Đề tài Đồ án thiết kế máy công cụ

tích trên ta có bảng so sánh phương án bố trí không gian: Yếu tố so sánh Phương án 3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3 Tổng số bánh răng Sz 18 18 18 18 Tổng số trục Str 5 5 5 5 Chiều dài L 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f Số bánh răng Mmax 2 2 2 3 Cơ cấu đặc biệt LHMS LHMS LHMS LHMS Kết luận: Từ phương án của máy hiện có và bảng so sánh các phương án khảo sát trên ta thấy: nên chọn phương án không gian 2x3x2x2 vì: + Theo lí thuyết thì TST phải đảm bảo giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối (tức là PAKG 3 x 2 x 2 x 2 là đúng nhất). Nhưng do yêu cầu về kết cấu dẫn đến phải bố trí trên trục II (với tốc độ hợp lí nên là 800 v/p) 1 bộ li hợp ma sát nhiều đĩa và 1 bộ bánh răng đảo chiều, vì vậy để tránh cho kết cấu cồng kềnh (trục II dài ra để chứa thêm bánh răng) nên ta chọn phương án 2x3x2x2 là hợp lí. Do đó, cũng như máy mẫu, từ trục II đến trục III ta phải tăng tốc vì: ta dùng bánh răng trên trục II làm vỏ li hợp ma sát dẫn đến kích thước 2 bánh răng đó khá lớn, nếu tiếp tục giảm tốc sẽ dẫn đến kích thước bộ truyền rất lớn, vì vậy ta phải tăng tốc ở đoạn này. + Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2. + Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất Mmax trên trục chính là ít nhất. Do đó, để đảm bảo yêu cầu về kết cấu cũng như TST ta ưu tiên chọn PAKG là 2x3x2x2. Chọn phương án thứ tự: Số PATT: q = m! m là số nhóm truyền. Suy ra q = 4! = 24 phương án. Để chọn PATT hợp lí nhất ta lập bảng để so sánh tìm phương án tối ưu nhất. Bảng so sánh các PATT: TT Nhóm 1 TT Nhóm 2 TT Nhóm 3 TT Nhóm 4 1 2 x 3 x 2 x 2 I II III IV [1] [2] [6] [12] 7 2 x 3 x 2 x 2 II I III IV [3] [1] [6] [12] 13 2 x 3 x 2 x 2 III I II IV [6] [1] [3] [12] 19 2 x 3 x 2 x 2 IV I II III [12] [1] [3] [6] 2 2 x 3 x 2 x 2 I III II IV [1] [4] [2] [12] 8 2 x 3 x 2 x 2 II III I IV [2] [4] [1] [12] 14 2 x 3 x 2 x 2 III II I IV [6] [2] [1] [12] 20 2 x 3 x 2 x 2 IV II I III [12] [2] [1] [6] 3 2 x 3 x 2 x 2 I IV II III [1] [8] [2] [4] 9 2 x 3 x 2 x 2 II III IV I [2] [4] [12] [1] 15 2 x 3 x 2 x 2 III IV I II [4] [8] [1] [2] 21 2 x 3 x 2 x 2 IV III I II [12] [4] [1] [2] 4 2 x 3 x 2 x 2 I II IV III [1] [2] [12] [6] 10 2 x 3 x 2 x 2 II I IV III [3] [1] [12] [6] 16 2 x 3 x 2 x 2 III I IV II [6] [1] [12] [3] 22 2 x 3 x 2 x 2 IV I III II [12] [1] [6] [3] 5 2 x 3 x 2 x 2 I III IV II [1] [4] [12] [2] 11 2 x 3 x 2 x 2 II IV III I [2] [8] [4] [1] 17 2 x 3 x 2 x 2 III II IV I [6] [2] [12] [1] 23 2 x 3 x 2 x 2 IV II III I [12] [2] [6] [1] 6 2 x 3 x 2 x 2 I IV III II [1] [8] [4] [2] 12 2 x 3 x 2 x 2 II IV I III [2] [8] [1] [4] 18 2 x 3 x 2 x 2 III IV II I [4] [8] [2] [1] 24 2 x 3 x 2 x 2 IV III II I [12] [4] [2] [1] Nhận xét: Qua bảng trên ta thấy các phương án đều có jXmax > 8 do đó không thoả mãn điều kiện jXmax 8. Vì vậy, để chọn phương án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian hoặc tách ra làm hai đường truyền. Ta nhận thấy, máy hiện có đã sử dụng PATT rất chuẩn, do quy luật phân bố TST các nhóm đầu có chênh lệch nhỏ (phân bố hình rẻ quạt) dẫn đến kích thước bộ truyền nhỏ, phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ từ, kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn Khi đó ta có: PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 PATT : I II III IV Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12] Từ trên ta nhận thấy, lượng mở [x] = 12 là không hợp lí. Trong máy công cụ, ở hộp tốc độ có hạn chế TST i phải đảm bảo theo: Với công bội j = 1,26 TST i được biểu diễn trên đồ thị vòng quay như sau: Nghĩa là: tia i1 = nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i2 = 2 nghiêng phải tối đa là 3 ô. Tức là, lượng mở tối đa Xmax = 9 ô. Mặt khác, i = < không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên. Vì vậy để khắc phục, ta phải giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9. Giảm như vậy thì với số tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng. Khi đó, số tốc độ của máy sẽ là: Z = (2x3x2x2 – 3) = 21 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến là sẽ thiếu 2 tốc độ Vì vậy, để khắc phục ta đã xử lí bằng cách: Bù số tốc độ thiếu ấy vào một đường truyền khác mà theo máy mẫu ta đã khảo sát, để vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy, ta bố trí thêm đường truyền tốc độ cao hay còn gọi là đường truyền trực tiếp. Đường truyền này có số TST ít dẫn đến sẽ giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăng được hiệu suất khi máy làm việc. Có thể bù 2 tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II, nhưng làm như vậy thì khó bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng được nhiều tốc độ cao + Mặt khác, theo máy mẫu ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp sẽ có lợi vì: máy sẽ giảm đi được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấu HTĐ sẽ nhỏ, gọn hơn, đồng thời số tốc độ mất đi đó sẽ được bù vào đường truyền trực tiếp từ trục IV sang trục VI. Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối là: [X] = 12 – 6 = 6. Suy ra: Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18 Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là: Z2 = 2x3x1 = 6 Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24 Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18 (cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của đường truyền trực tiếp, do đó máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là trị số tốc độ thứ 18 (n18 = 630 v/p), có thể đi bằng 2 đường truyền (trực tiếp và gián tiếp). Tuy nhiên, khi sử dụng tốc độ này thì ta nên sử dụng đường truyền trực tiếp (vì những ưu điểm đã nói trên). Vì vậy phương án chuẩn của máy mới là: Đối với đường truyền gián tiếp: PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 PATT : I II III IV Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [6] Đối với đường truyền trực tiếp: PAKG : 2 x 3 x 1 PATT : I II IV Lượng mở [x]: [1] [2] [0] 3.3. Vẽ lưới kết cấu: Từ hai đường truyền trên ta có sơ đồ lưới kết cấu như sau: 3.4. Vẽ đồ thị vòng quay: Nhược điểm của lưới kết cấu là không biểu diễn được TST cụ thể, các trị số vòng quay cụ thể trên các trục, do đó không tính được truyền dẫn trong hộp, để khắc phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay. Qua khảo sát và nghiên cứu máy hiện có T620, ta nhận thấy dạng máy mà ta đang thiết kế có kết cấu và các phương án được chọn gần như tương tự u. Do đó, để vẽ được đồ thị vòng quay hợp lí, dựa vào máy mẫu và các loại máy hạng trung cung cỡ để khảo sát. Chọn số vòng quay động cơ điện: trên thực tế , đa số các máy vạn năng hạng trung đều dùng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có nđc = 1450 v/p. Như trên, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay n0 của trục vào rồi sau đó ta mới xác định TST. Mặt khác, n0 càng cao thì càng tốt, vì nếu n0 cao thì số vòng quay của các trục ngang trung gian sẽ cao, mômen xoắn bé dẫn tới kích thước của các bánh răng, các trục... nhỏ gọn, tiết kiệm được nguyên vật liệu. Thông qua việc khảo sát máy T620, trên trục đầu tiên có lắp bộ li hợp ma sát, để cho li hợp ma sát làm việc trong điều kiện tốt nhất thì ta chọn tốc độ n0 = 800v/p, vận tốc này cũng là một vận tốc của trục cuối cùng. Suy ra: iđ = = = 0,54. Trong đó: nđc : số vòng quay của động cơ. iđ : tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên (bộ truyền đai). h = 0,985: hệ số trượt của dây đai. Đối với mỗi nhóm tỉ số truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý (độ dốc của tia tuỳ ý) nhưng cần phải đảm bảo Ê i Ê 2. Các tỉ số khác dựa vào đặc tính của nhóm truyền để xác định. Nhóm truyền thứ nhất: Truyền từ trục II sang trục III, có 2 tỉ số truyền (i1 & i2), đặc tính nhóm là 2[1]. Cũng như máy hiện có, do phải bố trí bộ đảo chiều LHMS, nên để kết cấu hợp lí, nhỏ gọn thì ta cần phải tăng tốc độ ở đoạn này (như đã phân tích ở phần chọn PAKG). Do đó, dựa vào máy mẫu ta chọn tỉ số truyền i1 = j1 = 1,261 Tức là tia i1 nghiêng phải 1 khoảng lgj, từ đó ta có thể xác định được i2 thông qua quan hệ: i1 : i2 = j1 : j2 ị i2 = 1,262 = 1,5876 ị tia i2 nghiêng phải 2 khoảng lgj. Tương tự như vây ta chọn tỉ số truyền cho các nhóm truyền khác. Nhóm truyền thứ hai: Truyền từ trục III sang trục IV, có 3 tỉ số truyền (i3, i4 & i5), đặc tính của nhóm truyền là 3[2], đoạn truyền giảm tốc nên i Ê 1. Ta chọn i5 = 1, nghĩa là tia i5 thẳng đứng. Từ đó xác định hai tỉ số truyền còn lại thông qua quan hệ: i5 : i4 : i3 = 1 : j-2 : j-4 ị i4 = j-2 = 1,26-2 = 0,63 ị tia i4 nghiêng trái 2 khoảng lgj. ị i3 = j-4 = 1,26-4 = 0,40 ị tia i3 nghiêng trái 4 khoảng lgj. Nhóm truyền thứ ba (theo đường gián tiếp): Truyền từ trục IV sang trục V, có 2 tỉ số truyền (i6 & i7), đặc tính của nhóm truyền là 2[6], đoạn truyền giảm tốc nên iÊ1. Ta chọn i7 = 1. Từ đó ta có: i7 : i6 = 1 : j-6 ị i6 = j-6 = 1,26-6 = 0,25 ị tia i6 nghiêng trái 6 khoảng lgj. Nhóm truyền thứ tư (theo đường gián tiếp): Truyền từ trục V sang trục VI, có 2 tỉ số truyền (i8 & i9), đặc tính của nhóm truyền là 2[6], đoạn truyền giảm tốc nên iÊ1. Ta chọn i9 = 1. Từ đó ta có: i9 : i8 = 1 : j-6 ị i8 = j-6 = 1,26-6 = 0,25 ị tia i8 nghiêng trái 6 khoảng lgj. Nhóm truyền cuối trên đường truyền gián tiếp (tốc độ thấp): Truyền từ trục VI sang trục VII, có một tỉ số truyền (i10). Tỉ số truyền của nhóm này ta không thể chọn được nữa mà nó phụ thuộc vào vận tốc nhỏ nhất nmin của dãy tốc độ trục chính. Ta có quan hệ: nmin = n0.i1.i3.i6.i8.i10 ị i10 = = = 0,496 ằ 1,26-3 = j-3 ị tia i10 nghiêng trái 3 khoảng lgj. Nhóm truyền cuối trên đường truyền trực tiếp (tốc độ cao): Truyền từ trục IV sang trục VII, có 1 tỉ số truyền (i11). Tương tự như trên, tỉ số truyền này phụ thuộc vào vận tốc lớn nhất nmax của dãy tốc độ trục chính. Ta có quan hệ: nmax = n0.i2.i5.i11 ị i11 = = = 1,575 ằ 1,262 = j2 ị tia i11 nghiêng phải 2 khoảng lgj. Qua phần chọn tỉ số truyền trên ta thấy tất cả các tỉ số truyền đều đạt yêu cầu là nằm trong khoảng ( ; 2). Từ đó ta có thể xác định được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ: 4. Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ: Vì đã qua khảo sát và nghiên cứu máy mẫu, nên ta chỉ tính toán số răng của 1 nhóm truyền trong hộp, còn các nhóm truyền khác để thuận tiện và nhanh chóng ta tra bảng tiêu chuẩn để chọn số răng. Chọn nhóm truyền thứ nhất để tính toán. 4.1. Số răng của nhóm truyền thứ nhất: Theo công thức: Zx = .E.K Zx’ = SZ – Zx Trong đó: K là BSCNN của mọi tổng fx + gx SZ là tổng số răng trong cặp. Từ đồ thị vòng quay ta có: i1 = j1 = 1,261 = có f1 + g1 = 5 + 4 = 9. i2 = j2 = 1,262 = có f1 + g1 = 11 + 7 = 18. Suy ra BSCNN của tổng f1 + g1 là K = 18 Ta nhận thấy Emin nằm ở TST i2, vì i2 giảm nhiều hơn so với i1. Do tia i2 nghiêng phải dẫn đến ta dùng công thức: Eminbị = = = 2,43. Với Zmin = 17. Chọn Emin = 3 SZ = E.K =3.18 = 54 răng. Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đường kính của bánh răng khoảng 100 mm, theo các máy đẫ có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánh răng chủ động chọn khoảng trên 50 răng đo đó tăng tổng số răng của cặp Chọn Emin = 5 SZ = E.K =5.18 = 90 răng. Suy ra: Z1 = .E.K = .5.18 = 50 răng. Z1’ = SZ – Z1 = 90 – 50 = 40 răng. Z2 = .E.K = .5.18 = 55 răng. Z2’ = SZ – Z2 = 90 – 55 = 35 răng. Theo đó ta kiểm tra lại TST: i1 = 1,25 j1 ị sai số ằ 1% i2 = 1,57 j2 ị sai số ằ 1,3% TST không chênh lệch đáng kể so với kết cấu và máy mẫu đã khảo sát. Từ đó ta tra bảng tiêu chuẩn, chọn số răng các nhóm truyền: 4.2. Số răng nhóm truyền thứ 2: Sử dụng phương pháp tra bảng để xác định tổng số răng của cặp bánh răng ăn khớp ồZ. Từ đó ta sử dụng công thức tính số răng cho từng cặp bánh răng với sai số Ê ±10(j+1)%. Zx + Zx’ = SZ Zx/ Zx’ = ix Giải ra công thức: Zx = ix. SZ/(ix +1) Zx’ = SZ/( ix + 1) Trong trường hợp nhóm truyền II các tỉ số truyền đều Ê 1 nên để có thể tra bảng thì ta phải nghịch đảo các tỉ số truyền, tính ra số răng của bánh chủ động và bị động như công thức rồi sau đó đảo lại. Như vậy ta có các tỉ số truyền của nhóm II lúc này là: i5’ = i5 = 1; i4’ = (i4)-1 = 1,262 ằ 1,58; i3’ = (i3)-1 = 1,264 ằ 2,51. Đối chiếu 3 tỉ số truyền này để tra bảng ta chọn được cột có ồZ=80 răng. Từ đó ta có số răng của từng cặp bánh răng: i5’ = 1 ị ị sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép. i4’=1,58 ị ị sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép. i3’ =1,58 ị ị sai số 0,8% nằm trong giới hạn cho phép. 4.3. Số răng của nhóm truyền 3: Tương tự như nhóm truyền 2, nhóm truyền 3 có 2 tỉ số truyền, ta tra bảng để tính tổng số răng trong nhóm với các tỉ số truyền sau: i7’ = i7 = 1; i6’ = (i6)-1 = 3,98. Tra bảng ta được: ồZ = 110. Ta có số răng của từng cặp bánh răng như sau: i7’ = 1 ị ị sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép. i6’ = 3,98 ị ị sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép. 4.4. Số răng của nhóm truyền 4: Hoàn toàn tương tự như nhóm truyền 3, ta có: i9’ = 1 ị ị sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép. i8’ = 3,98 ị ị sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép. 4.5. Số răng của nhóm truyền gián tiếp: Nhóm truyền này chỉ có một tỉ số truyền i10 = j-3 = 1,26-3 ằ 0,5. Tra bảng ta có tổng số răng ồZ = 81. ị ị sai số nằm trong giới hạn cho phép. 4.6. Số răng của nhóm truyền trực tiếp: Tương tự như trên với i11 = 1,262 ta có: ị sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép. Bảng thống kê số răng bánh răng: iI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tính máy T620 5. Sai số của các tốc độ trục chính: Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho phép là [Dn] = ±10(j+1)% = 2,6%. Ta có bảng như sau: n Phương trình xích ntính ntiêu chuẩn Dn% n1 nđc.hđ.iđ. 12,607 12,5 0,85 n2 nđc.hđ.iđ. 15,85 16 0,95 n3 nđc.hđ.iđ. 19,77 20 1,17 n4 nđc.hđ.iđ. 24,85 25 0,61 n5 nđc.hđ.iđ. 31,24 31,5 0,82 n6 nđc.hđ.iđ. 39,28 40 1,81 n7 nđc.hđ.iđ. 50,43 50 0,85 n8 nđc.hđ.iđ. 63,39 63 0,63 n9 nđc.hđ.iđ. 79,06 80 1,17 n10 nđc.hđ.iđ. 99,39 100 0,61 n11 nđc.hđ.iđ. 124,97 125 0,02 n12 nđc.hđ.iđ. 157,11 160 1,81 n13 nđc.hđ.iđ. 201,71 200 0,85 n14 nđc.hđ.iđ. 253,6 250 1,43 n15 nđc.hđ.iđ. 316,3 315 0,4 n16 nđc.hđ.iđ. 397,6 400 0,61 n17 nđc.hđ.iđ. 499,9 500 0,02 n18 nđc.hđ.iđ. 628,43 630 0,25 n19 nđc.hđ.iđ. 797 800 0,38 n20 nđc.hđ.iđ. 994 1000 0,6 n21 nđc.hđ.iđ. 1249,5 1250 0,04 n22 nđc.hđ.iđ. 1571 1600 1,8 n23 nđc.hđ.iđ. 1975 2000 1,2 Trong đó: nđc là vận tốc quay của động cơ, nđc = 1450v/p. h là hiệu suất của bộ truyền đai, h = 0,985. iđ là tỉ số truyền của bộ truyền đai, iđ = 0,56. Từ bảng tính sai số trục chính ta thấy tất cả các sai số đều thoả mãn đIều kiện B. Thiết kế hộp chạy dao: Máy ta đang cần thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng hạng trung cỡ máy T620, hộp chạy dao có 2 công dụng là tiện trơn và tiện ren, tuy nhiên ta chỉ quan tâm đến khâu tiện ren là chủ yếu. Sau khi thiết kế xong ta có thể kiểm tra lại các bước tiện trơn, có thể bị trùng nhau, sát nhau hoặc cách quãng. Vấn đề đó không quá quan trọng vì thực tế các bước tiện trơn là khá sát nhau và các đoạn cách quãng không gây ra nhiều tổn thất năng suất gia công. Có hai dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu Noocton và hộp chạy dao dùng bánh răng di trượt. Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ chọn kiểu hộp chạy dao là dùng cơ cấu Noocton tương tự như ở máy T620. I. Yêu cầu của hộp chạy dao: Máy yêu cầu cần phải tiện được các ren quy chuẩn như sau: Ren quốc tế: tp= 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12 (mm). Ren Anh: được tính bằng số bước ren trên 1 inch theo công thức n=25,4/tp; với tp là bước ren được cắt (mm); ta có n= 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 41/2; 4; 31/2; 31/4; 3; 2. Ren module: tính theo công thức m=tp/p; với tp là bước ren được cắt (mm); ta có m= 0,5; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3. Ren pitch: tính theo công thức Dp=25,4p/tp; Dp= 96; 88; 80; 72; 64; 56; 48; 44; 40; 36; 32; 28; 24; 22; 20; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7. Để thiết kế hộp chạy dao ta cần phải thông qua các bước thiết kế sau: Sắp xếp bước ren cắt để tạo thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội. Thiết kế nhóm cơ sở. Thiết kế nhóm gấp bội. Kiểm tra lại độ chính xác các bước ren. Tính sức bền (động lực học) các chi tiết trong hộp chạy dao. II. Sắp xếp các bước ren: Các ren tiêu chuẩn được sắp xếp dưới dạng một cấp số cộng có công bội không đều nhau chưa có quy tắc thiết kế, tuy nhiên ta nhận thấy rằng các bước ren được chia thành các nhóm có trị số gấp đôi nhau, do đó ta cần sắp xếp các bước ren thành những nhóm cơ sở và nhóm khuếch đại với các tỉ số truyền của nhóm khuếch đại họp thành cấp số nhân với công bội j=2. Việc sắp xếp có các yêu cầu sau: Số hàng ngang là ít nhất để cho số bánh răng của nhóm cơ sở Noocton là ít nhất, bởi nếu số bánh răng của nhóm Noocton này càng nhiều thì khoảng cách giữa hai gối tựa càng xa, độ cứng vững càng kém. Không để các bước ren trùng hoặc sót. Khi sắp xếp ta sắp thành 4 bảng ren, cả 4 bảng đều do một cơ cấu Norton tạo ra, do đó để tránh cho quá trình tính toán quá phức tạp thì các con số xếp trong một cột dọc giữa các bảng ren cần đợc thống nhất hoá về mặt sắp xếp. Với ren Anh, nếu số vòng ren trong 1 inch càng lớn thì bước ren càng nhỏ nên ta phải xếp loại ren có n nhỏ về phía phải của bảng xếp ren, n nhỏ cần xếp lên trên. Phương trình cơ bản của xích cắt ren: 1vTC x iđ/c x ix x tv = tr Ta thấy rằng để cắt hết được các bước ren như yêu cầu thì với mỗi bước ren thì ta cần phải có một tỉ số truyền, như vậy thì ta cần một số lượng bánh răng rất lớn là 8´12 = 112, ngoài ra để cắt các bước ren gấp bội thì cần phải có các tỉ số truyền khác gấp bội lên (´2; ´4...), do đó số bánh răng cần thiết sẽ là 112´2; 112´4...điều đó nằm ngoài khả năng của máy. Để khắc phục chuyện này thì qua khảo sát máy mẫu ta đã thấy rằng, để có được có các tỉ số truyền khác nhau để cắt các bước ren khác nhau thì ta chia đường truyền thành các các nhóm khác nhau, trong đó thì có nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một tỉ số truyền cơ sở để cắt các bước ren cơ sở, rồi từ đó ta mới cho qua một tỉ số gấp bội để thay đổi tỉ số truyền để cắt các bước ren còn lại, 1vTC x iđ/c x ics x igb x tv = tr Ren có 2 hệ Anh và Mét, hai hệ này có hệ số chênh lệch về bước, hiệu chính bằng tỷ số truyền icđ Trong 2 hệ ren lại có 2 loại ren là kẹp chặt và truyền động, khác nhau một hệ số pi, do đó hiệu chính bằng itt 1vTC x iđ/c x ics x icđ x itt x igb x tv = tr Ngoài ra, ta còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để có thể cắt được các bước ren khuyếch đại, theo máy T620 nhóm này tận dụng hộp tốc độ. 1vTC x ikđ x iđ/c x ics x icđ x itt x igb x tv = tr Từ các yêu cầu đó ta có được một bảng sắp xếp các bước ren như sau: Ren quốc tế tp=mm Ren module m=tp/p - 1,75 3,5 7 - - - 1,75 1 2 4 8 - 0,5 1 2 - 2,25 4,5 9 - - - 2,25 1,25 2,5 5 10 - - 1,25 2,5 - - 5,5 11 - - - - 1,5 3 6 12 - - 1,5 3 Ren Anh n=25,4/tp Ren pitch Dp=25,4p/tp 13 - 31/4 - - - - - 14 7 31/2 - 56 28 14 7 16 8 4 2 64 32 16 8 18 9 41/2 - 72 36 18 9 19 9,5 - - 80 40 20 10 20 10 5 - 88 44 22 11 22 11 - - 96 48 24 12 24 12 6 3 - - - - III. Thiết kế nhóm cơ sở: Nhóm cơ sở Noocton là một nhóm bánh răng hình tháp, tương tự như khi ta khảo sát máy T620, cơ cấu Noocton ăn khớp với một bánh răng, để cắt các bước ren khác nhau thì ta thay đổi ăn khớp giữa bánh răng đó với các bánh răng khác nhau trên cơ cấu Noocton. Nếu gọi số răng của các bánh răng trên cơ cấu Noocton lần lượt là Z1, Z2, Z3 ... thì các bánh răng này là để cắt ra các ren thuộc nhóm cơ sở, các trị số Zi này cần là số nguyên và có tỉ lệ đúng như tỉ lệ của các bước ren trong một cột trên bảng sắp xếp các bước ren ở trên. Mặt khác thì số răng Zi không được quá lớn vì nó sẽ làm tăng kích thước của nhóm truyền nên cần hạn chế trong khoảng 25 Ê Zi Ê 60. Từ đó ta có: Để cắt ren quốc tế: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 3,5 : 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6 Hoặc = 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12 Ta có tỉ lệ theo số răng: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60 Để cắt ren Anh: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 13 : 14 : 16 : 18 : 19 : 20 : 22 : 24 Hoặc = 6,5 : 7 : 8 : 9 : 9,5 : 10 : 11 : 12 Ta có tỉ lệ theo số răng: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48 Để cắt ren module: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 = 1,75 : 2 : 2,25 : 2,5 : 3 Ta có tỉ lệ theo số răng: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 = 28 : 32 : 36 : 40 : 48 Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 60 Để cắt ren pitch: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 56 : 64 : 72 : 80 : 88 : 96 Ta có tỉ lệ theo số răng: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60 Xét cho cả 4 trường hợp cắt 4 loại ren khác nhau thì ta thấy rằng để cắt đủ số bước ren cơ sở của cả 4 nhóm thì cơ cấu Noocton cần có 8 bánh răng có số răng như sau: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48 Ta lấy luôn số răng đó cho cơ cấu Noocton. Tuy nhiên khi khảo sát máy T620 thì ta thấy rằng cơ cấu Noocton chỉ có 7 bánh răng, lý do là để cắt ren Anh có n=19ren/inch thì cần đến bánh răng 38, trong khi đó 3 loại ren còn lại thì không cần đến bánh răng này, nên thấy không thật cần thiết ta sẽ loại bỏ bánh răng Z4=38, như vậy nhóm Noocton của ta chỉ còn lại 7 bánh răng là: Z1 : Z2 : Z3 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 IV. Thiết kế nhóm gấp bội: Nhóm gấp bội cần tạo ra 4 tỉ số truyền theo quy luật cấp nhân có công bội j=2, cụ thể trị số bằng bao nhiêu thì còn phụ thuộc vào cột bước ren nào được chọn làm cột bước ren cơ sở. Ta chọn nhóm thứ 4 làm nhóm cơ sở, như vậy thì nhóm gấp bội cần phải tạo ra 4 tỉ số truyền là 1/1 : 1/2 : 1/4 : 1/8. Tương tự như máy T620, ở đây ta thiết kế nhóm gấp bội dùng bộ bánh răng di trượt, bao gồm 8 bánh răng nằm trên 3 trục theo phương án không gian 2´2 và phương án thứ tự là I-II, từ đó ta xác định được lưới kết cấu. Mặt khác, do yêu cầu cần nâng cao tính công nghệ (thuận lợi cho việc gia công) hộp chạy dao, tâm các trục của nhóm gấp bội nên lấy trùng với tâm trục của nhóm cơ sở (cơ cấu Noocton) nên khi chọn số răng và module cho nhóm gấp bội ta lấy sao cho đảm bảo khoảng cách tâm A (phụ thuộc vào m và Z) phù hợp với nhóm cơ sở. Nhóm 1: có đặc tính là 1 (j1=2), để cho kết cấu bánh răng tương đối đồng đều thì ta chọn tỉ số truyền của nhóm giảm xuống một chút (tương tự như máy T620), mặc dù sau đó ta lại phải tăng tốc để có được tỉ số truyền i=1, nhưng mặt khác lại tận dụng được bánh răng dùng chung. Ta chọn i1=4/5 ị i2=2/5 vì i1:i2=1:j-1. Nhóm 2: đặc tính của nhóm truyền là 2, tỉ số truyền không thể tự chọn được nữa mà ta phải lấy i3=5/4. Từ đó ta có i4=5/16. II III I Ta có lới kết cấu và đồ thị vòng quay như sau: Tương tự như phần thiết kế hộp tốc độ, đến đây ta tính số răng của các bánh răng của từng nhóm theo phương pháp tra bảng ta được: i1=; i2=; i3=; i4=; ở đây lấy tỷ số truyền i4 có 1 bánh răng 15 răng( tuy ta phải dịch chỉnh một chút nhưng thuận lợi cho việc chế tạo ) V. Tính các tỉ số truyền còn lại ibù: Ta có phương trình cân bằng xích chạy dao tiện ren như đã phân tích: 1vTC.iđ/c.ikđ.itt.icđ.icơ sở.igấp bội.tv=tp Trong đó: icơ sở (ics) là tỉ số truyền của nhóm Norton. igấp bội (igb) là tỉ số truyền của nhóm gấp bội. tv=12mm là bước của vít me chạy dao. tp là bước ren được cắt. ibù là tỉ số truyền còn lại bù vào xích động, ibù=ithay thế.icố định. ithay thế (itt) là tỉ số truyền bộ bánh răng thay thế. icố định (icđ) là tỉ số truyền của một số bộ bánh răng cố định còn lại trên xích truyền. Để tính ibù ta chọn cắt một bước ren nào đó. Ví dụ ta chọn cắt ren quốc tế có bước ren tp=10mm. Qua bảng xếp ren ta có tỉ số truyền của nhóm gấp bội là igb=1, tỷ số truyền đảo chiều chọn iđc = 1/1 để dồn sai số tính toán vào các khâu chính. Dựa vào máy T620 ta đã khảo sát ở trên ta chọn tv=12mm, Z0=36, ta có tỉ số truyền của nhóm cơ sở là ics= (Noocton chủ động). Ta có: ibù= Dựa vào máy T620 ta chọn icđ=. ị itt= Thông thường bộ bánh răng thay thế này dùng chung cho cả trường hợp cắt ren Anh. Nhưng khi cắt ren Anh, xích cắt ren đi theo đường khác (bộ bánh răng Noocton bị động). Để tính icđ ta cần tính thử cắt ren Anh có n=10ren/inch khi đó ta có các giá trị: tp=25,4/n=25,4/10; ics=; igb= ị icố định Anh= Tỉ số truyền icđ này cũng được dùng cho tiện ren Pitch vì ren Anh và ren Pitch đều đi theo con đường Noocton bị động nhưng lại với hai bộ bánh răng thay thế khác nhau. Để tìm bánh răng thay thế cắt ren Pitch ta tính cắt thử ren Pitch có Dp=10 ị tp=; igb=1; icđ= ị ithay thế Pitch= Tóm lại, dựa vào máy T620 ta có các tỉ số truyền thay thế là: Để cắt ren quốc tế và ren Anh: itt= Để cắt ren module và ren Pitch: itt= VI. Xác định các bớc ren tiện trơn: Bước dao tiện trơn ta chọn tương tự như máy mẫu T620 mà ta đã khảo sát ở trên, ta chọn: Sdmin = 0,07mm/vòng. Sngmin =