máy và ma sát học

Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 1 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, bên cạnh sử dụng các máy công cụ hiện đại điều khiển số CNC, ngành chế tạo máy vẫn sử dụng các máy công cụ truyền thống vạn năng trong sảnxuất. Kết cấu và nguyên lí hoạt động của máy công cụ vạn năng là cơ sở nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các máy bán tự động, máy tự động, máy tổ hợp, trung tâm gia công, các đường dây tự động từng phần và toàn phần nhằm tối ưu quá trình cắt gọt, nâng cao chất lượng sản phẩm, đạt hiệu quả kinh tế cao và đáp ứng xu hướng phát triển của nền công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Máy công cụ là một trong những môn học chuyên ngành sâu của sinh viên ngành chế tạo máy, cung cấp một cách có hệ thống các kiến thức cơ bản về máy công cụ phù hợp với đặc điểm của nền công nghiệp Việt Nam nói chung, ngành chế tạo máy nói riêng. Trong phạm vi đồ án môn học này, em được giao nhiệm vụ: "Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng ". Đồ án thiết kế máy gồm 4 chương. • Chương I. Phân tích động học của máy công cụ có sẵn • Chương II. Phân tích động học của máy công cụ mới • Chương III. Tính toán sức bền và động lực học của máy • Chương IV. Thiết kế hệ thống điều khiển. Bên cạnh sự vận dụng các kiến thức đã được học và tham khảo các tài liệu thiết kế, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy và các bạn để giúp em khắc phục những thiếu sót, bổ xung thêm kiến thức cho những lần thiết kế sau. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình chu đáo của thầy Lê Giang Nam, cô Trần Thị Thanh Hải và các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Sinh viên thực hiện Lê Văn Phú LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 2 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ MÁY CÙNG LOẠI , CHỌN MÁY CHUẨN A.LÍ THUYẾT CƠ BẢN : 1.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CÒN LẠI: + Z=24 ;=1.26 ; nmin= 11.8 vòng/ phút ; n động cơ =1450 vòng/ phút . + Rn = nmax /nmin= = nmax = 11.8 nmax = 2400 vòng/ phút. LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CÁC MÁY TIỆN 1K62-1A616-T616 : Đặc tính kỹ thuật Loại máy LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 3 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ 1K62 1A616 T616 Công suất động cơ (kw): + Động cơ chính + Động cơ chay nhanh Số cấp tốc độ (z) Số vòng quay :n min n max (vg/ph) Lượng chạy dao dọc (mm/vg) Lượng chạy dao ngang (mm/vg) Chiều cao tâm máy (mm) Khoảng cách lớn nhất giữa 2 mũi tâm (mm) Đường kính lớn nhất phôi gia công (mm) Khả năng cắt ren : + Ren quốc tế (t p ) + Ren mođuyn (m) + Ren Anh (n) + Ren pitch (D p ) 10 1 23 12,52000 0,074,16 0,0352,08 200 1500 400 1192 mm 0,548π mm 242 /1’’ 961 4,5 0 21 11,22240 0,082,64 0,082,64 160 710 320 0.56 0,253π 482,5/1’’ 4,5 0 12 441980 0,063,34 0,042,47 160 750 320 0,59 0,59 π 382/1’’ LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 4 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ Nhận xét: So sánh đề tài thiết kế với thông số kỹ thuật của các máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có các thông số: - Số cấp tốc độ Z=23. - Công bội φ=1,26 . - Lượng chạy dao S d = 0,07…4,16 (mm/vg) S ng = 0,035…2,08 (mm/vg) - Tốc độ trục chính n = 12,5…2000 (vg/ph) Các thông số trên tương tự với số liệu thiết. Vậy ta chọn máy 1K62 làm máy cơ sở cho việc thiết kế máy mới. 1.2.PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CỦA MÁY TIỆN 1K62 : 1.2.1. SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG : i kd i v dc 1.2.1.1. SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC : Sơ đồ kết cấu động học : LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 5 ® êng truyÒntèc ®écao ® êng truyÒn nghÞch tõ®éng c¬ lihîpma s¸t ® êng quay thuË n ® êngtruyÒn tèc®éthÊp ® êng truyÒntèc ®écao ® êng truyÒn nghÞch tõ®éng c¬ lihîpma s¸t ® êng quay thuËn ® êngtruyÒn tèc®ét hÊp i ®c 1 vßng Trôc chÝnh t p i cs i gb t p i TT t x Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ Các phương trình động học cơ bản của máy : a.phương trình xích tốc độ máy : nđc .iv = ntc (vg/ph ) iv = ntc/ nđc b. phương trình xích cắt ren thường : 1vg/tc .idc.itt.ics.igb.tx1 = tp (mm) c.phương trình xích cắt ren khuyếch đại dọc : 1vg/tc .ikd.idc.itt.ics.igb.tx1 = tp (mm) d. phương trình xích cắt ren khuyếch đại ngang : 1vg/tc .ikd.idc.itt.ics.igb.ixd.tx2= tp1 (mm) e.phương trình xích tiện trơn ăn dao dọc : 1vg/tc .idc.itt.ics.igb.ixd .thanh răng bánh răng 103 = sd (mm/vg). f. phương trình xích tiện trơn ăn dao ngang : LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 6 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ 1vg/tc .idc.itt.ics.igb.ixd.tx2 = sng (mm/vg) . 1.2.1.2.PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY TIỆN 1K62 : Sơ đồ động máy tiện 1K62 : LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 7 1 vßng Trôc chÝnh t p Đường truyền tốc độ cao Nghịch Từ động cơ Li hợp ma sát Thuận Đường truyền tốc độ thấp Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ i kd i v dc A.XÍCH TỐC ĐỘ : Sơ đồ kết cấu động học của xích tốc độ : Sơ đồ đường truyền từ động cơ đến trục chính : LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 8 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ Xích nối từ động cơ điện công suất N=10 kw số vòng quay n=1450 vg/ph, qua bộ truyền đai vào hộp tốc độ làm quay trục chính (VII) . - Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là: n đcơ n tc . Xích tốc độ có đường quay thuận và đường quay nghịch. Mỗi đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm đường truyền: - Đường truyền trực tiếp tới trục chính cho ta tốc độ cao. - Đườngtruyền tốc độ thấp đi từ trục (III)-(IV)-(V)-(VI).Phương trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy: Từ phương trình trên ta thấy: - Đường tốc độ cao vòng quay thuận có 6 cấp tốc độ 2x3x1= 6 LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 9 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ - Đường tốc độ thấp vòng quay thuận có 24 cấp tốc độ 2x3x2x2x1= 24 Thực tế đường truyền tốc độ thấp vòng quay thuận chỉ có 18 tốc độ, vì giữa trục (III) và trục (IV) có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng cho ta 4 tỷ số truyền Nhìn vào phương trình thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, , Như vậy đường truyền tốc độ thấp vòng quay thuận còn 2x3x3x1= 18 tốc độ. Vậy đường truyền thuận có 18 + 6=24 tốc độ Bao gồm: tốc độ thấp từ n 1 n 18 tốc độ cao từ n 19 n 24 Các tỷ số truyền 1, , tạo nên i kđại dùng cắt ren khuyếch đại. B.XÍCH CHẠY DAO : Sơ đồ kết cấu động học của xích chạy dao : LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 10 4 1 16 1 4 1 16 1 [...]... dựng trong hp: ly hp ma sỏt, phanh Lp bng so sỏnh phng ỏn b trớ khụng gian Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 32 B mụn mỏy v ma sỏt hc Phng ỏn ỏn thit k mỏy cụng c 3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3 1.Tng s bỏnh rng Sz 18 18 18 18 2 Tng s trc Str 5 5 5 5 19b + 18f 19b + 18f 19b + 18f 19b + 18f 2 2 2 3 ly hp ma sỏt ly hp ma sỏt ly hp ma sỏt ly hp ma sỏt Yu t so sỏnh 3 Chiu di L 4 S bỏnh rng Mmax 5 C cu c bit Kt... xuống [X] = 9 Giảm nh 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 24 dẫn đến là sẽ thiếu 3 tốc độ Vì vậy, để khắc phục ta đã xử lí bằng cách: Bù số tốc độ thiếu ấy vào một đờng truyền khác mà theo máy mẫu ta đã khảo sát, để vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy, ta bố trí thêm đờng truyền tốc độ cao hay còn... giảm đợc tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăng đợc hiệu suất khi máy làm việc Có thể bù 3 tốc độ bằng đờng truyền phụ từ trục II, nhng làm nh vậy thì khó bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng đợc nhiều tốc độ cao + Mặt khác, theo máy tham khảo ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đờng truyền gián tiếp sẽ có lợi vì: máy sẽ giảm đi đợc số tốc độ có hiệu suất... [12] [1] 23 [12] [2] [6] [1] B mụn mỏy v ma sỏt hc 2x3x2x2 2x3x2x2 I IV III II 6 12 [1] [8] [4] [2] xmax xmx 12 16 ỏn thit k mỏy cụng c 2x3x2x2 II IV I III [2] [8] [1] [4] 16 12 40,32 16 18 16 III IV II I [4] [8] [2] [1] 12 40,32 16 16 40,32 2x3x2x2 24 IV III II I [12] [4] [2] [1] 12 16 16 40,32 Nhn xột: Qua bng trờn ta thy cỏc phng ỏn u cú xmax>8 nh vy khụng xmax = i(p-1) tho món iu kin 8 Do ú chn... thấy, lợng mở [x] = 12 là không hợp lí Trong máy công cụ, ở hộp tốc độ có hạn chế TST i phải đảm bảo theo: 1 i2 4 Với công bội = 1,26 TST i đợc biểu diễn trên đồ thị vòng quay nh sau: i=2 i= 1 4 Nghĩa là: tia i1 = 1 4 nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i 2 = 2 nghiêng phải tối đa là 3 ô Tức là, lợng mở tối đa Xmax = 9 ô Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 35 B mụn mỏy v ma sỏt hc 1 [X ] = 1 1,2612 ỏn thit k mỏy... Nhng phi b trớ trờn trc u tiờn mt b ly hp ma sỏt nhiu a v mt b bỏnh rng o chiu -S bỏnh rng phõn b trờn cỏc trc u hn PAKG 3x2x2x2 v 2x2x3x2 -S bỏnh rng chu mụ men xon ln nht Mmax trờn trc chớnh l ớt nht Do ú m bo t s truyn gim t t ng u, u tiờn vic b trớ kt cu ta chn PAKG 2x3x2x2 I.1.3.PHNG N TH T : 1.CHN LI KT CU : Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 33 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c - S phng ỏn... Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 16 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c Trục động cơ 1.2.2.2 hp chy dao : Nhim v ca hp chy dao may tin 1K62 : Tin ren Tin trn c im : Cụng sut nh : (5-10)% HT Tc chm Qui lut tin dao tuõn theo cp s nhõn Liờn kt ng hc : liờn kt cng (xớch ct ren ,xớch bao hỡnh) C cu c bit : bỏnh rng thay th ,c cu noocton ,chc iu chnh ,li hp ma sỏt, li hp siờu vit,c cu ai c b ụi, c cu... CTM7_K52 Page 20 44 48 B mụn mỏy v ma sỏt hc Lấ VN PH LP CTM7_K52 ỏn thit k mỏy cụng c Page 21 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c 1 1 1 Phng ỏn khụng gian: Z= 4 = 2x2 8 4 2 Cỏc t s truyn ca nhúm gp bi l: , , , 1 48 28 XIV 45 XIII 35 15 XII 18 28 Phng ỏn th t: Z = 4 =2 x 2 I II [1] [2] Li kt cu : XII 2[I][1] XIII 2[II][2] XIV Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 22 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng... k mỏy cụng c I II III V PAKG Z =24 = 2x2x3x2 PAKG Z= 24 = 2x2x2x3 Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 29 B mụn mỏy v ma sỏt hc Lấ VN PH LP CTM7_K52 ỏn thit k mỏy cụng c Page 30 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c I II III IV V chọn PAKG Z = 24 = 2x3x2x2 Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 31 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c Tớnh tng s bỏnh rng ca hp tc theo cụng thc Sz=2(p1+p2 +p3+ pm) phng ỏn khụng... 1.2.2.PHNG N KHễNG GIAN P.A TH T- TH VềNG QUAY 1.2.2.1 HP TC Cỏc thụng s c bn : Tớnh cụng bi theo cụng thc Ta cú Rn = = n z 1 max n min = z-1 2000/12,5 = 1,26 =2000/12,5= 160 nmax=.nmin =.12,5=2018 2000 vg/ph Xỏc nh chui vũng quay : Lấ VN PH LP CTM7_K52 Page 13 B mụn mỏy v ma sỏt hc ỏn thit k mỏy cụng c + Trờn trc I: nI = nc x i= 1450 x 142 254 =810 (vg/ph) + Trờn trc VII: Cn c vo nmin tra bng vũng . Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ LÊ VĂN PHÚ LỚP CTM7_K52 Page 1 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ LỜI NÓI. Page 4 Bộ môn máy và ma sát học Đồ án thiết kế máy công cụ Nhận xét: So sánh đề tài thiết kế với thông số kỹ thuật của các máy trên ta thấy máy tiện ren