Đồ án thiết kế máy tiện ren vít vạn năng BKHN

- Từ sơ đồ động ta có thể xác định được đường truyền qua các trục trung gian tới trục chính - Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và có đường truyền quay nghịch, mỗi đường truyền khi

S dọcmin = 2.S ngangmin = 0,08 (mm/vòng) Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòng/ph)

NỘI DUNG THUYẾT MINH

- Phân tích máy tương tự

- Tính toán động học toàn máy

- Tính công suất động cơ

- Tính bền:

+ Trục trung gian +Một cặp bánh răng

- Tính hệ thống điều khiển

BẢN VẼ

Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP TỐC ĐỘ 

Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO 

Hà nội,ngày 09 tháng 12 năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN

LỜI NÓI ĐẦU

Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa

học kĩ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước ta nói riêng hiên nay đó là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất 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 đáp ứng 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 cơ khí cũng như khả năng áp dụng lí luận khoa học thực tiễn sản suất cho đội ngũ cán

bộ khoa hoc kĩ thuật là không thể thiếu được Với những kiến thức đã được trang bị,sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự cố gắng của bản thân Đến nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới “Máy tiện ren vít vạn năng” có thể có nhiều hạn chế Rất mong được sự chỉ bảo của cô

Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:

Chương I : Phân tích máy tương tự

Chương II : Tính toán động học toàn máy

Chương III: Tính công suất động cơ

Chương IV: Tính bền

Chương V : Tính hệ thống điều khiển

Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô Nguyễn Thị Ngọc Huyền đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

Sinh viên thực hiện

Đặng Quang Lượng

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ

I Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ

Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụ trong nhà máy, phân xưởng cơ khí

Trong thiết kế chế tạo máy mới ta thường tham khảo các máy tương tự để tận dụng các ưu điểm máy đã có cho nên giảm thời gian tính toán thiết kế

Ta tham khảo một số máy tương tự như sau:

Bảng 1.1): Tính năng kĩ thuật của các máy đã có

1K62 T616 1A62 1A616 Máy mới

Ren modun 0,5÷48 0,25÷22 0,5÷48 0,25÷22 0,5÷7

Nhận xét: Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có đặc tính tương tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ  ta có máy 1K62 để tham khảo thiết kế máy mới

II Phân tích máy tiện 1k62

Ta có sơ đồ động học của máy tiện 1K62 như hình 1

Hình 1.1) Sơ đồ động học máy tiện 1K62

1 Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62

- Xích tốc độ nối từ động cơ điện có công suất n = 10 kW, số vòng quay n =

1450 (v/p) qua bộ truyền đai với tốc độ( hộp trục chính) làm quay trục chính

- Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là:

Nđc (số vòng quay của động cơ) ntc ( số vòng quay của trục chính)

- Từ sơ đồ động ta có thể xác định được đường truyền qua các trục trung gian tới trục chính

- Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và có đường truyền quay nghịch, mỗi đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm 2 đường truyền:

 Đường truyền trực tiếp tới máy  tốc độ cao

 Đường truyền tốc độ thấp đi từ trục III IVVVI

Ta có sơ đồ động của máy tiện 1K62

Ta có phương trình xích biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy 1K62

Hình 1.2) Phương trình xích động Đường truyền tốc độ thấp :

Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(IV)(V)(VI)Trục chính

Đường truyền tốc độ cao:

Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(VI)Trục chính

- Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh số vòng quay chuẩn với số vòng quay thực tế

Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho phép [n] = 10.( - 1)% = 2,6% Ta có bảng như sau:

n Phương trình xích tốc độ ntính ntiêu chuẩn n%

n1 1450×

260

145

×39

51

×55

21

×88

22

×88

22

×54

56

×55

21

×88

22

×88

22

×54

51

×47

29

×88

22

×88

22

×54

56

×47

29

×88

22

×88

22

×54 27

n5 1450×

260

145

×39

51

×38

38

×88

22

×88

22

×54

56

×38

38

×88

22

×88

22

×54

51

×55

21

×45

45

×88

22

×54

56

×55

21

×45

45

×88

22

×54

51

×47

29

×45

45

×88

22

×54

56

×47

29

×45

45

×88

22

×54

51

×38

38

×45

45

×88

22

×54

56

×38

38

×45

45

×88

22

×54

51

×55

21

×45

45

×45

45

×54

56

×55

21

×45

45

×45

45

×54

51

×47

29

×45

45

×45

45

×54

56

×47

29

×45

45

×45

45

×54

51

×38

38

×45

45

×45

45

×54

56

×38

38

×45

45

×45

45

×54

56

×55

21

×43

51

×47

29

×43

56

×47

29

×43 65

n22 1450×

260

145

×39

51

×38

38

×43

56

×38

38

×43

 Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là 2,17.logφ

Lượng mở giữa 2 tia [x] :

𝜑𝑥 = 𝑖1

𝑖2 =

𝜑1,13

𝜑2,17 = 𝜑−1,04

 Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng là 3.logφ

- Nhóm truyền trực tiếp từ trục IV – VII

𝑖11 =65

43 ≈ 1,51 = 𝜑

𝑥11 ⇒ 𝑥11 = 1,754

 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,754.logφ

- Số vòng quay của động cơ nđc = 1450 v/p

- Tỷ số truyền của bộ truyền đai 𝑖đ =142

254 ≈ 0,56

- Hiệu suất của bộ truyền đai 𝜂 = 0,985

 Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục I

Trong đó nhóm truyền 2[12] có lượng mở cực đại [X]max = 12

Vì tỷ số truyền trong từng nhóm truyền tuân theo quy luật cấp nhân nên chuỗi tốc độ trên trục cuối cùng cũng tuân theo quy luật cấp nhân

Để đảm bảo tỷ số truyền nhóm 2[12] có 𝑖 ≥ 1

4 ta phải cưỡng bức cho trùng ít nhất 3 tốc độ tức là giảm [X] = 12 xuống [X] = 9 và có i = ¼ Như ta cũng biết trên trục III có 6 tốc độ vì vậy ta cưỡng bức cho trùng 6 tốc độ tức là [X] = 6 và ta bù lại 6 tốc độ đã trùng ta cho tốc độ đi theo đường truyền trực tiếp từ trục III đến trục chính tạo ra 6 tốc độ cao

Vậy phương án không gian của Z1 là 2 x 3 x 2 x 2

Phương án thứ tự của Z1 I II III IV

[1] [2] [6] [6]

 Phương án thứ tự của Z2 :

Ta thấy rằng số tốc độ trùng trên được khắc phục bằng các bù lại tốc

độ ở đường truyền trực tiếp Vậy phương án không gian của Z2 là 2 x 3 x 1 Phương án thứ tự của Z2 I II III

Hình 1.3) Lưới kết cấu

Như vậy trên đường truyền tốc độ thấp chỉ tạo ra 18 tốc độ n1 ÷ n18

Trên đường truyền tốc độ cao tạo ra 6 tốc độ n19 ÷ n24

Số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 18 + 6 = 24

Nhưng trên thực tế tồn tại 2 tốc độ n18 và n19 có trị số tương đương nhau Vậy số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 23 tốc độ

- Đánh giá về phương án không gian:

Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất nhưng trên thực tế máy lại sử dụng phương án không gian 2x3x2x2 Sở dĩ sử dụng phương án như thế là do:

Vì ngoài chuyển động quay thuận của máy phục vụ công việc gia công, máy còn phải có chuyển động quay ngược( đảo chiều) để phục vụ cho việc lùi dao vậy nên trên trục I người ta sử dụng một cơ cấu đảo chiều

Trên máy 1K62 sử dụng ly hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay Dùng ly hợp mà sát là do máy tiện là loại máy thương xuyên đảo chiều và sử dụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn Ly hợp ma sát khắc phục được sự và đập gây ồn và ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ cấu khi đảo chiều Như vậy trên trục I đã sử dụng 1 ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động quay nên không dùng 3 bánh răng lắp trên đó nữa mà thay bằng 2 bánh răng Nếu sử dụng 3 bánh răng và 1 ly hợp sẽ làm cho kích thước trục I tăng nên gây nên võng trục và sức bền yếu

3 Hộp chạy dao của máy

a Bàn xe dao:

Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng cho việc chạy dao dọc, sử dụng bộ truyền vít me đai ốc cho việc chạy dao ngang Để chạy dao nhanh thì có thêm một động cơ phụ 1kW, n =1410 v/p qua bộ truyền đai để vào trục trơn

Công thức tổng quát để chọn tỷ số truyền trong hộp chạy dao là:

𝑖 = 𝑖𝑏ù 𝑖𝑐𝑠 𝑖𝑔𝑏 =𝑡𝑝

𝑡𝑣( 𝑚ộ𝑡𝑣ò𝑛𝑔𝑡𝑟ụ𝑐𝑐ℎí𝑛ℎ) Trong đó:

Tv : bước vít me

Tp : bước ren cần cắt trên phôi

ibù : tỷ số truyền cố định bù vào xích truyền động

ics : tỷ số truyền của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở

igb : tỷ số truyền nhóm gấp bội

b Xích chạy dao

Ở máy tiện ren vít vạn năng ngoài xích tốc độ của trục chính thì xích chạy dao cũng đóng vai trò rất quan trọng chức năng của nó là dùng để cắt ren, tiện trơn thế giới quy chuẩn về 2 hệ ren (trong đó, mỗi hệ có 2 loại ren):

+Ren quốc tế (tp)

Ren môđun (m)

+ Ren anh (k)

Ren pitch (dp)

Vì vậy, máy tiện ren vít vạn năng 1K62 cắt được 4 loại ren đó với khoảng 112 bước ren tiêu chuẩn và 112 bước ren khuếch đại phủ kín toàn bộ các loại ren thuộc TCVN, thỏa mãn đầy đủ các nhu cầu trong cơ khí chế tạo và sửa chữa

Phân tích bảng xếp ren:

-Nhóm cơ sở i cs:Thực hiện bằng cơ cấu norton

-Khối bánh răng hình tháp trên máy 1K62 lắp 7 bánh răng:26,28,32,36,40,44,48 -Nhóm gấp bội gồm 4 tỷ số truyền

-Cắt ren quốc tế: cặp bánh răng thay thế 42/50 sử dụng norton chủ động

-Cắt ren modun: cặp bánh răng thay thế 64/97 sử dụng norton chủ động

-Cắt ren Anh:cặp bánh răng thay thế 42/50 norton bị động

-Cắt ren Pitch: cặp bánh răng thay thế 64/97 norton bị động

+Các ren khuyếch đại:gia công ren nhiều đầu mối,rãnh xoắn dẫn dầu…

Khuyếch đại 4 bước ren tiêu chuẩn lên 2;8;32 lần

Thông số hộp chạy dao:

+ Lượng chạy dao dọc:

1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (m × z) = Sd = 0,07  4,16(mm/vg)

ics=

36

Znt

×28

25

=

36

6/40/44/48 26/28/32/3

×28 25

igb=

8

1

,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

+ Lượng chạy dao ngang:

1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 5mm/vg) = Sng = 0,035  2,08 (mm/vg)

Với itt=

95

42

×50 95

ics=

36

Znt

×28

25

= 26/28/32/36/40/44/48

28 25

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

42

42(VIII) ×

95

42

×50

trái C

35

2

× 36

Znt

×28

25 (X)

phai C

18(XIII) ×

35 28 15 48

22

88

×22

88(III) ×

45

45(VII) ×

56

28(VIII) ×

95

42

×50

95(IX)

trái C

35

2

× 36

Znt

×28

phai C

18(XIII) ×

35 28 15 48

27

54

× 22

88

× 22

88

× 45

45

× 56

28

=2×4×4×1×

2 1

itt=

95

42

×50 95

ics=

36

Znt

×28

25

=

36

6/40/44/48 26/28/32/3

×28 25

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

- Ren tiêu chuẩn:

1v tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 0,5  3 (mm)

Với itt=

95

42

×50 95

ics=

36

Znt

×28

25

=

36

6/40/44/48 26/28/32/3

×28 25

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

- Ren khuếch đại:

1v.tc × ikđ × icđ × ×ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 3  48 (mm)

88

× 22

88

× 45

45

× 56

28

=2×4×4×1×

2 1

itt=

95

42

×50 95

ics=

36

Znt

×28

25

= 26/28/32/36/40/44/48

28 25

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

+ Ren Pitch hướng kính:

1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12mm/vg) = tp = 25,4./ Dp (mm)

Với itt=

95

42

×50 95

igb=

8

1,4

1,2

1,1=

18 ×

35 28 15 48

95

42 × 50

trái C

Ly hợp ma sát được lắp vào trục I để đảo chiều trục chính

Ly hợp ma sát được sử dụng để đóng ngắt chuyển động của các bánh răng trên trục I Cấu tạo của ly hợp ma sát gồm có các đĩa ma sát và thành vỏ ly hợp Khi ly hợp đóng sang trái các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên trái truyền mômen làm quay cặp bánh răng bên trái trục I, khi ly hợp đóng sang phải các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên phải truyền mômen làm quay cặp bánh răng bên phải trục I.

-Cơ cấu li hợp siêu việt:

Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền đến cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau do vậy nếu không có li hợp siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gãy trục cơ cấu li hợp siêu việt được dùng trong những trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay của trục chính

- Cơ cấu đai ốc mở đôi:

1 - tay quay

2 - đĩa quay

3 - chốt dịch chuyển

4 - nửa đai ốc dưới

5 - nửa đai ốc trên

Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao khi quay tay quay làm đĩa quay gắn cứng với hai má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me

-Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao: nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải, được

đặt trong xích chạy dao (tiện trơn) nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải

5 Nhận xét về máy 1K62:

Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện được nhiều kiểu ren khác nhau đồng thời phương án không gian và phương án thứ tự đã được sắp xếp một cách hợp lý để có được một bộ truyền không bị cồng kềnh

Bộ ly hợp ma sát ở trục i được làm việc ở vận tốc là 800 v/p là một tốc độ hợp lý, đồng thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng được bánh răng trên trục i nên tăng được

độ cứng vững

Trong máy có bộ ly hợp ma sát siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao nhanh

CHƯƠNG II:THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI

b Xác định phương án không gian

Theo tính toán ta có số cấp tốc độ máy cần thiết kế là : Z = 23

Z = 23 là một số nguyên tố tối giản, ta không thể phân tích thành các thừa

 Số bánh răng chịu mô men xoắn cuối cùng

 Cơ cấu đặc biệt

Dựa vào các tiêu chi so sánh như trên ta lập bảnh so sánh phương án không gian như sau:

Bảng 2.2) Bảng so sánh phương án bố trí không gian

Phương án không gian 3x2x2x2 2x3x2x2 2x2x3x2 2x2x2x3

là nhiều nhất nên ta không chọn phương án này Về nguyên tắc phương

án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì bố trí như vậy hộp sẽ có tỷ số truyền trong 1 nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối cùng Sở dĩ cơ sở

lý thuyết như vậy vì trên trục vào của hộp tốc độ có mô men xoắn nhỏ hơn nên đặt 3 bánh răng thì sẽ có lợi hơn các phương án không gian khác Tuy nhiên do yêu cầu hộp tốc độ của máy trên trục I ta bố trí thêm 1 bộ

ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động phục vụ cho quá trình làm việc

Do đó nếu trục 1 gồm 3 bánh răng + 1 bộ ly hợp thì kết cấu rất cồng kềnh làm cho trục lớn và dài Để đảm bảo thỏa mãn tỷ số truyền giảm dần và tham khảo máy 1K62 thì ta chọn cho máy mới phương án không gian 2x3x2x2 là hợp lý nhất

Vậy phương án không gian của máy mới là:

Z = 2 x 3 x 2 x 2:

19b + 18f

c Xác định phương án thứ tự

Với Phương án không gian Z = 2x3x2x2

Ta có số phương án không gian : q = m! = 4! = 24

Trong đó: m là số nhóm truyền m = 4

Tham khảo máy 1K62, do quy luật phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu có chênh lệch nhỏ, phân bố hình rẻ quạt dẫn đến kích thước bộ truyền nhỏ, phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ từ, kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn:

Khi đó ta có:

PAKG : 2 x 3 x 2 x 2

PATT : I II III IV

Lượng mở [x]: [1] [2] [6][12]

Từ trên ta nhận thấy lượng mở [x] = 12 là không hợp lý

Trong máy công cụ ở hộp tốc độ có hạn chế số tỷ số truyền I phải đảm bảo điều kiện:

1

4 ≤ 𝑖 ≤ 2 Với công bội φ = 1,26  Tỷ số truyền sẽ biểu diễn trên đồ thị vòng quay như sau:

4 không thỏa mãn điều kiện trên

Vì vậy để khắc phục, ta giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9

Giảm như vậy tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng

Như vậy Z = 2x3x2x2 – 3 = 21 tốc độ

Mà tính toán máy mới yêu cầu hộp tốc độ có 23 tốc độ do đó thiếu 2 tốc độ

Vì vậy để khắc phục ta xử lý bằng cách: Bù tốc độ còn thiếu vào một đường truyền khác mà tham khảo máy 1K62 để giữ nguyên số tốc độ trong máy ta

bố trí thêm một đường truyền tốc độ cao hay còn gọi là đường truyền trực tiếp Đường truyền tốc độ cao này có ít tỷ số truyền nên giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát đồng thời tăng hiệu suất khi 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 được nhiều tốc độ cao

Mặt khác tham khảo máy 1K62 ta giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp sẽ có lợi vì máy sẽ giảm được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến hộp tốc độ sẽ nhỏ gọn đồng thời số tốc độ mất đi sẽ được bù vào đường truyền trực tiếp từ trục IV sang VI

Như vậy đường truyền gián tiếp nhóm cuối sẽ có lượng mở là

[X] = 12 – 6 = 6 tốc độ

Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18

Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là : Z2 = 2x3x1 = 6

 Số tốc độ của máy là Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24 tốc độ

Vì yêu cầu Z = 23 tốc độ  Ta xử lý bằng cách cho tốc độ thứ 18( cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ nhất ( thấp nhất) của đường truyền trực tiếp, khi đó máy chỉ còn 23 tốc độ Nghĩa là tốc độ số 18 có thể

i = 1/4 i = 2

truyền theo 2 đường truyền trực tiếp và gián tiếp Thường chạy theo đường truyền trực tiếp

Vì vậy phương án chuẩn của máy mới

Đối với đường truyền gián tiếp:

Lưới kết cấu của hai đường truyền

Hình 2.1) Lưới kết cấu của máy

d Xác định đồ thị vòng quay:

Nhược điểm của lưới kết cấu không biểu diễn được tỷ số truyền cụ thể, các chỉ số vòng quay trên các trục, do đó không tính được truyền dẫn trong hộp

để khắc phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay

Qua tham khảo máy 1K62 ta chọn động cơ điện có nđc = 1450 vòng/phút Như vậy, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay n0 của trục vào sao đó ta mới xác định tỷ số truyền Mặt khác n0 càng cao thì càng tốt, nếu n0 thì số vòng quay của các trục trung gian sẽ cao mô men

Trôc chÝnh

xoắn bé kích thước bánh răng nhỏ… Tham khảo máy 1K62, trên trục đầu tiên lắp bộ ly hợp ma sát để cho ly hợp ma sát làm việc trong điều kiện tốt nhất ta nên chọn n0 = n19 = 850 vòng/phút

Ta có:

𝑖đ𝑎𝑖 = 𝑛0

𝑛đ𝑐 𝜂đ𝑎𝑖 =

6701440.0,985 = 0,472 Trong đó:

Nđc : số vòng quay của động cơ

Iđ : Tỷ số truyền từ trục động cơ đến trục I

𝜂đ𝑎𝑖: hệ số trượt dây đai

Đối với mỗi nhóm tỷ số truyền ta chỉ cần chọn tỷ số truyền sao cho đảm bảo điều kiện1

4≤ 𝑖 ≤ 2

Nhóm truyền I: từ trục I  II có đặc tính nhóm 2[1] có 2 tỷ số truyền i1 , i2

Dựa vào tham khảo máy mẫu 1K62 ta chọn i1 = φ

Tức là tia i1 nghiêng phải 1 đoạn logφ

Ta xác định tia i2 qua i1 :i2 = 1: φ

Vậy i2 = φ2 tia i2 nghiêng phải 1 khoảng 2.log φ

Nhóm truyền II: từ trục II – III , đặc tính của nhóm truyền 3[2]

i3 : i4 : i5 = 1 :φ2 : φ4

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i3 = φ-4 : tia i3 nghiêng trái 1 khoảng 4.logφ

i4 = φ-2 : tia i4 nghiêng trái 1 khoảng 2.logφ

i5 = 1 tia i5 thẳng đứng

Nhóm truyền III: từ trục III – IV , đặc tính của nhóm truyền 2[6]

i6 :i7 = 1: φ6

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i6 = φ-6 : tia i6 nghiêng trái 1 khoảng 6.logφ

i7 = 1 tia i7 thẳng đứng

Nhóm IV: từ trục IV – V , đặc tính nhóm truyền 2[6]

i6 :i7 = 1: φ6

Tham khảo máy 1K62 ta chọn

i8 = φ-6 : tia i8 nghiêng trái 1 khoảng 6.logφ

i9 = 1 tia i9 thẳng đứng

Nhóm V:từ trục V – VI có 1 tỷ số truyền i10 Tỷ số truyền này ta không thể

tự chọn được mà nó phụ thuộc vào vận tốc nhỏ nhất nmin Ta có quan hệ

𝑛𝑚𝑖𝑛 = 𝑛0 𝑖1 𝑖3 𝑖6 𝑖8 𝑖10

𝑖10 = 10.6

670.1,26.0,4.0,25.0,25 ≈ 0,5 = 1,26

−3

Như vậy ta có tia i10 nghiêng trái 1 khoảng 3.logφz

Nhóm truyền tốc độ cao: truyền từ trục III – VI có 1 tỷ số truyền, tương tự

thì tỷ số truyền này ta cũng không thể tự chọn mà nó phụ thuộc vào nmax ta cũng có quan hệ

𝑔𝑥 là phân số tối giản

𝑍𝑥 = 𝑓𝑥

𝑓𝑥 + 𝑔𝑥 𝐸 𝐾

10,6 17 26,5 42,5 67 106 170 265 425 670 1060 1700 13,2 22,2 33,5 53 85 132 212 335 530 850 1320

𝑍′𝑥 = 𝑔𝑥

𝑓𝑥 + 𝑔𝑥 𝐸 𝐾 Trong đó:

E : là số nguyên

K : là bội số chung nhỏ nhất (fx + gx ) trong một nhóm truyền

∑ 𝑍 = 𝐾 𝐸 : Tổng số răng trong cặp bánh răng

𝐸 ≥ 𝐸𝑚𝑖𝑛Nếu trong nhóm truyền tăng tốc thì:

𝐸𝑚𝑖𝑛𝑏đ =𝑍𝑚𝑖𝑛 (𝑓𝑥 + 𝑔𝑥)

17 (𝑓𝑥 + 𝑔𝑥)

𝑔𝑥 𝐾Nếu trong nhóm truyền giảm tốc thì Emin được tính theo 𝐸𝑚𝑖𝑛𝑐đ

𝐸𝑚𝑖𝑛𝑐đ =𝑍𝑚𝑖𝑛 (𝑓𝑥 + 𝑔𝑥)

17 (𝑓𝑥 + 𝑔𝑥)

𝑓𝑥 𝐾

- Với nhóm truyền không cùng mô đun

Giả sử trong nhóm truyền dùng 2 mô đun ( m1 ,m2 ) ta có

Bội số chung nhỏ nhất của (fx + gx ) = 18 Vậy K = 18

Vì tia có tỷ số truyền nghiêng phải nhiều nhất do đó Emin

được tính theo bánh răng bị động 𝐸𝑚𝑖𝑛 = 𝐸𝑚𝑖𝑛𝑏đ

𝐸 ≥ 𝐸𝑚𝑖𝑛𝑏đ = 17(𝑓2+ 𝑔2)

𝑔2 𝐾 =

17.187.18 = 2,43 Với Zmin = 17

Chọn Emin = 3 Z = E.K =3.18 = 54 răng

n0

i2

i1

Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đường kính của bánh răng khoảng 100 mm, theo các máy đẫ có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánh răng chủ động chọn khoảng trên 50 răng do đó tăng tổng số răng của cặp

Chọn E min = 5   Z = E.K =5.18 = 90 răng.

Ta lấy E = 5

Vậy ∑𝑍 = 𝐾 𝐸 = 5.18 = 90 răng

𝑍2 = 𝑓2(𝑓2 + 𝑔2) 𝐸 𝐾 =

11

18 90 = 55 𝑍′2 = 𝑔2

(𝑓2+ 𝑔2) 𝐸 𝐾 =

7

18 90 = 35

𝑍1 = 𝑓1(𝑓1+ 𝑔1) 𝐸 𝐾 =

5

9 90 = 50 𝑍′1 = 𝑔1

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z3 trong đường truyền

Giảm tốc nên Emin được tính theo bánh răng chủ động

31

108 108 = 31 𝑍′3 = 𝑔3

𝑍4 = 𝑓4(𝑓4+ 𝑔4) 𝐸 𝐾 =

7

18 108 = 42 𝑍′4 = 𝑔4

(𝑓4+ 𝑔4) 𝐸 𝐾 =

11

18 108 = 66

𝑍5 = 𝑓5(𝑓5 + 𝑔5) 𝐸 𝐾 =

1

2 108 = 54 𝑍′5 = 𝑔5

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z6 trong

đường truyền giảm tốc nên Emin được tính

1

5 110 = 22 𝑍′6 = 𝑔6

(𝑓6+ 𝑔6) 𝐸 𝐾 =

4

5 110 = 88

𝑍7 = 𝑓7(𝑓7 + 𝑔7) 𝐸 𝐾 =

1

2 110 = 55 𝑍′7 = 𝑔7

Vậy K = 10

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z8 trong

đường truyền giảm tốc nên Emin được tính

1

5 110 = 22 𝑍′8 = 𝑔8

(𝑓8+ 𝑔8) 𝐸 𝐾 =

4

5 110 = 88

𝑍9 = 𝑓9(𝑓9+ 𝑔9) 𝐸 𝐾 =

1

2 110 = 55 𝑍′9 = 𝑔9

Bội số chung nhỏ nhất của (fx + gx ) = 3 Vậy K = 3

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z10 trong đường truyền

Giảm tốc nên Emin được tính theo bánh răng chủ động

𝑖11 = 𝜑2 = 1,262 =11

𝑓11

𝑔11 → 𝑓11 + 𝑔11 = 18

Bội số chung nhỏ nhất của (fx + gx ) = 18 Vậy K = 18

Ta nhận thấy bánh răng nhỏ nhất là Z’11 trong đường truyền

tăng tốc nên Emin được tính theo bánh răng bị động

5535

3177

4266

5454

2288

5555

2288

5555

2754

6642

f Kiểm nghiệm sai số vòng quay:

Ta có phương trình cân bằng xích tổng quát:

𝑛0.𝑍1

𝑍1′ …

𝑍𝑖

𝑍𝑖′ = 𝑛𝑡𝑐Tính sai số vòng quay theo công thức:

itt

66 35

II Thiết kế hộp chạy dao

Máy ta cần thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng hạng trung, hộp chạy dao có 2 công dụng là tiện trơn và tiện ren, tuy nhiên ta cần chú ý đến khâu tiện ren là chủ yếu, sau khi thiết kế xong ta có thể kiểm tra lại các bước tiện trơn, có thể bị trùng nhau, sát nhau hoặc cách quãng

Có 2 dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu noocton và hộp chạy dao dùng bánh răng di trượt Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ

chọn kiểu hộp chạy dao dùng cơ cấu noocton tương tự như máy tham khảo 1K62

Máy yêu cầu cần tiện được các ren :

Nếu gọi số răng của các trên cơ cấu Norton lần lượt là Z1, Z2, Z3… thì các bánh răng này là để cắt ra các ren thuộc nhóm cơ sở, các trị số zi này cần là

số nguyên và có tỷ lệ đúng như tỉ lệ của các bước ren trong 1 cột trên bảng xếp ren

Mặt khác zi không được quá lớn vì nó sẽ làm tăng kích thước của nhóm truyền Nên 25 ≤ 𝑧𝑖 ≤ 60

- Khi cắt ren quốc tế cần có 6 bánh răng

Khi cắt ren Anh cần có 7 bánh răng:

Z 1 =32

Z 2 =36 Z 3 =40

Z 4 =44 Z 5 =48

Z 6 =52 Z 7 =56

Hộp chạy dao có công suât bé,hiệu suất thấp,các bánh răng có cùng mo-đun nên việc chọn phương án thứ tự,Mx trên các trục trung gian tăng dần không còn quan trọng nữa Măt khác bánh răng có cùng mô-đun nên việc chọn phương án không gian để giảm cấp số vòng quay không làm tăng kích thước bộ truyền

Do đó để đơn giản ta tham khảo mẫu máy tham khảo chọn ra phương án không gian và phương án thứ tự: