thiết kế máy cắt kim loại

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ –BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Đỗ Xuân Lợi MSSV: 10403077 SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM Độc Lập- Tự Do- Hạnh Phuùc - KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Họ tên sinh viên: Đỗ Xn Lợi MSSV: 10403077 Đề 14 : Thiết kế máy tiện vạn với yêu cầu sau đây: Hộp tốc độ dùng cấu bánh di trượt có thông số sau:  Phương án không gian Z = (1.3 + 1.1.2.2) = 21  Số vịng quay nhỏ trục : nmin = vịng/phút  Cơng bội chuỗi số vòng quay :  = 1,41  Động có cơng suất N = KW ; số vòng quay nđc = 2940 vòng/phút Hộp chạy dao có nhóm sở dùng cấu Norton nhóm gấp bội dùng cấu bánh di trượt để tiện loại ren sau:  Ren quốc tế : = 0,5 ; 0,625 ; 0,75 ; 0,875 ; ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; ; 3,5 ; 3,75 ; ; 4,5 ; ; 5,5 ; (20 giá trị)  Ren mođun : m = 0,25 ; 0,5 ; 0,75 ; 0,875 ; ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; (13 giá trị)  Ren Anh : n = 48 ; 46 ; 44 ; 40 ; 36 ; 30 ; 28 ; 24 ; 23 ; 22 ; 20 ; 1 18 ; 16 ; 15 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; ; ; ; ; ; ; ; ; 4 ; ; ; ; (31 giá trị)  Ren Pitch : P = 92 ; 88 ; 80 ; 76 ; 72 ; 64 ; 56 ; 48 ; 44 ; 40 ; 36 ; 32 ; 30 ; 28 ; 24 ; 22 ; 20 ; 18 ; 16 ; 15 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; ; (26 giá trị) Yêu cầu tỉ số truyền nhóm gấp bội igb = 1/4 ; 1/2 ; 1/1 ; Ngày giao nhiệm vụ: 08/11/2014 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/12/2014 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Giảng viên hướng dẫn: Trần Quốc Huøng Mục Lục KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Phần I THIEÁT KẾ HỘP TỐC ĐỘ HOÄP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯT .4 I Xaùc định thông số động học II Chọn phương án không gian Từ đồ thị vòng quay ta xác định tỉ số truyền i .6 Xác định tỉ số truyền đai Xác định số cặp bánh .7 III Sơ đồ động sơ đồ truyền lực Sơ đồ đôäng Tính số vòng quay thực tế 11 Tính sai số vòng quay 12 IV Phần II: Hộp Chạy Dao 14 Sắp xếp bảng ren 14 Thiết kế nhóm sở .15 Thiết kế nhóm gấp bội dùng cấu bánh di trươt 17 Thiết kế nhóm truyền động buø 20 Kiểm tra sai số bước ren 21 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Phần I THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯT I Xác định thông số động học Số cấp vận tốc trục Z = 21 Số vòng quay nhỏ trục : nmin = vòng/phút Công bội chuỗi số vòng quay :  = 1,41 Động có công suất N = KW ; số vòng quay nđc = 2940 vòng/phút Số cấp tốc độ trục Theo bảng 1-3 bảng số vòng quay tiêu chuẩn sách thiết kế máy cắt kim loại ta có số vòng quay truc sau n1 = vg/p n12 = 180vg/p n2 = 5,6 vg/p n13 = 250 vg/p n3 = vg/p n14 = 355vg/p n4 = 11,2 vg/p n15 = 500 vg/p n5 = 16 vg/p n16 = 710 vg/p n6 = 22,4 vg/p n17 = 1000 vg/p n7 = 31,5 vg/p n18 = 1410 vg/p n8 = 45 vg/p n19 = 2000 vg/p n9 = 63 vg/p n20 = 2800 vg/p n10 = 90 vg/p n21 = 4000 vg/p n11 = 125 vg/p II Chọn phương án không gian Z = (1.3 + 1.1.2.2) = 21 Số cấp tốc độ nhanh: Z.Z0’ = 3 = caáp (1) (0) (3) Số cấp tốc độ chậm: Z.Z0’’ = 1 2 = 12 caáp (1) (0) (0) (3) (6) Kieåm tra Ri = φxi( pi−1) = 1,416(2−1) = 1,266 = 7,85 < [Ri] Đạt SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Lưới kết cấu I0 II III IV V VI n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n1 n2 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIEÁT KEÁ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Độ thị vòng quay I i1 II i2 i3 III i4 i10 i5 IV i6 i7 i11 i12 i13 i9 V i8 VI n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n1 n2 Từ đồ thị vòng quay ta xác định tỉ số truyền i i1 = φ2 = 1,412 i2 = i7 = i12 = φ = 1,41 i3 = i4 = i5 = φ3 = 1,413 i6 = i8 = i11 = φ4 = 1,414 i9 = i10 = i13 = φ2 = (1,41)2 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Xác định tỉ số truyền đai Từ đồ thị vòng quay ta có n0 = n 17 = 1000 vg/p Từ đề cho nđc = 2940 vg/p n0 1000 Dñ 100  iñ = nñc = 2940 = D, = ñ 294 Xác định số cặp bánh Theo bảng 2-4 bảng chọn bánh sách thiết kế máy cắt kim loại ta có ∑Z i i1 = φ2 = 1,412 = 5628 i2 = i7 = i12 = φ1 = 1,41 = 49 35 42 i3 = = 42 84 i4 = i5 = φ3 = 1,413 = 6222 i6 = i8 = i11 = φ4 = 1,414 = 6717 i9 = i10 = i13 = φ2 = (1,41)2 = 28 56 Kieåm tra lại tỷ số truyền theo điều kiện sai số cho phép ∆i ≤ [∆i] Sai số tỷ số truyền ∆i : ∆i = itt −itc i % tc Với, itt : tỷ số truyền thực tế sau có số bánh itc : tỷ số truyền tiêu chuẩn Sai số tỷ số truyền cho phép [∆i] [∆i] = ±10(φ-1) = ± 10.0,41 = ± 4,1 Kieåm tra tỷ số truyền SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG ∆i1 = itt −itc % = 1,988 − 12 = 0,60 % itc 100 itt −itc 1− 1,4 1,41 ∆i = i % tc = 100 = - 0,7 % 1,41 ∆i3 = 0% % = 2,81 − 2,80 = 0,35 % itt −itc 100 ∆i4 = i 2,80 tc itt −itc −1 3,94 3,95 ∆i6 = itc % = 100 = 0,25 % 3,95 ∆i = itc itt −itc % = 1,988 2−1,988 100 = 0,6% Các tỉ số truyền i đạt nằm giới hạn cho pheùp SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG III Sơ đồ động sơ đồ truyền lực Sơ đồ đôäng Z2 Z3 Z1 Z4 Z10 Z12 Z13 Z11 Z2' Z3' Z5 Z10' Z1' Z7 Z4' Z6 Z9 Z8 Z5' Z7' Z12' Z13' Z11' Z6' Z9' Z8' SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Sơ đồ truyền lực n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang 10 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG n16 n17 n18 n19 n20 n21 Tính số vòng quay thực teá n1 = n0n1n4n5n6n8 = 1000 2856 2262 2262 17 67 17 67 = 4,05 vg/p n2 = n0n2n4n5n6n8 = 1000 3549 2262 22 62 17 67 1767 = 5,79 vg/p n3 = n0n3n4n5n6n8= 1000 42 22 22 17 17 = 8,1 vg/p 42 62 62 67 67 n4 = n0n1n4n5n7n8 = 1000 2856 2262 22 62 35 49 1767 = 11,4 vg/p n5 = n0n2n4n5n7n8= 1000 3549 22 62 2262 3549 1767 = 16,2 vg/p n6 = n0n3n4n5n7n8= 1000 4242 2262 22 62 3549 1767 = 22,8 vg/p n7 = n0n1n4n5n6n9= 1000 2856 2262 22 62 1767 5628 = 31,9 vg/p n8 = n0n2n4n5n6n9 = 1000 3549 2262 22 62 1767 5628 = 45,6 vg/p n9 = n0n3n4n5n6n9 = 1000 4242 22 62 22 62 1767 5628 = 63,8 vg/p n10 = n0n1n4n5n7n9= 1000 2856 2262 2262 35 49 5628 = 89,9 vg/p n11 = n0n1n4n5n7n9 = 1000 3549 2262 2262 3549 56 28 = 128,4 vg/p SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 11 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG n12 = n0n1n4n5n7n9 = 1000 4242 2262 2262 35 49 56 28 = 186,3 vg/p n13 = n0n1n10n11 = 1000 28 56 5628 1767 = 253,7 vg/p n14 = = n0n2n10n11 = 1000 4935 2856 6717 = 362,5 vg/p n15 = = n0n3n10n11 = 1000 4242 2856 6717 = 507,4 vg/p n16 = n0n1n10n12 = 1000 2856 5628 3549 = 714 vg/p n17 = n0n2n10n12 = 1000 4935 2856 4935 = 1020 vg/p n18= n0n3n10n12= 1000 4242 2856 4935 = 1428,5 vg/p n19 = n0n1n10n13 = 1000 28 56 5628 5628 = 2000 vg/p n20 = n0n2n10n13 = 1000 35 56 49 28 5628 = 2857 vg/p n21 = n0n3n10n13 = 1000 42 56 42 28 5628 = 4000 vg/p Tính sai số vòng quay Tính sai số ∆n số vòng quay thực tế ntt máy so với vòng quay tiêu chuẩn ntc theo công thức sau ∆n = ntt−ntc ntc 100% Sai số vòng quay cho phép [∆n ] = ±10 (φ -1 ) = ±10 (1,41 – ) = 4,1 % Ta làm tròn : [∆n] = ±4.1% Lập bảng đánh giá sai số vòng quay n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 12 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG ntt(vg/p) 4,05 5,79 8,1 11,4 16,2 22,8 31,9 45,6 5,6 11,2 16 22,4 31,5 45 ntc(vg/p) 3,3 % 1,25% 1,78% 1,25% 1,78% 1,26% 1,33% ∆n 1,25% ntt(vg/p) n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 ntc(vg/p) 63,8 89,9 128,4 185,3 253,7 362,47 507,4 714 ∆n 63 90 125 180 250 355 500 710 1,26% -0,07% 2,7% 3,4% 1,4% 2,1% 1,48% 0,6% ntt(vg/p) NP17 n18 n19 N20 N21 1020 1428.,5 2000 2857 4000 ntc(vg/p) 1000 1410 2000 2800 4000 1,3 % 0% 2% 0% ∆n 2,04% Đồ thị sai soá 4,1 n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 -4,1 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 13 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Phần II: Hộp Chạy Dao Hộp chạy dao dùng cấu Norton bánh di trượt để tiện loại ren sau: Ren quốc tế : = 0,5 ; 0,625 ; 0,75 ; 0,875 ; ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; ; 3,5 ; 3,75 ; ; 4,5 ; ; 5,5 ; Ren moñun : m = 0,25 ; 0,5 ; 0,75 ; 0,875 ; ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; Ren Anh : n = 48 ; 46 ; 44 ; 40 ; 36 ; 30 ; 28 ; 24 ; 23 ; 22 ; 20 ; 18 ; 16 ; 15 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; ; ; ; ; ; ; ; ; 4 ; ; ; ; Ren Pitch : P = 92 ; 88 ; 80 ; 76 ; 72 ; 64 ; 56 ; 48 ; 44 ; 40 ; 36 ; 32 ; 30 ; 28 ; 24 ; 22 ; 20 ; 18 ; 16 ; 15 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; ; Yêu cầu tỉ số truyền nhóm gấp bội igb = 1/4 ; 1/2 ; 1/1 ; Sắp xếp bảng ren Ren quốc tế - 0,875 1,75 3,5 - 3,75 0,5 - - - - 4,5 0,625 - - - 2,25 - 5,5 0,75 - - - 1/4 1,25 2,5 2/1 - - 2,75 1,75 - - 1,5 1/2 1/1 Ren Modun - 0,875 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 14 THIEÁT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HUØNG - - - - 0,25 0,5 - - - 2,25 - - - - - - 1,25 2,5 - - - 2,75 - - - - - ,75 1,5 1/4 1/2 1/2 2/1 Ren Anh 48 24 12 - 46 23 - 5,5 44 22 11 4,75 4,5 40 20 10 3,75 - - 9,5 3,5 2/1 36 18 12 - 16 - 11 30 15 7,5 Trang 15 28 14 1/4 1/2 1/1 Ren Pitch - 48 24 92 46 - 88 44 22 SVTH: Đỗ Xn Lợi THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG 80 40 20 10 76 - - - 72 36 18 64 32 16 - 30 15 - 56 28 14 - 1/4 1/2 1/2 2/1 Thiết kế nhóm sở Z7 Z8 Z9 Z2 Z3 Z6 Z1 Z5 Z4 nI I nII Z0 II ZA  Để cắt ren quốc tế cần bánh là: Z1 ; Z3 ; Z4;Z6 ; Z7 ; Z9 = 1,75 ; ; 2,25;2,5 ; 2,75; Vì số cần giới hạn 24 ≤ Z ≤ 60 Ta nhân với số 16 Z1 ; Z3 ; Z4;Z6 ; Z7 ; Z9 = 28 ; 32 ; 36 ;40 ; 44; 48 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 16 THIEÁT KEÁ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG  Để cắt ren Modun là: Z1 ; Z3 ; Z6; Z9 = 0,875 ; ; 1,25 ; 1,5 Ta nhân với số 32 : Z1 ; Z3 ; Z6; Z9 = 28 ; 32 ; 40; 48  Để cắt ren Anh là: Z1 ; Z2 ; Z3 ; Z4 ; Z5 ; Z6 ; Z7; Z9 = ; 7,5 ; ; ; 9,5 ; 10 ; 11 ; 12 Ta nhân với số : Z1 ; Z2 ; Z3 ; Z4 ; Z5 ; Z6 ; Z7 ; Z9 = 28 ; 30 ; 32 ; 36 ; 38 ; 40 ; 44 ; 48  Để cắt ren Pitch laø: Z1 ; Z2 ; Z3 ; Z4 ; Z6 ; Z7; Z9 = 14 ; 15 ; 16 ; 18 ; 20 ; 22 ; 24 Ta nhân với số : Z1 ; Z2 ; Z3 ; Z4 ; Z6; Z7 ; Z9 = 28 ; 30 ; 32; 36; 40 ; 44 ; 48  Vậy ta chọn số bánh hình tháp : Z1 ; Z2 ; Z3 ; Z4 ; Z5 ; Z6 ; Z7 ; Z8 ;Z9 = 28 ; 30 ; 32 ; 36 ; 38 ; 40 ; 44 ; 46 ; 48  Chọn ZA = 28 Thiết kế nhóm gấp bội dùng cấu bánh di trươt Ta coù : igb = 41 ; 21 ; 11; 12 Cơ cấu bánh di trượt SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang 17 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG PAKG : 2.2 PATT: I-II 2(1).2(2) Lưới kết cấu đồ thị voøng quay I II III igb1 igb3 igb4 igb2 i4 Dựa vào đồ thị vòng quay ,ta xác định tỷ số truyền i1 ,i2 , i3 , i4 ta tính igb SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang 18 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG i1 = φ1 = 21 ; i2 = ; i3 = φ1 = 21 ; i4 = φ = 11 igb1 = i1.i3 = = 11 igb1 = i2.i3 = = 12 igb1 = i1.i4 = = 12 igb1 = i2.i4 = = Xác định số bánh Nhóm a: Chọn trước 2Z0 = 84 Z1 28 i1 = Z1' = = 56 Z2 42 i1 = Z2' = = 42 Nhóm b : Chọn 2.Z0 = 84 Z3 28 i1 = Z3' = = 56 Z4 56 i1 = Z4' = = 28 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 19 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Z’4 = 28 Z’3 = 56 III Z3 = 28 II Z’2 = 42 Z’1 = Z4 = 56 Z2 = 42 I Z1 = 28 Thiết kế nhóm truyền động bù SVTH: Đỗ Xn Lợi Trang 20 ... KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Họ tên sinh viên: Đỗ Xn Lợi MSSV: 10403077 Đề 14 : Thiết kế máy tiện vạn với... Trang THIEÁT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Sơ đồ truyền lực n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 SVTH: Đỗ Xuân Lợi Trang 10 THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN... Trang THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI GVHD:TRẦN QUỐC HÙNG Giảng viên hướng dẫn: Trần Quốc Hùng Mục Lục KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Phaàn I THIẾT KẾ