Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Phần1 Tổng hợp cấu trúc động học máy I Phạm vi sử dụng máy Máy tiện ren vít vạn máy công cụ đợc dùng phổ biến nhà máy khí, phân xởng khí sửa chữa xí nghiệp Nó dùng để gia công bề mặt tròn xoay (trong ngoài), mặt côn (trong ngoài) phù hợp với loại hình sản xuất đơn loạt nhỏ thích hợp cho việc sửa chữa, chế tạo chi tiết thay Ngày máy tiện ren vít vạn không ngừng đợc cải tiến để phù hợp với tiến khoa học kỹ thuật Ngoài việc gia công bề mặt tròn xoay đơn giản máy tiện ren vít vạn gia công đợc bề mặt định hình phức tạp, gia công lỗ nh khoan, khoét, doa, ta rô đạt độ xác cao u điểm bật khoan sâu đợc lỗ, tiện côn chi tiết có góc côn nhỏ dùng đồ gá đặc biệt tiện đợc mặt êlíp, đa giác, phay II Tính công nghệ : Máy tiện ren vít vạn loại máy tiện đợc loại ren ren quốc tế, ren mô đun, ren anh, ren fitch thực nguyên công khác chi tiết khác loại máy đợc dùng sản xuất đơn loạt nhỏ III Phơng pháp tạo hình bề mặt : Máy tiện vít vạn chủ yếu gia công bề mặt tròn xoay, mặt côn, mặt ren vít, mặt đầu Các bề mặt đợc hình thành theo nguyên tắc sau Dơng Văn Hậu 03M Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Phơng pháp tạo hình bề mặt tròn xoay (Tiện trụ trơn) Để tạo hình bề mặt tròn xoay máy cần chuyển động sau + Chuyền động quay tròn trục mang phôi Q1 + Chuyển động tịnh tiến chạy dọc T1 ( Đờng chuẩn) iv is Vậy chuyển động tạo hình gồm có hai thành phần chuyển động quay tròn trục Q1 chuyển động tịnh tiến dọc phôi T1 Phơng pháp tạo hình mặt phẳng (Mặt đầu) Để máy tạo hình mặt đầu máy phải có chuyển động sau + Chuyển động quay tròn phôi Q1 + Chuyển động tịnh tiến hớng kính dao T2 Phơng pháp tạo hình mặt ren Ta thấy bề mặt tạo thành cách tạo đờng sinh thực trợt đờng sinh theo đờng chuẩn để tạo thành bề mặt Không cần biết hình dạng đờng sinh mà cần phải biết vị trí tơng đối tuyệt đối chúng + Đờng chuẩn đờng ren vít đợc tạo thành phơng pháp vết (Phơng pháp quĩ tích) Dơng Văn Hậu 03M -2- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự + Đờng sinh Profin ren đợc tạo thành phơng pháp chép hình Để tạo bề mặt ren hai chuyển động thành phần Q T1 phải có mối quan hệ chặt chẽ đảm bảo trục mang phôi quay vòng bàn xe dao dịch chuyển đợc lợng bớc ren (S) hay ren xoắn S*(với ren nhiều đầu mối) = (Q1; T1) iv is IV Các chuyển động máy : 1, Chuyển động tạo hình ký hiệu Chuyển động tạo hình chuyển động cần thiết để tạo ta đờng sinh công nghệ dịch chuyển theo đờng chuẩn Về mặt lý thuyết số lợng thành phần chuyển động tạo hình bề mặt tối đa (3 chuyển động tạo nên đờng sinh, chuyển động tạo nên đờng chuẩn) Song thực tế trùng lặp phơng pháp tạo hình lớn Tính số lợng phần chuyển động tạo hình theo công thức: N =Ns + Nc - ữ Nt Trong đó: Ns - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng sinh Dơng Văn Hậu 03M -3- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Nc - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng chuẩn Nt - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng trùng 2, Chuyển động cắt gọt Chuyển động cắt gọt chuyển động cần thiết để thực (chuyển động n) tiếp tục chuyển động chạy dao S để thực trình bóc phôi Thông thờng chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, việc trùng làm cho cầu dao máy đơn giản song lại làm hạn chế suất cắt gọt Ví dụ: Khi tiện ren đờng sinh tam giác đợc tạo thành cách chép hình lỡi dao tiện, đờng chuẩn xoắn vít đợc hình thành chuyển động t(N,T) gồm hai thành phần quay tịnh tiến, chuyển động cắt gọt C(V,S) với V chuyển động cắt S chuyển động chạy dao Đối với ren bớc lớn ta phải hạ thấp tốc độ nghĩa hạ thấp tốc độ cắt V N T chuyển động ràng buộc theo đờng xoắn vít Để nâng cao suất ren bớc lớn đợc gia công máy phay, lúc chuyển động cắt C(Nd) độc lập với chuyển động tạo hình c(Nct,T), lúc chuyển động tạo hình trùng với chuyển động chạy dao mà c(Nct,T) = 3, Chuyển động phân độ Fa Chuyển động phân độ chuyển động cần thiết để dịch chuyển tơng đối dao phôi sang vị trí chi tiết có nhiều bề mặt giống Trong máy ta thiết kế chuyển động phân độ để tiện ren chiều dày nối dịch bàn dao, quay trục góc 4, Chuyển động định vị Đ Chuyển động định vị chuyển động nhằm không chế kích thớc bề mặt, có nhiệm vụ xác định hớng tạo độ phôi dao với nhau, tức xác định độ tơng đối đờng sinh đờng chuẩn với trục tạo Dơng Văn Hậu 03M -4- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự độ máy.Chuyển động định vị chuyển động ăn dao lúc thực có tiến hành cắt gọt chuyển trình cắt gọt 5, Chuyển động điều khiển Chuyển động nhằm đảm bảo máy hoạt động theo tiến trình công nghệ, xác định chuyển động máy điều kiện cần thiết để trở thành tự động hay bán tự động 6, Chuyển động phụ Là chuyển động thực chuyển dịch dao hay phôi với tốc độ lớn không tham gia cắt gọt Các chuyển động cần thiết kết thúc lợt gia công để chuyển sang lợt gia công khác Trong máy bao gồm chuyển động: chạy dao nhanh, đóng mở dung dịch trơn nguội, làm mát, đóng mở cấu dẫn động đảo chiều V Tổng hợp cấu trúc động học máy Cấu trúc động học máy phản ánh tất xích truyền dẫn để thực chuyển động máy bao gồm nhóm động học nh nhóm tốc độ, nhóm chạy dao đợc liên kết động học với tạo thành cấu trúc động học toàn máy Vì muốn xây dựng cấu trúc động học toàn máy ta cần phải nắm vững nguyên tắc nối động nguyên tắc bố trí khâu điều chỉnh chuyền động chạy dao dọc T1, chuyển động chạy dao ngang T2 Để thực tiện ren, mặt trụ, tiện phẳng mặt đầu, tiện cắt đứt Khi thực tiện trơn chuyển động tịnh tiến bàn xe dao T1 cấu bánh răng, đảm nhận Khi cắt ren sử dụng vít me đai ốc dọc Theo yêu cầu máy phải gia công đợc loại phôi có kích thớc khác nằm phạm vi cho phép thoả mãn tính công nghệ chế độ cắt hợp lý nên trục phải có nhiều tốc độ khác để thực điều ta phải thiết kế hộp tốc độ cấu điều chỉnh hộp tốc độ cho trục Đồng thời Dơng Văn Hậu 03M -5- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự cắt ren, tiện trơn, chạy nhanh cần có tốc độ khác gia công chi tiết khác nên cần phải có phận thay đổi tốc độ trục vít me trục trơn rộng cắt ren tuỳ theo yêu cầu chất lợng ren vít mà ta thay đổi tốc độ vít me cho phù hợp Khi tiện trơn ta thay đổi tốc độ trục trơn cho phù hợp với chế độ cắt Q1 M1 iv1 iv iv2 is is M2 10 tv2 tv1 11 12 VI Phơng trình điều chỉnh động học ta xác định công thức điều chỉnh máy tỷ số truyền khâu điều chỉnh Ta lần lợt làm việc sau + Chọn xích tính toán xích động học qui ớc nhằm mục đích xác định tỷ số truyền khâu điều chỉnh + Xác định xích chuyển vị tơng đối khâu chuyển vị dao phôi (Trục chính) + Xích tốc độ cắt (Truyền dẫn ) - Xích liên kết : Động M1- - - iv-3 - - Trục Dơng Văn Hậu 03M -6- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự - Lợng di động tính toán: ndc(v/p)động M1 ntcv/p t.c - Phơng trình điều chỉnh :nđc x i1-2x iv x i3-4 = ntc - Công thức điều chỉnh : iv = Cv ntc + Xích cắt ren Vtc - - - is - - - Tvm - Bàn xe dao + Tiện trơn Vtc- 4-5- is-6-7-10 -Bánh răng-Thanh - 11 - 12 - Tvm (ngang)- Bàn dao Từ phơng trình liên kết động học ta tìm công thức điều chỉnh khâu chấp hành is iv - Xích chạy dao nhanh : Nđc (M2) - - - 10 - mz = Sd mm/ph Nđc (M2) - - - 10 -11- 12 - Tvm (ng) = Sng mm/ph Dơng Văn Hậu 03M -7- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Phần II Đặc trng kỹ thuật máy I- Đặc trng công nghệ máy : - Trên máy ren vít vạn thể gia công đợc bề mặt tròn xoay ngoài, tròn xoay trong, mặt côn, mặt đầu bề mặt ren tiêu chuẩn, ren phải ren trái Nếu có thêm đồ gá thích hợp để mở rộng khả gia công máy - Các nguyên công thực đợc máy: Tiện trơn, tiện ren, khoan, khoét, doa, tarô - Các loại phôi đợc gá máy: Phôi gá mâm cặp, mũi chống tâm, phôi gá luồn qua trục Ngoài máy gá chi tiết có hình dạng phức tạp khác - Công nghệ điển hình Công nghệ điều chỉnh nguyên công đặc trng mang phôi máy tiện mặt trụ Do đặc trng tính toán máy dùng cho trờng hợp sau: + Vật liệu gia công máy thép hợp kim có b = 750 N/mm2 + Vật liệu dụng cụ cắt thép hợp kim dụng cụ, thép gió, thép hợp kim cứng II Đặc trng kích thớc máy - Chiều cao tâm máy H = 200(mm) - Đờng kính gia công đợc máy lớn 2H = Dmax - Đờng kính lớn phôi gia công bàn dao đờng kính gia công hiệu dùng để tính toán đặc trng kỹ thuật máy D1 max = (1,1 ữ 1,5)H D1 max = 1,3 x 200 = 260 mm Dơng Văn Hậu 03M -8- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự - Đờng kính bé phôi D1 = Rd D1 max [1] Trang 43 Rd phạm vi thay đổi đờng kính phôi R = 10 D1 = 260 = 26 (mm) 10 - Đờng kính phôi luồn qua lỗ trục dt max = (0,15 ữ 0,2) D1 max = 0,17 x 260 = 44,2 mm - Số dao bàn dao III- Đặc trng động học máy Xích tốc độ Việc tính tốc độ cắt lớn bé máy cách phối hợp điều kiện thuận lợi khó khăn với dẫn tới phạm vi điều chỉnh máy phức tạp Do ta chọn tốc độ cắt tới hạn tốt vào tài liệu thống kê sử dụng tốc độ cắt máy tiện - Với máy có Z = 22; = 1,26; nmin = 12,5v/p nz = nmax = n1. z - = 12,5 1,2621 = 1602 Ta lấy nmax = 1600 (v/ph) - Phạm vi điều chỉnh Rn = = n max 1600 = = 128 n 12.5 22 Rn 1 lg = z lg Rn lg = 22 lg128 lg = 0,1 = 100,1 = 1,2599 1,26 - Vận tốc lớn (m/p) Dơng Văn Hậu 03M -9- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá nmax = 1000 Vmax D Vmax Bộ môn: Máy tự n max D 1600 3,14 26 1000 1000 =130,6 (m/p) - Vận tốc cắt bé (m/p) Vmin = n mm D max 1000 = 12,5 3,14 260 = 1000 18,205 m/p Theo công thức nz = n1.z - ta tính đợc chuỗi số vòng quay máy với = 1,26 Theo bảng - [1] chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn ta có chuỗi số vòng quay sau Với = 1,26 Ta có n = 12,5 n = 50 n = 200 n = 800 n = 16 n = 63 n = 250 n = 1000 n = 20 n = 80 n = 315 n = 1250 n = 25 n = 100 n = 400 n 2 = 1600 n = 31,5 n 11 =125 n = 560 n = 40 Xích chạy dao n = 160 n = 630 Tốc độ chạy dao máy tiện phụ thuộc chủ yếu vào chiều sâu cắt gia công tuỳ thuộc vào yêu cầu chất lợng bề mặt gia công Theo công thức kinh nghiệm tính toán chế độ cắt cực đại tmax = c d max c Theo [1] Trang 91 = 0,7 thép tmax= 0,7 260 = 4,46 (mm) 1 t(min) = ( ữ ) tmax = 4,46 0,3 = 1,33 (mm) Dơng Văn Hậu 03M -10- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự x: Hệ số tải trọng hớng tâm y: Hệ số tải trọng dọc trục Để tra đợc X , Y ta phải dựa vào tỷ số: iFa F C0 VFr iFa 5044 = = 0,09 e = 0,68 C 54800 Fa 5044 = = 0,7 > e = 0,68 VFr 1.6520,6 Tra bảng 11- [4] ta có X = 0,41 ; Y=0,87 Q= (0,41 6520,6 + 0,87 5044 ) 1.1,2 =8474 Cd= 8474 94,5 = 38598 = 38,6 (KN) Cd=3,86 (KN) < C = 61,5 (KN) b- Tính ổ lăn gối B Fa 5044 = = 0,17 < 0,3 Fr 28998,8 Để đảm bảo độ cứng vững cho trục ta chọn ổ trụ ngắn đỡ dng = 90 mm Ta chọn ổ có ký hiệu 2318 bảng P2.8 [4] d =90 ; D = 190 ; B = 43 ; b = 12 ; C = 194 ; C0=160 kN -Tải trọng qui ớc Q = VFr.kt.kd V=1 ; Fr= 28998,8 1,2 = 34798,5 10 cd = 34798,5 94,5 = 136204 ( N) Cd=136204 (N) < C =194000 (N) Dơng Văn Hậu 03M -70- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Vậy ổ lăn ta chọn đảm bảo tải trọng động -Từ tính toán ta thấy máy tiện có trục quay đảo chiều Do gối A ta bố trí hai ổ 46215 lắp ngợc chiều để đảm bảo khử đợc lực dọc hai phía -Tại gối B ta lắp vòng 2318 c - Chọn cấp xác cho ổ lăn : Máy có cấp xác A Theo bảng 10-15 Tập [VI] ta chọn cấp xác ổ lăn nh sau Gối A Cấp xác ổ lăn cấp Gô B Cấp xác ổ lăn cấp Theo bảng 10-20 [IV] ta có Độ đảo hớng kính A = B = m Đối với cụm trục có độ đảo ổ trớc B ổ sau A Khi hai ổ có độ lệch hai phía khác Độ đảo đầu mút trục đợc xác định theo công thức B A = 1,5 A + A + B z a z z2 a - Khi độ đảo ổ trớc ổ sau phía Độ đảo đầu mút sẻ giảm nhiều xác định theo công thức Dơng Văn Hậu 03M -71- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự A A = 1,5 A A + B z a z z2 B a A B độ đảo hớng kính đờng lăn Theo bảng 10-20 [VI] ta có [] =7m z1 ; z2 số ổ lăn lắp ổ trớc ổ sau: z1 = ; z2 = 3 + = 5,8 m = 1,5 5,6 dấu cộng xảy trờng hợp lớn =5,8 m < [] = ổ đảm bảo điều kiện xác cho máy 3- Tính truyền bánh trục : a- Tính cho truyền Z30/Z60 + Chọn vật liệu : Theo quan điểm thống hoá thiết kế ta chọn vật liệu cặp bánh nh Bánh Z30: Thép 45x cao tần đạt độ cứng HRC = 58 ữ 60 có: B = 850 (Mpa) ; ch= 650 (Mpa) Bánh Z60: Thép 45x cao tần đạt độ cứng HRC= 53ữ 55 có B = 850 (Mpa) ; ch 650 (Mpa) + Xác định ứng suất cho phép ứng suất uốn cho phép Dơng Văn Hậu 03M -72- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự 0H lim Z r Z v k XH [ H ] = s H [ ] = ( F 0Flim sF ) Y Y k r s 6.1 [4] xF k pc k Fl 6.2 [4] Trong đó: Zr Hệ số xét đến độ nhám mặt làm việc với Ra 1,25 ữ 0,63 m với Ra = 2,51,25 m zr = 0,95 Zv : Hệ số xét đến ảnh hởng vận tốc vòng Zv = 0,95 V0,05= 0,925 150,05=1,05 KxH : Hệ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh da350 KFc = 0,8 Dơng Văn Hậu 03M -73- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự KHL ; KFL: Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyền đợc xác định theo công thức sau: KHL = mH KFL = mF N HO N HE 6.3 [4] N FO N FE 6.4 [4] mh mf bậc đờng cong mỏi thử tiếp xúc uốn mh = ; mf =6 Khi độ cứng mặt HB 350 mà không mài chân NHo: Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc NHo = 30 2HB, 6.5 [4] FFo: Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử uốn NFo = 4.106 tất loại thép NHE; NFE: Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng truyền chịu tải tĩnh NHE = NFE = N = 60 Cnt C,n, t lần lợt số lần ăn khớp vòng quay, số vòng quay phút tổng số làm việc bánh xét NHo1 = 30 5202,4 = 9,9 107 NHo2 = 30 3752,4 = 4,5 107 NHE1 = 60 315 t t : Tổng số làm việc bánh Qui định thời gian làm việc truyền 10 năm, năm 300 ngày, ngày ca (16 giờ) t = 10 300 = 48000 NHE1 = 60 315 48000 = 18 108 NHE2 = 60 160 48000 = 46.107 Vì NHE > NHo Ta lấy KHL = Dơng Văn Hậu 03M -74- KFL = Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự - 0H lim Theo bảng 6- [4] với thép 45x bề mặt dòng điện cao tần đạt độ cứng mặt HRC = 55- 63, lõi đạt độ cứng HRC 25 ữ 28 0H lim = 17HRCm + 200(MPa); SH = 1,2; SF = 1,75 0H lim = 900 (Mpa) Ta có: 0H lim1 = 17 63 +200 = 1271 Mpa 0H lim = 17 57 + 200 = 1169 Mpa Thay giá trị 0H lim1 = 1271; 0H lim = 1169; SH = 1,2; SF = 1,75 vào (1) ta có: [ H ]1 = 1271 = 1059 MPa 1,2 [ H ] = 1169 = 974 MP 1,2 + Xác định khoảng cách trục aw = ka (u 1) T1K H 15a [ H ]2 u ba [4] Ka: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại Tra bảng 6.5 [4] ta có Ka = 49,5 Mpa1/3 T : Mô men xoắn trục chuyển động 1421 N.m [] : ứng suất tiếp xúc cho phép 974 Mpa u : Tỷ số truyền = ba : ba = Tra bảng bw b ; bd = w Là hệ số Trong bw chiều rộng vành aw d w1 6- Dơng Văn Hậu 03M 30 = 0,5 60 [4] Ta có -75- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự ba = 0,25 ; bd = 0,7 KH: Hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính tiếp xúc Tra bảng 6- [4] ta có: aw = 49,5 (0,5 + 1) KH = 1,05 1421000.1,05 = 176 mm 945 2.0,5.0,25 + Xác định thông số ăn khớp Theo (6 17) [4] m = (0,01 ữ 0,02) aw = (0,01 ữ 0,02) 176 m = 1,76 ữ 3,52 Theo bảng 6- [4] ta có m = aw = m( Z1 + Z ) 3.90 = = 135 mm 2 + Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 2Tk H ( u + 1) [ H ] b w u.d 2w H = ZM ZH Z 33 [4] Trong Zm: Là hệ số kể đến tính vật liệu Tra bảng 6- [4] ta có Zm = 274 ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Tra bảng 6- 12 [4] ta có ZH = 1,76 kH: Hệ số tải trọng tính tiếp xúc kH = kH kH kHV kH = 1,08; kH = kHV: Hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp Trị số kHV tính theo công thức: kHV: = + H b w d w 2Tk H k H Dơng Văn Hậu 03M -76- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá .d w1 n 3,14.90.315 = = 1,48 (m / s) 60.10 60.10 g0: Theo bảng 16 [4] g0 = 47 H: Theo bảng 15 [4] H = 0,01 H = 0,01 47 1,48 bw: Bộ môn: Máy tự aw u Trong đó: H = H g0.v v: v = 135 = 5,71 bw = 0,2 bw = 0,2 135 = 34 (mm) aw dw1: 90 kHv = + 71.27.90 5,72.27.90 =1 = 1+ 2Tk H k H 1421000.2.1,08.1 k = 1,08 1 = 1,08 Z : Z = 1 = = 0,58 1,27 = [1,88 - 3,2 + ] cos00 = 1,27 30 60 H = 274 1,76 0,58 1421000.2.1,08(2 + 1) = 808 (MPa ) 37.2.90 Xác định xác ứng suất tiếp xúc cho phép [H] = [H] ZR Zv kxH [H] = 947 0,95 1,05 = 944 (Mpa) Ta có: H = 808 Mpa < [H] = 944 (Mpa) Vậy truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc - Kiểm nghiệm độ bền uốn: F = Dơng Văn Hậu 03M 2T1 k F y y y F -77- (bw d w1 m < [ F ] Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự T : Mô men xoắn trục chuyển động N.mm m : Chiều rộng vành bw = 34 (mm) dw: Đờng kính vòng lăn bánh chủ động = 90 mm y = Hệ số kể đến trùng khớp răng, với a hệ số trùng khớp a ngang a = 1,72 y = = 0,58 1,72 y = Bánh thẳng y = 140 yF1; yF1 -Là hệ số dạng bánh Tra bảng 6- 18 yF1 = 3,8 [4] Ta có yF2 = 3,62 kF : kF = kF kF kFv kF : Là hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính uốn Tra bảng 6- [4] Ta có: kF = 1,2 kF: Với bánh thẳng kF = kFv:1+ F b w d w1 2T.k F k F ; F = F g v aw u Tra bảng 15; 6.16 [4] Ta có F = 0,0011 ; F g0 = 47 = 0,011 47 1,48 kfv = + 135 = 6,28 6,28 34 90 = 1,005 1421000 1,2 kF= 1,2 1,005 = 1,206 Dơng Văn Hậu 03M -78- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá F = 2.1421000.1,206.0.58.1.3,62 34.90.3 Bộ môn: Máy tự = 783,9 MPa 0F lim [F ] = = 90.1,75 = 1575 MPa sF Tính xác ứng suất uốn cho phép: [ ] = 1575 1.1 = 1575 F MPa Vậy, bánh đảm bảo độ bền uốn - Các thông số truyền + Khoảng cách trục : a = 135 mm + Đờng kính chia : d1 = mz1 = 3.30 = 90 mm d2 = mz2 = 3.60 = 180 mm + Đờng kính đỉnh : da1= d1 + 2m =90 + = 96 mm da2 = d2 + 2m = 180 + = 186 mm + Đờng kính đáy : df1 = d1- 2,5m = 90 - 2,5 = 82,5 mm df2 = d2 - 2,5m = 180 - 7,5 = 172,5 mm + Chiều dày vành : b = 34 mm 4- Tính trục vít me dọc : Máy ta thiết kế có cấp xác A Nên để thuận tiện cho việc chế tạo, ma sát trợt yêu cầu ma sát nhỏ Vì ta dùng ren có prophin nhỏ Thờng dùng ren hình thang cân với góc = 300 Loại ren có tính công nghệ cao tiếp nhận đợc tải trọng dọc trục lớn thích hợp cho truyền động đảo chiều có tải a- Chọn vật liệu : Dơng Văn Hậu 03M -79- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự Trục vít me không nhiệt luyện đợc chế tạo từ thép 45 có b = 75 kG/mm2 Để giảm ma sát mòn ren đai ốc đợc chế tạo từ đồng nh đồng thiếc đồng chì b- Tính toán truyền vít me + Đờng kính trung bình ren đợc xác định theo công thức d2 Fa H h [ q ] [4] Trong Fa : Lực dọc trục =5044 (N) H = H/d2 Hệ số chiều cao đai ốc thờng chọn khoảng 1,2 1,5 ta lấy 1,5 h = h/p Hệ số chiều dài ren , với h chiều dài làm việc ren , P bớc ren , ren thang có h = 0,5 [q] áp suất cho phép = Mpa d2 5044 , 14 , , = 16 , mm Tra bảng p2.4 [4] ta có giá trị trục vít D ; d = 44 mm ; D2 =d2 = 38 mm ; d3 =31 mm ; D4 = 45 mm Trong : d - Đờng kính đỉnh D2=d2 - Đờng kính trung bình d3 - Đờng kính chân trục vít D4- Đờng kính chân đai ốc - Xác định thông số vít đai ốc + Góc vít : = arctg pH d2 8.3 [4] ph = zh p zh = (số đầu mối ) ph = p Dơng Văn Hậu 03M -80- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá = arctg Bộ môn: Máy tự 12 = 5,7 3,14 38 Điều kiện tự hãm: < = arctg f cos 8.5 [4] : Góc nghiêng cạnh ren = 150 f : Hệ số ma sát phụ thuộc cặp vật liệu vít đai ốc f = 0,12 = arctg 0,12 = 7,08 0 cos15 Vậy, truyền đảm bảo tính tự hãm: - Xác định chiều dài đai ốc số vòng ren Từ d2 hệ số chiều cao H ta tính dợc chiều dài đai ốc H = H.d2 = 1,8 38 = 68 mm Số vòng ren đai ốc Z = H/p Zmax = 10 ữ 12 Z= /12 = 5,66 68 8.6 [4] vòng ren c- Tính kiểm nghiệm độ ổn định Với vít me dài chịu nén ta cần tiến hành kiểm nghiệm độ uốn dọc nhằm đảm bảo điều kiện ổn định Ơ-Le Công thức kiểm nghiệm S0 = Fth [ S0 ] Fa (8.15) [4] Trong S0 : Là hệ số an toàn ổn định; Fth : Tải trọng tới hạn N; Fa : Tải trọng dọc Trục N ; [s0] = 2,5 ữ Hệ số an toàn ổn định cho phép Để xác định Fth : Cần dựa vào độ mềm dẻo trục vít Dơng Văn Hậu 03M -81- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá = l i Bộ môn: Máy tự (8.16 ) [4] : Hệ số chiều dài tơng đơng = 0,5 l : Chiều dài l =1800 mm i : Bán kính quán tính tiết diện vít i= j d 12 (*) j : Mô men quán tính tiết diện vít j= d12 64 d 0,4 + 0,6 = d1 3,14 32 64 44 0,4 + 0,6 = 61500 (mm4) 32 Thay j = 61500 vào (*) ta có i = 61500 3,14 32 = 8,74 0,5.1800 = 103 8,7 > 100 Fth Đợc tính theo công thức E J 3,14 2,1 10 61500 Fth = = = 78602 l2 0,5 1800 S0 = 78602 = 15 > [S0] = 5044 Vậy điều kiện ổn định đợc đảm bảo Phần VI Hệ thống bôi trơn làm nguội Dơng Văn Hậu 03M -82- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự - Thiết kế hệ thống bôi trơn : Mục đích : Làm giảm ma sát, giảm tổn thất lợng, độ mài mòn tăng độ bền lâu Dùng bể dầu để bôi trơn hệ thống bánh răng, ổ, hệ thống khó bôi trơn dùng phơng pháp bôi trơn chảy nh sống trợt, trục vít me Hệ thống bôi trơn lu thông gồm lọc dầu, ống dẫn dầu, buồng phân phối dầu, bể chứa dầu, bể thu hồi dầu Tính toán suất bơm dựa sở cân phơng trình nhiệt nhiệt lợng phát ma sát nhiệt lợng thu vào dầu Nếu gọi : N - Công suất máy - Hiệu suất máy w = N ( - ) [ dj/s ] Nhiệt lợng ma sát tỏa là: Nếu giả thiết tất công suất cắt chuyển thành nhiệt nhiệt đợc chất lỏng hấp thụ sở cân nhiệt ta có N = Q P C t (w) Trong : Q : Lu lợng chất lỏng t : Độ gia nhiệt chất lỏng sau làm nguội C : Nhiệt dung chất làm nguội 4000 (dj/KG độ) Q = N k.N = c t t m3 / s Trong điều kiện thờng t = 200 ; K = 10-7 10 7.10 = 3,5.10 Q= 20 ( m / s) Dung tích bể chứa dầu suất bơm sau 10 ữ 12 phút Dơng Văn Hậu 03M -83- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy tự V = Q t = 3,5 10-6 10 60 = 21 10-4 ( m3) Ta chọn dung tích bể chứa dầu = ữ 10 (lit) Dơng Văn Hậu 03M -84- Lớp THCN- [...]... đó là nguyên công đặc trng của máy tiện Sau khi tính toán xong ta tính lại các bớc tiện trơn nếu thấy nó trùng gần sát với khâu tiện ren thì không ảnh hởng gì đến năng suất của máy Dơng Văn Hậu 03M -30- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Trên máy tiện ren vít vạn năng ta có thể tiện đợc các loại ren sau Theo yêu cầu thiết kế và dựa vào máy chuẩn 16K20 ta có: t = (0,5... minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự III- Chọn phơng án động học của máy Phơng án động học là phơng án về trật tự thay đổi các bộ truyền trong các nhóm để nhận đợc dãy tốc độ đã cho với mỗi phơng án kết cấu đã chọn sẽ có một phơng án động học vì thế cần chọn ra đợc phơng án động học tối u nhất Với máy đợc thiết kế ta chọn phơng án động học nh sau: Z1 = 2 x 3 x 2 Có m! = 3 ! = 6 phơng án. .. tính toán nó sẽ ảnh hởng 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 : Dơng Văn Hậu 03M -31- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Có nhiều loại cơ cấu điều chỉnh trong máy cắt kim loại nh cơ cấu noóc tông, mê-an, di trợt, then kéo Nhng đối với máy ta thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng nên ta chọn cơ cấu bánh... dẫn nh sau Phơng án 1: Hộp tốc độ và hộp trục chính chung nhau một vỏ Phơng án 2: Hộp tốc độ vào trục chính tách riêng Dơng Văn Hậu 03M -14- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Trong 2 phơng án trên thì phơng án 1 thờng áp dụng với các máy cỡ vừa và cỡ trung Vì máy của ta thiết kế thuộc loại cỡ vừa nhng lại không yêu cầu độ chính xác cao Nên ta chọn phơng án 1 nó có những... Ren Pitch p t= 25,4 n 25,4. p Dựa vào yêu cầu của máy thiết kế nh trên ta có trình tự thiết kế hộp chạy dao là: I Những lựa chọn chung 1 Chọn đặc tính chạy dao : Đối với máy thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng theo yêu cầu kỹ thuật thì bề mặt gia công là tiện trơn và tiện ren Nên ta xây dựng chuỗi chạy dao theo chuỗi chạy ren vì hộp chạy dao của máy tiện phải đảm bảo một tỷ số truyền chính xác để cắt...Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự 1 1 1 4,46 s max = ( ữ ) tmax = t max = = 1,48 (mm) 3 4 3 3 smin 4,46 1 1 = ( ữ ) tmax = = 0,46(mm) 5 10 10 IV Đặc trng động lực học của máy Đặc trng động lực học của máy đợc 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: tmax = 4,46 (mm) - Lợng chạy dao tính toán Smax = 1... Hậu 03M -33- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Xích tiện ren phải đảm bảo cứ sau mỗi vòng quay của phôi thì dao phải tịnh tiến dọc một lợng đúng bằng bớc ren cần gia công Nên giữa 2 khâu chấp hành phải có khâu điều chỉnh bớc ren đó là is Thông thờng để đáp ứng đợc tính chất vạn năng của máy mà vẫn không làm tăng đáng kể kích thớc của máy thì khâu điều chỉnh đợc phân thành... Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Pa Pb Pm Sau khi tham khảo máy chuẩn 16k20 và một số máy tiện có cùng chủng loại ta thấy trên trục đầu tiên trong hộp tốc độ có bố trí ly hợp ma sát nhằm đảm bảo độ bền của ly hợp và nhỏ gọn chịu mô men xoắn Vì vậy để giảm bớt kích thớc chiều trục tránh gây yếu trục đầu tiên ngời ta bố trí sao cho P a < Pb tức là Pa = 2; Pb = 3 Nên sơ đồ kết cấu... 21 31 60 Bộ môn: Máy và tự ntt ntc n % 125,14 125 0,112 157,32 160 1,67 200,22 200 0,11 251,70 250 0,68 316,15 315 0,36 397,4 400 0,65 500,57 500 0,114 629,2 630 0,12 797,37 800 0,32 999,1 1000 0,09 1238,3 1250 0,936 1581,9 1600 1,13 B- Hộp chạy dao : Hộp chạy dao của máy tiện ren vít vạn năng có hai tác dụng đó là tiện trơn và tiện ren Nhng khi tiến hành tính toán ta chú ý đến khâu tiện ren coi đó... Ndc = 1,2 5,18 = 7,9 (Kw ) 0,78 Vậy sơ bộ ta chọn động cơ không đồng bộ ba pha có N = 10 KW n = 1460 v/p Dơng Văn Hậu 03M Bảng P1 - 2 -13- Lớp THCN- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp động hoá Bộ môn: Máy và tự Phần III Thiết kế động học máy A Thiết kế động học xích tốc độ I Chọn phơng án truyền dẫn : 1 Chọn kiểu truyền dẫn : Tham khảo các máy cùng loại ta thấy có nhiều kiểu truyền dẫn khác nhau nhng mỗi