Thiết kế máy khoan 2A125

1.2 Đánh giá máy chuẩn : 1.2.1 Nhận xét về mặt động học của máy chuẩn : Hộp tốc độ :Từ sơ đồ động học của máy chuẩn ta có chuỗi số vòng quay trục chính là 99,5 –130 – 160 – 210 – 260 –320–420– 540 –680– 860 – 1050 – 1360 (vgph), từ đó ta vẽ được lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay của hộp tốc độ như sau: Lưới kết cấu: Nhận xét về lưới kết cấu: +Ưu điểm: Lưới là một hình rẻ quạt đều như vậy :•Số vòng quay giảm dần từ trục (1) đến trục (4) và ở miền có số vòng quay cao số lượng bánh răng làm việc nhiều hơn và điều này làm cho kích thước của các bánh răng làm việc nhỏ gọn hơn do mômen xoắn bé.•Lượng mở giửa các tia của nhóm truyền bánh răng là thay đổi từ từ, các tỉ số truyền bố trí giảm từ từ, đây là điều kiện làm việc tốt nhất cho các bánh răng làm cho tuổi thọ của bánh răng và do đó tuổi thọ của hộp tốc độ cao. + Nhược điểm :Về mặt động học ta thấy đây là một lưới kết cấu tốt nhất. 1,Đồ thị số vòng quay: Nhận xét về đồ thị số vòng quay: +Ưu điểm: Khi tăng hay giảm tốc qua nhiều trục trung gian , ta thấy các tỉ số truyền đều tăng hay giảm từ từ, điều này làm cho bộ truyền làm việc tốt nhất. Trên đồ thị ta thấy có các cặp tỉ số truyền bằng 1 như vậy nó góp phần làm giảm kích thước của hộp tốc độ. +Nhược điểm:Một nhược điểm của đồ thị số vòng quay là giới hạn tỉ số truyền với giá trị này thì các máy công cụ ít dùng. Nhận xét chung về máy: Ưu điểm của máy : Độ cứng vững cao hơn các máy khoan đứng nhỏ hơn cũng như máy khoan cần do đó lỗ có độ chính xác cao hơn các máy này .Có thể điều chỉnh tốc độ chạy dao tự động hoặc bằng tay .Gá đặt chi tiết gia công đơn giản . Nhược điểm của máy : Độ chính xác của lổ không cao do ảnh hưởng từ kết cấu mũi khoan chưa hoàn thiện cũng như độ cứng vững của mũi khoan .Không khoan được các lổ theo chu vi tròn như máy khoan cần trong một lần gá đặt .Với những ưu điểm và nhược điểm trên ta thiết kế lại máy khoan với thông số động học của hộp tốc độ như sau: Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính n = 99,5 (vgph) Số vòng quay lớn nhất của trục chính n = 1360 (vgph) Số cấp tốc độ Z = 12 => công bội = 1,26.Với công bội thì ta chọn từ chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn được chuỗi số vòng quay là : 99,5 –130 – 160 – 210 – 260 –320–420– 540 –680– 860 – 1050 – 1360 (vgph). Hộp chạy dao :Máy chuẩn 2A125 có :Phạm vi bước tiến Z = 11Lượng chạy dao nhỏ nhất s = 0,1 (vgph)Lượng chạy dao lớn nhất s = 1,4 (vgph)=> công bội : Chuỗi số lượng chạy dao theo máy chuẩn là :0,1 – 0,13 – 0,17 – 0,22 – 0,28 – 0,38 – 0,5 – 0,63 – 0,82 – 1,05 – 1,4 .Từ sơ đồ động học ta có lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay như sau :Lưới kết cấu: Nhận xét về lưới kết cấu: +Ưu điểm: Lưới là một hình rẻ quạt đều như vậy :•Số vòng quay giảm dần từ trục (1) đến trục (3) và ở miền có số vòng quay cao số lượng bánh răng làm việc nhiều hơn và điều này làm cho kích thước của các bánh răng làm việc nhỏ gọn hơn do mômen xoắn bé.•Lượng mở giửa các tia của nhóm truyền bánh răng là thay đổi từ từ, các tỉ số truyền bố trí giảm từ từ, đây là điều kiện làm việc tốt nhất cho các bánh răng làm cho tuổi thọ của bánh răng và do đó tuổi thọ của hộp tốc độ cao. + Nhược điểm :Về mặt động học ta thấy đây là một lưới kết cấu tốt nhất.Đồ thị số vòng quay: Nhận xét về đồ thị số vòng quay: +Ưu điểm: Khi tăng hay giảm tốc qua nhiều trục trung gian , ta thấy các tỉ số truyền đều tăng hay giảm từ từ, điều này làm cho bộ truyền làm việc tốt nhất. Trên đồ thị ta thấy có các cặp tỉ số truyền bằng 1 như vậy nó góp phần làm giảm kích thước của hộp tốc độ. +Nhược điểm:Về mặt động học ta thấy đây là một đồ thị số vòng quay tốt.Theo máy chuẩn thì hộp chạy dao dùng cơ cấu then kéo với một cặp bánh răng dùng chung. Như vậy trong 12 cấp tốc độ trên thì sẽ có một cặp tốc độ trùng nhau.Ta nhận thấy công bội không nằm trong trị số tiêu chuẩn nên ta thiết kế máy mới với số liệu là:Phạm vi bước tiến Z = 11Lượng chạy dao nhỏ nhất s = 0,1 (vgph)Lượng chạy dao lớn nhất s = 1 (vgph)=> công bội : Chuỗi số lượng chạy dao tra theo chuỗi số vòng quay cơ sở ta có: 0,1 – 0,125 – 0,16 – 0,2 – 0,315 – 0,4 – 0,5 – 0,63 – 0,8 – 1

THIẾT KẾ MÁY KHOAN ĐỨNG DỰA TRÊN CƠ SỞ

MÁY KHOAN K135 Phần 1 : PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN 1.1 Máy chuẩn : máy 2A125 với các thông số như sau :

Đặc tính kỹ thuật Máy khoan 2A125

Khoảng cách từ đường trục tâm chính tới trụ (mm) 300

Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn máy (mm) 750

Kích thước bề mặt làm việc bàn máy (mm x mm) 450x500

Kích thước của máy :

- Dài 1245

- Rộng 815

- Cao 2690

1.2 Đánh giá máy chuẩn :

1.2.1 Nhận xét về mặt động học của máy chuẩn :

Lưới là một hình rẻ quạt đều như vậy :

 Số vòng quay giảm dần từ trục (1) đến trục (4) và ở miền có số vòng quay cao số lượng bánh răng làm việc nhiều hơn và điều này làm cho kích thướccủa các bánh răng làm việc nhỏ gọn hơn do mômen xoắn bé

 Lượng mở giửa các tia của nhóm truyền bánh răng là thay đổi từ từ, các tỉ

số truyền bố trí giảm từ từ, đây là điều kiện làm việc tốt nhất cho các bánh răng làm cho tuổi thọ của bánh răng và do đó tuổi thọ của hộp tốc độ cao + Nhược điểm :

Về mặt động học ta thấy đây là một lưới kết cấu tốt nhất

1,Đồ thị số vòng quay:

Với những ưu điểm và nhược điểm trên ta thiết kế lại máy khoan với thông số động học của hộp tốc độ như sau:

- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin= 99,5 (vg/ph)

- Số vòng quay lớn nhất của trục chính nmax= 1360 (vg/ph)

- Số cấp tốc độ Z = 12

=> công bội  = 11

5,99

Máy chuẩn 2A125 có :

- Phạm vi bước tiến Z = 11

- Lượng chạy dao nhỏ nhất smin= 0,1 (vg/ph)

- Lượng chạy dao lớn nhất smax = 1,4 (vg/ph)

=> công bội : 1,3

1,0

4,1

10 



Chuỗi số lượng chạy dao theo máy chuẩn là :0,1 – 0,13 – 0,17 – 0,22 – 0,28 – 0,38– 0,5 – 0,63 – 0,82 – 1,05 – 1,4

Từ sơ đồ động học ta có lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay như sau :

- Nhận xét về lưới kết cấu:

+Ưu điểm:

Lưới là một hình rẻ quạt đều như vậy :

 Số vòng quay giảm dần từ trục (1) đến trục (3) và ở miền có số vòng quay cao số lượng bánh răng làm việc nhiều hơn và điều này làm cho kích thướccủa các bánh răng làm việc nhỏ gọn hơn do mômen xoắn bé

 Lượng mở giửa các tia của nhóm truyền bánh răng là thay đổi từ từ, các tỉ

số truyền bố trí giảm từ từ, đây là điều kiện làm việc tốt nhất cho các bánh răng làm cho tuổi thọ của bánh răng và do đó tuổi thọ của hộp tốc độ cao

Về mặt động học ta thấy đây là một đồ thị số vòng quay tốt.

Theo máy chuẩn thì hộp chạy dao dùng cơ cấu then kéo với một cặp bánh răng dùng chung Như vậy trong 12 cấp tốc độ trên thì sẽ có một cặp tốc độ trùng nhau

Ta nhận thấy công bội  1,3 không nằm trong trị số tiêu chuẩn nên ta thiết kế máy mới với số liệu là:

- Phạm vi bước tiến Z = 11

- Lượng chạy dao nhỏ nhất smin= 0,1 (vg/ph)

- Lượng chạy dao lớn nhất smax = 1 (vg/ph)

=> công bội : 1,26

1,0

1

10 



Chuỗi số lượng chạy dao tra theo chuỗi số vòng quay cơ sở ta có: 0,1 – 0,125 – 0,16 – 0,2 – 0,315 – 0,4 – 0,5 – 0,63 – 0,8 – 1

= z 1

 1,268

* Máy ta cần thiết kế có đặc tính như sau:

- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin= 99.5(vg/ph)

- Số vòng quay lớn nhất của trục chính nmax= 1360 (vg/ph)

- Số cấp tốc độ Z = 12

- Lượng mở  1,26

Với hộp chạy dao:

* Với máy chuẩn :

- Phạm vi bước tiến Z = 11

- Lượng chạy dao nhỏ nhất smin= 0,1 (vg/ph)

- Lượng chạy dao lớn nhất smax = 1,4 (vg/ph)

=> công bội : 1,3

1,0

4,1

10 



Chuỗi số lượng chạy dao theo máy chuẩn là :0,1 – 0,13 – 0,17 – 0,22 – 0,28 – 0,38– 0,5 – 0,63 – 0,82 – 1,05 – 1,4

* Với máy thiết kế:

- Phạm vi bước tiến Z = 11

- Lượng chạy dao nhỏ nhất smin= 0,1 (vg/ph)

- Lượng chạy dao lớn nhất smax = 1 (vg/ph)

=> công bội : 1,26

1,0

1

10 



Chuỗi số lượng chạy dao tra theo chuỗi số vòng quay cơ sở ta có: 0,1 – 0,125 – 0,16 – 0,2 – 0,315 – 0,4 – 0,5 – 0,63 – 0,8 – 1

2.2 Thiết kế động học hộp tốc độ :

2.2.1 Thiết kế phương án không gian (PAKG) :

* Tính số nhóm truyền tối thiểu :

Gọi x là số nhóm truyền tối thiểu ta có : x

P

1 + Phương án 1 : Sbr= 2.( 3 + 2 + 2 ) = 14

+ Phương án 2 : Sbr= 2.( 2 + 3 + 2 ) = 14

+ Phương án 3 : Sbr= 2.( 2 + 2 + 3 ) = 14

- Kích thước chiều dài hộp sơ bộ : L = b +  f = Lh

Với b là bề rộng bánh răng còn f là bề rộng các khe hở , do các trục bánh răng bố

trí song song nhau nên cả ba phương án điều có kích thước hộp tốc độ như nhau

- Số lượng bánh răng trên trục cuối :

Nhìn vào 6 lưới kết cấu ta thấy lưới kết cấu đầu tiên ( PATT là (1) (2) (3) ) là phù

hợp nhất vì Lượng mở cũng như các tia đặc trưng cho tỷ số truyền thay đổi từ từ ,

tạo thành lưới kết cấu có hình rẻ quạt Như vậy với PATT (1) (2) (3) số vòng quay giảm dần từ trục (1) đến trục (4) ,các tý số truyền bố trí giảm từ từ nên các trục trung gian có số vòng quay tới hạn cao ,kích thước sẽ nhỏ , hộp tốc độ bố trí gọn

Số bánh răng làm việc ở các trục có số vòng quay cao nhiều hơn nên kích thước nhỏ hơn

2.2.3 Chọn tỉ số truyền và vẽ lưới đồ thị số vòng quay :

* Chọn tỉ số truyền :

- Ta nên chọn tỉ số truyền i1 , vì như vậy kích thước của bánh răng chủ động và

bị động gần bằng nhau , điều kiện ăn khớp tốt hơn , kích thước nhỏ gọn hơn Nhưng hộp tốc độ thông thường là giảm tốc , nếu chọn i1 thì xích truyền động

sẽ dài , kích thước toàn hộp sẽ lớn Cho nên nguyên tắc nầy chỉ dùng cho những nhóm truyền động ở các trục đầu tiên

- Khi tăng hay giảm tốc qua nhiều trục trung gian , nên chọn tỉ số truyền tăng haygiảm từ từ

- Chọn tỉ số truyền sao cho số vòng quay tới hạn của trục trung gian càng lớn càng tốt Vì mômen xoắn tỉ lệ nghịch với số vòng quay , nên khi số vòng quay càng cao thì kích thước của các chi tiết máy sẽ nhỏ

- Các tỉ số truyền nên nằm trong giới hạn cho phép ,và nên chọn theo trị số tiêu chuẩn của dãy số Renard 40 , tức là :

i = 1,06E ( E là số nguyên âm hay dương )

Trong các máy công cụ thì giới hạn của tỉ số truyền thường dùng là :

Với  = 1,41 và nmin= 42,5 ta có thông số của chuỗi tốc độ của trục chính là (vg/ph ):99,5 – 125 – 160 – 200 – 250 –315 –400 – 500 – 630 – 800 –1050 – 1360.Tốc độ n1 lớn gần bằng tốc độ của động cơ điện để puly của bánh đai nhỏ lại đảm bảo bộ truyền bánh đai làm việc tốt Như vậy ta chọn n1 = 950(vg/ph)

Ta có đồ thì số vòng quay như sau :

Kiểm tra điều kiện động học:

5

2250

5,99min  

i

1,7

800

1360max  

2.2.4 Tính toán số răng của bánh răng :

* Phân tích và tính toán số răng của các bánh răng :

Với khoảng cách trục chưa biết ta có :

A = m Z Z  m Z Z   mZ

2

1

)(

2

1)(

i i

f

i i

i 

g f

f

i i

i

 Zmin ;

Zi' Z

g f

g

i i

i 

g f

g

i i

K f

g f E

E 17

.min

K g

g f E

426

K f

g f E

2 = 0,47 < 1Chon : E =1

Z1 = 1.72 36

2  ; Z’

1= 72 362

K f

g f E

Do Z5 = 8 < Zmin nên ta biến đổi thừa số K

K nhỏ do ( f5 + g5 )= 3nhỏ nên ta biến đổi hệ số này

K f

g f E



Do Z7 = 16 < zmin = 17 nên ta biến đổi lại i7

7 5

5 3

3 0 7 5 3 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

+ . . . . . . 800.4032.6424.5220 128,25

' '

7 5

5 2

2 0 7 5 2 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

+ . . . . . . 800.3636.6424.5220 160

' '

7 5

5 1

1 0 7 5 1 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

+ . . . . . . 800.4527.4848.5220 256,5

' '

7 4

4 3

3 0 7 4 3 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

' '

7 4

4 2

2 0 7 4 2 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

40 48 52 v ph

' '

7 4

4 1

1 0 7 4 1 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

' '

6 5

5 3

3 0 6 5 3 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

45 64 27  vg ph

' '

6 5

5 2

2 0 6 5 2 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

40 64 27 vg ph

+   

' '

6 5

5 1

1 0 6 5 1 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

' '

6 4

4 3

3 0 6 4 3 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

45 48 27 vg ph

' '

6 4

4 2

2 0 6 4 2 0

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

40 48 27  vg ph

' '

6 4

4 1

1 0 6 4 1 0

12

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

.Từ đó ta lập được bảng sai số vòng quay như sau :

Trên cơ sở bảng sai số vòng quay được thiết lập ở trên ta vẽ được đồ thị sai số

vòng quay như sau :

Sai số vòng quay cho phép là :

n[%] = 10( 1) = 10(1,26 1)2,6 %

[%]

n



- Lượng chạy dao nhỏ nhất smin= 0,1 (vg/ph)

- Lượng chạy dao lớn nhất smax = 1 (vg/ph)

=> công bội : 1,26

1,0

1

10 



Chuỗi số lượng chạy dao tra theo chuỗi số vòng quay cơ sở ta có: 0,1 – 0,125 – 0,16 – 0,2 – 0,315 – 0,4 – 0,5 – 0,63 – 0,8 – 1

2.3.1 Thiết kế phương án không gian (PAKG) :

Ta thiết kế với Z = 12 nhưng sẽ có một cặp lượng chạy dao trùng nhau

Với Z = 12 ta có các PAKG sau :

- Phương án 1 : 3 x 2 x 2

- Phương án 2 : 2 x 2 x 3

- Phương án 3 : 2 x 3 x 2

- Phương án 4 : 4 x 3

35 , hơn nữa theo kinh nghiệm thì then kéo lắp trên trục bị động sẽ lâu mòn hơn

so với lắp trên trục chủ động Do đó phương án 5 là hợp lý nhất

2.3.2 Thiết kế phương án thứ tự ( PATT ) :

Với PAKG Z = 3 x 4 ta có 2! = 2 PATT , ta so sánh PATT tối ưu qua lưới kết cấu sau :

Ta chọn PATT (1) (3) do có lưới kết cấu đối xứng và tỉ số truyền thay đổi từ từ hơn.

Nhược điểm:

+ Bánh răng dùng chung mau hỏng

=> Biện pháp khắc phục là các bánh răng dùng chung làm bằng vật liệu tốt

Để thỏa mãn điều kiện dùng chung ta tính các tỉ số truyền:

Trường hợp dùng 2 bánh răng dùng chung:

Bánh răng dùng chung phải nằm tốt nhất trong 2 tia 1i7và i3i6 do đó:

7 1' Z

Z  và Z '3 Z6Suy ra:

3 3 1

1 Z' Z Z'

6 3 7

11('

6

3 7

1

i

Z i

111

1

i

i i

6 3 7

.)

1).(

1(

)

1(

i i i i i

i i i

12 3

1/ 5 0,315

4 min i   

i

Các giá trị trên điều thỏa mãn điều kiện :

8,25

2min

Vậy đồ thị số vòng quay được chọn là thỏa mãn

Đồ thị số vòng quay như sau:

7 6

5 4

3 2

1

2.3.4 Tính toán bánh răng:

@Tính số bánh răng của nhóm truyền 1:

Dựa vào đồ thị số vòng quay ta có:

Suy ra : .Z = k E = 81 x 1 = 81

 Z1 =

f g

f

1 1

1

 x Z =

3

1 81 = 27

 Z'1 = Z - Z1 = 81 - 27 = 54

 Z2 =

f g

f

2 2

2

 x Z =

81

31 81 = 31

 Z'2 = Z - Z2 = 81 - 31 = 50

 Z3 =

f g

f

3 3

3

 x Z =

9

4 81 = 36

54271,26

5

26,1

1' 

1' 

2.3.5 Tính toán lượng chạy dao:

Để chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và giảm tốc độ cao xuống thấp ta nối hộp chạy dao với bộ truyền trục vít – bánh vít và bánh răng – thanhrăng

Các số liệu lấy theo máy chuẩn như sau :

+ Bộ truyền trục vít – bánh vít có : K=1 và Z bv 47

+ Bộ truyền bánh răng – thanh răng có : m= 3,5 và Z br 14

Ngoài ra, từ trục chính đến hộp chạy dao ta lắp thêm bộ giảm tốc có tỉ số truyền cố định Ta đi tính số răng của bộ truyền này

Để thỏa mãn lượng chạy dao ta có biểu thức:

min 4

1

Z

K i i

47.1,0

.4

Z m K i

i

Z S i



Ta dùng các cặp bánh răng a-b và c-d

100

44.100

4425

11.25

11625

121194,0

@Lượng chạy dao lý thuyết :

Với Smin 0,1 và  1,26 tra chuỗi số vòng quay cơ sở ta được chuỗi lượng chạy dao: 0,1 – 0,125 – 0,16 – 0,2 – 0,25 – 0,315 – 0,4 – 0,5 – 0,63 – 0,8 – 1 (mm/vg)

@Lượng chạy dao thực tế :

br bv

Z

K i i i chinh truc

19.54

Z

K i i i chinh truc

19.50

Z

K i i i chinh truc

19.45

Z

K i i i chinh truc

vong

S4 (1 _ _ ) .1.5 .

= 3,5.3,14.14 0,196( / )

47

1.50

31.54

27.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

31.50

31.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

31.45

36.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

45.54

27.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

45.50

31.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

54.54

27.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

54.50

31.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

45.45

36.625

121

br bv

Z

K i i i chinh truc

54.45

36.625

121

Như vậy có hai lượng chạy dao trùng nhau là S9 S11 0,633(mm/vg)

@Sai số lượng chạy dao :

Sai số lượng chạy dao được tính theo công thức :

.100%

tc

tc tt S

(mm/vg) Từ đó ta lập được bảng sai số lượng chạy dao như sau :

- Vẽ đồ thị sai số lượng chạy dao :

Trên cơ sở bảng sai số vòng quay được thiết lập ở trên ta vẽ được đồ thị sai số

lượng chạy dao như sau :

số lượng chạy dao cho phép là :Sai

Dựa vào đồ thị ta thấy sai số lượng chạy dao nằm trong khoảng cho phép vậy các

bánh răng đã tính toán đã thõa mãn điều kiện

Phần 3 : TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU TOÀN MÁY

3.1 Lập bản tính sơ bộ các trục :

Việc tính toán sơ bộ các trục trong hộp chạy dao và hộp tốc độ là như nhau, để đơn giản ta chọn hộp tốc độ để tính các trục sơ bộ

Hộp tốc độ của máy ta thiết kế có 4 trục : trục vào ,trục trung gian thứ 1 , trục

trung gian thứ 2 và trục ra Ta tính toán thiết kế sơ bộ cho 3 trục đầu

Vật liệu chế tạo trục ở đây là thép 45

Trục vào :

* Mô men xoắn :

Truyền động từ động cơ đến trục vào của hộp tốc độ ta dùng bộ truyền đai thang

và hiệu suất của bộ truyền này là  0,96,và trên trục lắp một cặp ổ lăn , hiệu suấtcủa một cặp ổ lăn là l 0,99

=> Công suất trục vào là :

N v 0,96.0,99.2,82,66 KW

Trục vào có số vòng quay là : n = 950 (vg/ph)

=> Mô men xoắn trên trục vào là :

.9,55.10 28000( ) 28( )

950

66,210.55,

* Mô men xoắn :

Bánh răng ta dùng trong hộp tốc độ là bánh răng trụ răng thẳng và hiệu suất của bộtruyền này là  0,97( hộp tốc độ được che kín ) ,và trên trục lắp một cặp ổ lăn , hiệu suất của một cặp ổ lăn là l 0,99

=> Công suất của trục 2 là :

N2 N v. 2,66.0,97.0,992,55 KW

Nhìn vào đồ thị số vòng quay ta thấy trục 2 thực hiện 3 số vòng quay khác nhau do

đó ta chọn số vòng quay nhỏ nhất để tính mô men xoắn vì nếu với số vòng quay này mà trục bền thì số vòng quay lớn hơn chắc chắn trục sẽ bền

m N mm

=> Chọn d2 25mm ,do hai đầu trục có lắp ổ lăn

Trục trung gian thứ 2 (trục 3) :

* Mô men xoắn :

Bánh răng ta dùng trong hộp tốc độ là bánh răng trụ răng thẳng và hiệu suất của bộtruyền này là  0,97( hộp tốc độ được che kín ) và trên trục lắp một cặp ổ lăn , hiệu suất của một cặp ổ lăn là l 0,99

 Công suất của trục 3 là :

N3 N3. 2,55.0,97.0,992,45 KW

Nhìn vào đồ thị số vòng quay ta thấy trục 3 thực hiện 6 số vòng quay khác nhau do

đó ta chọn số vòng quay nhỏ nhất để tính mô men xoắn vì nếu với số vòng quay này mà trục bền thì số vòng quay lớn hơn chắc chắn trục sẽ bền

m N mm

=> Chọn d3 30mm ,do hai đầu trục có lắp ổ lăn

Trục cuối ( trục 4) :

* Mô men xoắn :

Trục chính phần trục rỗng có lắp hai ổ lăn và luôn có một cặp bánh răng ăn khớp và hiệu suất tương ứng của chúng là: l 0,99 và  0,97do đó công suất của trục chính là :

352,245,2.97,0.99,

N

M x 9,55.10 225744,7 225,7

5,99

352,







* Đường kính sơ bộ :

Gọi d4 là đường kính sơ bộ của trục 4 ta có :

34,2

5,99

32,2.120

mm

=> Chọn d4 40mm ,do hai đầu trục có lắp ổ lăn

Bảng tính sơ bộ ba trục đầu như sau:

v

Y X m

v

q v

S t T

K D C

; [ ph m]

Tra bảng ta được : Cv= 7 ; qv= 0,4 ; Xv= 0 ; Yv= 0,7 ; m = 0,2 ; T = 70 (ph) ;

S = 0,4 và Kv= 0,95

=> V = 0,2 0,7

4 , 04,0.1

70

95,0.35

7

 22,4 ( )

ph m

20.14,3

4,22.1000

Tra sổ tay ta chọn được động cơ điện không đồng bộ ba pha có rô to đoản mạch có

kí hiệu là A02 – 42 – 4 có công suất 5,5 KW và tốc độ n = 1450 vg/ph

3.3 Tính toán thiết kế cụm trục chính - ổ trục chính :

Trục chính máy khoan gồm phần trục rỗng mang bánh răng và phần trục đặc có xẻrảnh then hoa Ta thiết kế phần trục rỗng

@Tính toán đường kính trục theo độ bền:

Vì trục chính của máy khoan không chỉ chịu xoắn mà còn chịu uốn bởi các lực cắt tác động trên nó gây ra Trường hợp này ta không thể tính toán theo cách thông thường như trên được mà tính theo công thức Atserkan như sau:

3

1 4

2 2

1 2

1

')

1(

]).[(

])1([

c k

d

xc s

+: là tỉ số giữa 2 đường kính trong và ngoài  0,5

 ở đây M xmax là mômen xoắn lớn nhất

+ 1 là ứng suất giới hạn mỏi với thép 45 thì

1 0,5 b 0,5.600300N/mm

+s là ứng suất giới hạn chảy với thép 45 thì

1 0,5 ch 0,5.300150N/mm

max

u

M và M xmaxđược xác định như sau:

m N

M xmax 1150 theo tính toán ở trên

1150000)



tg d