Đề tài Máy tiện ren vít vạn năng

V tới trục VI) có1 tỷ số truyền i10= X10= -4 ị Tia i10 lệch sang trái4 khoảng logj Nhóm truyền trực tiếp (từ trục III tới trục VI) có1 tỷ số truyền i11= X11= 2 ị Tia i11 lệch sang phải 2 khoảng logj c.Vẽ đồ thị vòng quay Kết luận : Công thức động học cuả máy T620 PAKG chạy vòng 2x3x2x2x1= z1 PAKG chạy tắt2x3x1= z2 Số tốc độ đủ : z= z1+ z2 = 24+6 =30 Phương án thứ tự của z1 2. 3 2. 2 Trong đó nhóm truyền 2 có j12=1,2612=16>8 không thoả mãn điều kiện 8 ³ jmax Nên phải tạo ra hiện tượng trùng tốc độ như sau : Z1 thu hẹp = 2. 3 2. 2 Số tốc độ trùng zx = 12- 6 =6 được bù lại bằng đường truyền thứ hai có phương án không gian PAKG: 2x3 PATT : 2. 3 1 Chương II:Thiết kế máy mới phần B: Thiết kế hộp tốc độ I-thiết lập chuỗi số vòng quay Mấy tiện ren vít vạn năng T620 z=23 nmin = 11,8 vòng/phút nmax = 1888 vòng/phút Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân Công bội j = Ta có j = z-1 1888/11,8 = 1,259 Lấy theo tiêu chuẩn j = 1,26 n1 = nmin = 11,8 vg/ph n2 = n1. j n3 = n2. j = n1. j2 ................... n23 = n22. j = n1. j22 Công thức tính tộc độ cắt V= m/ph Trong đó d- Đường kính chi tiết gia công (mm) n- Số vòng quay trục chính (vg/ph) Tính số hạng của chuỗi số Phạm vi điều chỉnh Rn =160 Công bội j = 1,26 Số cấp tốc độ z = 23 Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị soó vòng quay đầu tiên n1 = 11,8 vg/ph và nz = n1. jz-1 Lần lượt thay z = 1á23 vào ta có bảng sau Tốc độ Công thức tính n tính n tiêu chuẩn n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n22 n23 nmin = n1 n1.j1 n1.j2 n1.j3 n1.j4 n1.j5 n1.j6 n1.j7 n1.j8 n1.j9 n1.j10 n1.j11 n1.j12 n1.j13 n1.j14 n1.j15 n1.j16 n1.j17 n1.j18 n1.j19 n1.j20 n1.j21 n1.j22 11,8. 14,868 18,734 23,604 29,742 37,474 47,218 59,494 74,963 94,453 119,011 149,954 188,942 238,067 299,964 377,955 476,052 600,041 756,052 952,626 1200,309 1512,389 1905,610 11,8 15 19 23,5 30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190 235 300 375 475 600 750 950 1180 1500 1900 II-Số nhóm truyền tối thiểu Trong hộp tốc tỷ số truyền giữa các trục người ta lấy trong khoảng 0,25-2 u>= 0,25 để thoả man điều kiện mòn đều u<= 2 để thoả man điều kiện độnglực học và cấp chính xác Do đó gọi i là số nhóm truyền tối thiểu . Ta có nmin/nmax=( 1/4)i i-Số nhóm truyền tối thiểu i=lg(nđcơ/nmin)/lg4=3,4 Vì số nhóm truyền là nguyên nên lấy i = 4 Các phương án không gian 3x2x2x2 2x3x2x2 2x2x3x2 2x2x2x3 Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu i=4 ta loại trừ các phương án không gian và lấy phương án không gian là 2x3x2x2 Do trên trục thứ nhất bố trí ly hợp ma sát đảo chiều nên cố gắng bố trí ít bánh răng kết hợp với yêu cầu số báh răng trên các trục nhỏ dần Cách bố chí các bộ phận tổ hợp thành xích tỗc độ bố trí theo phương án hộp tốc độ và hộp trục chính vì máy có độ phức tạp lớn (z=23) công suất lớn N=10 kw III- phương án không gian 1-Dựa vào công thức z= p1. p2. p3. ....pj trong đó pj là tỷ số truyền trong một nhóm Ta có z = 24 2x2x3x2 2x2x2x3 3x2x2x2 2x3x2x2 Mỗi thừa số pj là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trượt truyền động giữa 2 trục liên tục 2-Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức Sz=2(p1+p2 +p3+...pj) phương án không gian 2x2x2x3 có Sz=2(2+2+2+3) = 18 3- Tính tổng số trục của phương án không gian theo công thức Str = i +1 i- Số nhóm truyền động Str = 4+1 = 5 trục (pakg 2x3x2x2) 4- Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức L = Sb + Sf b- chiều rộng bánh răng f- khoảng hở giữa hai banh răng và khe hở để lắp mién gạt 5- Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng PAKG 3x2x2x2 2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2x2 2 3 2 2 6- Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát ,phanh 7- Lập bảng so sánh phương án bố trí không gian Phương án Yếu tố so sánh 3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3 1.Tổng số bánh răng Sz 2. Tổg số trục Str 3. Chiều dài L 4. Số bánh răng Mmax 5. Cơ cấu đặc biệt 18 5 19b + 18f 2 ly hợp ma sát đảo chiều 18 5 19b + 18f 2 ly hợp ma sát đảo chiều 18 5 19b + 18f 2 ly hợp ma sát đ ảo chiều 18 5 19b + 18f 3 ly hợp ma sát đảo chiều Kết luận : Với phương án và bảng so sánh trên ta thấy nên chọn phương án không gian 2x3x2x2 vì - Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối. Nhưng phải bố trí trên trục đầu tiên một bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa và một bộ bánh răng đảo chiều -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 tỷ số truyền giảm từ từ đồng đều ,ưu tiên việc bố trí kết cấu ta chọn PAKG 2x3x2x2 IV- phương án thứ tự (PATT) - Số phương án thứ tự q = m! m - Số nhóm truyền Với m = 4 ta có q = 4!= 24 Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng đẻ so sánh tìm phương án tối ưu * Bảng so sánh các phương án thứ tự TT Nhóm 1 TT Nhóm 2 TT Nhóm 3 TT Nhóm 4 1 2x3x2x2 I II III IV [1] [2] [6] [12] 7 2x3x2x2 II I III IV [3] [1] [6] [12] 13 2x3x2x2 III I II IV [6] [1] [3] [12] 19 2x3x2x2 IV I II III [12] [1] [3] [6] 2 2x3x2x2 I III II IV [1] [4] [2] [12] 8 2x3x2x2 II III I IV [2] [4] [1] [12] 14 2x3x2x2 III II I IV [6] [2] [1] [12] 20 2x3x2x2 IV II I III [12] [2] [1] [6] 3 2x3x2x2 I IV II III [1] [8] [2] [4] 9 2x3x2x2 II III IV I [2] [4] [12] [1] 15 2x3x2x2 III IV I II [4] [8] [1] [2] 21 2x3x2x2 IV III I II [12] [4] [1] [2] 4 2x3x2x2 I II IV III [1] [2] [12] [6] 10 2x3x2x2 II I IV III [3] [1] [12] [6] 16 2x3x2x2 III I IV II [6] [1] [12] [3] 22 2x3x2x2 IV I III II [12] [1] [6] [3] 5 2x3x2x2 I III IV II [1] [4] [12] [2] 11 2x3x2x2 II IV III I [2] [8] [4] [1] 17 2x3x2x2 III II IV I [6] [2] [12] [1] 23 2x3x2x2 IV II III I [12] [2] [6] [1] 6 2x3x2x2 I IV III II [1] [8] [4] [2] 12 2x3x2x2 II IV I III [2] [8] [1] [4] 18 2x3x2x2 III IV II I [4] [8] [2] [1] 24 2x3x2x2 IV III II I [12] [4] [2] [1] xmax 12 16 12 16 12 16 12 16 jxmax 16 40,32 16 40,32 16 40,32 16 40,32 Nhận xét :qua bảng trên ta thấy các phương án đều có jxmax>8 như vậy không thoả mãn điều kiện jxmax = j i(p-1) 8 Do đó để chọn được phương án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian hoặc tách ra làm hai đường truyền . Như vậy PATT I II III IV có jxmax = 1,2612 là nhỏ hơn cả theo máy chuẩn đã chọn thì phương án này là tốt hơn , có lượng mở đều đặn và tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn, lưới kết cấu cố hình rẻ quạt Cụ thể : PAKG 2 x 3 x 2 x 2 PATT I II III IV [x] [1] [2] [6] [12] Để đảm bảo jxmax 8 ta phải thu hẹp lượng mở tối đa từ jxmax = 12 xuống jxmax = 6 Do thu hẹp lượng mở nên số tốc độ thực tế bị giảm . Ta có số tốc độ thực tế là Z1=Z - lượng mở thu hẹp = 24- 6 = 18 PATT bây giờ là: 2[1]x 3[8]x 2[6]x 2[6] Để bù lại số tốc độ trùng vì thu hẹp lượng mở ta thiết kế thên đường truyền tốc độ cao (đường truyền tắt ) PAKG đường trruyền này là Z2= 2x3x1= 6 tốc độ Vậy PAKG cuả hộp tốc độ là Z = Z1 + Z2= 24+6 =30 Do trùng 7 tốc độ (tốc độ cuối của đường truỳên tốc độ thấp trùng với tốc độ của đường truỳên tốc độ cao ) Nên số tốc độ thực của máy là : Z = 30 - 7 = 23 tốc độ Ta có lưới kết cấu của máy như sau : I 2[1] 2[1] II 3[2] 3[2] III 2[6] 1[0] IV 2[6] V IV - Vẽ đồ thị vòng quay Trị số vòng quay giới hạn no trên trục I được biến thiên trong khoảng no min no no max Tính theo các tỷ số truyền lớn nhất và tỷ số truyền nhỏ nhất kể từ trục chính đến trục đâù tiên n0min = nmax/Umaxi ; n0max = nmin/Umini Trong đố i- chỉ số biểu thị nhóm truyền Umaxi= Umax1. Umax2. . . Umaxi Umini= Umin1. Umin2. . . Umini Có thể lấy Umax= 2 thì Umaxi=24=16 Umin = 0,25 thì Umini= 0,254 =1/256 Vậy nomax= 11,8/(1/4)4 = 3020,8 vg/ph nomin= 1905,61/24 = 119,1 vg/ph Như vậy giới hạn no biến thiên trong khoảng 119,1 no 3020,8 Để trục và bánh răng đầu vào của hộp chịu Mx kính thước nhỏ gọn . Thường đặt no ở các trị số no lớn . Vì như vậy sẽ gần vơí nđcơ. Hơn nữa no tới nmin của trục chính bao giờ cũng giảm nhiều hơn tăng Giả sử ta chọn no= n19= 750 vg/ph Khi đó iđtr= no/ nđcơ.hđ= 750/1450.0,985 = 0,509 Ta chọn iđtr = 142/280 = 0,507 Ta vẽ được đồ thị vòng quay của máy như sau nII = 750 II III IV V VI VII V- Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ Tính nhóm truyền cố định từ trục động cơ đến trục thứ nhất Ta có : no = nđcơ. io. hđ= 750 ị io= = 0,548 Tính số răng của nhóm truyền Thứ nhất tính bằng phương pháp bội số chung nhỏ nhất môđun như nhau u = =jxằ tối giản fx gx là các số nguyên Zx + Zx' = ồZ Zx Zx' là các số nguyên ồZ = E.K K là bội số chung nhỏ nhất của fx + gx Zx= .EK (=17) Z’x= .EK ’ (=17) Emin E’min a> Đối với nhóm 1 . Có hai tỉ số truyền i và i Ta có : i1= j1= 1,261ằ có f1=5 g1 =4 và f1 + g1 = 4+5 = 9 I2= j2= 1,262ằ có f1=11 g1 =7 và f1 + g1 = 11+7 =18 Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 18 Emin nằm ở tia i2 vì i2 tăng nhiều hơn i1. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia thứ 2 là bánh răng bị động Ta có : Emin== = 2,43 Theo máy sẵn có tổng số răng ở nhóm này là 90 nên với máy mới ta cũng chọn tổng số răng là 90 tức là chọn Emin =5 (vì có ly hợp ma sát) Theo công thức Zx= .EK Zx'= ồZ - Zx Nên ta có ồZ= E.K =5.18 = 90 răng Z1= .E.K = = 50 răng Z1'= ồZ - Z1 = 90 - 50 = 40 răng Z2 =.EK = = 55 răng Z2' = ồZ2 - Z2 = 90 - 55 = 35 răng Kiểm tra tỷ số truyền: i1 = Z1/ Z1' = = 1,25 i2 = Z2/ Z2' = = 1,5714 b> Đối với nhóm truyền thứ 2 Ta có : i3= = ằ có f3=22 g3 =54 và f3 + g3 = 22 + 54 = 76 i4== ằ có f4=30 g4 =46 và f4 + g4 = 30 + 46 = 76 i5=1 có f5=1 g5 =1 và f5 + g5 = 1 + 1 = 2 Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 76 Emin nằm ở tia i3 vì i3 giảm nhiều hơn i4. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia thứ 3 là bánh răng chủ động Ta có : Lấy Emin=1 ta có ồZ= E.K =1.76 = 76 răng Z3=.EK = = 22 răng Z3'= ồZ - Z3 = 76 - 22 = 54 răng Z4=.EK = = 30 răng Z4'= ồZ - Z4 = 76 - 30 = 46 răng Z5=.EK = = 38 răng Z5'= ồZ - Z5 = 76 - 38 = 38 răng Kiểm tra tỷ số truyền:i3 = Z3/ Z3' = = 0,407; i4 = Z4/ Z4' = = 0,65 I5 = Z5/ Z5' = = 1 c> Đối với nhóm truyền thứ 3 Nhóm truyền này có hai tỉ số truyền i=1/4 , i = 1 Trên máy T620thì ta nhận thấy hai tỉ số truyền đó được truỳen giữa hai trục của nhóm .Do vậy chúng có chung khoảng cách trục Nếu chúng có cùng môđul thì tổng số răng phảI là như nhau . Nhưng máy T620 tổng số răng trong hai tỉ số truyền này là khác nhau do vậy mà mỗi tỉ số truyền sử dụng một cặp bánh răng có môdul của cặp này khác của cặp kia . Tương ứng với hai tỉ số truyền ta lấy hai môdul là m6 và m7 Do kết cấu của hộp tốc độ nên ta chọn môđuyn khác nhau . Ta dùng hai loại môđuyn m6 và m7 .Điều kiện làm việc là: 2A = m6(Z6+Z6') = ồZ6.m6 2A = m7(Z7+Z7') = ồZ7.m7 Trong đó A- Khoảng cách trục ồZ6 , ồZ7- Tổng số răng của nhóm bánh răng có môđuyn m6 , m7 ồZ6/ồZ7 =m7/m6 Chọn m6 = 2,5 ; m7 = 3 Ta có i6= Z6/ Z6' = ằ i7= Z7/ Z7' =1 ồZ6/ồZ7 = m7/m6 = 3/2,5 ằ 11/9 Chọn ồZ6 = 11K và ồZ7 = 9K i = i = Bội số chung nhỏ nhất K = 10 Vậy ồZ6= 11.10 = 110 răng ồZ7= 9.10 = 90 răng Emin nằm ở tia i6 vì i6 giảm nhiều hơn i4. Khi đó bánh răng Zmin là bánh răng chủ động Ta có : Chọn E= 11 Z6=.EK = răng Z’6= 110 – 22 = 88 răng ồZ7= 90 răng i7= Z7/ Z7' =1 ' ị Z7=ồZ7/2 = 90/2 = 45 răng ị Z7'=ồZ7- Z7 = 90 - 45 = 45 răng Kiểm tra tỷ số truyền : i6 = Z6/ Z6' = = ; i7 = Z7/ Z7' = = 1 Đối với nhóm truyền thứ 4 : Nhóm truyền này có hai tỉ số truyền i8 =1/4 , i9 = 1 Trên máy T620thì ta nhận thấy hai tỉ số truyền đó được truỳen giữa hai trục của nhóm .Do vậy chúng có chung khoảng cách trục Nếu chúng có cùng môđul thì tổng số răng phảI là như nhau . Nhưng máy T620 tổng số răng trong hai tỉ số truyền này là khác nhau do vậy mà mỗi tỉ số truyền sử dụng một cặp bánh răng có môdul của cặp này khác của cặp kia . Tương ứng với hai tỉ số truyền ta lấy hai môdul là m8 và m9 Do kết cấu của hộp tốc độ nên ta chọn môđuyn khác nhau . Ta dùng hai loại môđuyn m6 và m7 .Điều kiện làm việc là: 2A = m8(Z8+Z8') = ồZ8.m8 2A = m9(Z9+Z9) = ồZ9.m9 Trong đó A- Khoảng cách trục ồZ8 , ồZ9- Tổng số răng của nhóm bánh răng có môđuyn m8 , m9 ồZ8/ồZ9 =m9/m8 Chọn m8 = 2,5 ; m9 = 3 Ta có i8= Z8/ Z8' = = i9= Z9/ Z9' =1 ồZ8/ồZ9 = m9/m8 = 3/2,5 = 11/9 Chọn ồZ8 = 11K và ồZ9 = 9K i8 = i9 = Bội số chung nhỏ nhất K = 10 Vậy ồZ8= 11.10 = 110 răng ồZ9= 9.10 = 90 răng Emin nằm ở tia i8 vì i8 giảm nhiều hơn i9. Khi đó bánh răng Zmin là bánh răng chủ động Ta có : Chọn E= 11 Z8=.EK = răng Z’8= 110 – 22 = 88 răng ồZ9= 90 răng i9= Z9/ Z9' =1 ' ị Z9=ồZ9/2 = 90/2 = 45 răng ị Z9'=ồZ9- Z9 = 90 - 45 = 45 răng Kiểm tra tỷ số truyền : i8 = Z8/ Z8' = = ; i9 = Z9/ Z9' = = 1 Đối vớinhóm truyền thứ 6 Ta dùng hai loại môđuyn m10 và m11 .Điều kiện làm việc là: 2A = m10(Zi+Zi') = ồZ10.m10 2A = m11(Zj+Zj') = ồZ11.m11 Trong đó A- Khoảng cách trục ồZ10, ồZ11- Tổng số răng của nhóm bánh răng có môđuyn m10 , m11 ồZ10/ồZ11 =m11/m10 Chọn m10 = 4 Tìm ồZ10bằng cách phân tích i10= Z10/ Z10' = = i11= Z11/ Z11' =j2 =1,51 với m11 = 3 ồZ10/ồZ11 = m11/m10 = 3/4 hay ồZ10 = 3K ồZ11 = 4K Với tỷ số truyền i10= ,tổng số ồZ10 phải là bội số chung của 3 do đó ta chọn K= 27 Vậy ồZ10= 3. 27 = 81 răng i10= Z10/ Z10' = Z10 + Z10' = 81 ' ị Z10=ồZ10/3 = 81/3 = 27 răng ị Z10'=ồZ10- Z10 = 81 - 27 = 54 răng Khoảng cách trục A là : A = m10. ồZ10/2 = 4. 81/2 = 162 mm Do đó : ồZ11= 3.27 = 108 răng i11= Z11/ Z11' =1,51 Z11 + Z11' = 108 ' ị Z11=ồZ11/2,51 = 108/2,51 = 42 răng ị Z11'=ồZ11- Z11 = 108 - 42 = 66 răng Khoảng cách trục A là : A = m11. ồZ11/2 = 3. 108/2 = 162 mm Như vậy các tỷ số truyền i10 , i11 dủng bánh răng dịch chỉnh Kiểm tra tỷ số truyền : i10 = Z10/ Z10' = = i11 = Z11/ Z11' = = 1,57 Từ các số liệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau: Tỉ số truyền i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Số răng bánh chủ động 50 55 22 30 38 22 45 22 45 27 66 Số răng bánh bị động 40 35 54 46 38 88 45 88 45 54 42 Kiểm nghiệm sai số của chuỗi số vòng quay sai số của số vòng quay trục chính được tính theo công thức Dn = .100% Trong đó nt/c - Số vòng quay tiêu chuẩn ntính - Số vòng quay tính toán theo phương trình xích độ Nếu n nằm trong khoảng từ (- 2,6 đến 2,6) thì đạt yêu cầu . Nếu không thì không đạt yêu cầu , khi đó ta phải điều chỉnh lại tỉ số truyền ở các bộ truyền cố định và bộ truyền ngoài sao cho phù hợp TT Phương trình xích động ntính nt/c Dn% 1 750.... . 11,935 11,8 - 1,14 2 750.... . 15,05 15 -0,03 3 750.... . 19,106 19 - 0,56 4 750.... . 24,01 23,5 - 2,2 5 750.... . 29,3 30 2,3 6 750..... 36,83 37,5 1,8 7 750.... . 47,74 47,5 -0,5 8 750.... . 60,02 60 - 0,03 9 750.... . 76,42 75 - 1,9 10 750.... . 96,08 95 - 1,1 11 750.. .. . 117,18 118 0,7 12 750.... . 147,3 150 1.8 13 750.... . 190,97 190 - 0,5 14 750.... . 240,08 235 - 2,1 15 750.... . 305,7 300 - 1,9 16 750.... . 384,3 375 -2,4 17 750.... . 468,75 475 1,3 18 750... hoặc750.... . 584,28 600 1,9 19 750... 754,5 750 -0,6 20 750... 960,8 950 - 1,1 21 750... 1207,8 1180 - 2,3 22 750... 1473,2 1500 1,8 23 750... 1852,04 1900 2,5 Đồ thị biểu thị sai số giữa chuỗi số vòng quay của trục chính thực tế và chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn. Phần B – Thiết kế truyền dẫn hộp Chạy dao I. Yêu cầu kỹ thuật và đặc điểm hộp chạy dao Số cấp chạy dao phải đủ quy luật phân bố lượng chạy dao theo cấp số cộng phạm vi điều chỉnh của lượng chạy dao smax- smin tính chất của lượng chạy dao liên tục độ chính xác của lượng chạy dao yêu cầu chính xác cao độ cứng vững của xích động nối liền trục chính và trục kéo Đặc điểm : - công suất truyền bé tốc độ làm việc chậm phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền 1,5 Ê is Ê 2,8 Rs max= = = 14 Sắp xếp bước ren được cắt tạo thành các nhóm cơ sở và nhóm gấp bội Trong hộp chạy dao dùng cơ cấu noóctôn để cắt được các loại ren: Quốc tế, Môđuyn, Anh. + Ren quốc tế Nhóm cơ sở : tp = 1-1,25-1,5-1,75-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12-13-14 Nhóm khuếch đại: tp=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 môđuyn Nhóm cơ sở : m = 0,5-1-1,25-1,5-1,75-2-2,25-2,5-3-3,25-3,5-4-4,5-5-5,5-6-6,5-7 Nhóm khuếch đại: i = 8;2. + Ren Anh n = 2-2,5-3-3-3-4-4-5-6-6-7-8-9-9,5-10-11-12-14-16-18-20-22-24 Nhóm khuếch đại: i = 8;2. Sắp xếp bảng ren: Ren Quốc Tế tp (mm) 1,75 3,5 7 1 2 4 8 2,25 4,5 9 1,25 2,5 5 10 5,5 11 1,5 3 6 12 Ren Anh n=25,4/tp 13 3,25 14 7 3,5 16 8 4 2 18 9 4,5 19 (9,5) 20 10 5 (22) 11 24 12 6 3 Ren Môđun 1,75 0,5 1 2 2,25 1,25 2,5 1,5 3 Ren Pit Dp= 25,4p/tp 56 28 14 7 64 32 16 8 72 36 18 9 80 40 20 10 88 44 22 11 96 48 24 12 Thiết kế nhóm truyền cơ sở Gọi Z1 Z2 Z3 ... là số răng của bộ bánh răng thuộc cơ cấu noóctông Người ta chứng minh được rằng khi cắt ren Anh và ren Pit thì số răng Zi của bộ nooctong tỷ lệ với số vòng ren n trong một tấc anh và số Dp n1:n2:n3:n4:…ne=Z1:Z2:Z3:Z4:…Ze Khi cắt ren quốc tế số răng Nợ TK i. của bộ nooctong tỷ lệ với bước ren quốc tế t1:t2:t3:…tn= Z1:Z2:Z3:…Zn Để cắt ren Quốc tế thì: Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 3,5: 4 : 4.5 : 5 : 5.5 : 6 = 7: 8 : 9 : 10 : 11 : 12 Số răng Z1 , Z2 , Z3 ..không thể quá lớn vì sẽ làm tăng kích thước nhóm truyền nên người ta hạn chế trong giới hạn 25< Z< 60 Do đó Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40: 44 : 48 = 35 : 40 : 45 : 50: 55 : 60 Để cắt được ren Môđuyn thì Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 = 1,75: 2 : 2,25 : 2,5: 3.5 : Do đó số răng Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 =28 : 32 : 36 : 40 : 48 =35 : 40 : 45 : 50 : 60 Để cắt được ren Anh thì Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 13:14:16:18:19:20:22:24 = 6,5:7:8:9:9,5:10:11:12 Do đó số răng Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32: 36 : 38 : 40 : 44 : 48 Để cát ren pit ta có Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6=56:64:72:80:88:96 Do đó số răng Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6= 28:32:36:40:44:48 Vậy để cắt được 4 loại ren trên thì số răng của cơ cấu nooctông là : Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32: 36 : 38 : 40 : 44 : 48 Để tránh cho bộ noóctông trở nên kém cứng vững do 2 gôí đỡ đặt xa nhau,số bánh răng của bộ noóctông phải nhỏ hơn 10á13 bánh răng Nhận xét : Chỉ vì cắt loại ren Anh có n=19 ren/pit nên bộ noóctông phải thêm bánh răng Z5=38 bánh răng này không dùng cắt 3 loại ren còn lại nên ta bỏ bánh răng Z5=38.Như vậy bộ noóctông chỉ còn lại 7 bánh răng: Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 = 26 : 28 : 32: 36 : 40 : 44 : 48 3. Thiết kế nhóm truyền gấp bội Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỉ số truyền với j=2 .Chọn cột 7-12 trong bảng xếp ren quốc tế làm nhóm cơ sở thì các tỉ số truyền nhóm gấp bội là: 3.1. Phương án không gian PA Yếu tố 2x2 4x1 _Tổng số bánh răng _Tổng số trục _Chiều dài trục _Số bánh răng chịu mômen xoắn Mx 8 3 8b+7f 2 10 3 10b+9f 1 Nhận xét: PAKG 4x1 có số bánh răng trên một trục quá nhiều khó chế tạo do đó PAKG 2x2 hợp lý hơn. 3.2. Phương án thứ tự Phương án không gian 2x2 có hai PATT So sánh các phương án thứ tự : PATT Nhóm 1 Nhóm 2 2x2 2x2 I - II [1] [2] 2x2 II - I [2] [1] [x]max 2 2 Ta chọn phương án thứ tự I-II vì phương án này dẫn đến sự biến đổi các kết cấu máy nhịp nhàng cân đối hơn Ta có lưới kết cấu sau 3.3. Vẽ đồ thị số vòng quay Để tránh trùng lập tỷ số truyền ta chọn tỷ số truyền giữa các bộ truyền trong nhóm gấp bội khác 1 Ta có đồ thị số vòng quay như sau : Tính các tỷ số truyền giữa các bộ truyền trong nhóm gấp bội Nhóm truyền 1 : i1 = = ằ f1 + g1 = 2+5 = 7 i2 = = ằ f2 + g2 = 4+5 = 9 Bội số chung nhỏ nhất là K=63 Tia i1 là tia giảm nhiều hơn tia i2 zmin chủ động nên Emin = =<1 Chọn Emin =1 ồZ=E.K = 1.63 = 63 răng Z1=EK= =18 răng Z1'= ồZ-Z1=63-18= 45 răng Z2=EK= =28 răng Z2'= ồZ-Z2= 63-28= 35 răng Nhóm truyền 2 : i3 = = ằ f3 + g3 = 5+16 = 21=7.3 i4 = = ằ f4 + g4 = 5+4 = 9=32 bội số chung nhỏ nhất là K=63 Tia i1 là tia giảm nhiều hơn tia i2 zmin chủ động nên Emin = =>1 Chọn Emin =2 ồZ=E.K = 2.63 = 126 răng >120 do đó tinhá lại số răng . Chọn Zmin =14 răng Emin = =<1 Lấy Emin=1 ồZ=E.K = 1.63 = 63 răng Z3=EK= =15 răng Z3'= ồZ-Z3= 63 -15 = 48 răng Z4=EK= = 35 răng Z4'= ồZ-Z4= 63-35= 28 răng + Tính các tỷ số truyền còn lại (ibù) gồm các bánh răng thay thế và bánh răng phụ của hộp chạy dao . Phương trình của hộp chuyển động 1vòng tc . ibù. icơsở. igbội. tv= tp mà ibù = itt. icđ nên ta có 1vòng tc . itt.icđ. icơsở. igbội. tv= tp Trong đó itt - Tỷ số truyền thay thế icđ - Tỷ số truyền cố định icơsở- Tỷ số truyền cơ sở igbội- tỷ số truyền gấp bội của cơ cấu noóctông tv - Bước vít me tp - Bước ren được cắt Để tính ibù ta cho máy cắt thử một bước ren nào đó .Ta thử cắt ren quốc tế tp=10 mm Qua bảng xếp ren quốc tế ta có igbội= 1 Ta chọn tv= 12 mm Z0 = 28 răng Thì icsở==lúc đó bộ bánh răng hình tháp chủ động do đó ibù= = Ta chọn icđ= ibù = itt. icđ Ta có = itt . ịitt== Khi cắt ren Anh, xích cắt ren đi theo đường khác bộ bánh răng noóctông bị động tính icđ khi cắt ren anh như sau : icđ= cho cắt thử ren anh với n=8 tp=lúc đó icđ== igb= Ta có icđ= Tỷ số truyền 36/25 cũng được dùng khi cắt ren pitch (bánh răng noóctông bị động)nhưng với hai bánh răng thay thế khác nhau .Cuối cùng ta cần tính bánh răng thay thế khi cắt ren pitch và ren môđuyn Ta có phương trình cân bằng : itt= Cho cắt thử ren pitch Dp= 25,4.p/8=1272.12/52.8.97 igb= 4/2 ; icđ=36/25 ị itt = Kiểm tra các bước ren cất được cắt Phương trình cân bằngta có 1vòngtc.21/25.42/50.25/36.32/28.2.12=4=tp. Chương III Thiết kế động lực học máy I. Tính các lực tác dụng trong truyền dẫn Xác định lực chạy dao,lực cắt (Q,P) 1. Sơ đồ đặt lực trên cơ cấu chấp hành Lực cắt 2. Tính các lực thành phần Theo công thức bảng (II-1) có: P với C:hệ số kể đến ảnh hưởng của tính chất vật gia công t:chiều sâu cắt (mm) S:lượng chạy dao (mm/v) Sử dụng công thức nguyên lý cắt để tính lực cắt.Mặt khác để tính chính xác theo nguyên lý cắt,ta chọn chế độ cắt theo chế độ thử máy: - Thử có tải: Chi tiết 115,l=2000,thép 45,HRB=207. Dao P18.Chế độ cắt n=40 (v/p) S=1,4 (mm/v) t=6 (mm) .=15445,62 (N) .=8069,45 (N) .=6945,08 (N) - Thử công suất: Chi tiết 70,l=350,thép 45. Dao T15K6.n=400 S=0,39 t=5 Tính tương tự như công thức trên có: Lực chạy dao (Q): Theo công thức thực nghiệm do Rêsêtôp và Lêvít với máy tiện có sống trượt lăng trụ: Q=k. với G:trọng lượng phần dịch chuyển =250 kg =2500 N f:hệ số thu gọn ma sát trên sống trượt =0,15 đến 0,18 k:hệ số tăng lực ma sát do tạo ra mômen lật; k=1,15 Thay vào công thức trên có: Q=1,15.6945+0,18.(15445,6+2500) =11216,89(N) 3. Tính mômen xoắn của động cơ điện: Khi máy tiện làm việc trong hộp tốc độ của động cơ cân bằng với của lực cắt và ma sát trong các cặp truyền động.Ta có phương trình: hay với :tỉ số truyền tổng cộng xích :tỉ số truyền từ cặp có tới trục chính :hiệu suất toàn xích :mômen xoắn do lực cắt gây ra =.d/2 :lực cắt tiếp tuyến d:đường kính chi tiết gia công -Khi thử có tải: d=115,n=40 v/p, =15445 ==888087 (N.mm) =32665 (N.mm) (ở đây hiệu suất =0,75 và tỉ số truyền =40/1450) -Khi thư ở chế độ thử công suất: d=70,n=400,= 4935 =4935.70/2=172725(N.mm) =63531(N.mm). II- Tính công suất động cơ điện 1.Xác định công suất động cơ truyền dẫn chính: Công suất động cơ gồm: với : công suất cắt : công suất chạy không : công suất phụ tiêu hao theo hiệu suất và do những nguyên nhân ngẫu nhiên ảnh hưởng đến sự làm việc của máy. - Công suất cắt (kW) Theo chế độ thử công suất = 4935(N),n=400(v/p), d=70(mm) =87,92(m/p) - Công suất cắt =7,23(kW) Thường thì nên có thể tính gần đúng: =9,64(kW) Do đó chọn động cơ tiêu chuẩn N=10(kW) và n=1450(v/p). 2.Xác định công suất chạy dao: - Khi tính theo tỉ lệ với công suất động cơ chính: (với máy tiện k=0,04) =0,04.9,64=0,386(kW) -Khi tính theo lực chạy dao: (kW) với: :tốc độ chạy dao, =S.n=0,39.400=156(mm/p) :hiệu suất chung của cơ cấu chạy dao () Q:lực kéo (N).Thay vào công thức trên: 0,196 Công suất động cơ yêu cầu là Nđc=9,64 Kw. Đồng thời công suất động cơ cho chạy dao là Nđc S= 0,196Kw Do vậy để đảm bảo đủ công suất cho toàn bộ hộp tốc độ và hộp chạy dao at nên chọn động cơ tiêu chuẩn là N= 10 Kw n=1450 vòng /phút III Phần tính bền tính bền 1 cặp bánh răng chọn cặp bánh răng để tính bền. A chọn cặp bánh răng truyền mô men lớnđể tính bền . Ta chọncặp bánh răng có tỷ số truyền i10= 1/2 do vậy ta phải kiểm nghiệm việc chọn mô đun m=4 của cặp bánh răng như vậy có đạt yêu cầu không Trình tự tính toán bánh răng trong hộp tốc độ của máy công cụ là tính mô đun của bánh răng theo sức bền tiếp xúc, quy chuẩn mô đun sau đó kiểm nghiệm mô đun theo sức bền uốn Công thức tính mô đun theo sức bền tiếp xúc Z là số răng bánh nhỏ là ứng suất tiếp xúc cho phép. Chon vật liệu chế tạo bánh răng