Tinh toan suc ben va dong luc hoc 204137

Đồ án môn học Thiết Kế Máy Trờng đại học bách khoa hà Nội Khoa khí Bộ môn máy ma sát học Đồ án môn học thiết kế máy Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Hng lớp CTM-2 K45 Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Phơng Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Số liệu ban đầu: Hộp tốc độ = 1,26 ;nmin = 12,5(vg/ph) ; nmax=2000(vg/ph) Hép ch¹y dao: Ren hÖ mÐt: 0,5  198(mm) Ren Anh: 74” 1” Ren modul: 0,5  78π Ren Pitch: 196  0,5 Sdọcmin=0,07; Sngangmin=0,035 Nội dung thuyết minh Lời nói đầu Chơng I: Phân tích máy tơng tự Chơng II: Tính toán thiết kế động học toàn máy Chơng III: Tính toán sức bền động lực học * Tính công suất động cơ: * Tính toán sức bền: * * * Chơng IV: Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển Thống kê chi tiết Bản vẽ: * Bản vẽ khai triển: * Hộp tốc độ * Hộp chạy dao * Bản vẽ cắt hệ thống điều khiển Ngày giao nhiệm vụ Hà nội Ngày tháng năm 2003 Giáo viên hớng dẫn Lời nói đầu Cơ khí ngành quan trọng quốc gia, để phát triển nâng cao chất lợng hạ giá thành sản phẩm cần phải có loại máy móc hỗ trợ ngời, môn học Thiết Kế Máy đời nhằm giải tính toán thiết kế máy đời sống hàng ngày, máy Tiện, Khoan, Phay, Bào loại máy tạo nhằm loại máy tạo nhằm gia công sản phẩm khí, nguyên công sau ®óc Cïng víi sù ph¸t triĨn cđa khoa häc kü thuật, với trợ giúp Công Nghệ Thông Tin loại máy CNC đợc đời nhằm nâng cao tính linh hoạt, giảm thời gian gia công sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động ngời nh nâng cao chất lợng sản Đồ án môn học Thiết Kế Máy phẩm loại máy tạo nhằm Tuy nhiên sở để hình thành loại máy đ ợc xuất phát chế tạo dựa nguyên tắc loại máy công cụ Đồ ¸n m«n häc ThiÕt KÕ M¸y nh»m tÝnh to¸n chÕ tạo kiểm tra lại thông số cần thiết loại máy công cụ Đồ án đợc chia làm phần cụ thể nh sau: Chơng I: Tính toán thiết kế động học toàn máy Chơng II: Tính toán hệ thống điều khiển hộp tốc độ Chơng III: Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao tiện ren Chơng IV: Tính toánsức bền số chi tiết máy Qua em xin chân thành cảm ơn thầy cô đà giúp đỡ em hoàn thành đồ án Chơng1 tính toán thiết kế động học hộp tốc độ I Tính thông số thứ Cho : = 1,26 ; nmin=12,5 (v/ph); nmax=2000(v/ph) Phạm vi điều chØnh tèc ®é nmax 2000 = =160 Rn= nmin 12 ,5 Sè cÊp tèc ®é : φ = LÊy Z=23 log 160+log ,26 =22 ,9 √ Rn => Z= log ,26 Z1 Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân Công bội = 1,26 n1 = nmin = 12,5 vg/ph n2 = n1  n3 = n2  = n1 2 §å ¸n m«n häc ThiÕt KÕ M¸y n23 = n22  = n1 22 C«ng thøc tÝnh téc ®é c¾t π dn V= 1000 m/ph Trong ®ã d- Đờng kính chi tiết gia công (mm) n- Số vòng quay trục (vg/ph) Tính số hạng chuỗi số Công bội = 1,26 Số cấp tốc độ z = 23 Trị số vòng quay sở thành lập từ trị số vòng quay n = 11,8 vg/ph nz = n1 z-1 Theo sách tính toán thiết kế máy cắt kim loại , số vòng quay đợc chọn theo tiêu chuẩn bảng 1.2 trang 14 ta có bảng tốc độ sau: Đồ án môn học Thiết Kế Máy Tốc độ n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n22 n23 C«ng thøc tÝnh nmin = n1 n1.1 n1.2 n1.3 n1.4 n1.5 n1.6 n1.7 n1.8 n1.9 n1.10 n1.11 n1.12 n1.13 n1.14 n1.15 n1.16 n1.17 n1.18 n1.19 n1.20 n1.21 n1.22 N tiªu chuÈn 12,5 15 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 II Chọn phơng án không gian tối u Vì Z=23 số tối giản nên ta chọn Zảo=24 Dựa vào công thức z= p1 p2 p3 pj Trong đó: pj tỷ sè trun mét nhãm Ta cã thĨ chän c¸c phơng án không gian nh sau: z = 24 = 24x1=12x2=8x3=6x4=2x2x3x2 = 2x2x2x3 = 3x2x2x2 = 2x3x2x2 TÝnh sè nhãm trun tèi thiĨu nmin/nmax= 1/4i i-Sè nhãm trun tèi thiĨu i=lg(nđcơ/nmin)/lg4=3,4 Vì số nhóm truyền nguyên nên lấy i = Víi i=4 nªn (1) phơng án có i ta chän líi kÕt cÊu PAKG x x x PATT I II III IV [x] [1] [2] [6] [12 NhËn xÐt : Qua bảng so sánh phơng án thứ tự ta thấy phơng án có xmax>8 nh không thoả mÃn điều kiện xmax = i(p-1) Do để chọn đợc phơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian tách làm hai đờng truyền Nh PATT I II III IV có xmax = 1,2612 nhỏ theo máy chuẩn đà chọn phơng án tốt , có lợng mở đặn tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ, hộp tơng đối gọn, lới kết cấu cố hình rẻ quạt Cụ thể : PAKG x x x PATT I II III IV [x] [1] [2] [6] [12] xmax Để đảm bảo ta phải thu hẹp lợng mở tối đa từ xmax = 12 xuống xmax =6 Do thu hẹp lợng mở nên số tốc độ thực tế bị giảm Ta có số tốc độ thực tế là: Z1=Z - lợng mở thu hẹp = 24- = 18 PATT là: 2[1]x 3[8]x 2[6]x 2[6] Để bù lại số tốc độ trùng thu hẹp lợng mở ta thiết kế đờng truyền tốc độ cao (đờng truyền tắt ) PAKG đờng trruyền Z2= 2x3x1= tốc độ Đồ án môn học Thiết Kế Máy Vậy PAKG cuả hộp tốc ®é lµ Z = Z1 + Z2= 24+6 =30 Do trùng tốc độ (tốc độ cuối đờng truỳên tốc độ thấp trùng với tốc độ đờng truỳên tốc độ cao ) Nên số tốc độ thực máy : Z = 30 - = 23 tốc độ Ta có lới kết cấu máy nh sau : n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11n12n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n22 n23 n24 V Vẽ đồ thị vòng quay Chän n®c=1450(v/ph) 110 i® = 200 =0.55 n0= n®c.η®.i®=1450*0.985*0.55 = 785.53 Trị số vòng quay giới hạn no trục I đợc biến thiên khoảng no no ¿ no max TÝnh theo c¸c tû sè trun lín nhÊt vµ tû sè trun nhá nhÊt kĨ tõ trơc đến trục đâù tiên: i i n0min = nmax/ Umaxi ; n0max = nmin/ Umini Trong i- số biểu thị nhóm truyền i Π i Umaxi= Umax1 Umax2 Umaxi Π Umini= Umin1 Umin2 Umini Cã thÓ lÊy Đồ án môn học Thiết Kế Máy i i Umaxi= Umax1 Umax2 Umaxi= Π Umini= Umin1 Umin2 Umini = 1/4 VËy nomax= 12,5/(1/4)4 = 3200 (vg/ph) nomin= 2000/(24) = 125 (vg/ph) Nh giới hạn no biến thiên khoảng 120 ¿ no ¿ 3200 víi n0=485.53 tho¶ m·n biĨu thøc Để trục bánh đầu vào hộp chịu Mx kính thớc nhỏ gọn Thờng đặt no trị số no lớn Vì nh gần vơí nđ/cơ Hơn no tới nmin trục giảm nhiều tăng Ta chọn no= n19= 800 (vg/phút) trục động iđ=800:1450 I i1=50:40 ` i2=55:35 II i3=22:54 i5=38:38 i4=30:46 III i6=22:88 i7=45:45 IV i8=22:88 i9=45:45 V i11=42:66 i10=27:54 12.5 20 15 25 31.5 40 50 80 63 125 100 200 160 250 315 500 400 800 630 1250 2000 1000 1600 VI v/ph Đồ án môn học Thiết Kế Máy V Tính toán số nhóm truyền hộp tốc độ Tính nhóm truyền cố định từ trục động đến trục thứ fx f g x+ x Theo c«ng thøc Zx= E.K Zx'= Z - Zx Trong : K bội số chung nhỏ nhÊt cđa mäi tỉng fx + gx Z Tỉng sè cặp Ta có : i1= 1= 1,261= cã f1=5; g1 =4 vµ f1 + g1 = 4+5 = 11 I2= 2= 1,262= cã f1=11; g1 =7 vµ f1 + g1 = 11+7 =18 VËy béi sè chung nhá nhÊt K = 18 Emin n»m tia i2 i2 tăng nhiều i1 Khi bánh Zmin nằm tia thứ bánh bị động z (f +g ) g K 2 17.18 = 7.18 Ta cã : Emin= = 2,43 Chän Zmin =17 LÊy Emin=5 ta cã Z= E.K =5.18 = 90 (răng) f1 f + g EK= 90 5+4 Z1= = 50 (răng) Z1'= Z - Z1 = 90 - 50 = 40 (răng) f2 11 90 Z2 = f + g EK= 11+7 = 55 (răng) Z2' = Z2 - Z2 = 90 - 55 = 35 (răng) Z1 50 Z KiĨm tra l¹i tû sè trun: i1 = 1' = 40 = 1,25; i2 Z2 Z 2' 55 = 35 = 1,57 Tính số nhóm truyÒn thø hai Ta cã : i3= ϕ ϕ = 1,26 2 22 = 54 cã f3= 22; g3 =54 vµ f3 + g3 = 22 + 54 = 76 30 = 46 i4= = 1,26 cã f4=30; g4 =46 vµ f4 + g4 = 30 + 46 = 76 i5=1 cã f5=1; g5 =1 vµ f5 + g5 = + = VËy béi sè chung nhá nhÊt K = 76