TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY Chương 1: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN. 1.1. Công suất động cơ hộp tốc độ. Xác định công suất động cơ điện cần phải đạt mức chính xác nhất định. Hiện nay việc tính toán chính xác động cơ điện là một v ấn đề khó khăn vì khó xác định được điều kiện làm việc và hiệu suất máy, điều kiện chế tạo công suất động cơ. Hiện nay có hai cách thường dùng để xác định động cơ điện: - Xác định công suất động cơ điện theo hiệu suất tổng. - Tính chính xác sau khi đã chế tạo xong máy, bằng thực nghiệm có thể xác định được công suất động cơ, các số vòng quay và ch ế độ cắt gọt khác nhau, rồi thực phương pháp so sánh. 1.1.1. Xác định công suất động cơ truyền dẫn chính. Lực tác dụng khi gia công được xác định: .(Bảng II,1/IV - 90) Ta có công th ức kinh ngiệm để tính lực cắt trung bình (Bảng II,1/IV - 90). Với các hệ số lấy từ chế độ thử mạnh. PZ = (0,5 - 0,6) P0. PS = (1 - 1,2) P0. Pa = 0,2. P0. Px = 0,3. P0.tg3. V ới máy phay có P0 =0 - Pmax : là góc nghi êng răng của dao, Z : số răng SZ (mm/răng), D : đường kính dao phay . B : chiều rộng phay. B = 50 (mm) , v = 235 (m/ph) , n = 750 (v/p) , t = 3 (mm). Dao phay P18 có D = 100 (mm) , Z = 4, chi ti ết gang HRB = 195 . Các h ệ số cắt tra (Bảng II,1/IV - 90) C = 682 ; y = 0,72 ; k = 0,86 , - P0 = 682.50.4. ¬. (N). PZ = 1232 - 1478 , ch ọn PZ = 1300 (N), PS = 2464 - 2957 , chọn PZ = 2700(N). Hiệu suất truyền động trục trính ( quay tròn) , chọn = 0,75. Ta có công suất cắt : (KW) công su ất cắt trong máy cắt kim loại chiếm 70 - 80 % công su ất động cơ điện, ta tiên hành tính công suất động cơ theo công thức: (KW). Ch ọn động cơ có N = 7 KW tốc độ n = 1440 (v/ph). 1.1.2. Lập bảng tính động học hộp tốc độ. Số vòng quay được tính từ nđc = 1440 (v/ph). T ốc độ vòng quay tính toán . Công su ất tiêu hao trên trục: Ntr = Nđc . -i. V ới : Nđc = 7(KW) -i là hiệu suất từ động cơ đến trục đang xét -ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn. -br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánh răng. -lh = 1 : hiệu suất của ly hợp. Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức: Mx = 9,55.106. (mm). Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi: (mm). V ới C = (120- 150 ), chọn C = 130. Theo trình tự trên ta tiến hành tính cho từng trục. *. Trục I : nmin = nmax = nđc = 1440 (v/ph). (v/ph), N1 = Nđc.lh.ô.br = 7.1.0,955.0,97 = 6,75(KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục II : (v/ph) Ntr = NI.lh.br.ô = 6,5 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục III : (v/ph), (v/ph), (v/ph), Ntr = 6,5.lh.br.ô3/2 = 6,26 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục IV : (v/ph), (v/ph), (v/ph), Ntr = 6,26.lh.br.ô3/2 = 6,01 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục V : (v/ph), (v/ph), (v/ph), Ntr = Nđc.lh.br.ô3/2 = 5,76 (KW), (N.mm), (cm). T ừ đó, ta lập bảng động học hộp tốc độ : Trục Nmin (v/p) nt(v/p) Ntr ục (Kw) Mxtính (Nmm) dsb(cm) dch ọn (mm) I 1440 1440 6,75 44766 2,2 25 II 750 750 6,5 82766 2,6 30 III 297 333 6,26 179529 3,4 35 IV 119 188 6,01 305295 4,1 45 V 29,7 78,5 5,76 700739 5,4 55 1.2. Công suất động cơ hộp chạy dao. Ta có hai phương pháp để tính công suất động cơ hộp chạy dao: - Tính theo t ỷ lệ với công suất động cơ chính ( sử dụng đối với các máy dùng chung động cơ). Nđcs = K.Nđcv. - Tính theo lực chạy dao Q. (KW). (II,24 /IV - 94) Trong đó : Q _ lực kéo (N) xác định theo công thức : Q =k.Px + f’.( Pz +2Py +G ) . (II,15 /IV -92) . k_ h ệ số tăng lực ma sát do Px tạo ra, chọn k = 1,4, Pz_ l ực tiếp tuyến, Px = 0,3.P0.tg (: góc xoắn dao,  = 45 ), f’ = 0,2, G _ tr ọng lượng bàn máy , vs _ v ận tốc chạy dao (m/ph), cd _ hiệu suất truyền động cơ cấu chạy dao, cd  0,15  0,2. Vì hộp chạy dao có động cơ riêng, nên ta dùng phương pháp 2. 1.2.1. Xác định lực chạy dao theo công thức kinh nghiệm: Tra bảng chế độ cắt nhanh. B = 100 (mm) , v = 13,5 (m/ph) , t = 12 (mm). S = 118 mm/ph Dao phay P18 có D = 90 (mm) , Z = 8, Các h ệ số cắt tra (Bảng II,1/IV - 90) C = 692 ; y = 0,72 ; k = 0,86 ,  P0 = 682.100.8.(0,3)0,72. (N).  PZ = 0,5 P0 , chọn PZ = 20752,5(N), Py = (11,2) P0 , chọn Py = 1,1.P0 =45655 (N). Px = 0,3.P0.tg = 12451 (N).  Q = 1,4.12451 + 0,2 (20752,5 + 2.45655 + 2800) = 40404 (N). T ừ đây ta có công suất động cơ chạy dao: (KW). Ch ọn động cơ có N = 1,7 KW tốc độ n = 1440 (v/ph). 1.2.2. Lập bảng tính động học hộp chạy dao. Số vòng quay được tính từ nđc = 1440 (v/ph). Tốc độ vòng quay tính toán . Công su ất tiêu hao trên trục: Ntr = Nđc . i. Với i là hiệu suất từ động cơ đến trục đang xét ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn. br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánh răng. lh = 1 : hiệu suất của ly hợp. Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức: Mx = 9,55.106. (mm). Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi: (mm). V ới C = (120  150 ), chọn C = 130. Theo trình tự trên ta tiến hành tính cho từng trục. *. Trục I : nmin = nmax = nđc = 1440 (v/ph). (v/ph), Ntr = Nđc.lh.ô = 1,65 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục II : nII = nddc. = 850(v/ph), (v/ph), Ntr = Nđc.lh.br.ô = 1,54 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục III : (v/ph), (v/ph), Ntr = Nđc.lh.2br.ô = 1,44 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục IV : (v/ph), (v/ph), (v/ph), Ntr = Nđc.lh.2br.ô = 1,35 (KW), (N.mm), (cm). *. Tr ục V : (v/ph), (v/ph), (v/ph), Ntr = Nđc.lh.4br.ô = 1,19 (KW), (N.mm), (cm). T ừ đó, ta lập bảng động học hộp chạy dao: Tr ục nmin (v/p) nt(v/p) Ntr ục (Kw) Mxtính (Nmm) dsb(cm) dch ọn (mm) I 1440 1440 1,65 10943 1,4 15 II 850 850 1,54 17282 1,7 20 III 314 314 1,44 43796 2,2 25 IV 157 220 1,35 58602 2,4 30 V 71 112 1,19 101469 2,9 35 . I 14 40 14 40 1, 65 10 943 1, 4 15 II 850 850 1, 54 17 282 1, 7 20 III 314 314 1, 44 43796 2,2 25 IV 15 7 220 1, 35 58602 2,4 30 V 71 112 1, 19 10 1469 2,9 35 . TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY Chương 1: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN. 1. 1. Công suất động cơ hộp tốc độ. Xác