đồ án thiết kế máy cắt kim loại - thiết kế hộp tốc độ

THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN VỚI CÁC THÔNG SỐ SAU: φ = 1,26 nđc = 2800 vòngphút n1 = 60 vòngphút z = 141. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CƠ BẢN CỦA HỘP TỐC ĐỘ: Số vòng quay lớn nhất của trục chính: n14 = n1 x φ z1 = 60 x 1,2613 = 1180 vòngphút Tra bảng II2 trang 2728 sách thiết kế máy cắt kim loại của Nguyễn Ngọc Cẩn , với φ = 1.26, z=14 ta chọn số vòng quay ntc¬ từ n1 n14 (vòngphút): n1 = 60; n2 = 75; n3 = 95; n4 = 118; n5 = 150; n6 = 190; n¬7 = 236; n8 = 300; n9 = 375; n10 = 475; n11 = 600; n12 = 750; n13 = 950; n14 = 1180. Phạm vi điều chỉnh tốc độ. Rn = 2. XÁC ĐỊNH LƯỚI KẾT CẤU: Theo bảng III2 trang 62 sách thiết kế máy cắt kim loại của Nguyễn Ngọc Cẩn ta chọn z= 16= 4.2.2 .Trên cơ sở đó ta có các phương án lưới kết cấu như sau:PHƯƠNG ÁN: IIIIII

THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN VỚI CÁC THÔNG SỐ SAU:

φ = 1,26

nđc = 2800 vòng/phút

n1 = 60 vòng/phút

z = 14

1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CƠ BẢN CỦA HỘP TỐC ĐỘ:

Số vòng quay lớn nhất của trục chính: n14 = n1 x φ z-1 = 60 x 1,2613 = 1180 vòng/phút

Tra bảng II-2 trang 27-28 sách thiết kế máy cắt kim loại của Nguyễn Ngọc Cẩn , với φ = 1.26, z=14 ta chọn số vòng quay ntc từ n1n14 (vòng/phút):

n1 = 60; n2 = 75; n3 = 95; n4 = 118; n5 = 150; n6 = 190; n7 = 236; n8 = 300; n9

= 375; n10 = 475; n11 = 600; n12 = 750; n13 = 950; n14 = 1180

Phạm vi điều chỉnh tốc độ

Rn = 19 , 67

60

1180

1

14





n n

2 XÁC ĐỊNH LƯỚI KẾT CẤU:

Theo bảng III-2 trang 62 sách thiết kế máy cắt kim loại của Nguyễn Ngọc Cẩn ta chọn z= 16= 4.2.2 Trên cơ sở đó ta có các phương án lưới kết cấu như sau:

PHƯƠNG ÁN: I-II-III

PHƯƠNG ÁN : I-III-II

PHƯƠ

PHƯƠNG ÁN : III-II-I

Trong các phương án bố trí không gian trên ta thấy phương án I-II-III là thích hợp nhất

độ bốtrí gọn

Để có thể giảm số cấp vận tốc từ z= 16 cấp tốc độ xuống z = 14 cấp theo như yêu cầu đề bài ta chọn phương pháp làm trùng tốc độ, vì vậy, ta cần thu hẹp lượng mỡ ở bất

kì nhóm truyền động nào, ở đây ta thu hẹp ở nhóm truyền động cuối cùng từ z= 4[1] 2[4] 2[8] xuống thành z= 4[1] 2[4] 2[6]

Số cấp tốc độ bị trùng: zx = 8-6 = 2

Số cấp tốc độ của hộp tốc độ đã làm trùng: z’ = z - zx = 16-2 =14 cấp tốc độ

Kết luận: số cấp tốc độ z = 14 cấp tốc độ thoã yêu cầu đề bài

Từ lưới kết cấu ta có thể xác định:

i1:i2:i3:i4 = φ = 1.26

i5:i6 = φ4 = 2.5

i7:i8 = φ6 = 4

3 XÁC ĐỊNH ĐỒ THỊ SỐ VÒNG QUAY:

Từ lưới kết cấu ta xác định đồ thị số vòng quay với lượng mở đã tính ở trên:

 Khi chọn lựa tỉ số truyền cần bảo đảm 2

4

1



i lượng mở lớn nhất

ở trong giới hạn của 2 tia i7 và i8

Cụ thể i7 = 14 1.261 4 2.151

 và i8 = 2 1 26 2 1 58





Như vậy phương án đã chọn nằm trong giới hạn cho phép

Từ đồ thị số vòng quay ta tính được:

i1 = 13 1.261 3 12



i2 = 12 1.261 2 1.158



i3 = 1 1.261 1.126



i4 = 11

i5 = 15 1.261 5 3.116



i6 = 1 1.126



Số vòng quay của trục II tương ứng với n13 = 950 vòng/phút

Do đó: i0 = 0 , 34

2800

950



 i0 là tỉ số truyền đai dùng trong hộp tốc độ này

4 XÁC ĐỊNH SỐ RĂNG CỦA CÁC BÁNH RĂNG:

Tra bảng phụ lục I, trang 289-290 sách thiết kế máy cắt kim loại của

Nguyễn Ngọc Cẩn ta có bảng chọn số răng của các bánh răng như sau:

i i1=

2 1

i2=

58 1 1

i3=

26 1

1 i4=1 i5=

16 3 1

i6=

26 1 1

i7=

51 2

1 i8=1.58

zj/z’j 18/36 21/33 24/30 27/27 18/57 33/42 27/68 58/37

5 SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ SƠ ĐÔ TRUYỀN LỰC

SƠ ĐỒ ĐỘNG HỘP TỐC ĐỘ

6 TÍNH LẠI SỐ VÒNG QUAY THỰC TẾ:

Tính lại số vòng quay thực tế trên cơ sở các tỉ số truyền ở trên :

 n1 =nđđc.i0 i1.i5.i7= 950 59 6v / ph

68

27 57

18 36

18 2800

950



 n2 = nđđc.i0 i2.i5.i7= 950 75 8v / ph

68

27 57

18 33

21 2800

950



 n3 = nđđc.i0 i3.i5.i7= 950 95 3v / ph

68

27 57

18 30

24 2800

950



 n4 = nđđc.i0 i4.i5.i7= 950 119v / ph

68

27 57

18 27

27 2800 950



 n5 = nđđc.i0 i1.i6.i7= 950 148v / ph

68

27 42

33 36

18 2800

950



 n6 = nđđc.i0 i2.i6.i7= 950 188 6v / ph

68

27 42

33 37

21 2800

950



 n7 = nđđc.i0 i3.i6.i7= 950 237v / ph

68

27 42

33 30

24 2800

950



 n8 = nđđc.i0 i4.i6.i7= 950 296 4v / ph

68

27 42

33 27

27 2800

950



 n9 = nđđc.i0 i3.i5.i8= 950 376v / ph

37

58 57

18 30

24 2800

950



 n10 = nđđc.i0 i4.i5.i8= 950 470v / ph

37

58 57

18 27

27 2800

950



 n11 = nđđc.i0 i1.i6.i8= 950 585v / ph

37

58 42

33 36

18 2800

950



 n12 = nđđc.i0 i2.i6.i8=950 744 6v / ph

37

58 42

33 33

21 2800

950

 n13 = nđđc.i0 i3.i6.i8= 950 936 1v / ph

37

58 42

33 30

24 2800

950



 n14 = nđđc.i0 i4.i6.i8= 950 1170v / ph

37

58 42

33 27

27 2800

950



Hai cấp tốc độ được làm trùng: n7 ≈ n15

n8 ≈ n16

n15 = nđđc.i0 i1.i5.i8

=

i8

ết luận: số cấp tốc độ z = 14 cấp tốc độ (thoã yêu cầu đề bài)

7 KIỂM TRA SAI SỐ VÒNG QUAY:

Tra bảng II-2 trang 27-28 sách thiết kế máy cắt kim loại của Nguyễn Ngọc Cẩn , với φ = 1.26 ta chọn số vòng quay ntc từ n1n16 (vòng/phút): n1 = 60; n2 = 75;

n3 = 95; n4 = 118; n5 = 150; n6 = 190; n7 = 236; n8 = 300; n9 = 375; n10 = 475; n11 = 600; n12 = 750; n13 = 950; n14 = 1180

Sai số vòng quay tính theo công thức:

Δn = x100 0

n

n n tc

tc

tt 



 ntt : số vòng quay thực tế

 ntc : số vòng quay tiêu chuẩn

ntt(v/ph) 296.4 376 470 585 744.6 936.1 1170

Nếu ta chọn số vòng quay cho phép là  n 03 0 thì tất cả các số sai

số vòng quay ở trên đều thoả yêu cầu

8 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CHI TIẾT

DÙNG TRONG HỘP TỐC ĐỘ:

Bộ truyền đai:

Ta chọn đai thang loại A là loại đai dùng trong hộp tốc độ này với ưu điểm nhỏ gọn hơn

Tra bảng 10-3 sách thiết kế chi tiết máy ta chọn: ho= 3.5; e=12.5; t=16;

Từ tỉ số truyền:

i0 = 0 , 34

2800

950

 ≈ 110320 Tra theo bảng tiêu chuẩn 5-15 trang 93 sách thiết kế chi tiết máy ta chọn:

 D1 = 110 mm ; D2 = 320 mm

Tính đường kính ngoài của bánh đai :

Dn1 =D1 +2ho=110 + 2.3,5=120 mm, chọn theo tiêu chuẩn (TTC) lấy Dn1=125 mm

Dn2 =D2 +2ho=320 + 2.3,5=327 mm, chọn theo tiêu chuẩn (TTC) lấy Dn2=320 mm

Tính đường kính trong của bánh đai:

Dt1 =Dn1 -2e = 125 – 2.12,5=100 mm, chọn theo tiêu chuẩn (TTC) lấy Dt1=100 mm

Dt2 =Dn2 -2e = 320– 2.12,5 =278 mm, chọn theo tiêu chuẩn (TTC) lấy Dt2=280 mm

Tính chiều rộng bánh đai :

B = (Z’ – 1)t + 2S , với Z’ là số đai lấy Z’= 8

 B =(8-1).16 + 2.10 = 132 mm, chọn B= 135 mm

Tính khoảng cách trục A: A phải thoã :

0,55 (D1 + D2) +h ≤ A ≤ 2.(D1 + D2)

 245 ≤ A ≤ 860, chọn A = 350 mm

Tính khoảng cách L:

L= 2A +л(D1 +D2)/2 +(D2-D1)2 /4A = 2.350 +л(110 +320)/2 +(320-110)2/(4.350) = 1407mm

Chọn L= 1500 mm theo bảng tiêu chuẩn 5-12 trang 92 sách thiết kế chi tiết máy

Thông số liên quan đến bánh răng:

Chọn modul cho bánh răng, chọn m = 3 mm cho tất cả các bánh răng dùng trong hộp tốc độ này

Ta tóm tắt các thông số cơ bản của bánh răng cần biết như bảng sau (đơn vị tính mm):

2z0 Tỉ số

truyền

i

Số răng

Đường kính vòng chia d

Chiều cao bánh răng h

Đường kính vòng đỉnh

Đường kính vòng chân

Khoảng cách trục A

Chiều rộng bánh răng b

1/1.58

6.8

1/1.26

1

75

1/3.18

112.5 54

1/1.26

95

1/2.51

142.5 68

1.58

Ghi chú :

 Đường kính vòng chia d = m.z

 Chiều cao bánh răng h=2.25m

 Đường kính vòng đỉnh răng Da= m(z+2)

 Đường kính vòng chân răng Df = m(z-2.5)

 Khoảng cách trục A= m (z+z’)/2

 Bề rộng bánh răng:

0 3 0 45

.







A

b





Tính đường kính trục

Tính đường kính trục sơ bộ theo công thức: 3

1

.

n

N C

d 

Trục II: chọn N= (5-:- 10) kw ; n1 =950 vòng/phút ;C = 120

950

10

120 3 



Trên trục II có làm then hoa thân khai để bánh răng di trượt trên trục dễ dàng, lấy d= 30

Trục III: chọn N= (5-:- 10) kw ; n1 =475 vòng/phút ( với i1= n1/ n2 n1= i1.n2 );C = 120

 d III 33mm

475

10

120 3 



Trên trục III có làm then bằng để lắp cố định bánh răng trên trục, lấy d= 36 mm

Trục IV: chọn N= (5-:- 10) kw ; n1 =150 vòng/phút ( với i5= n1/ n2 n1= i5.n2 ); C

= 120

150

10

120 3 



Trên trục IV có làm then hoa thân khai để lắp bánh răng di trượt trên trục dễ dàng, lấy d= 50 mm

Trục V: chọn N= (5-:- 10) kw ; n1 =59.6 vòng/phút( với i7= n1/ n2 n1= i7.n2 ) ;C = 120

6 59

10

120 3 



Trên trục V có làm then bằng để cố định bánh răng trên trục, lấy d= 70 mm

Chọn then

Tra theo bảng 7-27 trang 148 sách thiết kế chi tiết máy của Nguyễn Trọng Hiệp, ta chọn then hoa hình chữ nhật lắp trên trục theo tiêu chuẩn:

Đường kính vòng chân

của lỗ DA=d+0.4m

Đường kính vòng chia

D=m.z

Đường kính khi chân

răng cong

Dr= d – 2.77m

Tra theo bảng 7-23 trang 143 sách thiết kế chi tiết máy của Nguyễn Trọng Hiệp, ta chọn then bằng lắp trên trục theo tiêu chuẩn:

Chọn ổ trục

Thông số Kí hiệu Vị trí

lắp

ổ bi đỡ 1

dãy

Cỡ trung

307

ổ bi đỡ

chặn

ổ đũa côn

đỡ chặn

Cỡ trung

7306

Trục II, V

β=140

50.6

Nhận xét của giáo viên: