ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUYẾT MINH HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN

TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN 1 Công dụng, phân loại máy tiện: a Công dụng: Máy tiện là loại máy cắt kim loại, được dùng rộng rãi nhất để gia công các mặt tròn xoay như :mặt trụ, mặt định hìn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:NGUYỄN ĐẮC LỰC

THUYẾT MINH HỘP TỐC ĐỘ MÁY TIỆN

I TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN

1) Công dụng, phân loại máy tiện:

a) Công dụng:

Máy tiện là loại máy cắt kim loại, được dùng rộng rãi nhất để gia công các mặt tròn xoay như :mặt trụ, mặt định hình, mặt nón, mặt ren vít, gia công lỗ ren, mặt đầu cắt đứt Có thể khoan, khoét, doa, cắt ren bằng tarô bàn ren trên máy

Nếu sử dụng đồ gá thích hợp có thể gia công các mặt không tròn xoay, hình nhiều cạnh, ellíp, cam …

Về đặc điểm nguyên lý :Máy tiện là máy cắt kim loại có chuyển động chính là chuyển động quay tròn quanh tâm của phôi tạo ra tốc độ cắt, chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao gồm hai loại : chạy dao dọc (dọc theo hướng trục của chi tiết), chạy dao ngang (chạy theo hướng kính của chi tiết)

b) Phân loại:

Về mặt kết cấu và công dụng, máy tiện được phân ra :

-Máy tiện vạn năng : có hai nhóm : Máy tiện trơn và máy tiện ren vít

+Máy tiện vạn năng được chế tạo thành nhiều cỡ : Cỡ nhẹ (<=500 kg); cỡ trung (<= 4 tấn); cỡ lớn (<= 15 tấn); cỡ nặng (<=400 tấn)

+Về truyền động kết cấu máy này có loại có trục vít me, có loại không có trục vít me

-Máy tiện chép hình : được trang bị các cơ cấu chép hình để gia công những chi tiết có hình dáng đặc biệt Loại này truyền động chỉ có trục trơn

-Máy tiện chuyên dùng : chỉ để gia công một vài loại chi tiết nhất định như: máy tiện ren chính xác, máy tiện hớt lưng, máy tiện trục khuỷu, máy tiện bánh xe lửa…

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:NGUYỄN ĐẮC LỰC -Máy tiện cụt : để gia công các chi tiết nặng có D > L.

-Máy tiện đứng : cơ trục chính thẳng đứng : Gia công các chi tiết nặng phức tạp.

-Máy tiện nhiều dao : là loại máy tiện có nhiều dao chuyển động độc lập, để cùngmột lúc có thể gia công chi tiết với nhiều dao cắt

-Máy tiện revolver : dùng để gia công hàng loạt những chi tiết tròn xoay với nhiều nguyên công khác nhau Toàn bộ dao cắt cần thiết được lắp trên một bàn dao đặc biệt gọi là đầu revolver, có trục quay đứng hoặc nằm ngang

-Máy tiện tự động và nửa tự động

2) Giới thiệu máy tiện ren vít vạn năng T616 :

Máy tiện ren vít vạn năng là máy tiện thông dụng nhất trong nhóm máy tiện có thể tiện trơn và tiện ren Truyền động cho bàn dao thường dùng hai trục : trục trơn để tiện trụ trơn, trục vít me để tiện ren Trên thực tế có nhiều loại máy tiện ren vít vạn

năng.Trong đó máy T616 là một thành viên quan trọng

Máy tiện ren vít vạn năng T616 là một trong những sản phẩm đầu tiên của nhà máysản xuất máy công cụ số một Hà Nội

a) Cấu tạo chung:

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:NGUYỄN ĐẮC LỰC

Sơ đồ cấu tạo máy tiện T616 như sau:

T616 là máy tiện hạng vừa, có độ

chính xác cấp 2, công suất động cơ N =

4,5 KW và vận tốc cắt nhỏ

- Đường kính lớn nhất của phôi

gia công được trên máy : φ320 mm

- Khoảng cách giữa 2 mũi tâm

: 750 mm

- Số cấp vòng quay của trục

chính : Z = 12

- Giới hạn cấp vòng quay trục chính : n = 44÷1980 v/ph

- Lượng chạy dao : +Dọc : 0,06÷3,34

mm / vòng +Ngang : 0,04÷2,47

mm / vòng -Ren cắt được trên máy:

+Quốc tế : 0,5÷9 mm +Modul : 0,5÷9 π

+Anh : 38÷2 vòng ren/ 1”

c)Truyền động của máy :

Hình III-2 : Là sơ đồ động của máyT616

Hộp tốc độ máy T616 thuộc hộp tốc độ dùng riêng, gồm hai phần : hộp giảm tốc

và hộp trục chính Hộp giảm tốc đặt dưới thân máy và truyền động cho hộp trục chính

nhờ bộ truyền đai Đồng thời trong hộp tốc độ có hai đường truyền động đến trục chính

là trực tiếp và gián tiếp

• Đường truyền trực tiếp :

Phương trình xích tốc độ trực tiếp :

• Đường truyền gián tiếp :

Phương trình xích tốc độ gián tiếp :

Số vòng quay lớn nhất của trục chính :

Nmax = 1450

=

.27

27.200

200.48

50.33

45.58

27.200

200.71

27.47

• Tiện trơn :

Chạy dao dọc :

58 S=1vg

58 55

24 35

(IX) (VII)

26 52

39 5226 26 39 26

52 5239

39 26

52 3939 2652 5226

.

.

.

.

39

39 ( XI) 2

4539( XIV) 3939 .14.3 (dọc)

Chạy dao ngang :

58 S=1vg

58 55

24 35

(IX) (VII)

26 52

39

39 52 26 26 26 39 26 52

26 52 39

39 26

52 3939 2652 5226

.

.

.

.

39

39 ( XI) 245L3 47 38 47 tx (ngang)

• Tiện ren :

58 S=1vg

58

5555

24 35

55

(IX) (VII)

26 52 52

39 5226 26 52 39 26

52 5239

39 26

52 3939 2652 5226

.

.

.

.

39 ( XII) tx Cắt ren vít.

d)Các cơ cấu điển hình:

• Cơ cấu an tồn :

Nhằm ngăn ngừa quá tải khi chạy dao

dọc hoặc chạy dao ngang : kết cấu như hình

vẽ Trên trục trơn (XI) cĩ lắp trục vít (1)

lồng khơng luơn ăn khớp với bánh vít Z =

45 …Một đầu trục vít ăn khớp ly hợp vấu (2) di trượt liên tục Khi làm việc bình thường, lực lị xo (3) luơn đẩy viên bi (4) tỳsát vào mặt cơn của địn bẩy (5) làm cho

Ps Z45 XI

1 2

6

7 3

5 4

Hình III-3 : Sơ đồ cơ cấu an toàn của máy T616

địn bẩy luơn luơn đẩy ly hợp vấu (2)

ăn

khớp với mặt vấu của đầu trục vít Khi trục trơn quay kéo trục vít quay, ăn khớp với bánh vít truyền động cho hợp xe dao Khi quá tải lực Px sẽ thắng lực lị xo (3) và đẩy vấu (2) sang phải, đầu nhọn của địn bẩy bật lên phía trên của viên bi, tách rời hai mặt vấu, xích chạy dao bị cắt đứt Để lặp lại xích truyền động ta gạt tay gạt (6) để đưa ly hợp(2) về ăn khớp với trục vít, mũi nhọn của địn bẩy trượt qua viên bi về vị trí cũ Vít (7)

để điều chỉnh lực lị xo, qua đĩ để điều chỉnh lực phịng quá tải

• Cơ cấu Hácne :

Để tạo hai đường truyền nhanh và chậm trong hộp trục chính

trục ống 3, đưa trực tiếp các số đến trục này (Trục quay nhanh).

1)Đặc trưng hộp tốc độ T616:

Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho các chi tiết gia công,

có kích thước, vật liệu khác nhau với những chế độ cắt cần thiết Thiết kế hộp tốc độ yêu cầu phải đảm bảo những chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế tốt nhất trong điều kiện cụ thể chophép Hộp tốc độ phải có kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kếtcấu có tính công nghệ cao, làm việc chính xác, sử dụng bảo quản dễ dàng, an toàn khi làm việc

Có hai phương án bố trí truyền dẫn như sau :

 Phương án 1: Hộp tốc độ và hộp trục chính chung một vỏ

-Có thể truyền dung động trong hộp tốc độ sang hộp trục chính

-Có thể truyền nhiệt trong hộp tốc độ sang hộp trục chính

-Khó dùng truyền động đai cho trục chính

- Cải thiện điều kiện lắp ráp, sửa chữa và hiện đại hóa

- Có khả năng tạo ra hai khoảng tốc độ khác nhau, khoảng cao dùng cho gia công tinh, khoảng thấp chịu tải lớn dùng cho gia công thô

Chính vì vậy ta chọn phương án đặt hộp tốc độ tách xa hộp trục chính.

a Chọn công suất động cơ:

-Đối với hộp tốc độ máy cắt kim loại, thông thường hiệu suất đạt 75%-85%.Do đó tatính sơ bộ công suất động cơ như sau:

= 44

1980

= 45 trong máy này ta sử dụng [ri] = 8

với ϕ = = = 1,41

ta có : rn = 44

1980 = 45<

[ ]

ϕ

2 i

R

=

* n

PAKG Yếu tố so sánh

c.Chọn phương án không gian:

- Phương án không gian được biểu diễn qua công thức:

Z =

∏

=

m 1

=>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

n1 n222n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10n11

no 3[1]

Thỏamãn

Thỏamãn

Khôngthỏa

Khôngthỏa

n1IVIIIIII

n12

i7

i5 i4

i6

i

i2 i3

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 chỉnh tỷ số truyền trong nhóm

R

858,741,

1 6

=ϕ

m R

toả mãn điều kiện R m <[ ]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 bố trí không gian biến hình lần thứ 2 với công thức kết cấu như sau:

Z = 1 x 3 x 2 x (1+1 x 1)

99,1

141

,1

11

8,2

141

,1

11

3

2 2

2

3 3

1

ϕϕϕ

i i i

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12

Hình 2.4 Đồ thị vòng quay

i6b

i6a iđ i4

V IV III

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 6 cấp số vòng quay thấp

 Chọn các tỉ số truyền :

Trong mỗi nhóm chỉ cần một tỉ số truyền có độ dốc của tia tuỳ ý và phải đảm bảođiều kiện tỉ số truyền 1/4 < i < 2 Mặt khác các tỉ số truyền được tiêu chuẩn hoá để thuận tiện trong việc tính toán thiết kế, chúng phụ thuộc số bộ truyền p, đặc tính x, của nhóm và công bội ϕ của chuỗi vòng quay vòng quay nó có dạng:

i = ϕE (E: Số khoảng lgϕ mà ta cắt qua)

E = 0 thì i = 1 : tia thẳng đứng

E > 0 thì i > 0 : tia nghiêng phải

E < 0 thì i < 0 : tia nghiêng trái

Do vậy với ϕ =1,41 ta có điều kiện chọn tỉ số truyền như sau :

Từ các kết quả trên ta vẽ được đồ thị vòng quay cụ thể như sau:

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 chính cao.

Chuỗi số vòng quay tuân 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

lần lượt thay z = 1÷12 vào ta có bảng sau:

Z Z m 2

2 ×

Với Z'i

Zi = ii

đối với bánh răng thẳng và cùng một mô đuyn:

ni

i

m

βcosA

i

g f

g f

×

+

1 min( )

(3)

+ nếu bánh răng bé nhất là bị động: e =

K f

g f

×

+

1 min( )

(4)(1)

(2)

Nếu zi + z’i = sz > szmax phải điều chỉnh lại bằng cách giảm trị số k và chịu sai số

về tỷ số truyền không vượt quá ± 2%

Trường hợp trong một nhóm truyền dùng hai loại mô đuyn m1 và m2 thì điều kiện làm việc là:

2a = m1 (zi + z’i) = szim1 (5)2a = m2 (zi + z’i) = szim2 szim1 và szim2 là tổng số răng của cặp bánh răng có mô đuyn m1 và m2

2 1

2 2

1

e

em

mZ

ZΣ

X

2 X 1

X

1 X

'Z

Z

'Z

Z'

vi cho phép ( < 2% )

 Tính số răng của các bánh răng trong các nhóm truyền :

bscnn (fi + gi ) = k = 41

Ta dùng cặp bánh răng có cùng mô đuyn

emin = zmin

4117

)1724(17

3

3 3

g f

= 1 chọn e = 2 ⇒ Smin = 2 × 41 = 82(răng)

Tham khảo máy t616 ta chọn sz = 78 răng

Từ đó tính hết:

i4

i5

z1 =

782417

17

1 1

= 31 (răng)

z’1 =

782417

24

1 1

= 46 (răng)

z2 = z’2 = = 39 (răng)

z3 =

781724

24

3 3

= 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 như sau:

47

31 '1

Z Z

;

40

38 '2

Z Z

i4 = 0,503= 2

1

ta có : f4 = 1 ; g4 = 2 ⇒ f4 + g4 = 1+2 = 3

i5 = 1,41 = 12

17

ta có : f5 = 17 ; g5 = 12

z’2 z’3

)1217(17

5

5 5

g f

= 0,47 chọn e = 1 => Smin = e × k = 1 × 87 = 87 (răng)

Ta chọn luôn sz = 87 răng.Từ đó tính số răng:

z4 =

8721

1

4 4

+

=

×+ S Z

g f f

= 29 (răng) z’4 = sz - z4 = 87 - 29 = 58 (răng)

z5 =

871712

17

5 5

= 51 (răng ) z’5 = Sz - z5 = 87 - 51 = 36

Tham khảo máy t616 ta chọn:

g)Kiểm tra thiết kế:

 Kiểm tra điều kiện di trượt khối bánh răng 3 bậc:

z1 = 31

z’1 = 47

z2 = 38

z’2 = 40

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 là hệ số chiều cao đỉnh răng

Ta chỉ cần kiểm tra cho bánh răng là đủ:

ta có: z1 - z2 = 45 - 38 = 7 > 4

⇒ thỏa mãn điều kiện