Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 1 Ch-ơng II: Tính toán thiết kế động học của máy 2.1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ 2.1.1. Tính toán thông số thứ t- và lập chuỗi số vòng quay: Với ba thông số cho tr-ớc: Z = 18 , = 1.26 Và n min = 30 vòng / phút Ta có : n 1 = n min = 30 vòng / phút n 2 = . n 1 = 1,26 . 30 = 37,8 vòng / phút n 3 = . n 2 = 2 . n 1 n z = . n z-1 = n 1 . z-1 ( 1 ) Từ công thức (1) ta xác định đ-ợc chuỗi số vòng quay trục chính n 1 = n min = 30 vòng / phút n 2 = n 1 . = 37,8 n 3 = n 2 . = 47,63 n 4 = n 3 . = 60,01 n 5 = n 4 . = 75,61 n 6 = n 5 . = 95,27 n 7 = n 6 . = 120,05 n 8 = n 7 . = 151,26 n 9 = n 8 . = 190,58 n 10 = n 9 . = 240,14 vòng / phút n 11 = n 10 . = 302,57 n 12 = n 11 . = 381,24 n 13 = n 12 . = 480,36 n 14 = n 13 . = 605,25 n 15 = n 14 . = 762,62 n 16 = n 15 . = 960,90 n 17 = n 16 . = 1210,74 n 18 = n 17 . =1525,53 Vậy n max = n 18 = 1525.,53 2.1.2. Ph-ơng án không gian, lập bảng so sánh ph-ơng án KG, vẽ sơ đồ động a. Ph-ơng án không gian có thể bố trí Z=18 = 9 . 2 (1) Z=18 = 6. 3 (2) Z=18 = 3. 3. 2 (3) Z=18 = 2. 3. 3 (4) Z=18 = 3. 2. 3 (5) Để chọn đ-ợc PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu: Số nhóm truyền tối thiểu(i) đ-ợc xác định từ U min gh =1/4 i = n min /n đc Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 2 dc n n min = i 4 1 i min = lg min n n dc /lg4 = lg 30 1440 /lg4 =2,79 Số nhóm truyền tối thiểulà i 3 Do i 3 cho nên hai ph-ơng án (1) và (2) bị loại. Vậy ta chỉ cần so sánh các ph-ơng án KG còn lại. Lập bảng so sánh ph-ơng án KG Ph-ơng án Yếu tố so sánh 3. 3. 2 2.3.3 3.2.3 + Tổng số bánh răng S br =2(P 1 +P 2 + +P i ) 2(3+3+2) =16 2(2+3+3) =16 2(3+2+3) =16 + Tổng số trục(không kể trục chính) S = i+1 4 4 4 +Số bánh răng chịu M xmax 2 3 3 +Chiều dài L 17b +16f 17b +16f 17b +16f + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy rằng trục cuối cùng th-ờng là trục chính hay trục kế tiếp với trục chính vì trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ n min n max nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số n min ta có M xmax . Do đó kích th-ớc trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích th-ớc lớn. Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối có số bánh răng chịu M xmax lớn hơn cho nên ta chọn ph-ơng án (1) đó là ph-ơng án 3x3x2. 2.1.3. Chọn ph-ơng án thứ tự ứng với PAKG 3x3x2 . Theo công thức chung ta có số ph-ơng án thứ tự đ-ợc xác đinhlà K! Với K là số nhóm truyền, K=i = 3 => ta có 3! = 6 PATT. Bảng l-ới kết cấu nhóm nh- sau: §å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y NguyÔn §øc Dòng CTM5-K45 3 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 I II III II I III III II I [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] 1 1 3 3 9 3 3 1 1 9 6 6 2 2 1 6 6 1 1 32 2 6 6 11 1 6 6 3 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 I III II II III I III II I [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 4 Ta có bảng so sánh các PATT nh- sau : PAKG 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 PATT I II III II I III III II I L-ợng mở (X) [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] x max 9 = 8 9 = 8 2*6 = 16 Kết quả Đạt Đạt Không đạt PATT I III II II III I III I II L-ợng mở (X) [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] x max 2*6 = 16 2*6 = 16 2*6 = 16 Kết quả Không đạt Không đạt Không đạt Theo điều kiện (P-1)Xmax 8 có 2 PATT đạt, kết hợp với l-ới kết cấu ta chọn PATT là PATT đầu tiên : [1] [3] [9] Vì với PATT này thì l-ới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ nhất. 2.1.4. Qua bảng so sánh l-ới kết cấu nhóm ta chọn 4 ph-ơng án điển hình để vẽ l-ới kết cấu đặc tr-ng. xmax= 9 =8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 2 2(3) IV III 3(1) 3(6) II I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 1 II IV 2(9) III 3(3) 3(1) I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 3 2(9) IV III 3(3) 3(1) II I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 4 II IV 2(1) III 3(6) 3(2) I xmax= 9 =8 Rõ ràng ta thấy PATT 1 có l-ới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ nhất §å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y NguyÔn §øc Dòng CTM5-K45 5 Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 6 2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . L-ới kết cấu chỉ thể hiện đ-ợc tính định tính để xác định đ-ợc hộp tốc độ có phân bố theo hình rẽ quạt chặt chẽ hay không ? Còn đồ thị vòng quay cho ta tính đ-ợc cụ thể tỷ số truyền , số vòng quay và số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ. Động cơ đã chọn theo máy chuẩn có P = 7 (KW) và n đc = 1440 v / ph Ta chọn số vòng quay trên trục I qua bộ truyền bánh răng theo máy chuẩn có tỷ số truyền i o = 26 / 54 là n 0 . Với i o = 26 / 54 => ta có n o = n đc * i o = 1440 * 26 / 54 = 693.33 v / ph Để dễ vẽ ta chọn trong chuỗi vòng quay và lấy n o = n 15 = 762,62 v / ph Tính tỷ số truyền các nhóm với nhóm 1: chọn i 1 =1/ 4 vì i 1 : i 2 : i 3 =1:: 2 ta có : i 2 =1/ 3 i 3 =1/ 2 với nhóm 2: chọn i 4 =1/ 4 vì i 4 : i 5 : i 6 =1: 3 : 6 ta có: i 5 =1/ i 6 = 2 với nhóm 3: chọn i 7 =1/ 6 vì i 7 : i 8 =1: 9 ta có : i 8 = 3 Từ đó ta vẽ đ-ợc đồ thị vòng quay: n đc =1440v/ph io i1 i4 i8 i5 i7 i6 i3 i2 no I II III IV 3(1) 3(3) 2(9) Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 7 2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền Ta tính số răng của các bánh răng theo ph-ơng pháp bội số chung nhỏ nhất : Với nhóm 1: i 1 =1/ 4 = 1/ 1.26 4 = 16/ 39 = f 1 / g 1 ta có f 1 +g 1 = 55 i 2 =1/ 3 = 1/ 1.26 3 = 19/ 36 = f 2 / g 2 ta có f 2 +g 2 = 55 i 3 =1/ 2 = 1/ 1.26 2 = 22/ 33 = f 3 / g 3 ta có f 3 +g 3 = 55 bội số chung nhỏ nhất là K=55 với Z min =17 để tính E min ta chọn cặp ăn khớp có l-ợng mở lớn nhất Do giảm tốc cho nên ta tính : E min = Z min C = kf gfZ . )min 1 11 = 55 . 16 55.17 = 1,1 từ đó ta có E=1 Z = E.K = 1.55 = 55. Z 1 = Z gf f . 11 1 = 55 16 .55 =16 Z 1 = Z gf g . 11 1 = 55 39 .55 = 39 i 1 =16/ 39 Z 2 = Z gf f . 22 2 = 55 19 .55 = 19 Z 2 = Z gf g . 22 2 = 55 36 .55 = 36 i 2 = 19/ 36 Z 3 = Z gf f . 33 3 = 55 22 .55 = 22 Z 3 = Z gf g . 33 3 = 55 33 .55 = 33 i 3 =22/ 33 nhóm 2 i 4 = 1/ 4 = 1/ 1.26 4 = 18/ 47 ta có f 4 +g 4 = 65 i 5 = 1/ = 1/ 1.26 = 28/37 ta có f 5 +g 5 = 65 i 6 = 2 = 1.26 2 = 39/ 26 ta có f 6 +g 6 = 65 bội số chung nhỏ nhất là K= 65 với Z min =17để tính E min ta chọn cặp ăn khớp có l-ợng mở lớn nhất Do giảm tốc cho nên ta tính : E min = Z min C = kf gfZ . ) 4 44min = 65 . 18 65.17 <1 , ta chọn E=1 Z = E.K = 1.65 = 65. Z 4 = Z gf f . 44 4 = 65 18 .65 =18 Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 8 Z 4 = Z gf g . 44 4 = 65 47 .65 = 47 i 4 =18/47 Z 5 = Z gf f . 55 5 = 65 28 .65 = 28 Z 5 = Z gf g . 55 5 = 65 37 .65 = 37 i 5 =28/37 Z 6 = Z gf f . 66 6 = 65 39 .65 = 39 Z 6 = Z gf g . 66 6 = 65 26 .65 = 26 i 6 = 39/26 nhóm 3 i 7 = 1 / 6 = 1/ 1.26 6 = 71 19 ta có f 7 +g 7 =90 i 8 = 3 = 1.26 2 = 38 82 ta có f 8 +g 8 = 120 Trong máy phay ở nhóm truyền này có điều đặc biệt là dùng 2 loại modul khác nhau là m 7 & m 8 cho nên điều kiện làm việc của nhóm này là : 2A= m 7 (Z 7 + Z 7 ) = m 8 (Z 8 + Z 8 ) Với A là khoảng cách trục. Từ đó ta có Z 7 / Z 8 = m 8 / m 7 Do 2 cặp bánh răng có modul khác nhau cho nên ta tính riêng cho từng cặp : E minC = kf gfZ . min 7 77 = 90 . 19 )7119(17 < 1 từ đó ta có E = 1 Z 7 = Z gf f . 77 7 = 90 90.19 = 19 Z 7 = Z gf g . 77 7 = 90 90.71 =71 i 7 =19/71 E minB = kg gfZ . min 8 88 = 120 . 38 )8238.(17 < 1 từ đó ta có E = 1 Z 8 = Z gf f . 88 8 = 120 120.82 = 182 Z 8 = Z gf g . 88 8 = 120 120.38 = 38 i 8 =82/ 38 2.1.7 Tính sai số vòng quay. §å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y NguyÔn §øc Dòng CTM5-K45 9 Theo m¸y chuÈn ta lÊy i 0 =26/54 khi ®ã ta cã b¶ng tÝnh sai sè vßng quay TÝnh to¸n l¹i sè vßng quay thùc tÕ : n min = n 1 = n ®c . i o .i 1 . i 4 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 7 7 Z Z = 29.15 n 2 = n ®c . i o .i 2 . i 4 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 7 7 Z Z = 37.5 n 3 = n ®c . i o .i 3 . i 4 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 7 7 Z Z = 47.37 n 4 = n ®c . i o .i 1 . i 5 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 7 7 Z Z = 57.6 n 5 = n ®c . i o .i 2 . i 5 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 7 7 Z Z = 74.1 n 6 = n ®c . i o .i 3 . i 5 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 7 7 Z Z = 93.61 n 7 = n ®c . i o .i 1 . i 6 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 7 7 Z Z = 114.18 n 8 = n ®c . i o .i 2 . i 6 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 7 7 Z Z = 146.89 n 9 = n ®c . i o .i 3 . i 6 . i 7 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 7 7 Z Z = 185.54 n 10 = n ®c . i o .i 1 . i 4 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 8 8 Z Z = 235.07 n 11 = n ®c . i o .i 2 . i 4 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 8 8 Z Z = 302.41 n 12 = n ®c . i o .i 3 . i 4 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 4 4 Z Z . ' 8 8 Z Z = 381.99 n 13 = n ®c . i o .i 1 . i 5 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 8 8 Z Z = 464.5 n 14 = n ®c . i o .i 2 . i 5 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 8 8 Z Z = 597.56 n 15 = n ®c . i o .i 3 . i 5 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 5 5 Z Z . ' 8 8 Z Z = 754.81 n 16 = n ®c . i o .i 1 . i 6 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 1 1 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 8 8 Z Z = 920.7 n 17 = n ®c . i o .i 2 . i 6 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 2 2 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 8 8 Z Z = 1184.44 n 18 = n ®c . i o .i 3 . i 6 . i 8 = n ®c . 54 26 . ' 3 3 Z Z . ' 6 6 Z Z . ' 8 8 Z Z = 1469.14 Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 10 Bảng kết quả số vòng quay của hộp tốc độ: n Ph-ơng trình xích n = n lt n t.toán n% n 1 = n đc . i o .i 1 . i 4 . i 7 30 29.15 2.83 n 2 = n đc . i o .i 2 . i 4 . i 7 37,8 37.5 0.79 n 3 = n đc . i o .i 3 . i 4 . i 7 47,63 47.37 0.55 n 4 = n đc . i o .i 1 . i 5 . i 7 60,01 57.6 4.02 n 5 = n đc . i o .i 2 . i 5 . i 7 75,61 74.1 2 n 6 = n đc . i o .i 3 . i 5 . i 7 952,7 93.61 1.74 n 7 = n đc . i o .i 1 . i 6 . i 7 120,04 115.18 4.05 n 8 = n đc . i o .i 2 . i 6 . i 7 151,26 146.89 2.89 n 9 = n đc . i o .i 3 . i 6 . i 7 190,58 185.54 2.64 n 10 = n đc . i o .i 1 . i 4 . i 8 240,14 235.07 2.11 n 11 = n đc . i o .i 2 . i 4 . i 8 302,57 302.41 0.05 n 12 = n đc . i o .i 3 . i 4 . i 8 381,24 381.99 -0.2 n 13 = n đc . i o .i 1 . i 5 . i 8 480,36 464.5 3.3 n 14 = n đc . i o .i 2 . i 5 . i 8 605,25 597.56 1.27 n 15 = n đc . i o .i 3 . i 5 . i 8 762,67 754.81 1.02 n 16 = n đc . i o .i 1 . i 6 . i 8 960,90 920.7 4.18 n 17 = n đc . i o .i 2 . i 6 . i 8 1210,74 1184.44 2.17 n 18 = n đc . i o .i 3 . i 6 . i 8 1525,53 1496.14 1.93 Ta có đồ thị sai số vòng quay. Sai số n <5% nằm trong giới hạn cho phép n1 n18 [...].. .Đồ án môn học thiết kế máy Sơ đồ động và đồ thị số vòng quay: 71 38 47 26 N =7 (KW) n =1440 vòng /phút 82 37 33 39 18 19 iiI 36 iI 28 I 19 16 54 IV 22 26 n đc =1440 v/ph io I no i1 3(1) i2 i3 i4 II i6 3(3) i5 i7 III i8 2( 9) IV 11 Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 Đồ án môn học thiết kế máy 2. 2 Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao 2. 2.1 Tính thông số thứ t- và lập chuỗi... = 23 .5 mm/phút S2 = S1 = S3 = S2 = S1 2 S18 = S17 = S1 17 (*) Từ công thức (*) ta xác định đ-ợc chuỗi l-ợng chạy dao nh- sau : S9 = S8 = S1 8 = S1 = Smin = 23 .5 149 .29 mm /phút S2 = S1 = 29 .61 S3 = S2 = S1 2 = 37.31 S4 = S3 = S1 3 = 47.01 S5 = S4 = S1 4 = 59 .23 S6 = S5 = S1 5 = 74.63 S7 = S6 = S1 6 = 94.04 S8 = S7 = S1 7 = 118.48 12 Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 Đồ án môn học. .. Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 Đồ án môn học thiết kế máy S14 = S13 = S1 13 = 474. 12 S15 = S14 = S1 14 = 597.39 S16 = S15 = S1 15 = 7 52. 71 S17 = S16 = S1 16 = 948.41 S18 = S17. = S1 17 = 1195 S10 = S9 = S1 9 = 188.11 mm /phút S11 = S10 = S1 10 = 23 7.01 S 12 = S11 = S1 11 = 29 8.64 S13 = S 12 = S1 12 = 376 .28 13 K45 Nguyễn Đức Dũng CTM5- Đồ án môn học thiết kế máy Vậy ta có : Smax = S18 = 1195... t- và lập chuỗi số l-ợng chạy dao Với : Sđứng min= Sngang min= Sdọc min= 23 .5 mm/phút =1 ,26 Dựa vào máy t-ơng tự (6H 82) ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc, chạy dao ngang và chạy dao đứng là cơ cấu vít đai ốc với b-ớc vít tx = 6 mm Mặt khác, do Sđứng min= Sngang min= Sdọc min= 23 .5 mm/phút cho nên ta chỉ cần tính toán với 1 đ-ờng truyền còn các đ-ờng truyền khác là tính t-ơng tự Giả sử . Đồ án môn học thiết kế máy Nguyễn Đức Dũng CTM5-K45 1 Ch-ơng II: Tính toán thiết kế động học của máy 2. 1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ 2. 1.1 i 1 =16/ 39 Z 2 = Z gf f . 22 2 = 55 19 .55 = 19 Z 2 = Z gf g . 22 2 = 55 36 .55 = 36 i 2 = 19/ 36 Z 3 = Z gf f . 33 3 = 55 22 .55 = 22 Z 3