Thiết kế máy cắt kim loại

TRẦN QUỐC HÙNG THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI (Lưu hành nội bộ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY TRẦN QUỐC HÙNG THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI (Lưu hành nội bộ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MỤC LỤC Chương 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Trang 1.1 Các tiêu máy cắt kim loại 1.1.1 Độ xác máy 1.1.2 Độ cứng vững máy 1.1.3 Độ tin cậy tuổi thọ máy 1.1.4 Độ bền độ mòn máy 1.1.5 Độ dao động ảnh hưởng nhiệt 5 10 1.2 Cơ sở thiết kế máy cắt kim loại 1.2.1 Phạm vi điều chỉnh vận tốc cắt lượng chạy dao 1.2.2 Chuỗi số vòng quay 1.2.3 Xác định thông số động học 1.2.4 Xác định công suất động 10 11 14 19 23 Chương 2: THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ 27 2.1 Khái niệm 27 2.2 Thiết kế hộp tốc độ dùng cấu bánh di trượt 2.2.1 Chọn phương án không gian 2.2.2 Xác định tỉ số truyền hộp tốc độ Mối quan hệ tỉ số truyền nhóm bánh di trượt Phương án thay đổi thứ tự Lưới kết cấu Đồ thị số vòng quay 2.2.3 Xác định số bánh 2.2.3.1 Phương pháp tính toán 2.2.3.2 Phương pháp tra bảng 2.2.4 Sơ đồ động sơ đồ truyền lực 2.2.5 Kiểm tra sai số vòng quay 27 30 31 31 33 33 36 55 53 61 67 69 2.3 Thiết kế loại hộp tốc độ khác 2.3.1 Hộp tốc độ puli – đai truyền 2.3.2 Hộp tốc độ bánh thay 2.3.3 Hộp tốc độ dùng cấu phản hồi 2.3.4 Hộp tốc độ có bánh dùng chung 2.3.5 Hộp tốc độ dùng động nhiều cấp tốc độ 2.3.6 Hộp tốc độ có chuỗi số vòng quay hỗn hợp 71 71 73 78 81 85 89 Chương 3: THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO 95 3.1 Khái niệm 3.1.1 Đặc điểm 3.1.2 Yêu cầu 95 95 95 3.2 Phương pháp thiết kế hộp chạy dao thường 96 3.3 Phương pháp thiết kế hộp chạy dao xác 3.3.1 Sắp xếp bước ren thành bảng 3.3.2 Thiết kế nhóm sở 3.3.2.1 Nhóm sở dùng cấu Norton 3.3.2.2 Nhóm sở dùng cấu bánh di trượt 3.3.3 Thiết kế nhóm gấp bội 3.3.3.1 Nhóm gấp bội dùng cấu bánh di trượt 3.3.3.2 Nhóm gấp bội dùng cấu Mêan 3.3.3.3 Nhóm gấp bội dùng cấu then kéo 3.3.4 Thiết kế nhóm truyền động bù 3.3.5 Kiểm tra sai số bước ren 3.3.6 Thí dụ thiết kế hộp chạy dao xác 100 101 102 102 105 107 107 109 111 112 114 114 Chương 4: THIẾT KẾ TRỤC CHÍNH VÀ Ổ TRỤC 129 4.1 Thiết kế trục 4.1.1 Yêu cầu trục 4.1.2 Kết cấu trục 4.1.3 Vật liệu trục 4.1.4 Tính toán trục 129 129 130 131 131 4.2 Thiết kế ổ trục 4.2.1 Yêu cầu ổ trục 4.2.2 Thiết kế ổ trượt 4.2.3 Thiết kế ổ lăn 141 141 142 149 Chương 5: THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ SỐNG TRƯT 156 5.1 Thiết kế thân máy 5.1.1 Yêu cầu thân máy 5.1.2 Kết cấu thân máy 5.1.3 Vật liệu thân máy 5.1.4 Tính toán thân máy 156 156 156 160 161 5.2 Thiết kế sống trượt 5.2.1 Yêu cầu sống trượt 169 169 5.2.2 Kết cấu sống trượt 5.2.3 Điều chỉnh sống trượt 5.2.4 Bảo vệ bôi trơn sống trượt 5.2.5 Vật liệu sống trượt 5.2.6 Tính toán sống trượt 169 171 173 175 176 5.3 Thiết kế sống lăn 5.3.1 Kết cấu sống lăn 5.3.2 Tính toán sống lăn 181 181 184 Chương : CƠ CẤU MÁY 186 6.1 Cơ cấu chuyển động thẳng 6.1.1 Cơ cấu bánh - 6.1.2 Cơ cấu trục vít - 6.1.3 Cơ cấu vít me - đai ốc trượt 6.1.4 Cơ cấu vít me - đai ốc bi 6.1.5 Cơ cấu vi động 186 186 189 191 198 200 6.2 Cơ cấu chuyển động không liên tục 6.2.1 Cơ cấu bánh cóc - cóc 6.2.2 Ly hợp chiều 6.2.3 Cơ cấu Maltit 202 202 204 205 6.3 Cơ cấu đảo chiều 6.3.1 Yêu cầu 6.3.2 Cơ cấu đảo chiều khí 6.3.3 Cơ cấu đảo chiều điện 6.3.4 Cơ cấu đảo chiều thủy lực 6.3.5 Tính mômen đảo chiều 208 208 209 214 214 215 6.4 Hệ thống điều khiển 6.4.1 Chức yêu cầu 6.4.2 Các phần tử hệ thống điều khiển 6.4.3 Các cấu điều khiển khí 6.4.3.1 Hệ thống điều khiển riêng rẽ Cơ cấu qụat – Cơ cấu ngàm gạt Cơ cấu vít me – đai ốc 6.4.3.2 Hệ thống điều khiển tập trung Hệ thống điều khiển tay gạt Hệ thống điều khiển dùng cam thùng Hệ thống điều khiển dùng cam mặt đầu 216 216 218 221 222 222 224 225 225 225 227 229 TRẦN QUỐC HÙNG THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI (Lưu hành nội bộ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MỤC LỤC Chương 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Trang 1.1 Các tiêu máy cắt kim loại 1.1.1 Độ xác máy 1.1.2 Độ cứng vững máy 1.1.3 Độ tin cậy tuổi thọ máy 1.1.4 Độ bền độ mòn máy 1.1.5 Độ dao động ảnh hưởng nhiệt 5 10 1.2 Cơ sở thiết kế máy cắt kim loại 1.2.1 Phạm vi điều chỉnh vận tốc cắt lượng chạy dao 1.2.2 Chuỗi số vòng quay 1.2.3 Xác định thông số động học 1.2.4 Xác định công suất động 10 11 14 19 23 Chương 2: THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ 27 2.1 Khái niệm 27 2.2 Thiết kế hộp tốc độ dùng cấu bánh di trượt 2.2.1 Chọn phương án không gian 2.2.2 Xác định tỉ số truyền hộp tốc độ Mối quan hệ tỉ số truyền nhóm bánh di trượt Phương án thay đổi thứ tự Lưới kết cấu Đồ thị số vòng quay 2.2.3 Xác định số bánh 2.2.3.1 Phương pháp tính toán 2.2.3.2 Phương pháp tra bảng 2.2.4 Sơ đồ động sơ đồ truyền lực 2.2.5 Kiểm tra sai số vòng quay 27 30 31 31 33 33 36 55 53 61 67 69 2.3 Thiết kế loại hộp tốc độ khác 2.3.1 Hộp tốc độ puli – đai truyền 2.3.2 Hộp tốc độ bánh thay 2.3.3 Hộp tốc độ dùng cấu phản hồi 2.3.4 Hộp tốc độ có bánh dùng chung 2.3.5 Hộp tốc độ dùng động nhiều cấp tốc độ 2.3.6 Hộp tốc độ có chuỗi số vòng quay hỗn hợp 71 71 73 78 81 85 89 Chương 3: THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO 95 3.1 Khái niệm 3.1.1 Đặc điểm 3.1.2 Yêu cầu 95 95 95 3.2 Phương pháp thiết kế hộp chạy dao thường 96 3.3 Phương pháp thiết kế hộp chạy dao xác 3.3.1 Sắp xếp bước ren thành bảng 3.3.2 Thiết kế nhóm sở 3.3.2.1 Nhóm sở dùng cấu Norton 3.3.2.2 Nhóm sở dùng cấu bánh di trượt 3.3.3 Thiết kế nhóm gấp bội 3.3.3.1 Nhóm gấp bội dùng cấu bánh di trượt 3.3.3.2 Nhóm gấp bội dùng cấu Mêan 3.3.3.3 Nhóm gấp bội dùng cấu then kéo 3.3.4 Thiết kế nhóm truyền động bù 3.3.5 Kiểm tra sai số bước ren 3.3.6 Thí dụ thiết kế hộp chạy dao xác 100 101 102 102 105 107 107 109 111 112 114 114 Chương 4: THIẾT KẾ TRỤC CHÍNH VÀ Ổ TRỤC 129 4.1 Thiết kế trục 4.1.1 Yêu cầu trục 4.1.2 Kết cấu trục 4.1.3 Vật liệu trục 4.1.4 Tính toán trục 129 129 130 131 131 4.2 Thiết kế ổ trục 4.2.1 Yêu cầu ổ trục 4.2.2 Thiết kế ổ trượt 4.2.3 Thiết kế ổ lăn 141 141 142 149 Chương 5: THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ SỐNG TRƯT 156 5.1 Thiết kế thân máy 5.1.1 Yêu cầu thân máy 5.1.2 Kết cấu thân máy 5.1.3 Vật liệu thân máy 5.1.4 Tính toán thân máy 156 156 156 160 161 5.2 Thiết kế sống trượt 5.2.1 Yêu cầu sống trượt 169 169 5.2.2 Kết cấu sống trượt 5.2.3 Điều chỉnh sống trượt 5.2.4 Bảo vệ bôi trơn sống trượt 5.2.5 Vật liệu sống trượt 5.2.6 Tính toán sống trượt 169 171 173 175 176 5.3 Thiết kế sống lăn 5.3.1 Kết cấu sống lăn 5.3.2 Tính toán sống lăn 181 181 184 Chương : CƠ CẤU MÁY 186 6.1 Cơ cấu chuyển động thẳng 6.1.1 Cơ cấu bánh - 6.1.2 Cơ cấu trục vít - 6.1.3 Cơ cấu vít me - đai ốc trượt 6.1.4 Cơ cấu vít me - đai ốc bi 6.1.5 Cơ cấu vi động 186 186 189 191 198 200 6.2 Cơ cấu chuyển động không liên tục 6.2.1 Cơ cấu bánh cóc - cóc 6.2.2 Ly hợp chiều 6.2.3 Cơ cấu Maltit 202 202 204 205 6.3 Cơ cấu đảo chiều 6.3.1 Yêu cầu 6.3.2 Cơ cấu đảo chiều khí 6.3.3 Cơ cấu đảo chiều điện 6.3.4 Cơ cấu đảo chiều thủy lực 6.3.5 Tính mômen đảo chiều 208 208 209 214 214 215 6.4 Hệ thống điều khiển 6.4.1 Chức yêu cầu 6.4.2 Các phần tử hệ thống điều khiển 6.4.3 Các cấu điều khiển khí 6.4.3.1 Hệ thống điều khiển riêng rẽ Cơ cấu qụat – Cơ cấu ngàm gạt Cơ cấu vít me – đai ốc 6.4.3.2 Hệ thống điều khiển tập trung Hệ thống điều khiển tay gạt Hệ thống điều khiển dùng cam thùng Hệ thống điều khiển dùng cam mặt đầu 216 216 218 221 222 222 224 225 225 225 227 229 Heä thống điều khiển dùng khớp tùy động Hệ thống điều khiển dùng đóa lỗ 6.5 Cơ cấu an toàn 6.5.1 Cơ cấu khóa lẫn 6.5.2 Cơ cấu hạn chế hành trình 6.5.3 Cơ cấu phòng qúa tải 230 231 233 234 236 237 Tài liệu tham khảo 241 ... tiêu máy cắt kim loại 1.1.1 Độ xác máy 1.1.2 Độ cứng vững máy 1.1.3 Độ tin cậy tuổi thọ máy 1.1.4 Độ bền độ mòn máy 1.1.5 Độ dao động ảnh hưởng nhiệt 5 10 1.2 Cơ sở thiết kế máy cắt kim loại. .. tiêu máy cắt kim loại 1.1.1 Độ xác máy 1.1.2 Độ cứng vững máy 1.1.3 Độ tin cậy tuổi thọ máy 1.1.4 Độ bền độ mòn máy 1.1.5 Độ dao động ảnh hưởng nhiệt 5 10 1.2 Cơ sở thiết kế máy cắt kim loại. .. Chương 5: THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ SỐNG TRƯT 156 5.1 Thiết kế thân máy 5.1.1 Yêu cầu thân máy 5.1.2 Kết cấu thân máy 5.1.3 Vật liệu thân máy 5.1.4 Tính toán thân máy 156 156 156 160 161 5.2 Thiết kế sống