thiết kế máy công cụ tính toán thiết kế hộp tốc độ máy tiện

Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án không gian:.. Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án không gian: Dựa trên các yếu tố so sánh sau dé chọn phương án bố trí n

Tính toán thiết kế hộp tốc độ máy tiện 2-2 2+©E£+E+EE+EE+2EE+EtEECEEEzEzrrerxee 3 Tinh thong số còn lại:

Tính dãy tốc độ theo lý thuyết:

Phân tích chọn phương án không gian ( PAKG ) - 5 52+ + £+s+exzvesexes 4

Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án không gian: 4 Tính toán chọn phương an thir tu: 5

Tính toán sô răng của các nhom truyén trong hộp tôc độ - -+s+<++ss+ 13 Ta có sơ đồ động như sau

Liệt kê các bước ren tiêu chuẩn của bến loại ren yêu câu -««<+x<<<+ 19 Lý luận chọn cơ cấu trong hộp chạy đaO ¿+ 5c se sSE‡EEEE2E2EE2ExeErrrrree 20

Sắp sếp bảng ren

Tính toán thiết kế nhóm gấp bội

Tính toán các tỷ số truyền còn lại ( nhóm truyền động bù ) - +: 25

Kiểm tra bước ren theo xác suất nhất định -. 2+2 +x+E+z++E+x+zertzxrzzzerxzse 26

I Tính toán thiết kế hộp tốc độ máy tiện

3 Phân tích chọn phương án không gian ( PAKG )

Do Zrc = 23 là số nguyên tố không thể phân cấp được nên ta sử dụng Zrc,„ 24 Sau khi tính toán ta sẽ chọn 23 tốc độ nằm trong giới han Z = 12,5 + 2000 vg/phút Với z+¿, =24 ta có các phương án không gian sau:

= Chọn x =4 Vậy với số nhóm truyền tối thiểu bằng 4 ta tạchỉ chọn một trong các

phương án không gian sau :

Zrc„=2X3x2x2=3x2x2x2=2x2x3x2=2x2x2x3

4 Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án không gian:

Dựa trên các yếu tố so sánh sau dé chọn phương án bố trí nhóm truyền của

phương án không gian:

- Tổng số bánh răng của hộp tốc độ, tính theo công thức

S„=2.(Pị +P¿+ + Pị )

Với P¡ là số tỷ số truyền trong một nhóm truyền

- Tổng số trục của phương án không gian theo công thức

Sy„=i+ 1 ; với ¡ - là số nhòm truyền động

- Chiều đài sơ bộ của hộp tốc độ

+ Gọi b là chiều rộng bánh răng

+ Gọi f là khoảng hở giữa hai bánh răng và khoảng hở giữa thành hộp với các bánh răng gần nhất

- Số bánh răng chịu mômen xoắn lớn nhất ở trục cuối cùng

- Cac co cau dic biệt đùng trong hộp

Ta có bảng so sánh phương án bố trí không gian trong hộp tốc độ như sau:

nhóm truyền chỉ có hai cặp bánh răng sẽ đảm bảo điều kiện bền của trục cũng như

giảm được chiều đài của hộp

- Số bánh răng chịu mômen xoắn lớn nhất Mụ;x trên trục chính là ít nhất

- _ Số bánh răng phân bồ trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2

5 Tính toán chọn phương án thứ tự:

Với PAKG Z=2x3x2x2

Ta thấy số nhóm truyến là 4 => số phương án thứ tự là 4! = 24

Ta có bảng so sánh lưới kết cấu như sau:

16 1,26" =40,4

12 1,26” =16

> § không thỏa mãn điều kiện

Do đó để chọn phương án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm số trục trung gian hoặc tách ra làm hai đường truyền

Ta có lưới kêt câu sau:

Ta thấy phương án 1 lưới kết cấu có hình rẻ quạt với lượng mở đều đặn và

tăng từ từ, kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn Nên ta chọn phương án thứ tự cuối

cùng là phương án 1 cụ thể: PAKG 2x3x2x2

PATT I II Ill IV

(1] [2] [6] [12]

Đề đảm bảo @Š"** < § ta phải thu hẹp lượng mở tối đa từ @ xmax — 12 xuống

@Š"⁄* = 6, Do thu hẹp lượng mở nên số tốc độ thực tế bị giảm Ta có số tốc độ thực tế là: Z¡ = Z - lượng mở thu hẹp = 24 - 6 = 18

Ta có phương án thứ tự và phương án không gian bây giờ như sau:

PAKG của đường truyền này là Z¿ = 2x 3 x I= 6 tốc độ

Nhu vay PAKG của hộp tốc độ là Z = Z¡ + Za = 24 + 6 =30

Do khi giảm lượng mở từ @Š"** = 12 xuống @Š"*% = 6 ta đã có 6 tốc độ truyền,

cộng với khi ting PAKG cau hộp tốc độ lên Z=30, ta lại có thêm một tốc độ tring do tốc độ mo trùng với nạs Do đó số tốc độ thực của hộp tốc độ là:

Z=30-6- 1= 23 tốc độ

Ta có lưới kết cấu như sau:

11

10]

nena nana ne na

- Chọn số vòng quay động cơ: chọn nạ; = 1440 vg/phút Khi đó để trục và bánh răng

đầu vào chịu M, có kích thước nhỏ gọn, đồng thời giá trị nạ truyền tới trục chính

thường là giảm tốc Do đó, ta chon trị số vòng quay giới hạn nụ trên trục Ï có giá trị

lớn gân với giá trị của nạc

Giả sử ta chọn nạ = n¡o = 800,9 vg/phút

Ta vẽ được đồ thị vòng quay của máy như sau:

12

7 Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ

- Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất

Chon Zmin= Z2=17 > ve amin AE E min Kf, 18.11

Chon E=3 > )°Z=KE=18.3=54 (rang )

2[6]

246]

13

i, =@" =1,26° =1- Et +g,=2

Ta có bội số chung nhỏ nhất của các tong f, + g; la: K= 10

— Zain (fe + 86) _ 17.5 _

Chọn ọn Z„„„ = Z4 Z, =Z„ =17(răng)— E,„ =17(răng) mín = Kf, 101 8.5

Chon E=9 > 5 Z=K.E=10.9=90 ( răng )

Ta có bội số chung nhỏ nhất của các tổng f; + g¡ là: K= 10

Chọn Z„„ =Z, =17(wăng) => E„„ = mm f6 Kf, — 101 Ê 8u) _17.5 _ 5

Chon E = 10 > )°Z=KE=10.10=100 (rang )

ï NỊ 24 21 54 46 38 72 45 80 50 70 42

§ Ta có sơ đồ động như sau

- Ta có phương trình xích động như sau: n

Trong đó: nt/c - số vòng quay trục chính tính theo @

nụmn - SỐ vòng quay trục chính tinh theo phương trình xích động

4 Tưc = Padadadelsho — F)*21"46 "728070 =n iii ici, 704,33 30 18 20 35 25,33 25 | - 1,33

5 Bye = Bodrtstotssto = !"""94°38°72 8070 =n idciii, 79130 38 18 20 35 30,90 | 31,5 ) 19

II Thiết kế hộp chạy dao

1 Liệt kê các bước ren tiêu chuân của bôn loại ren yêu câu

- Ren quốc tế: t, = 1+ 192 (mm)

22-24-28-32-36-40-44-48-56-63-72-80-88-96- 112-138-192 tp = 1-1,25-1,5-1,75-2-2,25-2,5-3-3 ,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9- 10-1 1-12-14-16-18-20-

19

25.4.1

Dp

D, = 0,5-1,25-1,5-2-2,25-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12-14-16-18- 20-22-24-28-32-36-40-48-56-64-72-80-88-96

2 Lý luận chọn cơ cấu trong hộp chạy dao

Ta thấy giới hạn của bước ren rất lớn, do đó phải sắp sếp bảng ren rất nhiều hàng và nhiều cột

Với những bảng ren có 7 hàng ta sử dụng cơ cấu nooctông đề giảm chiều dài hộp chạy dao

Với những bảng ren có 8 cột:

- Nếu hộp trục chính không có cơ cấu khếch đại, ta dùng cơ cấu mêan gián

tiếp, tuy nhiên độ cứng vững của cơ cầu này không cao

- Nếu hộp trục chính có cơ cầu khếch đại, ta dùng nhóm bánh răng di trượt

và cơ cầu mêan

Với những bảng ren có 4 + 5 hàng và 3 + 4 cột, ta có thể dùng bánh răng di

trượt là 1c; còn lạp là cơ cấu mêan

Ta thấy bảng xếp ren có 7 hàng nên ta chọn cơ cấu nooctong dé giảm chiều đài

của trục Để tính toán cơ cấu nooctong ta lấy nhóm có igh =1, chon số răng các bánh

răng trong cơ cấu nooctong tốt nhất trong khoảng : 21 < Z< 60

thuộc cơ cấu nooctong ta có:

- Đề cắt ren quôc tê thì:

4 Tinh toán thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỷ số truyền voi @ = 2 Chọn cột 7 + 12 trong bảng xếp ren quốc tế làm nhóm cơ sở thì các tỷ số truyền nhóm gấp bội là: L, 1 J

2[1] /\ 2121

c Tính toán số răng trong các nhóm truyền

- Tính sô răng cho nhóm truyên thứ I:

Chon E=9 > )°Z=KE=6.9=54 (rang )

Chon Z,,,,=Z,=17(rang) => Ej, =

= B6i so chung nho nhat cua f; + gj là K = 10

Chon Z,,, =Z,=17(ring) > E,,, = Zain Kf, 8s) 17-5 _ 5 10.1

Chon E=9 > )°Z=K.E=10.9=90 (rang )

5 Tính toán các tỷ số truyền còn lại ( nhóm truyền động bù )

Nhóm truyền động bù bao gốm các bánh răng thay thế và leóđịnh Trong đó Ica dùng nối trục I với trục II của cơ cấu nooctong, khi thực hiện xích chủ động hoặc

xích bị động ta phải tính i„ Muốn vậy ta phải lấy một số bắt kỳ ở bảng ren, ví dụ chọn t, = 6 ứng voi iy, = 1/2 Dua vao may tuong tự IKó62, bước vít me t, = 12 (mm), bánh răng di trượt trên cơ cấu nootong 1a Z = 48, vì khi cắt ren quốc tế và ren môdul trục I chủ động nên ta có phương trình xích cắt ren như sau:

in - ty 86 truyền cặp bánh răng thay thế

la - tỷ số truyền cặp bánh răng cố định còn lại trên xích truyền

25

Vậy ta có phương trình xích cắt ren như sau:

Theo máy IK62 ta có lạ =2 > i, =22=-—.— =— y 28 7 75 825 50

-Cap banh rang nay con ding khi cat ren anh, nhung co cau nootong phải ở vị trí bị

động Dé tinh ig ta cần tính thử cắt ren Anh có n = 5 ren/inch, khi đó ta có các gia tri sau:

>j, =—— 2? =~) 67/ =

"igsdy iat, 36 1 28 2 97

32125

6 Kiểm tra bước ren theo xác suất nhất định

Sai sô bước ren khi ren gia công trên máy và ren của vít me dọc không cùng hệ, đê giảm sai số ta lấy các phân số gần đúng nhất với 25,4 và z Ta chỉ cần tính một bước ren

cho một hệ

- Kiêm tra ren quôc tê:

26