Đang tải... (xem toàn văn)
I. Nghiên cứu tính năng kỹ thuật của một số máy cùng loại, chọn máy chuẩn Các máy tiện T620 1A62 T616 có các đặc tính kỹ thuật: Đặc tính kỹ thuật Loại máy T620 1A62 T616 Chiều cao tâm máy (mm) 200 200 140 Khoảng cách 2 mũi tâm (mm) 71010001400 10001500 750 Đường kính vật gia công Dmax (mm) 400 400 320 Số cấp tốc độ (=) 24 24 12 Số vòng quay: nmin nmax (vp) 12,5 2000 11,5 1200 44 1980 Lượng chạy dao dọc (mm) 0.07 4,16 0,082 1,59 0,06 3,34 Lượng chạy dao dọc ngang (mm) 0,035 2.08 0,027 0,52 0,041 247 Công suất động cơ (kW) 10 7 4,5 Lực chạy dao lớn nhất Py max (N) 3530 3430 3000 Py min (N) 5400 5400 8100 Khả năng cắt ren Ren quốc tế (tp) 1 1,92 0,5 9 1 192 Ren mõ dun (m) 0,5 48 0,5 9 0,5 48 Ren anh (n) 24 2 38 2 24 2 Ren pite (Dp) 96 1 Nhận xét: So sánh đề tài thiết kế với các máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn năng T620 có các đặc tính tương tự. Vậy ta lấy máy T620 làm máy chuẩn cho việc thiết kế máy mới.
Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Chơng I: Khảo sát máy tơng tự I Nghiên cứu tính kỹ thuật số máy loại, chọn máy chuẩn Các máy tiện T620 - 1A62 - T616 có đặc tính kỹ thuật: Đặc tính kỹ thuật Loại máy T620 1A62 Chiều cao tâm máy (mm) 200 200 Khoảng cách mũi tâm 710/1000/140 1000/1500 (mm) Đờng kính vật gia công 400 400 Dmax (mm) Số cấp tốc độ (=) 24 24 Số vòng quay: nmin ữ nmax 12,5 ữ 2000 11,5 ữ 1200 (v/p) Lợng chạy dao dọc (mm) 0.07 ữ 4,16 0,082 ữ 1,59 Lợng chạy dao dọc ngang 0,035 ữ 2.08 0,027 ữ 0,52 (mm) Công suất động (kW) 10 Lực chạy dao lớn Py max (N) 3530 3430 Py (N) 5400 5400 Khả cắt ren Ren quốc tế (tp) ữ 1,92 0,5 ữ Ren mõ dun (m) 0,5 ữ 48 0,5 ữ Ren anh (n) 24 ữ 38 ữ Ren pite (Dp) 96 ữ T616 140 750 320 12 44 ữ 1980 0,06 ữ 3,34 0,041 ữ 247 4,5 3000 8100 ữ 192 0,5 ữ 48 24 ữ Nhận xét: So sánh đề tài thiết kế với máy ta thấy máy tiện ren vít vạn T620 có đặc tính tơng tự Vậy ta lấy máy T620 làm máy chuẩn cho việc thiết kế máy Hộp tốc độ a Xích tốc độ Phân tích máy T620 để tham khảo - Xích tốc độ nối từ động điện N =10(KW), n = 1450 (v/ph) qua đai truyền vào hộp tốc độ (cũng hộp trục chính) từ sơ đồ động ta thấy, xích tốc độ có hai đờng chuyền quay thuận quay nghịch để tạo đờng chuyền quay nghịch trục II ngời ta lắp ly hợp ma sát Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Nhật xét : ngời ta lắp ly hợp ma sát trục II (tức trục gần động nhất) nhằm giảm kích thớc ly hợp ma sát chiều dài (số đĩa) làm đờng kính đĩa mức nhỏ trục II trục có tốc độ cao hộp tốc độ mà theo công thức M = P/n, tức momen xoắn tỷ lệ nghịch số vòng quay (v/ph) trục momen xoắn trục nhỏ lắp ly hợp má sát trục II ly hợp ma sát chịu tải nhỏ -> kích thớc nhỏ - Mỗi đờng chuyền đến trục IV lại tách thành đờng tắt truyền trực tiếp đến trục cho ta tốc độ vòng quay cao đờng truyền qua trục V, VI đến trục VII cho ta tốc độ vòng quay thấp Phơng trình cân tổng hợp xích tốc độ nh sau : 51 39 38 38 29 47 56 34 nđc(1450 v/p) 145 II 260 22 88 45 45 21 55 III V 22 88 45 45 IV VI 27 54 TC 65 43 51 39 38 38 Từ phơng trình ta thấy : đờng tốc độ cao quay thuận có tốc độ 2x3 =6 đờng tốc độ thấp quay thuận có 2x3x2x2 = 24 tốc độ Thực tế đờng truyền có 18 tốc độ trục IV VI có hai khối bánh di trợt bậc có khả cho ta tỷ số truyền 22 88 IV 22 88 V 22 88 VI 22 88 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 22 22 88 88 22 49 88 49 60 22 60 88 60 49 60 49 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 1 16 = = = = Ba tỷ só truyền 1/4, 1/1, 1/16 đảo ngợc xích truyền ta có tỷ số truyền 1/2, 4/1 , 16/1 gọi khuyếch đại dùng để cắt bớc ren khuyếch đại -> Hiện tợng trùng tốc độ cố tình ngời thiết kế Đờng truyền quay nghịch có tác dụng đảo chiều quay trục mà không đảo chiều quay động điện b) Phơng án không gian 2x3x2x2x1 đờng truyền tốc độ thấp 2x3x1 Đờng truyền tốc độ cao Nhật xét : Về mặt lý thuyết phơng án không gian 3x2x2x2 hợp lý số bánh trục tốc độ cao nhiều tức số bánh chịu momen xoắn nhỏ nhiều -> với kích thớc bánh nhỏ gọn nhiều -> kích thớc hộp nhỏ Nhng mặt kế cấu, teên trục II có lắp ly hợp ma sát (tạo đờng quay nghịch ) ta lắp bánh trục II trục II dài -> Hộp tốc độ bị kéo dài Để rút ngắn bớt chiều dài trục II ng ời ta bố trí bánh trục II bánh trục III - Từ việc phân tích ta tìm đợc PATG 2x3x2x2 PATT I-II-III-IV Lợng mở [1][2][2][6] 2x3 I-II [1][2] Nh : phần đầu ta biết để tạo 24 tốc độ ngời thiết kế chọn phơng án không gian 2x3x2x2 Về mặt lý thuyết, PAKG : 2x x x PATT : I - II - III - IV Thì lợng mở [1] [2] [6] [12] Nhng nhóm truyền 2[12] có 12 = 1,2612 = 16>9 Do ngời ta giảm lợng mở nhóm truyền 2[12] từ 12 xuống [6] để thoả mãn điều kiện xmax < - Để thoả mãn điều kiện đáng ta cần giảm lợng mở nhóm 2[12] từ [12] xuống [9] tức 1,269 = kích thớc hộp tốc độ lớn Vì bắt buộc tỷ số truyền từ trục II đến trục III bắt buộc phải giảm tốc để bánh trục III nhỏ gọn -> hộp tốc độ nhỏ gọn Hộp chạy dao a) Xích chạy dao để cắt ren tiện trơn Xích cắt ren cắt đợc loại ren QT, ren Anh, ren Modun, ren Pit, Khuyếch đại, Chính xác ren mặt đầu Để cắt đợc loại ren nên xích chạy dao có khả điều chỉnh cặp bánh rănh 64/97; 42/50 cấu Nortông trục X - XI - XII có đờng truyền Đờng truyền có cấu Nortong chủ động CHuyển động từ trục X qua ly hợp M2 tới trục XII quay khối bánh hình tháp xuống trục X I qua ly hợp M3 tới trục X III - XIV XV - Vít me Đờng truyền II cấu nortong bị động chuyển động từ trục X không qua ly hợp M2, qua bánh 28/35 tới trục X1 qua 28/25, 28/36 đến khối bánh hình tháp Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 - Trong mối quan hệ ren để cắt đợc nhiều bớc ren tiêu chuẩn mà số bánh xích cắt ren lại ngời ta xắp xếp bớc ren loại ren theo hàng cột - Để cắt hết bớc ren cột ngời ta dùng khối bánh hình tháp, cắt đợc bớc ren gọi bớc ren sở Để cắt đợc bớc ren hàng ngời ta dùng hai khối bánh di trợt hhai bậc truyền trục XIII - XVI - XV có tỷ số truyền khác gọi tỷ số truyền gấp bội - Nh loại ren ta cắt đợc 7x4 = 28 bớc ren khác Ta thấy hộp dao tâm trục nhóm gấp bội trùng với tâm trục nhóm sở ngời thiết kế cố tình trùng nh để nâng cao tính công nghệ (dễ gia công) hộp chạy dao * Phơng án thứ tự, không gian nhóm gấp bội : PAKG 2x2 Ta thấy phơng án chia số bớc trục tập trung nhiều bớc trục gây cho trục yếu cấu cứng vững nh phơng án 4x1 đồng thời số bớc - Phơng án thứ tự Nhóm truyền I từ trục XIII đến XIV có tỷ số truyền : 18 lg 18 Lg 45 = x1 X = = 1,32 45 lg 28 lg 28 lg 35 i2 = = 2x2 X = = 0, 32 35 lg i1 = Lợng mở tia [X] = X2 - X1 = -0,32 - (-1,32) = Nhóm truyền từ trục XIV -> XV có tỷ số truyền 15 = x3 48 38 i4 = = 2x4 28 i3 = lg 15 Lg 48 = 1,68 lg lg 35 lg 28 X4= = 0, 32 lg X3= Lợng mở tia [X] = X4 - X3 = 0,32 - (-1,68) = Nhóm Cặp Bánh Răng i1=18/45 i2=28/35 i3=15/48 i4=35/18 PAKG : x PATT I- II Lợng mở : [1] [2] Lới kết cấu: Độ Xiên Các Tia X1=-1,32 X2=-0,32 X3=-1,68 X4=0,32 đồ thị vòng quay : Lợng mở [X] Đồ áN THIếT Kế MáY K42 chọn iđai = NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 145 260 Số vòng quay thực tế trục II là: nIItính = nđộng nđai iđai = 1450 0,985 145 = 796,52 v/p 260 Mà số vòng quay lý thuyết trục II 800 v/p +Vậy sai số vòng quay đợc tính: n = ntc nt ntc ntc: số vòng quay tiêu chuẩn nt: số vòng quay tính toán theo phơng trình xích động + Sai số cho phép: [n] = 10 ( - 1) = 10 (1,26 - 1) = 2,6% + Ta có bảng kiểm nghiệm sau: TT Phơng trình xích động 50 22 22 22 27 10 11 40 55 35 50 40 55 35 50 40 55 35 50 40 55 35 50 40 55 35 38 38 54 22 54 30 46 30 46 38 38 38 38 22 54 22 54 30 46 30 46 22 88 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 45 45 88 22 88 22 88 22 88 22 88 22 88 45 45 45 45 45 45 45 45 27 54 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 ntính 12,59 nt/c 12,5 n% - 0,72 15,82 16 - 0,76 20,15 20 - 0,76 25,33 25 - 1,33 30,9 31,5 1,9 39,8 40 0,4 50,35 50 0,7 63,3 63 - 0,5 80,6 80 - 0,76 101,3 100 - 1,3 123,6 125 1,12 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 55 35 50 40 55 35 50 40 50 40 50 40 50 40 55 35 50 40 55 35 50 40 55 35 38 38 22 54 22 54 30 46 30 46 38 38 22 54 22 54 30 46 30 46 38 38 38 38 22 88 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 66 42 66 42 66 42 66 42 66 42 66 42 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 27 54 156,4 160 2,3 201,4 200 - 0,7 253,2 250 - 1,3 322,4 315 - 2,3 405,3 400 - 1,3 494,4 500 1,1 633 630 - 0,5 795,8 800 0,5 1013,3 1000 -1,3 1273,9 1250 -1,9 1563,8 1600 2,2 1953,3 2000 2,3 + Căn vào bảng kết kiểm nghiệm, trị số vòng quay ta lập đợc đồ thị sai số vòng quay: 2,6 -2,6 + Sau kiểm tra sai số ta thấy n nằm phạm vi cho phép, không cần phải tính lại tỷ số truyền Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Phần B: Thiết kế hộp chạy dao Yêu cầu kỹ thuật đặc tính hộp chạy dao - Số cấp chạy dao phải đủ - Quy luật phân bố lợng chạy dao theo cấp số cộng - Phạm vi điều chỉnh lợng chạy dao Smax - Smin - Tính chất lợng chạy dao liên tục - Độ xác lợng chạy dao yêu cầu xác cao - Độ cứng vững xích động nối liền trục trục kéo + Đặc điểm là: Công suất truyền bớc, tốc độ làm việc chậm phạm vi điều chỉnh tỉ số truyền: i 2,8 i max 2,8 Rmax = i = 0,2 = 14 Sắp xếp bớc ren đợc cắt tạo thành nhóm sở nhóm gấp bội + Theo tiêu chuẩn cần cắt loại ren mặt định tính khác bớc Trong tiêu chuẩn quốc tế quy chuẩn có ren quốc tế ren môđun hệ Anh quy chuẩn có ren Anh ren pít Cần cắt loại ren nên có khả điều chỉnh: - Khả thứ là: tỷ số truyền itt - Khả thứ là: cấu noóctông chủ động bị động + Cơ cấu noóctông chủ động cắt ren quốc tế môđun cấu noóctông bị động cắt ren Anh pit * Ren quốc tế: + Nhóm sở: = - 1,25 - 1,5 - 1,75 - - 2,5 - - 3,5 - - 4,5 - - 5,5 - - - - - 10 - 11 - 12 + Nhóm khuyếch đại: = 14 - 16 - 18 - 20 - 22 - 24 - 28 - 32 - 36 - 40 - 44 - 48 - 56 - 64 - 72 - 80 - 88 - 96 - 112 - 128 - 144 - 160 - 176 - 192 * Ren môđun: + Nhóm sở: m = 0,5 - 1,0 - 1,25 - 1,5 - 1,75 - - 2,25 - 2,5 - + Nhóm khuyếch đại: m = 3,25 - 3,5 - - 4,5 - 5,0 - 5,5 - - 6,5 - - - - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 16 - 18 - 20 - 22 - 24 - 26 - 28 - 32 - 36 - 44 - 48 * Ren Anh: n = - 2,5 - - 3,25 - 3,5 - - 4,5 - - - 6,5 - - 8- - (9,5) - 10 - 11 - 12 - 14 16 - 18 - 20 - 22 - 24 * Ren pit: + Nhóm sở: Dp = 96 - 88 - 72 - 64 - 56 - 48 - 44 - 40 - 36 - 32 - 28 - 24 - 22 - 20 18 - 16 - 14 - 12 - 11 - 10 - - - + Nhóm khuyếch đại: Dp = - - - - - 3.Bảng xếp loại ren Ren quốc tế (mm) - 1,75 2,25 3,5 4,5 Ren môđun m= 0,5 - (mm) - 1,75 2,25 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 1,25 1,5 2,5 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 5,5 10 11 12 - - Ren Anh n= 13 14 16 18 19 20 24 (9,5) 10 11 12 25,4 3,25 3,5 4,5 1,25 1,5 2,5 Ren pit Dp = 56 64 72 80 88 96 - 32 36 40 44 48 - 25,4. 14 16 18 20 (22) 24 - 10 11 12 - Thiết kế nhóm truyền sở Gọi z1, z2, z3, bánh bánh thuộc cấu noóctông ta có: * Để cắt ren quốc tế thì: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 = 3,5 : : 4,5 : : 5,5 : = : : : 10 : 11 : 12 + Số z1, z2, z3, lớn làm tăng kích thớc nhóm truyền nên ngời ta hạn chế giới hạn: 25 < < 60 + Do đó: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 66 * Để cắt ren mô đun: z1: z2 : z3 : z4 : z5 = 1,75 : : 2,25 : 2,5 : + Do số răng: z1: z2 : z3 : z4 : z5 = 28 : 32 : 36 : 40 : 48 = 35 : 40 : 45 : 50 : 60 * Để cắt ren Anh: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 : z7 : z8 = 13 : 14 : 16 : 18 : 19 : 20 : (22) : 24 = 6,5 : : : : (9,5) : 10 : 11 : 12 + Do số răng: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 : z7 : z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48 * Để cắt ren pit: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 = 56 : 64 : 72 : 80 : 88 : 96 + Do số răng: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60 Dấu ( ) mà viết trên: số tởng tợng tiêu chuẩn ngời ta không quy định bớc ren * Vậy để cắt đợc loại ren số cấu noóctông là: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 : z7 : z8 = 26 : 28 : 32 : 38 : 40 : 44 : 48 Đó trị số bánh nhóm sở Có trị số bánh nhóm sở ta tăng hay giảm gấp đôi cắt đợc hết tất bớc ren loại ren quốc tế, mô đun, Anh, pit + Để tránh cho noóctông trở nên cứng vững gối đỡ cách xa số bánh phải nhỏ bánh Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Nhận xét: Căn vào bảng xếp ren ta thấy: cắt ren anh có: n = 19 ren/pit nên noóctông ta thêm bánh z5 = 38 Bánh z5 = 38 không dùng cắt loại ren lại nên ta bỏ bánh z = 38 Nh noóctông lại bánh răng: z1: z2 : z3 : z4 : z5 : z6 : z7 = 26 : 28 : 36 : 40 : 44 : 48 Thiết kế nhóm gấp bội Nhóm gấp bội phải tạo tỷ số truyền với = Với ren quốc tế chọn cột: - - 10 - 11 - 12: làm nhóm sở tỷ số truyền gấp bội là: a Phơng án không gian Phơng án Yếu tố + Tổng số bánh + Tổng số trục + Chiều dài trục + Số bánh chịu mômen xoắn 1 1 : : : 2x2 4x1 8b + 7f 10 8b + 7f Nhận thấy: Phơng án không gian x có số bánh trục nhiều phơng án không gian x nên khó chế tạo hơn, giá thành cao nên ta chọn phơng án không gian x b Phơng án thứ tự: Với phơng án không gian x có hai phơng án thứ tự nhóm1 nhóm PAKG x 2x2 PATT I - II II - I Lợng mở [1] [2] [2] [1] Chọn phơng án tứ tự I - II phơng án dẫn đến biến đổi kết cấu máy nhịp nhàng, cân đối hơn, máy nhỏ gọn (lới kết cấu có hình dẻ quạt) với z = Có lới kết cấu sau: c.Vẽ đồ thị vòng quay Để tránh trùng lặp tỷ số truyền ta chọn tỷ số truyền truyền nhóm gấp bội khác Có đồ thị vòng quay nh sau: chọn i1 = ; i2 = 5 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 5 ; i4 = 16 i3 = * Tính số bánh nhóm gấp bội: + Nhóm 1: f1 + g1 = i2 = f1 + g1 = i1 = Bội số chung nhỏ nhất: K = 63 Emin chủ = z ( f1+ g1 ) 17.7 = = 0,944 < f1 K 2.63 Chọn zmin = 17 E = z = E K = 63 = 63 f1 z 2.63 = = 18 z1 = 63 - 18 = 45 f1 + g f z 4.63 z2 = = = 28 z2 = 63 - 28 = 35 f2 + g2 z1 = + Nhóm 2: f3 + g3 = i4 = f4 + g4 = 21 16 i3 = Bội số chung nhỏ nhất: K = 63 Emin chủ = z ( f 4+ g ) 17.21 = = 1,133 > f K 5.63 Chọn E = z = E K = 63 = 126 Với z = 126 lớn so với hộp chạy dao công suất nhỏ, để truyền nhỏ gọn ta chọn lại zmin = 14 Emin chủ = 14.21 = 0,933 < 5.63 Chọn E = z = E K = 63 = 63 f3. z 5.63 = = 35 z3 = 63 - 35 = 28 f3 + g3 f z 5.63 z4 = = = 15 z4 = 63 - 15 = 48 f4 + g4 21 z3 = + Vì z2 z3 có số (= 35) nên ta dùng chung cặp bánh * Tính tỷ số truyền lại: ibù + Khi cắt ren quốc tế: Phơng trình cắt ren quốc tế: 1VTC ibù ics igb tv = tr Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Khi cắt ren quốc tế cấu noóctông chủ động nên chọn cặp i cs = chuẩn chọn tv 12 mm Qua bảng xếp ren quốc tế có igb = 40 Dựa vào máy 28 25 Chọn icđ = , tr = mm 36 tr ibù = = 40 = 12 ics i gb t v 12 28 2 ib 21 Vì itt = itt = 12 = 25 icd 25 36 + Khi cắt ren Anh có cấu noóctông bị động bánh thay đợc dùng chung nên ta phải tính: icđ = ibù/itt - Phơng trình cắt ren Anh: 1VTC ibù ics igb tv = tr = Chọn ics = 25,4 n 28 ; igb = ; tv = 12 32 Giả sử cắt với n = v/p 25 25 4 ibù = 28 icđ = 28 42 = 1,44 12 12 32 32 50 36 Chọn cặp bánh cố định: icđ = 25 + Khi cắt ren môđun: Phơng trình cắt ren môđun: 1VTC ibù ics igb tv = tr = .m - Khi cắt ren môđun cấu noóctông chủ động chọn: ics = 40/28; igb = 1; icđ = 25/36 Giả sử cắ ren môđun với m = 2,5 2,5 m ibù = i i t = 40 1.12 = 0,45 79 cs gb v 28 0,4579 ib 64 Vậy itt = itt = 25 = = 0,659 icd 97 36 * Kiểm tra sai số bớc ren: + Ren quốc tế: 1VTC itt ibù ics igb tv = tr ; zn = 32; z0 = 36 42 32 25 12 = Sai số tr = 50 36 28 Cắt thử tr = igb = Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 + Ren môđun: Cắt thử m = tr = m = 32 25 64 12 = 3,14187 Sai số tr = 0,00028 36 28 97 25,4 + Ren Anh: Cắt thử tr = với n = 2,5 tr = 10,16 n có igb = Lấy zn = 40 42 36 28 12 = 10,16064 Sai số tr = 0,00064 50 40 25 Kết luận: Qua cắt thử thấy tr < [tr ] = 0,005 Vậy hộp chạy dao đảm bảo yêu cầu độ xác - Khi cắt ren quốc tế: cấu noóctông chủ động = 42/50 - Khi cắt ren môđun: cấu noóctông chủ động - Khi cắt ren Anh: cấu noóctông bị động zn z0 = 36; icđ = 25/28; itt z0 zn icđ = 25/28; itt = 64/97 z0 z0 icđ = 25/28; itt = 42/50 zn - Khi tiện trơn dọc: tận dụng máy T620 có ta tính đợc Sđmin = 0,07 1VCT 60 42 28 25 28 30 37 25 44 id 10 = 0,07 60 50 36 28 56 37 26 28 60 Chơng III Tính toán sức bền chi tiết maý Thiết kế động lực học toàn máy bao gồm phần tính công suất động điện, tính truyền động đai, tính sức bền chi tiết máy cấu đặc biệt Có nhiều cách xác định ché độ cắt kim loại khác nh :chế độ cắt gọt cực đại,chế độ cắt tính toán chế độ cắt gọt thử máy máy vạn thông dụng Để tính động lực học cho toàn máy,ta chọn chế độ cắt gọt theo chế độ thử máy máy T620 Xác định lực cắt lực chạy dao Sơ đồ đặt lực cấu chấp hành Công thức xác định : Pz=C.tx.St Py= C.tx.St Pz= C.tx.St Trong đó: - C: hệ số kể đến ảnh hởng tính chất vật liệu gia công - t: chiều sâu cắt P P Z P PX V Y Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 - S: lợng chạy dao + Thử tải chi tiết có =115; L = 2000; VL thép 45 có HB = 207 ; n = 40v/p; S = 1,4 mm/v ; t = mm Tra bảng II.1 (gt TTTKMC) ta tra đợc hệ số x, y tơng ứng với Px, Py, Pz từ tính đợc lực thành phần: Pz = C tx St = 2000 61 1,40,75 = 15445 N Py = C tx St = 1250 60,9 1,40,75 = 8069 N Pz = C tx St = 650 61,2 1,40,65 = 6945 N + Đối với thử công suất: 70 ; L = 350; thép 45; dao T15K6; n = 400v/p; S = 0,39 mm/v ; t = 5mm Ta có : Pz = C tx St = 2000 51 0,390,75 = 4935 N Py = C tx St = 1250 50,9 0,390,75 = 2626 N Pz = C tx St = 650 51,2 0,390,65 = 2431 N * Tính lực chạy dao theo công thức kinh nghiệm ta có : Q = K Px + f (Pz+G) : K = 1,15 ; f = 0,15 ữ 0,18 lấy f = 0,16 G: trọng lợng phần dịch chuyển, lấy G = 2500 N Theo chế độ thử tải Px = 6945 N ; Pz = 15445 N Vậy : Q = 1,15.6945 + 0,16.(15445 + 2500) = 10858 N * Tính mômen xoắn động cơ: Mômen xoắn động cân với mômen xoắn lực cắt gây mômen xoắn ma sát cặp truyền động : Mxđ/c = io.MPc + Mxms.ik hay Mxđ/c = MPc.io/ Trong : io: tỉ số truyền tổng cộng xích ik: tỉ số truyền từ cặp có Mxms tới trục : hiệu suất xích MPc: mômen xoắn lực cắt gây ra, có MPc=Pz.d/2 - Khi tải : 115 = 888030 Nmm 888030 40 Mxđ/c = = 32663 Nmm 0,75 1440 MPc = 15445 - Khi thử công suất : 70 = 172725 Nmm 172725 400 Mxđ/c = = 63531 Nmm 0,75 1440 MPc = 4935 Tính chọn công suất động * Công suất động dợc tính theo công thức: Nđc = Nc + No + Np : Nc: công suất cắt Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 No: công suất chạy không Np: công suất phụ tiêu hao hiệu suất nguyên nhân ngẫu nhiên sinh + Tính công suất cắt Nc = Pz v : 60.102.9,81 Pz: lực cắt v : vận tốc cắt theo chế độ cắt thử ,ta có Pz = 4935 N; n = 400 v/p; d = 70 d n = 87,96 m/p 1000 4935.87,96 Pz v = 7,23 kW Vậy : N c = = 60.102.9,81 60.102.9,81 v= Thờng Nc chiếm khoảng 70 ữ 80% Nđc nên ta tính gần công suất động theo công thức : N dc = Nc ,với = 0,75 Nđc = 7,23/0,75 = 9,64 kW + Tính công suất chạy không: Theo công thức : No = K m d tb : 10 ( n + K ntc ) Km: hệ số phụ thuộc chất lợng chế tạo chi tiết điều kiện bôi trơn dtb: đờng kính trung bình tất ngõng trục n: tổng số vòng quay trục K1: hệ số tổn thất riêng trục ,lấy K1=1,5 ntc : số vòng quay trục + Tính công suất phụ: Theo công thức : Np = Nđc.ik(1-) đó: k: hiệu suất truyền loại ik : số lợng truyền loại Vậy ta có : Nđc = Nc + No k i k (1 k ) = 9,64 kW , từ ta chọn động nh sau : Nđc=10 kW ; n=1450 v/p + Xác định công suất chạy dao: Tính theo tỷ lệ công suất động NđcS=K.Nđc ,với máy tiện lấy K=0,04 ta tính đợc: NđcS=0,04.9,64=0,39 Kw Tính theo lực chạy dao NđcS = Q.v s 612.10 4. cd 9,81 vs:là tốc độ dao theo chế độ thử tải vs = 1,4.400 mm/p cd:hiệu suất truyền dẫn cấu chạy dao,ta có cd = 0,2 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Lập bảng tính sơ đờng kính trục Công thức tính : nt=nmin n max (v/p) nmin Ntrục=Ndc.i Ta có: br=0,98 ; ô=0,995 ; tc=0,88 MXtính=716.200.Ntrục/nt Trục nmin nmax ntinh MXtinh Ntruc dsb dchon I 1450 1450 1450 10 4959 24,7 25 II 800 800 800 9,87 17696 30,01 30 III 1000 1250 1057 9,6 6505 27,12 30 IV 400 1250 514 9,36 12501 33,8 35 V 100 1250 188 9,08 34591 47,34 50 VI 25 1250 67 8,81 95602 66,44 70 VII 12,5 2000 40 8,6 139985 75,44 80 3.Tính sức bền chi tiết máy a.Tính sức bền cặp bánh 36/36 trục noóctông Trong máy cắt kim loại, việc tính toán động học bánh xác định môđun (m) Tính theo sức bền uốn kiểm tra theo sức bền tiếp xúc *Tính m theo sức bền uốn: mu = 10 1950 kN Z y.[ u ] n Với: N: công suất trục n: số vòng quay nhỏ bánh (bánh nhỏ) (v/p) B = = ữ 10 lấy = m k: hệ số tải trọng, lấy k = 1,3 y: hệ số dạng răng, tra sách Chi tiết máy y = 3,75 Z: số (Z = 36) [u] = F lim K FL K HL Chọn vật liệu thép 45, theo sách Chi tiết máy có: SF Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 F0lim = 1,8 HB = 324 (độ rắn bề mặt sau nhiệt luyện 170 ữ 217 HB, lấy HB = 180) KFL = KHL = 0,8 SF = 1,75 thay vào [u] = 148,1 (N/cm2) Từ thay vào công thức tính môđun theo uốn: mu = 10 1950 1,3.6,77 1,77 theo tiêu chuẩn lấy m = 36.6.3,75.148,1 126 * Kiểm nghiệm theo sức bền tiếp xúc: Theo sách Chi tiết máy có công thức: tx = ZM ZH Z 2.T1 K H (i + 1) ( B.i.d 21 ) Tra bảng có ZM = 274 (MPa1/3) 1,7639 sin 2.20 1 = 1,88 3,2. Z + Z = 1,88 3,2 36 = 1,702 1 Z = = 0,766 1,702 ZH = = sin Mômen xoắn T1 = 1714,5 (Nm) KH = 1,15 KH = 1,13 KH = KH KH KHV = 1,3 KHV = Tỉ số truyền i = Chiều rộng bánh B = m = = 12 d1 = m (Z + Z) = 72 Thay vào công thức đợc: tx = 140,152 (N/cm2) 1,05.10 (i 1) K N [tx ] đợc tính theo công thức [tx] = Ai B.n m A: khoảng cách trục A=d1 = (Z + Z) = 72 mm Các giá trị khác nh Thay vào công thức [tx ] = 795,1 (N/cm2) Do đó: tx < [tx] nên cặp bánh đủ bền b Tính trục chính: * Xác định đờng tính trục: d = 58 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Ta thấy lực tác dụng lên trục qua cặp bánh 35/70 lực vòng: M x 145874.2 2.145874 = = = 2083,9( N ) d m.Z 2.70 Qt = + Lực hớng tâm: Qr = 2083,9 tg200 = 758,48 (N) + Lực tổng hợp: Q = Pt + Pr2 = 2083,9 + 758,48 = 2217,6( N ) Đối với lực cắt chi tiết đợc tính phần trớc Căn vào máy T620 có Ta chọn chiều dài trục vị trí bảng xếp nh máy T620 *Xác định phản lực: + MA (Fz) = Qr 0,47 - RBz 0,64 + Pz 1,095 = RBz = Qr 0,47 + Pz 1,095 758,48.0,47 + 6945.1,095 = = 12439,5( N ) 0,64 0,64 Fz = Qr + RAz - RBz + Pz = RAz = - Qr - Pz + RBz = -758,48 - 6945 + 5049,1 = -2655 (N) RAz theo chiều hình vẽ MA (Fx) = Qt 0,47 - RBx 0,64 + Px 1,095 = RBx = Qt 0,47 + Px 1,095 2083,9.0,47 + 15444.1,095 = = 24893( N ) 0,64 0,64 Vậy RBx ngợc chiều hình vẽ Fx = Qt - RAx + RBx - Px = RAx = 2083,9 + 24893 - 15444 = 11533 (N) Từ phản lực ta vẽ đợc biểu đồ mômen trục (ở trang bên) Căn vào biểu đồ mômen ta thấy vị trí đặt bánh mômen lớn Do ta tính đờng kính cho trục vị trí [ K (1 + C1 ).M u ] + + K C .M x t n d = 2,17 ( ) Trong = d0/d = 1/2 (Theo 1K62) C2 = = 0,5 (gia công thô) K = K = -1 = 0,4 = 0,4 60 107 = 24 107 (N/m2) Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 = 36 107 (N/m2) -1/ = 0,8 n = M u max 5420,5 = = 3613,67( Nm) + C1 + 0,5 M 1692 = 1128( Nm) Mx = x max = + C + 0,5 Mu = Thay vào công thức ta có: [ 2.1,5.3613,67] + [ ( 0,8 + 1).1128] d = 2,17 =0,10006 (m) = 100,06 (mm) 24.10 Để tiêu chuẩn hoá chọn ổ, tăng độ cứng vững ta chọn: d = 100 (mm) * Tính độ võng: y= 3EJ b2 M p a.l 0,3 = [ y ] ( ) P a a + l , P a b l l Trong đó: E = 2.104 (Kg/cm2) J = 0,05 d4 (1-4) = 0,5 0,72 (1-0,344) = 2,4 10-2 D : Đờng kính vị trí nhỏ D = 70 (mm) Thay số: 3.2.10 2,4.10 = 0,22 < [ y ] y= ( ) 45,5 4935.45,5.109,5 0,5.21964.47 64 47 64 64.45,5.673,6 Vậy trục đảm bảo đủ bền * Tính góc xoay: 2 = 3EJ P1 l1 l 0,5.P1 P2 l ( l a ) M l = 3.2.10 2,4.10 a ( ) 47 2 4935.64.45,5 0,5.21964 64 64 47 6376.64 = 0,00064 < [] = 0,001 * Chọn ổ: Theo bảng P28 (GOST) Căn vào vòng bi đỡ ổ trục ta chọn nh sau: - ổ trớc: Bi đỡ trụ 2220A có D =180 d =100 B =34 C =135 - ổ sau: Bi đỡ chặn 46215A có: D =135 d =75 B =20 C =61,5 Co =111 Co =54,8 c Tính trục trung gian: Tính trục XIV trục trung gian nhóm gấp bội bánh cố định Z1 = 15, Z2 = 35, Z3 = 45 trực tâm cho bánh Z = 28 quay lồng không + Tính sơ chiều dài trục : Chiều rộng bánh b = 25 mm Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Khe hở f1 = ( ữ ) mm Lấy f1 = Miếng gạt f2 = (8 ữ 12) mm Lấy f2 = 11 Rãnh thoát dao f3 = (4 ữ 6) mm Lấy f3 = 11 L = 8b + 7.f1 + f2 + 2.f3 =8.25 + 7.2 + 2.6 = 237 mm +Tính ngoại lực tác dụng lên trục chi tiết trục - Công suất trục : N = 6.31 (kW) - Số vòng quay trục: n1 = 118,5 (v/p) - Mô men xoắn trục: Mxt =3380,8 (Nm) Tính cho igb = động 15 18 = bánh Z = 45 bị động, bánh Z = 15 chủ 48 45 Lực tác dụng: P1 = M x 2.3380,8 = = 75,1 (N) d cs1 2.45 Pr1 = p1 tg = 75,1 tg200 = 27,3 (N) P2 = M x 2.3380,8 = = 225,4 d cs 2.15 PF2 = P2 tg = 82 + Tính phản lực gối tựa: - Trong mặt phẳng XOZ: mA = P1 148 + P2 (148 + 48) - BY 237 = BY = 223,3 (N) Y = P1 + P2 - BY - AY = AY = 105,5 (N) Chọn mặt cắt ngang nguy hiểm C Muo = 15614 + 9945,6 18512,5 ( Nm) Mtd = M u2 + 0,75.M x2 = 18512,5 + 0,75.33812 18742,6 (Nm) Theo chi tiết máy lấy: [] = 63 dsb = M td 14,38 0,1[ ] Các biểu đồ mômen uốn xoắn: [...]... toàn trong hộp xe dao: dùng để bảo đảm khi làm việc quá tải Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó tự động ngắt xích truyền động khi quá tải 1 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Chơng II: Thiết kế máy mới Phần A: Thiết kế hộp tốc độ I .Thiết lập chuỗi số vòng quay Máy tiện ren vít vạn năng T620; z = 23; nmin = 12,5 v/p, nmax = 2000 v/p 1.Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp nhân:... do 2 gối đỡ cách xa nhau số bánh răng của bộ này phải nhỏ hơn 8 bánh răng 1 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Nhận xét: Căn cứ vào 4 bảng xếp ren trên ta thấy: chỉ vì cắt ren anh có: n = 19 ren/ pit nên bộ noóctông của ta thêm bánh răng z5 = 38 Bánh răng z5 = 38 không dùng khi cắt 3 loại ren còn lại nên ta bỏ bánh răng z 5 = 38 Nh vậy bộ noóctông chỉ còn lại 7 bánh răng: z1: z2 : z3 : z4 :... maý Thiết kế động lực học toàn máy bao gồm các phần tính công suất động cơ điện, tính truyền động đai, tính sức bền của chi tiết máy và các cơ cấu đặc biệt Có nhiều cách xác định ché độ cắt kim loại khác nhau nh :chế độ cắt gọt cực đại,chế độ cắt tính toán và chế độ cắt gọt thử máy của các máy vạn năng thông dụng Để tính động lực học cho toàn máy, ta chọn chế độ cắt gọt theo chế độ thử máy của máy T620. .. 2,25 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 1,25 1,5 2,5 3 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 5 5,5 6 10 11 12 - - Ren Anh n= 13 14 16 18 19 20 24 7 8 9 (9,5) 10 11 12 25,4 tp 3,25 3,5 4 4,5 5 6 1,25 1,5 2,5 3 Ren pit Dp = 2 3 56 64 72 80 88 96 - 2 32 36 40 44 48 - 25,4. tp 14 16 18 20 (22) 24 - 7 8 9 10 11 12 - 4 Thiết kế nhóm truyền cơ sở Gọi z1, z2, z3, là bánh răng của bộ bánh răng thuộc cơ cấu noóctông ta có: * Để cắt ren. .. răng bằng nhau (= 35) nên ta dùng chung cặp bánh răng này * Tính các tỷ số truyền còn lại: ibù + Khi cắt ren quốc tế: Phơng trình cắt ren quốc tế: 1VTC ibù ics igb tv = tr 1 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Khi cắt ren quốc tế cơ cấu noóctông chủ động nên chọn cặp i cs = chuẩn chọn tv bằng 12 mm Qua bảng xếp ren quốc tế có igb = 40 Dựa vào máy 28 1 25 Chọn icđ = , tr = 5 mm 2 36 5... trục nhiều hơn phơng án không gian 2 x 2 nên khó chế tạo hơn, giá thành cao hơn nên ta chọn phơng án không gian 2 x 2 b Phơng án thứ tự: Với phơng án không gian 2 x 2 có hai phơng án thứ tự nhóm1 nhóm 2 PAKG 2 x 2 2x2 PATT I - II II - I Lợng mở [1] [2] [2] [1] Chọn phơng án tứ tự I - II vì phơng án này dẫn đến sự biến đổi các kết cấu máy nhịp nhàng, cân đối hơn, máy nhỏ gọn hơn (lới kết cấu có hình dẻ... Rmax = i = 0,2 = 14 min 2 Sắp xếp bớc ren đợc cắt tạo thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội + Theo tiêu chuẩn cần cắt 4 loại ren về mặt định tính khác nhau về bớc Trong tiêu chuẩn quốc tế quy chuẩn có ren quốc tế và ren môđun còn hệ Anh quy chuẩn có ren Anh và ren pít Cần cắt 4 loại ren nên có 4 khả năng điều chỉnh: - Khả năng thứ 1 là: 2 tỷ số truyền của itt - Khả năng thứ 2 là: cơ cấu noóctông chủ động... nhờ sự truyền chuyển động từ trục vít - bánh vít (28) qua 44 (bánh răng 60 lồng không) đờng li hợp truyền chuyển động vào 60 14 trục qua cặp bánh răng tới bánh răng - thanh răng (có 10 răng) m = 3 xe dao 66 cặp bánh răng chạy dọc hớng vào mâm cặp (chạy thuận) Muốn đảo chiều chuyển động, ta cho đờng truyền nối từ trục XVII qua bánh răng 60 qua bánh răng đệm 38 tới bánh răng 14 60 trên trục XVII, đóng.. .Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 Cắt ren khuyếch đại: Xích cắt ren khuyếch đại sẽ khuyếch đại bớc ren tiêu chuẩn (thờng lấy là 12) lên 2, 8, 16 lần Do đó đờng truyền sẽ không đi nh bình thờng mà đi vòng từ trục VII - VI - V - IV - VIII và thực hiện tiếp xích cắt ren tiêu chuẩn Cắt ren chính xác: nên đờng truyền phải ngắn nhất để đảm... 1000 1250 1600 200 Đồ áN THIếT Kế MáY K42 NGUYễNKIÊN ĐịNH CTM6 II Số nhóm truyền tối thiểu n max 1 = m m: số nhóm truyền tối thiểu nmin 4 n lg dc với m = nmin = 3,43 lg 4 * Vậy ta chọn phơng án có số nhóm truyền là 4 Đặc tính của nhóm là phản ánh sự chênh lệch tỷ số truyền có quá lớn hay không + Ta có các phơng án không gian (PAKG): Với máy có 24 cấp tốc độ ta sẽ chọn một phơng án không gian tốt