ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUYẾT MINH HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN

ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:NGUYỄN ĐẮC LỰC THUYẾT MINH HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN I TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN 1) Cơng dụng, phân loại máy tiện: a) Cơng dụng: Máy tiện loại máy cắt kim loại, dùng rộng rãi để gia cơng mặt tròn xoay :mặt trụ, mặt định hình, mặt nón, mặt ren vít, gia cơng lỗ ren, mặt đầu cắt đứt Có thể khoan, kht, doa, cắt ren tarơ bàn ren máy Nếu sử dụng đồ gá thích hợp gia cơng mặt khơng tròn xoay, hình nhiều cạnh, ellíp, cam … Về đặc điểm ngun lý :Máy tiện máy cắt kim loại có chuyển động chuyển động quay tròn quanh tâm phơi tạo tốc độ cắt, chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến dao gồm hai loại : chạy dao dọc (dọc theo hướng trục chi tiết), chạy dao ngang (chạy theo hướng kính chi tiết) b) Phân loại: Về mặt kết cấu cơng dụng, máy tiện phân : -Máy tiện vạn : có hai nhóm : Máy tiện trơn máy tiện ren vít +Máy tiện vạn chế tạo thành nhiều cỡ : Cỡ nhẹ ( > pm => Lập bảng so sánh PATT PAKG chọn Bảng 2.2: PAKG PATT xi lưới 3x2x2 I-II-III [1] [3] [6] 3x2x2 I-III-II [1] [6][3] lượng mở 6 xi max 6 (pi-1)xi Thỏa Thỏa ϕ ≤8 3x2x2 II-III-I [2] [6][1] 3x2x2 II-I-III [2] [1][6] 3x2x2 III-II-I [4] [2] [1] 3x2x2 III-I-II [4] [1] [2] 6 4 4 Thỏa Thỏa mãn mãn mãn mãn Từ bảng (2.2) ta thấy có phương án phù hợp  1 Khơng Khơng thỏa thỏa Vẽ lưới kết cấu: Ta vẽ lưới kết cấu cho phương án để chọn phương án tối ưu: no I 3[2] 3[1] II I 2[1] 2[3] IIII 2[6] 2[6] IVI n1 n2 n3 n4 n5 n6 n1 n222 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10n11 n12 I II III IV n9 n10 n11 n12 22 n7 n8 Dựa vào lưới kết cấu ta chọn PATT: I-II-III, có kết cấu dạng hình rẽ quạt Vì lưới kết cấu có dạng cho ta kết cấu hộp nhỏ gọn, bố trí cấu truyền động hộp chặc chẽ Ngồi lượng mỡ tỷ số truyền bé miền tốc độ cao, đảm bảo điều kiện làm việc tốt bánh e.Đồ thị vòng quay: Để nối liền truyền động từ HTĐ đến HTC, dùng truyền đai Do phương án bố trí khơng gian bị biến hình lần thứ với sơ đồ kết cấu: Vì HĐT có hệ số cơng bội ϕ = 1,41 nên phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền nhóm I n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 Hình 2.3 Kết cấu biến hình lần thứ II i3 i2 III i4 n9 n10 n11 n12 3[1] i5 2[3ươkl] IVI 1[0]]]ư]]ư}ưư] i V 1[0] i7 i6 2[6] VI truyền động cuối Rn = ϕ xm ( ρ −1) ≤ [ R ] Rmax = x m ( Pm −1 ) = 6(2 − 1) = Rm = ϕ = 1,416 = 7,858 toả mãn điều kiện Rm < [ R1 ] = Để giới hạn kích thước truyền đai ta lấy i7 = 1, đồng thời để đảm bảo phạm vi điều chỉnh số vòng quay u cầu, cần phải có = 1/8 Vậy để đảm bảo điều kiện truyền động i ≥ ¼, ta dùng thêm trục trung gian để tách thành tỷ số truyền i6 = i6a.i6b Do phương án bố trí khơng gian biến hình lần thứ với cơng thức kết cấu sau: Z = x x x (1+1 x 1) i0 1[0]n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 Hình 2.4 Đồ thị vòng quay 3[2] i1 i3 i2 2[3] 1[0] 1[3] 1[3]  1 = =  i1 = 3 i4 2,8 ϕ 1,41    iđ 1  = = i = 2 1,99 ϕ i6a 1,41   i7  i6b 1   i3 = ϕ = 1,41  I II III IV V VI VII Đồ thị vòng quay lúc trở thành: Lưới kết cấu ta thấy 12 cấp tốc độ hộp tốc độ truyền đến trục theo đường truyền trực tiếp cho cấp số vòng quay cao,đường truyền gián tiếp cho cấp số vòng quay thấp  Chọn tỉ số truyền : Trong nhóm cần tỉ số truyền có độ dốc tia tuỳ ý phải đảm bảo điều kiện tỉ số truyền 1/4 < i < Mặt khác tỉ số truyền tiêu chuẩn hố để thuận tiện việc tính tốn thiết kế, chúng phụ thuộc số truyền p, đặc tính x, nhóm cơng bội ϕ chuỗi vòng quay vòng quay có dạng: i = ϕE (E: Số khoảng lgϕ mà ta cắt qua) E = i = : tia thẳng đứng E > i > : tia nghiêng phải E < i < : tia nghiêng trái Do với ϕ =1,41 ta có điều kiện chọn tỉ số truyền sau : = [imin] ≤ i ≤ [imax] = -1 i1 = ϕ = 0,709 i4 = ϕ-2 = 0,502 i2 = ϕ0 = i5 = ϕ1 = 1,41 i3 = ϕ1 = 1, Từ kết ta vẽ đồ thị vòng quay cụ thể sau:  Ưu điểm phương án: Với số vòng quay bé nhau, trục trung gian có số vòng quay cực đại bé nên giảm thấp u cầu độ xác chế tạo chi tiết truyền, giảm tải trọng động, giảm rung, giảm mòn, giảm tổn thất ma sát, tăng hiệu suất số vòng quay trục cao Chuỗi số vòng quay tn theo quy luật cấp số nhân,với ϕ =1.41 ta có: n1=nmin n2=n1 ϕ n3=n2 ϕ = n1 ϕ2 => nz=n1 ϕz-1 thay z = 1÷12 vào ta có bảng sau: tốc độ n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 cơng thức tính n1=nmin n1 ϕ n1 ϕ2 n1 ϕ3 n1 ϕ4 n1 ϕ5 n1 ϕ6 n1 ϕ7 n1 ϕ8 n1 ϕ9 n1 ϕ10 n1 ϕ11 n tính 44 62.04 87.47 123.34 173.91 245.21 345.75 487.5 687.39 969.23 1366.60 1926.9 n tiêu chuẩn 44 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1380 1980 Kết tính tốn cho ta sơ đồ hộp tốc độ hình vẽ sau: f)Tính tốn số hộp tơc độ:  Phương pháp tính tốn: Tính tốn động học bánh tức xác định số z bánh đảm bảo tỷ số truyền cho Sơ chọn mơ đun m = ÷ ứng với máy có cơng suất n < 10 kw.Đảm bảo điều kiện ăn khớp ta chọn mơ đun,tùy theo cơng suất bánh mà chọn cặp mơ đun hợp lí để chịu tải.Thay đổi tốc độ bánh di trượt dùng bánh thẳng nhóm hai trục song song ta có: a= m ni ( Z i + Z i' ) × cos β i Với Zi Z' i = ii [2] a => zi + z’i = + A × cos βi m ni zi z’i bánh thẳng mơ đuyn: A × cos βi m ni = sz = e k (4-15) [2] để chiều ngang hộp bé, ta lấy số zi z’i bé tốt zmin = 17 ÷ 18 zmax = 50 ÷ 60 szmax = 100 ÷ 120 số z cần phải tính theo phương pháp bội số chung nhỏ ta phân tích : ii = fi gi zi = bi số ngun tố nhau: fi fi + gi z ’i = gi fi + gi sz (1) sz gọi k = bscnn (fi + gi) ta có: 2a = e K z’i = => zi = fi fi + gi fi fi + gi ek ek -Số e xác định hai trường hợp: (2) + bánh bé chủ động: e = + bánh bé bị động: e= Z ( f i + g i ) f1 × K Z ( f i + g i ) f1 × K (3) (4) Nếu zi + z’i = sz > szmax phải điều chỉnh lại cách giảm trị số k chịu sai số tỷ số truyền khơng vượt q ± 2% Trường hợp nhóm truyền dùng hai loại mơ đuyn m1 m2 điều kiện làm việc là: 2a = m1 (zi + z’i) = szim1 (5) 2a = m2 (zi + z’i) = szim2 szim1 szim2 tổng số cặp bánh có mơ đuyn m1 m2 ΣZ m e = = ΣZ m e từ (5) ta có: (6) ∑z1 = k e1 hay : ∑z2 = k e2 đó: e1, e2, k ,- số ngun a : khoảng cách hai trục  Cách tính cụ thể sau: ∑z1 - xác định cách phân tích ix ix = Z X1 Z Z = X = Xn Z' X1 Z' X Z' Xn lấy tổng (zx1 + z’x1) + (zxn + z’xn) chọn ∑z1 tổng suy k = S zi e2 ⇒ k2 = k e1 Sử dụng cơng thức (2) tính zj z’j cho tồn nhóm truyền việc tính thường gặp khó khăn, ∑z thường q lớn (∑z > 120 răng) ∑z bội số (ai + bi ) bội số e (hay mơ đuyn) Vậy ta dùng phương pháp tính gần dịch chỉnh bánh đảm bảo điều kiện làm việc có sai số tỷ số truyền khơng vượt q phạm vi cho phép ( < 2% )  Tính số bánh nhóm truyền: • Nhóm truyền 1: từ trục I sang trục II có tỷ số truyền, chọn theo chuẩn máy t616 T a chon i = ϕ-1 =0,709 = => Chọn • 35 50 Z=35 , Z’=50 Nhóm truyền 2: từ trục II sang trục III có tỷ số truyền : i1 = ϕ-1 = 0,709 II I3 i2 = ϕ0 = i2 i3 = ϕ = 1,41 Tính số răng: 17 24 i1 = 0,709 = i1 ta có : f1 = 17 ; g1 = 24 ⇒ f1 + g1 = 17 + 24 = 41 i2 = = 1 ta có : f = ; g2 = ⇒ f2 + g2 = + = i3 = 1,41 = 24 17 ta có : f3 = 24 ; g3 = 17 ⇒ f3 + g3 = 24 + 17 = 41 bscnn (fi + gi ) = k = 41 Ta dùng cặp bánh có mơ đuyn emin = zmin chọn e = f + g 17 ( 24 + 17) = f3 × K 17 × 41 ⇒ Smin = × 41 = 82(răng) Tham khảo máy t616 ta chọn sz = 78 Từ tính hết: =1 III f1 17 × SZ = × 78 f1 + g1 17 + 24 z1 = g1 24 × SZ = × 78 f1 + g1 17 + 24 z’1 = = 31 (răng) = 46 (răng) z2 = z’2 = = 39 (răng) z3 = f3 24 × SZ = × 78 f + g3 24 + 17 = 45 (răng) z’3 = sz - z3 = 78 - 45 = 33 (răng) Kiểm tra lại điều kiện tỉ số truyền,đồng thời tham khảo máy chuẩn ta chọn sau: Z2 38 = Z '2 40 Z1 31 = Z '1 47 ; Z 45 = Z '3 33 ; Vậy số răng: • z1 = 32 ; z’1 = 46 z2 = 38 ; z’2 = 40 z3 = 45 ; z’3 = 33 Nhóm truyền 3: từ trục III sang trục IV có tỷ số truyền : i4 = ϕ-2 = 0,503 i5 = ϕ1 = 1,41 III Tính số răng: i4 = 0,503= ta có : f4 = ; g4 = ⇒ f4 + g4 = 1+2 = i5 = 1,41 = 17 12 i5 ta có : f5 = 17 ; g5 = 12 i4 IV ⇒ f5 + g5 = 17 + 12 =29 bscnn (fi + gi ) = k = × 29 = 87 emin = zmin f + g 17 (17 + 12) = f5 × k 12 × 87 = 0,47 chọn e = => Smin = e × k = × 87 = 87 (răng) Ta chọn ln sz = 87 răng.Từ tính số răng: z4 = f4 × SZ = × 87 f4 + g4 1+ = 29 (răng) z’4 = sz - z4 = 87 - 29 = 58 (răng) z5 = f5 17 × SZ = × 87 f5 + g5 12 + 17 = 51 (răng ) z’5 = Sz - z5 = 87 - 51 = 36 Tham khảo máy t616 ta chọn: • z4 = 29 ; z’4 = 58 z5 = 51 ; z’5 = 36 Nhóm truyền 4: từ trục IV sang trục V truyền đai thang i = ϕ0 = Tham khảo máy t616 ta chọn: iđ = φ 200 φ 200 g)Kiểm tra thiết kế:  Kiểm tra điều kiện di trượt khối bánh Z3bậc: Z1 z1 = 31 Z2 II z’1 = 47 z2 = 38 z’2 = 40 III z’1 z’3 z’2 z3 = 45 z’3 = 33 Đảm bảo cho khối bánh bậc trục II di trượt ăn khớp bánh cố định trục III (bánh lớn giữa, bánh bé hai bên) Muốn di trượt đỉnh bánh biên khơng nhơ q vòng chân bánh trị số lớn khe hở đỉnh c = 0,25mm dcb ≤ dig + 2c mzb + 1f ≤ (m zg - 2f - 2c ) + 2c zg - zb > Với: dcb zb đường kính ngồi số bánh biên dig zg đường kính số bánh f = hệ số chiều cao đỉnh Ta cần kiểm tra cho bánh đủ: ta có: z1 - z2 = 45 - 38 = > ⇒ thỏa mãn điều kiện [...]... tốc độ n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 công thức tính n1=nmin n1 ϕ n1 ϕ2 n1 ϕ3 n1 ϕ4 n1 ϕ5 n1 ϕ6 n1 ϕ7 n1 ϕ8 n1 ϕ9 n1 ϕ10 n1 ϕ11 n tính 44 62.04 87.47 123.34 173.91 245.21 345.75 487.5 687.39 969.23 1366.60 1926.9 n tiêu chuẩn 44 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1380 1980 Kết quả tính toán cho ta sơ đồ hộp tốc độ như hình vẽ sau: f)Tính toán số răng trong hộp tôc độ:  Phương pháp tính toán:... hộp tôc độ:  Phương pháp tính toán: Tính toán động học bánh răng tức là xác định số răng z của các bánh răng đảm bảo tỷ số truyền đã cho Sơ bộ chọn mô đun m = 2 ÷ 3 ứng với máy có công suất n < 10 kw.Đảm bảo điều kiện ăn khớp ta chọn cùng mô đun,tùy theo công suất bánh răng mà chọn cặp mô đun hợp lí để chịu tải.Thay đổi tốc độ bằng bánh răng di trượt dùng bánh răng thẳng trong một nhóm giữa hai trục... dạng này cho ta kết cấu hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động của hộp là chặc chẽ nhất Ngoài ra lượng mỡ tỷ số truyền bé trong miền tốc độ cao, đảm bảo điều kiện làm việc tốt nhất của bánh răng e .Đồ thị vòng quay: Để nối liền truyền động từ HTĐ đến HTC, dùng bộ truyền đai Do đó phương án bố trí không gian bị biến hình lần thứ nhất với sơ đồ kết cấu: Vì HĐT có hệ số công bội ϕ = 1,41 nên phạm vi điều... truyền bánh răng di trượt 2, 3 bậc Z = 12 =3x2x2 = 2x3x2 = 2x2x3 - Chọn chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức: Lmin = Σb +Σf b - chiều rộng bánh răng,chọn b = 15(mm) f - khe hở an toàn,nên chọn f = 10(mm) Yếu tố so sánh PAKG -Để giảm trọng lượng truyền dẫn, ta lấy pk giảm dần về phía trục chính Gần trục chính nên lấy pm=1 hoặc 2.Trên các trục động cơ quay nhanh, động năng lớn cũng cần tránh đặt... cơ quay nhanh, động năng lớn cũng cần tránh đặt nhiều bánh răng để khỏi làm tăng tải trọng quán tính cho truyền dẫn =>Chọn phương án kết cấu Z = 3 × 2 × 2 d Chọn phương án thứ tự: - Từ phương án không gian ta đã chọn, ta có số phương án thứ tự là: n! = 3! = 6 - Phương án tối ưu là phương án có: x1 < x2 < < xm nếu p1 > p2 > > pm => Lập bảng so sánh PATT của PAKG đã chọn như Bảng 2.2: PAKG PATT xi lưới... n12 Hình 2.4 Đồ thị vòng quay 3[2] i1 i3 i2 2[3] 1[0] 1[3] 1[3]  1 1 1 = =  i1 = 3 3 i4 2,8 ϕ 1,41    iđ 1 1 1  = = i 2 = 2 2 1,99 ϕ i6a 1,41   i7  i6b 1 1   i3 = ϕ = 1,41  I II III IV V VI VII Đồ thị vòng quay lúc này trở thành: Lưới kết cấu trên ta thấy 12 cấp tốc độ của hộp tốc độ truyền đến trục chính theo 2 đường truyền trực tiếp cho 6 cấp số vòng quay cao,đường truyền gián tiếp cho... khớp được các bánh răng cố định ở trục III (bánh lớn ở giữa, bánh bé ở hai bên) Muốn di trượt được thì đỉnh của các bánh biên không nhô ra quá vòng chân răng của bánh giữa một trị số lớn hơn khe hở đỉnh răng c = 0,25mm dcb ≤ dig + 2c mzb + 1f ≤ (m zg - 2f - 2c ) + 2c zg - zb > 4 Với: dcb và zb là đường kính ngoài và số răng của bánh biên dig và zg là đường kính trong và số răng của bánh giữa f = 1... = ϕ-2 = 0,502 i2 = ϕ0 = 1 i5 = ϕ1 = 1,41 i3 = ϕ1 = 1, Từ các kết quả trên ta vẽ được đồ thị vòng quay cụ thể như sau:  Ưu điểm của phương án: Với số vòng quay bé nhất như nhau, trục trung gian có số vòng quay cực đại bé nhất nên giảm thấp yêu cầu về độ chính xác chế tạo các chi tiết của bộ truyền, giảm tải trọng động, giảm rung, giảm mòn, giảm tổn thất ma sát, tăng hiệu suất khi số vòng quay trục...c.Chọn phương án không gian: - Phương án không gian được biểu diễn qua công thức: m ∏P Z= k =1 K pk : số bộ truyền trong nhóm thứ k k : trật tự kết cấu của nhóm dọc theo xích truyền động m : số nhóm truyền - Chỉ tiêu chọn bộ truyền: + tổng số bộ truyền là bé nhất + số lượng nhóm truyền bé nhất + trọng lượng truyền dẫn bé nhất + giảm tổn thất ma sát -Ta có thể phân bố phương án không gian trên... truyền động cuối cùng Rn = ϕ xm ( ρ −1) ≤ [ R ] Rmax = x m ( Pm −1 ) = 6(2 − 1) = 6 Rm = ϕ 6 = 1,416 = 7,858 toả mãn điều kiện Rm < [ R1 ] = 8 Để giới hạn kích thước bộ truyền đai ta lấy i7 = 1, đồng thời để đảm bảo phạm vi điều chỉnh số vòng quay yêu cầu, cần phải có = 1/8 Vậy để đảm bảo điều kiện truyền động i ≥ ¼, ta dùng thêm 1 trục trung gian để tách thành 2 tỷ số truyền i6 = i6a.i6b Do đó phương án ... đến trục rỗng (I) qua Z1 Z Z2 Z4 vòng quay thấp Nếu gạt ly hợp L sang trái, Z1 khớp với Z2 vào khớp làm trục quay với cấp số Hình III-4 ly hợp, nối liền trục ống với trục ống 3, đưa trực tiếp... d)Các cấu điển hình: • Cơ cấu an tồn : Nhằm ngăn ngừa q tải chạy dao 45 …Một đầu trục vít ăn khớp ly hợp vấu dọc chạy dao ngang : kết cấu hình (2) di trượt liên tục Khi làm việc bình vẽ Trên trục... vào mặt đòn bẩy (5) làm cho XI Z 45 Ps Hình III-3 : Sơ đồ cấu an toàn máy T616 đòn bẩy ln ln đẩy ly hợp vấu (2) ăn khớp với mặt vấu đầu trục vít Khi trục trơn quay kéo trục vít quay, ăn khớp với