THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Hộp tốc độ: Z=18 ϕ=1,26 nmin= 30 (v/ph) Hộp chạy dao: Z=18 ϕ= 1,26 Sdọcmin = Sngangmin = 3Sđứngmin = 20 (mm/ph) Snhanh =2300 (mm/ph) Động chính: N=7Kw; n=1440 (v/ph) Động chạy dao: N= 1,7Kw; n= 1420 (v/ph) PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY PHAY CHƯƠNG I: Tính tốn thiết kế động học hộp tốc độ I.1 Tính tốn phương án chọn khơng gian tối ưu I.1.1 Z=18; ϕ=1,26; nmin = 30 (v/ph) Ta có: n1 = nmin = 30 (v/ph) n2 = φ n1 = 1.26 30 = 37.8 (v/ph) n3 = φ n2 = φ2 n1 ………………… n18 = φ n17 = φ17 n1 Từ ta xác định chuỗi số vịng quay lý thuyết trục chính: n1 = 30 n2 = 37.5 n3 = 47.5 n4 = 60 n5 = 75 n6 = 95 n7 = 118 n8 = 150 n9 = 190 (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) n10 = 235 (v/ph) n11 = 300 (v/ph) n12 = 375 (v/ph) n13 = 475 (v/ph) n14 = 600 (v/ph) n15 = 800 (v/ph) n16 = 950 (v/ph) n17 = 1180 (v/ph) n18 = 1500 (v/ph) I.1.2 Phân tích phương án khơng gian Phương án khơng gian bố trí: Z= 18 = 18x1 =1x18 = 9x2 = 2x9 = 6x3 = 3x6 = 3x3x2 = 3x2x3 = 2x3x3 Để chọn PAKG ta tính số nhóm truyền tối thiểu Số nhóm truyền tối thiểu xác định từ: U gh = nmin = 4i ndc  n  log  dc ÷ log  1440 ÷  nmin  =  30  = 2, 79 ⇒i = log log ⇒i≥3 Vậy số nhóm truyền tối thiểu phải  Chọn số nhóm truyền : i = Ta cần so sánh phương án không gian: z = 18 = x x = x x = x x Lập bảng so sánh chúng: PAKG 3x3x2 2x3x3 3x2x3 Tổng số bánh 16 16 16 Tổng số trục (s=i+1) 4 Số bánh chịu Mxmax 3 Chiều rộng sơ hộp 18b+17f 18b+17f 18b+17f Yếu tố so sánh Ta thấy trục cuối thường trục trục trục nên trục có tốc độ quay từ nmin đến nmax, tính tốn sức bền dựa vào vị trí số n ta có Mxmax Do kích thước trục lớn suy bánh lắp trục có kích thước lớn, mặt khác số bánh trục trục giảm bớt tải trọng, máy làm việc xác Vì ta tránh phương án có nhiều bánh trục cuối Từ bảng so sánh ta chọn phương án không gian tốt : 3x3x2 I.2 Lập bảng lưới kết cấu nhóm Với K=i=3 nhóm truyền ta có số phương án thứ tự K! = 3! = Bảng lưới kết cấu nhóm: Lượng mở ϕxmax 1,269 = x x I III II [1] [6] [3] 12 1,2612 = 16 3 x x II I III [3] [1] [9] 1,269 = x x II III I [2] [6] [1] 12 1,2612 = 16 x x III I II [6] [1] [3] 12 1,2612 = 16 x x III II I [6] [2] [1] 12 1,2612 =16 STT Phương án thứ tự x x I II III [1] [3] [9] Lưới kết cấu nhóm Theo điều kiện φ xmax ≤8 có hai PATT đạt (1) (3) Để chọn PATT hợp lý ta phải dựa vào lưới kết cấu • Lưới kết cấu : Là sơ đồ biểu diễn phương thức kết cấu phương thức điều chỉnh cho biết kết cấu sơ mặt động học hộp tốc độ Lưới kết cấu mang tính định tính cho ta biết số trục = số nhóm + 1, số cấp tốc độ, tổng số bánh có đối xứng Vì có tính đối xứng nên ta chọn n0 nằm Ta có lưới kết cấu hai phương án thứ tự: PA1 : x x I II III [1] [3] [9] PA3 : x x II I III [3] [1] [9] Ta thấy PA1 tối ưu PA3 lưới kết cấu có dạng mái nhà, sít đặc làm cho chuyển động êm hơn, kết cấu hộp tốc độ đơn giản hơn, việc bố trí cấu truyền động đơn giản  Chọn PA1: x x I II III [1] [3] [9] I.3 Vẽ đồ thị vòng quay Lưới kết cấu chưa cho ta biết tỉ số truyền cụ thể nhóm truyền  chưa tính truyền dẫn cho máy ( tính số bánh )  chưa đánh giá phương án thiết kế cách toàn diện  cần phải xây dựng đồ thị vòng quay Đồ thị vịng quay mang tính định lượng  tính tỉ số truyền nhóm  tính số bánh Động chọn theo máy tham khảo có P = Kw n đc = 1440 (v/ph) Ta chọn số vòng quay trục I qua truyền bánh có tỉ số truyền i = 26/54 n0 Ta có n0 = nđc io = 1440 26 54 = 693,33 (vg/ph) Để dễ vẽ ta chọn chuỗi vòng quay lấy no = n15 = 762 (v/ph) Với no = 762 (v/ph), io = 762/1440 = 0.53 = 26/54 Tính tỉ số truyền nhóm: Ta có: nmin = no iT  iT = nmin/no = = 0.04 = φ-14 = i1 i4 i7 Với điều kiện ≤ i ≤  Ta chọn được: i1 = φ-4 = 1,26-4 = 0,4 ; i4 = φ-4 = 1,26-4 = 0,4 ; i7 = φ-6 = 1,26-6 = 0,25 Từ ta xác định tỉ số truyền nhóm: Nhóm 1: i1 = φ-4 = 0,4 i2 = φ-3 = 1,26-3 = 0,5 (t/m) i3 = φ-2 = 1,26-2 = 0,63 (t/m) Nhóm 2: i4 = φ-4 = 0.4 i5 = φ-1 = 1,26-1 = 0,79 (t/m) i6 = φ2 = 1,262 = 1,59 (t/m) Nhóm 3: i7 = φ-6 = 1,26-6 = 0,25 i8 = φ3 = 1,263 = (t/m) Từ ta vẽ đồ thị vịng quay: I.4 Tính tốn vẽ đồ thị sai số I.4.1 Tính tốn số vịng quay thực tế a Tính số bánh theo nhóm truyền Các phương pháp tính số răng: +) Phương pháp bội số chung nhỏ nhất: áp dụng cho trường hợp có nhiều cấp tốc độ tuân theo quy luật cấp số nhân +) Tinh theo chi tiết máy dựa khoảng cách trục +) Tính theo sức bền : thường tính cho trường hợp có đường truyền Từ phân tích ta thấy với hộp tốc độ cần thiết kế cần độ xác cao  chọn phương pháp bội số chung nhỏ *Với nhóm 1: i1 = i2 = i3 = ϕ4 ϕ3 ϕ2 = = = 1.26 1.26 1.26 = = = 16 39 f1 g1 = 19 36 = 22 33 = f2 g2 f3 g3 ta có f1+g1=55 ta có f2+g2=55 ta có f3+g3= 55 Bội số chung nhỏ nhất: K = 55 Với Zmin=17 để tính Emin ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn Do giảm tốc nên ta tính: Emin= Zmin C = ∑Z Z min( f + g1 ) ) f k Z ’1 = Z ’2 = g1 ∑ Z f1 + g1 Z3 = Z ’3 = = g3 ∑ Z f3 + g3 19 55 22 55 = 55 = 39 55 = 36 i4 = = 1.26 = 18 47 i1 = ⇒ i2 = 19 36 55 = 22 33 55 55 = 33 *Với nhóm 2: ϕ4 ⇒ 16 39 55 = 19 36 55 = = 55 =16 39 55 = g2 ∑ Z f2 + g2 f3 ∑ Z f3 + g3 16 55 = f2 ∑ Z f2 + g2 Z2 = = 1,1 ,ta chọn E=1 = E.K = 1.55 = 55 f1 ∑ Z f + g1 Z1 = = 17.55 16.55 ta có f4+g4= 65 ⇒ i3 = 22 33 i5 = ϕ = 1.26 = 28 37 ta có f5+g5= 65 39 26 i6 = ϕ2 = 1.26 = ta cã f6+g6= 65 Bội số chung nhỏ nhất: K =65 Với Zmin=17 để tính Emin ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn Do giảm tốc nên ta có: Emin= Zmin C = ∑Z Z4= Z ’4 = Z5 = Z ’5 = Z ( f + g ) ) f k = 17.65 18.65 n01 = nđc.i01 = 1420  26 44 =839,09 (v/ph) Ta chọn n01 = n25 = 854, 62 (v/ph) Với n0 = 854,62 (v/ph)  i01 = n0/nđc = = 0,6 ( thỏa mãn) Ta có: Chọn i02 =  n0 = nđc 26 22 44 64 = 288.44 (v/ph) Ta chọn n0 = n20 = 269,1 (v/ph) Chọn n0 = 269,1 -> i02 = = = 0,32 ( t/m) • Chọn xích chạy dao nhanh: Như lý luận ta thấy đường chạy dao nhanh với lượng chạy dao giống máy tương tự Snhanh = 2300 (mm/ph) với động chọn máy tham khảo ta chọn xích chạy dao nhanh máy tham khảo Ta sử dụng đồ thị vòng quay máy chuẩn để thiết kế máy sau: I.4, Tính tốn vẽ đồ thị sai số I.4.1 Tính tốn số vịng quay thực tế: a Tính số bánh theo nhóm truyền Nhóm I: i01= Nhóm II: i02= ϕ2 φ5 = = 1.26 1.265 = = 26 44 22 64 = = Z 01 Z ' 01 ⇒ Z 02 Z ' 02 ⇒ Z01=26 Z02=44 Z02=22 Z’02=64 Nhóm III: i1= ϕ3 i2=1= i3 = ϕ = 1.26 = = f2 = ⇒ g2 f1+ g1=3 f2+g2=2 f1 g1 ⇒ =1.263= = f3 g3 ⇒ f3+g3=3 Vậy bội số chung nhỏ nhóm III K=6 Emin= ∑Z Z1= Z’1= Z2= ’ Z 2= Z3= Z min( f + g ) f k = 17.3 1.6 =8,5 ,ta chọn E=9 = E.K = 9.6 = 54 f1 ∑ Z f1 + g1 = 54=18 g1 ∑ Z f1 + g1 = 54=36 f2 ∑ Z f2 + g2 i1= = 54=27 g2 ∑ Z f2 + g2 f3 ∑ Z f3 + g3 ⇒ 18 36 = 54=27 = 54=36 ⇒ i2= 27 27 Z’3= g3 ∑ Z f3 + g3 ⇒ = 54=18 i3 = 36 18 Nhóm IV: i4= φ3,5 = i5= φ2,5 = i6= φ1,5 = 1.26 1.262,5 1.261,5 = = = 18 40 21 37 24 34 = = = f4 g4 ⇒ f5 g5 ⇒ f6 g6 ⇒ f4+ g4= 58 f5+ g5= 58 f5+ g5= 58 Vậy bội số chung nhỏ nhóm IV là: K=58 Emin= ∑Z Z4= Z ( f + g ) f k = 17.58 18.58 i4 = 18 40 ⇒ ’ Z = 58 – 21 = 37 Z6 = f6 ∑ Z f6 + g6 = 24 58 58 =24 ⇒ Z’6 = 58 – 24 = 34 i5= 21 37 i6= 24 34 Nhóm V: Đây cấu phản hồi từ trục V trục IV nên phải đảm bảo khoảng cách trục a xác định trước sau: a= 1 ' + Z  m = 29m Z   Với m modun bánh răng: Vậy ta có: 1  Z8 = = = ' 3.5 3.5  Z φ 1.26 20  ' m + = 2a = 58m  Z Z ( ⇒ ) '  + Z = 58 Z  ' 9Z = 20Z ⇒ i8= Z8 Z '8 1 13  Z7  Z ' = φ 5.5 = 1.265.5 = 45  ' m  Z + Z = 2a = 58m ( ) = 18 40 ⇒ '  + Z = 58 Z  ' 13.Z = 45.Z ⇒ i7 = Z7 Z '7 = 17 56 Nhóm VI: i9=1= Z9 f9 g9 ⇒ Z9 ' = 40 40 Nhóm VII: i10= Z 1 28 = ⇒ 10 = 1.26 Z '10 35 ϕ Nhóm VIII: i11= ϕ2 = Z 18 ⇒ 11 = 2.5 1.26 Z '11 33 Nhóm IX: i12= φ-0,5= 1,26-0.5 = Z12 33 = Z '12 37 Nhóm X: i13=φ0,5=1.260.5 = Z 13 Z '13 = 18 16 ⇒ Nhóm XI i14=1 Z 14 18 = Z '14 18 b Vẽ sơ đồ động: c Tính số vịng quay thực tế nmin = n1 = nđc io1.io2.i1.i4.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 1' Z 4' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 3.41 n2 = nđc io1.io2.i1.i5.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 1' Z 5' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 4.30 n3 = nđc io1.io2.i1.i6.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 1' Z 6' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 5.35 n4 = nđc i01.i02.i2.i4.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 =nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 2' Z 4' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 6.82 n5 = nđc i01.i02.i2.i5.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 2' Z 5' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' n6 = nđc i01.i02.i2.i6.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 =8.60 Z 01 Z 01' = nđc Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 2' Z 6' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 10.70 n7 = nđc i01.i02.i3.i4.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 Z 01 Z 01' = nđc Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 3' Z 4' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' =13.64 n8 = nđc i01.i02.i3.i5.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 3' Z 5' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 17.20 n9 = nđc i01.i02.i3.i6.i7.i8 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z Z 02' Z 3' Z 6' Z 7' Z 8' Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 21.39 n10 = nđc io1.io2.i1.i4 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 1' Z 4' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' n11 = nđc io1.io2.i1.i5 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = 26.23 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 1' Z 5' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' =33.08 n12 = nđc io1.io2.i1.i6 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 1' Z 6' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 41.14 n13 = nđc io1.io2.i2.i4 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 2' Z 4' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 52.46 n14 = nđc io1.io2.i2.i5 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 2' Z 5' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 66.16 n15 = nđc i01.i02.i2.i6 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 2' Z 6' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 82.29 n16 = nđc i01.i02.i3.i4 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 3' Z 4' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 104.92 n17 = nđc i01.i02.i3.i5 i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 3' Z 5' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' = 132.33 n18 = nđc i01.i02.i3.i6.i9.i10.i11.i12 i13.i14 = nđc Z 01 Z 01' Z 02 Z Z Z Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 02' Z 3' Z 6' Z 9' Z 10' Z 11' Z 12' Z 13' Z 14' II.4.2 Tính tốn sai số vòng quay n n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 nlt 3.33 4.2 5.29 6.67 8.40 10.59 13.34 16.81 21.18 26.68 33.62 42.36 53.37 67.25 84.74 106.77 134.53 169.5 ∆n% ntt 3.41 -2.29 4.30 1.19 5.35 0.29 6.82 2.29 8.60 2.19 10.70 1.08 13.64 2.29 17.20 2.19 21.39 1.08 26.23 -1.64 33.08 -1.74 41.14 -2.04 52.46 -1.64 66.16 -1.25 82.29 -2.43 104.92 -1.64 132.33 -1.49 164.58 -2.71 = 164.58  Ta có đồ thị sai số vịng quay:  Sơ đồ động toàn máy: 38 82 71 v 26 37 47 30 t1=6x1 t=6x1 iii 28 33 54 16 22 18 ix M2 44 M3 M4 19 v ii 13 M1 i 26 34 37 iv 40 36 18 45 18 40 24 18 36 t=6x1 t3=6x1 t=6x1 v 21 33 M6 18 28 43 57 27 iii 64 27 44 ii 24 26 i N=17 kW n=1420 vg/ph x x x 37 v i 35 18 ii N=7 kW n=1440 vg/ph 40 M5 33 22 33 22 16 19 36 t2=6x1 t=6x1 18 iv 39 M7 15 13 20 Viii 26 ... Từ bảng so sánh ta chọn phương án không gian tốt : 3x3x2 I.2 Lập bảng lưới k? ??t cấu nhóm Với K= i=3 nhóm truyền ta có số phương án thứ tự K! = 3! = Bảng lưới k? ??t cấu nhóm: Lượng mở ϕxmax 1,269... [1] [3] [9] Lưới k? ??t cấu nhóm Theo điều kiện φ xmax ≤8 có hai PATT đạt (1) (3) Để chọn PATT hợp lý ta phải dựa vào lưới k? ??t cấu • Lưới k? ??t cấu : Là sơ đồ biểu diễn phương thức k? ??t cấu phương thức... máy phay có điều đặc biệt nhóm truyền người ta không dùng loại modul cho cặp bánh mà dùng hai loại modul khác m7 m8 Nên điều kiện lmaf việc nhóm là: 2a= m7 (Z7 + Z’7) = m8 (Z8 + Z’8) Với a khoảng