,7 ; 20,8 ; 26,7 ; 33,3 ; 41,7 ;54,2 ; 66,7 ; 83,3 ;

ở đây cố thể chọn phương án kết cấu : Zs = 31I x 33II x 29III

Đối với máy đang thiết kế là loại máy nhỏ yêu cầu hộp chạy dao nhỏgọn , số trục truyền dẫn ít , có độ tin cậy và tính công nghệ cao

Mặt khác vì phạm vi điều chỉnh rộng , để nâng cao hiệu suất truyềndẫn ta tách hộp chay dao thành 2 xích truyền dẫn : Dãy tốc độ cao bằng conđường trực tiếp ,dãy tốc độ thấp bằng con đường phản hồi để giảm số nhómtruyền nhằm giảm tổng số trục và giảm kích thước hướng kính của hộp

Vậy ta có hộp chạy dao với cấu trúc nhân phức tạp gồm 2 xích độnghọc :

Lưới cấu trúc hộp chạy dao

III Xác định tỷ số truyền và xây dựng đồ thị vòng quay :

Lựa chọn tỷ số truyền cho các nhóm :

Hộp chạy dao có xu hướng giảm tốc từ tốc độ trục động cơ để có các lượngchạy dao nhanh chậm khác nhau

Tại nhóm truyền thứ nhất trên trục thứ III có P = 3 , x = 1 là nhóm cơ

sở

Tham khảo máy 6T80 ta chọn imax = - 2

Vậy i1I = imax = - 2

23

i i

i i

i

i i

áp dụng công thức tính bánh răng :

Zi =

aj aj+bj .E K

Và : Zi’ =

bj aj+bj .E K

25

Z2’=

2 1+2 .90=60 (răng)

Emin =

2+5 2.18 .18=3,5

Chọn E = 5

 Z = E.K 5 18 = 90

26

áp dụng công thức tính bánh răng :

Zi =

aj aj+bj .E K

Và Zi’=

bj aj+bj .E K

Ta được :

Z1 =

11 11+7 .90=55 (răng)

Z1’=

7 11+7 .90=35 (răng)

Z2 =

4 4+5 90=40 (răng)

Z2’=

5 4+5 .90=50 (răng)

Z3 =

2 2+5 .90=25 , 7 (răng) , Chọn Z3 = 26 (răng)

Z3’=

5 2+5 90=64 ,2 (răng) , Chọn Z3’ = 64 (răng)Vậy ở nhóm truyền thứ 2 có 3 bộ truyền là :

3 Nhóm thứ 3 (nhóm phản hồi) :

Theo đồ thị vòng quay ta có :

i1III = - 3 = 2

i2III = 6 = 4Vậy BSCNN của các (aj + bj) là K = 3.5.1 = 15

Ta chọn : E = 5

 Z =5.18 = 90 (răng)

27

Theo công thức :

Zi =

aj aj+bj .E K

Và Zi’ =

bj aj+bj .K E

Ta được :

Z1 =

2 1+2 .1 90=60 (răng)

Z1’=

1 1+2 .90.1=30 (răng)

Z2 =

4 1+4 .1 90=72 (răng)

Z2’=

1 1+4 .1.90=18 (răng)Vậy nhóm phản hòi có 2 cặp bánh răng :

60

30 ;

72 18

4 Tính số răng cho các bộ truyền đơn :

Xác định tỷ số truyền của các bộ truyền đơn Tỷ số truyền cố địnhxác định từ cân bằng phương trình động học để tạo nên lượng chạy dao bất

28

1 Xác định công suất động cơ điện :

Động cơ điện chính là động cơ dẫn động làm quay trục chính , côngsuất của nó lớn hơn công suất cắt gọt và tổn hao trong đường truyền nên trụcchính để xác địng được công suất của động cơ ta phải xác định được côngsuất cắt gọt lớn nhất và hiệu suất của hộp tốc độ

29

2 Tính mo men xoắn trên các trục :

Momen xoắn trên các trục được xác định theo công thức :

M*k =

M C i∗¿.η¿

20,04 0,096 .0,94=196,225(N mm)