cơ sở thiết kế máy công cụ

Số vòng quay trục chính• Số vòng quay của trục chính tuân theo quy luật của chuổi cấp số nhân nên cho phép chúng ta có thể thiết kế hộp tốc độ với các cấu truc nhân đơn giản nhất, cấu tr

CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

CÔNG CỤ

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC MÁY

TRUYỀN DẪN CHÍNH

• Trong các máy cắt kim loại chuyển động

chính có thể là chuyển động quay hoặc

chuyển động thẳng Nó có thể thực hiện

đối với phôi hoặc dụng cụ cắt Vận tốc của chuyển động chính phụ thuộc điều kiện gia công cụ thể, nó có thể cố định hay thay đổi

CẤU TRÚC NHÂN

• Hộp tốc độ của các máy hiện nay đặc biệt

là của các máy vạn năng có số cấp tốc độ

và phạm vi điều chỉnh lớn Các hộp tốc độ lại đòi hỏi đơn giản, gọn nhẹ, số trục

truyền dẫn ít, hiệu suất cao, ít tiếng ồn

Mặt khác hộp tốc độ cần có tính công nghệ cao, có độ tin cậy khi vận hành và thuận

tiện khi sữa chữa bảo dưỡng

Số vòng quay trục chính

• Số vòng quay của trục chính tuân theo quy luật của chuổi cấp số nhân nên cho phép chúng ta có thể thiết kế hộp tốc độ với các cấu truc nhân đơn giản nhất, cấu trúc nhân này gồm các cơ cấu thành phần có hai

trục, được bố trí nối tiếp nhau trong một

hoặc vài xích động học

• Chúng ta hãy khảo sát một hộp tốc độ đơn giản,

có 6 cấp tốc độ (hình 31 a)

• Để truyền chuyển động quay từ trục I đến trục II

ta dung cấu trúc nhân là khối bánh răng ba bậc với các cặp bánh răng 1-2, 3-4, 5-6, còn từ trục

II đến trục III là khối bánh răng hai bậc với các cặp bánh răng 7-8, 9-10 Do các cấu trúc nhân

bố trí nối tiếp với nhau, nên với một tốc độ quay của trục chủ động I thì trục bị động III (hoặc trục chính) có thể có sáu tốc độ quay khác nhau

• Phương trình điều chỉnh truyền dẫn.

• Giả sử có một hộp truyền dẫn có Z cấp

tốc độ, phạm vi điều chỉnh số vòng quay của trục chính là Rk ,có Z là tỷ số truyền nằm giữa trục I và trụcII, sau khi qua bộ truyền đơn i1 nằm giữa trục II và trục III cho ta trên trục III dãy tốc độ N1 tuân

theo quy luật cấp số nhân

• Để mở rộng phạm vi điều chỉnh ta kéo dài them chuỗi vòng quay bằng cách them vào sau chuỗi N1 các chuổi N2, N3 … tiếp bằng cách đưa

thêm vào giữa trục II và trục III bộ truyền i2, i3,

… như hình 32.

• Như vậy chuỗi số vòng quay đã được mở rộng thành:

• n1,n2,,n3……… ,nk-1-,nk,nk+1,nk+2,….n2k -1, n-2k,n2k+1,n2k+2,…, n3k+1 ,n3k, n3k+1,n3k+2,

…

TÍNH TỶ SỐ TRUYỀN.

• Các tỷ số truyền cũng được tiêu chủân hoá

để thuận tiện trong tính toán thiết kế,

chúng phụ thuộc vào số bộ truyền p và đặc tính x của nhóm, công bội φ của chuỗi số vòng quay truyền dẫn và có dạng

• φE (E nguyên, < > 0)

• Có 2 phương pháp tính tỷ số truyền

• 2 Phương pháp đồ giải

• Muốn xác định tỷ số truyền phải vẽ đồ thị

số vòng quay để biểu diễn các tỷ số truyền

cụ thể và tần số vòng quay cụ thể Trên đồ thị số vòng các tỷ số truyền cũng được

biểu diện ở dạng i=φE

• Ở đây: E là số khoảng lgφ mà tia truyền

dẫn cắt qua

• E=0 thì i=1 và tia truyền dẫn nằm ngang

• E>0 thì i>1 và tia truyền dẫn nằm chếch lên trên

• E<0 thì i<1 và tia truyền dẫn chếch xuống dưới

• Các tỷ số truyền I được thực hiện thông qua công bội φ nên thường có số lẻ Dưới đây là một số giá trị gần đúng và sai số %

• TÍNH SỐ RĂNG CỦA BÁNH RĂNG

• Cơ sở để tính toán động học củ bánh răng là

xác định số răng Z của các bánh răng sao cho đảm bảo được tỷ số truyền đã chọn Những số liệu cần thiết để tính toán số răng của các bánh răng là các tỷ số truyền của các bộ truyền trong nhóm, mô đun của các cặp bánh răng và góc

nghiêng β của các bánh răng trong từng bộ

truyền khi bộ truyền là bánh răng nghiêng

• Hầu hết các trường hợp trong một nhóm người

ta thường dùng một loại mô đun Đối với những nhóm khuyếch đại, các bộ truyền chịu tải khác nhau nên đôi khi người ta dùng nhiều mô đun trong một nhóm Khi thay đổi tốc độ bằng bánh răng di trượt thì dùng răng thẳng Khi thay đổi tốc độ bằng li hợp hay bằng then kéo ,v.v thì

có thể dùng bánh răng nghiêng để tăng khả

năng chịu tải và ăn khớp êm hơn Có thể tính

số răng của các bánh răng bằng phương pháp giải tích , tra bảng hay tính gần đúng

Tính số răng của các bánh răng thẳng trong một nhóm truyền có cùng mô đun

• E là những số nguyên dương và để các Zj

và Zj' bằng hoặc lớn hơn Zmin cho phép

Vì vậy cần hải tính Emin cho từng trường hợp cụ thể

• Nếu bánh răng nhỏ nhất Zmin là bánh

răng chủ động (ij < 1) thì:

• Nếu bánh răng nhỏ nhất Zmin là bánh

răng bị động (ij >1) thì:

• Với các trị số Emin và Emax tính ra

thường là số lẽ cần phải quy tròn lên phía trên

• Nếu số răng của các bánh răng tính ra có

Sz > Smax cần phải điều chỉnh lại, bằng cách giảm bớt trị số k và chịu sai số tỷ số truyền i (i ≤ 2%) Có hai phương pháp để giảm trị số k:

• 1 Phân tích lại tỷ số truyền có aj+bj làm

cho k lớn.Sau đólại tính k và Emin, chọn lại

TRUYỀN DẪN CỦA CƠ CẤU

CHẠY DAO

• Đặc trưng của các cơ cấu chạy dao của các

máy công cụ là độ chính xác xích động học Các xích cắt ren, bao hình, phân độ và các xích

tương tự của máy cắt kim loại đòi hỏi độ chính xác cao, ở một số cơ cấu chạy dao có cơ cấu

điều chỉnh cac sai số đo độ không chính xác của các trục vít me gây ra.

• a Dùng vít me-đai ốc

• b.Dùng bánh răng thanh răng

• c Dùng cơ cấu cam

• Phương pháp tính toán động học cơ cấu chạy dao về nguyên tắc không khác tính toán cơ cấu chuyển động chính.

ĐỘNG HỌC TRUYỀN DẪN XÍCH

CẮT REN

Tính toán động học hộp chạy dao

tiện ren

• Ở sơ đồ nguyên tắc xích cắt ren, muốn cắt một bước ren nào đó ta phải tính toán lựa chọn các bánh răng thay thế Trên hình

biểu diễn sơ đồ cơ cấu chạy dao để cắt

ren không phải tính toán lựa chọn các

bánh răng thay thế.)

• Trong xích động học ngoài chạc bánh răng thay thế a-b, c-d, đưa vào khâu điều chỉnh đảm bảo đầy đủ các tỉ số truyền (trên hình

55 là cơ cấu nóc tông, trong trường hợp

khác là khối bánh răng di trượt và cơ cấu nhân thường là truyền dẫn gấp bội

• Trên hình , khi bánh răng 11 ở vị trí như hình vẽ thì khối 1-6 đonga vai trò chủ động; ứng với trường hợp cắt ren

hệ mét (ren quốc tế và ren mô đun Nếu gạt bánh răng 11 sang phải ăn khớp trong với bánh răng 8 thì trịc II và

bánh răng 7 đóng via trò chủ động, còn khối bánh răng

1-6 đóng vai trò bị động; ứng với trường hợp cắt ren hệ

Anh (ren hệ Anh và ren pít).

• Bởi vậy số răng của bánh răng 1- 6 tỉ lệ với bước ren

được cắt

• Zi =C.tp

• Giá trị C nhận được sao cho số răng của bánh răng nhỏ nhất của khối bánh răng 1- 6không nhỏ hơn 2832.

• Ví dụ : Hãy tính toán xích động học của hình để cắt gọt được tất cả các loại ren.

• a.Ren quốc tế với bước tp=1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5,5; 6 mm

• b Ren Anh với số vòng ren trên : n =4;5 ;6;7;8;9;10;11;12;14;16;18;20;24;28

TRƯỜNG HỢP DÙNG CƠ CẤU NÓC TÔNG LÀM NHÓM CƠ SỞ

• Các chuổi bước ren đã cho ở trên có thể

sắp xếp thành các hàng và cột,sao cho các bước ren trong một cột tạo thành một cấp

số cộng, còn trên cùng một hàng tạo thành cấp số nhân có công bội ϕ = 2

• Nếu trong nhóm cơ sở không đổi đường truyền khi chuyển từ ren hệ mét sang ren

hệ Anh thì các bước ren phải sắp xếp lớn dần từ trái sang phải và từ trên xuống

dưới Nghĩa là với ren hệ mét, trị số bước ren nhỏ nhất, tmin đặt ở vị trí cột 1 hàng 1 (1,1) của bảng; còn ren hệ Anh thì trị số

vòng ren nhỏ nhất có trên (nmin),sẽ đặt

ở vị trí hàng m, cột n (m,n)

• Khi sắp xếp chú ý số cột không lớn hơn 4,

số hàng không quá 10 Để đảm bảo cắt hết các bước ren, các ột các hàng ren không đượ bỏ sót các bước ren đã cho

• Khi tính toán ta lấy bằng ren quốc tế làm

cơ sở để tính, các loại ren khác nhận được bàng cách tính toná điều chỉnh thêm Khi

chọn cột để tính cần chọn cột nào có đậy

đủ bước ren

DÙNG BÁNH RĂNG DI TRƯỢT

LÀM NHÓM CƠ SỞ

• Các bước tiến hành cũng tương tự như

trên Song khoảng cách trục trong nhóm cơ

sở và nhóm gấp bội thường bố trí bằng

nhau để có sự trùng tâm giữa hai nhóm

Do đó thường ta phải chọn khoảng cách

trục A

• Như vậy số răng của các bánh răng trong các cặp truyền động vừa phải đảm bảo tỉ số truyền chính xác để cắt ren lại phải đảm bảo khoảng cách trục A đồng nhất Như vậy trong nhóm cơ

sở phải dùng các mo đun khác nhau để ra các tổng số răng St.Sau đó căn cứ vào tỉ số truyền chọn những cặp bánh răng và mô đun thích

hợp Các cặp bánh răng đảm bảo tỉ số truyền chính xác nhưng S2 có sai khác be hơn hoặc bằng 3 răng ( 3 răng) đều dùng được song phải dịch chỉnh răng

• Ví dụ:Cần cắt bước ren chọn tp =1 như vị trí trên ta đã có itt =20/ 60 Vậy khi ta cắt

40

44

60

20 1

1 ,

1 60