thiết kế máy công cụ, chương 3

Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát ,phanh 7.. Lập bảng so sánh ph-ơng án bố trí không gian... Tổg số trục Str 3.. Số bánh răng Mmax 5.. Nh-ng phải bố trí trên trục đầu ti

Trang 1

Ch-ơng 3

Thiết kế máy mới

A.TíNH hộp tốc độ

I/ thiết lập chuỗi số vòng quay

z=23 , nmin = 12,5 vòng/phút , công bội  = 1,26

1._Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân

Công bội  = 1

min

max



z n n

Ta có  = z-1 nmax/12,5 = 1,26

Suy ra nmax= 2000 vg/ph

n1 = nmin = 12,5 vg/ph

n2 = n1 

n3 = n2  = n1 2

n23 = n22  = n1 22

Công thức tính tộc độ cắt

V=

1000

dn

 m/ph Trong đó d- Đ-ờng kính chi tiết gia công (mm)

n- Số vòng quay trục chính (vg/ph)

2._Tính số hạng của chuỗi số

Phạm vi điều chỉnh Rn =

min

max

n

=

5 , 12

2000 =160

Công bội  = 1,26

Số cấp tốc độ z = 23

Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị soó vòng quay đầu tiên

n1 = 12,5 vg/ph và

nz = n1 z-1

Lần l-ợt thay z = 123 vào ta có bảng sau:

Trang 2

Tốc độ Công thức tính n tính n tiêu chuẩn

n1

n2

n3

n4

n5

n6

n7

n8

n9

n10

n11

n12

n13

n14

n15

n16

n17

n18

n19

n20

n21

n22

n23

nmin = n1

n1.1

n1.2

n1.3

n1.4

n1.5

n1.6

n1.7

n1.8

n1.9

n1.10

n1.11

n1.12

n1.13

n1.14

n1.15

n1.16

n1.17

n1.18

n1.19

n1.20

n1.21

n1.22

12.5 15,57 19,85 25,01 31,51 39,7 50,02 63,02 79,41 100,1 126,07 158,85 200,15 252,19 317,76 400,38 504,47 635,64 800,9 1009,14 1271,5 1602,11 2018,65

12.5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000

II/ Số nhóm truyền tối thiểu

nmin/nmax= 1/4i i-Số nhóm truyền tối thiểu

i=lg(nđcơ/nmin)/lg4=3,4

Vì số nhóm truyền là nguyên nên lấy i = 4

III/ ph-ơng án không gian

Các ph-ơng án không gian 24x1

12x2

Trang 3

3x4x2 6x2x2 2x3x2x2 Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu i=4 ta loại trừ các ph-ơng án không gian và lấy

ph-ơng án không gian là 2x3x2x2

Cách bố chí các bộ phận tổ hợp thành xích tỗc độ bố trí theo ph-ơng án hộp tốc độ và hộp trục chính vì máy có độ phức tạp lớn (z=23) công suất lớn N=10 kw

1.Dựa vào công thức z= p1 p2 p3 pj

trong đó pj là tỷ số truyền trong một nhóm

Ta có z = 24 = 2x2x3x2 = 2x2x2x3 = 3x2x2x2 = 2x3x2x2

Mỗi thừa số pj là 1 hoặc 2 khối bánh răng di tr-ợt truyền động giữa

2 trục liên tục

2.Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức

Sz=2(p1+p2 +p3+ pj)

- ph-ơng án không gian 2x2x2x3 có

Sz=2(2+2+2+3) = 18

3._Tính tổng số trục của ph-ơng án không gian theo công thức:

Str = i +1 i- Số nhóm truyền động

Str = 4+1 = 5 trục (pakg 2x2x3x2)

4._Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:

L = b + f b- chiều rộng bánh răng

f- khoảng hở giữa hai banh răng và khe hở để lắp mién gạt

5._Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:

PAKG : 3x2x2x2 2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2x2

Số bánh răng: 2 3 2 2

6 Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát ,phanh

7 Lập bảng so sánh ph-ơng án bố trí không gian

Trang 4

Ph-ơng

án

Yếu tố so sánh

3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3

1.Tổng số bánh răng Sz

2 Tổg số trục Str

3 Chiều dàI L

4 Số bánh răng Mmax

5 Cơ cấu đặc biệt

18 5 19b + 18f 2

ly hợp ma sát

18 5 19b + 18f 2

ly hợp ma sát

18 5 19b + 18f 2

ly hợp ma sát

18 5 19b + 18f 3

ly hợp ma sát

Kết luận : Với ph-ơng án và bảng so sánh trên ta thấy nên chọn

ph-ơng án không gian 2x3x2x2 vì

- Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối Nh-ng phải

bố trí trên trục đầu tiên một bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa và một bộ

bánh răng đảo chiều

-Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và

2x2x3x2

-Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất Mmax trên trục chính là

ít nhất

Do đó để đảm bảo tỷ số truyền giảm từ từ đồng đều ,-u tiên việc

bố trí kết cấu ta chọn PAKG 2x3x2x2

IV/ Ph-ơng án thứ tự (PATT)

- Số ph-ơng án thứ tự q = m! m - Số nhóm truyền

Với m = 4 ta có q = 4!= 24

Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng đẻ so sánh tìm ph-ơng án

tối -u

 Bảng so sánh các ph-ơng án thứ tự

T

T Nhóm 4

1 2x3x2x2I II III IV

[1][2][6][12

]

7 2x3x2x2II I III IV [3][1][6][12 ]

13 2x3x2x2III I II IV [6][1][3][12 ]

19 2x3x2x2IV I II III [12][1][3][6 ]

Trang 5

2 2x3x2x2I III II IV

[1][4][2][12

]

8 2x3x2x2II III I IV [2][4][1][12 ]

14 2x3x2x2III II I IV [6][2][1][12 ]

20 2x3x2x2IV II I III [12][2][1][6 ]

3 2x3x2x2I IV II III

[1][8][2][4]

9 2x3x2x2II III IV I [2][4][12][1 ]

15 2x3x2x2III IV I II [4][8][1][2]

21 2x3x2x2IV III I II [12][4][1][2 ]

4 2x3x2x2I II IV III

[1][2][12][6

]

10 2x3x2x2II I IV III [3][1][12][6 ]

16 2x3x2x2III I IV II [6][1][12][3 ]

22 2x3x2x2IV I III II [12][1][6][3 ]

5

2x3x2x2

I III IV II

[1][4][12][2

]

11

2x3x2x2

II IV III I [2][8][4][1]

17

2x3x2x2 III II IV I [6][2][12][1 ]

23

2x3x2x2

IV II III I [12][2][6][1 ]

6

2x3x2x2

I IV III II

[1][8][4][2] 12

2x3x2x2

II IV I III [2][8][1][4] 18

2x3x2x2 III IV II I [4][8][2][1] 24

2x3x2x2

IV III II I [12][4][2][1 ]

xm

ax

12 16 12 16 12 16 12 16

x

max

16 40,32 16 40,32 16 40,32 16 40,32

Nhận xét :qua bảng trên ta thấy các ph-ơng án đều có xmax>8 nh-

vậy không thoả mãn điều kiện xmax =  i(p-1)  8

Do đó để chọn đ-ợc ph-ơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục

trung gian hoặc tách ra làm hai đ-ờng truyền

Nh- vậy PATT I II III IV có xmax= 1,2612 là nhỏ hơn cả theo máy

chuẩn đã chọn thì ph-ơng án này là tốt hơn , có l-ợng mở đều đặn

và tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ, hộp t-ơng đối gọn, l-ới kết cấu cố

hình rẻ quạt

Cụ thể : PAKG 2 x 3 x 2 x 2

Trang 6

PATT I II III IV [x] [1] [2] [6] [12]

Để đảm bảo xmax  8 ta phải thu hẹp l-ợng mở tối đa từ xmax =

12 xuống xmax = 6

Do thu hẹp l-ợng mở nên số tốc độ thực tế bị giảm Ta có số tốc

độ thực tế là

Z1=Z - l-ợng mở thu hẹp = 24- 6 = 18 PATT bây giờ là: 2[1]x 3[8]x 2[6]x 2[6]

Để bù lại số tốc độ trùng vì thu hẹp l-ợng mở ta thiết kế thên

đ-ờng truyền tốc độ cao (đ-ờng truyền tắt )

PAKG đ-ờng trruyền này là Z2= 2x3x1= 6 tốc độ

Vậy PAKG cuả hộp tốc độ là Z = Z1 + Z2= 24+6 =30

Do trùng 7 tốc độ (tốc độ cuối của đ-ờng truỳên tốc độ thấp trùng với tốc độ của đ-ờng truỳên tốc độ cao )

Nên số tốc độ thực của máy là : Z = 30 - 7 = 23 tốc độ

Ta có l-ới kết cấu của máy nh- sau :

I

2[1]

II

3[2]

III

2[6]

1[0]

IV

2[6]

Trang 7

V

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11n12n13 n14 n15 n16 n17

n18 n19 n20 n21 n22 n23 n24

V/ Vẽ đồ thị vòng quay

Trị số vòng quay giới hạn no trên trục I đ-ợc biến thiên trong khoảng

no min no no max

Tính theo các tỷ số truyền lớn nhất và tỷ số truyền nhỏ nhất kể từ trục chính đến trục đâù tiên

n0min = nmax/i

1

Umaxi ; n0max = nmin/i

1

Umini Trong đố i- chỉ số biểu thị nhóm truyền

i

1

Umaxi= Umax1 Umax2 Umaxi

i

1

Umini= Umin1 Umin2 Umini

Có thể lấy

i

1

Umaxi= Umax1 Umax2 Umaxi= 2

i

1

Umini= Umin1 Umin2 Umini = 1/4

Vậy nomax= 12,5/(1/4)4 = 3200 vg/ph

nomin= 2000/24 = 125 vg/ph

Nh- vậy giới hạn no biến thiên trong khoảng 125  no  3200

 Để trục và bánh răng đầu vào của hộp chịu Mx kính th-ớc nhỏ gọn Th-ờng đặt no ở các trị số no lớn Vì nh- vậy sẽ gần vơí

nđcơ Hơn nữa no tới nmin của trục chính bao giờ cũng giảm nhiều hơn tăng

Trang 8

Giả sử ta chọn no= n19= 800 vg/ph

Khi đó iđtr= no/ nđcơ.đ= 800/1440.0,985 = 0,564

Theo máy chuẩn ta có iđtr = 145/260 = 0,56

Ta vẽ đ-ợc đồ thị vòng quay của máy nh- sau

nII = 800

II

III

IV

V

VI

VII

1 i

i

i i

i

i i

i

i2

5

8 9

1 0

1 1

Tiêu đề	Chương 3 thiết kế máy mới
Chuyên ngành	Thiết kế máy công cụ
Thể loại	Sách giáo khoa

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	135,02 KB