TÍNH TOÁN THIẾT kế máy PHAY NGANGTRÊN cơ sở máy 6h82

 Từ bảng thống kê này ta đem so sánh với các số liệuđã cho theo yêucầu thiếtkế về mọi mặt như số cấp tốc độ, lượng chạy dao, cỡ bàn máy, công suất động cơ.. -Qua hình vẽ lưới kết cấu ta

Lời nói đầu

Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nước đang tiến hành công cuộc hiện đại hoá cácngành công nghiệp, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp chế tạo máy, thì máy công

cụ đóng một vai trò, vị trí đặc biệt quan trọng để sản xuất ra các chi tiết để tạo nên cácmáy khác phục vụ trực tiếp cho các ngành công nghiệp khác Cùng với sự phát triểncủa khoa học kỹ thuật hiện đại trên thế giới đã cho ra đời nhiều loại máy công cụ hệnđại, ứng dụng thành tựu của công nghệ thông tin tạo nên những máy tự động linh hoạt,những máy chuyên dùng thì máy công cụ vẫn chiếm  một phần lớn đáng kể trongngành công nghiệp chế tạo, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển như nước ta thìviệc sử dụng các máy công cụ kết hợp với các đồ gá chuyên dùng vẫn đang được sửdụng rộng rải và phổ biến có hiệu quả

Chính vì vậy mà việc thiết kế các máy công cụ đối với sinh viên không nhữngnhằm giúp cho sinh viên tìm hiểu và nắm vững được đặc điểm , tính năng của máy

và hệ thống hoá  các kiến thức tổng hợp đã được học mà còn góp phần đáng kể vàocông cuộc công nghiệp hoá các ngành công nghiệp của đất nước

Đồ án môn học máy công cụ là nội dung không thể thiếu trong nội dung đào tạo đốivới sinh viên ngành chế tạo máy nhằm thực hiện tốt được các yêu cầu và nhiệm vụnêu trên

Với nhiệm vụ được giao là nghiên cứu thiết kế lại máy phay ngang với các thông số

cụ thể dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy BÙI TRƯƠNG VỸ cùng với sự tìm

hiểu và tổng hợp  các kiến thức đã được học em đã hoàn thành nhiệm vụ của mìnhđúng yêu cầu và thời hạn

Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên em không tránh khỏi sai sót.Em rất mong tiếptục được sự chỉ bảo, góp ý của thầy

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà nẵng, ngày 17 tháng 5 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Tăng Phúc

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY PHAY NGANGTRÊN CƠ

SỞ MÁY 6H82

 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán gồm:

A   PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN

B  THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY

- Phân tích các đặc điểm truyền động dựa trên các số liệu ban đầu

- Thiết kế động học toàn máy

C  TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU MÁY

A PHĐN TÍCH MÂY CHUẨN

CHỌN VÀ PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN

Công suất động cơ chạy dao 1,7 1,7 2,8

Kích thước lớn nhất của mây

+ Dăi

+ Rộng

21001940

24002400

31402370Kích thước bề mặt lăm việc của mây

+ B1

+ L1

2501000

3201250

4001600Góc quay lớn nhất của băn mây ± 450 ± 450 ± 450

Dịch chuyển lớn nhất của băn mây

+ Dọc

+ Ngang

+ Đứng

600200350

700260320

900320420Bước tiến trín băn mây

23,5 ÷ 1180

8 ÷ 390

 Từ bảng thống kê này ta đem so sánh với các số liệu

đã cho theo yêucầu thiếtkế về mọi mặt như số cấp tốc

độ, lượng chạy dao, cỡ bàn máy, công suất động cơ Ta

chọn máy 6H82 làm máy chuẩn thiết kế.

2 Câc xích truyền động của mây

Hình A.1Sơ đồ động của mây phay ngang 6H82

40

26

27 36 18

43

28

35 18

33

33 22

24 18

37 40 34

36 18 45

13

40 16

18 18

27 21

t=6

t=6

N = 1,7Kw n=1440(v/p)

N=7Kw

n=1440(v/p)

50 2657 67

23 19 16

40

26

27 36 18

43

28

35 18

33

33 22

24 18

37 40 34

36 18 45

13

40 16

18 18

27 21

t=6

t=6

N = 1,7Kw n=1440(v/p)

N=7Kw

n=1440(v/p)

50 2657 67

23 19

33 60

72

18 30

50

31

39 27

24 46

Với phương án không gian 3 x 3 x 2 ta có phương án (pa) thay đổi thứ tựcủa máychuẩn là

-Qua hình vẽ lưới kết cấu ta chọn phương ân thứ tự năy vì lưới kết cấu có hình rẽ quạtcho nín tỷ số truyền trong từng nhóm thay đổi từ từ đều đặn cho nín kết cấu câc cặptruyền động đồng đều

+ Có 18 cấp tốc độ chạy dao

+ Trong hộp chạy dao có cơ cấu phản hồi nhằm giảm chiều cao và số trục của hộp + Trong hộp chạy dao có ly hợp ma sát tương ứng theo phương dọc, ngang từ 19,5 mm/ph đến 950 mm/ph để tách đường truyền công tác và đường truyền chạy dao nhanh.

+ Theo phương thăng đứng có 18 cấp chạy dao từ 8 390 mm/ph

 Từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.

Hình A.3Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.

I II III

IV

750 950 1180 1500 600

475 375 300 235 190 150 118 95 75 60 47.5

Với phương ân năy thì lượng mở ,tỉ số truyền của câc nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức

lă có dạng rẻ quạt do đó lăm cho kích thước của hộp nhỏ gọn ,bố trí câc cơ cấu truyềnđộng trong hộp chặt chẽ nhất

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

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

+ Tia thẳng đứng : i = 1

4 Câccơ cấu đặc biệt

+Ly hợp vấu: lăm việc dựa trín sự ăn khớp giữa câc vấu hoặc câc răng của câc nửa lyhợp Ly hợp vấu gồm hai nửa ly hợp có vấu ở mặt bín, khi đóng ly hợp câc vấu sẽ găivăo nhau truyền chuyển động quay vă mômen xoắn từ trục năy qua trục kia

+Ly hợp ma sât: được dùng để nối hoặc tâch câc trục trong bất kỳ lúc năo, dù vận tốctrục dẫn có chính lệch nhiều với vận tóc trục bị dẫn thì cũng không xảy ra va đập

Dùng ly hợp ma sât có thể trânh cho câc chi tiết mây khâc khỏi bị hỏng khi quâ tải độtngột

+ Câc chuyển động chạy dao của băn mây được thực hiện nhờ câc cơ cấu vít-me, đaiốc

B THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY

PHĐN TÍCH CÂC ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN ĐỘNG DỰA TRÍN CÂC SỐ LIỆU

BAN ĐẦU

1 Thiết kế hộp tốc độ

1.1 Công dụng vă yíu cầu

Hộp tốc độ là một bộ phận quan trọng của máy cắt kimloại dùng để thực hiện các nhiệm vụ sau:

Truyền động công suất từ động cơ điện đến trục chính

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

- Hộp tốc độ có thể được chế tạo cùng một khối vớitrục chính Trong trường này, hộp tốc được gọi là hộptrục chính Trong trường hộp tốc độ và hộp trục chínhđược thiết kế thành hai bộ phận riêng biệt và được nốiliền bằng một cơ cấu truyền động nào đó, thì hộp tốc độđược gọi là hộp giảm tốc Hộp giảm tốc thường đượcđặt dưới chân máy hoặc đưa ra ngoài máy nhằm làm giảmrung động và biến dạng nhiệt cho hộp trục chính

Từ các thông số cơ bản Rn, , và z có thể thực hiện đượcnhiều phương về kết cấu của hộp tốc độ, với cách bố trísố vòng quay, số trục, hệ thống bôi trơn, điều khiển, v, v, rất khác nhau Do đó ta phải chọn phương án thích hợp nhấtđể dựa vào yêu cầu sau đây:

+ Các giá trị số vòng quay từ n1 nz và hệ số cấp sốvòng 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 , lựa chọnmột phương án tốt nhất phù hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật,kinh tế trong điều kiện cho phép.

1.2 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

=nmax

nmin=150030 =50Công bội  =z−1√Rn=18−1√50= 1,26

Từ công bội  = 1,26, và chuổi số vòng quay phân bố theocấp số nhân ta xác định được chuổi số vòng quay của máycần thiết kế : n1 n18

1.3 Thiết kế động học vă xâc định tỉ số truyền

Nhiệm vụ chính yếu của hộp tốc độ là đảm bảo chuỗisố vòng quay n của trục chính với công bội  và phạm viđiều chỉnh Rn đã cho Để đảm bảo yêu cầu trên, ta cầnbiết mối quan hệ dộng học giữa các nhóm truyền độngcủa trục chính, giữa các tỷ số truyền trong từng nhómtruyền động, cũng như sự phối hợp giữa chúng vớinhau

Trong truyền động phân cấp, số vòng quay của trục chínhthường được thực hiện với sựthay đổi tỷ số truyềncủa các nhóm truyền động giữa hai trục và sự phối hợpgiữa chúng với nhau Để xác định tỷ số truyền trong cácnhóm truyền động của hộp tốc độ, người ta dùng haiphương pháp: phương pháp giải tích và phương pháp độthị Ở đây ta dùng phương pháp đồ thị

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

Lưới đồ thị kết cấu của hộp tốc độ: là sơ đồ biểu diễn công thức kếtcấu và phương trình điều chỉnh Trên lưới kết cấu mỗiđường nằm ngang biểu diễn số trục của hộp tốc độ,các điểm trên đường nằm ngang sẽ biểu diễn số cấp tốcđộ của trục chính, các đoạn thẳng nối các điểm tươngứng trên các trục tương đương các tỷ số truyền giữa cáctrục đó Để biểu diễn chuổi n theo cấp số nhân ta vẽlưới kết cấu theo toạ độ logarit đối xứng

Lưới đồ thị vòng quay: chuyển từ lưới kết cấu biểu diễn đốixứng sang biểu diễn các tỷ số truyền thật Ta quy ướcđiểm trên của trục nằm ngang chỉ số vòng quay cụ thể.Các đường thẳng (các tia) nối các điểm tương ứng giữacác trục biểu diễn trị số tỷ số truyền của từng cặpbánh răng ( hay các cặp truyền động khác) , tia nghiêng tráibiểu thị i< 1, tia nghiêng phải biểu thị 1> 1, tia thẳng đứngbiểu thị i= 1

1.3.1 Phương án không gian (PAKG).

Phđn tích Z ra thănh thừa số nguyín tố để xâc định số lượng phương ân

Do đó ta loại trừ phương ân không gian 9 x 2 = 2 x 9

L = 17b +16f

L = 17b +16f

6 Câc cơ cấu đặc biệt

+Một số tiêu chuẩn để so sánh:

- Phương án đơn giản tới mức để có thể dễ dàng thựchiện

- Phương án đảm bảo có khả năng tự động hoá máy nhiềunhất

- Phương án có hiệu suất đạt được cao nhất

- Phương án đạt được độ chính xác các xích thực hiệntruyền động tạo hình phức tạp và truyền động chínhxác

+Kết luận : Nhìn văo bảng ta chọn phương ân không gian Z = 3 x 3 x 2 vì phương ân

= 6 phương thay đổi thứ tư Với 6 PATT được thể hiệnbằng 6 lưới kết cấu, và từ đó ta sẽ đánh giá để chọnmột lưới kết cấu thích hợp nhất.

I II III IV

I II III IV

I II III IV

 Xđy dựng lưới kết cấu

Từ PATT trên ta có công thức kết cấu là

PAKG: 3 x 3 x 2

PATT: I II III

[X]: 1 3 9

Hình B.7

I II III IV

Hình B.8Lưới đồ thị vòng quay

I II III

IV

750 1180 1500 600

475 375 300 235 190 150 118 95 75 60 47.5

1.4 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

K = 5.22.3.13 =780

Trong nhóm truyền động này, có i1= imin , i3 = imax Tỷ sốtruyền i1 là tia nghiêng trái có độ nghiêng lớn nhất, nên bánhrăng có số răng nhỏ nhất là bánh chủ động Do đó ta dùngcông thức Eminc để xác định Emin

E min c=Zmin.k f ( f1+g1)

1

=17(17+43)17.780 =0,076

Chọn E = 1  Z = EK = 1.780 =780 > giới hạn chophép

Z '5= 11 , 26=3139

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

Trong nhóm truyền động này, có i7 là tỷ số truyền nghiêngtrái có độ nghiêng lớn nhất, nên bánh răng có số răng nhỏnhất là bánh chủ động Do đó ta dùng công thức Eminc để xácđịnh Emin

 Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

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

1.5 Kiểm tra sai số vòng quay.

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại số vòng quay thựctế của hộp tốc độ ntt (n1 n18) trên cơ sở tỷ số truyền củacác số răng đã xác định

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thựctế:

Bảng B.4 So sánh để tính sai số vòng quay và biểu diễn đồ

thị sai số vòng quay

 Sơ đồ động hộp tốc độ

Hình B.10

60

72

18 30

17 43

20

40

23

37 20

50 31

39 27

24

46

2 Thiết kế hộp chạy dao

2.1 Đặc điểm vă yíu cầu

2.1.1 Đặc điểm

Hộp chạy dao dùng để thực hiện chuyển động chạy dao,đảm quá trình cắt được tiến hành liên tục Vận tốc chạydao thường chậm hơn rất nhiều so với chuyển động chính

Vì thế, công truyền của hộp chạy dao không đáng kể,thường chỉ bằng 510 % công suất của chuyển động chính

2.2 Đặc điểm hộp chạy dao

Hộp chạy dao của máy công cụ có nhiều dạng khác nhau,và sự khác biệt của hộp chạy dao cũng là nhân tố đầu tiêndẫn đến sự khác nhau về kết cấu Kết cấu của hộpchạy dao khác nhau do nhiều yếu tố, trước tiên là phụthuộc vào số cấp chạy dao, phụ thuộc vào cấu tạolượng chạy dao, phụ thuộc vào hướng chạy dao hoặc vàotính chất chuyển động hộp chạy dao

Kết cấu hộp chạy dao còn phụ thuộc vào độ chính xácyêu cầu, phụ thuộc vào mối liên hệ với chuyển động chính.Từ các số liệu ban đầu theo yêu cầu thiết kế sau đây, tatiến hành chọn kết cấu phù hợp nhất:

2.3 Thiết kế

2.3.1 Phương ân không gian (PAKG)

Để quá trình tính toán giống như khi thiết kế hộp tốc độ,các lượng chạy dao s1 s2 , s3 , sn cần chuyển thành số vòngquay của cơ cấu chấp hành ns1 , ns2 , , nsn Muốn chuyển đổicần phải biết trước cơ cấu chấp hành là cơ cấu gì Ở hộpchạy dao này ta dùng cơ cấu vít me_đai ốc, với bước của vít

me trong cơ cấu này là tx = 6 mm, ta có:

ta dùng cơ cấu phản hồi và đặt các bánh răng lồng khôngtrên trục (II),(I),(III) để giảm số trục và cồng kềnh của hộp.

PATT II- I-III

[x] [3][1][9]

Hình B.11Lưới kết cấu

I II III IV

9.88 12.45

15.69 19.76

24.9 31.38

39.54 49.82

62.77 79.09

99.06 125.57 158.22 199.35

2.3.2 Xác định số răng của các bánh răng.

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biết khoảngcánh trục

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

K = 3.2 =6

E minc=Zmin k f ( f1+g1)

1 =17(1+2)1.6 =8.5

.Chọn E = 9 Z = EK = 6.9 =54

Tính số răng của bánh chủ động và bánh bị động tươngứng:

 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 tỉ sốtruyền đã biết :

Z4

Z 4 '= 1ϕ3,5= 12,24 ⇒ Z 4 '=40

Tương tự ta tính được :

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

Với khoảng cách trụcđa îbiết

⇒

Z7

Z 7 '= 1ϕ3,5≈ 1

2,24 ⇒2,24 Z7=Z 7 ' ; Z7+Z 7' =58⇒ Z7=13; Z 7 '=45

 Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

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

i

=i lt −i i tt

lt

.100 %<[ Λ i][i] =  10 ( -1).% =  10 (1,26 -1).% =  2,6%

Bảng B.6 Sai số tỷ số truyền

2.3.3 Kiểm tra sai số lượng chạy dao.

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại lượng chạy daothực tế của hộp chạy dao trên cơ sở tỷ số truyền của cácsố răng đã xác định

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:

Ta có :nomin = =nmax : =3,92.10.1,268,5 =279,5 (v/p)

Δs= s tt −s tc

s tc .100%≤[ Δs ].

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

Từ lượng chạy dao tính toán và lượng chạy dao tiêu chuẩn,

ta lập bảng so sánh để tính sai số và biểu diễn đồ thị saisố lượng chạy dao :

Bảng B.6 Bảng so sánh để tính sai số và biểu diễn đồ thị sai

 Sơ đồ động hộp chạy dao

Hình B.14

26

27 36

33 22

37 40 34

36 18

45

13

18 18

27 21

t=6

t=6

N = 1,7Kw n=1440(v/p)

40

57 67

23 19 16

40

26

27 36

33 22

37 40 34

36 18

45

13

18 18

27 21

t=6

t=6

N = 1,7Kw n=1440(v/p)

57 67

23 19

33

C  TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU MÁY

LẬP BẢNG TÍNH SƠ BỘ, TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

Chạy dao nhanh với n = 870 (v/ph), kiểm tra sự trượt với n = 20(v/ph

2 Công suất động cơ

2.1 Xác định công suất động cơ truyền dẫn trục chính

Lực tác dụng khi gia công được xác định

P0=C.B.Z S

t y( t

D )k

.(bảng II,1/IV - 90)Với các hệ số lấy từ chế độ cắt thử mạnh

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  P max

 là góc nghiêng của dao,

Z : số răng SZ (mm/răng),

D : đường kính dao phay B : chiều rộng phay.

Công suất cắt trong máy cắt kim loại chiếm 70-80 % công suất động cơ điện ,ta tiến

hành tính công suất động cơ theo công thức (KW).

i là hiêu suất động cơ tính từ trục đang xét

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

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

lh = 1 : hiệu suất của ly hợp

Mômen xoắn trên các trục tính theo công thức Mx = 9,55.106

 Trục IVnmin=n min III.2050=119 (v/ph),

nmax=n max III.4327=744