Đồ án tốt nghiệp: Cấu trúc động học máy

phần i Tổng hợp cấu trúc động học máy Một sản phẩm nào đó có thể thực hiện bằng những quy trình công nghệ khác nhau và tương ứng là những máy khác nhau.Vì vậy yếu tố bậc nhất ảnh hưởng tới sơ đồ nguyên tắc máy là quy trình công nghệ mà máy đó thực hiện. Cho nên phân tích lựa chọn phương pháp tạo hình tốt là nhiệm vụ đầu tiên của tổng hợp cấu trúc động học máy. Máy máy tiện ren vít vạn năng là loại máy công cụ được sử dụng rất rộng rãi, để gia công các bề mặt định hình tròn xoay, các loại ren như ren quốc tế, ren môđun, ren anh, ren pít. Có khả năng tiện trơn, tiện cắt đứt, tiện ngoài, tiện trong, ngoài ra còn có thể tiện được các bề mặt là elíp nhưng phải chế tạo và thiết kế đồ gá. Máy còn có khả năng thực hiện các nguyên công khoan, khoét, doa. Với loại máy này phù hợp với các loại hình sản xuất. I. Các phương pháp tạo hình bề mặt gia công trên máy. Bề mặt hình học các chi tiết máy rất đa dạng và nó thường được hợp thành từ các bề mặt cơ bản khác nhau. Việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạo hình đường sinh và đường sinh và đường chuẩn hay có thể tạo hình băng cách tạo ra đường sinh và thực hiện trượt đường sinh theo đường chuẩn. Trong chế tạo máy có các phương pháp tạo hình như: Phương pháp chép hình. Phương pháp bao hình. Phương pháp quỹ tích (vết). Phương pháp tiếp xúc. Máy tiện ren vít vạn năng chủ yếu gia công các bề mặt tròn xoay ngoài, trong, mặt nón và các bề mặt ren tương ứng. Các bề mặt này được hình thành theo nguyên tắc sau: 1. Sơ đồ gia công. a. Tiện trục trơn: Bề mặt trụ trơn được hình thành bởi các đường tạo hình. Số lượng thành phần chuyển động tạo hình được xác định theo công thức 2 .1I(37) N? = N?S+ N?C N?T Trong đó: N?Sơ –là số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường sinh. N?C ơ_là số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường chuẩn. N?T _là số lượng thành phần chuyển động tạo hình trùng. Với máy tiện ren vít vạn năng, số lượng thành phần chuyển động tạo hình là: N? = 1+1 0 = 2 Sơ đồ: b. Chuyển động cắt gọt: Là chuyển động cần thiết để thực hiện và duy trì quá trình cắt. thông thường chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, điều này làm cho cấu tạo của máy đơn giản, song nó làm giảm năng xuất của máy. c. Chuyyển động phân độ: Là chuyển đông cần thiết để dịch chuyển tương đối giữa dao và phôi sang vị trí mới khi trên chi tiết có nhiều bề mặt cơ bản giống nhau.Với máy thiết kế thì chuyển động phân độ được sử dụng khi ta cắt ren nhiều đầu mối hoặc dịch bàn dao. d. Chuyển động phụ: Là chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn khi không tham gia cắt gọt, các chuyển động này cần thiết khi kết thúc 1 lượt gia công để chuyển sang lượt gia công khác. Máy tiện ren vít vạn năng gồm có các chuyển động: chuyển động chạy dao nhanh, đóng mở các cơ cấu dẫn động, đảo chiều, ... Để tạo hình bề mặt trụ trơn cần có hai chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính mang phôi (Q) và chuyển động tịnh tiến của dao (T). Đường tạo hình động (đường sinh (1)). Đường tạo hình tĩnh (đường chuẩn (2)). Phương pháp gia công trụ trơn là phương pháp quỹ tích sở dĩ như vậy là vì khi tiện ngoài đường sinh (1) nhận được do vết của điểm A (điểm đỉnh của mũi dao). Do phôi quay nên điểm đỉnh mũi dao luôn tiếp xúc với đường sinh (1), đường chuẩn được tạo thành do phôi quay. e. Tiện ren: Sơ đồ: Bề mặt ren được hình thành như sau: Đường sinh là profin của ren được tạo ra bằng phương pháp chép hình, khi đó Ns=0 Đường chuẩn là đường xoắn vít trụ được tạo thành bằng phương pháp quỹ tích. Nc=2 hay Nc(Q, T) để tạo ra bề mặt ren thì hai chuyển động thành phần là Qvà T phải đảm bảo mối quan hệ động học khi trục chính mang phôi quay được một vòng thì bàn xe dao dịch chuyển được một lượng bằng bước ren. Tiện ren chính là phương pháp chép hình quỹ tích với các chuyển động thành phần chuyển động tạo hình N? là chuyển động cần thiết để tạo ra đường sinh công nghệ và dịch chuyển nó theo đường chuẩn . 2. Các nhóm động học. Tổng các liên kết trong và các liên kết ngoài tạo thành nhóm động học, thực hiện một chuyển động chấp hành xác định. (hình vẽ) Liên kết trong là xích liên kết giữa 2 khâu chấp hành, theo đường : + Phôi –45is67dao . Liên kết ngoài là liên kết nối từ nguồn chuyển động đến khâu chấp hành nhằm xác định tốc độ của khâu chấp hành.(hình vẽ) +Xích tốc độ : Động cơ (M) –12 –iv34trục chính Ta có phgương trình điều chỉnh : nđc(vph) ? i12? iv ? i34 = ntc (vph) Công thức điều chỉnh : iv = . Cv Xích chạy dao: Trục chính –4 –5 –is – 6 –7 –t1vm Phương trình điều chỉnh 1vòng trục chính ? i45 ? is ?i67 ? t1vm = tp = k.t Trong đó : k là số đồu mối t – là bước ren. Công thức điều chỉnh : is= ? Cs Xích chạy dao để tiện trơn : Trục chính – 4 –5 –is – 6 –7 – 8 thanh răng . Phương trình điều chỉnh: 1 vòng trục chính ? i45 ? is ? i67 ? i78 ? ?mz = Sd (mmvg) Công thức điều chỉnh: is = .Cs Xích chạy dao ngang: Trục chính –4 –5 –is –6 – 7 –9 – t2vm Phương trình điều chỉnh : 1vòng trục chính ? i45 ?is ? i67 ? i79 ? i2 vm =Sn (mmvg Công thức điều chỉnh : is = Sn .Cs phần iI đặc trưng kỹ thuật của máy I. Đặc trưng công nghệ. Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công được các bề mặt tròn xoay (trụ trong và trụ ngoài), mặt đầu, các bề mặt ren. Đồng thời có thể thực hiện được các công việc khoan, khoét, doa, tarô, ... Nếu có thêm các trang bị công nghệ có thể mở rộng khả năng công nghệ của máy. Vật liệu dụng cụ cắt được sử dụng trên máy là các loại thép các bon dụng cụ, thép gió (P9, P18), thép hợp kim dụng cụ (T15K6, BK6, BK8, ...), vật liệu xứ. Việc sử dụng loại dao cụ thể phụ thuộc vào vật liệu gia công và tính công nghệ cũng như điều kiện kỹ thuật. Vật liệu gia công trên máy là các loại thép, hợp kim mầu,... nhưng chủ yếu là thép với thông số ?b = 750 (KNmm2). Phôi gia công có thể là phôi chiếc được gá kẹp bằng mâm cặp hay chống tâm, nếu là phôi thanh được luồn qua trục chính máy. Độ bóng, độ chính xác có thể đạt được trên máy: + Tiện thô: Độ chính xác có thể đạt được cấp 7 ? 8 Độ bóng đạt được từ Ra = 50 ? 12,5 ?m + Tiện bán tinh: Độ chính xác có thể đạt được cấp 5 7 Độ bóng đạt được Ra = 12,5 ?m + Tiện tinh: Độ chính xác có thể đạt được cấp 2 Độ bóng đạt được Ra = 2,5 ? 0,63 ?m + Tiện ren thì có thể đạt được cấp chính xác là 3. II. Đặc trưng về kích thước. Kích thước giới hạn của phôi và dao được xác định theo kích thước cơ bản của máy. Máy tiện ren vít vạn năng thiết kế có đường kính gia công lớn nhất trên băng máy là: Dmax= 2H + Chiêù cao tâm máy H = 200 (mm) Dmax = 400 (mm) + Khoảng cách giữa hai mũi tâm: L = (3,5 ? 7) H Chọn L = 5 H = 5 . 200 = 1000 (mm) + Đường kính lớn nhất của phôi gia công trên bàn dao là đường kính gia công có hiệu quả nhất mà ta dùng để tính các đặc trưng kỹ thuật: D1max = (1,2 ?1,4) H Lấy D1max = 1,2 H = 1,2 . 200 = 240 (mm) + Đường kính phôi thanh lớn nhất có thể luồn qua lỗ trục chính: dmax= (0,15 ? 0,2) D1max Lấy dmax=0,2 D1max= 0,2 . 240 = 48 (mm) + Đường kính bé nhất của phôi: Dmin = Dmax Trong đó: Rd là phạm vi thay đổi đường kính : Rd = 8 ? 10 Chọn Rd = 10 ? Dmin = D1max = . 240 = 24 (mm) Sử dụng đài gá dao, 4 chỗ gá bốn dao. III. Đặc trưng về động học. 1. Xích tốc độ: a. Tốc độ cắt Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhất và nhỏ nhất của máy bằng cách phối hợp nhưng điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau sẽ dẫn tới tăng rất lớn phạm vi điều chỉnh của máy và làm cho kết cấu máy rất phức tạp. Do đó chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn tốt nhất căn cứ vào các tài liệu thống kê trên các máy khác nhau có thể tăng trị số tốc độ cắt lên 25% khi kể đến sự tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ. b. Tần số quay hay số hành trình kép giới hạn: Với máy có chuyển động chính quay, tần số giới hạn tính theo sông thức 3.111 và 3.12 1(51) : nmax= nmin= Với thông số ban đầu nmin= 12,5 (vòngphút) nmax = 2000 (vòngphút ) Vận tốc cắt lớn nhất và nhỏ nhất là: Vmax = = = 150,72 (mmph) Vmin = = = 9,42 (mmph) Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Rn = = = 160 Số cấp tốc độ: Zn = 23 Công bội ? được tính theo công thức: ? = = = 1,259 + Theo bảng 41(197) các trị số công bội ? tiêu chuẩn, ta chọn ? = 1,26. Các trị số trong chuỗi số vòng quay được xác định theo công thức 1.14(1) nz = n1. ?z1 Hay ta có thể xác định các giá trị theo bảng 5(1), vì ta đã có nmin, ? , Z. Vậy chuỗi số vòng quay trục chính như sau: 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. 2. Xích chạy dao. Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc chủ yếu vào chiều sâu cắt và chất lượng bề mặt. Nếu chọn phôi rèn, phôi thép kết cấu thì chiều sâu cắt được tính theo công thức 3.19(1) tmax = 0,7 = 0,7. = 4,35 (mm) Lấy tmax = 4,4 (mm) tmin = ( ? ) tmax = 1,1 ? 2,2 ? Lấy tmin = 1,5 (mm) Lượng chạy dao tính toán S được xác định theo công thức 3.20(1) S = 0,4. t 0,3 (mmvg) ? Smax = 0,4 .tmax 0,3 = 0,4. 4,4 – 0,3 = 1,46 (mmvg) ? Smin = 0,4 .tmin 0,3 = 0,4. 1,5 – 0,3 = 0,3 (mmvg) 3. Xích chạy dao nhanh. Để đảm bảo thời gian phụ, ở một số máy có hành trình của cơ cấu công tác lớn người ta bố trí xích chạy dao nhanh cơ cấu công tác và nối với xích chạy chậm gần trục kéo qua cơ cấu nối tuần tự. Theo bảng 8(1)(200) chọn tốc độ và thời gian chạy dao nhanh : Bàn dao chạy dọc nhanh: Vdn = 2,2 ? 4 (mph) chọn Vdn = 3 (mph) Bàn dao chạy ngang nhanh: Vngn= 0,75 ? 1,25 (mph) , chọn Vngn = 1,25 (mph) IV. Đặc trưng động lực học máy. Đặc trưng động lực máy được xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng và công suất lớn nhất. 1. Chế độ cắt tính toán. Chiều sâu cắt tính toán t được xác định theo công thức 3.19(1) t = 0,7. = 0,7. = 4,35 (mm) Lấy t = 4,4 (mm) Lượng chạy dao tính toán S được xác định theo công thức 3.20(1) S = 0,4.t 0,3 = 0,4. 4,4 – 0,3 = 1,46 (mmvg) Tốc độ cắt tính toán V được xác định theo công thức: V = . Kv Tra bảng 4.58(2TK.DCC), ta chọn vật liệu làm dao là thép P18 , vật liệu gia công là thép các bon có ?b = 700 Nmm2. Trong đó: xv= 0.25 là số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến v Cv để đặc trưng cho chế độ cắt nặng nhọc, khó khăn hơn chế độ cắt gọt hợp lý trên đây. chọn Cv= 31,6 ; Kv= 1,09 ? V = 1,09 = 18,52 ( mph) 2. Tính lực cắt: Lực cắt khi tiện được tính theo công thức, theo bảng 9(1)(201) + Lực tiếp tuyến : pz = Cpz . txpz . S ypz Cpz = 2000, Xpz = 1, Ypz = 0,75 ? Pz= 2000 .4,41. 1,460.75 =11688,19 (N) + Lực hướng kính:

phần i Tổng hợp cấu trúc động học máy

Một sản phẩm nào đó có thể thực hiện bằng những quy trình công nghệkhác nhau và tơng ứng là những máy khác nhau.Vì vậy yếu tố bậc nhất ảnh hởngtới sơ đồ nguyên tắc máy là quy trình công nghệ mà máy đó thực hiện Cho nênphân tích lựa chọn phơng pháp tạo hình tốt là nhiệm vụ đầu tiên của tổng hợpcấu trúc động học máy Máy máy tiện ren vít vạn năng là loại máy công cụ đ ợc

sử dụng rất rộng rãi, để gia công các bề mặt định hình tròn xoay, các loại ren nhren quốc tế, ren môđun, ren anh, ren pít Có khả năng tiện trơn, tiện cắt đứt, tiệnngoài, tiện trong, ngoài ra còn có thể tiện đợc các bề mặt là elíp nhng phải chếtạo và thiết kế đồ gá Máy còn có khả năng thực hiện các nguyên công khoan,khoét, doa Với loại máy này phù hợp với các loại hình sản xuất

I Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt gia công trên máy

Bề mặt hình học các chi tiết máy rất đa dạng và nó thờng đợc hợp thành từ

các bề mặt cơ bản khác nhau Việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạohình đờng sinh và đờng sinh và đờng chuẩn hay có thể tạo hình băng cách tạo ra

đờng sinh và thực hiện trợt đờng sinh theo đờng chuẩn Trong chế tạo máy cócác phơng pháp tạo hình nh:

Trong đó: NS –là số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng sinh

NC _là số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng chuẩn

th-c Chuyyển động phân độ:

Là chuyển đông cần thiết để dịch chuyển tơng đối giữa dao và phôi sang

vị trí mới khi trên chi tiết có nhiều bề mặt cơ bản giống nhau.Với máy thiết kếthì chuyển động phân độ đợc sử dụng khi ta cắt ren nhiều đầu mối hoặc dịch bàndao

d Chuyển động phụ:

Là chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn khikhông tham gia cắt gọt, các chuyển động này cần thiết khi kết thúc 1 lợt giacông để chuyển sang lợt gia công khác

Máy tiện ren vít vạn năng gồm có các chuyển động: chuyển động chạydao nhanh, đóng mở các cơ cấu dẫn động, đảo chiều, Để tạo hình bề mặt trụtrơn cần có hai chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính mang phôi (Q) và chuyển động tịnh tiến của dao (T)

- Đờng tạo hình động (đờng sinh (1))

- Đờng tạo hình tĩnh (đờng chuẩn (2))

- Phơng pháp gia công trụ trơn là phơng pháp quỹ tích- sở dĩ nh vậy là vì khi tiệnngoài đờng sinh (1) nhận đợc do vết của điểm A (điểm đỉnh của mũi dao) Dophôi quay nên điểm đỉnh mũi dao luôn tiếp xúc với đờng sinh (1), đờng chuẩn đ-

ợc tạo thành do phôi quay

Bề mặt ren đợc hình thành nh sau:

- Đờng sinh là profin của ren đợc tạo ra bằng phơng pháp chép hình, khi đó

Ns=0

- Đờng chuẩn là đờng xoắn vít trụ đợc tạo thành bằng phơng pháp quỹ tích Nc=2 hay Nc(Q, T) để tạo ra bề mặt ren thì hai chuyển động thành phần là Qvà T phải

đảm bảo mối quan hệ động học khi trục chính mang phôi quay đợc một vòng thì bàn xe dao dịch chuyển đợc một lợng bằng bớc ren Tiện ren chính là phơng pháp chép hình quỹ tích với các chuyển động thành phần chuyển động tạo hình

N là chuyển động cần thiết để tạo ra đờng sinh công nghệ và dịch chuyển nó theo đờng chuẩn

2 Các nhóm động học.

Tổng các liên kết trong và các liên kết ngoài tạo thành nhóm động học, thực hiện một chuyển động chấp hành xác định (hình vẽ)

Liên kết trong là xích liên kết giữa 2 khâu chấp hành, theo đờng : + Phôi –4-5-is-6-7-dao Liên kết ngoài là liên kết nối từ nguồn chuyển động đến khâu chấp hành nhằm xác định tốc độ của khâu chấp hành.(hình vẽ)

+Xích tốc độ : Động cơ (M) –1-2 –iv-3-4-trục chính GVHD : Thầy Nguyễn Thuận 5 Q 1 2 3 4

5 6 7 ( M ) i s t vm i v T Q 1 2 i

v 3 4 5 6 7 8

T2

t1vm

T

1

+ +

m,z

t

2vm

n

( M )

9 i

s

t

t  Cs

- Xích chạy dao để tiện trơn :

Trục chính – 4 –5 –is – 6 –7 – 8- thanh răng

đặc trng kỹ thuật của máy

I Đặc tr ng công nghệ

Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công đợc các bề mặt tròn xoay (trụtrong và trụ ngoài), mặt đầu, các bề mặt ren Đồng thời có thể thực hiện đợc cáccông việc khoan, khoét, doa, tarô, Nếu có thêm các trang bị công nghệ có thể

mở rộng khả năng công nghệ của máy

Vật liệu dụng cụ cắt đợc sử dụng trên máy là các loại thép các bon dụng cụ,thép gió (P9, P18), thép hợp kim dụng cụ (T15K6, BK6, BK8, ), vật liệu xứ.Việc sử dụng loại dao cụ thể phụ thuộc vào vật liệu gia công và tính công nghệcũng nh điều kiện kỹ thuật

Vật liệu gia công trên máy là các loại thép, hợp kim mầu, nhng chủ yếu làthép với thông số b = 750 (KN/mm2) Phôi gia công có thể là phôi chiếc đợcgá kẹp bằng mâm cặp hay chống tâm, nếu là phôi thanh đợc luồn qua trục chínhmáy

* Độ bóng, độ chính xác có thể đạt đợc trên máy:

+ Tiện thô: - Độ chính xác có thể đạt đợc cấp 7  8

- Độ bóng đạt đợc từ Ra = 50  12,5 m+ Tiện bán tinh: - Độ chính xác có thể đạt đợc cấp 5 .. 7

- Độ bóng đạt đợc Ra = 12,5 m + Tiện tinh: - Độ chính xác có thể đạt đợc cấp 2

- Độ bóng đạt đợc Ra = 2,5  0,63 m+ Tiện ren thì có thể đạt đợc cấp chính xác là 3

II Đặc tr ng về kích th ớc

Kích thớc giới hạn của phôi và dao đợc xác định theo kích thớc cơ bản củamáy Máy tiện ren vít vạn năng thiết kế có đờng kính gia công lớn nhất trên băngmáy là: Dmax= 2H

+ Chiêù cao tâm máy H = 200 (mm)

Dmax = 400 (mm) + Khoảng cách giữa hai mũi tâm:

L = (3,5  7) HChọn L = 5 H = 5 200 = 1000 (mm)

+ Đờng kính lớn nhất của phôi gia công trên bàn dao là đờng kính giacông có hiệu quả nhất mà ta dùng để tính các đặc trng kỹ thuật:

Lấy dmax=0,2 D1max= 0,2 240 = 48 (mm)

+ Đờng kính bé nhất của phôi:

Do đó chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn tốt nhất căn cứ vào các tài liệu thống kêtrên các máy khác nhau có thể tăng trị số tốc độ cắt lên 25% khi kể đến sự tiến

bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ

b Tần số quay hay số hành trình kép giới hạn:

Với máy có chuyển động chính quay, tần số giới hạn tính theo sông thức3.11[1] và 3.12 [1]/(51) :

nmax min

=

1000

24 14 , 3 2000

= 150,72 (mm/ph)

Vmin = 

1000

D

nmin max

=

1000

240 14 , 3 5 , 12

= 9,42 (mm/ph)

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ:

Rn = nnmaxmin =

5 , 12

+ Theo bảng 4[1]/(197) các trị số công bội  tiêu chuẩn, ta chọn  = 1,26.

- Các trị số trong chuỗi số vòng quay đợc xác định theo công thức 1.14(1)

nz = n1 z-1

- Hay ta có thể xác định các giá trị theo bảng 5(1), vì ta đã có nmin,  , Z

Vậy chuỗi số vòng quay trục chính nh sau: 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

2 Xích chạy dao.

Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc chủ yếu vào chiều sâu cắt và chấtlợng bề mặt Nếu chọn phôi rèn, phôi thép kết cấu thì chiều sâu cắt đợc tính theocông thức 3.19(1)

tmax = 0,73

max 1

D = 0,7 3 240 = 4,35 (mm)Lấy tmax = 4,4 (mm)

tmin = (

4

1 2

1) tmax = 1,1  2,2

3 Xích chạy dao nhanh.

Để đảm bảo thời gian phụ, ở một số máy có hành trình của cơ cấu công táclớn ngời ta bố trí xích chạy dao nhanh cơ cấu công tác và nối với xích chạy chậmgần trục kéo qua cơ cấu nối tuần tự Theo bảng 8(1)/(200) chọn tốc độ và thờigian chạy dao nhanh :

- Bàn dao chạy dọc nhanh:

Đặc trng động lực máy đợc xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng

D = 0,7.3 240 = 4,35 (mm)Lấy t* = 4,4 (mm)

- Lợng chạy dao tính toán S* đợc xác định theo công thức 3.20(1)

v

s t

 V* = 4 , 4 0 , 25 1 , 46 0 , 66

6 , 31

Py =Cpy txpy.Sypy

Cpy =1250, Xpy= 0,9 , Ypy= 0,75

 Py = 1250 4,40.9.1,460,75 = 6299,15(N)+ Lực chiều trục :

V

4

10 6

52 , 18 11688

= 3,6 (kw)

4 Chọn sơ bộ động cơ điện

Một máy công cụ muốn làm việc đợc thì nhất thiết phải có một hay nhiều động cơ điện để truyền dẫn chuyển động chính , chuyển độngchạy dao,

Để có cơ sở lựa chọn truyền dẫn cho máy ta xác định sơ bộ và chọnsơ bộ động cơ điện cho máy

Công suất động cơ truyền dẫn chung cho cả xích tốc độ và xích chạy

dao là : Ne=



* c

s N K

Chọn kiểu truyền dẫn có ý nghĩa rất lớn đến chất lợng bề mặt gia công,giá thành của máy, phạm vi sử dụng, kết cấu không gian của máy.

Khi chọn kiểu truyền dẫn cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh, công suấttruyền, trị số trợt thuận tiện cho điều khiển, thay đổi tốc độ nhanh và tính côngnghệ phải tốt

Từ những vấn đề trên cùng kinh nghiệm của ENIMS với máy có chuyển

động chính quay, có công suất nhỏ thua 100 kw ta chọn phơng án truyền dẫn

Trong hai phơng án trên thì phơng án đầu thờng áp dụng với các máy

cỡ lớn, cỡ vừa và trung Do máy thiết kế là máy cỡ vừa nhng không yêu cầu độchính xác đặc biệt cao nên ta chọn phơng án đầu Với phơng án chọn có u nhợc

- Có thể truyền nhiệt trong hộp tốc độ sang hộp trục chính

- Có thể ảnh hởng dung động trong hộp tốc độ sang hộp trục chính

- Khó dùng truyền động đai cho trục chính

3 Bố trí kích th ớc vỏ hộp

Máy đợc thiết kế là máy hạng vừa nên ta chọn quan hệ kích thớc bình ờng

th-4 Lựa chọn bộ truyền cuối cùng.

Bộ truyền cuối cùng ảnh hởng rất lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và độ

điều hoà chuyển động, đến độ bóng bề mặt gia công

Máy có trục chính quay với tốc độ trung bình nên ta chọn bộ truyền cuốicùng là bánh răng Để đảm bảo trục chính quay êm cần đảm bảo tốc độ vòng củabánh răng không đợc lớn quá, đờng kính bánh răng lắp trên trục chính không đợc

bé quá đờng kính phôi lớn nhất

- Đờng kính bánh răng lớn nhất cho phép là:

Dmax=

max

n

] V [



Trong đó: [V] – là tốc độ vòng cho phép của bánh răng, ta dùng bộ truyền cuốicùng là bộ truyền bánh răng thẳng lúc đó tốc độ vòng cho phép

Đờng truyền tốc độ thấp

Đờng truyền tốc độ cao

II Chọn ph ơng án kết cấu.

1 Chọn dạng kết cấu.

Chọn dạng kết cấu đơn giản hay phức tạp cần căn cứ vào phạm vi điềuchỉnh yêu cầu, công dụng của máy Để lựa chọn một phơng án thích hợp ta tiếnhành tính và so sánh phạm vi điều chỉnh tốc độ Rn và phạm vi điều chỉnh tới hạn

[Ri] =

] i [

] i [

min

max =

4 / 1

2 = 8

 R* =

26 , 1

8 2

= 50

So sánh ta thấy Rn > R*

n , nghĩa là phạm vi điều chỉnh yêu cầu lớn hơn trị số

điều chỉnh tới hạn nên phải dùng kết cấu phức tạp

* Ưu điểm của kết cấu truyền dẫn phức tạp là cho phép mở rộng phạm vi điềuchỉnh, đáp ứng yêu cầu điều chỉnh Rn , rút ngắn đờng truyền trên các xích có tốc

độ cao, do đó giảm đợc công suất mất mát , giảm tải trọng và kích thớc bộtruyền tiết kiệm nguyên vật liệu Khi dùng kết cấu truyền đơn này ta chỉ cầndùng một kết cấu phụ là đủ

] R lg[

= 23 - lg21lg,268 = 6Mặt khác ta có :

Z = 24 = 6 (1 + 3) = Z1 + Z2

2 Lựa chọn ph ơng án kết cấu.

Phơng án kết cấu đợc biểu diễn qua công thức kết cấu: Z = m

1 k  Pk

Phơng án kết cấu quyết định số lợng bánh răng, số trục, số ổ bi, số lỗ trong

vỏ hộp và tổng chi phí chế tạo vỏ hộp Vì vậy cần chọn phơng án tốt nhấtkhi so sánh một số chỉ tiêu sau đây:

+ Tổng số bộ truyền bé nhất:



m 1

Ta có: nmin= nđc  i1min  i2min   immin

Trong đó: nmin – tốc độ nhỏ nhất của chuỗi ra

nđc – tốc độ của động cơ: nđc = 1460 (vg/ph)

imin – tỷ số truyền nhỏ nhất của nhóm thứ i

Theo kinh nghiệm để giảm kích thớc hớng kính của các bộ truyền nên lấy

nmin= nđc mmin

4

1

 mmin

4

1 =

dc

min

n n

mmin.lg4 = lg

min

dc

n n

5 , 12

1460

 3,4

Ta chọn lấy: m =3 và m = 4

+ Trọng lợng truyền dẫn là nhỏ nhất:

Ta biết rằng mô men xoắn tăng khi tần số quay giảm và làm tăng kích th

-ớc của truyền dẫn Thực tế cho thấy Mx tăng dần từ trục động cơ tới trục chính,cho nên để nhận đợc truyền dẫn là nhẹ nhất, làm giảm trọng lợng của truyền dẫncần lấy Pk giảm dần về phía trục chính

Nghĩa là nếu:

Z = 



m 1

k k

P thì P1 > P2 > > Pm

Gần trục chính nên lấy Pm =1 hoặc Pm = 2

Qua đó ta thấy từ dạng kết cấu:

Z = 24 = 6 (1 + 3) = Z1 + Z2

- Với Z1 = 6  1 = 6 có các phơng án sau:

Z1 = 2 3 = 3 2 = 2 3 1 = 3  2 1 = 6 1 1 = 1 

6  1 Xét thấy có phơng án: Z1 = 3  2  1 đảm bảo điều kiện P1 > P2 > P3 , nhng

do phải kết hợp với đờng truyền nhóm 2 (Z2) nên ta chọn dùng phơng án:

Tham khảo máy chuẩn 1K62 ta thấy trên trục đầu tiên trong hộp tốc độ có

bố trí li hợp ma sát để đảo chiều quay của trục chính Vì vậy, để đảm bảo kíchthớc chiều trục để tránh yếu trục đầu tiên ta bố trí sao cho P1 < P2 tức là P1

= 2, P2= 3 và khi đó phơng án chọn sẽ là : Z2 = 2  3  2  2

Nh vậy: Z1 = 2  3  1 - đờng truyền tốc độ cao

Z2 = 2  3  2  2 - đờng truyền tốc độ thấp

3 Chọn ph ơng án động học.

Phơng án động học là phơng án về trật tự thay đổi các bộ truyền trong cácnhóm để nhận đợc dãy tốc độ đã cho Với mỗi phơng án kết cấu đã chọn sẽ cómột phơng án động học Vì vậy cần chọn một phơng án tối u theo các chỉ dẫnsau:

+ Phơng án tối u là phơng án có:

x1 < x2 < < xm , nếu P1 > P2 > > Pm

* Ưu điểm của phơng án này là với số vòng quay bé nhất nh nhau, trục trunggian có số vòng quay cực đại là bé nhất nên giảm thấp yêu cầu về độ chính xácchế tạo các chi tiết của bộ truyền, giảm tải trọng động, giảm rung động, giảmmòn, giảm tổn thất ma sát, tăng hiệu suất khi số vòng quay trục chính cao

Nh đã phân tích trong phần chọn phơng án kết cấu, ở trục I có thể bố trí lihợp ma sát để đảo chiều, hơn nữa cần phải kết hợp hai đờng truyền Z1 và Z2, đểtạo trùng tốc độ nên không áp dụng đợc phơng án tối u đã nói mà ta dùng phơng

] R lg[ i

= lglg1,826 = 9Vậy lợng mở cho phép là : Xmax= 9

- Khi dùng nhóm cuối cùng của hộp tốc độ làm khâu tăng bớc của xích cắtren thì nhóm này phải công bội chuỗi tỉ số truyền theo :

 = lg4.1lg,262 = 12

4 Vẽ l ới cấu trúc.

Từ phơng án kết cấu ta có:

Z2 = 21  32  26  212 với  = 1,26

Phơng án 2 x 3 x 2 x 2

Đặc tính 1 2 6 12

Sơ đồ lới cấu trúc X max =x m (p m -1) 1(2-1)=1 2(3-1)=4 6(2-1)=6 12(2-1)=12

Ta thấy rằng Xmax== 12 không thoả mãn : xm P  1 )  < [Ri] = 8 Do đó, để thoả mãn điều kiện trên và cũng để tạo ra hiện tợng trùng tốc độ: Zđủ = 2(1)  3(2) 2(6) 2(12) Zthu hẹp= 2(1) x 3(2) x 2(6) x 2(6) Lợng mở thu hẹp từ Xmax= 12 xuống còn Xmax= 6 Số cấp tốc độ trùng là:  Ztrùng= (12 – 6 ) = 6 Và nó đợc bù lại bằng đờng truyền tốc độ cao Vậy phơng án cuối cùng ta chọn là : Z1 = 2(1)I  3(2)II  1(0)III Z2 = 2(1)I  3(2)II  2(6)III  2(6)IV Ta có lới cấu trúc đợc vẽ nh hình : H \ 1 GVHD : Thầy Nguyễn Thuận 17 n 24 n23 n22 n 21 n 20 n 19 n 18 n 17 n 16 n 15 n 14 n 13 n 12 n 11 n 10 n9 n 8 n 7 n 6 n 5 n 4 n 3 n 2 n 1 2

1 3

2 2

6 2

6

I II III IV V

H\1 Lới cấu trúc.

5 Xác định tỉ số truyền bằng đồ thị vòng quay.

Từ lới cấu trúc ta chỉ biết đợc tỉ số truyền trong mỗi nhóm truyền, tổng sốtrục và số cấp tốc độ trên trục, lợng mở của từng nhóm truyền, thứ tự ăn khớpcủa các bánh răng trong nhóm Nhng không cho ta biết tỉ số truyền cụ thể , cáctrị số vòng quay của trục cụ thể Do vậy không thể dùng nó để tính toán độnghọc bánh răng đợc Để đạt đợc việc đó ngời ta sử dụng đồ thị vòng quay

Chọn n0 = 800 (v/ph) trên trục I

Việc ta chọn n0 gần bằng tốc độ động cơ và gần với nmax , trùng với tần sốquay của trục chính để đảm bảo trục trung gian quay nhanh góp phần làm giảmbớt các kích thớc của bộ truyền

Ta có : n0 = nđc i 

Trong đó:  -hiệu suất truyền dẫn,  = 0,97

i -tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục I

i =

 n

n

dc

0 = 1460800.0,97 = 0,56 Chọn các tỉ số truyền trong các nhóm truyền, tỉ số truyền của các bộ truyềntrong mỗi nhóm truyền ảnh hởng lớn đến kích thớc, chất lợng, tuổi bền của máy.Theo kinh nghiệm, các tỉ số truyền đợc giới hạn:

imin =

4

1  i  2 = imax

Tỉ số truyền đợc biểu diễn ở dạng :

Ta xây dựng đợc đồ thị vòng quay nh sau: H\2

H\2 Đồ thị vòng quay

Dựa vào đồ thị vòng quay ta xác định đợc các tỉ số truyền sau: i1 = 1  = 1,26 ; i7 = 0  GVHD : Thầy Nguyễn Thuận 19 I II III IV V VI (vg/ph) n 23 2000 n 22 1600 n 21 1250 n 20 1000 n 19 800 n 18 630 n 17 500 n 16 400 n15 315 n 14 250 n 13 200 n 12 160 n 11 125 n10 100 n 9 80 n 8 63 n 7 50 n 6 40 n 5 31,5 n 4 25

n 3 30 n

2 16 n

1 12,5

i

10=

i8=

i

6 =

i

3=

i1=

đai n

0

1460 v/ph

n

dc

i

2= 2

i

5= i

4=

i

7=

i

11= i

9=

i2 = 2

 = 1,58 ; i8 = 16

 =

4 1

6 Cơ cấu đảo chiều quay.

Trên máy thiết kế ta bố trí cơ cấu đảo chiều quay đặt trên trục I trong hộptốc độ, cơ cấu này để thay cho động cơ xoay chiều khi cần đảo chiều quay trụcchính chọn dùng cơ cấu đảo chiềuquay là li hợp ma sát đĩa

* Ưu điểm của kiểu li hợp này là thực hiện đảo chiều nhanh khi máy đang hoạt

động, với tần số đảo chiều lớn

* Nhợc điểm của kiểu li hợp này là sẽ xẩy ra hiện tợng trợt khi máy đang làmviệc với công suất cắt lớn dẫn tới làm giảm độ chính xác chi tiết gia công

III Tính toán động học bánh răng.

Tính toán động học bánh răng để xác định số răng z của bánh răng đảmbảo tỉ số truyền đã lựa chọn Thờng trong một nhóm truyền để bánh răng ănkhớp rễ dàng thì các bánh răng đó đợc chế tạo với cùng mô đuyn Máy có côngsuất N<10 Kw nên ta chọn mn = 2  3 Đối với các nhóm khuếch đại, tìnhhình chịu tải của các bộ truyền khác nhau nhiều thì phải dùng nhiều môduynkhác nhau tronh một nhóm truyền

Có bốn phơng pháp tính toán động học bánh răng là: giải tích , đồ giải,bảng, thớc tính ở đây ta dùng phơng pháp giải tích để tính toán

+ tính số răng của các bánh răng trong một nhóm truyền cùng một mô đuyn,

theo công thức: Zj = E K

m

cos b a

a

nj

j j

Zj’ = E K

m

cos b a

b

nj

j j

j

Trong đó: K –là BSCNN của aj + bj

aj , bj là các số nguyên tối giản

E –là số nguyên đa vào để đảm bảo không sẩy ra hiện tợngcắt chân răng

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

min min

nj

j j

j j

Z cos a K

b a





Với Zmin = 18+ Nếu bánh răng bé nhất là bị động thì:

min min

nj

j j

b '

nj j j

cos b K

m b a '

a

j j

j

A 2

Zj = .

b a

b

j j

j

A 2

Trong đó: A –là khoảng cách trục trong một nhóm truyền :

A = 2

Ta thấy i > 1 nên bánh nhỏ đóng vai trò bị động

Emin= min

j

j j

Z K b

b

a 

= 18 18 7

Sz = K.E = 5 18 = 90 (răng) Vậy Z1 = E K

b a

a

1 1

1

 = 5 18

4 5

Z

=40

50 = 1,25

Tơng tự ta có: Z2 = E K

b a

a

2 2

2

 = 5 18

7 11

b Tính cho nhóm truyền II.

Từ trục II  III có ba tí số truyền: i3 , i4 và i5

i3 = 14

 =

52 , 2

1

 27

11

 a3 + b3 = 11 + 27 = 38

i4 = 12

 =

58 , 1

1

 23

15

 a5 + b5 = 1+ 1 =2BSCNN = K = 38 2 = 7

Nhận thấy nhóm truyền III có i3 có độ nghiêng lớn và là giảm tốc nên ta tính

b

a 

76 11

27

11 

= 0,82 <1 Chọn E = 1 ; Sz = E K = 1.76 = 76 (răng)

Vậy ta có:

+ Z3 = E K

b a

a

3 3

3

 = 76

27 11

a

4 4

4

23 15

a

5 5

5

 = 1 76

1 1

c Tính cho nhóm truyền III.

Từ trục III  IV có hai tỉ số truyền i6 và i7

 = 1 Vì tỉ số truyền chênh lệch nhau quá lớn nên để chánh bộ truyền có kíchthớc lớn ta dùng bộ truyền có mô đuyn khác nhau

Theo máy chuẩn 1k62, chọn i6 có m6 = 2,5 ; i7 có m7 = 3 Để hai bộtruyền này làm việc đợc đảm bảo thì khoảng cách trục A là:

A6 =

2

1.m6.(Z6 + Z6,) =

2

1.m6 SZ6

A7 =

2

1.m7.(Z7 + Z7,) =

2

1.m7 SZ7

Theo hệ thức trên ta có :

6 Z

7 Z

5 , 2 = 6

5 = 7 e

6 e

Trong đó: e6 , e7 - là những số tối giản

Giả sử tìm đợc SZ7 bằng cách phân tích tỉ số truyền i6

i6 = ,

1 X

1 X Z

Z

= ,

2 X

2 X Z

Z

= = ,

5 X

5 X Z Z

Ta lập tổng: ZX1+ ,

1 X

Z ; ZX2+ ,

2 X

Z ; ZX3+ ,

3 X

Z , , ZX5+ ,

5 X

Z Chọn SZ7 trong các tổng trên và phân tích ra:

K = SZ7 ; SZ7 = K e7 ; SZ6 = K e6

i6= 6

1

 =4

Chọn SZ6 = 110  k =

6

110 = 18,3 lấy k =18

SZ7 = K.e6 = 18.5 = 90 (răng)

 S7 = S’7 = 45 (răng)

Ta thấy bánh răng Z6 và Z’6 là cặp bánh răng dịch chỉnh vì chịu sự sai sốkhi lấy K =18 SZ6= 110 (răng) , chọn Z6 = 22 (răng) ; Z’6 = 88 (răng)

d Tính cho nhóm truyền IV.

Từ trục IV V có hai tỉ số truyền là i8 = 6

1

 =4

1 ; i9 =1

Nh vậy, bánh răng nhóm này cũng có tỉ số truyền nh nhóm III và cũng cócùng khoảng cách trục

10

10 Z a

b

a 

= 18 3 1

b a

a

10 10

10

2 1

1

 =27 (răng)

Z10, = SZ - Z10 = 81 – 27 = 54 (răng)

f Tính cho nhóm truyền VI (đờng truyền nhanh).

Từ trục III  VI có một tỉ số truyền i11 = 1,58 nhóm truyền 1 và 2của đờng truyền nhanh là nhóm cơ sở, tức là bánh răng của nó giống nh phầntrên

Nhóm cuối cùng của đờng truyền nhanh:

i11 = 2

 = 1,58 

43

65 = 11

b a

a

11 11

11

43 65

2 Tính toán động học bộ truyền đai.

Máy thiết kế có tách động cơ ra khỏi hộp tốc độ để giảm ảnh hởng dodung động Bố trí nh vậy có u điểm là kết cấu đơn giản, giảm dung động Nhng

V = 1 dc3

10 60

n D

.  Vmax= 30  35 (m/giây)

10 60

1460 142 14 , 3

= 10,8 (m/giây)Vậy việc chọn đai là thoả mãn

3 Kiểm tra điều kiện di tr ợt của khối bánh răng 3 bộ.

Hộp tốc độ của máy thiết kế có một nhóm truyền gồm 3 cấp tốc độ ởnhóm truyền II Dovậy ta bố trí 3 cấp tốc độ đó trên một cặp bánh răng di tr ợt babậc và bố trí chung ở hai trục II và III

5=55

Z

6=21 II

III

Khối bánh răng 3bậc có bánh lớn ở giữa, bánh bé ở hai bên Để di trợt đợcthì đỉnh của các bánh bên không nhô ra quá vòng chân của bánh răng giữa mộttrị số lớn hơn khe hở của đỉnh răng C = 0,25.m

Trong đó: m –là môđuyn của răng

Do vậy thoả mãn điều kiện di trợt của khối bánh răng 3 bậc

4 Kiểm tra sai số vòng quay.

Ta đã tính đợc Zj và Zj của các nhóm truyền, vì Zj và Zj là những sốnguyên cho nên chắc chắn có sai số với tỉ số truyền ban đầu và số vòng quay thực tế sẽ khác Từ phơng trình cơ bản số vòng quay trục chính:

1 Z

Trong đó : dai - là hệ số trợt của đai , dai = 0,97

Ta kiểm tra sai số tốc độ theo công thức:

n

n

n 

.100

Trong đó : ntt –là sai số vòng quay thực tế của trục chính (v/ph)

nTC – là số vòng quay tiêu chuẩn lấy theo bảng

Sai số n phải thuộc phạm vi cho phép

Để thuận tiện khi so sánh kết quả ntt với nTC ta thống kê các giá tri theobảng sau

Bảng kiểm tra sai số tần số quay trục chính

T.s.trục chính

Sai số tơng đối của tần số

Đồ thị sai số

Biểu thức Trị số

N 1 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 3 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 4 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 5 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

N 6 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 7 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 10 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 11 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 12 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 13 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 14 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 15 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 16 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 17 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 18 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 19 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 20 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 21 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 22 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

z

 ,

10

10 z z

N 23 791,73. ,

1

1 z

z

 ,

3

3 z

z

 ,

6

6 z

z

 ,

8

8 z

Vì truyền dẫn nhỏ, công suất chỉ bằng 5  7 công suất truyền dẫn chính,làm việc chậm hơn nhiều so với hộp tốc độ, hiệu suất thấp và phạm vi điều chỉnhhẹp

Với truyền dẫn chạy dao, chọn : 

8 , 2 = 14

Vì hộp tốc độ và hộp trục chính chung vỏ nên hộp tốc độ và hộp chạy daonhỏ gọn, rung động sẽ không ảnh hởng đến hộp xe dao Ta bố trí hộp chạy daodới hộp tốc độ.

Hộp chạy dao phải có tỉ số truyền chính xác để cắt các loại ren, do vậy taxây dựng chuỗi chạy dao theo chuỗi ren Măt khác các bớc ren đã đợc tiêu chuẩnhoá, nếu có sai số giữa tỉ số truyền thực tế và tỉ số truyền tính toán nó sẽ ảnh h -ởng tới độ chính xác của bớc ren gia công vì nó tạo ra tốc độ cắt của dao không

đều

2 Chọn cơ cấu điều chỉnh.

Trong máy cắt kim loại có nhiều cơ cấu điều chỉnh khác nhau, mỗi loại có

u nhợc điểm riêng Song ở máy thiết kế ta chọn cơ cấu Nooctông để điều chỉnhcho nhóm cơ sở Cơ cấu Nooctông tạo ra các lợng chạy dao tuân theo quy luậtcấp số cộng Dùng cơ cấu Nooctông có u điểm là đảm bảo tỉ số truyền chínhxác, đơn giản hoá hệ thống điều khiển, nhận đợc sự phân bố tốc độ một cách tuỳ

ý Nhợc điểm là độ cứng vững kém, khó bôi trơn Để khắc phục độ cứng vữngkém do kích thớc chiều trục lớn ta hạn chế số bánh răng của cơ cấu Nooctôngnhỏ hơn 10 .. 13 bánh

II Thiết kế hộp chạy dao.

1 Chọn sơ đồ truyền dẫn xích cắt ren.

Ta chọn cơ cấu Nooctông để điều chỉnh hộp chạy dao Khi thay đổi loạiren ta thay đổi bánh răng thay thế Để giảm bớt số lợng bánh răng thay thế tadùng biện pháp đảo đờng truyền trong nhóm cơ sở khi chuyển từ ren hệ mét sangren hệ anh

Xích cắt ren phải đảm bảo cứ sâu một vòng quay của phôi thì dao phảitịnh tiến dọc trục một lợng đúng bằng bớc ren cần gia công, nên giữa hai khâuchấp hành phải có khâu điều chỉnh bớc ren đó là is

Thông thờng để đáp ứng đợc tính vạn năng của máy thì khâu điều chỉnh is

đợc phân thành các nhóm khác nhau:

- Nhóm cơ sở: đây là nhóm chính tạo ra các tí số truyền khác nhau

- Nhóm gấp bội: để cắt ren trong cùng bảng và bớc ren gấp hai lần nhau

- Nhóm bù: dùng để điều chỉnh lại đờng truyền, tức là lại sai số của đờngtruyền

- Nhóm đảo chiều: dùng để cắt ren trái hay ren phải

Vậy ta có sơ đồ miêu tả sơ lợc truyền dẫn xích cắt ren nh sau:

Vít meCơ cấu đảo chiều

a Các loại ren cắt đợc trên máy.

* Ren hệ mét: gồm hai loại

+ Ren quốc tế: đợc đặc trng bởichiều dài bớc ren là t ,góc đỉnh ren 600,

nó đợc dùng để kẹp chặt

+ Ren mô đuyn: đợc đo bằng số mô đuyn m , nó đợc dùng làm ren trụcvít , bớc ren t =.m

* Ren hệ anh: gồm hai loại

+ Ren anh: đợc đo bằng số vòng ren n trên một tấc anh, một tấc anh

bằng 25,4 mm , dùng để kẹp chặt , góc đỉnh ren = 550 , bớc ren t =

n

4 , 25 + Ren pít: đợc đo bằng số mô đuyn p trong một tấc anh, nó đợc dùng để

làm ren trục vít Bớc ren: t =

p

4 ,

Đặc điểm chung là chuỗi giá trị của chúng tuân theo quy luật cấp số cộng Cứsau một giá trị nào đó thì giá trị của nó lớn hơn hoặc kém hơn hai lần

Các bớc ren mà máy cắt đợc:

+ Ren quốc tế : t = 1  192 mm

+ Ren mô đuyn : m = 0,5  48 mm

+ Ren anh : n = 24  2 vòng ren/1

+ Ren pit : p = 96  1 vòng ren/1

b Sắp xếp bảng ren.

Các chuỗi bớc ren đã cho đều có thể xếp thành bảng gồm các hàng và cộtsao cho các bớc ren theo cột tạo thành cấp số cộng, theo hàng tạo thành cấp sốnhân, với công bội  = 2 Sắp xếp nh vậy rất thuận tiện cho việc thiết kế,nguyên tắc sắp xếp bảng ren nh sau:

- Nếu trong nhóm cơ sở không đảo đờng truyền khi chuyển từ ren hệ métsang ren hệ anh thì các bớc ren phải xếp lớn dần từ trái qua phải và từ trênxuống dới

+ Ren hệ mét có trị số min đặt ở vị trí (1,1) + Ren hệ anh có trị số min đặt ở vị trí (m,n)

- Nếu đổi hớng truyền của nhóm cơ sở khi chuyển từ ren hệ mét sang ren hệ anhthì:

+ Ren hệ mét có trị số min đặt ở vị trí (1,1) + Ren hệ anh có trị số min đặt ở vị trí (1,n)

ở đây ta thiết kế nhóm cơ sở có đảo đờng truyền, nên sơ đồ hoá nguyên tắc sắpxếp bảng nh sau:

Ren hệ mét Ren hệ anhmin(1,1) min(1,n)

Nh vậy đảm bảo dùng một nhóm cơ sở chung cho hai hệ ren mà khôngcần đa vào nhiều bánh răng thay thế

Ren thờng Ren khuếch đại Ren thờng Ren khuếch đại

Ren anh: n = 25,4/t Ren pit: p = 25,4/t

Theo tµi liÖu thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i ( [2]-Ph¹m §¾p ) th× khi c¾t ren quèc

tÕ, sè r¨ng Zj cña c¬ cÊu Nooc t«ng tØ lÖ víi bíc ren quèc tÕ ë ®©y ta lÊy renquèc tÕ lµm c¬ së Gäi Z1, Z2 , , Zn lµ sè r¨ng cña bé b¸nh r¨ng Nooc t«ng

Xét bốn bảng ren trên ta thấy chỉ vì cắt loại ren anh có bớc ren n = 19vòngren/1pít nên bộ điều chỉnh Nooctông phải thêm bánh răng Z = 38, bánhrăng này không sử dụng để cắt ba loại ren còn lại Do đó ta thấy rằng không cầnthiết cắt bớc ren đó Vậy ta bỏ bớc ren này, tức là bỏ bánh răng Z= 38.

Nh vây bộ truyền Nooctông chỉ còn lại 7 bánh răng sau:

Z1= 26 , Z2 = 28 , Z3 = 32 , Z4 =36 , Z5 = 40 , Z6= 44 , Z7 = 48

4 Thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội phải tạo ra bốn tỉ số truyền gấp bội  = 2, nhng giá trị bằngbao nhiêu còn phụ thuộc vào việc chọn cột nào trong bảng ren làm nhóm cơ sở

Ta chọn ren quốc tế làm nhóm cơ sở, chọn cột có bớc : 3,5 ; 4 ; 4,5 ; 5 ; 5,5 ; 6làm nhóm cơ sở thì muốn cắt ra toàn bộ số ren, các tỉ số truyền gấp bội bằng :4

Nhóm 2 là nhóm khuêch đại có công bội  2= 22

Từ đó ta có lới kết cấu nh sau:

5

2 ; i3 =

4

5 ; i4 =

2 16

5 ; igb2=

4

1 = 5

4 16 5

igb3 =

2

1

= 5

2 4

5 ; igb4 = 1 =

5

4 4 5

Tính số răng của các bánh răng trong nhóm gấp bội Để nâng cao tính côngnghệ của hộp, ta điều chỉnh tâm các trục của nhóm gấp bội cố gắng trùng tâmcác trục của nhóm cơ sở Khi chọn số răng, môđuyn cho nhóm gấp bội cần chú ý