SỐ LIỆU THIẾT KẾ1. Hộp tốc độ:Z= 23, = 1,26 , nmin= 10,6 (vph), nmax=…..(vph), Rn= ….2. Hộp chạy dao dùng cơ cấu Norton và di trượt :Ren hệ mét : tp=1 – 12 mmRen Anh :n=28 2Ren môđun :m=0,5 6Ren Pitch:Dp=Sdmin = 2.Sngmin = 0,08 (mmvòng) Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòngph)NỘI DUNG THUYẾT MINH :Tìm hiểu máy cơ sở Tính toán động học toàn máyTính công suất động cơ trục chínhTính bền:+ Trục trung gian+ Một cặp bánh răngTính hệ thống điều khiển Hộp chạy dao
Trang 1Sdmin = 2.Sngmin = 0,08 (mm/vòng)Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòng/ph)
NỘI DUNG THUYẾT MINH :
- Tìm hiểu máy cơ sở
- Tính toán động học toàn máy
- Tính công suất động cơ trục chính
- Tính bền:
+ Trục trung gian+ Một cặp bánh răng
- Tính hệ thống điều khiển Hộp chạy dao
BẢN VẼ :
Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO
Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS.Phạm Văn Hùng
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩthuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đấtnước ta nói riêng hiên nay đó là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sảnxuất Nó nhằm tăng năng suất lao động và phát triển nên kinh tế quốc dân Trong
đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt Để đápứng 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 cơkhí cũng như khả năng áp dụng lí luận khoa học thực tiễn sản suất cho đội ngũcán bộ khoa hoc kĩ thuật là không thể thiếu được Với những kiến thức đã đượctrang bị,sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự cố gắng củabản thân Đến nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoànthành Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới “Máy tiện ren vít vạnnăng” có thể có nhiều hạn chế Rất mong được sự chỉ bảo của thầy
Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:
Chương I : Nghiên cứu nhóm máy có tính năng kỹ thuật tươngđương(cùng cỡ ) đã có
Chương II : Thiết kế truyền dẫn máy thiết kế mới
Chương III: Tính công suất, sức bền cho một số cơ cấu chính
Chương IV: Tính toán và thiết kế kết cấu hệ thống điều khiển
Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy PhạmVăn Hùng đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này
Học viên thực hiện
Dương Đức Trọng
Trang 3
CHƯƠNG I : NGHIÊN CỨU NHÓM MÁY CÓ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
TƯƠNG ĐƯƠNG ( CÙNG CỠ ) ĐÃ CÓ
1.1.TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC MÁY CÙNG CỠ
Có rất nhiều loại máy tiện như:máy tiện vạn năng,máy tiện chuyên dùng tự
động, nửa tự động,máy tiện chuyên môn hoá
Tuy nhiên chúng ta chỉ xem xét các đặc tính kĩ thuật của một số loại máy tương
tự máy1K62
Trang 4
Bảng 1.1: Tính năng kĩ thuật của các máy cùng cỡ
Khoảng cách lớn nhất giữa hai
Dmax của chi tiết được gia công
Dmax của chi tiết được gia công
Trang 5
Như vậy : so sánh các thông số của máy tiện ren vít cần thiết kế với các máy tiêu
chuẩn thì máy cần thiết kế có các thông số kỹ thụât gần giống với máy tiêu chuẩn1K62,hơn nữa máy 1K62 đã sản xuất trong nước, nên đủ tài liệu tham khảo và bản vẽ tham khảo⇒ta lấy máy 1K62 làm máy tham khảo để làm cơ sở tính toán động học và động lực học và thiết kế máy mới
1.2.PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CỦA MÁY TIỆN 1K62:
Các bộ phận chính của máy tiện 1K62 gồm: bộ phận cố định, bộ phận di động,
bộ phận điều khiển
Bộ phận cố định bao gồm có thân máy được gắn cố định với bệ máy bên phải
và bên trái Trên bộ phận cố định có lắp đặt hộp tốc độ và hộp chạy dao Bộ phận
di động và điều chỉnh được gồm có hộp xe dao, bàn dao, ụ động có thể trượt trên sống trượt của thân máy, sống trượt ngang của ụ động và bàn dao Bộ phận điều khiển gồm các tay gạt điều khiển, các trục vít me để tiện ren, trục trơn để tiện trơn
Đường kính lớn nhất của phôi gia công: 400(mm) trên băng máy, 200(mm) trênbàn máy
+ Công suất động cơ chạy nhanh : Nđc2 = 1(kW)
+ Số vòng quay động cơ chạy nhanh: nđc2 = 1410(vg/ph)
Máy sử dụng bộ truyền đai nhằm giảm bớt số lượng bánh răng và giúp máy làmviệc êm
1.2.1.Hộp tốc độ
1.2.1.1 Sơ đồ động của máy tham khảo.
Trang 7
1.2.1.2.Phương trình xích tốc độ.
Theo tính toán thì đường tốc độ thấp có Zthấp= 2x3x2x2=24 tốc độ Nhưng do hai khối bánh răng di trượt 2 bậc giữa trục IV và trục VI chỉ cho 3 tỉ số truyền( lý thuyết là 2x2=4 tỷ số) vì có 2 tỷ số truyền trùng nhau như sau:
22 22 1
Vì vậy đường tốc độ thấp có Zthấp=2x3x3=18 tốc độ Đường tốc độ cao có
Zcao=2x3= 6 tốc độ Để nối tiếp liên tục trị số tốc đô thấp và cao người ta đặt
18 19
n ≈n Do đó máy chỉ còn Z=23 tốc độ( thay vì 24 tốc độ).
Trang 8tc i i
n
n n
∆
Ta có bảng như sau:
Bảng sai số vòng quay
Trang 10
Dựa vào bảng sai số vòng quay ta có đồ thị sai số vòng quay như sau
n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n22 n23 0,33
1,93
-0,67 -1,43
-3,59 -2,74
0,33 0,37
-0,67 -1,43
-4,42 -2,74
0,33
-0,43
-2,26 -1,43
-4,42 -4,38
5,12
2,61 1,87 1,35 0,60 2,6
quay vượt qua giá trị sai số cho phép
Trang 11
1.2.1.4.Tính các trị số phi theo các giá trị tỷ số truyền cụ thể , căn cứ vào x
để xác định độ nghiêng của các tỷ số truyền , vẽ lại đồ thị vòng quay thục tế, lưới kết cấu từ đó suy ra phương án không gian , phương án thứ tự , đặc trưng của nhóm
Lượng mở giữa hai tia [ ]x : ϕx= i1/i2= ϕ1,13/ϕ2.17= ϕ,-1,04= ϕx⇒[ ]x = -1.04
Dựa vào bảng trên ta vẽ đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62
Trang 12
1.2.1.4.2 Đồ thị số vòng quay thực tế của máy 1K62:
Trang 13+ Đối với đường truyền tốc độ thấp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2PATT : I II III IVĐặc tính nhóm [X] : [1] [2] [6] [6]
+ Đối với đường truyền tốc độ cao:
PAKG : 2 x 3 PATT : I II Đặc tính nhóm [X] : [1] [2]
Trang 1435 28
+ Ren Module
Đơn vị đo modun, ký hiệu m,trong đó bước ren t p = π m
64 95
95 97
tt
i = , t x= 12(mm/ vg)
Phương trình xích cắt ren:
Trang 15
1v tc(VI)60
60(VII)
42 42
35 28
= Vì p 25, 4.
p p
t
t
π π
35 28
28 35
(VIII) .9564.9795.3735.3537.2528.Z36.2835.3528.i .t . 25D.4. (mm)
p x
gb n
Trang 16-6,5789101112
-
-0,5
-1-1,25-1,5
1,7522,252,5-3
16
= 1/ 8
i Z
1/ 8
GB
i = i GB = 1/ 4 i GB = 1/ 2 i GB = 1
Trang 17-2 -3
-52566472808896
26283236404448
13141618202224
789101112-Phân tích bảng xếp ren trên máy 1K62 cho 4 loại ren cơ bản ta thấy
Bộ truyền norton:26,28,32,36,40,44,48→bảy bước ren cơ bản
.Bộ truyền gấp bội:iGB=1;1/2;1/4;1/8 tạo ra bốn tỉ số truyền cóϕ = ⇒ 2 7.4 28 =
bước ren từ 1mm đến 12mm
Cột tuân theo cấp số cộng,hàng tuân theo cấp số nhân:
7.4.4GB = 112 bước ren(khả năng)
-Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng-thanh răng cho việc chạy dao dọc,sửdụng bộ truyền vít me-đai ốc cho việc chạy dao ngang.Để chạy dao nhanh thì cóthêm 1động cơ phụ 1KW,n = 1410 vòng/phút qua bộ truyền đai để vào trục trơn
1.2.3.Phân tích nguyên lý làm việc và kết cấu của các cụm chi tiết, các cơ cấu đặc biệt:
1.2.3.1 Cơ cấu Norton
Cơ cấu Norton bao gồm một số bánh răng lắp kế tiếp nhau theo dạng hìnhtháp (hình 5) trên trục (I) Truyền động được đưa tới trục (II) qua bánh đệmZ36 Bánh răng trung gian Z25 ăn khớp với bánh răng di trượt Z28 được lắptrên 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 khốiNorton thì xoay khung (I) một góc, dịch chuyển dọc trục đến vị trí cần thiết vàđưa bánh răng Z36 vào ăn khớp với bắnh răng trên khối Norton Trục (I) cóthể là trục chủ động hoặc bị động Khối bánh răng hình tháp trên máy T620lắp 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 truyềnnhưng độ cứng vững không cao
Trang 18
1.2.3.2 Cơ cấu đai ốc mở đôi:
Vít me truyền động cho 2 má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao.Khi quay tayquay làm đĩa quay chốt gắn cứng với 2 má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vítme
Khi chạy dao bằng vít me, phần (1) và (2) cảu đai ốc bổ đôi được ăn khớpchặt vào vít me nhờ tay quay (3) xoay đĩa (4) đưa hai chốt (5) mang hai nửacủa 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 vítme
Ren của vít me và đai ốc là ren hình thang và luôn có cơ cấu để khử khe hởcủa ren
Trang 19
1.2.3.3 Cơ cấu ly hợp siêu việt
ở máy tiện 1K62 , 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 chuyểnđộng chạy dao dọc và chạy dao ngang mà không bị gãy trục do có tốc độ khácnhau, trên má có dùng ly hợp siêu việt lắp trên trục trơn XV
Cơ cấu ly hợp siêu việt bao gồm: vỏ (1) được chế tạo liền với bánh răngZ56 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 lănđều 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
56
28
làm cho vỏ (1) quaytheo chiều ngược kim đồng hồ Do ma sát và lực tác dụng của lò xo (4), conlăn sẽ bị kẹt ở chỗ hẹp giữa vỏ (1) và lõi (2) Do đó lõi (2) sẽ nhận chuyểnđộng chạy giao chuyền cho trục trơn XV trục trơn này sẽ quay cùng chiều vàcùng vận tốc với vỏ (1) Khi vỏ (1) chuyển động theo chiều kim đồng hồ, conlăn (3) sẽ chạy đến chỗ rộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Lõi (2) qua then cùng vớitrục trơn XV đứng yên, xích chạy giao bị ngắt Muốn cho trục trơn XVchuyển động theo chiều này phải cho khối bánh răng Z28 – Z28 trên trụcXVI vào khớp với bánh răng Z56 lắp cố định trên trục trơn XV ngoài ly hợpsiêu 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 vẫn nhận chuyển động chạy giao theo chiều ngược kim đồng hồ, nhưngvận 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 vớitốc độ nhanh
1.2.3.4 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 xíchtruyền 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
Trang 20
1.2.3.5 Chạc điều chỉnh
Để điều chỉnh lượng chạy dao thích hợp với từng chi tiết gia công khácnhau, máy 1K62 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 quaymột góc nhất định trên trục IX theo rãnh dẫn hướng trên chạc Để đảm bảo ănkhớp cuả bánh răng c và d, trục quay của bánh răng c và b có khả năng dichuyển dọc theo rãnh dẫn hướng xuyên tâm của trục IX Ăn khớp của bánhrăng a và b được đảm bảo nhờ chạc điều chỉnh có thể quay xung quanh trụcIX
Trang 21
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN THIẾT KẾ MỚI
2.1.Thiết kế sơ đồ kết cấu động học
2.1.1 Thiết kế sơ đồ kết cấu động học máy
Căn cứ vào loại máy là máy tiện ren vít vạn năng dựa trên máy có sẵn là máy
tiện 1K62 với số liệu ban đầu như sau:
Sdmin = 2.Sngmin = 0,08 (mm/vòng)Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòng/ph)Với các thông số đã cho và ϕ = 1,26
Ta tính nmax
) / ( 8 , 1711 26
, 1 6 , 10
min max 1
8 , 1711 min
=
n n
R n
Trang 22+ Công suất động cơ chạy nhanh : Nđc2 = 1(kW)
+ Số vòng quay động cơ chạy nhanh: nđc2 = 1410(vg/ph)
Máy sử dụng bộ truyền đai
Dựa trên thông số đã cho và việc phân tích máy cũ ta tạo sơ đồ kết cấuđộng học như sau :
2.1.2 Phương trình xích động tổng quát( xích tốc độ,xích chạy dao)
Phương trình xích tốc độ:
N đcơ i v =n tc (vg/ph) (trong i v có chứa i kd )
Phương trình xích cắt ren thường:
Trang 23
1 vg/tc i kd i đc i tt i cs i gb t xd t x2 =t p1 (mm)
Phương trình xích tiện trơn ăn dao dọc:
1 vg/tc i kd i đc i tt i cs i gb t xd thanh bánh răng=S d (mm/vong)
Phương trình xích tiện trơn ăn dao ngang:
1 vg/tc i đc i tt i cs i gb t xd t x2 =S ng (mm)
Trong đó:
i kđ : Tỉ số của ren khuếch đại
i đc : Tỉ số của ren phải, ren trái
i tt : Tỉ số truyền của cặp bánh răng thay thế
42 95
95 50
tt
i = (tỷ số truyền cặp bánh răng thay thế 1) được dùng
để cắt ren Quốc tế và ren Anh.
64 95
95 97
tt
i = (tỷ số truyền của cặp bánh răng thay thế 2) được
dùng để cắt ren Modun và ren Pitch
i cs : Tỉ số của bước ren cấp số cộng(cơ sở)
i gb : Tỉ số của bước ren cấp số nhân(gấp bội)
Xác định dãy tốc độ tiêu chuẩn của máy:n nn = ×1 ϕn−1
Ta có bảng dãy tốc độ tiêu chuẩn sau:
Trang 242.2.2.Chọn phương án không gian.
Vì hộp tốc độ của máy có số cấp tốc độ Z = 23 ta có thể chọn rất nhiều phương
án không gian với các phương án không gian như vậy để máy hoạt động có hiệuquả nhất ta phải lựa chọn một phương án không gian thích hợp nhất bằng cáchthông qua các chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá chất lượng của hộp tốc độ
Trước tiên ta phải xác định số nhóm truyền tối thiểu trong phương án không gian Dựa vào chuỗi số vòng quay n1 ÷ nZ ; với n1 = nmin = 10,6 (vòng /phút) và
số vòng quay trên động cơ điện nđc = 1440 (vòng/phút)
imingh : tỷ số truyền giới hạn của cả xích truyền
x : số nhóm truyền thay đổi tối thiểu của xích phân từ động cơđiện tới cuối xích
Thay số ta có :
54 3 4
lg
) 1 6 , 10
1440 lg(
1440
1 6 , 10 4
Trang 26
3 2 x 2 x 3 x 2
4 2 x 2 x 2 x 3
Trang 27
Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức:
SZ = 2 ( p1 + p2 + p3 + p4 )Theo phần trên ta có 4 phương án không gian nên ta tính được:
+ Phương án không gian 2 x 2 x 2 x 3 có:
Tóm lại tổng số bánh răng của HTĐ cần thiết kế : SZ = 18 bánh răng
Tính tổng số trục của phương án không gian theo công thức :
Trang 28f = 8 ÷ 12 (mm) khi dùng miếng gạt
f = 2 ÷ 3 (mm) khi dùng để bảo vệ
f = 4 ÷ 6 (mm) khi dung để thoát dao xọc răng
với phương án không gian 2x3x2x2 ta có sơ đồ động của hộp tốc độ là:
4b+3f 4b+3f
7b+6f 4b+3f
I II
Ta chọn phương án không gian thỏa mãn chỉ tiêu đánh giá chất lượng hộp tốc
độ Tổng số bánh răng của hộp là nhỏ nhất ( SZ min )
Tổng số trục ít nhất ( Str min )
Chiều dài của hộp ngắn nhất ( L min )
Số bánh răng chịu momen Mxmax là ít nhất
Trang 30số truyền trong một nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu đến trục cuối.
Sở dĩ cơ sở lí thuyết như vậy vì trên trục vào của hộp tốc độ có trị số mô men xoắn nhỏ hơn nên đặt 3 bánh răng thì sẽ có lợi hơn các phương án khác.
Nhưng do yêu cầu hộp tốc độ phải có ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động phục vụ trong quá trong làm việc trên trục I Vì trên trục đã bố trí đặt một ly hợp
ma sát nên nếu đặt thêm 3 bánh răng nữa thì dẫn tới kết cấu trục cồng kềnh cả theo phương dọc trục và phương hướng kính Vậy để đảm bảo ta chọn phương
án không gian cho máy là phương án không gian số 2 (2x3x2x2)
Vậy phương án không gian của máy là : Z = p 1 p 2 p 3 p 4 = 2 x 3 x 2 x 2
Trang 31
ϕ [x]max 16>8 16>8 16>8 16>8 40>>8 40>>8 Kết
quả Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 PATT II I III IV II I IV III II III I IV II III IV I II IV I III II IV III I
quả Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 PATT III I II IV III I IV II III II I IV III II IV I III IV I II III IV II I
quả Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt
PAKG 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2 2x3x2x2
Trang 32quả Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt
Qua bảng so sánh tren ta thấy rằng các phương án thứ tự đưa ra đều có
ϕ[X]max > 8 như vậy không thỏa mãn điều kiện ϕ[X]max ≤ 8
Do đó để thỏa mãn điều kiện ϕ[X]max ≤ 8 ta phải gia công them một trục trunggian hoặc tách ra thành hai đường truyền
Phương án chọn PATT 1
* PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 + 2 x 3
* PATT : I II III IV + I II Lượng mở [x] [1] [2] [6] [6] [1] [2]
Trang 33
Phương án chọn PATT 2
* PAKG : 2 x 3 x 2 x 2 + 2 x 3
* PATT : II I III IV + II I Lượng mở [x] : [3] [1] [6] [6] [3] [1]
*)Nhận xét: Từ hai hình vẽ trên ta hấy lưới kết cấu theo phương án thứ tự[I-II-III-IV] + [I-II] cho sự biến đổi các kết cấu nhịp nhàng, cân đối, tỷ số truyềncác trục giảm đều lưới có hình dẻ quạt bởi vậy ta có lưới kết cấu theo phương ánnày cho quá trình thiết kế máy
Trang 34
Vậy theo phương án thứ tự của máy mẫu và sự so sánh trực tiếp trên bảng
ta chọn phương án thứ tư cho máy thiết kế là : I II III IV
1
1X =
ϕ < 4
1
không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên
Vì vậy để khắc phục, ta phải giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] =
9 Giảm như vậy thì với số tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng Khi đó, số tốc độcủa máy sẽ :
Z = (2x3x2x2 – 3) = 21 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu 23 dẫn đến sẽ thiếu 2 tốcđộ
Vì vậy, để khắc phục ta đã xử lí bằng cách:
Bù số tốc độ thiếu ấy vào một đường truyền khác mà theo máy 1K62 ta đãkhảo sát, để vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy, ta bố trí thêm đường truyềntốc độ cao hay còn gọi đường truyền trực tiếp Đường truyền này có số TST ítdẫn đến sẽ giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăngđược hiệu suất… khi máy làm việc
Có thể bù 2 tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II, nhưng như vậy thì khó
bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng đượcnhiều tốc độ cao
+ Mặt khác, theo máy tham khảo ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đường truyềngián tiếp sẽ có lợi vì: máy sẽ giảm đi được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kếtcấu HTĐ sẽ nhỏ, gọn hơn, đồng thời số tốc độ mất đi đó sẽ được bù vào đườngtruyền trực tiếp từ trục IV sang trục VI
Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối : [X] = 12 – 6 = 6 Suy ra:
Trang 35
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp : Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp : Z2 = 2x3x1 = 6
Dẫn đến tổng số tốc độ : Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24
Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18(cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) củađường truyền trực tiếp, do đó máy chỉ còn 23 tốc độ Nghĩa trị số tốc độ thứ 18(n18 = 630 (vg/ph)), có thể đi bằng 2 đường truyền (trực tiếp và gián tiếp) Tuynhiên, khi sử dụng tốc độ này thì ta nên sử dụng đường truyền trực tiếp (vì những
ưu điểm đã nói trên)
Vì vậy phương án chuẩn của máy mới :
Đối với đường truyền gián tiếp:
Trang 36
Nhược điểm của lưới kết cấu không biểu diễn được tỉ số truyền (TST) cụ thể,các trị số vòng quay cụ thể trên các trục, do đó không tính được truyền dẫn tronghộp, để khắc phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay
Qua khảo sát và nghiên cứu máy hiện có 1K62, ta nhận thấy dạng máy mà tađang thiết kế có kết cấu và các phương án được chọn gần như tương tự Do đó,
để vẽ được đồ thị vòng quay hợp lí, dựa vào máy tham khảo và các loại máyhạng trung cung cỡ để khảo sát
Chọn số vòng quay động cơ điện: trên thực tế , đa số các máy vạn năng hạngtrung đều dùng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có nđc = 1440(vg/ph)
Như trên, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay
n0 của trục vào rồi sau đó ta mới xác định TST Mặt khác, n0 càng cao thì càngtốt, vì nếu n0 cao thì số vòng quay của các trục ngang trung gian sẽ cao, mômenxoắn bé dẫn tới kích thước của các bánh răng, các trục nhỏ gọn, tiết kiệm đượcnguyên vật liệu Thông qua việc khảo sát máy 1K62, trên trục đầu tiên có lắp bộ
li hợp ma sát, để cho li hợp ma sát làm việc trong điều kiện tốt nhất thì ta chọntốc độ n0 = 670 (vg/ph), vận tốc này cũng một vận tốc của trục cuối cùng
Suy ra:
472 , 0 985 , 0 1440
670
= η
đc
o đ
n
n
Trong đó:
nđc : số vòng quay của động cơ
iđ : tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên (bộ truyền đai)
η = 0,985: hệ số trượt của dây đai
Đối với mỗi nhóm tỉ số truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý (độ dốc củatia tuỳ ý) nhưng cần phải đảm bảo
4
1
≤ i ≤ 2 Các tỉ số khác dựa vào đặc tínhcủa nhóm truyền để xác định theo bảng dưới :
Trang 37) ( logϕ ϕ
.i i i i n
.
i i n
; 2)
Trang 38
Nhóm truyền thứ nhất:
Truyền từ trục I sang trục II có 2 tỷ số truyền i1 và i2, đặc tính nhóm là 2[1].Cũng như máy 1K62, do phải bố trí ly hợp ma sát nên để kết cấu hợp lí, nhỏ gọnthì ta cần phải tăng tốc độ ở đoạn này (như đã phân tích ở phần chọn PAKG)
Do đó, dựa vào máy mẫu ta chọn tỉ số truyền
i1 = ϕ1 = 1,261
Tức tia i1 nghiêng phải 1 khoảng lgϕ, từ đó ta có thể xác định được i2 thông qua quan hệ: i1 : i2 = ϕ1 : ϕ2
⇒ i2 = 1,262 = 1,5876 ⇒ tia i2 nghiêng phải 2 khoảng lgϕ
Tương tự như vây ta chọn tỉ số truyền cho các nhóm truyền khác
Nhóm truyền thứ hai:
Truyền từ trục II sang trục III, có 3 tỉ số truyền (i3, i4 & i5), đặc tính của nhómtruyền 3[2], đoạn truyền giảm tốc nên i ≤ 1 Ta chọn i5 = 1, nghĩa tia i5 thẳngđứng Từ đó xác định hai tỉ số truyền còn lại thông qua quan hệ:
i5 : i4 : i3 = 1 : ϕ-2 : ϕ-4
⇒ i4 = ϕ-2 = 1,26-2 = 0,63 ⇒ tia i4 nghiêng trái 2 khoảng lgϕ
⇒ i3 = ϕ-4 = 1,26-4 = 0,40 ⇒ tia i3 nghiêng trái 4 khoảng lgϕ
Nhóm truyền thứ ba (theo đường gián tiếp):
Truyền từ trục III sang trục IV, có 2 tỉ số truyền (i6 & i7), đặc tính của nhómtruyền 2[6], đoạn truyền giảm tốc nên i≤1 Ta chọn i7 = 1 Từ đó ta có:
i7 : i6 = 1 : ϕ-6
⇒ i6 = ϕ-6 = 1,26-6 = 0,25 ⇒ tia i6 nghiêng trái 6 khoảng lgϕ
Nhóm truyền thứ tư (theo đường gián tiếp):
Truyền từ trục IV sang trục V, có 2 tỉ số truyền (i8 & i9), đặc tính của nhómtruyền 2[6], đoạn truyền giảm tốc nên i≤1 Ta chọn i9 = 1 Từ đó ta có:
i9 : i8 = 1 : ϕ-6
⇒ i8 = ϕ-6 = 1,26-6 = 0,25 ⇒ tia i8 nghiêng trái 6 khoảng lgϕ
Nhóm truyền cuối trên đường truyền gián tiếp (tốc độ thấp):
Truyền từ trục V sang trục VI, có một tỉ số truyền (i10) Tỉ số truyền củanhóm này ta không thể chọn được nữa mà nó phụ thuộc vào vận tốc nhỏ nhất nmin
của dãy tốc độ trục chính Ta có quan hệ:
nmin = n0.i1.i3.i6.i8.i10
3 3
8 6 3 1 0
min
25 0 25 , 0 4 , 0 26 , 1 670
6 , 10
.
n i
⇒ tia i10 nghiêng trái 3 khoảng lgϕ
Nhóm truyền cuối trên đường truyền trực tiếp (tốc độ cao):
Truyền từ trục III sang trục VI, có 1 tỉ số truyền (i11) Tương tự như trên, tỉ sốtruyền này phụ thuộc vào vận tốc lớn nhất nmax của dãy tốc độ trục chính Ta cóquan hệ:
nmax = n0.i2.i5.i11
Trang 39
2 2
5 2 0
max
11 1 , 598 1 , 26
1 5876 , 1 670
1700
=
⇒
i i n
n
i
⇒ tia i11 nghiêng phải 2 khoảng lgϕ
Từ bảng ta vẽ đồ thị vòng quay của hộp tốc độ như sau :
Trang 40
2 2.5.Tính số răng trong các nhóm truyền.
Tính số răng bánh răng trong một nhóm truyền
f
x x
x + ; Zx’ = ∑Z−Z x
.
) (
min +
; Eminbị =
K g
) g f ( Z
x
x x
Zmin : là số răng nhỏ nhất ta lấy Zmin = 17 răng
Trong hộp tốc độ ta thường lấy ∑Z ≤ 100 ÷ 120 răng
Với nhóm truyền không cùng Môđun
Giả sử trong nhóm truyền dung hai Môđun (m1 ; m2) ta có :
2.A = m1( Zi + Zi’ ) = ∑Z 1 m 1 2.A = m2( Zj + Zj’ ) = ∑Z 2 m 2
2 2
1
e
e m
m Z