đồ án thiết kế máy công cụ

Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án không gian:...4 5.. Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ...13 8.. Lập bảng chọn vị trí các nhóm truyền của phương án

ĐỒ ÁN

THIẾT KẾ MÁY

CÔNG CỤ

I Tính toán thiết kế hộp tốc độ máy tiện 3

1 Tính thông số còn lại: 3

2 Tính dãy tốc độ theo lý thuyết: 3

3 Phân tích chọn phương án không gian ( PAKG ) 4

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

5 Tính toán chọn phương án thứ tự: 5

6 Vẽ đồ thị vòng quay: 12

7 Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ 13

8 Ta có sơ đồ động như sau 17

II Thiết kế hộp chạy dao 19

1 Liệt kê các bước ren tiêu chuẩn của bốn loại ren yêu cầu 19

2 Lý luận chọn cơ cấu trong hộp chạy dao 20

3 Sắp sếp bảng ren 20

4 Tính toán thiết kế nhóm gấp bội 22

5 Tính toán các tỷ số truyền còn lại ( nhóm truyền động bù ) 25

6 Kiểm tra bước ren theo xác suất nhất định 26

I Tính toán thiết kế hộp tốc độ máy tiện

1 Tính thông số còn lại:

Theo đề bài ta cần tính toàn hộp tốc độ với các thông số đã biết là:

n = 12,5  2000 vòng/phút; Z = 23

Do dãy tốc độ tuân theo quy luật cấp số nhân với công bội  nên ta có:

Ta chọn  = 1,26 theo tiêu chuẩn

2 Tính dãy tốc độ theo lý thuyết:

3 Phân tích chọn phương án không gian ( PAKG )

Sau khi tính toán ta sẽ chọn 23 tốc độ nằm trong giới hạn Z = 12,5  2000 vg/phút

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

Dựa trên các yếu tố so sánh sau để 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.( P + P + ….+ P )

Với P là số tỷ số truyền trong một nhóm truyền

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

S = i + 1 ; với i - là số nhòm truyền động

- Chiều dài 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

- Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp

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

Ly hợp masát

Ly hợp masát

Từ bảng so sánh trên ta chọn phương án không gian là:

=24 = 2 x 3 x 2 x 2

Vì: - Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên tới trục cuối cùng Do trên trục một ta phải bố trí thêm bộ ly hợp ma sát và cặp bánh răng đảo chiều nên trên trục một bố trí nhóm truyền chỉ có hai cặp bánh răng sẽ đảm bảo điều kiện bền của trục cũng như giảm được chiều dài của hộp

- Số bánh răng chịu mômen xoắn lớn nhất M trên trục chính là ít nhất

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

5 Tính toán chọn phương án thứ tự:

Với PAKG Z = 2 x 3 x 2 x 2

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:

mở cựcđại1

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 :

PATT I II III IV

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

Để đảm bảo   8 ta phải thu hẹp lượng mở tối đa từ  = 12 xuống  = 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:

PATT I II III IV

Để bù lại số tốc độ trùng vì thu hẹp lượng mở ta thiết kế thêm đường truyền tốc độ cao

PAKG của đường truyền này là Z = 2 x 3 x 1 = 6 tốc độ

Như vậy PAKG của hộp tốc độ là Z = Z + Z = 24 + 6 = 30

Do khi giảm lượng mở từ  = 12 xuống  = 6 ta đã có 6 tốc độ truyền, cộng với khi tăng PAKG cảu hộp tốc độ lên Z=30, ta lại có thêm một tốc độ trùng do

Z = 30 - 6 - 1 = 23 tốc độ

Ta có lưới kết cấu như sau:

n 19 n 20 n 21 n 22 n 23 n 24

2[1] 3[2]

1[0]

VI

V VI 1[0]

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

- Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất

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

8 Ta có sơ đồ động như sau

- Ta có phương trình xích động như sau:

Trong đó: n = 1440 vòng/phút

Ta chọn

 n = 1440.0,985 = 791 vòng/phút

Tính sai số vòng quay theo công thức:

n - số vòng quay trục chính tính theo phương trình xích động

II Thiết kế hộp chạy dao

1 Liệt kê các bước ren tiêu chuẩn của bốn loại ren yêu cầu

m = 22-24-28-32-36-40-44-48.

- Ren pitch: Số môdun trên một tấc Anh - t =

D = 22-24-28-32-36-40-48-56-64-72-80-88-96

0,5-1,25-1,5-2-2,25-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12-14-16-18-20-2 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 nhiềuhàng và nhiều cột

Với những bảng ren có 7 hàng ta sử dụng cơ cấu nooctông để giảm chiều dàihộp chạy dao

Với những bảng ren có 8 cột:

- Nếu hộp trục chính không có cơ cấu khếch đại, ta dùng cơ cấu mêan giántiếp, tuy nhiên độ cứng vững của cơ cấu này không cao

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

và cơ cấu mêan

Với những bảng ren có 4  5 hàng và 3  4 cột, ta có thể dùng bánh răng ditrượt là i còn I là cơ cấu mêan

Cách thiết kế như sau: giả sử gọi Z, Z , Z , là số răng của các bánh răngthuộc cơ cấu nooctong ta có:

4 Tính toán thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỷ số truyền với  = 2 Chọn cột 7  12 trong bảngxếp ren quốc tế làm nhóm cơ sở thì các tỷ số truyền nhóm gấp bội là:

a Chọn phương án không gian:

1 2

22

2 1

2

- Với mỗi phương án trên ta có lưới kết cấu như sau:

PA1 PA2

Kiểm tra lại các tỉ số truyền:

c Tính toán số răng trong các nhóm truyền

- Tính số răng cho nhóm truyền thứ 1:

I II III

Nhúm truyền động bự bao gốm cỏc bỏnh răng thay thế và i Trong đú i dựng nối trục I với trục II của cơ cấu nooctong, khi thực hiện xớch chủ động hoặc xớch

bị động ta phải tớnh i Muốn vậy ta phải lấy một số bất kỳ ở bảng ren, vớ dụ chọn t = 6 ứng với i = 1/2 Dựa vào mỏy tương tự 1K62, bước vớt me t = 12 (mm), bỏnh răng di trượt trờn cơ cấu nootong là Z = 48, vỡ khi cắt ren quốc tế và ren mụdul trục I chủ động nờn ta cú phương trỡnh xớch cắt ren như sau:

i - tỷ số truyền cặp bỏnh răng thay thế.

I - tỷ số truyền cặp bỏnh răng cố định cũn lại trờn xớch truyền.

Vậy ta cú phương trỡnh xớch cắt ren như sau:



Theo mỏy 1K62 ta cú I =  -Cặp bỏnh răng này cũn dựng khi cắt ren anh, nhưng cơ cấu nootong phải ở vị trớ bị động Để tớnh i ta cần tớnh thử cắt ren Anh cú n = 5 ren/inch, khi đú ta cú cỏc giỏ trị sau:

t= ; i = ; i = ; t =12

Phương trỡnh xớch động như sau:

- Với i = ta cũng dựng để cắt ren pitch vì ren Anh và ren Pitch đều đi theo con đờng Noocton bị động nhng lại với hai bộ bánh răng thay thế khác nhau Để tìm bánh răng thay thế cắt ren Pitch ta tính cắt thử ren Pitch

Ta cú: 25,4 = ;  =

6 Kiểm tra bước ren theo xác suất nhất định.

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

- Kiểm tra ren quốc tế:

Chọn t = 10 mm ; i = ; i = ; i = ; t = 12 mm

Phương trình xích cắt ren: