Đề tài Thiết kế máy phay hạng nhẹ phục vụ cơ sở sửa chữa nhỏ

X = 3. Với số nhóm truyền tối thiểu X = 3 thì ta loại được 5 phương án không đạt yêu cầu. Còn lại 3 phương án là : 4 x 2 x 2 x 4 x 2 2 x 2 x 4 Bảng so sánh các phương án không gian: PAKG Thông số 4 x 2 x 2 2 x 4 x 2 2 x 2 x 4 Tổng số bánh răng 16 16 16 Tổng số trục 4 4 4 Chiều dài Lmin 16b + 15f 16b + 15f 16b + 15f Số bánh răng chịu Mxmax 2 2 4 Các chỉ tiêu để xét phương án không gian: - Phương án không gian phải đơn giản tới mức có thể: các phần tử trong xích động, số lượng các chi tiết, các bố trí trục trong hộp. - Số bánh răng và số trục ít nhất. - Kích thước trục nhỏ gọn. - Số bánh răng trên trục cuối cùng chịu mômen xoắn lớn nhất phải ít nhất. Căn cứ vào bảng so sánh và các chỉ tiêu xét phương án không gian trên ta chọn phương án không gian là: 4 x 2 x 2 Sơ đồ động: 3. Chọn phương án thứ tự. Phương án thứ tự là phương án thay đổi ăn khớp của các bộ truyền để nhận được dãy tốc độ đã cho. Quan điểm chọn phương án thứ tự sao cho khi tăng hoặc giảm tốc độ không đột ngột. Biểu thị đồ thị không bị gãy khúc. Phương án thứ tự tốt nhất là phương án nằm trong phạm vi điều chỉnh giới hạn cho phép, lượng mở, tỷ số truyền của các nhóm thay đổi đều, dẫn đến lưới kết cấu có hình dẻ quạt. Phương án không gian có K nhóm truyền thì sẽ có K! phương án thứ tự. Như vậy sẽ có 3! = 6 phương án thứ tự. Bảng so sánh các phương án thứ tự: PAKG 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 PATT I – II – III I – III – II II – I – III II – III – I III – I – II III – II – I [X] 1 – 4 – 8 1 – 8 – 4 2 – 1 – 8 2 – 8 – 1 4 – 1 – 2 4 –2 –1 Xmax 8 8 8 8 12 12 6,35 6,35 6,35 6,35 16 16 Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Loại Loại Căn cứ vào bảng lượng mở ta thấy có 4 phương án đó là: 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 I – II – III I – III – II II – I – III II – III – I Có lượng mở = 6,35 nằm trong phạm vi cho phép: Ta tiến hành vẽ lưới kết cấu của 4 phương án này để tìm ra phương án thứ tự tối ưu nhất. a) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : I - II - III [X] : 1 - 4 - 8 b) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PAT : I - III - II [X] : 1 - 8 - 4 c) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : II - I - III [X] : 2 - 1 - 8 d) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : II - III - I [X] : 2 - 8 - 1 Phân tích và chọn phương án thứ tự tối ưu: - Để đảm bảo bánh răng chủ động và bánh răng bị động trong hộp tốc độ có tỉ số truyền không quá lớn, các tia cần choãi theo hình nón và đường gấp khúc các tia không lớn. - Bản thân các tia phân bố theo hình dẻ quạt, rít đặc đều và đan xen lẫn nhau, nên tốc độ không biến đổi đột ngột, truyền động êm hơn. - Lượng mở cực đại của lưới không vượt quá giới hạn cho phép của hộp tốc độ, với công bội = 1,26, lượng mở cực đại . Như vậy với hộp tốc độ máy phay có 16 cấp tốc độ dựa vào bảng so sánh các phương án thứ tự và lưới kết cấu ta chọn phương án thứ tự: I – II – III. Vì đây là phương án tốt nhất đáp ứng được yêu cầu của hộp tốc độ máy phay. PAKG: 4 x 2 x 2 PATT: I – II – III Ta có lưới kết cấu hộp tốc độ như sau: 4. Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ máy phay. Lưới kết cấu chỉ cho ta biết khái quát về tỉ số truyền trong từng nhóm, tổng số trục, số tốc độ, lượng mở cửa từng nhóm truyền và ăn khớp bánh răng trong từng nhóm nhưng chưa biểu diễn được tỉ số truyền cụ thể nên chưa đánh giá được toàn diện phương án. Vì vậy ta phải vẽ đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. Giới hạn cho tỉ số truyền . Đồ thị vòng quay hộp tốc độ như sau: 5. Tính số răng của các bánh răng trong từng nhóm truyền. Nhóm truyền đai: từ trục cơ đến trục I i0 = BSCNN: K = 3 Tính Emin: Emin = (Zmin = 17) = = 17 Chọn E = 17. Do đó (răng) Z0 = (răng) Z’0= = 51 – 17 = 34 (răng) Vậy i0 = Nhóm truyền I: i1 = i3 = BSCNN của các fx + gx là: K = 32. 2 = 18 Tính Emin: Emin nằm ở tỉ số truyền i1 vì i1 giảm nhiều hơn so với i4 tăng tốc Emin = (Zmin = 17) = = 2,83 Chọn E = 3. Do đó (răng) Z1 = (răng) Z’1= = 54 – 18 = 36 (răng) Z2 = .EK = (răng) Z’2 =(răng) Z3 = . EK = = 24 (răng) = = 54 - 24 = 30 (răng) Z4 = (răng) Z’4 = = 54 – 27 = 27 (răng) Nhóm truyền II. i5 = BSCNN của các fx + gx là: K = 7 . 3 . 22 = 84 Tính Emin: Emin nằm ở tỉ số truyền i5 vì i5 giảm nhiều hơn so với i6 tăng tốc. Emin = = 0,56 < 1 Chọn E = 1. Do đó (răng) Z5 = (răng) Z’5 = (răng) Z6 = (răng) Z’6 = (răng) Nhóm truyền III. i7 = i8 = BSCNN của các fx + gx là: K = 17 . 3 = 51 Tính Emin: Emin nằm ở tỉ số truyền i7 vì i7 giảm nhiều hơn so với i8 tăng tốc. Emin = Chọn E = 2. Do đó (răng) Z7 = (răng) Z’7 = (răng) Z8 = (răng) Z’8 = (răng) Chọn i8 = Lập bảng giá trị của Z: Trục động cơ xuống trục I i0 = Trục I xuống trục II Trục II xuống trục III Trục III xuống trục IV 6. Tính toán số vòng quay thực tế của trục chính. n1 = nđc . i0 . i1 . i5 . i7 = v/ph n2 = nđc . i0 . i2 . i5 . i7 = v/ph n3 = nđc . i0 . i3 . i5 . i7 = v/ph n4 = nđc . i0 . i4 . i5 . i7 = v/ph n5 = nđc . i0 . i1 . i6 . i7 = v/ph n6 = nđc . i0 . i2 . i6 . i7 = v/ph n7 = nđc . i0 . i3 . i6 . i7 = v/ph n8 = nđc . i0 . i4 . i6 . i7 = v/ph n9 = nđc . i0 . i1 . i5 . i8 = v/ph n10 = nđc . i0 . i2 . i5 . i8 = v/ph n11 = nđc . i0 . i3 . i5 . i8 = v/ph n12 = nđc . i0 . i4 . i5 . i8 = v/ph n13 = nđc . i0 . i1 . i6 . i8 = v/ph n14 = nđc . i0 . i2 . i6 . i8 = v/ph n15 = nđc . i0 . i3 . i6 . i8 = v/ph n16 = nđc . i0 . i4 . i6 . i8 = v/ph 7. Kiểm tra sai số vòng quay hộp tốc độ. Điều kiện Trong đó: ntc – số vòng quay được lấy theo tiêu chuẩn (v/ph) ntt – số vòng quay thực tế (v/ph) Bảng sai số tốc độ quay của hộp tốc độ. ntc (v/ph) ntt (v/ph) n (%) n1 = 40 n1 = 40,6 n1 = -1,5 n2 = 50 n2 = 51 n2 = -2 n3 = 63 n3 = 64,5 n3 = -2,3 n4 = 80 n4 = 81,2 n4 = -1,5 n5 = 100 n5 = 102 n5 = -2 n6 = 125 n6 = 128 n6 = -2,4 n7 = 160 n7 = 163,7 n7 = -2,3 n8 = 200 n8 = 204,6 n8 = -2,3 n9 = 250 n9 = 252,8 n9 = -1,12 n10 = 315 n10 = 321,8 n10 = -2,1 n11 = 400 n11 = 404,6 n11 = -1,15 n12 = 500 n12 = 505,7 n12 = -1,14 n13 = 630 n13 = 637,3 n13 = -1,15 n14 = 800 n14 = 811 n14 = -1,3 n15 = 1000 n15 = 1019,6 n15 = -1,96 n16 = 1250 n16 = 1274,5 n16 = -1,96 Vẽ đồ thị sai số: Sơ đồ động hộp tốc độ sau khi thiết kế: B. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỘP CHẠY DAO MÁY PHAY MỚI. I. Khái niệm chung đối với hộp chạy dao. 1. Đặc diểm: So với hộp tốc độ hộp chạy dao có các đặc điểm sau đây: Công suất truyền bé, thường chỉ bằng 5% đến 10% công suất chính. Tốc độ làm việc chậm nhiều so với hộp tốc độ. Do đó trong hộp chạy dao dùng cơ cấu giảm tốc nhiều và hiệu xuất thấp, thường dùng vít đai ốc, trục vít, bánh vít. Trong điều kiện có thể, nếu dùng nhiều cặp bánh răng nối tiếp nhau để giảm tốc độ thì không nhất thiết phải dùng các cơ cấu có hiệu suất thấp nói trên. Phạm vi điều chỉnh tỉ số truyền trong giới hạn. 2.Yêu cầu đối với hộp chạy dao. Tùy theo công dụng của máy mà các hộp chạy dao cần phải thỏa mãn các yêu cầu rất khác nhau bao gồm: Số cấp chạy dao Zs. Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao Ps. Quy luật phân bố của các lượng chạy dao. Tính chất các lượng chạy dao là liên tục hay gián đoạn. Độ cứng vững xích động nối liền giữa trục chính và trục kéo. 3. Điều kiện kỹ thuật. Khác với hộp tốc độ, trong đa số máy hộp chạy dao không có mặt chuẩn để xác định vị trí tương đối giữa phôi và dao. Vì thế sai số chế tạo và lắp ráp không phản ánh trực tiếp tới sai số gia công như độ côn, độ ô van, độ nghiêng v.v mà sai số hộp chạy dao thường phản ánh đến độ bóng gia công vì tốc độ chạy dao không đến. Vấn đề này chỉ có ý nghĩa đối với các máy gia công tinh, còn các máy thường thì sai số đó có thể bỏ qua được. Riêng ở 1 vài máy thì hộp chạy dao có mặt chuẩn vị trí. Thí dụ: hộp chạy dao vòng ở máy phay mài tròn ngoài (quay tròn phôi). Lúc đó sai số chế tạo hộp chạy dao phản ánh trực tiếp vào chi tiết gia công, nên yêu cầu chế tạo nó phải chặt chẽ hơn so với hộp chạy dao các máy khác như tiện, khoan, phay, bào Có một số hộp chạy dao cần đảm bảo lượng di động chính xác như hộp chạy dao của máy tiện ren, máy phay ren, thì độ chính xác truyền động các chi tiết trong hộp chạy dao yêu cầu cao, vì sai số đó sẽ làm cho vít me không đều làm cho bàn dao chuyển động với tốc độ không đều. Tóm lại, trong trường hợp cụ thể ta cần cân nhắc kỹ để định ra độ chính xác của chi tiết trong hộp, đặc biệt là vỏ hộp và các điều kiện kỹ thuật khác. Độ chính xác của các bán răng trong hộp theo TCVN, các độ chính xác khác, tương tự như trong hộp tốc độ. Cần chú ý sai số vị trí của hộp chạy dao có thể thấp nhiều so với hộp tốc độ. Vật liệu vỏ hộp thường làm bằng gang (GX 15 – 32). 4. Các loại hộp chạy dao. Các hộp chạy dao hiện nay có sơ đồ động và hình dáng kết cấu rất khác nhau, tuy vậy người ta có thể chia chúng làm 3 nhóm cơ bản theo nguyên tắc thiết kế khác nhau. Hộp chạy dao thông thường, đảm bảo cho dao hoặc phôi có 1 tốc độ di động cần thiết trong quá trình cắt. Lượng di động đó không đòi hỏi chính xác lắm. b) Hộp chạy dao đảm bảo tỉ số truyền chính xác giữa trục chính và phôi. c) Hộp chạy dao tạo ra chuyển động chạy dao không liên tục như ở trên máy bào, xọc, mài. Trong hộp chạy dao các máy công cụ hiện đại thường dùng các bộ phận truyền sau: bộ phận truyền bánh răng di trượt kết hợp với các ly hợp vấu, răng, ma sát, bội truyền các bánh răng thay thế, bội truyền bánh răng hình tháp, bộ truyền cơ cấu then kéo, vít me. Các bộ truyền này có thể dùng riêng rẽ hay nối tiếp để tạo thành toàn bộ hộp chạy dao. Trên đây là nhóm hộp chạy dao dùng truyền dẫn phân cấp. Trong máy cắt kim loại vạn năng hiện đại, để tránh tổn thất về năng suất, người ta thiết kế nhiều hộp chạy dao điều chỉnh vô cấp dùng truyền động điện, thủy lực hoặc cơ khí. Phương pháp thiết kế chung được trình bày kỹ trong các giáo trình: Điện trong máy công cụ, truyền dẫn vô cấp bằng điện, thủy, khí. Hộp chạy dao có chuỗi lượng chạy dao theo cấp số nhân. Trước khi thiết kế, chúng ta cần chuyển chuỗi lượng chạy dao s1, s2, s3,sn thành chuỗi số vòng quay của cơ cấu chấp hành ns1, ns2, ns3nsn để bài toán thiết kế giống với quá trình thiết kế hộp tốc độ. Khi viết phương trình xích chạy dao cần chú ý lượng di động tính toán ở hai đầu xích và hệ số biến đổi thứ nguyên của chuyển động do cơ cấu biến đổi chuyển động ở cuối xích. II. THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO. 1. Tính toán các thông số. Theo số liệu cho trước: Số cấp tốc độ: Z = 16, mm/ph Phạm vi điều chỉnh của hộp chạy dao: Với công bội = = 448,4 mm/ph mm/ph Ta có: nmin = n1 = v/ph Tra theo bảng trang 13 Thiết kế máy. Với nmin = 2,8 v/ph ta được chuỗi vòng quay tiêu chuẩn như sau: Chọn = 1 v/ph Với icđ =1 ta có chuỗi vòng quay như sau: n1 = nmin = 2,8 v/ph n2 = 3,55 v/ph n3 = 4,5 v/ph n4 = 5,6 v/ph n5 = 7,1 v/ph n6 = 9 v/ph n7 = 11,2 v/ph n8 = 14,1 v/ph n9 = 18 v/ph n10 = 22,4 v/ph n11 = 28 v/ph n12 = 35,5 v/ph n13 = 45 v/ph n14 = 56 v/ph n15 = 71 v/ph n16 = 90 v/ph 2. Chọn phương án không gian. Với Z = 16 cấp tốc độ ta có những phương án sau: 16 x 1 4 x 4 1 x 16 4 x 2 x 2 8 x 2 2 x 4 x 2 2 x 8 2 x 2 x 4 Giới hạn tỉ số truyền: Tính số nhóm truyền tối thiểu X ta có công thức: Trong đó: : tỉ số truyền giới hạn. X: Số nhóm truyền tối thiểu. Suy ra: v/ph Chọn X = 3 Với số nhóm truyền tối thiểu X = 3 thì ta loại được 5 phương án không đạt yêu cầu. Còn lại 3 phương án là: 4 x 2 x 2 x 4 x 2 x 2 x 4 Bảng so sánh các phương án không gian: PAKG Thông số 4 x 2 x 2 2 x 4 x 2 2 x 2 x 4 Tổng số bánh răng 16 16 16 Tổng số trục 4 4 4 Chiều dài Lmin 16b + 15f 16b + 15f 16b + 15f Số bánh răng chịu Mxmax 2 2 4 Các chỉ tiêu để xét phương án không gian: - Phương án không gian phải đơn giản tới mức có thể: các phần tử trong xích động, số lượng các chi tiết, cách bố trí trục trong hộp - Số bánh răng và số trục ít nhất. - Kích thước trục nhỏ gọn. - Số bánh răng trên trục cuối cùng chịu mômen xoắn lớn nhất là ít nhất. Căn cứ vào bảng so sánh và các chỉ tiêu xét phương án không gian trên ta chọn phương án không gian là: 4 x 2 x 2. Sơ đồ động: 3.Chọn phương án thứ tự. Phương án thứ tự là phương án thay đổi của các bệ truyền để nhận được dãy tốc độ đã cho. Quan điểm chọn phương án thứ tự sao cho khi tăng hoặc giảm tốc độ không đột ngột. Biểu thị đồ thị không bị gãy khúc. Phương án thứ tự tốt nhất là phương án nằm trong phạm vi điều chỉnh giới hạn cho phép, lượng mở tỉ số truyền của các nhóm thay đổi đểu dẫn đến lối kết cấu có hình rẻ quạt. Phương án không gian có k nhóm truyền sẽ có k! phương án thứ tự.Như vậy sẽ có 3! =6 phương án thứ tự: Bảng so sánh các phương án thứ tự: PAKG 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 PATT I – II – III I – III – II II – I – III II – III – I III – I – II III – II – I [X] 1 – 4 – 8 1 – 8 – 4 2 – 1 – 8 2 – 8 – 1 4 – 1 – 2 4 –2 –1 Xmax 8 8 8 8 12 12 6,35 6,35 6,35 6,35 16 16 Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Loại Loại Căn cứ vào bảng lượng mở ta thấy có 4 phương án đó là: 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 4 x 2 x 2 I – II – III I – III – II II – I – III II – III – I Có lượng mở = 6,35 nằm trong phạm vi cho phép: Ta tiến hành vẽ lưới kết cấu của 4 phương án này để tìm ra phương án thứ tự tối ưu nhất. a) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : I - II - III [X] : 1 - 4 - 8 b) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : I - III - II [X] : 1 - 8 - 4 c) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : II - I - III [X] : 2 - 1 - 8 d) Vẽ lưới kết cấu : PAKG : 4 x 2 x 2 PATT : II - III - I [X] : 2 - 8 - 1 Hộp chạy dao máy phay phải đảm bảo hai xích truyền là: chạy dao nhanh và ăn dao. Nếu sử dụng cơ cấu truyền động bánh răng bình thường như hộp tốc độ thì phải dùng hai đường truyền riêng biệt, nghĩa là khi truyền từ xích chạy dao nhanh sang các xích làm việc (dọc, ngang, đứng) thì ta phải tắt động cơ để thay đổi cơ cấu truyền động. Để hộp chạy dao nhỏ gọn khi dùng 2 đường truyền riêng biệt và ta vẫn có thể chuyển đổi cơ cấu động cơ mà vẫn không phải tắt động cơ. Nghĩa là dùng cơ cấu phản hồi và hệ thống các ly hợp cho hộp chạy dao máy phay. Vì hộp chạy dao còn có tốc độ thấp để trực tiếp thực hiện các lượng ăn dao dọc, ngang, đứng để gia công được sản phẩm. Do đó ta dung phương pháp giãn thêm trục nghĩa là tăng thêm các trục trung gian. Hộp chạy dao làm việc nhiều hơn so với hộp tốc độ do đó dùng cơ cấu giảm tốc nhiều để đạt được các tốc độ chậm theo yêu cầu cần thiết của lượng chạy dao.Vì vậy ta nới xích truyền bằng các trục trung gian để giảm tốc. Vì nếu không thêm trục trung gian thì tỷ số truyền của 1 nhóm truyền nào đó trong xích truyền sẽ vượt ra khỏi giới hạn cho phép. Từ đó ta sẽ vẽ được đồ thị vòng quay của hộp chạy dao máy phay như sau: Đồ thị vòng quay hộp chạy dao máy phay. 4. Tính số răng của các bánh răng trong từng nhóm truyền. Nhóm 1: Truyền từ trục I sang trục II. Chọn trước i0 = Suy ra: Z0 = 18 (răng) Z= 48 (răng) Nhóm 2: Truyền từ trục II sang trục III. i1 = f1 + g1 = 1 + 4 = 5 BSCNN: K = 5 Chọn E = 17. Do đó (răng) (răng) (răng) Vậy: i1 = Nhóm truyền III: Truyền từ trục III sang trục IV. i2 = f2 + g2 = 2 + 5 = 7 f3 + g3 = 1 + 2 = 3 f4 + g4 = 7 + 11 = 18 = 32 . 2 f5 + g5 = 4 + 5 = 9 = 32 BSCNN của các fx + gx là K = 32.2.7=126 Tính Emin :Emin nằm ở tỉ số truyền i2 vì i2 giảm nhiều hơn so với i5 Emin = Chọn E =1 .Do đó Z = E K =1 x 126 =126 (răng) Z2= (răng) Z=Z – Z2 = 126 – 36 = 90 (răng) Z3 = (răng) Z=Z - Z = 126 – 42 = 84 (răng) Z = = (răng) Z (răng) Z= (răng) Z (răng) Vậy: Nhóm truyền IV: Truyền từ trục IV sang trục V. BSCNN của các fx + gx là: K = 13.9 =117 Tính Emin: Emin nằm ở tỉ số truyền i6 vì i6 giảm nhiều hơn so với i7. Emin = Chọn E = 1. Do đó (răng) Z6 = (răng) (răng) Z7 = (răng) (răng) Vậy i6 = i7 = chọn i7 = Nhóm truyền V: truyền từ trục V sang trục VI. i8 = f8 + g8 = 1+4 = 5 i9 = f9 + g9 = 3 + 2 = 5 BSCNN của các fx + gx là: K = 5 Tính Emin: Emin nằm ở tỉ số truyền i8 vì i8 giảm nhiều hơn với i9 tăng. Emin = Chọn E = 17. Do đó= E.K = 17.5 =85 (răng) Z8 = (răng) Z8’ = (răng) Z9 = (răng) (răng) Vậy: i8 = i9 = Chọn i9 = Nhóm truyền VI: Truyền từ trục VI sang trục VII. i10 = f10 + g10 = 2 + 1 = 3. BSCNN: K = 3 Emin (b) = Chọn E = 17 Do đó (răng) Z10 = (răng) (răng) Vậy i10 = Nhóm truyền VII: Truyền từ trục VII sang trục VIII. Chọn i11 = Suy ra: Z11 = 21 (răng) (răng) Vậy i11 = Nhóm truyền VIII: Truyền từ trục VIII sang trục IX. Chọn i12 = Suy ra: Z12 = 20 (răng) (răng) Vậy i12 = Nhóm truyền IX: Truyền từ trục IX sang trục X. Chọn i13 = Suy ra: Z13 = 17 (răng) (răng) Nhóm truyền X: Truyền từ trục X sang trục XI. Chọn i14 = Suy ra: Z14 = 19 (răng) (răng) Nhóm truyền XI: Truyền từ trục XI sang trục XII. Chọn i15 = Suy ra: Z15 = 41 (răng) (răng) Nhóm truyền XII: Truyền từ trục XII sang trục XIII. Chọn i16 = Suy ra: Z16 = 27 (răng) (răng) Nhóm truyền XIII: Truyền từ trục XIII sang trục XIV. Chọn i17 = Suy ra: Z17 = 43 (răng) (răng) Tỉ số truyền cho xích chạy không. ik = fk + gk = 5 + 2 = 7 BCSNN: K = 7. Emin(b) = Chọn E = 9 . Do đó (răng) Zk = (răng) (răng) Vậy ik = Vậy lượng chạy không là: Sck = nđc . i0 . i1 . ik . i10 . i11 . i 12 . i13 . tx tx là bước vít me tx = 5 = 1133,5 mm/ph. 5. Tính toán lượng chạy dao thực tế thông qua số vòng quay. n1 = nđc. i0. i1. i2. i6. i8. i10. i11. i12. i13. i14. i15. i16. i17 n2 = nđc. i0. i1. i3. i6 . i8. i10. i11. i12. i13. i14. i15. i16. i17 .. i13. i14. i15. i16. i17 = 1 Ta thấy rằng để có lượng chạy dao từ S1 đến S16 thì truyền động phải qua các tỉ số truyền. i* = nđc . i0 . i1 . i10 . i11 . i12 nđc = 950 v/ph Vậy i* = 950 . Từ đó ta tính được số vòng quay thực tế như sau: n1 = i2 . i6 . i8 . i* = v/ph. n2 = i3 . i6 . i8 . i* = v/ph. n3 = i4 . i6 . i8 . i* = v/ph. n4 = i5 . i6 . i8 . i* = v/ph. n5 = i2 . i7 . i8 . i* = v/ph. n6 = i3 . i7 . i8 . i* = v/ph. n7 = i4 . i7 . i8 . i* = v/ph. n8 = i5 . i7 . i8 . i* = v/ph. n9 = i2 . i6 . i9 . i* = v/ph. n10 = i3 . i6 . i9 . i* = v/ph. n11 = i4 . i6 . i9 . i* = v/ph. n12 = i5 . i6 . i9 . i* = v/ph. n13 = i2 . i7 . i9 . i* = v/ph. n14 = i3 . i7 . i9 . i* = v/ph. n15 = i4 . i7 . i9 . i* = v/ph. n16 = i5 . i7 . i9 . i* = v/ph. 6, Kiếm tra sai số lượng chạy dao, hộp chạy dao. Điều kiện Trong đó: Stc – số vòng quay được lấy theo tiêu chuẩn (v/ph) Stt – số vòng quay thực tế (v/ph) Ta kiểm tra thông qua số vòng quay. Bảng sai số lượng chạy dao của hộp chạy dao giữa thực tế và lý thuyết: ntc (v/ph) ntt (v/ph) n (%) n1 = 2,8 n1 = 2,73 n1 = 2,5 n2 = 3,55 n2 = 3,5 n2 = 1,4 n3 = 4,5 n3 = 4,4 n3 = 2,2 n4 = 5,6 n4 = 5,5 n4 = 1,7 n5 = 7,1 n5 = 6,95 n5 = 2,1 n6 = 9 n6 = 8,8 n6 = 2,2 n7 = 11,2 n7 = 11,05 n7 = 1,3 n8 = 14,1 n8 = 13,9 n8 = 1,4 n9 = 18 n9 = 17,6 n9 = 2,2 n10 = 22,4 n10 = 21,9 n10 = 2,2 n11 = 28 n11 = 27,25 n11 = 2,6 n12 = 35,5 n12 = 34,6 n12 = 2,5 n13 = 45 n13 = 44 n13 = 2,2 n14 = 56 n14 = 54,5 n14 = 2,6 n15 = 71 n15 = 69,2 n15 = 2,5 n16 = 90 n16 = 87,6 n16 = 2,6 Vẽ đồ thị sai số: PHẦN III THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY PHAY I- CÁCH XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC GIỚi HẠN CỦA MÁY. 1. Chế độ cắt gọt cực đại Theo kinh nghiệm tính s, v, t bằng các công thức sau: C = 0,7 đối với thép. dmax đường kính cực đại của chi tiết gia công. Sử dụng chế độ cắt gọt cực đại sẽ dẫn đến toàn bộ chi tiết máy làm việc với tải trọng cực đại, tăng kích thước và trọng lượng máy. Thực tiễn, chứng tỏ rằng người công nhân không cho máy làm việc hết tải trọng. Độ bóng, độ chính xác, trình độ nghề nghiệp và những yếu tố khác là nguyên nhân hạn chế khả năng sử dụng máy. Để tính toán hợp lý hơn có thể dùng chế độ cắt gọt tính toán. 2.Chế độ cắt gọt tính toán. Chuỗi vòng quay n của máy biến đổi từ nmin tới nmax, Z cấp khác nhau. Chuỗi lượng chạy dao S biến đổi từ Smin tới Smax, Z cấp khác nhau. Tại các trị số nmin, máy làm việc với MXmax. Vì vậy phải xác định trị số ntính, stính theo công thức: =40. v/ph Chọn theo máy ntính = 130 v/ph Chia chuỗi n ra làm 4 khoảng đều nhau, mỗi khoảng có Z/4 tốc độ: Rn n1, n2 ni, ni+1nz R1 R2+ R3 + R4 Khoảng cách tốc độ thấp R1 quy định máy được phép làm việc đến mômen xoắn giới hạn, không làm việc hết công suất N, còn lại 3 khoảng tốc độ trên (R1+R2 +R3) máy được phép làm việc hết công suất. Các trị số ni, ni+1 có thể chọn làm ntính. Tương tự như vậy ta tính được các ntính của các trục trung gian . 3.Chế độ cắt gọt thử máy. Chế độ cắt thử là do người thiết kế hoặc do nhà sản xuất quy định. Trước khi đưa máy mới vào sản xuất, nhà máy chế tạo phải nghiệm thu máy theo một chế độ kiểm nghiệm nhất định. Thử máy có tải với các chế độ cắt nhanh, cắt mạnh mục đích để kiểm tra các cơ cấu và chi tiết máy làm việc ổn định. Nếu nơi sử dụng máy cho máy làm việc với chế độ cắt gọt cao hơn, các cơ cấu và chi tiết máy bị hư hỏng, nhà máy chế tạo sẽ không chịu trách nhiệm, vì vậy người thiết kế máy có thể chọn chế độ thử máy để tính toán sức bền các chi tiết máy mới tương tự với máy đã sản xuất. Khi thiết kế máy mới phải dựa trên một máy chuẩn tương tự và chọn chế độ cắt gọt thử máy tương tự để tính động lực học cho máy là hợp lý nhất. Chỉ sử dụng chế độ cắt gọt tính toán khi không xác định được máy chuẩn có chế độ thử máy tương tự. Chế độ cắt gọt cực đại dùng để tham khảo. Thông thường cả 3 chế độ cắt gọt đều có chiều sâu cắt t như nhau, lượng chạy dao S khác nhau. Đường kính dao cắt thử: D*= Dmax = 60 mm Số răng dao cắt thử: Z = 8 Chiều sâu cắt thử: t =0,1 mm Chiều rộng phay: B* =Bmax =50 mm Lượng ăn dao trên 1 răng: Sz =0,04 mm/răng. II- XÁC ĐỊNH LỰC TÁC DỤNG TRONG TRUYỀN DẪN 1.Tính lực cắt P0 khi phay. Khi phay thuận Theo công thức: (N) Với: c = 600; y =0,72; t =5 mm; Sz = 0,04 mm/răng; B =50 mm; Z =8 răng; k =0,86 Thay vào công thức ta có: (N) Pz = (0,5 0,6).P0 = 0,5. 2790 = 1395 (N) Ps = (0,8 0,9).P0 = 0,8. 2790 = 2232 (N) Pn = (0,3 0,4).P0 = 0,3. 2790 = 837 (N) Px = 0,3. P0.tg =0,3.2790.tg = 390 (N) Khi phay nghịch Theo công thức: (N) Với: c = 682; y =0,72; t =5 mm; Sz = 0,04 mm/răng; B =50 mm; Z =8 răng; k =0,86 Thay vào công thức ta có: (N) Pz = (0,5 0,6).P0 = 0,5. 3171 = 1585,5 (N) Ps = (1 1,2).P0 = 1. 3171 = 3171 (N) Pn = 0,2.P0 = 0,2. 3171 = 634,2 (N) Px = 0,3. P0.tg =0,3.3171.tg = 443,6 (N) Khi phay mặt đầu Theo công thức: (N) Với: c = 824; x =0,95; y =0,8; t =5 mm; Sz = 0,04 mm/răng; B =50 mm; Z =8 răng; k =1,1 Thay vào công thức ta có: (N) 2.Tính lực chạy dao Q. Với bàn máy phay có sống trượt đuôi én, tính Q theo công thức: Q =k.Px +f’’ (Pz + 2Py + G) Trong đó: G- Là trọng lượng phần dịch chuyển.Chọn G =390 N f’’-Là hệ số ma sát thu gọn trên sống trượt. f’’=0,2 k-Là hệ số tăng lực ma sát do Px tạo ra mômen lật nhào. k = 1,4 Thay vào công thức ta có: Q =1,4.390 + 0,2. (1395 +2.837 +390) = 1237,8 (N) III-TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN. Hiện nay tính chính xác cống suât động cơ điện là một vấn đề khó khăn vì khó xác định đúng điều kiện làm việc và hiệu suất của máy, điều kiện chế tạo cũng như những ảnh hưởng khác. Có hai cách thường dùng để xác định công suất động cơ điện. Xác định công suất động cơ gần đúng theo hiệu suất tổng và tính chính xác khi đã chế tạo xong máy, bằng thực nghiệm có thể đo được công suất động cơ tại các số vòng quay và chế độ cắt gọt khác nhau. 1.Xác định công suất truyền dẫn chính. Công suất động cơ gồm có: Nđc = Nc + No + Np Trong đó: Nc- công suất cắt No- công suất chạy không Np- công suất phụ tiêu hao do hiệu suất và do những nguyên nhân ngẫu nhiên ảnh hưởng tới điều kiện làm việc của máy. a) Tính công suất cắt. (kw) Pz- lực cắt, chọn Pz = 4000 (N) v- tốc độ cắt. v = (m/ph) (kw) b) Tính công suất chạy không. Trong đó: Km- hệ số phụ thuộc chất lượng chế tạo các chi tiết và điều kiện bôi trơn, thường lấy Km =3 6 dtb- đường kính trung bình của tất cả các ngỗng trục của máy. Dtb =30 mm. - tổng số vòng quay của tất cả các trục (trừ trục chính). K1- hệ số tổn thất công suất riêng tại trục chính, K1 = 1,5 nếu ổ trục chính là ổ lăn, K1 =2 nếu ổ trục chính là ổ trượt. ntc – số vòng quay trục chính (v/ph) Ta có: = no + nI + nII + nIII no = nđc =950 (v/ph) nI = no.io = 950. = 475 (v/ph) nII = nI.i1.i2.i3.i4 = 475. (v/ph) nIII = nII.i5.i6 = 121. (v/ph) = 950 + 475 + 121 + 94 = 1640 (v/ph) Vậy ta có: No = (kw) c) Công suất phụ. Np = Nđc Trong đó: - hiệu suất các bộ truyền cùng loại (đai truyền, xích, bánh răng ) ik – số lượng các bộ truyền cùng loại. Công suất phụ thường nhỏ nên có thể bỏ qua, khi chọn Nđc có thể chọn cao hơn một chút để bù vào Np. Nđc = 1,63 + 0,17 = 1,8 (kw). Chọn Nđc = 2,2 (kw) 2.Xác định công suất chạy dao Tính theo tỷ lệ công suất dộng cơ chính: