ĐỒ án môn học THIẾT kế máy CÔNG cụ

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 2.2.4 vẽ vài lưới kết cấu đặc trưng 2.2.5 Vẽ đồ thị vòng quay chọn tỉ số truyền nhóm Xác định n0 n max 475 n0min= imax = 23 =59,375(v/ph) Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n0max= chọn n0=n17=750(v/ph) tỉ số truyền nhóm ta có với nhóm 1: chọn i1=1/ϕ3 i1: i2: i3=1:ϕ3:ϕ6 ta có : i2=1 i3=ϕ3 với nhóm 2: chọn i4=1/ϕ3 i4: i5: i6=1:ϕ:ϕ2 ta có: i5=1/ϕ2 i6=1/ϕ với nhóm 3: chọn i7=1/ϕ6 i1: i7: i8=1:ϕ9 ta có : i8=ϕ3 hộ p chạy dao thường người ta dùng loại modun nên vi ệc giảm thấp số vịng quay trung gian khơng làm t ăng kích thước truyền ta dùng cấu ph ản hồ i đồ th ị vòng quay có biến hình từ ta vẽ đồ thị vịng quay Đồ án mơn học thiết kế máy cơng cụ 2.2.6 Tính số bánh theo nhóm Nhóm 1: i1=1/ϕ3=1/2 →f1+g1=3 i2=1/1 →f2+g2=2 i3=ϕ =2/1 →f3+g3=3 Bội số chung nhỏ f+g K=6 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn ∑Z =E.K=9.6=54 f1 Z1 = f + g1 g1 ’ 1= Z f + g1 f2 f + g2 Z2= g2 ’ 2= Z Z3 = f + g2 f3 f + g3 g3 ’ Z nhóm i4=1/ϕ3 ta có f4+g4=28 i5=1/ϕ2 ta có f5+g5=56 3= i6=1/ϕ ta có f6+g6=7 bội số chung nhỏ K=56 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn Emin= ∑Z =E.K=1.56=56 f + g3 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Z 4= ’ Z 4= Z5 = ’ Z 5= Z 6= ’ Z 6= nhóm Do cặp bánh cấu phản hồi nên phải đảm bảo khoảng cách trục A xác định trước A= Z4 + Vậy ta có [ Z ].m = 28m ' Z ' Z m = ( Z Z ' Z = 2.2.7 Tính sai số vịng quay Theo máy chuẩn ta lấy i0=26/54 ta có bảng tính sai số vịng quay n n1 Phương trình xích 1440.24/64.i1 n2 n3 n4 1440.24/64.i1 1440.24/64.i1 1440.24/64.i2 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 1440.24/64.i2 i5 i7.i8 1440.24/64.i1 i6 i7.i8 1440.24/64.i3 i4 i7.i8 1440.24/64.i3 i5 i7.i8 1440.24/64.i3 i6 i7.i8 1440.24/64.i1 i4 1440.24/64.i1 i5 1440.24/64.i1 i6 1440.24/64.i2 i4 1440.24/64.i2 i5 1440.24/64.i2 1440.24/64.i3 1440.24/64.i3 1440.24/64.i3 Ta có đồ thị sai số vịng quay Δn n1 n3 n2 2.3 Thiết kế truyền dẫn lại đường truyền chạy dao dọc:Dựa vào máy tương tự ta có cặp bánh ăn khớp sau: cặp bánh ăn khớp từ trục V-VI :40/40 VI-VII 28/35 VII-VIII 18/33 VIII-IX 53/37 IX-X 18/16 X-XI 18/18 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Đường chạy dao ngang cặp bánh ăn khớp từ trục V-VI :40/40 VI-VII 28/35 VII-VIII 18/33 VIII-IX 33/37 IX-Vít ngang 37/33 Đường chạy dao thẳng đứng ta ch ọn cặp bánh ăn khớp chạy dao ngang cặp bánh ăn khớp từ trục V-VI :40/40 VI-VII 28/35 VII-VIII 33/37 sau đến cặp bánh 33/37 cặp bánh 18/16 Xích chạy dao nhanh Theo u cầu đề S nhanh=2500 mặt khác máy chuẩn Snhanh=2300 để kế thừa cặp ăn khớp khác máy chuẩn ta cần thay đổi cặp bánh từ trục V → trục VI ta có 1440 26 44 44 z v Z ' x x z z x ' 35 28 18 33 37 33 18 18 16 18 = 2500 = 1440.26.44.28.18.33.18.6 = 39 44.35.33.37.16.2500 Z x = Z'x uV −VI = Z'x ϕ=39.1,26=49 Khi ta có Snhanh=1440 Δζ%= Chương 3: Tính tốn sức bền chi tiết máy 3.1 Tính tốn cơng suất chạy dao Tính lực cắt Ta thấy phay nghịch lực cắt lớn ta cần tính lực cắt trường hợp phay nghịch Theo bảng ta có = C.B.Z P o với PZ=(0,5 ÷ 0,6)P0=(0,5 ÷ 0,6).41505=(20753 ÷ 24903) N lấy PZ=24903 N PS=(1 ÷ 1,2)P0= (1 ÷ 1,2)41505=(41505÷ 49806) N P0=±P0=±0,245105=±8301 N Px=0,3.P0.tg(β)=0,3 41505 tg(30)=7189 N Tính lực chạy dao Q = K Px + f ' (Pz + Py + G) Q = 1,17189+0,15(24903+49806+2000)=19414 N NC= Nđc= N η C 5,6 = 0,75 = 7,47KW Công suất động hộp chạy dao Nđcs=K.Nđc=0,15.7,47=1,12 KW Bảng tính tốn động lực học ntrục I II III IV V Với Ntính=nmin NTrục=Nđc.ηi Với nmax ; n ηi :là hiệu suất từ động tới trục thứ i N n [Nm] 3.2 tính bánh Tính mơ đun Trong hộp chạy dao ta dùng loại mơ đ un ta cần tính mơ đ un cặp bánh cịn bánh khác có mơ đun tương tự Giả sử ta tính mơ đun cho cặp bánh 24/26 Mx tính=7162.104 nmin 851 319 160 76 10 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 3.1.3 Tính trục trung gian Giả sử trục : ta tính phần trước ta có trục N = 1,03 (KW) Tốc độ tính tốn: n = 319 (v/ phút) Mơmen xoắn tính tốn Mx = 314 (Nm) Đường kính sơ trục 2: d2 = 25 (mm) Ta tính trục sau: Đường kính trục chỗ lắp bánh d=25(mm) Đường kính trục chỗ lắp ổ d=20(mm) Ta thấy trục nuy hiểm bánh z = 64 z = 18 làm việc Lực tác dụng lên bánh Với bánh Đường kính vịng lăn d1 = z.m = 64.2,5 = 160 (mm) Ta có Lực hướng tâm Với bánh Đường kính vịng lăn d1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm) Ta có Lực hướng tâm Sơ đồ ăn khớp Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Y Fr2 Z X l1 l2 Tính phản lực ổ vẽ biểu đồ mômen uốn , xoắn Phản lực ổ sinh Fr1 , Fr2 Giả sử phản lực RA, RB va có chiều hình vẽ Xét mặt phẳng yoz Các lực tác dụng lên trục Fr1 , Fr2 , RAY, RBY Với Fr1Y = Fr1 cos 300 = 4399(N) Y Ray Fr2 Z X l1 l2 Ta có phương trình cân Fr1 - (RAY + RBY + Fr2) = (1) Fr1 l1 - RBY.l2 - Fr2 l3 = (2) Từ (1)(2) ta có : RAY = 2400(N) RBY = 570(N) Xét mặt phẳng xoz Các phản lực RAX , RBX 10 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Y Rax Fr2 Z X l1 l2 Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N) Ta có phương trình Fr1X Fr1X Từ (1)(2) ta có : RAX = 1270(N) RBX = 1270(N) Tính xác trục : Ta dễ thấy có tiết diện cần phải kiểm tra tiét diện lắp bánh z = 18 tiết diện chỗ lắp ổ B Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn Biểu đồ mô men uốn mặt phẳng xoz Mô men uốn chỗ lắp bánh Z=18 Mu1x=Ray.l1=1270.160=203200 N.mm Mô men uốn ổ B: Mu2x=0 Xét mặt phẳng yoz Mô men uốn chổ lắp bánh Z=18 Mu1y=Ray.l1=2400.160=384000 N.mm Mô men uốn ổ B: Mu2y=Fr2.(l3-l2)=1429.45=64305 N.mm Biểu đồ mô men xoắn : Mô men xoắn chỗ lắp bánh Z=18 Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm 11 Ray Rax Ft Muy 64350 N.mm 384000 N.mm Mux 203200 N.mm Mx 314000 N.mm Mô men xoắn chỗ lắp bánh Z=64 Mx2=Ft2.d2/2=314000 N.mm Từ ta có biểu đồ mơ men 12 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Xét tiết diện I - I M u = M ux + M uY Mômen uốn I - I: Với Mux = RAX l1 = 1270 160 = 203200(Nmm) Mu = 434449 (Nmm) MX = 314000(Nmm) Muy = RAY l2 = 2400 160 = 384000(Nmm) Mômen xoắn: Ưng suất uốn: Xét tiết diện II-II chổ lắp ổ B M uII = M UIIX + M UIIY Mu2x=Fr2 Mu2x=Fr2.(l3-l2)1429.45=64305 (N.mm) MUII=Mu2 y=64305 (N.mm) Mô men xoắn MX=314000 (N.mm) Tính xác đường kính trục [K d = 2,17 với ξ tỉ số đường kính ngồi trục Do trục đặc nên ξ =0 n:hệ số an toàn n=1,5 ÷ C1 C2 giá trị phụ thuộc trình cắt C1 ≈ C2=0,25 ÷ 0,3 chọn C1 ≈ C2=0,3 13 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ σ −1 :ứng suất mỏi σ −1 =(0,4 ÷ 0,5)σ Với vật liệu làm trục thép C45 ứng suất chảy σ C =400 N/mm giới hạn bền σ =800 MPa σ −1 =0,45.800=340 MPa Kσ ,Kτ hệ số kể đến ảnh hưởng tập trung ứng suất uốn xoắn Kσ =Kτ =1,7 ÷ 2chọn Kσ ,Kτ =1,8 Từ tính đường kính xác trục chỗ lắp bánh Z=18 chỗ lắp ổ Tại tiết diện I-I d1 d Chương Tính tốn chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu kết cấ u tay gạt điều khiển Ta chọn loại vòng gạt 4.2 Lập bảng tính vị trí bánh tương ứng với tay gạt ta có: Số lượng tốc độ z = 18 Phương án khơng gian 3×3×2 Phương án thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: B C M1 i4 III i5 i2 i II 14 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ i1 i2 I Lưới kết cấu Trên trục có khối bánh bậc A có vị trí ăn khớp Trên trục có khối bánh bậc B có vị trí ăn khớp Trên trục có gạt C dùng để đóng mở ly hợp M1 có hai vị trí ăn khớp Viết lại hệ phương trình n1 = nđc i0 i1 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n2 = nđc i0 i1 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n3 = nđc i0 i1 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) n4 = nđc i0 i2 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n5 = nđc i0 i2 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n6 = nđc i0 i2 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) n7 = nđc i0 i3 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n8 = nđc i0 i3 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n9 = nđc i0 i3 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) n10 = nđc i0 i4 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n11 = nđc i0 i4 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n12 = nđc i0 i4 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) n13 = nđc i0 i5 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n14 = nđc i0 i5 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n15 = nđc i0 i5 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) 15 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n16 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i4( B : giữa) i i ( C : trái ) n17 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i5( B : giữa) i i ( C : trái ) n18 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i6( B : giữa) i i ( C : trái ) Vậy ta có vị trí bánh tương ứng với vị trí tay gạt n T n T n T n4 P n P n6 P n G n8 G n9 G n 10 T n 11 T n 12 T n 13 P n 14 P n 15 P n 16 G 16 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n 17 G n 18 G 4.3 Tính tốn hành trình gạt Càng gạt A có vị trí Trái - Giữa - Ph ải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 4.25 + 42,5 = 110 (mm) Càng gạt B có vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 110 (mm) Mỗi lần gạt 55mm B 2B + 2f B 2B + 2f Càng gạt C có vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình gạt La = 4.B + 4f = 55 (mm) Ta thấy vị trí có chung ước số 55mm Do đ ó ch ọn a = 55 khoảng cách giữ a đĩa có lỗ hành trình chung trục Càng gạt A lần gạt 55mm nên khơng có khuếch đại X/L=1 Càng gạt B lần gạt 55mm nên khơng có khuếch đại X/L=L Số gạt Số chốt đẩy kéo : Số hàng lỗ đĩa Nhưng để kết cấu nhỏ gọn bố trí 17 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Vì hành tình gạt A,B,C khơng cần khuyếch đại nên ta có bố trí trục Tài liệu tham khảo 1.tính tốn thiết kế máy cắt kim loại : Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc –Phạm Thế Trường-Nguyễn Tiến Lưỡng 2.Máy công cụ(2 tập) Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3.Tính tốn thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tác giả Trịnh Chất –Lê Văn Uyển 18 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Mục lục Lời nói đầu Chương I Nghiên cứu máy có 1.1 tính kỹ thuật máy cỡ 1.2 phân tích máy tham khảo Chương II Thiết kế máy 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế truyền dẫn lại Chương III Tính tốn sức bền chi tiết máy 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính cơng suất chạy dao 3.1.2 tính bánh 3.1.3 tính trục trung gian Chương IV Tính toán chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng vị bánh tương ứng với vị trí tay gạt 4.3 Tính tốn hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ 19 Đồ án mơn học thiết kế máy công cụ 20 ... 18 Phương án khơng gian 3×3×2 Phương án thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: B C M1 i4 III i5 i2 i II 14 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ i1 i2 I Lưới kết cấu Trên trục có khối bánh bậc A có... Trường-Nguyễn Tiến Lưỡng 2 .Máy công cụ( 2 tập) Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3.Tính tốn thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tác giả Trịnh Chất –Lê Văn Uyển 18 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Mục lục Lời nói... đĩa Nhưng để kết cấu nhỏ gọn bố trí 17 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Vì hành tình gạt A,B,C khơng cần khuyếch đại nên ta có bố trí trục Tài liệu tham khảo 1.tính tốn thiết kế máy cắt kim