ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌC PHẦN MÁY CÔNG CỤ

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

ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA: CƠ KHÍ Độc lập – Tự do  Hạnh phúc

Bộ môn: Chế tạo máy ***

* * * * *

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌC PHẦN MÁY CÔNG CỤ Sinh viên thiết kế: Nguyễn Văn Đông MSSV : 40.0566.K40I Lớp: K40ME Ngành: Chế tạo máy Cán bộ hướng dẫn: 1: Vũ Như Nguyệt 2: Hoàng Vị Ngày giao đề tài: 25/03/2009 Ngày hoàn thành: 25/05/2009 Nội dung 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 = 12,5  1600 (vòng/phút) Sd = 2.Sng = 0,05  2,8 (mm/vòng) Tiện ren quốc tế: t = 0,5  112 Tiện ren modulus: m = 0,5  112 Tiện ren Anh: n = 56  14 Tiện ren Pitch: p = 56  14 Chuyên đề: ………

………

………

Số lượng và kích thước bản vẽ: 07 A0 Ng y 25/03/2009ày 25/03/2009 TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (ký tên) (ký tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM

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 cô giáo Vũ Như

Nguyệt, thầy giáo Hoàng Vị và tập thể các thầy giáo trong bộ môn Máy và tự động hoá, 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 25/5/2009

Sinh viên thiết kế:

Nguyễn Văn Đông

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

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

3 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ

3.1 Phân Tích Yêu Cầu Thiết Kế.

3.2 Tổng Hợp Thiết Kế.

3.3 Phương Pháp Tính.

3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính

3.5 Nội Dung Thiết Kế.

CHƯƠNG IΙ: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ

Trang (16  20)

1 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY.

2 CÁC SƠ ĐỒ GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH.

2.1 Nguyên Công Tiện Trụ Tr ơ n

2.2 Nguyên Công Tiện Ren.

3 THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.

4 ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG HỌC MÁY.

4.1.Xích Tốc Độ:

4.2 Xích Chạy Dao Tiện Ren :

4.3 Xích Chạy Dao Tiện Trơn:

4.4 Xích Chạy Dao Ngang:

4.5 Xích Chạy Dao Nhanh:

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT MÁY CÔNG CỤ

I THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHÍNH.

1 CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN.

1.1 Chọn Kiểu Truyền Dẫn.

1.2 Bố Trí Cơ Cấu Chuyển Động.

1.3 Lựa Chọn Bộ Truyền Cuối Cùng.

3.2 Tính Số Răng Của Bánh Răng Trong Các Nhóm Truyền.

3.3 Tính Toán Động Học Các Bộ Truyền Đơn.

3.4 Kiểm Tra Sai Số Vòng Quay

1 THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO.

1.1 Những Lựa Chọn Chung.

a> Chọn Đặc tính Chạy Dao.

b> Chọn Cơ Cấu Điều Chỉnh.

2 ĐỘNG LỰC HỌC TRUYỀN DẪN CHẠY DAO.

2.1 Tính Toán L ực Kéo Chạy Dao Q.

2.2 Tính Công Suất Chạy Dao Nhanh.

a> Tính Công Suất Chạy Dao.

2.3 Tính Công Suất, Lực, Moment.

b> Tính Công Suất Cắt Trên Các Trục Trong Hộp Chạy Dao.

c> Tính Mô Men Xoắn Trên Các Trục Trong Hộp Chạy Dao

d> Tính Số Vòng Cho Các Trục Trong Hộp Chạy Dao.

CHƯƠ NG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY CÔNG CỤ

1.4 Tính Modul Theo Ứmg Xuất Tiếp Xúc.

1.5 Kiểm Tra Hệ Số Tải Trọng.

1.6 Kiểm Tra Theo Uốn.

1.7 Các Kích Thước Còn Lại Của Bộ Truyền.

2 TÍNH TOÁN LY HỢP AN TOÀN VẤU.

2.1 Các Kích Thước Của Ly Hợp.

a> Đường Kính Ngoài Của Ly Hợp:

b> Chiều Dài Toàn Bộ Ly Hợp:

c> Đường Kính Trong Của Ly Hợp:

d> Đường Kính Trung Bình Của Ly Hợp:

e> Góc Nghiêng Làm Việc Của Bề Mặt Vấu:

f> Chiều Dài Chân Vấu:

g> Lực Vòng Dụng Lên Ly Hợp:

h> Tổng Lực Ép Của Lò Xo:

2.2 Kiểm Tra Ứng Suất Dập Trên Bề Mặt Làm Việc Của Vấu.

2.3 Kiểm Sức Bền Uốn Của Vấu.

3 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN VÍT ME - ÊCU.

4 TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG THANH RĂNG.

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI

Trang (89  94)

1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN.

1.1 Công Dụng Và Phương Pháp Bôi Trơn.

a> Công Dụng.

b> Phương Pháp Bôi Trơn.

1.2 Xác Định Lưu Lượng Của Bơm.

3.1 Điều Khiển Máy Bằng Các Tay Gạt.

3.2 Điều Khiển Máy Bằng Các Công Tắc.

3.3 Các Vôlăng Của Máy.

CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ CÁC CƠ CẤU AN TOÀN

Trang (104  106)

1 CÁC CƠ CẤU AN TOÀN CHO MÁY

1.1 Cơ Cấu Phòng Quá Tải.

1.2 Cơ Cấu Khoá Lẫn.

1.3 Cơ Cấu Hạn Chế Giới Hạn.

2 AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH MÁY.

PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ

Trang (107  112)

PHẦN I: THUYẾT MINH

1 CÔNG DỤNG VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG.

1.1 Công Dụng.

Máy tiện ren vít vạn năng có khả năng công nghệ khá rộng rãi cụ thể là: máy

có thể gia công được các bề mặt trụ trơn trong và ngoài, bề mặt định hình, mặtphẳng, mặt ren… Ngoài ra ta còn có thể thực hiện các nguyên công khoan,khoét, doa…trên máy tiện

Hầu hết các loại máy tiện đều được cấu tạo từ các bộ phận: Thân và băngmáy, hộp xe dao, bàn xe dao, hộp tốc độ, hộp trục chính, ụ động, trục vít me,trục trơn, mâm cặp…

1.2 Phạm Vi Sử Dụng.

Một chi tiết máy được tạo ra thường phải trải qua các quá trình nghệ khácnhau gồm có: quá trình tạo phôi, gia công cơ, quá trình lắp ráp kiểm tra Trongcác quá trình đó thì gia công cơ là không thể thiếu khi cần chế tạo các chi tiết có

độ chính xác, độ bóng bề mặt cao

Trong gia công cơ thì nguyên công tiện chiếm phần lớn khối lượng công việc,

do đó máy tiện là loại máy rất là phổ biến và thông dụng trong các phân xưởng

Ngày nay do yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác gia công, cũng như năngxuất gia công, nên máy tiện ren vít vạn năng đã được cải tiến nhiều phù hợp với

xu hướng phát triển của thời đại Đặc biệt là máy tiện được điều khiển theochương trình số, với việc ứng dụng công nghệ mới CAD/CAM/CNC Đã tạo rabước nhảy lớn trong công nghiệp hiện đại

3 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ

3.1 Phân Tích Yêu Cầu Thiết Kế.

Yêu cầu thiết kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, có các thông số :

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

n = 12,5  1600 (vòng/phút)

Sd = 2.Sng = 0,05  2,8 (mm/vòng)

Tiện ren quốc tế: t = 0,5  112

Tiện ren modulus: m = 0,5  112

Tiện ren Anh: n = 56  14

Tiện ren Pitch: p = 56  14

Nhìn tổng quan yêu cầu thiết kế, ta thấy mục tiêu của nhà thiết kế là phải thiết

kế được 1 máy tiện ren vít vạn năng có thông số đó là: Đường kính phôi giacông lớn nhất trên băng máy là Dmax = 2H = 400 (mm), máy phải có 22 cấp tốc

độ, với số vòng quay trục chính nằm trong khoảng giới hạn nmin = 12,5  n 

nmax =1600 (vg/ph) Lượng chạy dao dọc của bàn dao Sd = 0,05  2,8 (mm/vg),lượng chạy dao ngang S = 0,025  1,4 (mm/vg) Máy thiết kế phải tiện được

các loại ren như ren quốc tế, ren modulus, ren Anh, ren Pitch Với khoảng giớihạn bước ren như sau:

3.3 Phương Pháp Tính.

Để tính toán số răng của các bánh răng trong máy ta sử dụng phương pháp giảitích

3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính

Quá trình thiết kế, ta có thể sử dụng sự hỗ trợ của máy tính trong việc tính toáncác thông số kỹ thuật của các chi tiết máy, bằng việc sử dụng các phần mềmchuyên dụng như Solidwork, Catia…Sử dụng phần mềm Autocad để vẽ các bản

vẽ kết cấu máy, bản vẽ sơ đồ cấu trúc động học của máy…

3.5 Nội Dung Thiết Kế.

 Chương I: Tổng Quan Về Thiết Kế Máy Công Cụ

- Công dụng và phạm vi sử dụng

- Vai trò vị trí và trình độ phát triển của máy thiết kế trong thực tế

- Tổng quan về thiết kế máy công cụ và các công cụ thiết kế hiện đại

 Chương II: Thiết Kế Cấu Trúc Động Học Máy Công Cụ

- Công nghệ gia công trên máy

- Phân tích các sơ đồ gia công điển hình

- Thành lập sơ đồ cấu trúc động học máy.

- 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: Thiết Kế Kết Cấu Máy Công Cụ

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

- Thiết kế hệ thống bôi trơn

- Thiết kế hệ thống làm nguội

 Chương VIII: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển 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 IX: Thiết Kế Các Cơ Cấu An Toàn

- Các cơ cấu an toàn cho máy

- An toàn trong 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 Tr ơ n

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.

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), xích

chạy 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 khâuđiều 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:

M1

M2

5 6

i i n

n

c d

c t



 = Cv nt/c 4.2 Xích Chạy Dao Tiện Ren : Trục chính Q  Bộ truyền vít me đai ốc dọc

is =

vmn

ng

t i i

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, thép gió(P9, P18…), Hợp kim cứng (T15K6,BK8…) Vật liệu làm dao được chọn tuỳthuộc 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 bóng và độ chính xác có thể đạt được trên máy:

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

- Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc vào chiều sâu cắt và lượng chạy dao đảm bảo chất lượng bề mặt.

- Chiều sâu cắt tmax được lấy bằng lượng dư hạ thấp khi gia công cơ, theo bảng 61 với kích phôi 200  1000 (mm), có lượng dư 2 phía là a = 14 (mm)

- Chiều sâu tmin được tính gần đúng như sau:

tmin = ( 21  41 ) tmax  Chọn tmin = 41 tmax = 47 = 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

= 60 10 3

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 cóchuyển 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:

v: Tốc độ vòng cho phép của bánh răng

2 CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU.

2.1 Chọn Dạng Kết Cấu.

Việc chọn dạng kết cấu đơn giản hay phức tạp ta căn cứ vào phạm vi điềuchỉnh yếu cầu và công dụng của máy

Để lựa chọn phương án thích hợp ta tiến hành tính và so sánh phạm viđiều chỉnh tốc độ Rn của máy với phạm vi điều chỉnh giới hạn Rn*

Điều kiện để sử dụng cấu trúc đơn giản là:

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:

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

 

) 1 1 2 2 ( 3 2 24

3 1 6

24 1

6 26 , 1 lg

8 lg 2 24 lg

lg 2

0

/ 1 0

R Z

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:

 Với dường truyền tốc độ cao trật tự động học hợp lý là:

+ 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:

Muốn xây dựng được đồ thị vòng quay ta phải xác định được số vòng quaycủa trục dẫn n0, mục đích là tạo ra tỉ số truyền giảm dần về phía trục chínhnên ta chọn điểm bắt đầu từ trục I Số vòng quay của trục I được xác định nhưsau: Từ động cơ có n = 1460(v/ph) qua bộ truyền đai 145268 có tỉ số truyền là

1,84 do đó tốc độ rơi trên trục I sẽ còn lại là: 800 ( / )

84 , 1

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

i9 = 1 3

 = 11 , 26 3 = 12 Trong tất cả các xích truyền động trên thì các tỉ số truyền từ i1 i5 làdùng chung cho cả 2 xích

 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

+ Nếu bánh răng nhỏ nhất Zmin là bánh chủ động (ij < 1) thì:

Emin  min

.K Z a

b a

b a

j

m

A b a

a 2

.

 ; Zj’=

j j j

j

m

A b a

b 2

.



mj: là modul của nhóm truyền thứ j

Khoảng cách trục trong 1 nhóm truyền:

A = .( ) 2

j j

b a E

13 17 min

1

1 1

2 4

47

29 26 , 1

1 1

4 5

55

21 26 , 1

1 1

b a E

1 1 min





E ta chọn Emin  1  Số răng của các bánh răng như sau:

38 76 2

1

38 76 2

1

3   

29 76 76

29

47 76 76

21

55 76 76

55

5   

 Nhóm III: Trên đường truyền tốc độ thấp

Do lượng mở của nhóm này quá lớn nên lực truyền của các bộ truyền khácnhau đáng kể Để tiết kiệm vật liệu và đảm bảo kết cấu nhỏ gọn ta sử dụngphương 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

6

7 7

m

m S

S Z Z

 Z6 = Z6/ = 45 (răng)

 Nhóm IV: Trên đường truyền phản hồi