Thiết kế máy cắt kim loại ( thuyết minh + vane vẽ)

Trong hộp tốc độ thông thờng tỷ số truyền đợc giới hạn nh sau : 1/4  i  2Nếu ta gọi : imin gh là tỉ số truyền nhỏ nhất của hộp tốc độ x là số nhóm truyền tối u dùng trong hộp tốc độVậy

Lời nói đầu.

Để xây dựng đất nớc Việt Nam trở thành một quốc gia giàu mạnh, văn minh và công bằng, cần phải giải quyết một nhiệm vụ rất quan trọng là thúc đẩy nền kinh tế phát triển Giải quyết nhiệm vụ này đòi hỏi nền sản xuất công nghiệp phải phát triển với nhịp độ cao, mà trong đó phần lớn sản phẩm công nghiệp đợc tạo ra thông qua các máy công cụ và dụng cụ công nghiệp Chất lợng của các loại máy công cụ ảnh hởng rất nhiều đến chất lợng sản phẩm, năng suất, tính đa dạng và trình độ kỹ thuật của ngành cơ khí nói riêng và của ngành công nghiệp nói chung Vì vậy vai trò của máy công cụ là hết sức quan trọng nhất là đối với một nền kinh tế đang phát triển nh ở nớc ta hiện nay Nó đợc dùng để sản xuất

ra các chi tiết máy khác, nghĩa là chế tạo ra t liệu sản xuất nhằm thúc đẩy cơ khí hoá và tự động hoá nền kinh tế quốc dân

Với vai trò quan trọng nh vậy thì việc nắm bắt phơng thức sử dụng cũng

nh khả năng tính toán thiết kế, chế tạo và tối u hoá các máy cắt kim loại là một yêu cầu cấp thiết đối với ngời làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí Có nh vậy chúng ta mới đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật, năng suất trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí nói riêng và các sản phẩm công nghiệp nói chung

Vì lý do trên việc hoàn thành đồ án môn học “Thiết kế máy cắt kim loại”

là hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí Qua đó nó sẽ giúp cho sinh viên nắm bắt đợc những bớc tính toán thiết kế các máy cắt kim loại cơ bản,

đồng thời phục vụ cho việc tiếp cận thực tế một cách dễ dàng khi ra công tác, ngoài ra nó còn tạo điều kiện cho việc nghiên cứu cải tiến và hiện đại hoá các máy cắt kim loại.

Để hoàn thành đồ án môn học này, ngoài sự cố gắng học hỏi và làm việc nghiêm túc của em còn có sự hớng dẫn tận tình của PGS TS Nguyễn Phơng và một số thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát học trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Qua đây em xin cảm ơn các thầy cô đã có những ý kiến đóng góp giúp em hoàn thành đồ án môn học này.

Tuy em đã có sự cố gắng rất nhiều trong việc tham khảo học hỏi để thực hiện đồ án này nhng do thời gian thực hiện có hạn và tài liệu tham khảo còn hạn chế do vậy khó tránh khỏi thiếu xót Em mong muốn đợc sự chỉ bảo của các thầy cô để em có thể thực hiện tốt hơn trong các lĩnh vực có liên quan sau này.

Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội tháng 2 năm 2003 Sinh viên thực hiện

 Số vòng quay bé nhất Nmin = 12,5 (vòng/phút)

Vì các tốc độ của máy lập thành cấp số nhân với công bội là j = 1,26 do đó ta

dễ dàng xác định đợc các giá trị tốc độ nh sau :

n1= nmin = 12,5 (vg/ph)

n2 = n1.j = 12,5.1,261 = 15,75 (vg/ph)

Theo yêu cầu thiết kế thì số cấp tốc độ sẽ là Z = 23 thế nhng 23 là một con

số nguyên tố do đó ta không thể phân tích ra thành các thừa số đợc Hay nói cáchkhác ta không thể bố trí không gian với 23 cấp tốc độ đợc Từ lý do nh vậy ta lấy

Zảo = 24 và trong quá trình thiết kế ta sẽ làm trùng một tốc độ sao cho cấp tốc độ

bị trùng đợc sử dụng phổ biến làm cho tuổi thọ của máy tăng lên

Với lý luận nh vậy ta có : Z = 24 = 24.1 =12.2 = 6.2.2

hoặc Z = 24 = 3.2.2.2 = 2.3.2.2 = 2.2.3.2 = 2.2.2.3

Đến đây ta sẽ lý luận để tìm ra phơng án không gian tối u Trong hộp tốc

độ thông thờng tỷ số truyền đợc giới hạn nh sau :

1/4  i  2Nếu ta gọi : imin gh là tỉ số truyền nhỏ nhất của hộp tốc độ

x là số nhóm truyền tối u dùng trong hộp tốc độVậy

imin gh = x

4

1 =

4 lg

5 , 12 lg 1450 lg

ly hợp vì trục sẽ dài ra

Thuận lợi cho việc lắp ly hợp

ma sát

Lới kết cấu không theo hình rẻ quạt kết cấu cồng kềnh

Lắp đợc ly hợp

ma sát nhng mômen xoắn ở trục cuối rất lớn

Từ kết quả của bảng so sánh trên ta nhận thấy rằng :

Phơng án không gian Z = 3.2.2.2 khi lắp ly hợp ma sát để thực hiện hai đ ờng truyền thuận và nghịch thì trục thứ nhất sẽ rất dài đồng thời ba bánh răng lắplên trục làm cho momen xoắn lớn do vậy đĩa ma sát mau mòn do đó ta khôngchọn phơng án này

-Phơng án Z = 2.2.3.2 không đợc chọn vì lới kết cấu không có hình rẻ quạt

do đó kết cấu của hộp tốc độ cồng kềnh

Phơng án Z = 2.2.2.3 không đợc chọn vì trục cuối lắp ba bánh răng sẽ cómômen xoắn lớn hơn nhiều so với các phơng án khác có trục cuối lắp hai bánhrăng

Vậy phơng án còn lại là Z = 2.3.2.2 sẽ đợc chọn là phơng án không giantối u và từ phần này trở về sau ta chỉ đi tính toán đối với phơng án này mà thôi

1.3 Phân tích phơng án thứ tự

Số phơng án thứ tự sẽ đợc tính là K! trong đó K là số nhóm truyền

Vậy K! = 4! = 1.2.3.4 = 24

Vì có những 24 phơng án thứ tự cho nên ta chỉ vẽ lới kết cấu của các phơng án

điển hình còn các phơng án khác ta sẽ biểu diễn trong bảng lới kết cấu nhóm sau

3 1 1 6 12

II I IV III [3] [1] [12] [6]

3 1 1 12 6

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

2 4 4 1 12

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

2 4 4 12 1

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

2 8 8 1 4

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

2 8 8 4 1

Z = 2 x 3 x 2 x 2 III I II IV [6] [1] [3] [12]

6 1 1 3 12 III I IV II [6] [1] [12] [3]

6 1 1 12 3 III II I IV [6] [2] [1] [12]

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

6 2 2 12 1 III IV I II

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

12 1 1 6 3

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

12 2 2 1 6

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

12 2 2 6 1

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

12 4 4 1 2

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

12 4 4 2 1

1.4 Vẽ lới kết cấu

Dựa vào bảng lới kết cấu nhóm trên ta có thể chọn ra ba phơng án điểnhình để vẽ lới kết cấu nh hình vẽ sau :

2 1 II

3 2 III

2 6 IV

2 12 V

12

9 8

3 1 III

2 3 IV

2 6 V

24

16 2

I

2 12 II

3 1 III

2 6 IV

2 3

V

19 18

Phơng án này có lới kết cấu hình rẻ quạt xít đều nhau do đó lợng mở, tỉ sốtruyền của các nhóm truyền thay đổi từ từ đều đặn làm cho kích thớc hộp nhỏgọn bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất

Thế nhng ngay cả lới kết cấu của phơng án tối u nhất ta cũng nhận thấyrằng x max = 1,2612 = 16 >> 8 hay lợng mở quá lớn không đạt yêu cầu xmax  6 Để

đạt đợc yêu cầu này ta sẽ thu gọn lới kết cấu lại sao cho xmax = 6

Hay Z = 2 3 2 2

[1] [2] [6] [6]

Vì lý do thu hẹp lới kết cấu nh vậy cho nên số cấp tốc độ không còn đủ là

24 cấp nữa mà chỉ còn 18 cấp tốc độ ( do 6 cấp đã bị trùng ) Để bù lại số cấp tốc

độ bị thiếu trên ta thiết kế thêm 6 tốc độ bằng lới phụ có :

Zphụ = 2 3 1 [1] [2] [0]

Thế nhng yêu cầu thiết kế chỉ cần có 23 cấp tốc độ mà ta đã lấy

V IV 1[0]

III 3[2]

II 2[1]

I

V IV

II III 2[6]

Zảo = 24 vậy ta cho trùng một cấp tốc độ cụ thể là : n18 = n19 = 630 ( vg/ph ).Trong đó : n18 là cấp tốc độ thứ 18 của đờng truyền tốc độ thấp

n19 là cấp tốc độ thứ nhất của đờng truyền tốc độ cao đợc thiết kếbằng lới kết cấu phụ

Sở dĩ ta chon tốc độ trùng là 630 ( vg/ph ) bởi vì tốc độ này đợc sử dụng rộng rãiphổ biến trên máy do đó khi có thể sử dụng trên hai đờng truyền sẽ có tác dụnglàm tăng tuổi thọ của máy

1.5 Vẽ đồ thị vòng quay

Từ đồ thị vòng quay sẽ cho ta các tỷ số truyền của các bộ truyền và từ đó

ta có thể đi tính toán đợc số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ Thế nhng

để có thể vẽ đợc đồ thị vòng quay trớc tiên ta phải xác định đợc số vòng quay củatrục động cơ lắp trên máy Đối với máy tơng tự là 1K62 sử dụng động cơ có côngsuất là N =10 ( Kw ) và số vòng quay là

n =1450 ( vg/ph ) do đó ta cũng chọn động cơ có công suất và số vòng quay nhvậy để đi tính toán những bớc tiếp theo

Để truyền động từ trục động cơ lên trục đầu tiên của hộp tốc độ thì ta sửdụng bộ truyền đai Nếu nh sử dụng bộ truyền đai dẹt thì ta sẽ gặp phải khó khăntrong việc căng đai và nối đai nên ở đây ta dùng bộ truyền đai thang Điều tamong muốn ở đây là bộ truyên có tỷ số truyền càng cao càng tốt hay nói cáchkhác càng giảm số vòng quay nhiều càng tốt Thế nhng do đặc tính của bộ truyền

đai thang có yêu cầu về góc ôm do vậy ta chỉ có thể có iđ  2 Giả sử ta chọn iđ =

2 khi đó no là số vòng quay trục đầu tiên của hộp tốc độ sẽ đợc tính là :

no = 725 ( / )

2

1450

ph vg i

động có kích thớc lớn để có thể lắp đợc ly hợp

Từ những tính toán và lý luận trên đây ta vẽ đợc đồ thị vòng quay nh hìnhsau

80 50 100

315 160

200

250 400 630 500

22III II50

i 11

i 9

I

2 12 II

3 1 III

2 6 IV

2 3 V

VI

2000 1600 1000 1250

55 55

55V

22

IV

( vòng/phút )

1.6 Tính toán số răng của các nhóm truyền

Theo nh đồ thị vòng quay đợc thể hiện ở hình vẽ 1 thì trong hộp tốc độ cónăm nhóm truyền và ta sẽ đi tính toán số răng của từng nhóm truyền nh sau :

1.6.1 Tính toán cho nhóm truyền I

2 2 min

.

) (

g K

g f

18 17

. 1 min

1 1

1





 K E b g

. 1 min

1 1

1





 K E b g

. 1 min

2 2

2





 K E b g

. 1 min

2 2

2





 K E b g

f

g

( răng )Kiểm tra tỷ số truyền

i1 = 1 , 25

40

50

, 1

1  

Z Z

i2 = 1 , 571

35

55

, 2

2





Z Z

Vậy các tỷ số truyền đều nằm trong phạm

31 26 , 1

1 1

9

i 2

i 1

II I

II

Vậy f3 + g3 = 31 + 77 =108 = 33.22

i4 =

4

4 2

7 26 , 1

1 1

Từ đó ta đi tính Emin c(Do giảm tốc nên bánh răng bé đóng vai trò bánh chủ động)

Ta nhận thấy i3 giảm tốc nhiều hơn so với các ii khác do đó ta có :

Emin c =

3 2

3 3 min

.

) (

f K

g f

Thay số vào ta có :

Emin c = 1

31 108

108 17

. 2 min

3 3

3





 K E c g

. 2 min

3 3

3





 K E c g

. 2 min

4 4

4





 K E c g

. 2 min

4 4

4





 K E c g

f

g

( răng )Tiếp theo đó ta có :

Z5 = Z’

2

1

. 2 min

5 5

5





 K E c g

f

f

( răng )Kiểm tra tỷ số truyền

Với kết quả tính toán ở trên ta có :

i3 =

48 , 2

1 77

31

, 3

3





Z Z

i4 =

55 , 1

1 66

42

, 4

4  

Z Z

i5 = 1

54

54

, 5

5  

Z Z

Vậy các tỷ số truyền trên đây đều nằm trong

Ta có : i6 =

6

6 6

1 26 , 1

1 1

Từ đó ta đi tính Emin c(Do giảm tốc nên bánh răng bé đóng vai trò bánh chủ động)

Ta nhận thấy i6 giảm tốc nhiều hơn so với i7 do đó ta có :

Emin c =

6 3

6 6 min

.

) (

f K

g f

Thay số vào ta có :

Emin c = 8 , 5

1 10

5 17

. 3 min

6 6

6





 K E c g

. 3 min

6 6

6





 K E c g

f

g

( răng )Tiếp theo đó ta có :

Z7 =Z’

2

1

. 3 min

7 7

7





 K E c g

f

f

( răng )Kiểm tra tỷ số truyền

Với kết quả tính toán ở trên ta có :

i6 =

4

1 88

22

, 6

6





Z Z

i7 =

1

1 55

55

, 7

7  

Z Z

Vậy các tỷ số truyền trên đây đều nằm trong phạm vi cho phép 2

Ta cã : i10 =

10

10 3

1 26 , 1

1 1

Vµ Emin c =

10 5

10 10 min

.

) (

f K

g f

Thay sè vµo ta cã :

Emin c = 17

1 3

3 17

. 5 min

10 10

10





 K E c g

. 5 min

10 10

10





 K E c g

27

, 10

10  

Z Z

VËy tû sè truyÒn i10 n»m trong ph¹m vi cho phÐp 2

Từ những kết quả tính toán ở trên ta lập bảng sau :

1 

Z Z

i2 =

35

55

, 2

2 

Z Z

3 

Z Z

i4 =

66

42

, 4

4 

Z Z

i5 =

54

54

, 5

5



Z Z

6



Z Z

i7 =

55

55

, 7

7



Z Z

8



Z Z

i9 =

55

55

, 9

9 

Z Z

Trục V → VI i10 =

54

27

, 10

10 

Z Z

Trục III → VI i11 =

42

66

, 11

11 

Z Z

1.7 Vẽ sơ đồ động hộp tốc độ

Sau khi đã tính toán đợc số răng của các nhóm truyền ta có thể vẽ đợc sơ

đồ động của hộp tốc độ nh hình 1

1.8 Tính toán giá trị thực tế của các cấp tốc độ và vẽ đồ thị sai số

Dựa vào đồ thị vòng quay trên hình vẽ () ta có thể tính đợc giá trị của các cấp tốc độ theo các tỷ số truyền và thay số cụ thể đã tính đợc ta có :

=79,5455 (vg/ph)

∆n = 100

cx

cx lt

Chơng II Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao

2.1 Số liệu của các nhóm ren cần cắt

Theo yêu cầu thiết kế thì ta phải cắt các nhóm ren nh sau :

 Ren quốc tế với bớc ren tp = 1 ữ 192 ( mm )

 Ren Anh với số vòng ren trên một tấc Anh K = 24 ữ 2

 Ren môđuyn với m = 0,5 ữ 48

 Ren Pit với số môđuyn trên một tấc Anh Dp = 96 ữ 1

2.2 Giá trị của thông số ứng với từng nhóm ren

Tra bảng ren tiêu chuẩn ta có giá trị của các thông số ứng với các nhóm ren cần cắt nh sau :

p

t t

Ta có thể phân tích tỷ số truyền i để có công thức cơ bản khi chọn tỷ số truyền động trong hộp chạy dao là :

i = ibù ics igb =

v

p

t t

Trong đó :

ibù : là tỷ số truyền cố định bù vào xích truyền động

ics : là tỷ số truyền của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở

igb: là tỷ số truyền nhóm gấp bội

Với giá trị các thông số tơng ứng của bốn nhóm ren cần cắt ở trên ta sẽ đi sắp xếp

để tạo thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội để từ đó đi tính toán thiết kế các nhóm này Bảng sắp xếp ren đợc trình bày trong bốn bảng dới đây

igb

ikđ

2.4 Thiết kế nhóm cơ sở

Với việc tính toán thừa hởng của máy tơng tự là 1K62 ta sử dụng cơ cấu nooctông ở nhóm cơ sở Thế mà ngời ta đã chứng minh đợc rằng khi cắt ren Anh

và ren Pit thì số răng Zi của bộ nooctông tỷ lệ với số vòng ren trên một tấc Anh K

và tỷ lệ với số môđuyn trên một tấc Anh Dp

Vậy ta có K1 : K2 : K3 : : Kn = Z1 : Z2 : Z3: : Zn

Tơng tự nh vậy khi cắt ren quốc tế và ren môđuyn ta cũng có :

tp1 : tp2 : tp3 : : tpn = Z1 : Z2 : Z3: : ZnVới lý luận đó ta gọi Z1 , Z2 , Z3 ,Z4 là số răng của bộ bánh răng hình tháp thuộc cơ cấu nooctông thì ta sẽ có :

nooctông chỉ còn lại 7 bánh răng có số răng tơng ứng nh sau :

Z1 = 26 ( răng ) Z5 = 40 ( răng )

Z2 = 28 ( răng ) Z6 = 44 ( răng )

Z3 = 32 ( răng ) Z7 = 48 ( răng )

Z4 = 36 ( răng )

2.5 Tính toán thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội phải tạo ra đợc bốn tỷ số truyền có công bội là φ = 2 nhng trị số cụ thể sẽ phụ thuộc vào việc ta chọn cột nào trong bảng xếp ren làm nhóm cơ sở ở đây ta chọn cột 3,5 : 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6 làm nhóm cơ sở thì các tỷ số truyền của nhóm gấp bội sẽ là :

1

2

; 1

1

; 2

1

; 4 1

Cũng lý luận nh trên do dựa theo máy tơng tự là 1K62 để tính toán thiết kếcho nên ở đây ta sử dụng bánh răng di trợt ở nhóm gấp bội

2.5.1 Phân tích ph ơng án không gian

Ta có số cấp tốc độ là Z = 4 = 4 1 = 2 2

Từ đó ta dễ dàng nhận thấy rằng phơng án không gian Z = 4 1 là không tối u so với phơng án Z = 2 2 vì trên một trục ta phải lắp 5 bánh răng thay vì chỉ lắp có 4bánh do vậy mà trục sẽ phải dài ra, độ võng của trục sẽ lớn nên, độ cứng vững sẽ giảm đi Từ những lý luận nh vậy ta chọn phơng án không gian là Z = 4 = 2 2

2.5.2 Phân tích ph ơng án thứ tự

Thông thờng trong hộp chạy dao ngời ta sử dụng các bánh răng có cùng môđuyn nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc của bộ truyền từ đó dẫn tới việc thay đổi phơng án thứ tự này hoặc khác không

1 1

1

1 0 1 0





j j

e1 = i1 i3 =

4

1 2

1 2

1 1

1

1 1 1

j j

Vậy với đồ thị vòng quay nh trên ta sẽ có bốn tỷ số truyền của nhóm gấp bội

đúng nh yêu cầu ở trên

2.5.5 Tính toán số răng của các nhóm truyền

a) Tính cho nhóm truyền I

Ta có : i1 =

1

1 1

1 2

1 1

Do đó nếu gọi K1 là bội số chung nhỏ nhất của các tổng fi + gi trên thì ta sẽ

có K1 = 3 2 = 6 Từ đó ta đi tính Emin c ( Vì giảm tốc nên bánh răng bé đóng vai trò bánh chủ động ) Ta nhận thấy tia i1 giảm tốc nhiều hơn so với tia i2 cho nên

2

17 6 1

3 17

) (

1 1

1 1 min

g f Z

Ta chọn Emin c = 9 và tổng số răng của nhóm truyền sẽ là :

. 1 min

1 1

1





 K E c g

. 1 min

1 1

1





 K E c g

f

g

( răng )Và

2

1

. 1 min

2 2

2





 K E c g

. 1 min

2 2

2





 K E c g

1 2

1 1

Do đó nếu gọi K2 là bội số chung nhỏ nhất của các tổng fi + gi trên thì ta sẽ

có K2 = 3 Từ đó ta đi tính Emin c ( Vì giảm tốc nên bánh răng bé đóng vai trò bánh chủ động ) Emin c = 17

3 1

3 17

) (

3 2

3 3 min







f K

g f Z

. 2 min

3 3

3





 K E c g

. 2 min

3 3

3





 K E c g

f

g

( răng )Và

3

2

. 2 min

4 4

4





 K E c g

f f

( răng )

Z4’ = 51 17

3

1

. 2 min

4 4

4





 K E c g

f

g

( răng )Vì lý do giảm kích thớc của thân máy do đó đòi hỏi hộp chạy dao phải có kích thớc chiều trục nhỏ có nghĩa là phải giảm số bánh răng lắp trên trục Xuất phát từ lý luận đó ta sử dụng một bánh răng liên kết hay còn gọi là bánh răng dùng chung Từ đó ta chọn số răng của các bánh răng ch sau:

Z’

2 = Z4 = 34 ( răng )Vì vẫn phải đảm bảo i2 = 1 do vậy Z2 = 34 ( răng )

2.5.6 Tính khoảng cách trục

Xuất phát từ công thức tính khoảng cách trục là :

Ai = .( ) 2

'

i

i Z Z

m



Trong đó m là môđuyn của cặp bánh răng có số răng là Zi và Z’

i ở đây ta chọn m = 2 ( mm )

Vậy ta có : A1 = ( 18 36 ) 54

2

2 ) (

2

' 1

Z m

( mm )

A2 = ( 17 34 ) 51

2

2 ) (

2

' 3

55

55 ).

( 18 72 55

55 ) ( 22 88 55

55 ) ( 27

54

VII III

IV V

55 55

55 27

55 22

88 27

88 55

55 27

88 22

88 27

Với ibù : là tỷ số truyền còn lại bù vào xích truyền động

itt : là tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng thay thế

icđ : là tỷ số truyền của một số bộ truyền bánh răng cố định còn nằm trên xích truyền

Để tính đợc ibù ta cần cho máy cắt một bớc ren nào đó :

 Ta cho cắt thử ren quốc tế với t p = 5 ( mm )

Dựa vào bảng xếp ren ở trên ta có : igb =

1 1

Dựa theo máy tơng tự 1K62 chọn bớc trục vít me là tv = 12 ( mm ) và bánh răng ăn khớp với một bánh răng trong cơ cấu nooctông là Zo = 28 Khi đó Zo sẽ

1 28

40 12

5

v

p

i i t t

Dựa theo máy tơng tự 1K62 ta có icđ =

25

 hay itt =

100 42

Thông thờng thì bộ bánh răng thay thế

100

42

đợc dùng để cắt cả ren Anh và khi

đó xích cắt ren đi theo đơng truyền nooctông bị động cho nên ta phải đi tính icđkhi cắt ren Anh

 Ta cho cắt thử ren Anh với K = 8 ( vg/pit )

Thì tp =

8

4 , 25

Vậy icđ =

25 36 100

42 2

1 32

28 12 8

4 , 25

 Ta cho cắt thử ren Pit với D p = 8

Khi đó ta có : tp =

97 8 5

12 127 8

4 , 25

icđ =

25 36

Thay vào ta sẽ có itt =

97 32 25

36 1

2 48

28 12

97 8 5

12 127

.

2 2





cd gb cs v

p

i i i t t

Từ kết quả tính toán ở trên ta lập bảng sau :

Ren quốc tế Ren Anh Ren môđuyn Ren Pit

2.8 Kiểm tra các bớc ren đợc cắt

2.8.1 Kiểm tra đối với ren quốc tế

Ta thử với tp = 5,5 ( mm )

Có ics =

28 44

igb =

1 1

icđ =

36 25

itt =

100 42

Nh vậy không có sai số khi cắt ren quốc tế với tp = 5,5 ( mm )

2.8.2 Kiểm tra đối với ren Anh

Ta thử với K = 4 vậy tp = 6 , 350

4

4 , 25

 ( mm )

Có ics =

32 28

igb =

1 1

icđ =

25 36

itt =

100 42

Ta thử với m = 4 vậy tp = π 4 = 12,564 ( mm )

Có ics =

28 32

igb =

1 4

icđ =

36 25

itt =

97 32

igb =

1 1

icđ =

25 36

itt =

97 32

2.9 Tính toán tiên trơn

Theo yêu cầu thiết kế ta có :

Sd min = 0,070 ( mm )

Sn min = 0,035 ( mm )Dựa theo máy tơng tự 1K62 ta có con đờng truyền để tiện trơn đợc thể hiệnbằng hai phơng trình sau :

1 vgtc itt icđ ics igb  3 10 S d

60

14 60

38 30

60 28

6 30

37 37

30 56 28

1 vgtc itt icđ ics igb 5 S n

21

64 64

42 60

38 30

60 28

6 30

37 37

30 56 28

Khi tiện trơn thì con đờng truyền nh cắt ren hệ mét và ta có thể viết lại hai phơng trình trên nh sau :

25 100

42 Z n

66

14 60

44 28

4 26

37 37

30 56

28





Sn = 1 vgtc .

36

28

25 100

42 Z n

21

64 64

42 60

44 28

4 26

37 37

30 56

25 97

32 Z n

66

14 60

44 28

4 26

37 37

30 56

25 97

32 Z n

21

64 64

42 60

44 28

4 26

37 37

30 56

2.10 Sơ đồ động hộp chạy dao

18 34 35

56 56 56

28 28

XVI

Chơng III Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển

3.1 Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển hộp tốc độ

Hình 3 Sơ đồ động hộp chạy dao

22III II50

42

55

88 27 66

55 55

55V

22

IV A

B

C

D

E

Dựa vào sơ đồ động hộp tốc độ hình 3 ta nhận thấy rằng muốn điều khiển để tạo

ra lần lợt 24 cấp tốc độ thì ta phải điều khiển thông qua 5 khối bánh răng di tr ợt.Trong máy tơng tự 1K62 thì các khối bánh răng này đợc điều khiển bởi cơ cấu

đĩa có chốt lệch tâm và cam mặt đầu Do vậy ở đây ta cũng chọn cơ cấu điềukhiển các khối bánh răng nh máy tơng tự Vấn đề quan trọng là ta phải vẽ đợc đ-ờng khai triển của các rãnh cam và cách thực hiện điều khiển đối với từng khốibánh răng để tạo ra các tốc độ cần thiết

Dựa vào đồ thị vòng quay ta nhận thấy rằng từ trục I qua trục II có hai tỷ

số truyền i1 và i2 đợc thay đổi bởi khối bánh răng di trợt A Từ trục II sang trục III

có ba tỷ số truyền i3 , i4 và i5 thay đổi đợc nhờ khối bánh răng di trợt B Từ trụcIII sang trục IV có hai tỷ số truyền i6 và i7 sẽ đợc thay đổi nhờ khối bánh răng ditrợt C Từ trục IV sang trục V có hai tỷ số truyền i8 và i9 đợc thay đổi nhờ khốibánh răng di trợt D lắp trên trục IV Khối bánh răng di trợt còn lại là E sẽ điềuchỉnh ăn khớp với các bánh răng khác để tạo ra hai tỷ số truyền i10 từ trục V tớitrục VI hoặc i11 từ trục III tới trục VI

Các cơ cấu điều khiển sẽ đợc tính toán thiết kế dựa trên đờng khai triểnrãnh cam nh bảng trên hình 5

Hình 4 : Sơ đồ động hộp tốc độ

3.1.1 TÝnh to¸n c¬ cÊu ®iÒu khiÓn khèi b¸nh r¨ng hai bËc A

a ) B¶ng khai triÓn r·nh cam ®iÒu khiÓn

b ) Trích sơ đồ động

54 31

42

40 35

50 55

II

I A

c ) Nguyên lý hoạt động của cơ cấu điều khiển

Bánh răng 1 đợc lắp trên

trục 2 Khi ta quay tay quay điều

khiển thì làm trục 2 quay và bánh

răng 1 quay theo Bánh răng 1

quay làm bánh răng 3 ăn khớp với

nó và đồng thời làm cho cam đĩa

5 lắp đồng trục với bánh răng 3

trên trục 5 quay Cam 4 quay sẽ

làm cho càng 8 quay quanh chốt

gắn với giá 6 và đầu càng gạt 8

L

L L

 ( mm )

3.1.2 TÝnh to¸n c¬ cÊu ®iÒu khiÓn khèi b¸nh r¨ng ba bËc B

a ) B¶ng khai triÓn r·nh cam ®iÒu khiÓn

b ) Trích sơ đồ động

54 77

54 31

A

c ) Nguyên lý hoạt động của cơ cấu điều khiển

Bánh răng 1 lắp trên trục điều khiển 2 ăn khớp với bánh răng 3 đợc lắp trêntrục 4 Khi quay bánh răng 1 sẽ làm cho bánh răng 3 quay theo và làm cho chốtlệch tâm 5 lắp trên bánh răng 3 quay đờng tâm của trục 4 Chốt 5 quay sẽ gạt vàorãnh trên vòng gạt 6 làm cho vòng đa các bánh răng di trợt ứng với 6 vị trí củachốt lệch tâm nh hình vẽ trên ta sẽ có ba tỷ số truyền tơng ứng

quá trình gạt.

Vậy L = 2.23 + 4 = 50 ( mm )

Ta phải chọn cặp bánh răng có tỷ số truyền là 1 đồng thời phải thoả mãn có bán kính vòng chân răng lớn hơn hành trình gạt L = 50 ( mm ) để lắp chốt lệch tâm trên bánh răng

3.1.3 Tính toán cơ cấu điều khiển hai khối bánh răng hai bậc C và D

a ) Bảng khai triển rãnh cam điều khiển

b ) Trích sơ đồ động