Đồ án máy tiện 1k62

Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY Lời nói đầu Một nội dung đặc biệt quan trọng cách mạng khoa học kỹ thuật toàn cầu nói chung với nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc ta nói riêng việt khí hoá tự động hoá trình sản xuất Nó nhằm tăng xuất lao động phát triển kinh tế quốc dân Trong công nghiệp chế tạo máy công cụ thiết bị đóng vai trò then chốt Để đáp ứng nhu cầu này, đôi với công việc nghiên cứu,thiết kế nâng cấp máy công cụ trang bị đầy đủ kiến thức sâu rộng máy công cụ trang thiết bị khí nh khả áp dụng lý luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán khoa học kỹ thuật thiếu đợc Với kiến thức đợc trang bị, hớng dẫn nhiệt tình thầy giáo nh cố gắng cuả thân Đến naynhiệm vụ đồ án máy công cụ đợc giao em hoàn thành Trong toàn trình tính toán thiết kế máy " Máy tiện ren vít vạn "có thể nhiều hạn chế Rất mong đợc bảo thầy giáo cộng Phần tính toán thiết kế máy gồm nội dung sau: Chơng I : Nghiên cứu máy tơng tự -chọn máy chuẩn Chơng II :Thiết kế Chơng III : Tính toán sức bền chi tiết máy Chơng IV :Thiết kế hệ thống điều khiển SV: õu Ngoc Trương Sơn Đờ án: Máy Cơng Cu ch¬ng 1: Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY GIƠI THIÊU VA PHÂN TICH MAY Có nhiều loại máy tiện nh : máy tiện vạn năng,máy tiện Tự động ,nửa tự động,máy tiện chuyên môn hoá chuyen dùng,máy tiện revonve v.v Tuy nhiên xem xét đặc tính kỹ thuật số loại máy tơng tự máy 1K62 Bảng thống kê đặc trng kỹ thuật máy cỡ Đặc tính kỹ thuật Nhóm máy tham khảo 1K62 200 T620 200 T616 160 35305400 3530-5400 30008100 1—192 2—24 0,5—48 96 1—192 1—24 0,5—48 Chiều cao thân máy Khoảng cách mũi 1400 1400 750 tâm Vật liệu gia công có 400 400 320 ®êng kÝnh D lín nhÊt Sè cÊp tèc ®é Z 23 23 12 Tèc ®é trơc chÝnh n - 12,5-2000 12,5-2000 44-1980 n max Lợng chạy dao dọc 0,06-4,16 0,06-4,16 0,06-1,07 Lợng chạy dao ngang 0,0270,035-2,08 0,04-0,78 0,52 Công st trơc 10 10 4,5 chÝnh(Kw) Sè cÊp tiƯn tr¬n 42 42 Lực chạy dao lớn Khả cắt ren Ren quèc tÕ ( tp) Ren Anh (n) Ren Môđun (m) Ren pit (Dp) SV: õu Ngoc Trng Sn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TUY I/ Các xích truyền động máy tiện 1K62 : 1._ XÝch tèc ®é quay cđa trơc chÝnh : Xích nối từ động điện có công suất N = kw,sè vßng quay n=1450 vßng/phót ,qua bé truyền đai thang vào hộp tốc độ (cũng hộp trục ) làm quay trục VII Lợng di động tính toán hai đầu xích : nđ/c (vòng/phút) động ntc (vòng/phút) trục Từ sơ đồ động ta vẽ đợc lợc đồ đờng truyền động qua trục trung gian tới trục nh sau: li hợ p ma sá t đ ờng truyền nghịc h đ ờng quay thuận từ động đ ờng truyền tốc độ thấp đ êng trun tèc ®é cao XÝch tèc ®é cã ®êng truyền quay thuận đờng truyền quay nghịch Mỗi đờng truyền tới trục bị tách làm đờng trun §êng trun trùc tiÕp tíi trơc chÝnh cho ta tốc độ cao Đờngtruyền tốc độ thấp từ trục IV-V-VI-VII Phơng trình xích động biểu thị khả biến ®ỉi tèc ®é cđa m¸y - 56 34 22 88 VI 29 41 22 88 V 27 54 1450(vg/ph) 145 II 260 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn III IV21 49 49 60 60 55 VII Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 51 39 60 40 38 38 Từ phơng trình ta thấy: -Đờng tốc ®é cao vßng quay thuËn cã cÊp tèc ®é 2x3x1= -Đờng tốc độ thấp vòng quay thuận có 24 cÊp tèc ®é 2x3x2x2x1= 24 Thùc tÕ ®êng trun tốc độ thấp vòng quay thuận có 18 tốc độ ,vì trục IV trục VI có khối bánh di trợt hai bậc có khả cho ta tû sè truyÒn IV 22 88 22 88 V 60 60 VI 49 49 Nhìn vào phơng trình thùc tÕ chØ cã tû sè truyÒn 1, 1 , 16 Nh vËy ®êng trun tèc ®é thấp vòng quay thuận 18 tốc độ 2x3x3x1= 18 VËy ®êng trun thn cã 18+6=24 tèc ®é Bao gåm: tèc ®é thÊp tõ n1n18 tèc ®é cao tõ n19n24 Về mặtđộ lớn ta thấy n18=n19.vậy thực tế có 23 tốc độ khác Các tỷ số truyền 1, 1 , tạo nên ikđại dùng cắt ren khuếch đại 16 2._Xích chạy dao cắt ren tiện trơn: a)Tiện ren: Máy tiện ren vít vạn T620 có khả cắt loại ren : Ren Quèc tÕ (tp) Ren Mo®uyn (m) Ren Anh (n) Ren Pitch (Dp) Khi cắt ren tiêu chuẩn xích truyền từ trục VII xuống trục VIII (hoặc qua ikđ xuống trục VIII ),về trục IX qua cặp bánh thay vào hộp dao trục vít me Lợng di động tính toán đầu xích : Một vòng trục - cho tiện đợc bớc ren (mm) Để cắt đợc loại ren máy có khả điều khiển sau: + Cơ cấu bánh thay qua trục IX trục X đảm nhận khả (dùng cặp bánh SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 64 42 vµ ) 97 50 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TUY + Bộ bánh noóctông chủ động chuyển động tõ trơc IX qua li hỵp C2 tíi trơc X làm quay khối bánh hình tháp xuống trục XI qua C3 tíi trơc XII ®Õn trơc XIV tíi trơc vít me + Noóctông bị động chuyển động từ trục X thông qua C mà 28 tới trục XI 28-25-36 bánh hình 36 từ cặp bánh tháp XII qua bánh 35 (không truyền qua trơc XV) xng díi 18-28-35-XIII tiÕp tơc trun qua XIV-XV tới vít me + Để cắt đợc nhiều ren khác cïng mét loai ren hép ch¹y dao máy dùng khối bánh hình tháp bậc khối báng di trợt cắt ren trái trục giữ nguyên chiều quay cũ cần đổi chiều chạy dao ngợc lại xích có cấu đổi chiều nối trục VIII IX tới bánh đệm 28 Lợc đồ cấu trúc động học hộp chạy dao i đcơ i gbội i tt i csở Từ cấu trúc động học xích chạy dao ta có phơng trình tổng quát cắt ren nh sau: 1vòng trục x icố định x ithay x icơ së x igÊp béi x tv =  Khi cắt ren Quốc tế (dùng cho mối ghép) lợng di động tính toán : 1vòng trục (mm) - bánh thay 42 , bánh noóctông chủ động 50 Khi cắt ren Anh - lợng di động tính toán : 1vòng trục 25,4/n (mm) Trong n: số vòng quay tấc anh bánh thay 42 , đờng 2bánh noóctông chủ động 50 Phơng trình cắt ren Anh SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 1vßngtc(VII) 60 42 42 35 28 28 36 35 28 (VIII) (IX) (X) (XI) z (XII) 60 42 50 38 35 25 n 28 35 I).igb.(XV).tv=tp cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động) Lợng di động tính toán : 1vòng tc m (mm) 64 , đờng noóctông chủ động 97 - Bánh thay - Phơng trình xích động 1vgtc (VII) 60 42 64 z 25 (VIII) (IX) (X) C2 n (XI) C3 (XII).igb 60 42 97 36 28 (XV).12 =  c¾t ren Pitch: Lợng di động tính toán : 1vòng tc 25,4./Dp (mm) - Bánh thay 64 , đờng noóctông chủ động 97 cắt ren khuyếch đại : Xích truyền thay đổi so với xích mà thêm vào tỉ số truyền khuyếch đại : 88 22 Ikđ = vßng tc(VII) 54 (VI) 27 88 22 (V) 45 45 VI 45 45 tiƯn ren chÝnh x¸c : yêu cầu xích truyền động ngắn : vòng tc(VII).icd.itt = b) Xích tiện trơn : Chạy dao däc : Tõ trơc b¸nh vÝt 28 (trơc XVII ) qua cặp bánh 14/60 (bánh 60 lồng không) đóng ly hợp bánh t=10 (m=3)xe dao chạy dọc hớng vào mâm cặp (chạy thuận)khi chạy dao lùi đờng truyền từ trục XVIII xuống ly hợp qua bánh đệm 38 tới bánh 14/60 tới cặp bánh 14/60làm bánh xe dao chạy lùi Chạy dao ngang : Đờng truyền giống nh chạy dao dộc truyền theo nửa bên phải hộp chạy dao tíi vÝt me ngang t=5 (mm) Ch¹y dao nhanh : Máy có động điện chạy dao nhanh N=1 kw, n =1410 vg/ph trực tiếp làm quay nhanh trục trơn XVI _Một số cấu đặc biệt : + Cơ cấu ly hợp siêu việt : Trong xích chạy dao nhanh động truyền tới cấu chấp hành trục trơn hai đờng truyèen khác Nên ly hợp siêu việt truyền động làm xoắn gẫy trục Cơ cấu ly hỵp SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đờ án: May Cụng Cu Gvhd: PGS-Ts TRN XUN TUY siêu việtđợc dùng nhữnh trờng hợp máy chạy dao nhanh đảo chiều quay cảu trục + Cơ cấu đai ốc mở đôi : vít me truyền động cho má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao Khi quay tay quay làm đĩa quay chốt gắn cứng với má trợt theo rãnh ăn khớp với vít me + Cơ cấu an toàn hộp chạy dao nhằm đảm bảo làm việc tải , đợc đặt xích chạy dao (tiện trơn)nó tự ngắt truyền động kh máy tải II/ Phơng án không gian phơng án thứ tự máy : Từ sơ đồ động máy ta thấy rằng:Xích tốc độ đợc chia thành đờng truyền: ®êng trun tèc ®é thÊp vµ ®êng trun tèc ®é cao Phơng án không gian máy là: Z1 = x x x = 24 tèc ®é Z2 = x x = tốc độ Số tốc độ đủ : Z = Z1 + Z2 = 24 + = 30 tốc độ Phơng án thứ tự Z1 là: Z1®đ = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[12] ®ã nhãm truyÒn 2[12] cã 12 = 1,2612 = 16 > ta khắc phục cách thu hĐp lỵng më nh sau: Z1thu hĐp = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[6] số tốc độ bị trùng thu hẹp lợng mở : Zt = 12 = tốc độ trùng Để bù lại số tốc độ bị trùng ,ngời ta sử dụng thêm đờng truyền thứ : Z2 = 2[1] x 3[2] Nh vậy, cách tách thành đờng truyền đồng thời thu hẹp lợng mở ngời ta giải vấn đề lợng mở lớn (Xmax > ) Số tốc độ đờng truyền 24 tốc độ nhng thực tế thi máy có 23 tốc độ nh tức có tốc độ trïng lµm mét Ta cã líi kÕt cÊu cđa ®êng truyÒn nh sau: I 2[1] 2[1] II SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 3[2] 3[2] III 2[6] 1[0] IV 2[6] V Từ sơ đồ động ta biết đợc số mô đun bánh nh ta thiết lập lại đồ thị lới vòng quay thực tế hộp tốc độ III/ Đồ thị số vòng quay thực tế máy t620 : a TÝnh trÞ sè  : Ta cã : nmin = 12,5 vßng/phót nmax = 2000 vßng/phót Z = 23 TÝnh c«ng béi  theo c«ng thøc  = z  n max n   = Z1 2000 12,5 = 1,26 Ta cã c¸c tØ sỉ trun nh sau : 51  1,30 = x1  x1  1,13 59 56 i2 =  1,65 = x2  x2  2,17 34 21 - Tõ trôc III – IV : i3 =  0,38 = x3  x3  - 4,19 55 29 i4 =  0,62 = x4  x4  - 2,07 47 38 i5 =  = x5  x5  38 22 - Tõ trôc IV – V : i6 =  0,25 = x6  x6  - 88 45 i7 =  = x7  x7  45 22 - Tõ trôc V – VI : i8 =  0,25 = x8  x8  - 88 - Tõ trôc II- III : i1 = SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY i9 = 45  = x9  x9  45 27  0,5 = x10  x10  - 54 65 =  1,51 = x11  x11  1,78 43 - Tõ trôc VI – VII : i10 = - Tõ trôc VI – VII : i11 - Số vòng quay động : nm = 1440 vßng / - TØ sè trun cđa bé trun ®ai : I® = 145 = 0,5577 260 - HiÖu st cđa bé trun ®ai :  = 0,985  trị số vòng quay cuả trục hộp tốc độ trục II : nII = nđcơ x i® x  = 1440 x 145 x0,985 = 791 (vg/ph) 260 - Xác định vị trí đặt no đồ thị vòng quay : no = nII = 791 800 = n19 Căn vào giá trị xI tìm đợc ta vẽ đợc đồ thị số vòng quay nh sau b Xác định độ xiên nhóm truyền : Theo công thøc : i = x víi = 1,26 Nhãm trun thø nhÊt cã hai tû sè truyÒn : 51 =1,26x1 39 56 i2 = =1,26x2 34 i1 =  x1  1,13  x2  2,17 Tia i1 lÖch sang phải khoảng : 1,33log Tia i2 lệch sang phải khoảng : 2,17log Lợng mở hai tia  x  : x= i1/i2= 1,13/2.17 = ,-1,04 = x   x  = -1.04 Nhãm truyÒn thø (tõ trơc II tíi trơc III) cã tû sè truyÒn i3= 21 55 i 4= 29 47 i5= 38 38 Tơng tự nh cách làm nhóm truyền ta cã : x3  - 4,19  Tia i3 lệch sang trái khoảng : 4,19log x4  - 2,07  Tia i4 lƯch sang tr¸i khoảng : 2,07log x5 = Tia i5 thẳng đứng Lợng mở x = ứng với nhóm truyền khuếch đại: Nhóm truyền thứ (tõ trơc III tíi trơc IV) cã tû sè truyÒn i6= 22 88 i 7= 45 45 x6= - Tia i6 lệch sang trái khoảng log SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY x7 =0  Tia i7 thẳng đứng Nhóm truyền thứ (từ trục IV tíi trơc V) cã tû sè trun i8= 22 88 i 9= 45 45 x8= -6  Tia i8 lệch sang trái khoảng log x9 =0 Tia i9 thẳng đứng Nhóm truyền gián tiếp (từ trục V tíi trơc VI) cã1 tû sè trun i10= 27 54 x10= -  Tia i10 lƯch sang tr¸i kho¶ng log Nhãm trun trùc tiÕp (tõ trơc III tíi trơc VI) cã1 tû sè trun i11= 65 43 x11= 1,78 Tia i11 lệch sang phải khoảng 1,78log c.Vẽ đồ thị vòng quay 1600 2000 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 d.KÕt luận : Công thức động học cuả máy T620 PAKG chạy vòng 2x3x2x2x1= z1 PAKG chạy tắt2x3x1= z2 Số tốc ®é ®đ : z= z1+ z2 = 24+6 =30 Ph¬ng ¸n thø tù cña z1 1  2  6 12 Trong ®ã nhãm truyền 12 có 12=1,2612=16>8 không thoả mãn điều kiện max Nên phải tạo tợng trùng tèc ®é nh sau : Z1 thu hĐp = 1  2  6  6 Sè tèc ®é trïng zx = 12- =6 đợc bù lại đờng truyền thứ hai có phơng án không gian PAKG: 2x3 PATT :  2  0 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 10 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRN XUN TUY N p : công suất phụ tiêu hao theo hiệu suất nguyên nhân ngẫu máy nhiên ảnh hởng đến làm việc PZ v (kW) 60.102.9,81 Theo chế độ thử công suất PZ = 4935(N),n=400(v/p), d=70(mm) dn .70.400  v  =87,92(m/p) 1000 1000 4935.87,92 - Công suất cắt N c =7,23(kW) 60.102.9,81 Thêng th× N c (70 85) 0 N dc nên tính gần đúng: N 7,23 N dc  c  =9,64(kW)  0,75 - C«ng suÊt cắt N c Do chọn động tiêu chuẩn N=10(kW) n=1450(v/p) 2.Xác định công suất chạy dao: - Khi tính theo tỉ lệ với công suất động chính: N dcS K N dcV (với máy tiƯn k=0,04) =0,04.9,64=0,386(kW) -Khi tÝnh theo lùc ch¹y dao: Q.VS (kW) với: 612.10 4.cd 9,81 VS :tốc độ chạy dao, VS =S.n=0,39.400=156(mm/p) cd :hiệu suất chung cấu chạy dao ( 0,15 0,2 ) N dcS  Q:lùc kÐo (N).Thay vào công thức trên: N dcS 10858.156 0,188(kW) 612.104.0,15.9,81 III TÝnh søc bỊn chi tiÕt m¸y: Trơc nmin nmax ntinh MXtinh Ntruc dsb dchon IX 5,25 1680 22,2 2193 0,164 21,8 30 X 5,25 1680 22,2 2084 0,156 21,4 30 XI 4,41 2419 21,3 2064 0,149 21,3 30 XII 4,41 2419 17,9 1936 0,131 20,99 30 XIII 3,76 1935 4,84 2923 0,125 18,95 20 XIV 0,55 2419 4,84 8837 0,118 24,2 25 XV 0,28 1209 2,27 15806 0,11 28,8 30 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 34 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 1.TÝnh søc bền cặp bánh 36/36 trục Nooctông - Trong máy cắt kim loại,việc tính toán động học bánh xác định môđuyn (m).Tính theo sức bền uốn vµ kiĨm tra theo søc bỊn tiÕp xóc 1.1 TÝnh m theo søc bÒn uèn: mU 10.3 1950 KN Z  y.  U  n víi: N:c«ng suất trục n:số vòng quay nhỏ bắnh (bánh nhỏ) (v/p) B =6 10 lÊy  =6 m k:hƯ sè t¶i träng,lÊy k=1,3 y:hƯ số dạng răng,tra chi tiết máy y=3,75 Z:số (Z=36)  U   F lim K Fl K Hl chän vËt liƯu lµ thÐp 45,theo chi tiÕt máy có S f F lim =1,8.HB=324 (độ rắn bề mặt sau nhiệt luyện =170 217HB,lấy HB=180) K Fl 1 K Hl 0,8 S F 1,75 thay vµo    U  148,1( N / cm2 ) Từ thay vào công thức tính môđuyn theo uèn: mU 10.3 1950 1,3.6,77 1,77  theo tiªu chn lÊy m=2 36.6.3,75.148,1 126 1.2 KiĨm nghiƯm theo søc bền tiếp xúc: Theo chi tiết máy có công thức:  tx  Z M Z H Z 2.T1.K H (i  1) /( B.i.d21 ) ,tra b¶ng cã: Z M  274( MPa1 / ) ZH  2  1,7639 sin 2 sin 2.200   [1,88-3,2 ( 1  ) ]=[1,88Z1 Z 3,2.2/36]=1,702 Z 1 0,766 1,702 Mômen xoắn T1 =1714,5(N.m) K H 1,15 K H 1,13  K H  K H K H KV 1,3 K HV 1 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 35 Đồ án: Máy Cơng Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XN TÙY TØ sè trun i=1 Chiều rộng bánh B=6m=6.2=12 m ( Z Z ) 72 Thay vào công thức tx 140,152 tx đợc tính theo c«ng thøc  tx  1,05.10 (i 1) K N A.i B.n m A: khoảng cách trục A= d1  ( Z  Z ) 72 C¸c gi¸ trị khác nh trên.Thay số vào công thức  tx  795,1 Do ®ã  tx <  tx nên cặp bánh đủ bền d 2.Tính trục : 4.4 Bảng tính toán động lực học: Các công thức dùng để lập bảng: nt  nmin nmax nmin N tr  N dc i với giá trị hiệu suất : + truyền đai: d 0,97 + truyền động bánh răng: br 0,98 + æ: o 0,995 M Xt 63491 d sb C.3 N tr nt N tr ( mm) nt (C=100 150) lÊy C=100 B¶ng: Trơc nmin nmax ntinh MXtinh Ntruc dsb dchon I 1450 1450 1450 4349 10 19 20 II 800 800 800 8640 9,65 22,5 30 III 1250 1000 1057 6220 9,18 20,7 28 IV 1250 400 532 12048 8,95 25,8 35 V 1250 100 108 57866 8,726 43,6 45 VI 1250 25 66,5 91544 8,5 50,8 60 VII 2000 12 43,1 13360 8,04 85,2 90 M Xt : mômen xoắn tính SV: õu Ngoc Trương Sơn 36 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY d c : ®êng kÝnh chän Tính trục VII trục mang bánh răng, bánh cố định , bánh 3di trợt Z = 54 (m=4), Z = 60(m=2,5), Z =42 (m=3) 2.1.Tính sơ chiều dài trục: Chiều rộng bánh b=25mm Khe hở f1 (2 3)mm lấy f1  MiÕng g¹t f (8 12)mm lÊy f 11 R·nh tho¸t dao f3 (4 6)mm lÊy f3 6 ChiỊu dµi trơc L = 19b + 18f + f + f f = 19.25 + 18.2 + 11 + 6.3 = 540 - TÝnh ngoại lực tác dụng lên trục chi tiết trục: +Công suất trục:N=8.04(kW) +Số vòng quay trục: nt =43,1(v/p) +Mômen xoắn trục: M xt =133600(N.m) bánh bánh chủ động ,bánh bánh bị ®éng Lùc t¸c dơng: P1  M x 2.133600  1237( N ) d cs1 216 Pr1  P1 tg 1237.tg 20 450( N ) P2  2M x 2.133600  1781( N ) d cs 150 Pr  P2 tg 648( N ) -TÝnh ph¶n lực gối tựa: +Trong mặt phẳng YOZ: mA = 540B X + 270 P r = 405P r1 BX =  mB 405.450  270.648 = 13,5 N 540 = 540A X + 270P r = 135P r1 135.450  270.648 = -211,5 N ( ngỵc chiỊu h×nh vÏ ) 540 135.1237  270.1781 540Ay = = -1199 N ( ngợc chiều hình vẽ ) 540 475.1237  270.1781 BY = = -1978 N ( ngỵc chiỊu hình vẽ ) 540 AX = +Trong mặt phẳng XOZ: SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 37 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY  m  P 148  P (148  48)  B 237 0  B  X  P  P  B  A 0  A 105,5( N ) A r1 r1 r2 r2 x x x x   50,8( N ) x - Chọn mặt cắt ngang nguy hiểm C M uc 156142 9945,62 18512,5 M td  M u2  0,75.M x2  18512,52  0,75.33812 18742,6 - Theo chi tiÕt m¸y lÊy:   63 d sb  M td 14,38 0,1 - Các biểu đồ mômen uốn xoắn: 3.Tính sức bền cho cấu vít me đai ốc: 3.1.Xác định lực tác dụng lên trục vít me - Tính theo lực cắt: lực tác dụng lên trục vít me đợc xác định cắt ren với tiêu chuẩn sau: t p 12 t p  S 0,4(mm / v) 30 b 0,5.t p 6(mm) S - VËt liÖu:thÐp cã  b 75(kg / mm ) ren d60 d tb 54 - Gãc n©ng cđa ren:  arctg x k t p .d tb arctg 5.12   19030 .45 y - Lùc c¾t P C p b S - Lực kéo tiện ren đợc tính theo lực cắt.Lúc cắt ren lực cắt đợc tính theo công thức tiện rãnh.Lúc lực cắt PZ tiếp tuyến với còng ren nghiêng góc 19030 Ta có thành phần lực sau: PZM PZ cos  PXM  PZ sin  x y - Lực cắt tiện rãnh đợc tính theo công thức: PZ C p b S Trong C p  2000; b 6; x 1; y 0,75; S 0,4 PZ  2000.61.0,40,75 6036( N ) PZM  PZ cos  6036 cos19030 5690( N ) PXM  PZ sin  6036.sin 19 030  2015( N ) - Lực tác dụng lên trục vít me đợc tính: SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 38 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY Q  K n PXM  f (G  PZM ) Trong ®ã K n =1,15 hệ số kể đến tác dụng mômen lật f=0,18 hệ ssó ma sát với sống trợt G=2500N=250kg trọng lợng phần dịch chuyển Do Q=1,15.2015+0,18.(2511+5690)=3792(N) - Tính vít me theo độ bền mòn:nhằm đảm bảo áp suất mặt ren phạm vi cho phép Đờng kính trung bình ren dtb 0,8 Q (mm) . P  víi Q=lùc kÐo=3792N  L 1,5 1,4 víi vÝt me chän   dtb L : chiều dài đai ốc P : áp suất cho phép mặt ren Với vít me thép,đai ốc đồng P 3.106 ( N / mm ) Thay vµo ta cã dtb 0,8 3792  0,02(m) 2.3.106 - Theo tiªu chuÈn chän vÝt me cã: d c  44(mm); di 31(mm) F 11cm2 ; d tb 37,5(mm) .d F (F:diÖn tÝch mặt cắt ngang) Góc nâng ren dtb :   arctg t 12  arctg   50 45 .dtb .37,5 Góc ma sát ren: 70 ,ta có: Hiệu suất cấu truyền động: tg tg 50 48  0,45 tg (    ) tg (50 48 ) Mômen xoắn trªn trơc vÝt me: MX  Q.tV 3792.12  16102( N mm) 2. 2.0,45 TÝnh søc bỊn trơc vÝt me.VÝt me chịu kéo nén xoắn nên đợc tính theo ứng suất tơng đơng: 8.M X  3.10  td  Q  ( )     T  7500( N / cm ) F di 4  td  8.16102 37922  ( ) 550,75( N / mm2 ) 11 3,1   td      vÝt me ®đ bỊn SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 39 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY -TÝnh vÝt me theo ®é cøng:sai số bớc ren kéo nén Q.t T   V  t  EF  t  :sai sè bíc ren cho phÐp =0,006(mm) 3792.12 T   0,0002(mm) 2,1.103.11 t   t   vÝt me đủ cứng - Tính ổn định vít me:đối với vít me dài,chịu nén,khi lực kéo tới hạn lµ: Qth  J  .E.J ( y.LV ) d  45310,2 64 LV :chiỊu dµi vÝt me lµm viƯc LV =1500mm y:hƯ sè thu gän chiỊu dµi phụ thuộc vào đặc tính kẹp chặt đầu vít me (khi ngàm cứng đầu ta có y=0,5) Qth  .2,1.106.45310,2 53116 ( N ) (0,5.1500) Q 53116 th Độ dự trữ ổn định n y : n y  Q  3792 14 n y  n y 2,5 đảm bảo Kết luận:Nh vËy sau c¸c bíc tÝnh to¸n,kiĨm tra suy trơc vít me đạt yêu cầu suốt trình làm việc 4.Tính ly hợp siêu việt: Cơ cấu ly hợp siêu việt xích chạy dao nhanh ta thấy động điện chạy dao nhanh động điện truyền chuyển động tới khâu chấp hành trục trơn.Tốc độ hai đờng truyền khác nhau.Nếu cấu phân tách chuyển động làm trục trơn xoắn gãy.Vì ngời ta dùng cấu ly hợp siêu việt.Vị trí cấu trục XVI gần đầu trục trơn 4.1 Nguyên lý làm việc: Chuyển động từ động truyền vào vỏ theo chiều mũi tên n1 Vì lò xo luôn đẩy viên bi chèn ép vít mặt vỏ ly hợp vào mặt lõi.Phối hợp với chiều quay n1 có xu hớng lăn kẹt vào hai mặt tiếp xúc.Do chuyển động quay truyền từ vỏ vào lõi tới trục trơn quay với tốc độ công tác n1 Nếu vỏ quay ngợc với n1 không truyền chuyển động quay vào lõi Trong quay công tác,muốn quay nhanh động chạy nhanh hay ngợc chiều n1 Với tốc độ n2 >> n1 viên bi nằm khoảng không gian lớn rãnh vỏ SV: õu Ngoc Trng Sơn 40 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUN TUY lõi tách rời nhau,ở vỏ quay n1 nhng bên lõi trục trơn quay theo tốc độ chạy nhanh n2 -thực chạy dao nhanh 4.2 Tính toán ly hợp siêu việt: Khi ly hợp hoạt động điều n1 kiện chủ yếu để lăn ly hợp thăng thành phần lực R1 , R2 phải nằm đờng thẳng ngợc chiều để lăn tự hãm qua vỏ lõi ly hợp Điều kiện cần thiết  (  : gãc nhá nhÊt gi÷a hai góc ma sát) // mà  arctgf1   arctgf ( f1 , f :các hệ số ma sát trợt lăn với vỏ lõi ly hợp) Cos > cos2  ad  cos  D d KÝch thíc D vµ a chän tríc D cos   a Da D   cos  cos2   §Ĩ ly hợp làm việc tốt lấy (0,7 0,9) Chiều dài lăn L 1,5d để lăn không bị xoay theo đờng d trục 4.3 TÝnh øng suÊt tiÕp xóc: N1=N2=N’ N ( D  d ).E NE 1 0,59 .(  ) L.D.d L d D - Môđun đàn hồi thép E= 2,1.105 ( MN / mm ) N .E qmax 0,59 D d qmax1 :øng suÊt tiÕp xóc lăn vỏ qmax : ứng suất tiếp xúc lăn lõi qmax 0,59 - Mômen truyền dẫn cấu ly hợp siêu viÖt M=f.Z.N.D/2 f tg  tg  2M fZD 2M N  ZD.tg / N  R1 N1 fN 2 N2 fN 1 R2 D/2 O SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 41 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRN XUN TUY 2M Để đảm bảo N   fD.tg / f tg  tg /  qmax  qmax sin  / sin 50 0,0872   cos / cos 50 0,9962 f tg  tg 50 0,0875 f=0,09 Theo máy chuẩn: D = 60mm ; a =36 nên a/2 =18mm D a  5030 cos  60  36 d 60  11,5mm 2.0,99 d D  L=1,5.11,5=17,25mm qmax N  2.0,4 0,035 N 4.60.0,096 0,035 2,1.106 1 0,59 (  ) 3,658(kg / mm ) 36,58( N / mm ) 17,5 11,5 60 qmax 0,59 0,4.2,1.106 11(kg / mm ) 110 ( N / mm ) 17,5.11,5 qmax  qmax qmax   q  (1800 2000 ) N / mm Ch¬ng IV Thiết kế hệ thống điều khiển hộp chạy dao I Nhiệm vụ chung: Hệ thống điều khiển hộp chạy dao có nhiệm vụ thay đổi cấu truyền động hộp chạy dao để cắt đợc loai ren khác Quá trình thay đổi đờng truyền thông qua việc đóng mở ly hợp Qua việc tham khảo máy chuẩn T620 ta bố trí nhóm tay gạt để thực nhiệm vụ Đối với nhóm I ( Tay quay tổ hợp I ) - Nhóm có nhiệm vụ thay đổi bớc cắt loại ren SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 42 Đồ án: Máy Cơng Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XN TÙY - Thay ®ỉi vị trí ăn khớp bánh Z36 ăn khớp với bánh Noóctông để thực bớc ren cột sở - Thay đổi vị trí khối bánh di trợt Z18+28 trục XIII Z (28-48) trục XV để thực bớc ren cột sở Đối với nhóm II (tay quay đơn) - Nhóm dùng để thay đổi chuyển động cắt loại ren khác theo yêu cầu Đối với loại ren khác cắt tay gạt có vị trí tơng ứng khác Cụ thể: + vị trí tiện ren quốc tế môdun + vị trí tiện ren pit + vị trí tiện ren xác + vị trí tiện ren mặt đầu + vị trí tiện trơn Để thực yêu cầu nhóm gạt II phải điều khiển ăn khớp vào bốn ly hợp M 3- M3- M4 M5 bánh di trợt trục XI có Z=35 Nh nhóm I II thay lẫn đợc Vì lúc cắt đợc loại ren mà cắt đợc loại ren loại ren đợc cắt phải gạt tay gạt II Cấu tạo- nguyên lý- cách tính toán hệ thống tay gạt Nhóm I Cấu tạo giống nh nhóm I máy chuẩn Nguyên lý: §iỊu khiĨn nhãm c¬ së: + KÐo tay quay tỉ hợp I giá trị H thông qua hệ thống đòn tỷ lệ cánh tay đòn thông qua hệ thống làm cho Z đ quay quanh O2 gãc  + Tay quay tỉ hép ë tr¹ng thái kéo quay Để Z đ di trợt lần luợt ăn khớp với Zn Lúc cụm điều khiển kéo (lắp bánh Zđ) nhờ chốt chạy rành xiên song song với độ côn bánh nooctong Vị trí ăn khớp đợc xác định lỗ rãnh Khi đẩy tay quay vào trình xảy ngợc lại làm bánh đệm Z36 ăn khớp với bánh nooctong kết thúc nhóm điều khiển sở §iỊu khiĨn nhãm gÊp béi Khi kÐo tay quay tỉ hợp chốt vào lỗ bánh Z36 quay tay điều khiển nhóm sở chốt làm quay bánh banhs nữa, bánh quay làm chốt dịch chuyển tác động vào gạt gạt khối bậc Z28-48 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 43 Đồ án: Máy Cơng Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XN TÙY tíi vÞ trÝ ăn khớp bánh chuyển tác động đén làm dịch chuyển khối bánh bậc Z (1828) trục XIII 1.Tính toán nhóm I (tay quay tổ hợp) + Những điều cần ý nghien cứu máy chuẩn Độ nâng a rãnh A để lắc bánh đệm Z36 thoát hoàn toàn khỏi khối nooctong tạo khoảng hở để bánh đệm chuyển động dọc trục không bị va chạm Góc có trị số để phù hợp hành trình gạt chốt chạy đợc dễ dàng rãnh Để trình độ nâng a cần tìm độ lắc yêu cầu bánh đệm Z36 ăn khớp với nooctong tỷ số lắc (tỷ số lắc hằng, tỷ số khoảng dịch chuyển điểm tiếp xúc Z36 với khối nooctong khoảng dịch chuyển chốt Q) Qua hình vẽ ta thấy khối bánh đệm Z36 ăn khớp với Z48 độ lắc yêu cầu phải lơn chiều cao lợng để gạt không bị ảnh hởng va đập Khi khoảng cách từ tâm quayO cần lắc p tới tâm chốt B nhỏ Do llắc nhỏ Khi bánh đệm ăn khớp với Z1(Z26) yêu cầu độ lắc là: X hr ( Z  Z ).m / ( hr : h răng) Độ lắc lúc lớn nhng khoảng cách từ tâm O cần p tới chốt B lúc lơns Nh vËy cø kÐo tõ Z1 ®Õn Z7 cđa bé nooctong độ nâng tăng dần lên độ lắc tăng dần tỷ số i x lấy với bánh Z7 Trong độ nâng a cđa r·nh A trªn n tû lƯ thn với với độ lắc x nhng tỷ lệ nghịch voứi tỷ số lắc i Do tính độ nâng a ta phải tinh hai vị trí tơng ứng với bánh ăn khớp Z1và Z7 để chọn a lớn Tính toán độ nâng a ăn khớp với Z4 Từ số modun bánh ta tính đợc khoảng tâm lúc ăn khớp : O1 O2 =126 m 2,5 o1o3  ( Z 25  Z 28)  ( 25  28) 66,2mm 2 m 2,5 o2o3  ( Z  Z 36)  (48  36) 84mm 2 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 44 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY O2 Z48 Z26 XII Z25 O3 Z36 ' O3 XI Z28 O1 100 140 Để lắc khối đệm Z36 tách khỏi vị trí ăn khớp với nooctong khoảng cách tâm nh sau: O1O2 126; O1O3 66,2  O2O3 84  hr 84 2.m 88 Gọi góc lắc O3 th×  Oˆ1  Oˆ1 Ta cã: b2  c  a 2bc 2 126  66,2  882  O1O2  O1O3  O2O3 ˆ  cos O1   0,72 2.O1O2 O1O3 2.126.66,2   Oˆ1  4303 cos   2 O O  O3O1  O2O3 126  66,2  842 cos Oˆ1   0,465 2.O1O2 O1O3 2.126.66,2   Oˆ1  400 2 O1 O1 30 Khi Ô3 quay quanh O1 mét gãc  th× T còng quay quanh O 1 gãc  302 Nh vËy chèt T dịch chuyển đoạn t, góc nâng nhỏ nên coi t cung quay đợc t 2.75 2.75.181 2  3,96 360 360.60 Nh vËy chốt B phải dịch chuyển đoạn đờng a (a độ nâng rãnh a=3,96/50.150=7,92mm -Tính độ nâng a bánh đệm Z36 ăn khớp với Z1 nooctong Góc cần thiết gạt O1 O1 Tơng tự nh ta có: Oˆ1  4303 Z Z n) Z25 Z36 Z28 45 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 100 140 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY cos Oˆ1 12,62  66,22  622 /(2.126.66,2) 0,95  Oˆ1 180 48   Oˆ1  Oˆ1 4303  180 48 24015 Nh vËy chèt T ph¶i quay gãc 24015 Tơng ứng với chốt T phải dịch chuyển đoạn t 2.75.24015 2.360.75.1450 31,8 32 360 360.60 32.100 22,8 23(mm) Độ nâng a 140 t So sánh vị trí ta chän a=23(mm) - TÝnh gãc n©ng  cđa r·nh A Nếu nhỏ chốt Q chuyển động rãnh dễ nhng nhỏ n rãnh A phải có kích thớc dài để dễ chuyển động Nếu lớn n ngắn dẫn đến chuyển động ngắn Sau nghiên cứu cách bố trí không gian kích thớc máy ta tÝnh  råi so s¸nh NÕu Q   480 đợc Theo kinh nghiệm 38 tốt Theo máy chuẩn ta chọn đợc kích thớc a=23 l L a 23   29,5mm lÊy L=30mm tg tg 380 Khi thay ®ỉi tû sè trun ë nhóm sở phải kéo trục để xoay theo máy chuẩn khoảng cách đợc tạo 30(mm) Ta chän  33mm Do ®ã chun ®éng kÐo th× O  O1 ; O  O1 OO1 OO1 33mm Tức n chuyển động đợc đoạn 33mm.Từ rút đợc a 23 tg   0,78   580 L 30  LÊy kho¶ng tõ 380 - 450 - Tính góc xoay cần thiết để dịch chuyển bánh đệm ăn khớp với nooctong lúc nµy lµ rut tay quay vµ xoay gãc định 2.Tính toán nhóm II (tay quay đơn) Tay quay II ®iỊu khiĨn trơc mang cam thïng I, II, III, IV CamI: điều khiển ly hợp M2 bánh Z35 trục x SV: õu Ngoc Trng Sơn 46 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUN TUY Cam II: Điều khiển ly hợp M3 I II IV III X X Cam III: §iỊu khiĨn ly hợp M4 Cam IV: điều khiển ly hợp M5 Nhiệm vụ cam thùng làm nhiệm vụ đóng mở ly hợp để cắt loại ren khác nhau: quốc tế- modun-pit xác Phân tích chuyển động cắt loại ren ta có vị trí ly hợp M ; M ; M ; M bánh Z35 (bánh F) Khi cắt ren quốc tế môđuyn (đờng Nooctong chủ động) 18/45 35/28  X-M -XII- ( Z n 25  ) -XI-M -XIII 36 28 XIV- M -XV 28/35 15/48 ®ã M -T ; M -T M -P ; M -P Khi cắt ren Anh+Pít (đờng Nooctong bị động) 18/45 35/28 X- ( 28 36 35 28 35 28 , ) XI- ( , ) XII-M ( , ) XIII 25 Z 28 35 28 35 n -XIV -M - XVI 28/35 15/48 Khi ®ã M -P ; M -P M -P ; M -P Khi cắt ren xác: Trục X- M -XII- M -XV- M -XVII Khi ®ã M -T ; M -G M -T ; M -P Khi cắt ren mặt đầu:đờng truyền giống nh ren quốc tế khác nối trục XV không nối vµo vÝt me XVII mµ qua tØ sè trun 28/56-XVI (không qua M -ly hợp siêu việt) SV: õu Ngoc Trương Sơn 47 Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY Khi ®ã M -T ; M -T M -P ; M -G Tiện trơn: đờng truyền giống ren quốc tế khác chỗ nối trục XV không nối vào trục vít me mà qua 28/56 M -XVI Khi M -T ; M -T M -P ; M -G NhËn xÐt: Khi tay g¹t I quay vòng phải thực đợc việc điều chỉnh cắt tất loại ren theo yêu cầu thiết kế máy.Do nhóm gạt II phải có vị trí tơng ứng với loại ren kể trên.Tính lợng nâng thông qua hành trình gạt L: Ly hợp M :khi gạt để làm việc đồng thời phải cắt ăn khớp bánh 35/28 ; L =B+f=12+2=14mm Ly hỵp M : L =B+f=12+2=14mm Ly hỵp M :L =B+f=9+2=11mm Ly hợp M :L =B+g=7+1=8mm SƠ Đồ KHAI TRIểN R·NH CAM Gãc quay tay g¹t CamI(M2) Lo¹i ren Quốc tế + Mođu n 12 CamII(M3) CamIII(M4) CamIV(M5) Vị trí tay gạt Vị trí tay gạt Vị trí tay gạt Vị trí tay gạt T P T P P P P P T T G P T P T T T P T G T P T P Anh+p it 144 Chính xác 236 308 360 Mặt đầu Tiện tr¬n SV: Đâu Ngoc Trương Sơn 48 ... (n) Ren Môđun (m) Ren pit (Dp) SV: Đâu Ngoc Trương Sơn Đồ án: Máy Cơng Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XN TÙY I/ C¸c xÝch truyền động máy tiện 1K62 : 1._ Xích tốc ®é quay cđa trơc chÝnh : XÝch nµy nèi... 41 22 88 V 27 54 1450(vg/ph) 145 II 260 SV: Đâu Ngoc Trương Sơn III IV21 49 49 60 60 55 VII Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 51 39 60 40 38 38 Tõ ph¬ng trình ta thấy: -Đờng tốc... bánh thay 42 , đờng 2bánh noóctông chủ động 50 Phơng trình cắt ren Anh SV: õu Ngoc Trng Sn Đồ án: Máy Công Cu Gvhd: PGS-Ts TRẦN XUÂN TÙY 1vßngtc(VII) 60 42 42 35 28 28 36 35 28 (VIII) (IX)