Tính toán, thiết kế máy tiện ren vít vạn năng

Tính toán, thiết kế máy tiện ren vít vạn năng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bùi Đức Thọ Phạm Văn Hoàn

Tên đề tài:

Tính toán, thiết kế máy tiện ren vít vạn năng

Thông số đầu vào:

Nội dung phần thuyết minh:

1 Tổng quan về máy tiện

2 Khảo sát máy tương tự

a Hộp tốc độ

b Hộp chạy dao

c Cơ cấu đặc biệt

3 Tính toán thiết kế máy mới

1 Bản vẽ sơ đồ động toàn máy (1 bản A0)

2 Bản vẽ khai triển hộp tốc độ (1 bản A0)

3 Bản vẽ khai triển hộp chạy dao (1 bản A0)

4 Bản vẽ điều khiển hộp tốc độ(1 bản A0)

5 Bản vẽ điều khiển hộp chạy dao (1 bản A0)

6 Ụ động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

- TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN:

- NỘI DUNG ĐỒ ÁN:

- HÌNH THỨC TRÌNH BÀY: Thuyết minh:

Bản vẽ :

- NHẬN XÉT KHÁC:

- Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ DUYỆT

- NỘI DUNG ĐỒ ÁN:

- HÌNH THỨC TRÌNH BÀY: Thuyết minh:

Bản vẽ :

- NHẬN XÉT KHÁC:

- Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN 2

I Công dụng: 2

1 Phạm vi gia công của máy tiện: 3

2 Phân loại máy tiện: 3

3 Các kí hiệu của máy tiện: 4

4 Các loại máy tiện điển hình: 4

CHƯƠNG II 9

KHẢO SÁT MÁY TIỆN T620 9

I Phân tích hộp tốc độ .11

1 Xích tốc độ quay của trục chính: 11

2 Đồ thị vòng quay thực tế : 13

II Phân tích hộp chạy dao : 16

III, CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT Ở MÁY TIỆN 19

1 Cụm ly hợp ma sát 19

2 Cụm phanh 20

3 Cụm trục chính 21

5 Cơ cấu đai ốc bổ đôi 22

6 Ly hợp siêu việt 23

7 Cơ cấu an toàn bàn xe dao 24

8 Chạc điều chỉnh 25

CHƯƠNG III 26

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY MỚI 26

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC: 26

I THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN HỘP TỐC ĐỘ 27

1.1 Thiết lập chuỗi số vòng quay 27

1.2.PHƯƠNG ÁN KHÔNG GIAN (PAKG): 29

1.3 Phương án thứ tự (PATT): 33

1.4.Vẽ đồ thị vòng quay 35

1.5.Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ 37

II THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN HỘP CHẠY DAO 44

2.1.Yêu cầu kỹ thuật và đặc điểm hộp chạy dao 44

2.2.Lập bảng xếp ren theo yêu cầu: 45

2.3.Thiết kế nhóm truyền cơ sở 46

2.4.Thiết kế nhóm truyền gấp bội 47

2.5.Tính các tỷ số truyền còn lại (i bù ) : 50

2.6.Tính sai số bước Ren : 51

2.7.Tính toán các bước tiện trơn 53

CHƯƠNG IV 54

THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 54

I TÍNH CÁC LỰC TÁC DỤNG TRONG TRUYỀN DẪN 54

1 Sơ đồ đặt lực trên cơ cấu chấp hành .54

2 Tính các lực thành phần 54

II- TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 55

III TÍNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC: 56

IV TÍNH TRUYỀN DẪN DÂY ĐAI: 57

V TÍNH TRỤC CHÍNH VÀ Ổ TRỤC CHÍNH: 59

VI TÍNH LY HỢP SIÊU VIỆT: 74

CHƯƠNG V 77

THIẾT KẾ KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 77

A ĐIỀU KHIỂN CHO HỘP TỐC ĐỘ 77

I Chọn kiểu và kết cấu tay gạt 77

II Tính toán cơ cấu điều khiển khối bánh răng hai bậc a 82

II TÍNH TOÁN CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN KHỐI BÁNH RĂNG BA BẬC B 86

III Tính toán cơ cấu điều khiển hai khối bánh răng hai bậc c và d 89

B THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘP CHẠY DAO 97

I NHIỆM VỤ CHUNG: 97

II CẤU TẠO- NGUYÊN LÝ- CÁCH TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TAY GẠT 97

Tài liệu tham khảo 104

Lêi nãi ®Çu

Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học

kỹ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước ta nói riêng hiện nay đó là việt cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất Nó nhằm tăng năng xuất lao động và phát triển nền kinh tế quốc dân Trong

đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi với công việc nghiên cứu,thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lý luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật là không thể thiếu được Với những kiến thức đã được trang bị,

sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự cố gắng cuả bản thân Đến nay nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp được giao cơ bản em đã hoàn thành Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới " Máy tiện ren vít vạn năng "có thể nhiều hạn chế Rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo và cộng sự, đặc biệt em xin cảm

ơn thầy cô đã nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn để em hoàn thành đồ án này !

Nội dung bản đồ án:

Chương I : Nghiên cứu máy đã có

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: Tổng quan về máy tiện

Page: 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN

I 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, gia công mặt đầu, cắt đứt Có thể khoan, khoét, doa, cắt ren, tarô bằng bàn ren trên máy

Nếu có đồ gá có thể gia công các mặt không tròn xoay, hình nhiều cạnh, ellip, cam

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 tiên của dao gồm hai loại: chạy dao dọc, chạy dao ngang

1 Phạm vi gia công của máy tiện:

2 Phân loại máy tiện:

Có nhiều cách phân loại khác nhau Tùy theo các phân loại ta có tên gọi khác nhau

- Phân loại về mặt kết cấu và công dụng, máy tiện được phân ra:

+ Máy tiện vạn năng: + Máy tiện trơn

+ Máy tiện ren vít

o Máy tiện vạn năng được chế tạo thành nhiều cỡ: Cỡ nhẹ (≤ 500kg), cỡ trung( ≤

4 tấn), cỡ lớn (≤ 15 tấn), cỡ nặng (≤ 400 tấn); về truyền động kết cấu máy tiện lại chia ra loại máy có trục vít me, loại không có trục vít me

o Máy tiện chép hình: được trang bị các cơ cấu chép hình dể gia công những chi

Hình I.1: Các dạng bề mặt gia công trên máy tiện

Chương 1: Tổng quan về máy tiện

Page: 4

o 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

o Máy tiện cụt: để gia công các chi tiết nặng có D > L

o Máy tiện đứng: Động cơ trục chính thẳng đứng, gia công các chi tiết nặng phức tạp

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

o 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

o Máy tự động và nửa tự động

3 Các kí hiệu của máy tiện:

- Máy tiện ren vít vạn năng do nhà máy cơ khí Hà Nội sản xuất có kí hiệu:

Ví dụ: máy tiện T616: T là máy tiện

- Máy tiện vạn năng sản xuất được kí hiệu theo quy ước của liên xô (cũ)

Ví dụ: máy tiện 16k20 được đọc là

số1 máy tiện

số 6 máy tiện ren vít vạn năng

số 20 khoảng cách từ tâm máy đến băng máy là 20cm

4 Các loại máy tiện điển hình:

- Máy tiện vạn năng:

Dùng gia công : mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, côn trong , côn ngoài, ren vít trong , ren vít ngoài, tiện chép hình …

Máy Tiện ren vít vạn năng có nhiều cỡ: cỡ trung và cỡ nhỏ, cỡ để bàn và cỡ nặng

Hình I.2 : Máy tiện vạn năng Digital

Hình I.3: Máy tiện ren vít vạn năng

Chương 1: Tổng quan về máy tiện

Page: 6

- Máy tiện đứng:

Gia công chi tiết có đường kính lớn Φ ≥ 300 mm

Nặng, hình dáng phức tạp

Bàn gá chi tiết nằm ngang quay theo trục thẳng đứng

Hình I.4: Máy tiện cụt do trung quốc sản xuất

Hình I.5: Máy tiện đứng do Trung Quốc sản xuất

Chương 1: Tổng quan về máy tiện

Page: 8

Máy tiện CNC:

Dùng gia công hàng loạt và hàng khối

Máy tiện tự động không chỉ thực hiện tự động toàn bộ chu trình chuyển

động của dụng cụ cắt để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh, mà còn tự động thực hịên

việc kẹp chặt và tháo chi tiết gia công

CHƯƠNG II KHẢO SÁT MÁY TIỆN T620

Các tính năng kỹ thuật chủ yếu của máy T620

Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất Sdmin (mm/vòng) 0,070

Lượng chạy dao dọc lớn nhất Sdmax (mm/vòng) 4,16

Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất: Snmin (mm/vòng) 0,035

Các loại ren tiện được

Quốc tế, Anh, Môđun và ren Pít

Ngoài ra đi kèm theo máy là các trang bị công nghệ phụ trợ như là: luynet (giá đỡ), mâm cặp 4 vấu, mũi tâm, ụ động quay, các bánh răng thay thế …

Hình I.6: Máy gia công CNC TAKISAWA

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 10

Sơ đồ động máy T620

I Phân tích hộp tốc độ

1 Xích tốc độ quay của trục chính:

Xích này nối từ động cơ điện có công suất N = 10 kw,số vòng quay n=1450

vòng/phút,qua bộ truyền đai thang vào hộp tốc độ (cũng là hộp trục chính ) làm

quay trục chính VII

Lượng di động tính toán ở hai đầu xích là :

nđ/c (vòng/phút) của động cơ  ntc (vòng/phút) của trục chính

Từ sơ đồ động ta vẽ được lược đồ các con đường truyền động qua các trục

trung gian tới trục chính như sau:

- Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và đường truyền quay nghịch Mỗi

đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm đường truyền:

+ Đường truyền trực tiếp tới trục chính cho ta tốc độ cao

+ Đườngtruyền tốc độ thấp đi từ trục IV-V-VI-VII

Phương trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy

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

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

1 tạo nên ikđại dùng cắt ren khuếch đại

  = 1

5 , 12

c Xác định độ xiên của các nhóm truyền :

Theo công thức : i = x với = 1,26

Nhóm truyền thứ nhất có hai tỷ số truyền :

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 14

Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là : 2,17log

Lượng mở giữa hai tia  x : x= i1/i2= 1,13/2.17 = ,-1,04 = x

Tương tự như cách làm nhóm truyền 1 ta có :

x3  - 4,19  Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng là : 4,19log

x4  - 2,07  Tia i4 lệch sang trái 1 khoảng là : 2,07log

x5 = 0  Tia i5 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

x10= - 3  Tia i10 lệch sang trái 3 khoảng log

Nhóm truyền trực tiếp (từ trục III tới trục VI) có1 tỷ số truyền

i11=

40 60

x11= 1,78  Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,78log

c.Vẽ đồ thị vòng quay

VII VI V IV III II

31,5 40

50 63

80 100

125 160

200 250

315 400

500 630

800 1000

1250 1600 2000

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 16

II Phân tích hộp chạy dao :

Phân tích đường truyền xích chạy dao cắt ren và tiện trơn:

- Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là :

Một vòng trục chính - cho tiện được một bước ren tp (mm)

Để cắt được 4 loại ren máy có 4 khả năng điều khiển sau:

+ Cơ cấu bánh răng thay thế qua trục IX và trục X đảm nhận 2 khả năng (dùng cặp bánh răng

97

64 và

50

42 ) + Bộ bánh răng noóctông chủ động chuyển động từ trục IX qua li hợp C2 tới trục X làm quay khối bánh răng hình tháp xuống trục XI qua C3 tới trục XII đến trục XIV tới trục vít me

+ Noóctông bị động chuyển động từ trục X thông qua C2 mà đi từ cặp bánh răng

36

28 tới trục XI và 28-25-36 bánh răng hình tháp XII qua bánh răng 35 (không truyền qua trục XV) xuống dưới 18-28-35-XIII tiếp tục truyền qua XIV-XV tới vít me

+ Để cắt được nhiều ren khác nhau trong cùng một loai ren trong hộp chạy dao của máy dùng khối bánh răng hình tháp 7 bậc và 2 khối báng răng di trượt

- khi cắt ren trái trục chính giữ nguyên chiều quay cũ cần đổi chiều chạy dao ngược lại trong xích có cơ cấu đổi chiều nối giữa trục VIII và IX tới bánh răng đệm 28

Lược đồ cấu trúc động học hộp chạy dao:

Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương trình tổng quát cắt ren như sau:

1vòng trục chính x icố định x ithay thế x icơ sở x igấp bội x tv = tp

 Khi cắt ren Quốc tế (dùng cho các mối ghép)

+ Nhóm cơ sở :tp=

1-1,25-1,5-1,75-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12-14

+ Nhóm Khuếch đại: tp = 88-96-112 128-144-160-176-192

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

25 (XI) C3 (XII).igb.(XV).12 =

tp

 khi cắt ren Pitch:

+ Nhóm cơ sở : Dp= 32-28-24-22-20-18-16-14

192-176-160-144-128-112-96-88-72-64-56-48-44-40-36-+ Nhóm khuếch đại: Dp= 6-5-4-3-2-1

- Lượng di động tính toán : 1vòng tc ÷ 25,4./Dp (mm)

- Bánh răng thay thế

97

64, con đường 1 noóctông biđộng

 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 :

- 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 dọc 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

Bảng xếp ren của máy tiện T620:

2 2,25 2,5

-

3

3,25 3,5

4 4,5

5 5,5

- 1,5

- 1,75

2 2,25 2,5 2,75

3

Ren anh n =

ttp

4 ,



4 , 25

4 4,5

- Đảo chiều quay trục chính

- Bánh răng 2 quay thuận ( khối bánh răng 56 – 51 ) và bánh răng quay ngược 6 (bánh răng 50) Có khoét lõm vào tạo thành moay ơ và bên trong có đặt đĩa ma sát 3 Vờu ngoài của đĩa ma sát lọt vào các rãnh của moay ơ Đĩa 12 có lỗ then hoa ăn khớp với phần then hoa trên trục một Các đĩa ma sát làm việc theo nguyên lý sau: Nếu ép chặt 3 vào đĩa số 12, chúng sẽ liên kết với nhau bằng lực

ma sát Chuyển động quay từ trục một qua đĩa ma sát truyền cho khối bánh răng 56 – 51 hoặc 50

b- Cách tháo lắp:

- Được mô tả theo chuyển động trên đĩa

c- Hiệu chỉnh cụm li hợp ma sát:

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 20

- Muốn hiệu chỉnh cụm li hợp ma sát, ta chỉ việc tháo hai chốt của đai ốc điều chỉnh và dùng cà lê móc chuyên dùng vặn đai ốc điều chỉnh, sao cho các đĩa li hợp ma sát có một khoảng tiêu chuẩn Điều chỉnh đến khoảng cách phù hợp ta lại đóng hai chốt của đai ốc điều chỉnh lại

2 Cụm phanh

a- Công dụng:

- Phanh hãm trục chính, cho trục chính ngừng chuyển động ngay tức thời

- Trên trục ba của hộp tốc độ có lắp bánh hãm và dây phanh ( trường hợp khớp

li hợp ma sát ở vị trí trung gian) vấu của thanh răng sẽ tác động vào cánh tay đòn làm dây phanh kéo căng ra và hãm trục chính lại

b- Cách hiệu chỉnh:

- Khi cụm phanh mòn ta hiệu chỉnh cụm phanh như sau:

- Tháo chốt của đai ốc điều chỉnh, vặn đai ốc điều chỉnh đẩy vấu của thanh răng tịnh tiến vào một khoảng sao cho cánh tay đòn kéo dây phanh đến khi khe hở của dây phanh và bánh đai đạt thông số tiêu chuẩn Khe hở phù hợp lại đóng chốt của đai ốc điều chỉnh lại

- Nếu điều chỉnh đúng khi trục chính quay tới tốc độ 2000( vg/ph)( không lắp mâm cặp và phôi) có thể phanh cho trục chính đứng lại trong khoảng thời gian 1,5 giây

3 Cụm trục chính

a Cách khử khe hở cụm trục chính

- Đầu trục chính có lỗ côn với độ côn moóc số 12 để lắp mũi tâm và cácdụng cụ khác để kẹp phôi ở phía ngoài đầu trục chính có mối lắp côn để lắp mâm cặp của máy Trục chính được gá trên hai gối đỡ lăn gối đỡ phĩa trước là loại tự lựa, bi đũa hai hàng bi 12 vòng trong của ổ bi côn ổ bi được điều chỉnh bằng đai ốc hãm 12 ép chặt vào vòng trong của ổ bi Vòng trong của ổ bi xê dịch đến phần côn của trục chính và được nới ra làm giảm độ hở giữa bi và vòng của ổ bi

4 Cơ cấu Norton

Cơ cấu Norton bao gồm một số bánh răng lắp kế tiếp nhau theo dạng hình tháp (hình 5) trên trục (I) Truyền động được đưa tới trục (II) qua bánh đệm Z36 Bánh răng trung gian Z25 ăn khớp với bánh răng di trượt Z28 được lắp trên khung (1) Khung này có thể dịch chuyển quanh trục và dọc trục (II)

Khi cần cho bánh răng Z36 ăn khớp với một bánh răng nào đó của khối Norton thì xoay khung (I) một góc, dịch chuyển dọc trục đến vị trí cần thiết và đưa bánh răng Z36 vào ăn khớp với bắnh răng trên khối Norton Trục (I) có thể

là trục chủ động hoặc bị động Khối bánh răng hình tháp trên máy T620 lắp 7 bánh răng ( Z1 = 26, Z2 = 28, Z3 = 32, Z4 = 36, Z5 = 40, Z6 = 44, Z7 = 48)

Kích thước của cơ cấu Norton nhỏ gọn, tuy thực hiện nhiều tỷ số truyền nhưng độ cứng vững không cao

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 22

5 Cơ cấu đai ốc bổ đôi

Để đảm bảo độ chính xác khi cắt ren, xích truyền động không đi qua trục trơn mà dùng trục vít me có bước ren chính xác Khi tiện trơn phải cắt mối liên

hệ của trục chính với bàn dao qua truyền động của vít me với đai ốc, người ta dùng cơ cấu đai ốc bổ đôi như hình vẽ 6

Khi chạy dao bằng vít me, phần (1) và (2) cảu đai ốc bổ đôi được ăn khớp chặt vào vít me nhờ tay quay (3) xoay đĩa (4) đưa hai chốt (5) mang hai nửa của đai ốc di động trong hai rãnh định hình (6) tiến gần nhau Khi tay quay (3) quay theo chiều ngược lại, đai ốc mở ra, giải phóng hộp xe dao khỏi trục vít me Ren của vít me và đai ốc là ren hình thang và luôn có cơ cấu để khử khe hở của ren

6 Ly hợp siêu việt

ở máy tiện T620, chuyển động chạy dao nhanh được thực hiện bằng động

cơ riêng Để trục trơn có thể thực hiện chạy dao nhanh đồng thời với chuyển động chạy dao dọc và chạy dao ngang mà không bị gãy trục do có tốc độ khác nhau, trên má có dùng ly hợp siêu việt lắp trên trục trơn XV ( hình 7)

Cơ cấu lý hợp siêu việt bao gồm: vỏ (1) được chế tạo liền với bánh răng Z56 để nhận truyền động từ hộp từ hộp chạy dao Lõi (2) quay bên trong vỏ (1)

có xẻ 4 rãnh và trong từng rãnh có đặt co lăn hình trụ (3) Mỗi con dao lăn đều

có lò xo (4) và chốt (5) đẩy nó luôn tiếp xúc với vỏ (1) và lõi (2) Lõi (2) được lắp trên trục XV bằng then

Khi chạy dao, khối bánh răng có hai tỷ số truyền 28 làm cho vỏ (1) quay

56

theo chiều ngược kim đồng hồ Do ma sát và lực tác dụng của lò xo (4), con lăn

sẽ bị kẹt ở chỗ hẹp giữa vỏ (1) và lõi (2) Do đó lõi (2) sẽ nhận chuyển động chạy giao chuyền cho trục trơn XV trục trơn này sẽ quay cùng chiều và cùng vận tốc với vỏ (1) Khi vỏ (1) chuyển động theo chiều kim đồng hồ, con lăn (3)

sẽ chạy đến chỗ rộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Lõi (2) qua then cùng với trục trơn

XV đứng yên, xích chạy giao bị ngắt Muốn cho trục trơn XV chuyển động theo chiều này phải cho khối bánh răng Z28 – Z28 trên trục XVI vào khớp với bánh răng Z56 lắp cố định trên trục trơnXV ngoài ly hợp siêu việt Truyền động này còn dùng để cắt ren mặt đầu

Khi chạy giao nhanh, trục trơn XV nhận chuyển động từ động cơ ĐC2(N= 1KW) làm lõi (2) quay nhanh theo chiều ngược kim đồng hồ Lúc này (1) cũng

Hình ảnh Ly hợp siêu việt của máy T620

Chương 2: Khảo sát máy tiện T620

Page: 24

vẫn nhận chuyển động chạy giao theo chiều ngược kim đồng hồ, nhưng vận tốc chậm hơn lõi (2) Do đó các con lăn (3) đều chạy đến vị trí rộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Xích chạy giao bị cắt đứt và trục trơn đựơc chuyển động với tốc độ nhanh

7 Cơ cấu an toàn bàn xe dao

Khi tiện trơn, để đảm bảo an toàn cho máy có lắp cơ cấu an toàn trong bàn

xe dao Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó sẽ tự động ngắt xích truyền động khi máy làm việc bị quá tải hoặc gặp sự cố kỹ thuật

Cơ cấu phòng quá tải được trình bày trên hình 8 Khi máy quá tải làm cho

lò so bị nén lại ly hợp M1 bị tách ra và ngắt đường xích chạy dao

8 Chạc điều chỉnh

Để điều chỉnh lượng chạy dao thích hợp với từng chi tiết gia công khác nhau, máy T620 dùng chạc điều chỉnh (1) để lắp các bánh răng thay thế a, b,c,d, nhằm thay đổi tỷ số truyền itt Chạc (1) lắp lồng không và có thể quay một góc nhất định trên trục IX theo rãnh dẫn hướng trên chạc ( hình 9) Để đảm bảo ăn khớp cuả bánh răng c và d, trục quay của bánh răng c và b có khả năng di chuyển dọc theo rãnh dẫn hướng xuyên tâm của trục IX Ăn khớp của bánh răng a và b được đảm bảo nhờ chạc điều chỉnh có thể quay xung quanh trục IX

Chương 3: Tính toán thiết kế máy mới

Page: 26

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY MỚI.

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC:

Căn cứ vào yêu cầu của máy cần thiết kế với số cấp tốc độ z=23, tốc độ vòng quay trục chính nmin = 15 vòng/phút, công bội  = 1,26 và dựa vào máy đã có T620, ta thiết kế máy mới có sơ đề kết cấu động học như sau:

Dựa vào sơ đồ kết cấu động học ta viết được phương trình xích động tổng quát cho các xích truyền động của máy như sau:

Phương trình xích tốc độ:

dc v TC

n i n vg ph (trong i v có chứa i kd) Phương trình xích cắt ren thường

Phương trình cắt ren khuyếch đại dọc

1vg tc kd dc tt cs gb x .i i i i i t t p(mm) Phương trình cắt ren khuyếch đại ngang

1vg tc kd dc tt cs gb xd x .i i i i i i t t p (mm) Phương trình xích tiện trơn ăn dao dọc

1.1 Thiết lập chuỗi số vòng quay

Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân

Thực tế gia công thì phôi có kích thước bất kỳ, vật liệu phôi rất khác nhau nên chế

độ cắt khác nhau mà cụ thể là cần tốc độ trục chính phải rất khác nhau, về lý thuyết thì tốc độ trục chính là vô cấp là tốt nhất, nhưng phương án này là không khả thi vì rất tốn kém do đó phải dùng phương án phân cấp

Ta nhận thấy, chuỗi vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân là tốt hơn cả vì khi

đó tổn thất công suất( tốc độ) tương đối sẽ là không đổi Trong khoảng từ nmin đến nmax có Z cấp tốc độ: n1 = nmin, n2, …, nk, nk+1, …, nZ = nmax

Trong chuỗi số vòng quay có tỉ số giữa hai số vòng quay bất kỳ kế tiếp nk và nk+1

là một số không đổi thì chuỗi đó phải tuân theo quy luật cấp số nhân có công bội

Chương 3: Tính toán thiết kế máy mới

Page: 28

n- Số vòng quay trục chính (vg/ph) Tính số hạng của chuỗi số

1.2 PHƯƠNG ÁN KHÔNG GIAN (PAKG):

Do số phương án không gian quá nhiều nên ta dùng công thức tính toán số nhóm truyền tối thiểu để loại các phương án không cần thiết

Ta có 2

4

1 i td  Tính số nhóm truyền tối thiểu

dc x gh

x : là số nhóm truyền tối thiểu của xích phân bố từ động cơ điện tới cuối xích

nđc :là tốc độ quay của động cơ chọn N=10 (kw)

nđc=1450(vòng/phút) thay vào ta có

dc

x n

nmin

4 1  lg( ) lg( min ) lg(1450) lg(11,8)

phương án không gian là 2x3x2x2

1 Dựa vào công thức z= p1 p2 p3 pj

trong đó pj là tỷ số truyền trong một nhóm

Ta có z = 24 = 2x2x3x2 = 2x2x2x3 = 3x2x2x2 = 2x3x2x2

Mỗi thừa số pj là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trượt truyền động giữa 2 trục liên tục

2 Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức

Chương 3: Tính toán thiết kế máy mới

Page: 30

b- chiều rộng bánh răng

f- khoảng hở giữa hai banh răng và khe hở để lắp miếng gạt

5 Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:

PAKG 2 x 2 x 3 x 2 2 x 2 x 2 x 3 3 x 2 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2

6 Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát,phanh

7 Lập bảng so sánh phương án bố trí không gian

PA: 3x2x2x2

PA: 2x2x3x2

PA: 2x3x2x2

Chương 3: Tính toán thiết kế máy mới

3 Chiều dài trục Lmin

4 Số bánh răng chịu Mmax

5 Cơ cấu đặc biệt

18

5 19b + 18f

2

ly hợp ma sát

18

5 19b + 18f

2

ly hợp ma sát

18

5 19b + 18f

2

ly hợp ma sát

18

5 19b + 18f

-Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2

-Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất Mmax trên trục chính là ít nhất

Do đó để đảm bảo tỷ số truyền giảm từ từ đồng đều,ưu tiên việc bố trí kết cấu ta chọn PAKG 2x3x2x2

13 2 x 3 x 2 x 2 III I II IV [6] [1] [3] [12]

19 2 x 3 x 2 x 2

IV I II III [12] [1] [3] [6]

14 2 x 3 x 2 x 2 III II I IV [6] [2] [1] [12]

20 2 x 3 x 2 x 2

IV II I III [12] [2] [1] [6]

15 2 x 3 x 2 x 2 III IV I II [4] [8] [1] [2]

21 2 x 3 x 2 x 2

IV III I II [12] [4] [1] [2]

16 2 x 3 x 2 x 2 III I IV II [6] [1] [12] [3]

22 2 x 3 x 2 x 2

IV I III II [12] [1] [6] [3]

17 2 x 3 x 2 x 2 III II IV I [6] [2] [12] [1]

23 2 x 3 x 2 x 2

IV II III I [12] [2] [6] [1]

18 2 x 3 x 2 x 2 III IV II I [4] [8] [2] [1]

24 2 x 3 x 2 x 2

IV III II I [12] [4] [2] [1]

Chương 3: Tính toán thiết kế máy mới

9 16 17 18 19 20 21 22 23 24 V

2[1]

III 2[4]

II 3[8]

3[4]

II 2[12]

I

n 0

2 x 3 x 2 x 2

IV III II I