Tính toán thiết kế máy mới dựa vào máy 6H82

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Mục lục Lời nói đầu Chơng I: Nghiên cứu máy đã có 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2 Phân tích máy tham khảo Chơng II: Thiết kế máy mới. 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại Chơng III: Tính toán sức bền và chi tiết máy. 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng 3.1.3 tính trục trung gian Chơng IV: Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển. 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng các vị bánh răng tơng ứng với các vị trí tay gạt 4.3 Tính toán các hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ Chơng 1:NGhIÊN CứU MáY Đã Có . 1.1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ. Tính Năng Kỹ thuật. P82 P81 P79 P83 Công suất động cơ(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Phạm vi điều chỉnh tốc độ(N min - n max ) 30ữ1500 65ữ1800 110ữ1230 30ữ1500 Số cấp tốc độ z n 18 16 8 18 - 1 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Phạm vi điều chỉnh lợng chạy dao s min s max 23,5ữ1180 35ữ980 25ữ285 23,5ữ1180 Số lợng chạy dao z s 18 16 8 18 *) Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là: Công suất động cơ: N 1 = 7 (KW). Phạm vi điều chỉnh tốc độ : n = 30ữ1500 (vòng/phút). Số cấp tốc độ: Z n = 18. Phạm vi điều chỉnh lợng chạy dao: S = 25 ữ 1250 (mm). Số lợng chạy dao: Z s =18 động cơ chạy dao: N 2 = 1,7 (KW) Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2 Phân tích phơng án máy tham khảo (6H82) 1.2.1.Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy a) Chuyển động của trục chính nh sau: n đc1 . 54 26 . 71 19 38 52 . 37 28 26 39 47 18 . 33 22 39 16 36 19 n trục chính Vậy trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ n = 30ữ1500 (v/ph.). b) Chuyển động chạy dao: +) Ta có xích chạy dao dọc nh sau: n đc2 t P n MT2 . . 68 20 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 V t. 18 18 16 18 37 33 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P +) Còn xích chạy dao ngang: n đc2 t P . n đc2 . . 68 20 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 V t. 33 33 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P +) Và xích chạy dao đứng nh sau: n đc2 t P - 2 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 n đc2 . . 68 20 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 V t. 2 1 33 22 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P Trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đờng truyền chạy chậm (cơ cấu phản hồi [13/45.18/40.40/40] ). Còn khi gạt M1 sang phải ta có đờng truyền chạy dao trung bình (đờng truyền trực tiếp 40/40). Khi tiến hành đóng ly hợp M2 sang trái thì chuyển động truyền tới các cặp bánh răng 28/35: 18/33 rồi tới các trục vít me dọc hay ngang hoặc đứng thực hiện các chạy dao tơng ứng là: S d , S ng , S đ . Chuyển động chạy dao nhanh: Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao) đi tắt từ động cơ tới ly hợp M2 (N đc2 .26/44.44/57.57/43.28/35.18/33). chuyển ly hợp M2 sang phải thì chuyển động đợc truyền tới các cặp bánh răng bánh răng 28/35 và 18/33 Rồi tới các vít me dọc ,ngang ,đứng. 1.2.2 Phơng án không gian và phơng án thứ tự của hộp tốc độ. a) Phơng án không gian: Z = 3.3.2 =18. b) Phơng án thứ tự : Z = 3. 3. 2 [ ] 1 [ ] 3 [ ] 9 Ta có đồ thị luới kết cấu của hộp tốc độ nh sau: 1.2.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. Ta có n 0 = n đc .i 0 = 1440. 54 26 = 693,33 (vg/ph). Để dễ vẽ ta lấy n 0 =n 15 =750v/ph Với nhóm 1 thì: i 1 =1/ 3 ; i 2 =1/ 2 ; i 3 =1/. Với nhóm 2 thì: i 4 =1/ 4 ; i 5 =1/ ; i 6 =1/ 2 . Với nhóm 3 thì: i 7 =1/ 7 ; i 8 =1/ 2 Căn cứ vào đó ta vẽ đợc đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. - 3 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 1.2.4 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét Với phơng án này thì lợng mở, tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thớc của hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất 1.2.5 Phơng án không gian và phơng án thứ tự của hộp chạy dao a) Phơng án không gian: Z=3.3.2=18 b) Phơng án thứ tự : Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phơng án thứ tự của hộp chạy dao thay đổivới Z=3.3.2 đợc tách làm 2 Với Z 1 = 3 . 3 Còn Z 2 = 2 [ ] 3 [ ] 1 [9] Gồm 2 đờng truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đờng chạy dao nhanh Đồ thị lới kết cấu nh sau: Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phơng án này 1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao . với đờng chạy dao thấp và trung bình. N 0 = n đc . i 1. i 2 = 1440. 44 26 68 20 . = 250,26 Chọn n 0 Nhóm 1: i 1 =1/ 3 i 2 = 1 i 3 = 3 Nhóm 2: - 4 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 i 4 =1/ 4 i 5 =1/ 3 i 6 =1/ 2 nhóm 3: i 7 =1/ 6 i 8 = 3 Với đờng chạy dao nhanh. N 0 =n đc .i 1 = 1446. 44 26 =850.909 ta có đồ thị vòng quay. 1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy ngời ta không dùng phơng án hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thờng ngời ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc bộ truyền nên việc dùng phơng án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hởng nhiều đến kích thớc của hộp. - 5 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Chơng II: thiết kế máy mới 21. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 21.1. Tính toán thông số thứ tự: Đã cho z=18; =16; n max = 1500(v/p) ta đi tính n min Ta có : n 1 = n min n 2 =n 1 . n 3 = n 1 . 2 n 4 = n 1 . 3 n z = n 1 . z-1 n 1 = n min = n z/ z-1 n min = n 18/ 17 =1500/1,26 17 =29,5 (v/p) với: z : số tốc độ trục chính : công bội n max : số vòng quay lớn nhất n min : số vòng quay nhỏ nhất Tính các cấp tốc độ : n 18 = n max = 1500 n 17 = n 18 / = 1500/1,26 = 1190 n 16 = n 18/ 2 = 1500/1,26 2 = 945 n 15 = n 18 / 3 = 1500/1,26 3 = 750 n 14 = n 18 / 4 = 1500/1,26 4 = 595 n 13 = n 18 / 5 = 1500/1,26 5 = 472 n 12 = n 18 / 6 = 1500/1,26 6 = 375 n 11 = n 18 / 7 = 1500/1,26 7 = 298 n 10 = n 18 / 8 = 1500/1,26 8 = 236 n 9 = n 18 / 9 = 1500/1,26 9 = 187 n 8 = n 18 / 10 = 1500/1,26 10 = 149 n 7 = n 18 / 11 = 1500/1,26 11 = 118 n 6 = n 18 / 12 = 1500/1,26 12 = 94 n 5 = n 18 / 13 = 1500/1,26 13 = 74 n 4 = n 18 / 14 = 1500/1,26 14 = 59 n 3 = n 18 / 15 = 1500/1,26 15 = 47 - 6 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 n 2 = n 18 / 16 = 1500/1,26 16 = 37 n 1 = n min = 29,5 2.1.2. Phơng án không gian, lập bảng so sánh phơng án KG, vẽ sơ đồ động a. Phơng án không gian Z=18 = 18.1 (1) = 9.2 (2) =6. 3 (3) =3.3. 2 (4) Số nhóm truyền tối thiểu Ta có: 1/4 i v 2 i mingh = 1/4 x = n min / n đc với: i mingh : tỷ số truyền nhỏ nhất của HTĐ tính từ động cơ đến trục chính x: số nhóm truyền tối thiểu 4 x =n đc /n min x.lg4 =lg n đc -lg n min x= ( lg n đc -lg n min ) /lg4 x= (lg 1440-lg29,5 )/lg4 x= 2,8 Chọn x=3. Nghĩa là số nhóm truyền là 3 thì hợp lý nhất. Vậy phơng án thứ (4) z=3x3x2 là hợp lý nhất. Với phơng án này ta có thể sắp xếp thứ tự các nhóm truyền khác nhau: Z=3x3x2 =2x3x3 =3x2x3 Ta lập bảng để chọn 1 trong 3 phơng án. Tính số trục : Nếu không tính đến trục chính thì theo nguyên tắc: Số trục = số nhóm truyền + 1 Số trục =3 + 1= 4 Tính tổng số bánh răng: Z= 2( p 1 +p 2 +p 3 ) =2( 3+3 +2 ) =16 Lập bảng so sánh phơng án KG Phơng án Yếu tố so sánh 3. 3. 2 2.3.3 3. 2.3 + Tổng số bánh răng 16 16 16 + Tổng số trục 4 4 4 +Số bánh răng chịu M xmax 2 3 3 +Chiều dài L 17b+16f 17b+16f 17b+16f + Cơ cấu đặc biệt - 7 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Ta thấy các phơng án 3x2x3 ,2x3x3 trục cuối cùng lắp 3 bánh răng nên nó chịu mô men xoắn gấp 3 lần so với trục cuối của phơng án 3x3x2. Mặt khác do chỉ có 2 bánh răng trên trục của trục chính có thể lắp bánh đà, nên ta chọn ph- ơng án 3x3x2 là tốt nhất. a. Vẽ sơ đồ động: 2.1.3. Chọn phơng án thứ tự. Phơng án không gian z = 3 x3 x 2 Số phơng án = K! =3! =1.2.3=6 Với K : số nhóm truyền Bảng lới kết cấu nhóm: Z= 3 x 3 x 2 I II III [1] [3] [9] 1 1 3 3 9 Z= 3 x 3 x 2 I III II [1] [6] [3] 1 1 6 6 3 Z= 3 x 3 x 2 II I III [6] [1] [9] 6 6 1 1 9 Z= 3 x 3 x 2 II III I [2] [6] [1] 2 2 6 6 1 Z= 3 x 3 x 2 III I II [6] [1] [3] 6 6 1 1 3 Z= 3 x 3 x 2 III II I [6] [2] [1] 6 6 2 2 1 - 8 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 2.1.4. Vẽ một vài lới kết cấu đặc trng Phơng án thứ tự thay đổi tốt là phơng án có phạm vi điều chỉnh nằm trong giới hạn cho phép. Ta thấy phơng án đầu tiên là tốt nhất vì lới kết cấu phân bố theo hình dẻ quạt , bảo đảm kết cấu nhỏ gọn chặt chẽ. 2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Lới kết cấu không biểu diễn các tỷ số truyền thực , các trị số vòng quay thực trên các trục. Nên ta không thể tính ra truyền dẫn thực của hộp tốc độ để đánh giá toàn diện chất lợng của phơng án đã chọn , vì thế phải vẽ đồ thị vòng quay của hộp tốc độ Chọn động cơ: ta chọn N đc =7,5 kw ; n đc = 1440 (v/p) Chọn i đ = 2 , ta tính n 0 i đ = n đc /n 0 n 0 = n đc /i đ =1400/2 =720 (v/p) - 9 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Chọn n 0 = 750 (v/p) I đcx = n đc /n 0 =1400/750 = 1,92 Lợng mở lớn nhất của lới kết cấu : X max = 9 Phạm vi đIều chỉnh tỷ số truyền giới hạn trong các nhóm truyền: R n = u max /u min = Xmax =1,26 9 = 8 Vậy tỷ số truyền trong các nhóm truyền không vợt quá giá trị giới hạn. Từ đó ta vẽ đợc đồ thị vòng quay : 37 59 94 149 236 375 595 945 29,5 47 74 118 187 298 472 750 1190 E minc = ( ) kf gfZ .7 )77min + = 90.19 )7119.(17 + =0,89 ta chọn E=1 Z 7 =E.K=1.90 = 90 Z 7 = + Z gf f . 77 7 = 90 19 .90=19 Z 7 = + Z gf g . 77 7 = 90 71 .90=71 E minb = ( ) kg gfZ .8 )88min + = 120.82 )3882.(17 + = 82 17 = 0,2 ta chọn E =1 Z 8 = + Z gf f . 88 8 = 120 82 .120=82 Z 8 = + Z gf g . 88 8 = 120 38 .120=38 Bảng tỷ số truyền thực tế: - 10 - 1500 [...]... 00 P P + 00 + + 00 + + 00 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Tài liệu tham khảo 1 .tính toán thiết kế máy cắt kim loại : Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc Phạm Thế Trờng-Nguyễn Tiến Lỡng 2 .Máy công cụ(2 tập) Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3 .Tính toán thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tác giả Trịnh Chất Lê Văn Uyển - 32 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 - 33 -... 0,27 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao Dựa vào máy chuẩn (6H82) ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc ,ngang và đứng là cơ cấu vít đai ốc Bớc vít tv=6mm mặt khác do đầu bài Sd=Sng=Sđ=(25 ữ1250)mm/p do đó ta chỉ cần tính toán với 1 đờng truyền còn các đờng truyền khác là tính tơng tự nTC 2.2.1 -1.83 thông số thứ t: Tính Đã cho :z = 18... khoảng cách trục A=1/2.m(Z1+Z2)=1/2.2,5(24+65)=110 mm - 23 - Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 3.1.3 Tính trục trung gian Giả sử trên trục 2 : nh ta đã tính ở phần trớc ta có trên trục 2 N = 1,03 (KW) Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút) Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm) Đờng kính sơ bộ trục 2: d2 = 25 (mm) Ta tính trục 2 nh sau: Đờng kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm) Đờng... 2256 100 %=1,95% . thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82 (6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2 Phân tích phơng án máy tham khảo (6H82) 1.2.1.Các xích truyền. học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Chơng II: thiết kế máy mới 21. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 21.1. Tính toán thông số thứ tự: Đã cho z=18; =16; n max = 1500(v/p) ta đi tính. học thiết kế máy công cụ Bùi Hùng Sơn CTM6-K44 Mục lục Lời nói đầu Chơng I: Nghiên cứu máy đã có 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2 Phân tích máy tham khảo Chơng II: Thiết kế máy mới.