máy tiện ren vít vạn năng

tài liệu tham khảo máy tiện ren vít vạn năng

Tổng hợp cấu trúc động học máy

I Phạm vi sử dụng của máy

Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ đợc dùng phổ biến nhất trongcác nhà máy cơ khí, các phân xởng cơ khí sửa chữa của các xí nghiệp Nódùng để gia công các bề mặt tròn xoay (trong và ngoài), mặt côn (trong vàngoài) phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thích hợp cho việcsửa chữa, chế tạo chi tiết thay thế

Ngày nay máy tiện ren vít vạn năng không ngừng đợc cải tiến để phù hợpvới tiến bộ của khoa học kỹ thuật Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay

đơn giản trên máy tiện ren vít vạn năng còn có thể gia công đợc các bề mặt

định hình phức tạp, gia công các lỗ nh khoan, khoét, doa, ta rô đạt độ chínhxác cao u điểm nổi bật là có thể khoan sâu đợc các lỗ, tiện côn chi tiết cógóc côn nhỏ nếu dùng đồ gá đặc biệt có thể tiện đợc mặt êlíp, đa giác, phay…

II Tính năng công nghệ :

Máy tiện ren vít vạn năng là loại máy tiện đợc các loại ren đó là ren quốc

tế, ren mô đun, ren anh, ren fitch ngoài ra nó còn thực hiện các nguyên côngkhác nhau trên các chi tiết khác nhau nó là loại máy đợc dùng trong sản xuất

+ Chuyền động quay tròn của trục chính mang phôi Q1

+ Chuyển động tịnh tiến chạy dọc T1 ( Đờng chuẩn)

tròn của trục chính Q1 và chuyển động tịnh tiến dọc phôi T1

2 Phơng pháp tạo hình mặt phẳng (Mặt đầu)

Để máy tạo hình mặt đầu thì máy phải có các chuyển động sau

3 Phơng pháp tạo hình mặt ren

Ta thấy một bề mặt có thể tạo thành bằng cách tạo ra đờng sinh và thựchiện trợt đờng sinh theo đờng chuẩn để tạo thành một bề mặt nào đó Khôngchỉ cần biết hình dạng của đờng sinh mà còn cần phải biết vị trí tơng đối vàtuyệt đối của chúng

+ Đờng chuẩn là đờng ren vít đợc tạo thành bởi phơng pháp vết(Phơng pháp quĩ tích)

+ Đờng sinh là Profin ren đợc tạo thành bởi phơng pháp chép hình Đểtạo ra bề mặt ren thì hai chuyển động thành phần Q1 và T1 phải có mối quan

is

iv

hệ chặt chẽ đảm bảo khi trục chính mang phôi quay một vòng thì bàn xe daodịch chuyển đợc một lợng bằng bớc ren (S) hay ren xoắn S*(với ren nhiều

đầu mối) Φ = (Q1; T1)

IV Các chuyển động trên máy :

1, Chuyển động tạo hình ký hiệu φ

Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo ta đờng sinh côngnghệ và dịch chuyển nó theo đờng chuẩn

Về mặt lý thuyết số lợng thành phần chuyển động tạo hình một bề mặt cơbản tối đa là 6 (3 chuyển động tạo nên đờng sinh, 3 chuyển động tạo nên đ-ờng chuẩn)

Song thực tế do trùng lặp hoặc do phơng pháp tạo hình ít khi lớn hơn 3.Tính số lợng phần chuyển động tạo hình theo công thức:

Nφ =Nφs + Nφc - 1 ữ 2 Nφt

Trong đó: Nφs - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng sinh

Nφc - số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng chuẩn

is

iv

2, Chuyển động cắt gọt

Chuyển động cắt gọt là chuyển động cần thiết để thực hiện (chuyển độngchính n) và tiếp tục chuyển động chạy dao S để thực hiện quá trình bóc phôi.Thông thờng chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, việc trùng nàylàm cho cầu dao máy đơn giản song lại làm hạn chế năng suất cắt gọt

Ví dụ: Khi tiện ren đờng sinh tam giác đợc tạo thành bằng cách chép hìnhlỡi dao tiện, đờng chuẩn xoắn vít đợc hình thành bằng chuyển động

với V là chuyển động cắt chính và S là chuyển động chạy dao

Đối với ren bớc lớn ta phải hạ thấp tốc độ nghĩa là hạ thấp tốc độ cắt Vbởi vì N và T là chuyển động ràng buộc nhau theo đờng xoắn vít Để nângcao năng suất của ren bớc lớn đợc gia công bằng máy phay, lúc đó chuyển

động cắt C(Nd) độc lập với chuyển động tạo hình Φc(Nct,T), lúc này chuyển

động tạo hình chỉ trùng với chuyển động chạy dao mà thôi Φc(Nct,T) = Ψ

3, Chuyển động phân độ Fa

Chuyển động phân độ là chuyển động cần thiết để dịch chuyển tơng đốidao và phôi sang vị trí mới khi trên chi tiết có nhiều bề mặt cơ bản giốngnhau Trong máy ta thiết kế thì chuyển động phân độ để tiện ren chiều dàynối dịch bàn dao, hoặc quay trục chính đi một góc

4, Chuyển động định vị Đ

Chuyển động định vị là chuyển động nhằm không chế kích thớc bề mặt,

nó có nhiệm vụ xác định hớng và tạo độ phôi và dao với nhau, tức là xác

định ra độ tơng đối của đờng sinh và đờng chuẩn với nhau trong các trục tạo

độ của máy.Chuyển động định vị có thể là chuyển động ăn dao nếu trong lúcthực hiện có tiến hành cắt gọt và có thể là chuyển không có quá trình cắt gọt

5, Chuyển động điều khiển

Chuyển động này nhằm đảm bảo máy hoạt động theo một tiến trình côngnghệ, xác định chuyển động này của máy là điều kiện cần thiết để trở thành

tự động hay bán tự động

6, Chuyển động phụ

Là chuyển động thực hiện chuyển dịch dao hay phôi với tốc độ lớn khôngtham gia cắt gọt Các chuyển động này cần thiết khi kết thúc một lợt gia công

để chuyển sang lợt gia công khác

Trong máy bao gồm các chuyển động: chạy dao nhanh, đóng mở dungdịch trơn nguội, làm mát, đóng mở các cơ cấu dẫn động đảo chiều

V Tổng hợp cấu trúc động học của máy

Cấu trúc động học của máy nó phản ánh tất cả các xích truyền dẫn để thựchiện chuyển động của máy nó bao gồm các nhóm động học nh nhóm tốc độ,nhóm chạy dao đợc liên kết động học với nhau tạo thành cấu trúc động họctoàn máy Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc động học toàn máy ta cần phảinắm vững các nguyên tắc nối động và nguyên tắc bố trí khâu điều chỉnh

tiện ren, mặt trụ, tiện phẳng mặt đầu, tiện cắt đứt… Khi thực hiện tiện trơn

nhận Khi cắt ren sử dụng vít me đai ốc dọc Theo yêu cầu của máy phải giacông đợc các loại phôi có kích thớc khác nhau nằm trong phạm vi cho phép

và thoả mãn tính công nghệ để cho chế độ cắt hợp lý nên trục chính phải cónhiều tốc độ khác nhau để thực hiện điều đó ta phải thiết kế hộp tốc độ và cơcấu điều chỉnh hộp tốc độ cho trục chính Đồng thời khi cắt ren, tiện trơn,chạy nhanh… cũng cần có tốc độ khác nhau khi gia công các chi tiết khácnhau nên cần phải có bộ phận thay đổi tốc độ của trục vít me và trục trơnrộng khi cắt ren tuỳ theo yêu cầu và chất lợng của ren vít mà ta thay đổi tốc

độ vít me cho phù hợp Khi tiện trơn ta thay đổi tốc độ của trục trơn cho phùhợp với chế độ cắt

VI Phơng trình điều chỉnh động học

ở đây ta chỉ xác định công thức điều chỉnh máy và tỷ số truyền các khâu

điều chỉnh Ta lần lợt làm các việc sau

+ Chọn xích tính toán là xích động học qui ớc nhằm mục đích xác định

tỷ số truyền các khâu điều chỉnh

+ Xác định xích chuyển vị tơng đối của các khâu nếu nó là chuyển vịcủa dao và phôi (Trục chính)

2 1 M1

iv2 3

iv1 4

Q1

iv

is

- Trên máy ren vít vạn năng có thể thể gia công đợc các bề mặt tròn xoayngoài, tròn xoay trong, mặt côn, mặt đầu các bề mặt ren tiêu chuẩn, ren phảihoặc ren trái Nếu có thêm các đồ gá thích hợp để mở rộng khả năng gia côngcủa máy.

- Các nguyên công thực hiện đợc trên máy: Tiện trơn, tiện ren, khoan,khoét, doa, tarô…

- Các loại phôi đợc gá trên máy:

Phôi gá bằng mâm cặp, mũi chống tâm, phôi gá luồn qua trục chính.Ngoài ra trên máy còn gá các chi tiết có hình dạng phức tạp khác

- Công nghệ điển hình

Công nghệ điều chỉnh nguyên công đặc trng mang phôi của máy là tiệnmặt trụ ngoài Do đó đặc trng tính toán của máy là dùng cho các trờng hợpsau:

+ Vật liệu gia công trên máy là thép hợp kim có σb = 750 N/mm2

+ Vật liệu dụng cụ cắt là thép hợp kim dụng cụ, thép gió, thép hợp kimcứng

II Đặc trng kích thớc của máy

- Chiều cao tâm máy H = 200(mm)

- Đờng kính gia công đợc trên máy lớn nhất là 2H = Dmax

- Đờng kính lớn nhất của phôi gia công trên bàn dao là đờng kính gia cônghiệu quả nhất dùng để tính toán các đặc trng kỹ thuật của máy

D1 max = (1,1 ữ 1,5)H ⇒ D1 max = 1,3 x 200 = 260 mm

- Đờng kính bé nhất của phôi

D1 min =

d R

1

D1 max [1] Trang 43

Rd là phạm vi thay đổi đờng kính của phôi R = 10

điều chỉnh của máy phức tạp Do đó ta chọn tốc độ cắt tới hạn tốt nhất là căn

cứ vào tài liệu thống kê sử dụng tốc độ cắt trên máy tiện

- Với máy có Z = 22; ϕ = 1,26; nmin = 12,5v/p

⇒ nz = nmax = n1.ϕz - 1 = 12,5 1,2621 = 1602 Ta lấy nmax = 1600 (v/ph)

1 22

1 φ lg lg

V

max min

D π

nmm max

18,205 m/pTheo công thức nz = n1.ϕz - 1 ta tính đợc chuỗi số vòng quay của máy với

ϕ = 1,26

Theo bảng 3 - [1] chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn ta có chuỗi số vòng quaysau

1 ( ữ tmax = 410,46 = 0,46(mm)

IV Đặc trng động lực học của máy

Đặc trng động lực học của máy đợc xác định theo chế độ cắt tính toán cótải trọng và công suất lớn nhất

1 Chế độ cắt tính toán

- Chiều sâu cắt tính toán: tmax = 4,46 (mm)

- Lợng chạy dao tính toán Smax = t max

750

1Tra bảng 4 - 61 [2] ta có

Ktr = 1,1; Kp = 0,15 ; Kd = 1; Kt = 1; Kmt = 1,05; Kϕ= 1; Kϕ1 = 0,87; Kr =1;

Km = 1

⇒ Kv = 0,85 1 1,1 0,15 1 1 1,05 1 0,87 1 1 = 1,98

Để đặc trng cho chế độ cắt nặng nhọc khó khăn hơn Chế độ cắt hợp lýtrên ta lấy Cv = 50,2

48 , 1 4 , 4

2 , 50

66 , 0 25

p t S C

y x

p t S C

Px = x x x

y x

p t S C

Tra bảng 9 - [3] 201 ta có

Pz: C = 2000; x = 1; y = 0,75

Py: C = 1250; x = 0,9; ; y = 0,75

Px: C = 650; x = 1,2; y = 0,65Với t = 4,46(mm) ; S = 1,48 (mm/v)

26 11969 10

60

V P

3 3

18 , 5 2 , 1

=Vậy sơ bộ ta chọn động cơ không đồng bộ ba pha có

N = 10 KW

n = 1460 v/p Bảng P1 - 2

Tham khảo các máy cùng loại ta thấy có nhiều kiểu truyền dẫn khác nhaunhng mỗi kiểu truyền dẫn có phạm vi sử dụng khác nhau Việc chọn kiểutruyền dẫn có ý nghĩa lớn đến chất lợng bề mặt gia công, giá thành của máy,kết cấu không gian của máy.

Theo lời khuyên việc này dựa vào phạm vi điều chỉnh, trị số trợt, côngsuất truyền dẫn, mức độ thuận tiện điều khiển, khả năng thay đổi tốc độ…

Phơng án 1: Hộp tốc độ và hộp trục chính chung nhau một vỏ

Phơng án 2: Hộp tốc độ vào trục chính tách riêng

Trong 2 phơng án trên thì phơng án 1 thờng áp dụng với các máy cỡ vừa

và cỡ trung Vì máy của ta thiết kế thuộc loại cỡ vừa nhng lại không yêu cầu

độ chính xác cao Nên ta chọn phơng án 1 nó có những u nhợc điểm sau+ Ưu điểm: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ vì dùng chung một vỏ hộpnên dễ tập trung các cơ cấu điều khiển tạo điều kiện thuận lợi khi thực hiệncác thao tác đối vơi công nhân

+ Nhợc điểm:

- Truyền rung động từ hộp tốc độ sang trục chính

- Truyền nhiệt từ hộp tốc độ sang trục chính

- Khó tổ chức bôi trơn hộp tốc độ

3 Lựa chọn bộ truyền cuối cùng

Bộ truyền dẫn cuối cùng có ảnh hởng lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và

độ điều hoà chuyển động, độ bóng bề mặt gia công Trục chính của máy

quay với tốc độ 1600 vòng/ph Nên ta có thể chọn bộ truyền cuối cùng là bộtruyền bánh răng Để cho trục chính quay êm không va đập và rung độngnhiều thì tốc độ vòng quay của bánh răng không quá bé và nên bố trí tỉ sốtruyền cho bộ truyền này không nhiều thờng đờng kính bánh răng lắp trêntrục chính không quá bé so với đờng kính phôi lớn nhất Gọi [V] là tốc độvòng quay cho phép của bánh răng thì đờng kính bánh răng lớn nhất là

66 , 26 14 , 3

9000 n

π

- Đờng truyền tốc độ thấp

- Đờng truyền tốc độ cao

Để thoả mãn điều kiện trên ta sử dụng ba bánh răng dẫn động để điềuchỉnh 2 đờng truyền trên

1600 n

n

min max = =

[Ri] = [i[i ]]

min max

Vì chọn bộ truyền nh đã nói ở trên cho kích thớc của trục và khối lợng của

bộ truyền là bé thì

[imin] =

4 1 [imax] = 2

[Ri] =

4 1

2

= 8

26 , 1

8 φ

R R

2 2 i

*

Vậy Rn > R* do đó ta phải dùng cấu trúc nhân phức tạp để tách đờngtruyền tốc độ cao với đờng truyền tốc độ thấp

* Ưu điểm của cấu trúc nhân phức tạp

- Cho phép mở rộng phạm vi điều chỉnh, thoả mãn yêu cầu phạm vi điều

công suất mất mát, giảm tải trọng và kích thớc bộ truyền, tiết kiệm nguyênvật liệu

- Làm giảm tổn thất do ma sát và nâng cao hiệu suất máy

2.Chọn phơng án kết cấu :

Số cấp tốc độ của máy Z = 22 nh đã phân tích ở trên ta dùng cấu trúc nhânphức tạp

k m 1

m: Số nhóm truyền của hộp tốc độ với z = 22 = 2 x 11

11 Là số nguyên tố nên khi bộ này bộ truyền gồm ba trục và trục cuối phải

có 11 bánh răng, điều này hoàn toàn không chấp nhận đợc Vậy ta phải khửtính nguyên tố của 11 đi, muốn vậy ta tăng zn lên ⇒ Zn = 24 = 3 x 2 x 2 x 2( Thoả mãn)

Khi này ta đã tăng zn lên 2 cấp tốc độ so với yêu cầu sau khi đọc và phântích các phơng án kết cấu của zn = 24 ta thấy phơng án

z = 3 x 2 x2 x 2 là hợp lý nhất trong tổng số:

! 3

! 4 1

Z = Z0(a + Z i′)

lg1,26

2lg8 24

lg1,26 2lg[Ri] = − =

26 , 1

8 lg 2 24

24 1

φ lg

] Ri lg[

2 Z

Vậy Z0 = 6; Z ′ i = 2

⇒ Z phải có dạng 6(a +2) ⇒ a = 2 ⇒ Zn = 2 x 3 (2 + 2)

Tham khảo máy chuẩn ở bộ truyền tốc độ thấp bố trí thêm 2 nhóm truyềnmỗi nhóm có duy nhất 1 bộ truyền để giảm tốc độ Sở dĩ nh vậy là để cho kếtcấu không gian của máy hợp lý và dùng để khi cắt ren khuyết đại Ngời ta lợidụng sự khác nhau giữa xích tốc độ thấp và xích tốc độ cao để tạo ra nhómkhuyết đại (ikđ)

⇒ Zn = 2 x 3 x( 2 + 2 1 1)

- Với đờng truyền tốc độ cao Z1 = 2 x 3 x 2

- Với đờng truyền tốc độ thấp Z2 = 2 x 3 x 2 x 1 x 1

III- Chọn phơng án động học của máy

Phơng án động học là phơng án về trật tự thay đổi các bộ truyền trong cácnhóm để nhận đợc dãy tốc độ đã cho với mỗi phơng án kết cấu đã chọn sẽ cómột phơng án động học vì thế cần chọn ra đợc phơng án động học tối u nhất.Với máy đợc thiết kế ta chọn phơng án động học nh sau:

Z1 = 2 x 3 x 2 Có m! = 3 ! = 6 phơng án thứ tự

Z2 = 2 x 3 x 2 x 1 x 1 Có m! = 3 ! = 6 phơng án thứ tự

* Phơng án thứ tự hợp lý nhất là phơng án mà xa < xb < xc < … < xm Và ϕ

xi(p - 1)[8 với xi = xa;xb; xc …xm

p là số bộ truyền trong mỗi nhóm

- Với đờng truyền có tốc độ cao

Z1 = 2 x 3 x 2

Trật tự động học hợp lý là Zn =2I1 x 3II2 x III26

Kiểm tra lại lợng mở của nhóm truyền để đảm bảo 1/4 [ i [ 2

+ Nhóm 1: ϕx(p - 1) = 1,26 1(2 - 1) = 1,26 < 8

Vì ta tăng Zn lên 2 cấp tốc độ để khử tính nguyên tố của 11 Nếu ta vẫn

để Zn = 24 cấp tốc độ thì lãng phí mất 2 cấp tốc độ nên ta làm trùng đi 2 cấptốc độ để Zn = 22 Trong thực tế với tốc độ cao thì yêu cầu về chất lợng của

máy đòi hỏi khắt khe Nên ở đây ta làm trùng tốc độ ở đờng truyền tốc độcao muốn vậy ta giảm đặc tính ở nhóm cuối cùng ở đờng truyền này từ x = 6

III 2

II 1 I

II 1

I

1 2 x 3 x 2

Z =

1 x 1 x 2 x 3 x 2

III 2

II 1

I

2 =

IV Xác định tỷ số truyền bằng đồ thị vòng quay

Từ lới cấu trúc ta chỉ biết đợc

- Số tỷ số truyền trong mỗi nhóm

- Tổng số trục và số cấp tốc độ trên trục

nđc = 1460 v/ph; n0 = 800 v/ph

1460

Chọn các tỷ số truyền trong các nhóm truyền, tỷ số truyền của các bộtruyền trong mỗi nhóm truyền ảnh hởng lớn đến kích thớc, chất lợng, độ bềncủa máy Vậy ta chọn thì phải dựa vào nguyên tắc sau

+ 1/4 [ i < 2 và i =ϕE với E nguyên E > 0 ⇒ i > 1

E < 0 ⇒ i < 1

+ Tăng tốc độ ít hơn giảm tốc độ

+ Thay đổi tốc độ không nên quá đột ngột

+ Sao cho kết cấu của máy gọn nhẹ nhất

Ba yêu cầu đầu có nhiều phơng án để đảm bảo đợc Còn yêu cầu cuối chỉ

có 1 phơng án thoả mãn đợc hoặc rất ít phơng án thoả mãn Sau khi lựa chọn

và loại bỏ các phơng án khác ta có đồ thị vòng quay sau

Dựa vào đồ thị vòng quay ta có tỷ số truyền

i1 = ϕ1 = 1,26 = 5/4

do tình hình chịu lực của bánh răng khác nhau nhiều giữa các bộ truyền nên

ta dùng nhiều giá trị mô đun Trong 1 nhóm truyền đặc biệt với bánh răng ditrợt thì phải là bánh răng thẳng Vậy ta áp dụng phơng pháp giải tích để tínhtoán động học bánh răng

1 Tính toán cho nhóm truyền I :

Do i1 = 1,26 =

4

5 =

1

1

b a

i2 = 1,262 = 117 =

2

2

b a

Vì lợng mở của bộ truyền nhỏ nên ta dùng các bánh răng cùng mô đun

120 126 1 x 126 E x K

7 11 Z

K x b

b a Z

K x b

b a

min 2

2 2 min j

5 S

b a

a

z 1 1

4 S

b a

b

1 1

1

+

= +

=

7 11

11 z

S 2 b 2 a

2

a

= +

=

7 11

11 z

S 2 2 a

2 2

+

= +

2 5 Z k a

b a

min j

j j

<

= +

= +

Vậy ta lấy E =1 (vì bánh răng nhỏ đóng vai trò dẫn động)

Để bộ truyền đợc hợp lý thì giảm SIIz xuống, giải quyết vấn đề này ta

khoảng cách trục A khác với ban đầu nên ta phải dịch chỉnh bánh răng

K = 126 = 2 9 7 giảm K = 9 7 = 63

⇒ Emin = 18 1

63 x 2

7

= ⇒ SIIz = K E = 63

3 3

II z

1 1

1

= +

Z3 = Z ′ 3 = 31 (răng)

Z4 =

4 4

4

b a

a

+

II z

1 1 7

4

b a

b +

II z

1 1 7

Z5 =

5 5

5

b a

a

+

II z

5 2

5

b a

b +

II z

5 2

3 Tính cho nhóm truyền III :

Vì lợng mỡ của nhóm này qúa lớn nên lực truyền của các bộ truyền khácnhau đáng kể Để tiết kiệm vật liệu, kết cấu nhỏ gọn ta dùng nhiều loại mô

3 m

m Z

Z

6

7 7

19 72

18 68

17 64

16 60

15 5

14 4

(∑Z 7 ≤ 100)Theo (*) ta thấy tổng ∑Z 7 = K 5 (Vì là bộicủa 5) thử lại vào (**) ta thấy đều thoả mãn Chọn máy chuẩn

Theo máy tiêu chuẩn 16k20 thì cặp bánh răng hợp lý là

i9 =

2

1 = 3060 ( răng) ⇒ Z9 = 30 răng; Z ′ 9 = 60 răng

6 Tính toán cho nhóm truyền VI :

Nhóm này là nhóm truyền cuối cùng của đờng truyền tốc độ cao (P = 2;

x = 4) Tỷ số truyền i10 =

4

5 ; i11 =

2 1Vì ở bộ truyền này tốc độ cao nên kích thớc bộ truyền rất quan trọng mà ởnhóm truyền này có lợng mỡ lớn, lực truyền của các bộ truyền trong nhóm

kh¸c nhau nhiÒu nªn víi bé truyÒn i11 =

10 Z

Mµ m11 =

70

35 60

30 32

16 30

15 2

60 30

⇒ Z11 = 30 r¨ng; Z 11 ′ = 60 (r¨ng)

Ta cã ∑− Z 10 =

6

5 90 = 180 (r¨ng)

n

1 1

KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn: v = 1 13

10 60

n d π

[ 35 m/s ⇒ 60 10 3

1460 140 14 , 3

= 10m/s VËy ®ai tho¶ m·n

8 KiÓm tra ®iÒu kiÖn trît cña b¸nh r¨ng ba bËc :

Hộp tốc độ của máy ta thiết kế có một nhóm truyền có ba cấp tốc độ(nhóm II) Do vậy ta bố trí ba cấp tốc độ đó trên bộ bánh răng di trợt ba bậc

và bố trí chúng ở hai trục II và III Sơ đồ bố trí là:

L1 - 2B / 5

Vậy đảm bảo cho khối bánh răng 3 bậc ở trục III di trợt ăn khớp đợc vớicác bánh răng cố định ở trục

9 Kiểm tra sai số tốc độ :

Ta đã tính đợc ZJ và Z ′ J của các nhóm truyền vì ZJ và Z ′J nguyên chonên chắc chắn có sai số với tỷ số truyền ban đầu và số vòng quay thực sẽkhác đi Từ phơng trình ta có:

NHc nđc.ηd i

i 1 1 2

1

Z

Z Z

Z D

Z=31

%1

245

140 1460

60

30 72

18 60

15 45

18 24

60

30 72

18 60

15 45

18 21

18 60

15 38

24 24

60

30 72

18 60

15 38

24 21

60

30 72

18 60

15 31

31 24

60

30 72

18 60

15 21

31 21

60

30 72

18 45

45 45

18 24

18 45

45 45

18 21

60

30 72

18 45

45 38

24 24

60

30 72

18 45

45 38

24 21

60

30 72

18 45

45 31

31 24

60

30 72

18 15

45 31

31 21

18 24

60

30 45

18 21

60

30 38

24 24

60

30 38

24 21

60

30 31

31 24

31 21

60

30 38

24 24

60

30 38

24 21 23

%21

245

140 1460

60

30 31

31 24

60

30 31

31 21

33

B- Hộp chạy dao :

Hộp chạy dao của máy tiện ren vít vạn năng có hai tác dụng đó là tiện trơn

và tiện ren Nhng khi tiến hành tính toán ta chú ý đến khâu tiện ren coi đó lànguyên công đặc trng của máy tiện Sau khi tính toán xong ta tính lại các bớctiện trơn nếu thấy nó trùng gần sát với khâu tiện ren thì không ảnh hởng gì

đến năng suất của máy

Trên máy tiện ren vít vạn năng ta có thể tiện đợc các loại ren sau Theoyêu cầu thiết kế và dựa vào máy chuẩn 16K20 ta có:

t = (0,5 ữ 112) (mm)

m = (0,5 ữ 112) (mm)

n = 56 ữ 0,25 (Vren/1”)

P = 56 ữ 0,25 (Số mô đun/1”)Trong đó:

Loại ren Số đo B ớc renRen quốc tế t tRen mô đun m t = π mRen hệ Anh n t =

n

4 , 25

Ren Pitch p t = 25p,4.πDựa vào yêu cầu của máy thiết kế nh trên ta có trình tự thiết kế hộp chạydao là:

I Những lựa chọn chung

1 Chọn đặc tính chạy dao :

Đối với máy thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng theo yêu cầu kỹ thuật thì

bề mặt gia công là tiện trơn và tiện ren

Nên ta xây dựng chuỗi chạy dao theo chuỗi chạy ren vì hộp chạy dao củamáy tiện phải đảm bảo một tỷ số truyền chính xác để cắt các loại ren khácnhau Mặt khác bớc ren đợc cắt đã đợc tiêu chuẩn hoá nếu có sai số giữa tỷ

số truyền và tỷ số truyền tính toán nó sẽ ảnh hởng tới độ chính xác của bớcren gia công vì nó tạo ra tốc độ cắt của dao không đều

2 Chọn cơ cấu điều chỉnh :

Có nhiều loại cơ cấu điều chỉnh trong máy cắt kim loại nh cơ cấu noóctông, mê-an, di trợt, then kéo …Nhng đối với máy ta thiết kế là máy tiện renvít vạn năng nên ta chọn cơ cấu bánh răng di trợt để điều chỉnh cho nhóm cơ

sở vì nó có u nhợc điểm sau

Ưu điểm: - Có độ cứng vững cao

- Công suất truyền dẫn lớn

- Hiệu suất truyền dẫn cao

- Chế tạo và điều chỉnh đơn giản

Trong đó bớc ren nằm ở cột tạo thành cấp số cộng còn bớc ren nằm ở hàng

Trong hộp tốc độ hiện nay có 2 kiểu bố trí xích truyền để cắt các loại renkhác nhau nh

- Không đổi đờng truyền trong nhóm cơ sở khi đổi hệ ren

- Có đổi đờng truyền trong nhóm cơ sở khi chuyển hệ ren

Tham khảo máy 16K20 và để tiết kiệm bánh răng ta dùng chung nhóm cơ

sở trong các xích cắt ren khác nhau tức là ta chọn phơng án:

Thông thờng các nhóm ren nhóm cơ sở đợc sắp xếp theo cột theo chiềutăng dần tạo thành cấp số cộng Các bớc ren xếp theo hàng đợc điều chỉnhbởi nhóm gấp bội cũng sắp xếp theo chiều tăng dần

Chỉ số của ren Chỉ số của ren

Ren quốc tế Ren Anh ics

ic s

Để nâng cao độ cứng vững của đờng truyền ở nhóm cơ sở thì ta dùngnhóm cơ sở gồm các bánh răng di trợt Nếu dùng cơ cấu noóc tông thì độcứng vững kém nhng kết cấu không gian lại nhỏ gọn

Do dùng cơ cấu bánh răng di trợt nên để cho số lợng các bánh răng củanhóm cơ sở không quá nhiều tránh gây tăng số trục của nhóm cơ sở hoặc gâydài trục sẽ cồng kềnh và giảm độ chính xác truyền động và độ chính xác chếtạo máy thì số cột và hàng ≤ 4

Ta có bảng ren sau:

i gb

Tiêu chuẩn Khuếch đại

-2 Sơ đồ cấu trúc máy tiện ren :

Xích tiện ren phải đảm bảo cứ sau mỗi vòng quay của phôi thì dao phảitịnh tiến dọc một lợng đúng bằng bớc ren cần gia công Nên giữa 2 khâuchấp hành phải có khâu điều chỉnh bớc ren đó là is

Thông thờng để đáp ứng đợc tính chất vạn năng của máy mà vẫn khônglàm tăng đáng kể kích thớc của máy thì khâu điều chỉnh đợc phân thành cácnhóm sau:

- Nhóm cơ sở: Đây là nhóm chính tạo ra tỷ số truyền theo cấp số cộng

- Nhóm gấp bội: Dùng để cắt ren gấp bội trong cùng hàng xếp ren

- Nhóm bù: Dùng để điều chỉnh lại đờng truyền tức là bù lại sai số của ờng truyền

đ Nhóm đảo chiều: Dùng để cắt ren trái hay ren phải

III Thiết kế các nhóm truyền

1 Thiết kế nhóm cơ sở :

Nhóm cơ sở có thể là cấu trúc noóc tông, cơ cấu mean hay cơ cấu bánhrăng di trợt Tham khảo máy 16K20 ta chọn cơ cấu bánh răng di trợt có độchính xác và độ cứng vững cao

40 (Cắt ren Quốc tế và ren Anh)

tvm = 12; mm igb = 1; icd =

3

2 (Cắt các bớc ren trong nhóm cơ sở) Thay vào (1) ta có:

t 12 60

40 3 2

5

; 5

4

Vì nhóm cơ sở phải thực hiện đúng 4 tỷ số truyền cho nên ta dự trù nhómcơ sở gồm 2 trục mỗi trục phải chứa nhiều nhất là 4 bánh răng nên ta phảidịch chỉnh và ta phải chọn các giá trị mô đun của các bộ truyền sao cho kíchthớc của nhóm cơ sở hợp lý Và tạo điều kiện giảm tối thiểu số lợng bánhrăng, thì phải dùng chung một vài bánh răng nào đó

Dựa vào máy chuẩn 16K20 ta chọn khoảng cách tâm hai trục là:

; 28

28 5

5

; 35

ky = 7 , 936

63

5 , 0 1000 z

y 1000 t

y] 6.26 [4]

x2 = xt - x1 VËy ta cã

72 2 1 u

A

2 w

= +

De2 = 80 + 2(1 + 0,295 - 0,027) 2,25 = 85,7(mm)

+ Góc ăn khớp

72 2

20 cos 25 , 2 ) 35 28 ( A

2

α cos m ) Z Z

W

0 2

72 ) Z Z ( 5 , 0 m

a

2 1

55

3 , 1 1000 Z

y 1000 t

Z

25 30 ( 5 , 1 [ 5 , 0 Z

y t

72 2 1 u

a

2 w

= +

= +

d2 = 2aw - 65,45 = 78,55(mm)

+ Đờng kính đỉnh răng

De1= d1 +2(1 + x1 - y)m

= 65,45 +2(1+ 0,68 - 0,2)2,5 = 72,84(mm)

D2 = d2 + 2(1 +x2 - y)m = 78,55 + 2(1 + 0,82 - 0,2)2,5 = 85,84(mm)

72 2

20 cos 25 , 2 55 A

2

α cos m ) Z Z

W

0 2

72 ) z z ( 5 , 0 m

A

y = w − 1+ 2 = − =

8 , 0 1000 z

y 1000 k

z

72 2 1 u

a

+

= +

+ Đờng kính đỉnh răng: De2= De1= d1 + 2(1+x1 - ∆y)m

= 72 +2(1 + 0,792 - 0,784)2,5 = 77,04 (mm)

Cosα = 0 , 91

72 2

20 Cos 5 , 2 56 a

2

α Cos m ) z z

w

0 2

Cosα = 0,91 ⇒α = 23,90

2-Thiết kế nhóm gấp bội :

Tính toán nhóm truyền đề tạo ra bốn tỷ số truyền sau

2

1

; 4

1

; 8

Vì hộp chạy dao đặt phía trớc của máy nên kích thớc ngang của hộp càng

bé càng tốt Ta cho tâm trục của hai nhóm truyền trùng nhau để nâng cao tínhcông nghệ của hộp> Để giảm kích thớc chiều dài trục của hộp ta dùng phơng

án kết cấu sau:

z = 2 x 2 và phơng án động học

2

II 1

I

2x2

z=Vậy ta có lới cấu trúc và tham khảo máy 16k20 ta phân igb nh sau

igb1 =

16

5 5

2 8

igb 2 = .165

5

4 4

2 2

igb 4 =

4

5 5

5 5

2

; 1 4

5 5

4

; 4

1 16

5 5

4

; 8

1 16

5 5

III

III x=1

x=2 p=2 p=2

Vậy tỷ số truyền của các bộ truyền trong nhóm phải là

5

; 5

4

; 16

5

; 5 2

Ta có đồ thị vòng quay

- Tính số răng của các bánh răng

cho các bộ truyền Để nâng cao tính

công nghệ của hộp chạy dao và

cắt ren chính xác ngời ta lấy tâm

trục nhóm cơ sở trùng tâm với trục

của nhóm gấp bội

4 K b a

a

1 1

45 63

i=5/16

I

i=2/5

i=4/5i=5/4

8/1 1/4 1/2 1

28 , 2 63

72 2 A 2 m m

16

18 28

35 45

II

I

48 28

III

15