+ Do từ trục III đến trục V có các bánh răng di trượt vì vậy trên mỗi trụccó nhiều tỉ số truyền khác nhau do đó ta vẽ được đồ thị lưới kết cấu củamáy từ trục III đến trục V.Đồ thị lưới k
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC HỌC KÌ: 2022-2 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Người hướng dẫn Sinh viên thực hiện THIẾT KẾ MÁY Mã số sinh viên Lớp chuyên ngành MÃ ĐỀ: 73 ĐẦU ĐỀ: Thiết kế máy phay vạn năng Lớp tín chỉ TS Nguyễn Mạnh Toàn Trần Anh Tuấn 20195719 Cơ khí 09 – K64 731773 Ngày kí duyệt đồ án: …./…./20 Ngày bảo vệ: …./…./20 …./10 …./10 Ký tên: ………………… ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HỎI THI Ký tên: ……………… Hà Nội, ……/2023 LỜI NÓI ĐẦU Để xây dựng đất nước Việt Nam trở thành một quốc gia giàu mạnh, văn minh và công bằng, cần phải giải quyết một nhiệm vụ rất quan trọng là thúc đẩy nền kinh tế phát triển Giải quyết nhiệm vụ này đòi hỏi nền sản xuất công nghiệp phải phát triển với nhịp độ cao, mà trong đó phần lớn sản phẩm công nghiệp được tạo ra thông qua các máy công cụ và dụng cụ công nghiệp Chất lượng của các loại máy công cụ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, năng suất, tính đa dạng và trình độ kỹ thuật của ngành cơ khí nói riêng và của ngành công nghiệp nói chung Vì vậy vai trò của máy công cụ là hết sức quan trọng nhất là đối với một nền kinh tế đang phát triển như ở nước ta hiện nay Do vậy việc hoàn thành đồ án môn học “ Thiết kế máy công cụ” là hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí Qua đó nó sẽ giúp cho sinh viên nắm bắt được những bước tính toán thiết kế các máy công cụ cơ bản, đồng thời phục vụ cho việc tiếp cận thực tế một cách dễ dàng khi ra công tác, ngoài ra nó còn tạo điều kiện cho việc nghiên cứu cải tiến và hiện đại hoá các máy công cụ Tuy em đã có sự cố gắng rất nhiều trong việc tham khảo học hỏi để thực hiện đồ án này nhưng do thời gian thực hiện có hạn và tài liệu tham khảo còn hạn chế do vậy khó tránh khỏi thiếu sót Em mong muốn được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để em có thể thực hiện tốt hơn trong các lĩnh vực có liên quan sau này Em xin cảm ơn Ts Nguyễn Mạnh Toàn đã có những ý kiến đóng góp giúp em hoàn thành đồ án môn học này Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Trần Anh Tuấn NỘI DUNG 2 CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU NHÓM MÁY CÓ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ CÓ 1.1 Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ: 1.2 Phân tích máy tham khảo (6H82): 1.2.1 Hộp tốc độ: 1.2.2 Hộp chạy dao: 1.2.3 Phân tích nguyên lý làm việc và kết cấu của các cụm chi tiết, các cơ cấu đặc biệt: CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY THIẾT KẾ MỚI 2.1 Thiết kế sơ đồ kết cấu động học: 2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ: 2.2.1 Tính toán chuỗi số vòng quay cần thiết kế theo cấp số nhân: 2.2.2 Xác định PAKG, lập bảng so sánh và chọn PAKG: 2.2.3 Vẽ đồ thị vòng quay: 2.2.4 Tính số răng của các bánh răng: 2.2.5 Vẽ sơ đồ động: 2.3 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao: 2.3.1 Tính thông số hộp chạy dao: 2.3.2 Phương án không gian và lập bảng so sánh phương án không gian: 2.3.3 Chọn phương án thứ tự cho hộp chạy dao: 2.3.4 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỷ số truyền các nhóm: 2.3.5 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm: 2.3.6 Tính sai số tốc độ chạy dao hộp chạy dao: 2.4 Thiết kế các truyền dẫn còn lại: 2.5 Sơ đồ xích chạy dao: 3 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT, SỨC BỀN CHO MỘT SỐ CƠ CẤU CHÍNH 3.1 Hộp tốc độ: 3.1.1 Tính công suất động cơ chính, lập bảng tính sơ bộ đường kính trục: a, Công suất động cơ chính: b, Tính công suất, số vòng quay, momen xoắn trên các trục của htđ: c, Tính sơ bộ đường kính trục của HTĐ: 3.2 Tính truyền dẫn dây đai: 3.3 Tính toán và kiểm bền cặp bánh răng 18/72: 3.4 Tính toán và kiểm bền trục chính: 3.4.1 Các lực tác dụng lên trục chính: 3.4.2 Tính và vẽ biểu đồ mô men trên trục: 3.4.3 Tính chính xác đường kính trục tại các tiết diện: 3.4.4 Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm: 3.4.5 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh: CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển: 4.2 Tình toán hành trình gạt của các bánh răng di trượt theo kích thước trên thực tế bản vẽ: 4.3 Các bánh răng của cơ cấu điều khiển: TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU NHÓM MÁY CÓ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ CÓ 1.1 Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ: - Với số liệu ban đầu bài cho máy mới có yêu cầu là: 4 Tốc độ trục chính: nmax = nmin.Rn Với Rn= φz-1 = 1,2618-1 = 1,2617 = 50,85 nmin = 25 (vg/ph) nmax = nmin.Rn = 25.50,85 = 1271,25 (vg/ph) Chọn Nmax = 1300 (vg/ph) - Lượng chạy dao: Sd min = Sn min = 3Sđ min = 22,4 mm/ph; Snhanh = 2300 mm/ph - Số cấp tốc độ hộp chạy dao: Z = 18 - Công suất động cơ chính N = 7 kW/1440 vg/ph, công suất động cơ chạy dao N = 1,7 kW/1420 vg/ph Bảng 1.1 Tính năng kỹ thuật máy cùng cỡ: Tính năng kỹ thuật P80 P81 6H82 Máy thiết kế Kích thước bàn máy 200x500 250x1000 320x1250 Công suất động cơ chính 2,8 4,5 7 12 16 18 7 (kW) 18 Số cấp tốc độ trục chính Phạm vi tốc độ trục chính 50 ÷ 2240 65 ÷ 1800 31,5 ÷ 1600 25 ÷ 1300 (nmin ÷ nmax)(vg/ph) Công suất động cơ chạy dao 0,6 1,7 1,7 1,7 (kW) Số cấp tốc độ hộp chạy dao 12 16 18 18 Công bội Phi 1,41 1,26 1,26 1,26 Phạm vi điều chỉnh lượng 25 ÷ 285 35 ÷ 980 23,5 ÷ 1800 22,4 ÷ 2300 chạy dao (Smin ÷ Smax) => Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế gần giống với tính năng kỹ thuật của máy 6H82, do đó ta lấy máy 6H82 làm máy tham khảo 5 1.2 Phân tích máy tham khảo (6H82): Máy 6H82 có sơ đồ động như hình 1.1[1] x Hình 1.1: Sơ đồ động máy phay 6H82 1.2.1 Hộp tốc độ: ❖ Phương trình xích tốc độ: nđc iv = ntc [ ] [ ] [ ] Đường truyền: nđc(I)54 26 (II)1618 39 47 19 19 (III ) 36 2837 (IV ) 7182 (V ) = ntc (vg/ph) 22 39 38 33 26 6 Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ: 30 ÷1500 (vg/ph) ❖ Chuỗi số vòng quay: Bảng 1.2: Chuỗi số vòng quay n Phương trình xích nt.toán nTC n% 2,83 n1 nđc 2654 1639 1847 1971 29,15 30 0,00 0,27 n2 nđc 2654 1936 1847 1971 37,5 37,5 4,00 1,20 n3 nđc 2654 2233 1847 1971 47,37 47,5 1,47 3,24 n4 nđc 2654 1639 2837 1971 57,6 60 2,08 2,35 n5 nđc 2654 1936 2837 1971 74,1 75 -0,03 -0,80 n6 nđc 2654 2233 28 37 1971 93,6 95 -1,84 2,21 n7 nđc 2654 1639 3926 1971 114,18 118 0,41 -0,64 n8 nđc 2654 1936 3926 1971 146,88 150 n9 nđc 2654 2233 3926 19 71 185,54 190 n10 nđc 2654 1639 1847 8238 235,07 235 n11 nđc 2654 1936 1847 8238 302,41 300 n12 nđc 2654 2233 1847 8238 381,9 375 n13 nđc 26 54 16 39 28 37 82 38 464,5 475 n14 nđc 2654 1936 2837 8238 597,55 600 n15 nđc 2654 2233 28 37 82 38 754,8 750 7 n16 nđc 2654 1639 3926 8238 920,7 950 3,08 n17 nđc 2654 1936 3926 82 38 n18 nđc 2654 2233 3926 82 38 1184,44 1180 -0,38 Đồ thị sai số vòng quay : 1496,14 1500 0,26 Hình 1.2: Đồ thị sai số vòng quay Sai số Δn là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, theo như đồ thị trên ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép -2,6 ÷ 2,6% Riêng có ở n1 = 2,83%, n4 = 4%, n7 = 3,24% và n16 = 3,08% vượt ngoài khoảng cho phép Với n1 = 30 vg/ph, n4 = 60 vg/ph, n7 = 118 vg/ph và n16 = 950 vg/ph là bốn tốc độ rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi tiết do đó có thể chấp nhận được các tốc độ n1, n4, n7 và n16 có sai số vượt ngoài khoảng cho phép -2,6 ÷ 2,6% A, Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ ngược: - Tính lượng mở [x] 8 - Sơ đồ động của máy biểu thị các nhóm tỷ số truyền như sau: + Nhóm 1 từ trục II đến trục III: i1= 1639 =0 , 41=φx1 → x1 ≈−3,858 i2= 1936 =0 , 53=φx2 → x2 ≈−2,765 i3= 2233 =0 , 67=φx3 → x3 ≈−1,754 + Nhóm 2 từ trục III đến trục IV: i4=1847 =0 , 38=φx4 → x4≈−4 , 19 i5= 2837 =0 , 76=φx5 → x5 ≈−1, 19 i6= 3926 =1 , 5=φx6 → x6 ≈ 1, 75 + Nhóm 3 từ trục IV đến trục V: i7= 1971 =0 , 27=φx7 → x7 ≈−5 ,67 i8= 8238 =2 ,16=φx8 → x8 ≈ 3 ,33 Bảng 1.3 Phân phối tỉ số truyền cho từng nhóm truyền của HTĐ Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng φx x (chủ động/bịđộng) i1 16/39 0,41 -3,855 1 i2 19/36 0,53 -2,765 22/33 i3 18/47 0,67 -1.754 2 i4 0,38 -4,19 9 i5 28/37 0,76 -1,19 39/26 i6 19/71 1,5 1,75 82/38 i7 0,27 -5,67 3 2,16 3,33 i8 Hình 1.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ máy 6H82 10