231331

THIẾT KẾ MÁY TIỆN 1K62 Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau: Chương I : Nghiên cứu máy tương tự -chọn máy chuẩn Chương II :Thiết kế máy mới Chương III : Tính toán sức bền chi tiết máy Chương IV :Thiết kế hệ thống điều khiển CHƯƠNG 1:NGHIÊN CỨU MÁY MỚI. Có rất nhiều loại máy tiện như : máy tiện vạn năng,máy tiện Tự động ,nửa tự động,máy tiện chuyên môn hoá và chuyen dùng,máy tiện revonve .v.v . Tuy nhiên chúng ta chỉ xem xet các đặc tính kỹ thuật của một số loại máy tương tự máy 1K62 . Chỉ tiêu so sánh T620 T616 1A62 1A616 Công suất động cơ (kw) 10 4,5 7 4,5 Chiều cao tâm máy (mm) 200 160 200 200 Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm) 1400 750 1500 1000 Số cấp tốc độ 23 12 21 21 Số vòng quay nhỏ nhất N min ( vòng/phút ) 12,5 44 11,5 11,2 Số vòng quay lớn nhất N max ( vòng/phút ) 2000 1980 1200 2240 Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất S dmin (mm/vòng) 0,070 0,060 0,082 0,080 Lượng chạy dao dọc lớn nhất S dmax (mm/vòng) 4,16 1,07 1,59 1,36 Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất S nmin (mm/vòng) 0,035 0,04 0,027 0,08 Lượng chạy dao ngang lớn nhất S nmax (mm/vòng) 2,08 0,78 0,52 1,36 Các loại ren tiện được Ren Quốc tế , ren Anh, ren Môđun và ren Pít I/ CÁC XÍCH TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY TIỆN 1K62 : 1._ Xích tốc độ quay của trục chính : Xích này nối từ động cơ điện có công suất N = 1 kw,số vòng quay n=1450 vũng/phỳt ,qua b truyn ai thang vo hp tc (cng l hp trc chớnh ) lm quay trc chớnh VI . Lng di ng tớnh toỏn hai u xớch l : n /c (vũng/phỳt) ca ng c n tc (vũng/phỳt) ca trc chớnh. T s ng ta v c lc cỏc con ng truyn ng qua cỏc trc trung gian ti trc chớnh nh sau: đường truyền nghịch từ động cơ đường quay thuận đường truyền tốc độ thấp đường truyền tốc độ cao li hợp ma sát truyền gián tiếp - Xớch tc cú ng truyn quay thun v ng truyn quay nghch. Mi ng truyn khi ti trc chớnh b tỏch ra lm ng truyn - ng truyn trc tip ti trc chớnh cho ta tc cao - ngtruyn tc thp i t trc III-IV-V-VI Phng trỡnh xớch ng biu th kh nng bin i tc ca mỏy 34 56 47 29 88 22 IV 88 22 V 54 27 45 45 1450(vg/ph). 250 145 I II 21/55 III 45 45 VI tc 39 51 38 38 43 65 (VI) Từ phương trình trên ta thấy: -Đường tốc độ cao vòng quay thuận có 6 cấp tốc độ 2x3x1= 6 -Đường tốc độ thấp vòng quay thuận có 24 cấp tốc độ 2x3x2x2x1= 24 Thực tế đường truyền tốc độ thấp vòng quay thuận chỉ có 18 tốc độ ,vì giữa trục IV và trục VI có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng cho ta 4 tỷ số truyền 88 22 88 22 III IV V 45 45 45 45 Nhìn vào phương trình thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, 4 1 , 16 1 Như vậy đường truyền tốc độ thấp vòng quay thuận còn 18 tốc độ 2x3x3x1= 18 Vậy đường truyền thuận có 18+6=24 tốc độ Bao gồm: tốc độ thấp từ n 1 n 18 tốc độ cao từ n 19 n 24 Về mặtđộ lớn ta thấy n 18 =n 19 .vậy trên thực tees chỉ có 23 tốc độ khác nhau Các tỷ số truyền 1, 4 1 , 16 1 tạo nên i kđại dùng cắt ren khuếch đại 2._Xích chạy dao cắt ren và tiện trơn: a)Tiện ren: Máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có khả năng cắt 4 loại ren : Ren Quốc tế (t p ) Ren Mođuyn (m) Ren Anh (n) Ren Pitch (D p ) Khi cắt ren tiêu chuẩn xích truyền từ trục VII xuống trục VIII (hoặc qua i kđ rồi mới xuống trục VIII ),về trục IX qua cặp bánh răng thay thế vào hộp dao và trục vít me - Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là : Một vòng trục chính - cho tiện được một bước ren t p (mm) Để cắt được 4 loại ren máy có 4 khả năng điều khiển sau: + C cu bỏnh rng thay th qua trc IX v trc X m nhn 2 kh nng (dựng cp bỏnh rng 97 64 v 50 42 ) + B bỏnh rng noúctụng ch ng chuyn ng t trc IX qua li hp C 2 ti trc X lm quay khi bỏnh rng hỡnh thỏp xung trc XI qua C 3 ti trc XII n trc XIV ti trc vớt me + Noúctụng b ng chuyn ng t trc X thụng qua C 2 m i t cp bỏnh rng 36 28 ti trc XI v 28-25-36 bỏnh rng hỡnh thỏp XII qua bỏnh rng 35 (khụng truyn qua trc XV) xung di 18-28-35-XIII tip tc truyn qua XIV-XV ti vớt me + ct c nhiu ren khỏc nhau trong cựng mt loai ren trong hp chy dao ca mỏy dựng khi bỏnh rng hỡnh thỏp 7 bc v 2 khi bỏng rng di trt - khi ct ren trỏi trc chớnh gi nguyờn chiu quay c cn i chiu chy dao ngc li trong xớch cú c cu i chiu ni gia trc VIII v IX ti bỏnh rng m 28 Lc cu trỳc ng hc hp chy dao i đcơ tt i csở i gbội i Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương trình tổng quát cắt ren như sau: 1vòng trục chính x i cố định x i thay thế x i cơ sở x i gấp bội x t v = t p  Khi cắt ren Quốc tế (dùng cho các mối ghép) - lượng di động tính toán : 1vòng trục chính  t p (mm) - bánh răng thay thế 50 42 , bánh noóctông chủ động  Khi cắt ren Anh - lượng di động tính toán : 1vòng trục chính  25,4/n (mm) Trong đó n: số vòng quay trên 1 tấc anh bánh răng thay thế 50 42 , con đường 2bánh noóctông bị động Phương trình cắt ren Anh 1vòngtc(VII). 60 60 (VIII). 42 42 (IX). 50 42 (X). 38 35 . 35 28 (XI) 25 28 . n z 36 (XII) 28 35 . 35 28 .I).i gb . (XV).t v =t p  khi cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động) - Lượng di động tính toán : 1vòng tc mπ (mm) - Bánh răng thay thế 97 64 , con đường 1 noóctông chủ động - Phương trình xích động 1vgtc (VII). 60 60 (VIII). 42 42 (IX). 97 64 (X) C 2 36 n z . 28 25 (XI) C 3 (XII).i gb .(XV).12 = t p  khi cắt ren Pitch: - Lượng di động tính toán : 1vòng tc 25,4.π/D p (mm) - Bánh răng thay thế 97 64 , con đường 1 noóctông bị động  khi cắt ren khuyếch đại : Xích truyền không có gì thay đổi so với các xích trên mà chỉ thêm vào các tỉ số truyền khuyếch đại : 22 88 22 88 I kđ = 1 vòng tc(VI). 27 54 (V). (IV) (III) 45 45 45 45 khi tiện ren chính xác : yêu cầu xích truyền động ngắn nhất : 1 vòng tc(VII).i cd .i tt = t p b) Xích tiện trơn : - Chạy dao dọc : Từ trục bánh vít 28 (trục XVII ) qua cặp bánh răng 14/60 (bánh răng 60 lồng không) đóng ly hợp bánh răng thanh răng t=10 (m=3)xe dao chạy dọc hướng vào mâm cặp (chạy thuận)khi chạy dao lùi đường truyền từ trục XVIII xuống ly hợp qua bánh răng đệm 38 tới bánh răng 14/60 tới cặp bánh răng thanh răng 14/60làm bánh xe dao chạy lùi - Chạy dao ngang : Đường truyền giống như chạy dao dộc truyền theo nửa bên phải hộp chạy dao tới vít me ngang t=5 (mm) - Chạy dao nhanh : Máy có động cơ điện chạy dao nhanh N=1 kw, n =1410 vg/ph trực tiếp làm quay nhanh trục trơn XVI 3. _Một số cơ cấu đặc biệt : + Cơ cấu ly hợp siêu việt : Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền tới cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyèen khác nhau. Nên nếu không có ly hợp siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gẫy trục. Cơ cấu ly hợp siêu việtđược dùng trong nhữnh trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay cảu trục chính + Cơ cấu đai ốc mở đôi : vít me truyền động cho 2 má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao . Khi quay tay quay làm đĩa quay chốt gắn cứng với 2 má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me + Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải , được đặt trong xích chạy dao (tiện trơn)nó tự ngắt truyền động kh máy quá tải . II/ PHƯƠNG ÁN KHÔNG GIAN VÀ PHƯƠNG ÁN THỨ TỰ CỦA MÁY : Từ sơ đồ động của máy ta thấy rằng:Xích tốc độ được chia ra thành 2 đường truyền: đường truyền tốc độ thấp và đường truyền tốc độ cao . Phương án không gian của máy là: Z1 = 2 x 3 x 2 x 2 = 24 tốc độ Z2 = 2 x 3 x 1 = 6 tốc độ ⇒ Số tốc độ đủ là : Z = Z1 + Z2 = 24 + 6 = 30 tốc độ Phương án thứ tự của Z1 là: Z1 đủ = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[12] trong đó nhóm truyền 2[12] có ϕ 12 = 1,26 12 = 16 > 8 cho nên ta khắc phục bằng cách thu hẹp lượng mở như sau: Z1 thu hẹp = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[6] và số tốc độ bị trùng do thu hẹp lượng mở là : Z t = 12 – 6 = 6 tốc độ trùng. Để bù lại số tốc độ đã bị trùng ,người ta sử dụng thêm đường truyền thứ 2 : Z2 = 2[1] x 3[2] Như vậy, bằng cách tách thành 2 đường truyền đồng thời thu hẹp lượng mở thì người ta đã giải quyết vấn đề về lượng mở lớn hơn 8 (ϕ Xmax > 8 ) Số tốc độ của cả 2 đường truyền là 24 tốc độ nhưng trong thực tế thi máy này chỉ có 23 tốc độ và như thế tức là có 2 tốc độ nào đó trùng làm một. Ta có lưới kết cấu của 2 đường truyền như sau: I 2[1] 2[1] II 3[2] 3[2] III 2[6] 1[0] IV 2[6] V Từ sơ đồ động ta có thể biết được số răng và mô đun của từng bánh răng và như vậy ta có thể thiết lập lại đồ thị lưới vòng quay thực tế của hộp tốc độ III/ ĐỒ THỊ SỐ VÒNG QUAY THỰC TẾ CỦA MÁY 1K62 : a .Tính trị số ϕ : Ta có : n min = 12,5 vòng/phút n max = 2000 vòng/phút Z = 23 Tính công bội ϕ theo công thức ϕ = 1 min max −z n n ⇒ ϕ = 1 5,12 2000 −Z = 1,26 Ta có các tỉ sổ truyền như sau : - Từ trục I- II : i 1 = 39 51 ≈ 1,30 = ϕ x1 ⇒ x 1 ≈ 1,13 i 2 = 34 56 ≈ 1,65 = ϕ x2 ⇒ x 2 ≈ 2,17 - Từ trục II – III : i 3 = 55 21 ≈ 0,38 = ϕ x3 ⇒ x 3 ≈ - 4,19 i 4 = 47 29 ≈ 0,62 = ϕ x4 ⇒ x 4 ≈ - 2,07 i 5 = 38 38 ≈ 1 = ϕ x5 ⇒ x 5 ≈ 0 - Từ trục III – IV : i 6 = 88 22 ≈ 0,25 = ϕ x6 ⇒ x 6 ≈ - 6 i 7 = 45 45 ≈ 1 = ϕ x7 ⇒ x 7 ≈ 0 - Từ trục IV – V : i 8 = 88 22 ≈ 0,25 = ϕ x8 ⇒ x 8 ≈ - 6 i 9 = 45 45 ≈ 1 = ϕ x9 ⇒ x 9 ≈ 0 - Từ trục V – VI : i 10 = 54 27 ≈ 0,5 = ϕ x10 ⇒ x 10 ≈ - 3 - Từ trục III – VI : i 11 = 43 65 ≈ 1,51 = ϕ x11 ⇒ x 11 ≈ 1,78 - Số vòng quay của động cơ : n m = 1440 vòng / phút - Tỉ số truyền của bộ truyền đai : I đ = 250 145 = 0,5577 - Hiệu suất của bộ truyền đai : η = 0,985 ⇒ trị số vòng quay cuả trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục II : n II = n đcơ x i đ x η = 1440 x 250 145 x0,985 = 791 (vg/ph) - Xác định vị trí đặt n o trên đồ thị vòng quay : n o = n II = 791 ≈ 800 = n 19 Căn cứ vào ϕ và các giá trị x I đã tìm được ta có thể vẽ được đồ thị số vòng quay như sau b. Xác định độ xiên của các nhóm truyền : Theo công thức : i = ϕ x với ϕ= 1,26 Nhóm truyền thứ nhất có hai tỷ số truyền : i 1 = 39 51 =1,26 x1 ⇒ x 1 ≈ 1,13 i 2 = 34 56 =1,26 x2 ⇒ x 2 ≈ 2,17 ⇒Tia i 1 lệch sang phải 1 khoảng là : 1,33logϕ Tia i 2 lệch sang phải 1 khoảng là : 2,17logϕ Lượng mở giữa hai tia [ ] x : ϕ x = i 1 /i 2 = ϕ 1,13 /ϕ 2.17 = ϕ ,-1,04 = ϕ x ⇒ [ ] x = -1.04 Nhóm truyền thứ 2 (từ trục II tới trục III) có 3 tỷ số truyền i 3 = 55 21 i 4 = 47 29 i 5 = 38 38 Tương tự như cách làm nhóm truyền 1 ta có : x 3 ≈ - 4,19 ⇒ Tia i 3 lệch sang trái 1 khoảng là : 4,19logϕ x 4 ≈ - 2,07 ⇒ Tia i 4 lệch sang trái 1 khoảng là : 2,07logϕ x 5 = 0 ⇒ Tia i 5 thẳng đứng Lượng mở [ ] x = [ ] 2 ứng với nhóm truyền khuếch đại: Nhóm truyền thứ 3 (từ trục III tới trục IV) có 2 tỷ số truyền i 6 = 88 22 i 7 = 45 45 x 6 = - 6 ⇒ Tia i 6 lệch sang trái 6 khoảng logϕ x 7 =0 ⇒ Tia i 7 thẳng đứng Nhóm truyền thứ 4 (từ trục IV tới trục V) có 2 tỷ số truyền i 8 = 88 22 i 9 = 45 45 x 8 = -6 ⇒ Tia i 8 lệch sang trái 6 khoảng logϕ x 9 =0 ⇒ Tia i 9 thẳng đứng Nhóm truyền gián tiếp (từ trục V tới trục VI) có1 tỷ số truyền i 10 = 54 27 x 10 = - 3 ⇒ Tia i 10 lệch sang trái 3 khoảng logϕ Nhóm truyền trực tiếp (từ trục III tới trục VI) có1 tỷ số truyền i 11 = 43 65 x 11 = 1,78 ⇒ Tia i 11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,78logϕ c.Vẽ đồ thị vòng quay 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 d.Kết luận : Công thức động học cuả máy 1K62 PAKG chạy vòng 2x3x2x2x1= z 1 PAKG chạy tắt2x3x1= z 2 Số tốc độ đủ : z= z 1 + z 2 = 24+6 =30 Phương án thứ tự của z 1 2 [ ] 1 . 3 [ ] 2 2 [ ] 6 . 2 [ ] 12