Những tính năng kĩ thuật của máy tiện cùng cỡ
Máy tiện là một trong những máy công cụ phổ biến nhất, chiếm từ 40 đến 50% tổng số máy trong các nhà máy và xưởng cơ khí Chức năng chính của máy tiện là gia công các bề mặt tròn xoay, bao gồm mặt trụ, mặt côn, mặt định hình và mặt ren, cũng như thực hiện các thao tác như xén mặt đầu và cắt đứt Ngoài ra, máy tiện còn có khả năng khoan, khoét và doa.
Trong ngành cơ khí, có nhiều loại máy tiện khác nhau như máy tiện vạn năng, máy tiện tự động, máy tiện bán tự động, máy tiện chuyên môn hóa, máy tiện chuyên dùng, máy tiện revolve và máy tiện CNC Mỗi loại máy tiện này đều có những ứng dụng và ưu điểm riêng, phục vụ cho các nhu cầu sản xuất đa dạng trong công nghiệp.
Trong bối cảnh yêu cầu thiết kế máy tiện vạn năng hạng trung, bài viết sẽ tập trung khảo sát nhóm máy tiện ren vít vạn năng hạng trung, đặc biệt là máy 1K62.
Công suất động cơ (KW) 10 7 4,5 10
Chiều cao tâm máy (mm) 200 200 160
Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm) 1400 1500 750
Số vòng quay nhỏ nhất n min (v/ph) 12,5 11,5 44 14
Số vòng quay lớn nhất n Max (v/ph) 2000 1200 1980
Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất
Lượng chạy dao dọc lớn nhất S dMax
Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất
Lượng chạy dao ngang lớn nhất
Việc thiết kế máy công cụ đòi hỏi sự chú trọng đến hiệu quả và tính năng của máy Các yếu tố như năng suất, độ chính xác và khả năng vận hành đều cần được cân nhắc kỹ lưỡng Để đảm bảo máy hoạt động ổn định và bền bỉ, quy trình thiết kế phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ mới trong thiết kế máy có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và giảm thiểu chi phí sản xuất Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp trong ngành công nghiệp hiện đại.
Bảng 1.1 Tính năng kĩ thuật của các máy đã có
Nhận xét: Bài viết chỉ đề cập đến 4 loại máy tại Việt Nam do hạn chế về tài liệu và kinh nghiệm, trong khi vẫn còn nhiều loại máy khác chưa được phân tích.
Máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có những đặc điểm tương tự với các loại máy khác, vì vậy chúng tôi đã chọn máy 1K62 làm đối tượng khảo sát cho việc thiết kế máy mới.
Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62
Đặc tính kĩ thuật của máy tiện ren vít vạn năng 1K62
• Đường kính lớn nhất của phôi gia công: 400(mm) trên băng máy, 200(mm) trên bàn máy
• Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp)
• Giới hạn vòng quay trục chính: n tc = 12,5 2000(vg/ph)
+ Lượng chạy dao dọc S d : 0,07 4,16(mm/vg)
+ Lượng chạy dao ngang S ng : 0,035 2,08 (mm/vg)
+ Ren Hệ mét: t p = 1 12(mm) + Ren Anh: n%,4/ t p = 24 2 t p = 25,4/ n(mm) + Ren Module: m=t p / = 0,5 48 t p = .m(mm)
+ Ren Pitch hướng kính: D p %,4/ t p = 96 1 t p = 25,4./ D p (mm)
Động cơ chính có công suất 10 kW và số vòng quay 1450 vg/ph Trong khi đó, động cơ chạy nhanh có công suất 1 kW với số vòng quay 1410 vg/ph.
Thiết kế máy công cụ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển máy tiện, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong quá trình gia công Việc cải tiến thiết kế máy công cụ không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn giảm chi phí vận hành Sự đổi mới trong thiết kế máy tiện còn góp phần nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Hình 1.1 Sơ đồ động máy 1k62 [1]
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong sản xuất, giúp tối ưu hóa quy trình gia công và nâng cao hiệu suất làm việc Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện đại mà còn cải thiện độ chính xác và tiết kiệm chi phí Các công nghệ mới trong thiết kế máy công cụ mang lại nhiều lợi ích, từ việc giảm thiểu thời gian chế tạo đến việc tăng cường khả năng vận hành Đầu tư vào thiết kế máy công cụ hiện đại là bước đi cần thiết để nâng cao năng suất và cạnh tranh trong ngành công nghiệp.
Hộp tốc độ máy
Thông số hộp tốc độ:
Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp) Giới hạn vòng quay trục chính: n tc = 12,5 2000(vg/ph) Công suất động cơ chính : N đc1 = 10(kW)
Số vòng quay động cơ chính: n đc1 = 1450(vg/ph)
Tính trị số công bội φ
Từ các thông số của máy n min = 12,5 v/p n Max = 2000 v/p
Suy ra công bội là: = √ 𝑛 𝑛 𝑀𝑎𝑥
Hình 1.2 Phương trình xích tốc độ
+Phân tích: Đường truyền tốc độ thấp :
Từ động cơ 1→ bộ truyền đai →(I)→(II)→(III)→(IV)→(V)→(VI)→Trục chính
+ Đường tốc độ thấp có 24 cấp tốc độ: 2 x 3 x 2 x 2
Từ trục (IV) đến trục (V), có một khối bánh răng di trượt hai bậc với khả năng tạo ra 4 tỷ số truyền, tuy nhiên, thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền được sử dụng: 1, 1/4 và 1/16.
Số cấp tốc độ thấp: Z 1 = 2x3x(2x2-1) = 18(cấp) từ n 1 n 18 = 12,5 630 (vg/ph) Đường truyền tốc độ cao:
Từ động cơ 1→ bộ truyền đai →(I)→(II)→(III)→(VI)→Trục chính
+ Đường tốc độ cao có 6 cấp tốc độ: Z 2 = 2x3 từ n 19 n 24 = 630 2000(vg/ph)
Số tốc độ thực trong hộp tốc độ: Z = (Z 1 + Z 2 ) -1 = (18+6) - 1 = 23(cấp)
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành chế tạo, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ đảm bảo độ chính xác mà còn tối ưu hóa quy trình làm việc Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ sẽ góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Đầu tư vào thiết kế máy công cụ hiện đại là chìa khóa để doanh nghiệp cạnh tranh và phát triển bền vững.
Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh với số vòng quay chuẩn là cần thiết để tính sai số của các tốc độ trục chính Để thực hiện điều này, ta lập bảng so sánh, trong đó sai số cho phép được tính theo công thức [n] = 10.( - 1)% = 10.(1,26 - 1)% = 2,6%.
+ Các thông số: n min = 12,5 (vg/ph), n max = 2000 (vg/ph) và Z = 23(cấp)
+ Tỉ số bộ truyền đai: i đ = 142/254 0,56
+ Hiệu suất bộ truyền đai = 0,985
Số vòng quay của trục I: n 0 = n đc1 i đ = 1450 0.56 0,985 = 800 (vg/ph)
Ta có bảng như sau: n Phương trình xích tốc độ n tính
(vg/ph) n lý thuyết (vg/ph)
Để thiết kế máy công cụ hiệu quả, cần chú trọng vào việc tối ưu hóa quy trình và nâng cao năng suất Việc áp dụng công nghệ tiên tiến trong thiết kế máy sẽ giúp cải thiện độ chính xác và giảm thiểu thời gian sản xuất Đồng thời, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới sẽ đóng góp vào việc nâng cao chất lượng sản phẩm Hãy đảm bảo rằng máy công cụ được thiết kế đáp ứng được nhu cầu của thị trường và có khả năng cạnh tranh cao.
Bảng 1.2 Bảng so sánh số vòng quay chuẩn và số vòng quay thực tế
Từ đồ thị vòng quay ta nhận thấy tại máy cơ sở có các cấp tốc độ có sai số vòng quay vượt quá ± 2,6% ( Sai số cho phép ) như:
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển máy tiện và các thiết bị gia công khác Để đạt được hiệu quả cao, cần chú trọng đến thiết kế máy tiện, đảm bảo tính chính xác và hiệu suất làm việc Việc áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế máy công cụ sẽ giúp nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất Ngoài ra, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp thiết kế sáng tạo cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường.
Các giá trị sai số vượt quá giới hạn cho phép có thể ảnh hưởng đến khả năng hoạt động, độ chính xác và hiệu suất của máy trong quá trình gia công Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62 cho thấy mối liên hệ giữa các yếu tố này.
Hình 1.3 Lưới kết cấu của hộp tốc độ máy 1k62 [2]
- Từ trục (IV) sang (V) có sự thu hẹp lượng mở do trùng tốc độ
- Lưới kết cấu có dạng hình rẻ quạt Các nhóm truyền được sắp xếp hợp lý
- Các tỷ số truyền được phân bố đều
Ta có đồ thị vòng quay của máy 1K62 như hình vẽ dưới:
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất làm việc Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ đảm bảo tính chính xác mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Các yếu tố như công nghệ hiện đại, vật liệu chất lượng cao và quy trình sản xuất hợp lý đóng vai trò quyết định trong việc phát triển máy công cụ hiệu quả Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp thiết kế máy tiên tiến là cần thiết.
Hình 1.4 Đồ thị vòng quaycủa hộp tốc độ máy 1k62 [1] Nhận xét :
• Nhóm 1 từ trục I – II: có 2 tỷ số truyền đều là tăng tốc i 1 = 51/ 39 1,31 = X1 x 1 ≈ 1,17
Tia i 1 lệch sang phải 1 khoảng: 1,17 lg i 2 = 56/ 34 1,65 = X2 x 2 ≈ 2,17
Tia i 2 lệch sang phải 1 khoảng : 2,17 lg
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 1: 𝜙 𝑥 = 𝑖 1
• Nhóm 2 từ trục II – III: Có 3 tỷ số truyền i 3 = 21/ 55 0,38 = X3 x 3 ≈ - 4,19
Tia i 3 lệch sang trái 1 khoảng: 4,19.lg i 4 = 29/ 47 0,62 = X4 x 4 ≈ - 2,07 n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 n 6 n 7 n 8 n 9 n 10 n 11 n 12 n 13 n 14 n 15 n 16 n 17 n 18 n 19 n 20 n 21 n 22 n 23
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển máy tiện, nhằm nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm Việc thiết kế máy công cụ cần chú trọng đến tính năng kỹ thuật, độ bền và khả năng vận hành ổn định Để đạt được hiệu quả tối ưu, các kỹ sư cần áp dụng những công nghệ tiên tiến và phương pháp thiết kế hiện đại Sự cải tiến trong thiết kế máy công cụ không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất.
Tia i 4 lệch sang trái 1 khoảng: 2,07.lg i 5 = 38/ 38 1 = X5 x 5 ≈ 0
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 2: 𝜙 𝑥 = 𝑖 3
• Đến trục III có 2 đường truyền tốc độ thấp và tốc độ cao
Từ trục III đến IV: là đường truyền tốc độ thấp i 6 = 22/ 88 0,25 = X6 x 6 ≈ - 6
Tia i 6 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lg i 7 = 45/ 45 1 = X7 x 7 ≈ 0
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 3: 𝜙 𝑥 = 𝑖 6
• Nhóm 4 từ trục IV – V: có 2 tỷ số truyền i 8 = 22/ 88 0,25 = X8 x 8 ≈ - 6
Tia i 8 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lg i 9 = 45/ 45 1 = X9 x 9 ≈ 0
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 4: 𝜙 𝑥 = 𝑖 8
• Nhóm 5 từ trục V – VI: có 1 tỷ số truyền i 10 = 27/ 54 0,5 = X10 x 10 ≈ -3
Tia i 10 lệch sang trái 1 khoảng : 3.lg
Lượng mở tia của nhóm 5: 𝜙 𝑥 = 𝜙 −3 [X] = 3
• Nhóm 6 từ trục: III– VI: là đường truyền tốc độ cao i 11 = 65/43 1,51 = X11 x 11 ≈1,87
Tia i 11 lệch sang phải 1 khoảng: 1,87.lg
Lượng mở tia của nhóm 6: 𝜙 𝑥 = 𝜙 1,87 [X] = 2
Ta có bảng tổng hợp sau:
Nhóm truyền Tỷ số truyền
Bánh răng (chủ động/bị động) 𝜙 𝑥 [X]
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển máy tiện, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong sản xuất Việc thiết kế máy công cụ cần chú trọng đến các yếu tố như tính năng, độ bền và khả năng vận hành Để đạt được hiệu quả tối ưu, các kỹ sư cần nghiên cứu kỹ lưỡng các yêu cầu kỹ thuật và ứng dụng thực tế Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ không chỉ cải thiện năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp.
Nhóm truyền Tỷ số truyền
Bánh răng (chủ động/bị động) 𝜙 𝑥 [X] i 4 29/47 0,62 - 2,07 i 5 38/38 1 0
Bảng 1.3 Bảng tổng hợp lượng mở của các nhóm truyền
Phương án không gian và phương án thứ tự :
Từ trên ta xác định được công thức kết cấu của máy là:
Z = (2 x 3 x 2 x 2) + (2 x 3 x 1) = 30 Đường truyền chính Đường truyền phụ
Máy tổ chức hai loại đường truyền: đường truyền gián tiếp với tốc độ thấp và đường truyền trực tiếp với tốc độ cao Sự phân chia này rất có lợi, vì đường truyền tốc độ cao cần số TST ít, giúp giảm ồn, rung, ma sát, và từ đó nâng cao hiệu suất làm việc của máy.
Theo lý thuyết tính toán, để TST giảm từ từ một cách đồng đều và đảm bảo mô men xoắn yêu cầu, số lượng bánh răng ở các trục đầu cần phải tăng lên Vì vậy, PAKG nên được điều chỉnh thành 3 x 2 x.
2 x 2 là tốt nhất Tuy nhiên, phương án 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí nhất vì:
Để đáp ứng yêu cầu thực tiễn, máy cần có truyền động quay thuận và nghịch để phục vụ quá trình gia công và đổi chiều Điều này cho phép thực hiện các hoạt động như đưa bàn dao tịnh tiến ngược lại trên băng máy hoặc chạy dao ra khi cắt ren Để thực hiện nhiệm vụ này, trên trục vào phải sử dụng li hợp ma sát, bao gồm hai nửa: chạy thuận và chạy nghịch, giúp máy có thể chuyển đổi giữa hai chế độ quay một cách linh hoạt.
Li hợp ma sát được sử dụng trong máy tiện vì khả năng đảo chiều thường xuyên, giúp hoạt động êm ái và giảm thiểu va đập mạnh Ngoài ra, li hợp ma sát còn có tác dụng bảo vệ máy khỏi tình trạng quá tải.
Sở dĩ LHMS được đặt trên trục I mà không đặt trên các trục khác là vì:
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong ngành chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất Việc thiết kế máy tiện ren và vít đòi hỏi sự chú ý đến chi tiết kỹ thuật và tính năng vận hành Các công cụ được thiết kế đúng cách không chỉ cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất Để đạt được hiệu quả tối đa, cần áp dụng các công nghệ tiên tiến trong thiết kế và sản xuất máy công cụ.
Trục I có tốc độ không đổi và là trục vào với mômen xoắn nhỏ, do đó, LHMS trên trục này chỉ có một tốc độ và mômen xoắn nhỏ nhất Để kích thước li hợp đạt khoảng D = 100 mm, tốc độ trục I có thể đạt khoảng n0 = 800 v/p.
Vì vậy PAKG 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí
Về phương án thứ tự (PATT) của máy có dạng là:
Nhận xét về máy 1K62
Hộp tốc độ của máy có 23 tốc độ khác nhau cho trục chính, bao gồm 2 đường truyền: đường truyền tốc độ thấp với 18 tốc độ và đường truyền tốc độ cao với 6 tốc độ, trong đó có 1 tốc độ trùng với đường truyền tốc độ thấp Với dải tốc độ rộng này, máy có khả năng đáp ứng tốt nhu cầu gia công cắt gọt đa dạng.
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tạo ra các thiết bị sản xuất hiệu quả và tiết kiệm chi phí Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo độ chính xác và độ bền cho sản phẩm Các yếu tố như công nghệ, vật liệu và quy trình sản xuất đều cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ có thể mang lại lợi thế cạnh tranh lớn cho doanh nghiệp trong thị trường toàn cầu.
Hộp chạy dao là thiết bị quan trọng trong gia công cơ khí, với chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao liên kết chặt chẽ, cho phép tiện các loại trục như trục trơn, trục bậc và cắt ren (bao gồm 4 loại ren khác nhau) Sự hỗ trợ của động cơ chạy nhanh giúp việc lùi dao, tiến dao và chạy dao diễn ra dễ dàng và hiệu quả.
Phương án không gian và thứ tự hợp lý giúp tạo ra lưới kết cấu với lượng mở và tỷ số truyền thay đổi một cách đồng đều trong giới hạn cho phép Với thiết kế này, kết cấu hộp được hình thành một cách nhỏ gọn, mang lại hiệu suất cao và thuận tiện cho việc lắp ráp cũng như sửa chữa.
Bộ ly hợp ma sát trên trục I hoạt động hiệu quả ở vận tốc 800 vg/ph, cho thấy đây là một tốc độ hợp lý Ngoài ra, việc tận dụng bánh răng trên trục I giúp tăng cường độ cứng vững cho hệ thống.
Máy có bộ ly hợp siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao nhanh
Cơ cấu đai ốc bổ đôi đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiện ren, nhờ vào ưu điểm sử dụng dễ dàng và khả năng đáp ứng nhanh, đồng thời đảm bảo độ chính xác cao Tuy nhiên, nhược điểm của nó là kết cấu khá phức tạp, dẫn đến khó khăn trong quá trình chế tạo.
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY
Thiết kế động học hộp tốc độ
Xác định chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn
Với việc thiết kế máy có Z = 23, dựa vào bảng tiêu chuẩn chuỗi vòng quay [1] ta có chuỗi tốc độ vòng quay như bảng 2.1
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tạo ra các sản phẩm chất lượng cao với chi phí hợp lý Việc thiết kế máy tiên tiến và hiệu quả không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo độ chính xác trong quá trình sản xuất Các yếu tố như công nghệ mới, vật liệu tiên tiến và quy trình sản xuất tối ưu là những yếu tố then chốt trong việc phát triển máy công cụ hiện đại Để đạt được sự cạnh tranh trên thị trường, các nhà thiết kế cần chú trọng đến việc cải tiến và đổi mới công nghệ thiết kế máy.
Bảng 2.1 Chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn của máy
Chọn phương án không gian
Số cấp tốc độ cần thiết kế là Z = 23, một số nguyên tố không thể phân tích Do đó, chúng ta chọn Zảo = 24 Sau khi thực hiện các phép tính, chúng ta điều chỉnh để đảm bảo tốc độ còn lại đúng là Z#.
Với Z = 24, ta có nhiều phương án không gian (PAKG) khác nhau:
Lý luận trên cơ sở :
4 x = n tcmin n đc Với x là số nhóm truyền tối thiểu
=> x lg4 = lg ( n đc n tcmin ) x = lg ( n đc n tcmin ) lg4 = lg ( 1440
Vì số nhóm truyền x là số nguyên nên ta chọn: x=4
Với x =4, ta chọn các PAKG sau:
So sánh các phương án không gian: Để chọn PAKG hợp lí nhất, ta lập bảng so sánh:
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong sản xuất Việc thiết kế máy tiện, ren và các thiết bị khác đòi hỏi sự sáng tạo và kỹ thuật cao để đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường Sử dụng công nghệ tiên tiến trong thiết kế không chỉ cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Để thành công trong việc thiết kế máy công cụ, các kỹ sư cần nắm vững các nguyên tắc cơ bản và cập nhật xu hướng mới nhất trong ngành.
Số bánh răng chịu MXmax 2 2 2 3
Cơ cấu đặc biệt Ly hợp ma sát
Bảng 2.2 Bảng so sánh phương án bố trí không gian
Với: b: chiều rộng các bánh răng f: khe hở giữa các bánh răng và bề rộng cần gạt
Qua bảng, ta nhận thấy:
Cả 4 phương án không gian đều có tổng số bánh răng, tổng số trục và chiều dài sơ bộ là giống nhau
Phương án (4) có số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối là nhiều nhất nên ta không chọn phương án này
Phương án (1) cho nhóm truyền có nhiều tỉ số truyền nhất đặt trên trục đầu tiên, giúp tạo ra kích thước hộp tốc độ nhỏ gọn Tuy nhiên, việc đổi chiều quay cần sử dụng li hợp ma sát cũng trên trục đầu tiên, dẫn đến việc kích thước tổng thể sẽ trở nên cồng kềnh nếu vẫn chọn phương án này.
=> Để thỏa mãn, ta chọn phương án (2): Z = 2x3x2x2
Hình 2.1 Sơ đồ không gian các khối bánh răng
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển máy tiện Việc thiết kế này không chỉ đảm bảo hiệu suất làm việc mà còn tối ưu hóa chi phí sản xuất Các yếu tố như tính năng, độ bền và khả năng vận hành của máy cũng cần được xem xét kỹ lưỡng Để đạt được hiệu quả cao nhất, cần áp dụng các công nghệ tiên tiến trong thiết kế và sản xuất.
Chọn phương án thứ tự
Ta có số PATT là: 4! =1x2x3x4= 24 Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng lưới kết cấu nhóm rồi so sánh:
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 PATT I II III IV I II IV III I III II IV I III IV II I IV II III I IV III II ĐTN [1] [2] [6] [12] [1] [2] [12] [6] [1] [4] [2] [12] [1] [4] [12] [2] [1] [8] [2] [4] [1] [8] [4] [2]
Loại Loại Loại Loại Loại Loại
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 PATT II I III IV II I IV III II III I IV II III IV I II IV I III II IV III I ĐTN [3] [1] [6] [12] [3] [1] [12] [6] [2] [4] [1] [12] [2] [4] [12] [1] [2] [8] [1] [4] [2] [8] [4] [1]
Loại Loại Loại Loại Loại Loại
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo Việc thiết kế máy tiện ren vít đòi hỏi sự chú ý đến chi tiết và tính chính xác cao Các yếu tố như vật liệu, cấu trúc và hiệu suất của máy cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ tiên tiến trong thiết kế cũng giúp nâng cao hiệu quả và tiết kiệm chi phí sản xuất.
PATT III I II IV III I IV II III II I IV III II IV I III IV I II III IV II I ĐTN [6] [1] [3] [12] [6] [1] [12] [3] [6] [2] [1] [12] [6] [2] [12] [1] [4] [8] [1] [2] [4] [8] [2] [1]
Loại Loại Loại Loại Loại Loại
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 PATT IV I II III IV I III II IV II I III IV II III I IV III I II IV III II I ĐTN [12] [1] [3] [6] [12] [1] [6] [3] [12] [2] [1] [6] [12] [2] [6] [1] [12] [4] [1] [2] [12][4] [2] [1]
Loại Loại Loại Loại Loại Loại
Bảng 2.3 Bảng so sánh các phương án thiết kế
Qua bảng so sánh trên ta thấy rằng các phương án thứ tự đưa ra đều có φ X max > 8 như vậy không thỏa mãn điều kiện
Do đó để thỏa mãn điều kiên φ X max ≤ 8 ta phải thêm một trục trung gian hoặc tách ra thành hai đường truyền
Theo sự so sánh giữa các phương án ta thấy phương án thứ tự I II III IV
Phương án I, II, III và IV cho thấy lượng mở tăng dần theo từng nhóm truyền, với kết cấu chặt chẽ và hộp tương đối gọn Đặc biệt, lưới kết cấu hình rẻ quạt đều đặn mang lại hiệu quả tối ưu, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất.
Lưới kết cấu mang tính định tính nên ta xác định được vị trí n 0 tại chính giữa
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong ngành sản xuất, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của các sản phẩm Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ giảm thiểu chi phí mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất Các kỹ thuật hiện đại trong thiết kế máy công cụ cho phép phát triển các sản phẩm với chất lượng cao hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường Đầu tư vào thiết kế máy công cụ sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho doanh nghiệp, cải thiện khả năng cạnh tranh và thúc đẩy sự đổi mới trong sản xuất.
Mỗi đường thẳng nằm ngang biểu diễn một trục của hộp tốc độ Các điểm trên đường thẳng nằm ngang biểu diễn số cấp tốc độ của trục đó
Các đoạn thẳng nối các điểm tương ứng trên trục tượng trưng cho các tỉ số truyền giữa các trục đó
Lượng mở và tỷ số truyền của các nhóm thay đổi một cách từ từ và đều đặn, luôn trong giới hạn cho phép Lưới kết cấu cần được thiết kế sít đặc, theo hình dạng mái nhà, nhằm đảm bảo tuổi thọ và kích thước tối ưu cho hộp tốc độ.
Ta có 2 lưới kết cấu điển hình :
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 PATT : I II III IV [x] : [1] [2] [6] [12]
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 PATT : IV I III II [x] : [12] [1] [6] [3]
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất làm việc Việc thiết kế máy tiện ren vít đòi hỏi sự chú ý đến từng chi tiết kỹ thuật để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao nhất Các yếu tố như độ chính xác, độ bền và khả năng vận hành ổn định là những tiêu chí cần được xem xét kỹ lưỡng Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ hiện đại vào thiết kế sẽ giúp cải thiện năng suất và tiết kiệm chi phí sản xuất.
Để đảm bảo điều kiện φ X max ≤ 8, chúng ta có thể bổ sung tốc độ còn thiếu thông qua một đường truyền khác, tham khảo từ máy 1K62 Để giữ nguyên số tốc độ trong máy, cần bố trí thêm một đường truyền tốc độ cao, hay còn gọi là đường truyền trực tiếp Đường truyền tốc độ cao này có ít tỷ số truyền, giúp giảm tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát và đồng thời nâng cao hiệu suất làm việc.
Có thể bù 2 tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II, nhưng điều này gây khó khăn trong việc bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng được nhiều tốc độ cao Tham khảo máy 1K62, việc giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp sẽ mang lại lợi ích, giúp giảm số tốc độ có hiệu suất thấp, làm cho hộp tốc độ nhỏ gọn hơn Số tốc độ mất đi sẽ được bù vào đường truyền trực tiếp từ trục IV sang VI, do đó, đường truyền gián tiếp nhóm cuối sẽ có lượng mở tối ưu hơn.
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z 1 = 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là : Z 2 = 2x3x1 = 6
Số tốc độ của máy là Z = Z 1 + Z 2 = 18 + 6 = 24 tốc độ
Để đạt yêu cầu tốc độ Z = 23, chúng ta điều chỉnh tốc độ thứ 18 (cao nhất) của đường truyền gián tiếp sao cho trùng với tốc độ thứ nhất (thấp nhất) của đường truyền trực tiếp Khi đó, máy chỉ còn 23 tốc độ, cho phép tốc độ số 18 có thể truyền qua cả hai loại đường truyền Thông thường, tốc độ 18 sẽ chạy theo đường truyền trực tiếp.
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển máy tiện ren vít Quá trình thiết kế này không chỉ đảm bảo hiệu suất và độ bền của máy mà còn tối ưu hóa chi phí sản xuất Để đạt được hiệu quả cao, cần chú trọng vào các khía cạnh như chất liệu, cấu trúc và công nghệ chế tạo Việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường.
Tốc độ 29 thường được sử dụng, cho phép tốc độ 18 truyền tải qua cả hai phương thức: trực tiếp và gián tiếp, từ đó kéo dài thời gian sử dụng tốc độ này.
Vì vậy phương án của máy sẽ là: Đối với đường truyền gián tiếp: Đối với đường truyền trực tiếp:
PATT : I II III IV V PATT : I II III V
Bảng 2.4 Phương án máy thiết kế
Ta có lưới kết cấu của hai đường truyền như sau: a, Lưới kết cấu thu gọn b, Lưới kết cấu bổ sung
Lưới kết cấu trên hợp lí hơn do lưới có dạng rẻ quạt, phân bố đều nên sẽ cho phép hộp nhỏ gọn
Thiết kế hộp chạy dao
Yêu cầu kĩ thuật hộp chạy dao
- Số cấp chạy dao Z s phải đủ
- Quy luật phân bố của các lượng chạy dao phân bố theo quy luật cấp số cộng
- Phạm vi điều chỉnh của lượng chạy dao S min S max
- Tính chất của lượng chạy dao liên tục
- Độ chính xác của lượng chạy dao yêu câu chính xác cao
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển máy tiện, giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm Quy trình thiết kế máy công cụ cần chú trọng vào việc tối ưu hóa các tính năng kỹ thuật, đảm bảo tính chính xác và độ bền Các yếu tố như vật liệu, cấu trúc và công nghệ sản xuất cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đáp ứng yêu cầu của thị trường Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế máy công cụ không chỉ nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất, từ đó gia tăng giá trị cạnh tranh cho doanh nghiệp.
- Độ cứng vững xích động nối liền giữa trục chính và trục kéo
* So với hộp tốc độ, hộp chạy dao có những đặc điểm sau:
- Công suất truyên bé thường chỉ bằng (5 10)% công suất truyền dẫn chính
Tốc độ làm việc của hệ thống này chậm hơn nhiều so với hộp tốc độ, điều này cho phép sử dụng các bộ truyền như vít me-đai ốc, mặc dù có hiệu suất thấp.
- Cho phép sử dụng bộ truyền có kết cấu không đòi hỏi độ cứng vững cao
-Lưới kết cấu không nhất thiết phải có hình rẻ quạt
- Phạm vi điều chỉnh tỉ số truyền động: 1/5 i s 2,8;
Tính toán thiết kế hộp chạy dao
Máy tiện ren vít vạn năng hạng trung cần được thiết kế với hộp chạy dao có hai chức năng chính: tiện trơn và tiện ren Tuy nhiên, cần chú trọng vào quá trình tiện ren, vì đây là yếu tố quan trọng nhất Sau khi hoàn thành thiết kế, cần kiểm tra lại các bước tiện trơn để đảm bảo không có sự trùng lặp, sát nhau hoặc cách quãng không hợp lý.
Có 2 dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu noocton và hộp chạy dao dùng bánh răng di trượt Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ chọn kiểu hộp chạy dao dùng cơ cấu noocton tương tự như máy tham khảo 1K62
➢ Máy yêu cầu cần tiện được các ren :
Sắp xếp bước ren thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội
Để sắp xếp các bước ren một cách hiệu quả, trước tiên cần phân loại chúng thành hai nhóm chính: nhóm cơ sở và nhóm khuếch đại Nhóm khuếch đại sẽ có tỷ số truyền là 1, 2, 4, 8 hoặc 1, giúp tối ưu hóa quá trình sử dụng và phân phối lực.
8 , nghĩa là các tỷ số khuếch đại hợp thành cấp số nhân có công bội là φ = 2 Khi sắp xếp cần chú ý những điểm sau:
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, nhằm tạo ra các thiết bị tiện ren và nâng cao hiệu suất sản xuất Việc thiết kế máy công cụ cần chú trọng đến tính năng, độ bền và khả năng tiết kiệm chi phí Các kỹ sư cần áp dụng công nghệ hiện đại và quy trình thiết kế tối ưu để đảm bảo sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Để đảm bảo độ cứng vững của bộ Norton, số hàng ngang cần được tối ưu hóa ở mức ít nhất Điều này giúp giảm thiểu số lượng bánh răng của nhóm cơ sở, từ đó hạn chế khoảng cách giữa hai gối tựa và tăng cường độ cứng vững cho toàn bộ hệ thống.
Ta có bảng xếp ren :
Ren quốc tế Ren khuếch đại
Ren Module Ren khuếch đại
Để thiết kế máy công cụ hiệu quả, cần chú trọng vào việc tối ưu hóa chi phí và nâng cao năng suất Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến trong thiết kế sẽ giúp cải thiện chất lượng và độ bền của máy Đồng thời, cần nghiên cứu và phát triển các giải pháp sáng tạo để đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao Hợp tác giữa các chuyên gia và doanh nghiệp cũng là yếu tố quan trọng trong quá trình thiết kế và sản xuất máy công cụ.
Bảng 2.7 Bảng xếp ren máy mới
Thiết kế nhóm cơ sở
Nhóm cơ sở Norton là một hệ thống bánh răng hình tháp, tương tự như máy 1K62 Cơ cấu Norton hoạt động bằng cách kết nối với một bánh răng, cho phép thay đổi bước ren bằng cách thay đổi sự ăn khớp giữa bánh răng này và các bánh răng khác trong hệ thống.
Nếu gọi số răng của các bánh răng trên cơ cấu Norton lần lượt là Z 1 , Z 2 ,
Các bánh răng Z 3 được sử dụng để cắt các ren thuộc nhóm cơ sở Các trị số z i phải là số nguyên và tỷ lệ của chúng cần phải đúng theo tỷ lệ của các bước ren trong một cột trên bảng xếp ren.
Mặt khác z i không được quá lớn vì nó sẽ làm tăng kích thước của nhóm truyền Nên 25 ≤ 𝑧 𝑖 ≤ 60
• Khi cắt ren quốc tế cần có 6 bánh răng
• Khi cắt ren modul cần có 6 bánh răng
• Khi cắt ren Anh cần có 8 bánh răng:
Kết luận: để cắt được 3 loại ren trên thì số bánh răng trong bộ bánh răng hình tháp là:
Z 1 : Z 2 : Z 3 : Z 4 : Z 5 : Z 6 : Z 7 : Z 8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48 Vậy bộ truyền bánh răng hình tháp gồm các bánh răng sau:
Bảng xếp ren cho thấy các thông số: Z1 & Z2 = 28, Z3 = 32, Z4 = 36, Z5 = 38, Z6 = 40, Z7 = 44, Z8 = 48 Việc cắt loại ren Anh với n = 19 ren/ph đã dẫn đến việc bộ Noóc-tông của chúng ta cần thêm bánh răng Z5 = 38 Tuy nhiên, bánh răng này không cần thiết khi cắt ba loại ren còn lại Nếu không thật sự cần thiết, chúng ta có thể loại bỏ loại ren n = 19 ren/ph, do đó bộ Noóc-tông sẽ chỉ còn lại 7 bánh.
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, đặc biệt là trong việc phát triển máy tiện Việc thiết kế máy tiện không chỉ đòi hỏi kiến thức kỹ thuật mà còn cần sự sáng tạo để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm chi phí Các yếu tố như độ chính xác, khả năng vận hành và tính năng an toàn cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ hiện đại vào thiết kế máy tiện sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
Thiết kế nhóm gấp bội:
Nhóm gấp bội cần tạo ra 4 tỷ số truyền với công bội =2 Bằng cách chọn cột với các tỷ số truyền 7, 8, 9, 10, 11, 12 làm nhóm cơ sở, có thể tạo ra toàn bộ số ren với tỷ số truyền nhóm gấp bội là: 1/8, 1/4, 1/2 và 1.
Hộp chạy dao có công suất nhỏ và hiệu suất thấp, với các bánh răng có cùng môdul, khiến việc lựa chọn thứ tự M x trên các trục trung gian không còn quan trọng Ngoài ra, do bánh răng đồng môdul, việc chọn PAKG để giảm cấp số vòng quay sẽ không làm tăng kích thước của bộ truyền.
Do đó để đơn giản ta tham khảo máy chuẩn chọn ra PAKG & PATT ta chọn PAKG : Z = 2 x 2 là hợp lý
Phương án thứ tự: Ta lập bảng so sánh 2 phương án:
Bảng 2.8 Bảng so sánh 2 phương án thứ tự
Từ bảng so sánh ta lấy PATT là I – II
Ta có lưới kết cấu:
Để tránh sai số trùng lặp và hiện tượng cộng hưởng sai số trong hộp chạy dao, chúng ta cần chọn tỷ số giữa các bộ truyền nhóm gấp bội khác 1 Điều này tương tự như cách thực hiện trên máy tham khảo, từ đó có thể vẽ được đồ thị vòng quay một cách chính xác.
Hình 2.8 Đồ thị vòng quay hộp chạy dao
Tương tự như phần thiết kế hộp tốc độ, đến đây ta tính toán số bánh răng từng nhóm theo phương pháp bội số chung nhỏ nhất
THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY
Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy
Trước khi đưa vào sản xuất, máy cắt kim loại mới cần được quy định chế độ làm việc Việc xác định chế độ làm việc giới hạn của máy là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ bền trong quá trình sử dụng.
Chế độ cắt gọt cực đại
- Tham khảo máy tương tự 1K62 và sách Tính toán thiết kế máy cắt kim loại ta có các công thức sau
Theo kinh nghiệm thì các giá trị s,t,v được tính bằng công thức sau:
𝑡 𝑚𝑎𝑥 = 𝐶 √𝑑 8 𝑚𝑎𝑥 (tính toán thiết kế máy cắt kim loại – trang 86)
Trong đó C = 0,7 đối với thép d max = 400 mm là đường kính lớn nhất của chi tiết gia công
Thiết kế máy công cụ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các thiết bị tiên tiến Các máy công cụ này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo độ chính xác trong sản xuất Việc thiết kế máy công cụ cần chú trọng đến tính năng và hiệu quả sử dụng, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Các công nghệ mới trong thiết kế máy công cụ cũng giúp cải thiện quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và thời gian Do đó, đầu tư vào thiết kế máy công cụ hiện đại là một yếu tố then chốt để nâng cao khả năng cạnh tranh trong ngành công nghiệp.
Chế độ cắt gọt tính toán n tính = 𝑛 𝑚𝑖𝑛 √ 𝑛 𝑛 𝑚𝑎𝑥
Chế độ cắt gọt thử máy là quá trình xác định lực cắt cần thiết tác động vào lưỡi cắt trong quá trình tạo phoi Để làm điều này, cần xác định tổng các lực dọc theo đường tiếp xúc của lưỡi cắt kim loại bị biến dạng, theo phương pháp nghiên cứu của V.E.Put vào năm 1950 Phân tích lực P thành các thành phần P x, P y, P z và tính toán các lực thành phần theo công thức là bước quan trọng trong quá trình này.
C - là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của tính chất vật liệu gia công t - là chiều sâu cắt (mm) s - lượng chạy dao (mm/vòng)
Đồ án thiết kế máy công cụ đề tài thiết kế máy tiện ren vít vạn năng là một trong những đề tài quan trọng trong lĩnh vực cơ khí Đồ án này yêu cầu sinh viên phải thiết kế và tính toán các thông số kỹ thuật của máy tiện ren vít vạn năng, bao gồm cả phần cơ khí và phần điện Việc thiết kế máy tiện ren vít vạn năng đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các nguyên lý cơ bản của máy công cụ, cũng như khả năng áp dụng các kỹ thuật tính toán và thiết kế hiện đại.
Hình 3.1 Các thành phần lực khi tiện a) Thử có tải:
Thông số chế độ cắt Đường kính phôi 115mm
Chiều dài chi tiết l = 350 mm Vật liệu phôi là thép 45 Độ cứng bề mặt phôi HRB = 207
Vật liệu dao cắt thép gió P18
Bước tiến dao s = 1,4mm/vòng
Từ đó ta xác định các lực thành phần:
Ta có lực chạy dao Q được tính theo công thức:
Q = kPx + f(Pz + G) Với: k = 1,15 là hệ số tăng lực ma sát do Px tạo mômen lật f = 0,15 0,18 (ta lấy là 0,16)
G = 2500N là trọng lượng phần dịch chuyển
Thông số chế độ cắt: Đường kính phôi : 70mm
Để thiết kế máy công cụ hiệu quả, cần chú trọng đến việc tối ưu hóa chi phí và nâng cao năng suất Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến trong thiết kế sẽ giúp cải thiện hiệu suất làm việc của máy Ngoài ra, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp thiết kế mới cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm Tối ưu hóa quy trình sản xuất và sử dụng vật liệu phù hợp sẽ góp phần giảm thiểu lãng phí và tăng tính cạnh tranh trên thị trường.
Vòng quay trục chính : n = 420v/ph
Lượng chạy dao : S = 0,39 mm/vòng
Từ đó ta xác định các lực thành phần:
Pz = 2000 5 1,0 0,39 0,75 = 4935,13(𝑁) Trường hợp này ta không phải xét Q vì Px và Pz đều nhỏ hơn chế độ thử có tải c) Tính momen xoắn của động cơ
Trong hộp tốc độ, khi máy làm việc 𝑀 𝑥 của động cơ điện (𝑀 𝑥𝑑𝑐 ) phải cân bằng với 𝑀 𝑥 lực cắt (𝑀 𝑥 𝑃𝑐 ) và 𝑀 𝑥 ma sát (𝑀 𝑥𝑚𝑠 ) trong các cặp truyền động:
• 𝑖 0 - tỷ số truyền tổng cộng của xích
• 𝑖 𝑘 - tỷ số truyền từ cặp có
• 𝑀 𝑥𝑚𝑠 tới trục chính - Hiệu suất chung của bộ truyền dẫn ; = 0,70 0,85; lấy = 0,8
𝑀 𝑥 𝑃𝑐 - mômen xoắn do lực cắt gây ra:
- Chế độ thử có tải:
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả làm việc Những máy công cụ tiên tiến không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế máy công cụ sẽ tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường Ngoài ra, thiết kế máy công cụ cũng cần chú trọng đến tính năng an toàn và bảo trì dễ dàng, nhằm đảm bảo sự ổn định trong quá trình vận hành.
3.2 Tính công suất động cơ điện
Tính công suất động cơ truyền dẫn chính
• Công suất động cơ gồm:𝑁 𝑑𝑐 = 𝑁 𝑐 + 𝑁 0 + 𝑁 𝑝 trong đó :
𝑁 𝑝 : công suất phụ tiêu hao do hiệu suất và do những nguyên nhân ngẫu nhiên ảnh hưởng đến sự làm việc của máy
+ Công suất động cơ điện phải khắc phục ba thành phần công suất trên, bảo đảm cho máy làm việc ổn định
- Tính gần đúng công suất cắt :
60.102.9,81 (kW) Với: P Z : lực cắt chọn (N) v : tốc độ cắt (m/ph) Theo chế độ thử công suất : 𝑃 𝑍 = 4935,13 (N) ; n = 420(v/p) ; d p(mm)
60.102.9,81 = 7,59 (kW) Thường Nc chiếm (70 80)% Nđ/c cho nên có thể tính gần đúng công suất động cơ Nđ/c theo công suất cắt :
: hiệu suất chung của truyền dẫn
= 0,70 0,85 với các máy có chuyển động chính là quay tròn , => chọn = 0,8
Do đó chọn động cơ tiêu chuẩn : N(kW), n = 1440 v/ph
Xác định công suất chạy dao
• Xác định theo tỉ lệ với công suất động cơ chính :
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển máy tiện Việc thiết kế máy tiện cần chú ý đến hiệu suất và độ chính xác, nhằm nâng cao năng suất sản xuất Các yếu tố như nguyên liệu, công nghệ và quy trình sản xuất cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả Sự cải tiến trong thiết kế máy công cụ không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Phương pháp này chỉ nên dùng khi tính ước lượng sơ bộ công suất chạy dao
Khi tính động lực học các chi tiết máy trong hộp chạy dao ta sử dụng phương pháp tính theo lực chạy dao
• Xác định theo lực chạy dao:
612.10 4 𝜂 𝑐𝑑 9,81 (kW) với :𝑉 𝑆 : tốc độ chạy dao, 𝑉 𝑆 = s.n = 0,39.400 = 156 (mm/p)
𝜂 𝑐𝑑 : hiệu suất chung của cơ cấu chạy dao (≤ 0,15 ÷ 0,2)
Q : lực kéo (N) Thay vào công thức trên:
Tính sơ bộ đường kính trục
- Tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất trên từng trục, từ đó ta có thể tính ra tốc độ trục tính toán theo công thức: n tính = n min √ 𝑛 𝑛 max min
Công suất trên từng trục được tính bằng công thức N trục = N đc (kW), trong đó là hiệu suất của các bộ truyền và chi tiết từ động cơ tới trục Hiệu suất tổng hợp được xác định bởi công thức = i, với i là hiệu suất của các bộ truyền đai, bánh răng, và ổ lăn.
Trong quá trình tính toán công suất của các trục, ta có các hệ số hiệu suất như sau: đai = 0,96; br = 0,98; ol = 0,99; tc = 0,94 Công suất trục I được tính là N I = N đc đai ol ≈ 9,5 KW Công suất trục II là N II = N I ol br ≈ 9,4 KW Tiếp theo, công suất trục III là N III = N II br ol ≈ 9,12 KW Công suất trục IV được tính là N IV = N III br ol ≈ 8,85 KW Trục V có công suất N V = N IV br ol ≈ 8,5 KW Công suất trục VI là N VI = N V br ol ≈ 8,24 KW Đối với trục VII, công suất là N VII = N VI br ol ≈ 8 KW Cuối cùng, công suất trục VIII được tính là N VIII = N VII br ol ≈ 7,76 KW.
Thiết kế máy công cụ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ sản xuất hiện đại Việc tạo ra các máy tiện, ren vít và nâng đỡ không chỉ giúp cải thiện hiệu suất làm việc mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm Đầu tư vào thiết kế máy công cụ tiên tiến sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp trong ngành công nghiệp chế tạo.
Do các trục quay có số vòng quay thay đổi từ n min đến n max, khi máy hoạt động ở tốc độ thấp, mômen xoắn đạt giới hạn mà không phát huy hết công suất N Để tính toán hợp lý, người ta áp dụng chế độ cắt gọt, sử dụng số vòng quay tính toán cho từng trục là i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11.
Bảng 3.1 Thông kê số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp, đóng vai trò then chốt trong việc sản xuất các sản phẩm chính xác và hiệu quả Việc thiết kế máy tiện ren vít cần phải chú trọng đến tính năng, độ bền và khả năng vận hành ổn định Các yếu tố như vật liệu, công nghệ sản xuất và quy trình kiểm tra chất lượng cũng cần được xem xét kỹ lưỡng Để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả, việc áp dụng các công nghệ tiên tiến và cải tiến thiết kế là rất cần thiết.
88 = 28,37 (vg/ph) n V max =n IV max i 9 = 1414,28 55
Trục VI: n VI min = n Vmin i 10 = 28,37 27
54 = 14,185 (vg/ph) n VI max = n V max i 11 = 1414,28 66
Trục VII: n VII min = n Vmin 2= 14,185 2= 28,37 (vg/ph) n VII max = n V max 32= 2222,44 32= 71118,08 (vg/ph)
Trục VIII: n VII min = n Vmin 28
56 = 14,185 (vg/ph) n VII max = n V max 42
- Mômen xoắn tính toán trên từng trục:
Trục I II III IV V VI VII VII
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất sản xuất Việc cải tiến thiết kế máy giúp tối ưu hóa quy trình gia công, từ đó tăng năng suất và giảm chi phí Để đạt được điều này, cần chú trọng đến việc áp dụng công nghệ mới và các giải pháp thiết kế sáng tạo Sự kết hợp giữa kỹ thuật và tính sáng tạo trong thiết kế máy công cụ sẽ mang lại những lợi ích lâu dài cho doanh nghiệp.
Bảng 3.2 Bảng thông số
• Từ các mô men xoắn trên các trục ta xác định được đường kính sơ bộ của các trục theo công thức sau: d k = √ 𝑇 𝑘
Trong đó: M x = T k – Mô men xoắn trên trục thứ k
[τ] k – Ứng suất xoắn cho phép trên trục thứ k
Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có 𝜎 𝑏 = 600 MPa, ứng suất cho phép là [𝜏] =
25 Vậy đường kính các trục lần lượt là:
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 1 sơ bộ là : d 1 = 35 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 2 sơ bộ là : d 2 = 30 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 3 sơ bộ là : d 3 = 35 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 4 sơ bộ là : d 4 = 45 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 5 sơ bộ là : d 5 = 60 mm
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện tại mà còn dự đoán xu hướng tương lai Các công cụ được thiết kế tốt sẽ mang lại độ chính xác cao, tăng năng suất và tiết kiệm thời gian Đầu tư vào thiết kế máy công cụ chất lượng là một chiến lược thông minh cho doanh nghiệp muốn phát triển bền vững.
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 6 sơ bộ là : d 6 = 75 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 6 sơ bộ là : d 7 = 45 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính trục 6 sơ bộ là : d 8 = 50 mm.
Tính bền chi tiết máy
Tính bền một cặp bánh răng (cặp bánh răng 22/88 giữa trục II/IV)
Trong thiết kế máy cắt kim loại, việc tính toán động lực học bánh răng không cần xác định số răng Z vì đã được biết từ phần tính toán động học của máy Thay vào đó, trọng tâm là xác định modul của bánh răng, được tính dựa vào sức bền uốn và sức bền tiếp xúc, trong đó sức bền tiếp xúc là yếu tố chính Đối với các cặp bánh răng, thường sử dụng một loại modul chung, nhưng cần lựa chọn cặp bánh răng có nguy cơ hỏng hóc cao nhất để tính toán bền Các dạng hỏng thường gặp ở bánh răng bao gồm tróc rỗ bề mặt và gãy răng, tương ứng với độ bền tiếp xúc và độ bền uốn Dựa vào điều kiện làm việc và động học, cặp bánh răng 22/88 được xác định là chịu tải lớn nhất do sự chênh lệch số răng lớn, từ đó tiến hành tính toán độ bền cho cặp bánh răng này.
Chọn vật liệu làm bánh răng
Do không có yêu cầu đặc biệt và theo sự thống nhất trong thiết kế chế tạo máy, chúng ta lựa chọn vật liệu như được trình bày trong bảng 6.1 sách TKHDĐCK tập 1.
✓ Bánh nhỏ : thép 25XΓM độ cứng sau nhiệt luyện là 60 HRC
✓ Bánh răng lớn : thép 25XΓM độ cứng sau nhiệt luyện là 57 HRC
• Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bộ truyền hoạt động trong môi trường kín và được bôi trơn đầy đủ, do đó, dạng hỏng chủ yếu là tróc do mỏi Vì vậy, việc xác định ứng suất tiếp xúc cho phép là rất quan trọng.
Giới hạn bền mỏi của bánh răng được tính theo công thức bảng 6.2[1]: σ Hlim1 = 23.HRC = 23.6 = 1380 MPa σ Hlim2 = 23.HRC = 23.57 = 1311 MPa
Thiết kế máy công cụ là một yếu tố quan trọng trong ngành chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất Việc thiết kế máy tiền ren vặn cần chú trọng đến tính năng kỹ thuật và độ bền, đảm bảo đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện đại Các công cụ thiết kế máy cần được cải tiến liên tục để phù hợp với xu hướng công nghệ mới, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.
61 Ứng suất tiếp xúc cho phép được xác định theo công thức:
Tra sách TKHDDCK, ta có S H1 = S H2 =1,2:
• Xác định ứng suất uốn cho phép:
Giới hạn mỏi uốn của cặp bánh răng được tính theo bảng 6.2[1] như sau:
Trong đó: K FC – là hệ số ảnh hưởng đặt tải Tải 1 phía nên lấy K FC = 1
S F – là hệ số an toàn Theo bảng 6.2 sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ta tra được S F = 1,55
K FL – Hệ số tuổi thọ Lấy K FL = 1
❖ Môđun của bánh răng được tính theo công thức ứng suất tiếp xúc như sau:
(sách tính toán thiết kế máy cắt kim loại T147)
Z – là số răng bánh chủ động i – là tỷ số truyền của cặp bánh răng được tính
𝑑 ,φ 0 được chọn trong khoảng ( 0,7 tới 1,6) Chọn φ 0 = 1,6
K – là hệ số tải được xác định theo công thức:
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển và cải tiến các thiết bị sản xuất Nó không chỉ giúp nâng cao hiệu suất làm việc mà còn đảm bảo tính chính xác và độ bền của máy Việc thiết kế máy công cụ cần phải chú trọng đến các yếu tố như công nghệ, vật liệu và quy trình sản xuất để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp, tạo ra những sản phẩm tiên tiến và tiết kiệm chi phí.
K đ - là hệ số tải trọng động kể đến sự tăng tải do va đập khi bánh răng ăn khớp Trong tính toán sơ bộ lấy K đ = 1,2 ÷ 1,4 Lấy K đ = 1,2
K tt – là hệ số tập trung tải trọng, chọn K tt = 1,2
K N – là hệ số tải trọng theo chu kì Lấy K N = 1
K = 1,2.1,2.1=1,44 n – là số vòng quay nhỏ nhất của bánh răng chủ động
N – là công suất truyền của cặp bánh răng tính
Giả sử ta đi tính cho một cặp bánh răng cụ thể là cặp 𝑍 10
Chọn m theo tiêu chuẩn ta được m tx = 2,5
Sau khi chọn được m theo độ bền tiếp xúc ta kiểm tra lại theo độ bền uốn như sau: m u ≥ 10 √ 1950
Với 𝜑 hệ số chiều rộng bánh răng; 𝜑= 𝑏
𝑚 = (6÷ 10), chọn 𝜑 = 10 y = 0,245 : hệ số dạng răng m u ≥ 10 √ 1950
Vậy chọn m = 2,5 cho tất cả bánh răng trong các nhóm truyền
Kiểm tra độ bền cặp bánh răng
Để kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của các cặp bánh răng, chúng ta thực hiện quy trình tương tự như kiểm nghiệm các chi tiết máy khác, sử dụng các công thức tính toán từ giáo trình thiết kế hệ dẫn động cơ khí.
Theo công thức 6.33, trang 105[1] ta có :
Momen xoắn trên trục V được xác định là T 1 = T III = 144413,86 N.mm Hệ số Z M, phản ánh cơ tính của vật liệu bánh răng ăn khớp, được lấy từ bảng 6.5 trang 96, cho thấy rằng cả hai bánh răng đều được làm từ thép với giá trị Z M = 274 MPa.
+ Z H : Hệ số kể đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển các máy tiện ren vít và nâng đỡ Việc thiết kế này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn đảm bảo tính chính xác và độ bền của sản phẩm Các yếu tố như vật liệu, cấu trúc và công nghệ sản xuất cần được xem xét kỹ lưỡng để đạt được kết quả tốt nhất.
Trong đó: β b : Góc nghiêng của bánh răng trên hình trụ cơ sở, do bộ phận dùng bánh răng thẳng, nên có β b = 0°
Dùng bánh răng không dịch chỉnh, ta có:
+ b w : chiều rộng vành răng, có b w = ψ.m = 7,5.2,5 = 18,75 mm (ψ: hệ số chiều rộng vành răng, lấy ψ = 7,5)
+ Z ε : Hệ số xét đến sự trùng khớp ta dùng công thức (6.36a [1]) để tính:
Trong đó: ε α : Hệ số trùng khớp ngang, ta có:
3 = 0,88 d w1 : Đường kính vòng lăn bánh nhỏ, ta có:
4+1 = 55 (𝑚𝑚) + K H : Hệ số xét đến tải trọng khi tính về tiếp xúc
K Hβ : Hệ số xét tới sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng (6.7 tr 98) với 𝜓 𝑏𝑑 = 𝑏 𝑤
K HV : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động xuất hiện trên vùng ăn khớp, ta có:
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện độ chính xác trong sản xuất Sự phát triển của công nghệ đã mang lại nhiều cơ hội mới cho việc tối ưu hóa quy trình thiết kế Các yếu tố như tính linh hoạt, hiệu suất và khả năng tiết kiệm chi phí ngày càng trở nên quan trọng trong thiết kế máy công cụ Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp thiết kế sáng tạo là cần thiết.
𝑣 là vận tốc vòng của vành răng, ta có:
6000 = 13,06 m/s Theo bảng 6.13 tr106, chọn cấp chính xác động học là cấp 6
Theo bảng (6.15 và 6.16 tr107) ta có : δ H = 0,014; g 0 = 38
4 = 40,73< 𝑣 𝐻𝑚𝑎𝑥 = 160 Trong đó ν Hmax là giá trị có được khi tra bảng (6.17 tr108)
Từ các giá trị trên có:
Có ứng suất tiếp xúc trên mặt răng:
Nhận thấy σ H < [σ H ] => thoả mãn điều kiện tiếp xúc
• Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: Điều kiện bền uốn đối với bánh răng trụ, theo công thức 6.43 và 6.44 tr108, ta có:
+ b w : chiều rộng vành răng, b w = 18,75 mm;
+ K F : Hệ số tải trọng khi tính về uốn, theo công thức 6.45 tr109, ta có:
K Fβ : hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều trên vành răng khi tính về uốn, theo bảng 6.7 tr98 ta có: K Fβ = 1,2;
K Fα : hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều cho một đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, theo bảng 6.14 tr107 ta có: K Fα = 1,13;
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển các thiết bị tiên tiến, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong sản xuất Việc thiết kế máy công cụ cần chú trọng đến các yếu tố như tính năng, độ bền và khả năng vận hành linh hoạt Để tạo ra những sản phẩm chất lượng, các kỹ sư cần áp dụng công nghệ hiện đại và các phương pháp thiết kế tiên tiến Sự cải tiến liên tục trong thiết kế máy công cụ không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn góp phần nâng cao năng suất lao động.
K FV : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, theo công thức 6.46 tr109 ta có:
𝑖 (Công thức 6.47 tr109) Theo bảng 6.15 và 6.16 tr107 ta có : δ F = 0,016; g 0 = 38
+ Y ε : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, ta có:
1,7 = 0,6 + Y β : hệ số kể đến độ nghiêng của răng, ta có:
140 = 1 + Y F1 , Y F2 : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương z v1 và z v2
𝑐𝑜𝑠 3 0 = 88 Theo bảng 6.18 tr109-TTTKHDĐCK ta có: Y F1 = 4 ; Y F2 = 3,605
Như vậy bánh răng thiết kế thoả mãn điều kiện uốn
Dựa trên môđun vừa chọn được ta có các thông số cơ bản của bánh răng như sau:
- Đường kính vòng chia: d c = m.z = 2,5.22 = 55 (mm)
- Đường kính vòng tròn cơ sở: d 0 = d c cos(20°) U cos (20°) = 51,68 (mm)
- Đường kính vòng tròn đỉnh : d e = d c + 2m = 55 + 2.2,5 = 60 (mm)
- Đường kính vòng tròn chân răng : d f = d c – 2,5m = 55 – 2,5.2,5 = 48,75(mm)
- Chiều rộng bánh răng B: B = m u u = ( 6 ÷10) → B = 2,5 ( 6 ÷ 10) = (15 ÷ 25), chọn B# (mm)
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả làm việc Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ đảm bảo độ chính xác cao mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Các công nghệ mới trong thiết kế máy công cụ đang ngày càng được áp dụng rộng rãi, mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp Đầu tư vào thiết kế máy công cụ hiện đại sẽ giúp tăng cường năng lực cạnh tranh và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.
• Tính các bánh răng trong hộp tốc độ
Cặp Bánh Răng Số răng m d c (mm) d e (mm) d f (mm) B (mm)
Bảng 3.3 Thông số của các bánh răng trong hộp tốc độ
• Khoảng cách giữa các trục
✓ Khoảng cách giữa trục I và trục II là: a w1 = 2,5 (𝑍 1 + 𝑍 1 ′ )
✓ Khoảng cách giữa trục II và trục III là:
Thiết kế máy công cụ đòi hỏi sự chú trọng đến việc tạo ra các thiết bị tiên tiến và hiệu quả Việc áp dụng công nghệ hiện đại vào thiết kế máy công cụ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Ngoài ra, thiết kế máy công cụ cần phải linh hoạt để đáp ứng nhu cầu thay đổi của thị trường Sự đổi mới trong thiết kế không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Để thành công trong lĩnh vực này, việc nghiên cứu và phát triển liên tục là rất quan trọng.
✓ Khoảng cách giữa trục III và trục IV là: a w3 = 𝑚 (𝑍 6 + 𝑍 6 ′ )
✓ Khoảng cách giữa trục IV và trục V là: a w4 = 𝑚 (𝑍 8 + 𝑍 8 ′ )
✓ Khoảng cách giữa trục V và trục VI ( trục III và trục VI) là: a w4 = 𝑚 (𝑍 10 + 𝑍 10 ′ )
Tính bền ly hợp ma sát
+ Công suất trên trục I: N = 9,5 kW + Số vòng quay trên trục I: n = 900 v/p + Moomen xoắn trên trục I: M = 100805,55 Nmm Trình tự tính toán:
Ly hợp ma sát nhiều đĩa là loại ly hợp có khả năng truyền momen lớn, với kết cấu nhỏ gọn và yêu cầu lực ép không quá lớn Hệ thống này bao gồm các đĩa ma sát, gồm đĩa trong và đĩa ngoài, giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền động.
- Ở đây ta tính trong đường truyền thuận
Xác định đường kính bề mặt làm việc:
Hình 3.2 Ly hợp ma sát
Thiết kế máy công cụ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác trong sản xuất Việc thiết kế máy tiện, ren, và vát đòi hỏi sự chú ý đến các yếu tố kỹ thuật và công nghệ tiên tiến Các máy này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần phải nghiên cứu và áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại, đồng thời đảm bảo tính bền vững và an toàn trong quá trình vận hành.
2 = 78 𝑚𝑚 Chọn vật liệu và cách bôi trơn bề mặt ma sát
- Vật liệu là thép tôi bôi trơn, hệ số ma sát f = 0,08 và áp lực riêng cho phép là: [p] = (4 ÷ 6) kG/𝑐𝑚 2
Tính bề mặt ma sát:
- Thay các số liệu vào ta có:
- Đối với các đĩa ma sát được bôi trơn thì Z ≤ 30 : Số nguyên dương Vậy ta chọn Z = 30
Tính lực ép cần thiết lên các đĩa Lực ép cần thiết lên các đĩa:
4 (96 2 − 60 1 2 ) 5 = 22042,8 (N) Xác định momen xoắn truyền lực được qua ly hợp ma sát Áp dụng công thức:
𝑘 𝑚 = 1 : Ảnh hưởng của điều kiện làm việc ( Có bôi trơn)
𝑘 𝑧 = 1 : Ảnh hưởng của số bề mặt ma sát làm việc
𝑏 = 𝑐.𝐷 𝑡𝑏 = 0,23.78 ≈ 18 𝑚𝑚 : Bề rộng hình vành khan của bề mặt ma sát Thay số liệu ta có:
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển các thiết bị tiên tiến Việc thiết kế máy công cụ không chỉ giúp nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn giảm thiểu chi phí vận hành Các bước trong thiết kế máy công cụ bao gồm phân tích yêu cầu, lựa chọn nguyên liệu và tối ưu hóa quy trình sản xuất Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần chú trọng đến việc cải tiến công nghệ và ứng dụng các giải pháp sáng tạo.
=> 𝑀 𝑥 > 100805,55 Nmm Vậy ly hợp ma sát có đủ khả năng truyền đạt hết công suất mà hộp tốc độ cần truyền.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘP TỐC ĐỘ
Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển
Dưới đây là sơ đồ động của máy thiết thiết kế, thể hiện các khối bánh răng cần điều khiển
Hình 4.1 Sơ đồ động hộp tốc độ
Dựa vào sơ đồ động hộp tốc độ, để tạo ra 24 cấp tốc độ, cần điều khiển 5 khối bánh răng di trượt Trong máy 1K62, các khối bánh răng này được điều khiển bởi cơ cấu đĩa có chốt lệch tâm và cam mặt đầu Do đó, chúng ta cũng áp dụng cơ cấu điều khiển tương tự Quan trọng là phải vẽ đường khai triển của các rãnh cam và thực hiện điều khiển cho từng khối bánh răng nhằm tạo ra các tốc độ cần thiết.
Dựa vào đồ thị vòng quay, ta nhận thấy rằng từ trục I đến trục II có hai tỷ số truyền i1 và i2 được điều chỉnh bởi khối bánh răng di trượt A Tiếp theo, từ trục II sang trục III, ba tỷ số truyền i3, i4 và i5 được thay đổi nhờ khối bánh răng di trượt B Từ trục III đến trục IV, hai tỷ số truyền i6 và i7 được điều chỉnh bởi khối bánh răng di trượt C Cuối cùng, từ trục IV sang trục V, hai tỷ số truyền i8 và i9 được thay đổi nhờ khối bánh răng di trượt D Khối bánh răng di trượt E còn lại sẽ điều chỉnh sự ăn khớp giữa các trục.
Thiết kế máy công cụ là một quá trình quan trọng trong việc phát triển các thiết bị sản xuất hiện đại Việc thiết kế máy tiên tiến không chỉ giúp nâng cao hiệu suất làm việc mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất Các yếu tố như tính năng, độ bền và khả năng tiết kiệm năng lượng cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế Để đạt được kết quả tối ưu, các kỹ sư cần áp dụng công nghệ mới và các phương pháp thiết kế tiên tiến Sự đổi mới trong thiết kế máy công cụ sẽ góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp phát triển bền vững.
71 các bánh răng khác để tạo ra hai tỷ số truyền i 10 từ trục V tới trục VI hoặc i 11 từ trục III tới trục VI.