Đồ án môn học cơ khí chế tạo máy

luận văn Đồ án môn học cơ khí chế tạo máy

PHẦN I

CHỌN PHÂN TÍCH MÁY

CHUẨN

I CHỌN MÁY CHUẨN CHỌN MÁY CHUẨN

Từ các số liệu đã cho ban đầu:

- Kích thước bàn máy 1250x320(mm)

- Số vòng quay giới hạn trục chính (v/ph) : 30

1500

- Lượng chạy dao giới hạn (mm/ph) 19,5  950

- Số cấp trục chính : 18

- Số cấp chạy dao :18

 Chọn may chuẩn là máy 6H82

II PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN

1 Đặc tính kỹ thuật máy

- Kích thước bàn máy 1250 x 320 (mm)

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy (mm) :

+ Dọc : 700+ Ngang : 2600+ Thẳng đứng : 370

- Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy 30 850(mm)

- Khoảng cách từ sóng trượt thân máy tới bàn máy220 480 (mm)

- Lực kéo lớn nhất của hộp chạy dao (kg):

+ Dọc : 1500+ Ngang : 1250+ Thẳng đứng : 500

- Số cấp tốc đọ trục chính: 18

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính : 30 1500(v/ph)

- Công suất động cơ trục chính : 7KW

- Công suất động cơ chạy dao : 1,7KW.

- Khối lượng máy 2700kg

- Kích thước phủ bì máy: 2100 x 1740 x1915(mm3)

- Góc quay lớn nhất của bàn máy : 150

- Số rãnh chử T :3

- Bề rộng rãnh chử T : 18 (mm)

- Khoảng cách giữa 2 rãnh chữ T : 70mm

- Dịch chuyển nhanh của bàn máy (mm/ph):

+ Dọc : 2800+ Ngang : 2300+ Thẳng đứng : 250

- Phạm vi chay dao nhanh : 7702800(mm/ph)

- Số bước tiến của bàn máy: 18 cấp:

+ Dọc : 19,5  950+ Ngang : 19,5  950+ Thẳng đứng : 8  890

2 Các xích truyền động của máy

a) Xích tốc độ.

Phương trình xích động:

) chính Trục ( V ( 71 19

82 ) IV ( 26 39 28 47 18 ) III ( 36 19 22 39 16 ) II ( 54 26 ) I (

* Nhận thấy: Trong chuổi số vòng quay có tỉ số giữa

2 số vòng quay bất kỳ kề nhau nk và nk+1 là một số khôngđổi và bằng 1,26

b) Lưới kết cấu.

PAKG 3 x 3 x 2

PATT (1)(3)(9)

c) Lưới đồ thị vòng quay.

Trên cơ sở lưới kết cấu và các tỉ số truyền đã biếttrong sơ đồ động ta vẽ được lưới vòng quay hộp tốc độmáy phay 6H82

+ Tia nghiêng phải : i > 1 ( tăng tốc)

+ Tia nghiêng trái : i < 1 ( giảm tốc)

+ Tia thẳng đứng : i = 1

3 Xích chạy dao

- Trong hộp chạy dao có cơ cấu phản hồi giảm sốtrục của hộp

- Trong hộp chạy dao có ly hợp ma sát để táchđường truyền công tác khi chạy dao nhanh

18 45 13

40 40

33

18 35 28

43

57 57 44

Mmở

Mđóng

33

18 35 28

Sn t

18

18 16

18 37 33

Sd t

18

18 16

18 37 33

x

x





f) Lưới đô thị vòng quay.

Trên cơ sở lưới kết cấu và các tỉ số truyền đã biếttrong sơ đồ động ta vẽ được lưới vòng quay hộp chạy daomáy phay 6H82

i8

i1 i2 i3

i4 i5 i6

i7

PHẦN II

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ỘNG HỌC TOÀN MÁY

I THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ

1 Công dụng và yêu cầu

Hộp tốc độ là một bộ phận quan trọng của máycắt kim loại dùng để thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Truyền động công suất từ động cơ điện đến trụcchính

- Đảm bảo phạm vi điều chỉnh cần thiết cho trụcchính hoặc trục cuối cùng của hộp tốc độ với công bội và số cấp vận tốc z yêu cầu

Hộp tốc độ có thể được chế tạo cùng một khốivới trục chính Trong trường này, hộp tốc được gọi làhộp trục chính Trong trường hộp tốc độ và hộp trụcchính được thiết kế thành hai bộ phận riêng biệt vàđược nối liền bằng một cơ cấu truyền động nào đó, thìhộp tốc độ được gọi là hộp giảm tốc Hộp giảm tốcthường được đặt dưới chân máy hoặc đưa ra ngoài máynhằm làm giảm rung động và biến dạng nhiệt cho hộptrục chính

Từ các thông số cơ bản Rn, , và z có thể thực hiệnđược nhiều phương về kết cấu của hộp tốc độ, vớicách bố trí số vòng quay, số trục, hệ thống bôi trơn,điều khiển, v, v, rất khác nhau Do đó ta phải chọnphương án thích hợp nhất để dựa vào yêu cầu sau đây:

- Các giá trị số vòng quay từ n1  nz và hệ số cấpsố vòng quay  phải phù hợp với trị số tiêu chuẩn

- Các chi tiết máy tham gia vào việc thực hiện truyềnđộng phải đủ độ bền, độ cứng vững và đảm bảo truyềnđộng chính xác, nhất là đối với trục chính

- Kết cấu của hộp tốc dộ phải đơn giản, xích truyềnđộng phải hợp lý để đạt hiệu suất truyền động cao Cơcấu phải dễ dàng tháo lắp và sữa chữa

- Điều khiển phải nhẹ nhàng và an toàn

Với những yêu cầu trên, ta tiến hành phân tích , lựachọn một phương án tốt nhất phù hợp với các chỉ tiêu kỹthuật, kinh tế trong điều kiện cho phép.

2 Tổng hợp truyền động chính

Các số liệu cho trước:

Số cấp tốc độ Zv = 18

Tốc độ vòng quay n = 30  1500 v/ph

Phạm vi diều chỉnh số vòng quay Rn 30

1500 n

n min

3 Thiết kế động học và xác định tỷ số truyền

Nhiệm vụ của hộp tốc độ là đảm bảo chuổi sốvòng quay n của trục chính với công bội  và phạm vi điềuchỉnh Rn đã cho Để đảm bảo yêu cầu trên, ta cần biết mốiquan hệ dộng học giữa các nhóm truyền động của trụcchính, giữa các tỷ số truyền trong từng nhóm truyềnđộng, cũng như sự phối hợp giữa chúng với nhau

Trong truyền động phân cấp, số vòng quay của trụcchính thường được thực hiện với sự thay đổi tỷ sốtruyền của các nhóm truyền động giữa hai trục và sựphối hợp giữa chúng với nhau Để xác định tỷ số truyềntrong các nhóm truyền động của hộp tốc độ, người tadùng hai phương pháp: phương pháp giải tích và phươngpháp độ thị Ở đây ta dùng phương pháp đồ thị

Để xác định tỷ số truyền bằng phương pháp đồ thịgiải, người ta dùng hai loại sơ đồ gọi là lưới kết cấu vàlưới đồ thị vòng quay

Lưới kết cấu của hộp tốc độ: là sơ đồ biểu diễn

công thức kết cấu và phương trình điều chỉnh Trên lướikết cấu mỗi đường nằm ngang biểu diễn số trục củahộp tốc độ, các điểm trên đường nằm ngang sẽ biểudiễn số cấp tốc độ của trục chính, các đoạn thẳng nốicác điểm tương ứng trên các trục biểu diển các tỷ sốtruyền giữa các trục đó Để biểu diễn chuổi n theo cấpsố nhân ta vẽ lưới kết cấu theo toạ độ logarit đối xứng

Đồ thi lưới vòng quay: chuyển từ lưới kết cấu biểu

diễn đối xứng sang biểu diễn các tỷ số truyền thật Taquy ước điểm trên của trục nằm ngang chỉ số vòng quaycụ thể Các đường thẳng (các tia) nối các điểm tươngứng giữa các trục biểu diễn trị số tỷ số truyền củatừng cặp bánh răng ( hay các cặp truyền động khác) , tianghiêng trái biểu thị i< 1, tia nghiêng phải biểu thị 1> 1, tiathẳng đứng biểu thị i= 1

g) Phương án không gian (PAKG).

Để đảm bảo việc thay đổi số vòng quay, hộp tốc độmáy công cụ có thể là hộp tốc độ vô cấp hay là hộptốc độ phân cấp Dựa vào chuổi số vòng quay như trênvà phạm vi sử dụng , ở đây ta thiết kế hộp tốc độ phâncấp dùng bánh răng di trượt

 Tính số nhóm truyền tối thiểu

min

o n

n log 6 , 1

x (n0: là số vòng quay trục vào của hộp)

Chọn n0: chọn n0 gần với nmax vì chọn như thế thìkích thước trục nhỏ và bánh răng đầu vào của hộp chịu

MX bé, cho nên kích thước hộp nhỏ gọn đở giảm nhiều tốcđộ động cơ điện

Chọn n0 = n15 = 750 (v/ph)

 x = 1,6

30

750 log = 2,4Trong đó: x là số nhóm truyền tối thiểu, chọn x = 3

 Chọn phương án không gian hợp lý

Với số cấp tốc độ Zv = 18, ta có các PAKG sau:

Zv = 18 = 3  3  2 = 3  2  3 = 2  3  3 Một số tiêu chuẩn để so sánh:

- Số trục ít nhất

- Số bánh răng chịu Mxmax trên trục ra ít nhất

- Chiều dài sơ bộ nhỏ nhất

- Kết cấu trục ra đơn giản

Dựa vào các tiêu chuẩn trên ta có các chỉ tiêu để sosánh:

Tính tổng số bánh răng của hộp theo công thức

Sz  

i ip.1

Với pi là số bánh răng di trượt trong một nhómTheo tính toán, có SZmin khi p1 = p1 = = pi = e, với e là cơsố nêpe (e= 2,6, ) Do ta nên chọn pI = 2,3,4

Với PAKG Zv = 16 =3  3  2 , ta có:

SZ = 2.(3 + 3 + 2) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 3  2  3 , ta có:

SZ = 2.(3 +2+ 3) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 4  2  2 , ta có:

SZ = 2.(2 + 3 + 3) = 16

Tính tổng số trục của PAKG theo công thức:

Str = (x + 1)Với x=3 ta có : Str= 4

Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:

L b f.b: là chiều rộng của bánh răng, b = (6  10).m =(0,15  0,3).A

m: moduyl của bánh răng

A: khoảng cách trục

f: khoảng hở để lắp miếng gạt Xác định theocác trị số kinh nghiệm

f = 8 12 mm, dùng để lắp các miếng gạt,

f = 2 3 mm, dùng để bảo vệ,

f = 4 6 mm, dùng để thoát dao xọc răng

f = 10  20 mm, Khoảng cách đến vách hộp

vì vậy tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng(trục chính)

Từ các chỉ tiêu trên, ta lập bảng so sánh PAKG:

Yếu tố so sánh Phương án

3  3  2 3  2  3 2  3  3Tổng số bánh

Như ta đã biết với một phương án bố trí không gianđã có, ta có nhiều phương thay đổi thứ tự khác nhau Vớisố nhóm truyền x = 3, và PAKG Zv = 3  3  2, ta sẽ có 3! =1.2.3 = 6 phương thay đổi thứ tư Với 6 PATT được thểhiện bằng 6 lưới kết cấu, và từ đó ta sẽ đánh giá đểchọn một lưới kết cấu thích hợp nhất.Để chọn đượclưới kết cấu thích hợp nhất ta dựa vào phương phápkiểm nghiệm giới hạn tỷ số truyền.

Ta đã biết phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền của mộtnhóm truyền động là:

i

x ) 1 p ( 1

p min

max i

i

i i

1

2 4

4 1

Trong đó xmax là lượng mở cực đại giữa hai tia ngoàicùng.

Ta lập bảng vẽ lưới kết cấu để so sánh PATT:

 Xây dựng lưới kết cấu

Từ PATT trên ta có công thức kết cấu là Zv = 3[1]3[3]

 2[9]

 Xây dựng lưới đô thị vòng quay

* Đối với nhóm Pa : i1: i2: i3 = 1:4:2

1 i

; 1 i 1

; 1 i i

4

1 1

8 6

4 Xác định số răng của các bánh răng

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biếtkhoảng cánh trục A

Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3

60 g f g

f 43

17 26 , 1

1 1

1

1 4

f 2

1 26 , 1

1 1

2

2 3

f 8

5 58 , 1

1 26 , 1

1 1

3

3 2

076 , 0 780 17

) 43 17 ( 17 f

k

) g f ( Z E

1

1 1 min c

) 43 17 ( 17 k

f

) g f ( Z E

1

1 1 min c

17 60 f

g

f K E Z

1 1

43 60 f

g

g K E Z

1 1

20 2 1

1 60 f

g

f K E Z

2 2

60 2 f g

f K E Z

1 1

5

60.5

.

3 3

f K E Z

36,92 8

5

60.8

.

3 3

f K E Z

Chọn Z3 = 23, Chọn Z3’ = 37

Nhóm truyền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6

52 , 2

1 26 , 1

1 1





26 , 1

1 1





59 , 1

i 2

6    Để hộp giạm tốc nhỏ gọn ta chọn bánh răng Z`1’dùng chung tức là Z`1’=Z6 = 43 răng

1Z

Z4 ' 4





39

3126,1

1Z

Z5 ' 5





Nhóm truyền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8

Trong nhóm truyền động này, có i7 là tỷ số truyềnnghiêng trái có độ nghiêng lớn nhất, nên bánh răng có sốrăng nhỏ nhất là bánh chủ động Do đó ta dùng công thức

Eminc để xác định Emin

5 4 1 g f g

f 4

1 1

7

7 6

7       



3 2 1 g f g

f 2

8

8 3

8         

6 5 5 1

) 4 1 ( 17 k

f

) g f ( Z E

7

7 7 min c

Ta có BSCNN là: K= 3.5 = 15 ; Z = K.E =15.6 = 90.Tính số răng của bánh chủ động và bị động tươngứng:

18 5

1 90 g f

f EK Z

7 7

4 90 g f

f EK Z

' 7 ' 7

' 7



30 3

1 90 g f

f EK Z

8 8

2 90 g

f

f EK Z

' 8 ' 8

' 8



*Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

Ta tính sai số tỷ số truyền từ ilt và itt bằng công thức:

i % [ ]

i

i i

i lt

tt lt

2

'

Z

Z 3

3

'

Z

Z 4

4

'

Z

Z 5

5

'

Z

Z 6

6

'

x

xZ

Z

'

Z

Z 8 8

1

52 , 2

1

26 , 1

1

59 , 1

1

5 , 2

1

26 , 1

1

59 , 1

4

1

2

5 Kiểm tra sai số vòng quay

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại số vòng quaythực tế của hộp tốc độ ntt (n1  n18) trên cơ sở tỷ sốtruyền của các số răng đã xác định

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:

Chọn ndc = 1440 (v/p)  i0 =750/1440  24/46

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.n.i

20 43

17 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 40

20 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 37

23 46

24 1440

'

7 5

5 ' 1

1 0 7 5 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 43

17 46

24 1440

2 0 7 5 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 40

20 46

24 1440

3 0 7 5 3 0 6

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 37

23 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 43

17 46

24 1440

' '

Z Z

Z Z

Z n i.

43 40

20 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 37

23 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 43

17 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 40

20 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 37

23 46

24 1440

' '

8 5

5 1

1 0 8 5 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 43

17 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 40

20 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 37

23 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 43

17 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

47 40

20 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

47 37

23 46

24 1440

Sai số vòng quay được tính theo công thức:

] [

% 100

n

n n n

tc

tt tc

Từ số vòng quay tính toán và số vòng quay tiêuchuẩn, ta lập bảng so sánh để tính sai số vòng quay vàbiểu diễn đồ thị sai số vòng quay :

6 Sơ đồ động hộp tốc độ

n(logn)

II THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO

1 Đặc điểm và yêu cầu

i) Đặc điểm.

Hộp chạy dao dùng để thực hiện chuyển độngchạy dao, đảm quá trình cắt được tiến hành liên tục Vậntốc chạy dao thường chậm hơn rất nhiều so với chuyểnđộng chính Vì thế, công truyền của hộp chạy dao khôngđáng kể, thường chỉ bằng 510 % công suất của chuyểnđộng chính

14 5 1

8 2

min s

max s

Phải đảm bảo đủ công suất để thắng lực cắt dọctrục Px, truyền động êm .Trường hợp cần thiết ngoàichuyển động chạy dao chậm, cần có xích chạy dao nhanhđể giảm bớt thời gian phụ sau mỗi chu kỳ làm việc

2 Tổng hợp chuyển động chạy dao

Hộp chạy dao của máy công cụ có nhiều dạng khácnhau, và sự khác biệt của hộp chạy dao cũng là nhân tốđầu tiên dẫn đến sự khác nhau về kết cấu Kết cấucủa hộp chạy dao khác nhau do nhiều yếu tố, trước tiênlà phụ thuộc vào số cấp chạy dao, phụ thuộc vào cấutạo lượng chạy dao, phụ thuộc vào hướng chạy daohoặc vào tính chất chuyển động hộp chạy dao

Kết cấu hộp chạy dao còn phụ thuộc vào độ chínhxác yêu cầu, phụ thuộc vào mối liên hệ với chuyển độngchính Từ các số liệu ban đầu theo yêu cầu thiết kế sauđây, ta tiến hành chọn kết cấu phù hợp nhất:

Số cấp chạy dao: Zs = 18

Sd = Sng = 23,5  1180 (mm/ph)

tx = 6 mm

Theo trên ta sẽ chọn loại hộp chạy dao thường dùng

cơ cấu bánh răng di trượt Loại này đảm bảo được lượng

di động của dao trong quá trình cắt Lượng di động không

đòi hỏi chính xác cao, và nó thường được dùng khi dãy sốlượng dao là cấp số nhân Theo yêu cầu thì loại hộpchạy dao này thường dùng với một số ly hợp vấu, ly hợp

ma sát để thực hiện chuỗi lượng chạy dao theo cấp sốnhân

3 Thiết kế động học và xác định tỷ số truyền

 Phương án không gian (PAKG).

Để quá trình tính toán giống như khi thiết kế hộptốc độ, các lượng chạy dao s1 s2 , s3 , sn cần chuyểnthành số vòng quay trục cuối hộp

s x

min d s

min s min

i.

t

s i

n

Với is chọn theo máy chuẩn:

439 , 0 18

18 16

18 37

33 33

18 35

28 40

40

 nmim = 8 , 95

439 , 0 6

5 , 23

cơ cấu phức tạp nhiều trục cần không gian tương đốinhiều để lắp ghép các chi tiết nên ta chọn PATT là (II),(I),(III) Trong hộp này ta dùng cơ cấu phản hồi và đặt cácbánh răng lồng không trên trục (II),(III) để giảm số trục vàcồng kềnh của hộp.

; 1 i

1 i

3 7

1 i i

1 i

 Lưới đồ thị vòng quay

4 Xác định số răng của các bánh răng

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biếtkhoảng cánh trục

Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3

3 2

1 26 , 1

1 1

1 1 1

1 3

3

1      f g 

g

f i



2 1

1

2 2 2

2

2    f g 

g

f i

3 1

2 26 ,

3

3 3

) 2 1 ( 17

) (

1

1 1 min

f k

g f Z

54 1

.

1 1

f K E Z

36 '

1 

 Z

20 2 1

1 60 f

g

f K E Z

2 2

2 

36 3

54 2

.

3 3

f K E Z

18 '

3 

Nhóm truyền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6

Có 1 bánh răng dùng chung đó là Z3 '  18=Z4 kết hợp với tỉsố truyền đã biết :

40 24

, 2

1 1

' 4 5

, 3 ' 4

Z6 = 24 ; Z6’ =34

Nhóm truyền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8

Với khoảng cách trục đã biết

 2 , 24 ; 58 13 ; 45

24 , 2

1 1

' 7 7

' 7 7 ' 7 7 5

, 3 '

 Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

Ta tính sai số tỷ số truyền từ ilt và itt bằng công thức:

i 100 % [ i]

lt

tt lt i

i i







[i] =  10 ( -1).% =  10 (1,26 -1).% =  2,6%

2

'

Z

Z 3

3

'

Z

Z 4

4

'

Z

Z 5

5

'

Z

Z 6

1

78 , 1

1

41 , 1

1

24 , 2

1

56 , 3 1

1

76 , 1

1

42 , 1

1

22 , 2

1

46 , 3 1

i 0 0 0 -0,9 -1,1 0,7 -0,9 2,9

 Kiểm tra sai số lượng chạy dao

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại lượng chạydao thực tế của hộp chạy dao trên cơ sở tỷ số truyềncủa các số răng đã xác định

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:

Ta có : nomin =

8 7 4 1

min i.

i i.

nomax =

6 3

max i i

n

=nmax : 321 , 79

26 , 1

6 , 443 1

.

5 , 1 5

, 1

Chọn ndc = 1440 (v/p)  i0 =321,78/1440  .6524

44 26

 Vòng quay thực tế của hộp chạy dao (v/p):

n1 =1440 .2465

44

26

.3618 40

18

40

18 45 13

= 9,1

n2 =1440 .2465

44

26

.3618 37

21

40

18 45

24

40

18 45

36

40

18

40

18 45

36

34

24

40

18 45

18 40

18 37

18 34

27 40

27 37

27 34

36 40

36 37

36 34

24

= 443,6Sai số lượng chạy được tính theo công thức:

] [

% 100

n

n n n

lc

tt lt

Từ lượng chạy dao tính toán và lượng chạy dao tiêuchuẩn, ta lập bảng so sánh để tính sai số và biểu diễnđồ thị sai số lượng chạy dao :

Sơ đồ động hộp tốc độ :

n(logn)

PHẦN III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

CHI TIẾT MÁY

I CHỌN CHẾ ĐỘ TẢI - XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT

ĐỘNG CƠ ĐIỆN - LẬP BẢNG TÍNH

1 Chọn chế độ tải

Xác định chế độ làm việc giới hạn:

Chế độ làm việc của máy bao gồm: Chế độ cắtgọt, bôi trơn, làm lạnh, an toàn Trong phần này ta xácđịnh chế độ cắt gọt của máy để tính toán động lựchọc

Ta xác định chế độ làm việc giới hạn của máy làm cơ sởtính toán theo chế độ cắt thử máy 6H82 của nhà máychế tạo máy công cụ số 1 Hà Nội

Dao thép gió có D = 110mm, z = 8

Phôi : Thép 45 có HB = 195

2 Công suất động cơ hộp tốc độ

Xác định công suất động cơ điện cần phải đạt mứcchính xác nhất định Hiện nay việc tính toán chính xácđộng cơ điện là một vấn đề khó khăn vì khó xác địnhđược điều kiện làm việc và hiệu suất máy, điều kiệnchế tạo công suất động cơ Hiện nay có hai cách thườngdùng để xác định động cơ điện:

- Xác định công suất động cơ điện theo hiệu suấttổng

- Tính chính xác sau khi đã chế tạo xong máy, bằngthực nghiệm có thể xác định được công suất động cơ,các số vòng quay và chế độ cắt gọt khác nhau, rồi thựcphương pháp so sánh

a) Xác định công suất động cơ truyền dẫn chính.

Lực tác dụng khi gia công được xác định:

k y

t D

t S Z B C

PZ = (0,5  0,6) P0

PS = (1  1,2) P0

Pa =  0,2 P0

Px = 0,3 P0.tg3.Với máy phay có P0 =0  Pmax

 : là góc nghiêng răng của dao,

Z : số răng SZ (mm/răng),

D : đường kính dao phay B : chiều rộng phay

B = 50 (mm) , v = 235 (m/ph) , n = 750 (v/p) , t = 3(mm)

Dao phay P18 có D = 100 (mm) , Z = 4, chi tiết gang HRB

Ta có công suất cắt :

1 5 81 , 9 102 60

235 1300 81

9 102 60

1 , 5

N

Chọn động cơ có N = 7 KW tốc độ n = 1440 (v/ph)

b) Lập bảng tính động học hộp tốc độ.

Số vòng quay được tính từ nđc = 1440 (v/ph)

Tốc độ vòng quay tính toán 4

min

max min

n n

Công suất tiêu hao trên trục:

Ntr = Nđc i.Với :

Nđc = 7(KW) i là hiệu suất từ động cơ đến trục đangxét

ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn

br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánhrăng

lh = 1 : hiệu suất của ly hợp

Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức:

Mx = 9,55.106

t

tr n

N (mm)

Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi:

3 t

tr sb

n

N C

1440

75 , 6 10 55 , 9

2 , 2 1440

75 , 6

5 , 6 10 55 ,

5 , 6

17

min n II 

467 37

23

max n II 

333 297

467

26 , 6 10 55 ,

26 , 6

20

min min n III 

744 27

43

max max n III 

188 119

744

01 , 6 10 55 ,

01 , 6

1448 7 ,

700739 5

, 78

76 , 5 10 55 ,

76 , 5

dsb(cm) (mm)dchọn

3 Công suất động cơ hộp chạy dao.

Ta có hai phương pháp để tính công suất động cơ hộpchạy dao:

- Tính theo tỷ lệ với công suất động cơ chính ( sửdụng đối với các máy dùng chung động cơ)

Nđcs = K.Nđcv

- Tính theo lực chạy dao Q

81910

612 4 ,

v.QN

cd

s đcs



 (KW) (II,24 /IV - 94)Trong đó :

Q : lực kéo (N) xác định theo công thức :

Q =k.Px + f’.( Pz +2Py +G ) (II,15 /IV 92)

-k : hệ số tăng lực ma sát do Px tạo ra, chọn

Từ đây ta có công suất động cơ chạy dao:

81910

612 4 ,

v.QN

cd

s đcs



81 , 9 15 , 0 10 612

118 40404

Chọn động cơ có N = 1,7 KW tốc độ n = 1440 (v/ph)

d) Lập bảng tính động học hộp chạy dao.

Số vòng quay được tính từ nđc = 1440 (v/ph)

Tốc độ vòng quay tính toán 4

min

max min t

n

n n

Công suất tiêu hao trên trục:

Ntr = Nđc i.Với i là hiệu suất từ động cơ đến trục đangxét

ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn

br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánh răng

lh = 1 : hiệu suất của ly hợp

Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức:

Mx = 9,55.106

t

tr n

N (mm)

Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi:

3 t

tr sb

n

N C

1440

1440

nt  4  (v/ph),

Ntr = Nâc.lh.ä = 1,65 (KW),

10943 1440

1,65 10 55 ,

65 , 1

54 , 1 10 55 ,

54 , 1

24

44 , 1 10 55 ,

44 , 1

18 314

628 16

36 314

220 157

628

58602 220

35 , 1 10 55 ,

35 , 1

18 157

444 34

24 628

112 71

444

19 , 1 10 55 ,

19 , 1

II TÍNH TOÁN MỘT SỐ BỘ TRUYỀN ĐỘNG

1 Tính toán ly hợp chốt an toàn dẫn động từ động cơ chính đến trục I của hộp tốc độ

a) Định nghĩa và hoạt động của ly hợp.

Ly hơp hợp an toàn dùng để ngăn ngừa quá tải, bảovệ không cho máy hoặc cơ cấu làm việc với tải trọng quámức cho phép

Trong quá trình tính toán ly hợp, để cho máy khỏidừng một cách ngẫu nhiên, ta thường lấy mô men tính:

Mt = (1,15  1,25) Mmax.

Mmax là mô men xoắn giới hạn

Hoạt động : mô men xoắn truyền từ nữa ly hợp nàysang nữa ly hợp kia (hoặc ngược lại) Khi quá tải chốt bịcắt đứt, hai nữa ly hợp không được nối với nhau nữa.Phía ngoài chốt là các bạc làm bằng thép tôi có độ rắncao để che chở cholỗ ly hợp khỏi bị chốt tỳ dập Khi thiếtkế, số chốt thường lấy từ 1  2 chốt

b) Tính toán thiết kế ly hợp chốt an toàn.

 Chọn vật liệu làm chốt:

Vật liệu chốt là thép 45 tôi, có giới hạn bền cắt c =

, , (

1440

7 10 55 , 9 2 ,

1

55708 2

2 0







D Z

M

(N)

 Định kích thước chủ yếu của ly hợp.

Với công suất động cơ 7 KW, tốc độ vòng quay trong 1phút là 1440 (v/ph), đường kính trục tại chổ lắp ly hợp là