Mục lục Lời nói đầu Chương I Nghiên cứu máy đã có 1.1tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2phân tích máy tham khảo Chương II Thiết kế máy mới 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại Chương III Tính toán sức bền và chi tiết máy 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng 3.1.3 tính trục trung gian Chương IV Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng các vị bánh răng tương ứng với các vị trí tay gạt 4.3 Tính toán các hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ
Trang 1Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
THUYếT MINH Đồ áN MÔN HọC MáY CÔNG Cụ
Chơng 1 :
NGhIÊN CứU MáY Đ Có ã Có
1.1Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
1.2 phân tích phơng án máy tham khảo (6H82)
1.2.1Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy
52 37 28 26 39 18 33
18 37
33 33
18 35
28 40
40 40
18 45 13 40
18 35
28 40
40 40
18 45 13 40
22 33
18 35
28 40
40 40
18 45 13 40 40
tP
Trang 2Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đờng truyền chạy chậm(cơ cấu phản hồi
chuyển động chạy dao nhanh
Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao )đi tắt từ động cơ
NMT2
33
18 35
28 43
57 57
44 44 26
đóng ly hợp M2 sang phải ,truyền tới bánh răng
Trang 3Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Với phơng án này thì lợng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức
là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thớc của hộp nhỏ gọn ,bố trí các cơ cấutruyền động trong hộp chặt chẽ nhất
1.2.5 phơng án không gian, phơng án thứ tự của hộp chạy dao
Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phơng án này
1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao
với đờng chạy dao thấp và trung bình
N0 = nđc i1.i2 = 1440
44
26 68 20 = 250,26
Trang 4Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy ngời ta không dùng phơng án hình rẽ
quạt vì trong hộp chạy dao thờng ngời ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp
số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc bộ truyền nên việc dùng phơng
án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hởng nhiều đến kích thớc của hộp
Chơng II: thiết kế máy mới
Trang 5§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
z-1=
1
n nz
Theo tiªu chuÈn ta cã = 1,26 E = 4
Chuçi sè vßng quay trôc chÝnh
Trang 6Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
ra các bánh răng lắp trên trục có kích thớc lớn Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chitiết trên trục cuối cùng do đó 2 PAKG cuối có số bánh răng chịu Mxmax lớn hơn nên
ta chọn phơng án 1 đó là 3x3x2
b Vẽ sơ đồ động:
2.1.3 Chọn phơng án thứ tự.
Trang 7Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Với phơng án không gian 3x3x2 ta có các phơng án thứ tự nh sau:
3 x3 x 2
[1] [3] [9] P1.Xmax
8 [1] [6] [3] P1.Xmax
16 [6] [2] [1] P1.Xmax
16 Theo điều kiện (P-1)Xmax 8 ta chọn phơng án thứ tự là : [1] [3] [9]
2.1.4 Vẽ một vài lới kết cấu đặc trng
2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm
Xác định n0
Trang 8Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền
với nhóm 1:
i1=1/4=17/39 ta có f1+g1=56
i2=1/3=5/9 ta có f2+g2=14
i3=1/2=23/33 ta có f3+g3=56
bội số chung nhỏ nhất là K=56
với Zmin=17 để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
k f
g f Z
1
) 1 1 min
=
56 17
56 17
=1 từ đó ta có E=1
Z=E.K=1.56=56
Trang 9Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
bội số chung nhỏ nhất là K=78
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
k f
g f Z
4
) 4 4 min
=
78 11
39 17
Trang 10Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
bội số chung nhỏ nhất là K=15
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
k f
g f Z
7
) 7 7 min
=
15 1
5 17
Trang 11Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Dựa vào máy chuẩn (6H82)ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc ,ngang
và đứng là cơ cấu vít đai ốc Bớc vít tv=6mm mặt khác do đầu bài
Sd=Sng=Sđ=(25 1250)mm/p do đó ta chỉ cần tính toán với 1 đờng truyền còn các ờng truyền khác là tính tơng tự
đ-Giả sử ta tính với đờng chạy dao dọc
Khi đó ta có
Smin=25
40
40 28
35 18
33 18
33 33
37 18
16 18
35 18
33 18
33 33
37 18
16 18
theo tiêu chuẩn ta lấy =1,26
Vậy ta có chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao
nS1=9,5
n2=n1 = 11,97
n
Trang 12§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Trang 13§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
lý nhÊt v× nã cã sè b¸nh r¨ng chÞu m« men MXMAX lµ nhá nhÊt vËy ph¬ng ¸n kh«nggian cña hép ch¹y dao lµ:3x3x2
Trang 14Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
2.2.4 vẽ một vài lới kết cấu đặc trng.
5 , 9
=608(v/ph)chọn n0=n17=750(v/ph)
Trang 15Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Bội số chung nhỏ nhất của các f+g là K=6
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
k f
g f Z
1
) 1 1 min
=
6 1
3 17
.54=36
Trang 16Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
i4=1/3 ta có f4+g4=28
i5=1/2 ta có f5+g5=56
i6=1/ ta có f6+g6=7
bội số chung nhỏ nhất là K=56
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
k f
g f Z
4
) 4 4 min
=
56 9
28 17
Trang 17Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
45 / 11 45 ,
11
4
56
7 '
2.3 Thiết kế các truyền dẫn còn lại.
đờng truyền chạy dao dọc:Dựa vào máy tơng tự ta có các cặp bánh răng ăn khớp nh sau:
Trang 18Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Xích chạy dao nhanh
Theo yêu cầu của đề bài Snhanh=2500 mặt khác máy chuẩn Snhanh=2300 do đó để kế thừa các cặp ăn khớp khác của máy chuẩn ta chỉ cần thay đổi cặp bánh răng từ trục
V trục VI khi đó ta có
2500 6
18
18 16
18 37
33 33
18 35
28
39 2500
16 37 33 35
.
44
6 18 33 18 28 44 26
Z
Zx x V VI x
' '
=39.1,26=49Khi đó ta có
49
44 44
26
18
18 16
18 37
33 33
18 35
28 39
nhanhyc
nhanhyc nhanhtt
.%=0,88%<2,6% vậy đạt yêu cầu
Chơng 3: Tính toán sức bền và chi tiết máy
3.1 Tính toán công suất chạy dao.
B
C
K y
.
.
.
82 , 0 72
, 0
Trang 19§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
5,13.2490381
,9
6,5
1950
Trang 20§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
nmin sè vßng quay nhá nhÊt trªn trôc nmin=851
08 , 61 , 2 35000
25 , 0 10 24
1950
1
6800
100
n
N K i
08 , 1 6 , 2 375 , 1 2000
6800
Trang 21Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
3.1.3 Tính trục trung gian
Giả sử trên trục 2 : nh ta đã tính ở phần trớc ta có trên trục 2
N = 1,03 (KW)Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút)
Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm)
Đờng kính sơ bộ trục 2: d2 = 25 (mm)
Ta tính trục 2 nh sau: Đờng kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm)
Đờng kính trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm)
Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việcLực tác dụng lên bánh răng
Đờng kính vòng lăn d1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm)
Ta có Ft2 = 2M/d1 = 2 314000/90 = 13956 (N)
Lực hớng tâm Fr2 = Ft tg = Ft tg 200
= 5080(N) Sơ đồ ăn khớp
Tính phản lực ở ổ và vẽ biểu đồ mômen uốn , xoắn
Ft2 Fr2
Ft2 Fr2
Trang 22Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N)
Ta dễ thấy rằng có 2 tiết diện cần phải kiểm tra đó là tiét diện <I - I> lắp bánh răng z =
18 và tiết diện <II-II> chỗ lắp ổ B
l2 l3
Fr2
l1
Ft2 Ft2
Fr2
Rby Ray
l2 l3
Fr2
l1
Ft2 Ft2
Fr2
Trang 23Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn
Biểu đồ mô men uốn trong mặt phẳng xoz
Mô men uốn tại chỗ lắp bánh răng Z=18
Biểu đồ mô men xoắn :
Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=18
Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm
Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=64
Mx2=Ft2.d2/2=314000 N.mm
Từ đó ta có biểu đồ mô men
Trang 24§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
XÐt t¹i tiÕt diÖn I - I
M«men uèn t¹i I - I:
Trang 25§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Víi Mux = RAX l1 = 1270 160 = 203200(Nmm)
Muy = RAY l2 = 2400 160 = 384000(Nmm)
Mu = 434449 (Nmm)M«men xo¾n: MX = 314000(Nmm)
¦ng suÊt uèn:
XÐt t¹i tiÕt diÖn II-II chæ l¾p æ B
MuII MUIIX MUIIY
2 2
2 2 1
2 1
).
1 (
).
(
] ).
1 (
C K
d
C T
1
5 , 1 340
] 314000 ).
3 , 0 8 , 1 400
340 [(
) 434449
Trang 26§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
3
2 2
2
5 , 1 340
] 314000 ).
8 , 1 400
340 [(
) 4305
Ch¬ng 4 TÝnh to¸n vµ chän kÕt cÊu hÖ thèng ®iÒu khiÓn
4.1 Chän kiÓu vµ kÕt cÊu tay g¹t ®iÒu khiÓn
Trang 27§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
n1 = n®c i0 i1 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n2 = n®c i0 i1 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n3 = n®c i0 i1 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n4 = n®c i0 i2 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n5 = n®c i0 i2 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n6 = n®c i0 i2 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n7 = n®c i0 i3 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n8 = n®c i0 i3 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n9 = n®c i0 i3 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n10 = n®c i0 i4 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n11 = n®c i0 i4 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n12 = n®c i0 i4 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n13 = n®c i0 i5 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n14 = n®c i0 i5 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n15 = n®c i0 i5 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n16 = n®c i0 i6 ( A : tr¸i ) i4( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n17 = n®c i0 i6 ( A : tr¸i ) i5( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
n18 = n®c i0 i6 ( A : tr¸i ) i6( B : gi÷a) i 7 i 8 ( C : tr¸i )
VËy ta cã vÞ trÝ b¸nh r¨ng t¬ng øng víi vÞ trÝ tay g¹t
Trang 28§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
La = 4.B + 4f = 110 (mm)Mçi lÇn g¹t 55mm
Trang 29§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Tµi liÖu tham kh¶o
1.tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i :
Trang 30Đồ án môn học thiết kế máy công cụ
Mục lục
Lời nói đầu
Chơng I
Nghiên cứu máy đã có
1.1 tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ
1.2 phân tích máy tham khảo
Chơng II
Thiết kế máy mới
2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ
2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao
2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại
Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển
4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển
4.2 Lập bảng các vị bánh răng tơng ứng với các vị trí tay gạt
4.3 Tính toán các hành trình gạt
4.4 Các hình vẽ