Đang tải... (xem toàn văn)
ë phÇn ®Çu ta ®· biÕt ®Ó t¹o ra 24 tèc ®é ngêi thiÕt kÕ ®· chän ph¬ng ¸n kh«ng gian 2x3x2x2. VÒ mÆt lý thuyÕt, nÕu PAKG : 2x 3 x 2 x 2 PATT : I II III IV Th× lîng më 1 2 6 12 Nhng do ë nhãm truyÒn 212 cã 12 = 1,2612 = 16>9 Do vËy ngêi ta ®· gi¶m lîng më ë nhãm truyÒn 212 tõ 12 xuèng 6 ®Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. xmax < 9 §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn nµy ®¸ng ra ta chØ cÇn gi¶m lîng më ë nhãm 212 tõ 12 xuèng 9 tøc lµ 1,269 = 8 kÝch thíc hép tèc ®é qu¸ lín. V× vËy b¾t buéc tû sè truyÒn tõ trôc II ®Õn trôc III b¾t buéc ph¶i gi¶m tèc ®Ó b¸nh r¨ng trªn trôc III nhá gän > hép tèc ®é sÏ nhá gän. 2. Hép ch¹y dao. a) XÝch ch¹y dao ®Ó c¾t ren vµ tiÖn tr¬n. XÝch c¾t ren c¾t ®îc c¸c lo¹i ren QT, ren Anh, ren Modun, ren Pit, KhuyÕch ®¹i, ChÝnh x¸c vµ ren mÆt ®Çu. §Ó c¾t ®îc 4 lo¹i ren nªn xÝch ch¹y dao cã 4 kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh do 2 cÆp b¸nh r¨nh 6497; 4250. c¬ cÊu Nort«ng gi÷a trôc X0 XI XII cã 2 ®êng truyÒn. §êng truyÒn 1 cã c¬ cÊu Nortong chñ ®éng. CHuyÓn ®éng tõ trôc X qua ly hîp M2 tíi trôc XII quay khèi b¸nh r¨ng h×nh th¸p xuèng trôc XI qua ly hîp M3 tíi trôc XIII XIV XV VÝt me. §êng truyÒn II c¬ cÊu nortong bÞ ®éng chuyÓn ®éng tõ trôc X kh«ng qua ly hîp M2, qua b¸nh r¨ng 2835 tíi trôc X1 qua 2825, 2836 ®Õn khèi b¸nh r¨ng h×nh th¸p ... Trong mèi quan hÖ ren ®Ó c¾t ®îc nhiÒu nhÊt c¸c bíc ren tiªu chuÈn mµ sè b¸nh r¨ng trong xÝch c¾t ren l¹i Ýt nhÊt th× ngêi ta ®· x¾p xÕp bíc ren trong mçi lo¹i ren theo hµng vµ cét. §Ó c¾t hÕt c¸c bíc ren trªn 1 cét ngêi ta dïng khèi b¸nh r¨ng h×nh th¸p, sÏ c¾t ®îc 7 bíc ren gäi lµ 7 bíc ren c¬ së. §Ó c¾t ®îc c¸c bíc ren trªn 1 hµng ngêi ta dïng hai khèi b¸nh r¨ng di trît hhai bËc truyÒn gi÷a trôc XIII XVI XV cã 4 tû sè truyÒn kh¸c nhau gäi lµ 4 tû sè truyÒn gÊp béi. Nh vËy trong mçi lo¹i ren ta cã thÓ c¾t ®îc 7x4 = 28 bíc ren kh¸c nhau. Ta thÊy r»ng ë hép dao t©m trôc nhãm gÊp béi trïng víi t©m c¸c trôc nhãm c¬ së. ngêi thiÕt kÕ ®· cè t×nh trïng nh vËy ®Ó n©ng cao tÝnh c«ng nghÖ (dÔ gia c«ng) hép ch¹y dao. Ph¬ng ¸n thø tù, kh«ng gian cña nhãm gÊp béi : PAKG 2x2 Ta thÊy r»ng ph¬ng ¸n nµy sÏ chia ®Òu sè bíc r¨ng trªn c¸c trôc chÝnh tËp trung qu¸ nhiÒu bíc r¨ng lµ 1 trôc g©y cho trôc yÕu. c¬ cÊu sÏ kÐm cøng v÷ng nh ph¬ng ¸n 4x1 ®ång thêi sè bíc r¨ng sÏ Ýt nhÊt. Ph¬ng ¸n thø tù. Nhãm truyÒn I tõ trôc XIII ®Õn XIV cã 2 tû sè truyÒn : Lîng më gi÷a 2 tia X = X2 X1 = 0,32 (1,32) = 1 Nhãm truyÒn 2 tõ trôc XIV > XV cã 2 tû sè truyÒn. Lîng më gi÷a 2 tia X = X4 X3 = 0,32 (1,68) = 2 Nhãm CÆp B¸nh R¨ng §é Xiªn C¸c Tia Lîng më X 1 i1=1845 i2=2835 X1=1,32 X2=0,32 1 2 i3=1548 i4=3518 X3=1,68 X4=0,32 2 PAKG : 2 x 2 PATT I II Lîng më : 1 2 Líi kÕt cÊu: ®å thÞ vßng quay : • C¾t ren khuyÕch ®¹i: XÝch c¾t ren khuyÕch ®¹i sÏ khuyÕch ®¹i bíc ren tiªu chuÈn (thêng lÊy lµ 12) lªn 2, 8, 16 lÇn. Do ®ã ®êng truyÒn sÏ kh«ng ®i nh b×nh thêng mµ ®i vßng tõ trôc VII VI V IV VIII vµ thùc hiÖn tiÕp xÝch c¾t ren tiªu chuÈn. • C¾t ren chÝnh x¸c: nªn ®êng truyÒn ph¶i ng¾n nhÊt ®Ó ®¶m b¶o sai sè lµ nhá nhÊt. V× vËy ®êng truyÒn ®i tõ trôc VII VIII IX ®Õn bé b¸nh r¨ng thay thÕ Li hîp M2 ra trôc vÝt me (kh«ng qua c¬ cÊu noãct«ng vµ igb). Muèn c¾t ren cã ®é chÝnh x¸c kh¸c nhau th× ta thay ®æi tØ sè truyÒn trªn c¸c trôc IX, X. • TiÖn ren mÆt ®Çu dÓ lµm ®êng xo¾n acsimet (trªn m©m cÆp ba vÊu).Dao c¾t ren tiÖn ngang vµo t©m chi tiÕt. XÝch kh«ng nèi qua trôc vÝt me mµ nèi tõ trôc XV qua cÆp BR 2856 (kh«ng qua li hîp siªu viÖt ) xuèng trôc tr¬n ®i theo ®êng tiÖn tr¬n trong hép xe dao tíi trôc vÝt me ngang tx=5mm. • XÝch tiÖn tr¬n: TruyÒn ®éng gièng xÝch tiÖn ren nhng ®Õn trôc XV th× kh«ng ra trôc vÝt me mµ qua li hîp siªu viÖt xuèng trôc tr¬n XVI ®Õn b¸nh r¨ng . ®Õn trôc vÝt cã k = 6, z = 28 lµm trôc vÝt quay trßn. TruyÒn ®éng b¾t ®Çu chia lµm 2 ng¶, nöa bªn tr¸i trôc vÝt dïng ®Ó ch¹y dao däc cßn nöa bªn ph¶i ®Ó ch¹y dao ngang. + Ch¹y dao däc: Thùc hiÖn nhê sù truyÒn chuyÓn ®éng tõ trôc vÝt b¸nh vÝt (28) qua cÆp b¸nh r¨ng (b¸nh r¨ng 60 lång kh«ng) ®êng li hîp truyÒn chuyÓn ®éng vµo trôc qua cÆp b¸nh r¨ng tíi b¸nh r¨ng thanh r¨ng (cã 10 r¨ng) m = 3 xe dao ch¹y däc híng vµo m©m cÆp (ch¹y thuËn). Muèn ®¶o chiÒu chuyÓn ®éng, ta cho ®êng truyÒn nèi tõ trôc XVII qua b¸nh r¨ng 60 qua b¸nh r¨ng ®Öm 38 tíi b¸nh r¨ng 60 trªn trôc XVII, ®ãng li hîp chuyÓn ®éng truyÒn qua cÆp b¸nh r¨ng tíi bé truyÒn b¸nh r¨ng thanh r¨ng nh trêng hîp tiÕn däc. + Ch¹y dao ngang: §êng truyÒn gièng nh ch¹y dao däc truyÒn theo nöa bªn ph¶i hép xe dao tíi vÝt me ngang tx = 5 mm. + Ch¹y dao nhanh: ®Ó gi¶m thêi gian chÕt dÉn ®Õn cÇn ch¹y dao tiÕn nhanh vµo chi tiÕt gia c«ng, muèn vËy ngêi ta l¾p ®éng c¬ cã chØ sè: N = 1 kW, n = 1410 vp. §éng c¬ nµy truyÒn chuyÓn ®éng qua bé truyÒn ®ai tíi trôc XVI lµm dao tiÕn vµo chi tiÕt gia c«ng. c. Mét sè c¬ cÊu ®Æc biÖt: C¬ cÊu li hîp siªu viÖt: dïng trong trêng hîp m¸y cÇu chuyÓn ®éng ch¹y nhanh, ®Ó tr¸nh chuyÓn ®éng do hai ®éng c¬ truyÒn ®Õn trôc tr¬n ngîc chiÒu nhau cã thÓ lµm g·y trôc. C¬ cÊu ®ai èc më ®«i: VÝt me truyÒn ®éng cho hai m¸ ®ai èc më ®«i tíi hép xe dao. Khi quay tay quay lµm ®Üa quay, hai chèt g¾n cøng víi hai m¸ sÏ trît. Theo r·nh ®Õn ¨n khíp víi vÝt me. C¬ cÊu an toµn trong hép xe dao: dïng ®Ó b¶o ®¶m khi lµm viÖc qu¸ t¶i. C¬ cÊu nµy ®Æt trong xÝch ch¹y dao tiÖn tr¬n, nã tù ®éng ng¾t xÝch truyÒn ®éng khi qu¸ t¶i. Ch¬ng II: ThiÕt kÕ m¸y míi PhÇn A: ThiÕt kÕ hép tèc ®é I.ThiÕt lËp chuçi sè vßng quay M¸y tiÖn ren vÝt v¹n n¨ng T620; z = 23; nmin = 11 vp, nmax = 1800 vp 1.Chuçi sè vßng quay tu©n theo quy luËt cÊp nh©n: Céng béi: = = = 1,259 LÊy theo tiªu chuÈn: = 1,26 t¬ng ®¬ng víi tæn hao n¨ng suÊt cña m¸y lµ 20%. n1 = nmin = 12,5 vp n2 = n1. n3 = n2. = n1. 2 ........................ n23 = n22. = n1. 22 + C«ng thøc tÝnh tèc ®é c¾t: V = mp Trong ®ã: d: ®êng kÝnh chi tiÕt gia c«ng (mm) n: sè vßng quay trôc chÝnh (vp) + Chuçi vßng quay tu©n theo quy luËt cÊp nh©n v× nã ®¸p øng ®îc chuyÓn ®éng t¹o h×nh phøc t¹p (ph©n cÊp) v×: ph©n cÊp cã tû sè truyÒn cøng vµ ph©n cÊp theo quy luËt cÊp nh©n lµ t¬ng ®èi tèt nhÊt vµ hîp lÝ h¬n c¶. Ngêi ta chøng minh r»ng tû sè truyÒn ë trôc cuèi cïng ph©n theo quy luËt cÊp nh©n th× tû sè truyÒn trong tõng nhãm truyÒn còng ph©n theo quy luËt cÊp nh©n. Hay chän cÊp nh©n th× ( Vmax = h»ng) max cè ®Þnh trong mét kho¶ng tèc ®é kh¸c nhau dÔ ®Þnh møc lao ®éng. + Cßn hÖ thèng truyÒn ®éng v« cÊp th× bé truyÒn bÞ trît vµ cÊp sè céng th× tæn thÊt n¨ng suÊt ë c¸c kho¶ng kh¸c nhau lµ kh¸c nhau. 2. TÝnh sè h¹ng cña chuçi + Ph¹m vi ®iÒu chØnh: Rn = = = 160 + Céng béi: = 1,26 + Sè cÊp tèc ®é: z = 23
Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 Chiều cao tâm máy (mm) Khoảng cách mũi tâm (mm) Đờng kính vật gia công Dmax (mm) Số cấp tốc độ (=) Số vòng quay: nmin ữ nmax (v/p) Lợng chạy dao dọc (mm) Lợng chạy dao dọc ngang (mm) Công suất động (kW) Lực chạy dao lớn Py max (N) Py (N) Khả cắt ren Ren quốc tế (tp) Ren mõ dun (m) Ren anh (n) Ren pite (Dp) Loại máy T620 200 1A62 200 T616 140 710/1000/ 1400 400 1000/150 400 750 24 12,5 ữ 2000 0.07 ữ 4,16 0,035 ữ 2.08 10 24 11,5 ữ 1200 0,082 ữ 1,59 0,027 ữ 0,52 12 44 ữ 1980 3530 5400 3430 5400 3000 8100 ữ 1,92 0,5 ữ 48 24 ữ 96 ữ 0,5 ữ 0,5 ữ 38 ữ ữ 192 0,5 ữ 48 24 ữ 320 0,06 ữ 3,34 0,041 ữ 247 4,5 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 Phân tích máy T620 để tham khảo Hộp tốc độ a Xích tốc độ - 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 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 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 29 47 56 34 22 88 V 22 88 VI 27 54 45 45 nđc(1450 v/p) 145 II 260 21 55 III IV 45 45 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 22 88 IV V 22 88 VI 22 88 22 22 88 88 22 49 88 49 60 22 60 88 60 49 60 49 1 16 = = = = Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 ngời 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 1,26 = 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 12 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 1,25 1,5 2,25 2,5 4,5 5,5 NGUYễN Xuân mạnh 10 11 12 - Ren Anh 13 14 16 18 19 20 24 1,25 1,5 2,25 2,5 Ren pit 25,4 n = 3,25 3,5 4,5 (9,5) 10 11 12 0,5 - 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: 34 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 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 z5 = 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: 1 1 : : : a Phơng án không gian Phơng án Yếu tố + Tổng số bánh + Tổng số trục + Chiều dài trục + Số bánh chịu mômen xoắn 35 2x2 4x1 8b + 7f 10 8b + 7f Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 2x2 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: ; i2 = 5 i3 = ; i4 = chọn i1 = 5 16 * Tính số bánh nhóm gấp bội: + Nhóm 1: f1 + g1 = i2 = f1 + g1 = i1 = Bội số chung nhỏ nhất: K = 63 36 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 Emin chủ = NGUYễN Xuân mạnh 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 f z 4.63 z2 = f + g = = 28 z2 = 63 - 28 = 35 2 z1 = f + g = 1 + 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 f z 5.63 z4 = f + g = = 15 z4 = 63 - 15 = 48 21 4 z3 = f + g = 3 + 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 Khi cắt ren quốc tế cấu noóctông chủ động nên chọn cặp i cs 40 Dựa vào máy chuẩn chọn tv 12 mm 28 25 Qua bảng xếp ren quốc tế có igb = Chọn icđ = , tr = mm 36 = 37 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh tr ibù = i i t = 40 12 = 12 cs gb v 28 2 ib 21 12 Vì itt = itt = 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 ibù = 28 41 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 = i itt = 25 = = 0,659 97 cd 36 * Kiểm tra sai số bớc ren: + Ren quốc tế: 1VTC itt ibù ics igb tv = tr Cắt thử tr = igb = 1 ; zn = 32; z0 = 36 42 32 25 12 = Sai số tr = 50 36 28 + Ren môđun: Cắt thử m = tr = m = 38 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 có igb = NGUYễN Xuân mạnh 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 Lấy zn = 40 42 50 36 28 12 = 10,16064 Sai số tr = 0,00064 40 25 Kết luận: Qua cắt thử thấy tr < [tr ] = 0,005 Vậy hộp chạy dao đảm bảo yêu cầu độ xác zn - Khi cắt ren quốc tế: cấu noóctông chủ động z z0 = 36; icđ = 25/28; itt = 42/50 zn - Khi cắt ren môđun: cấu noóctông chủ động z icđ = 25/28; itt = 64/97 z0 - Khi cắt ren Anh: cấu noóctông bị động z icđ = n 25/28; itt = 42/50 - 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 60 50 36 28 56 37 26 28 60 = 0,07 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 39 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 - 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 P P Z P PX Y V 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: 40 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 = 0,75 1440 = 63531 Nmm MPc = 4935 Tính chọn công suất động * Công suất động dợc tính theo công thức: Nđc = Nc + No + Np : Nc: công suất cắt No: công suất chạy không Np: công suất phụ tiêu hao hiệu suất nguyên nhân ngẫu nhiên sinh Nc = + Tính công suất cắt Pz v : 60.102.9,81 Pz: lực cắt v : vận tốc cắt theo chế độ cắt thử ,ta có P z = 4935 N; n = 400 v/p; d = 70 d n = 87,96 m/p 1000 4935.87,96 Pz v Vậy : N c = = 60.102.9,81 = 7,23 kW 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 = Nđc = 7,23/0,75 = 9,64 kW 41 Nc ,với = 0,75 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh + 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 : Nc + No Nđc = k i (1 ) = 9,64 kW , từ ta chọn động nh k k 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 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 42 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 13998 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 SF có: 43 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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. + = 1,88 3,2 = 1,702 36 Z Z 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) [tx ] đợc tính theo công thức [tx] = 1,05.10 (i 1) K N Ai A: khoảng cách trục A=d1 = B.n m (Z + Z) = 72 mm 44 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 Ta thấy lực tác dụng lên trục qua cặp bánh 35/70 lực vòng: Qt = M x 145874.2 2.145874 = = = 2083,9( N ) d m.Z 2.70 + 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 = 45 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN Xuân mạnh 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 2 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) = 36 107 (N/m2) -1/ = 0,8 n = M 5420,5 M x max 1692 u max Mu = + C = + 0,5 = 3613,67( Nm) Mx = + C = + 0,5 = 1128( Nm) Thay vào công thức ta có: [ 2.1,5.3613,67] + [ ( 0,8 + 1).1128] d = 2,17 24.10 =0,10006 (m) = 100,06 (mm) 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: 46 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 3.2.10 2,4.10 = 0,22 < [ y ] y= NGUYễN Xuân mạnh ( ) 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: a 2 P1 l1 l 0,5.P1 P2 l a M l l2 47 4935.64.45,5 0,5.21964 64 47 6376.64 = 64 3.2.10 2,4.10 = ( 3EJ ) ( ) = 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 Co =111 - ổ sau: Bi đỡ chặn 46215A có: D =135 d =75 B =20 C =61,5 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 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 = 15 18 = bánh Z = 45 bị động, bánh 48 45 Z = 15 chủ động Lực tác dụng: 2M x 2.3380,8 P1 = d = 2.45 = 75,1 (N) cs1 Pr1 = p1 tg = 75,1 tg200 = 27,3 (N) 47 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 2M x NGUYễN Xuân mạnh 2.3380,8 P2 = d = 2.15 = 225,4 cs 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: 48 ... Chạy dao ngang: Đờng truyền giống nh chạy dao dọc truyền theo nửa bên phải hộp xe dao tới vít me ngang tx = mm + Chạy dao nhanh: để giảm thời gian chết dẫn đến cần chạy dao tiến nhanh vào chi tiết... không gian (PAKG): Với máy có 24 cấp tốc độ ta chọn phơng án không gian tốt có nhiều phơng án không gian khác nhau: z = 24 x = 12 x = x x = x x = =3x2x2x2=2x3x2x2 =2x2x3x2=2x2x2x3 + Dựa vào số... 3x2x2x2 2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2 x2 Số bánh Các sở đặc biệt dùng hộp gồm có: li hợp ma sát, phanh Lập bảng so sánh phơng án không gian đợc bố trí khác nhau: 19 Đồ áN THIếT Kế MáY CTM5 K43 NGUYễN