Đồ án Máy Công Cụ 1K62

Đề tài: Tính toán thiết kế máy tiện ( phay ngang vạn năng hạng trung ) ren vít vạn năng Các số liệu ban đầu: Hộp tốc độ : Z=23 ;  = 1,26(vòng phút ) ; nmin = (vòng phút ) nmax = 2000 ( vòng phút ) Hộp chạy dao : Z = 18 ; S = Sd = 2Sng Ren hệ mét : 1 ÷ 92 Ren Anh : 24÷2 Ren modun : 0,5 ÷ 48 Ren Pit : 96 ÷ 4 Nội dung thuyết minh : Chương I : Nghiên cứu máy tương tự I Chọn máy tham khảo II Phân tích bố cục máy 1.Hộp tốc độ 2 . Hộp chạy dao 3. Khảo sát các cơ cấu đặc biệt . Cơ cấu Noocton . Đai ốc bổ đôi . Ly hợp siêu việt . Cơ cấu an toàn bàn xe dao Chương II : Thiết kế động học máy mới I – Thiết kế động học hộp tố độ II – Thiết kế động học hộp chạy dao Chương III : Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển I – Tính toán thiết kế điều khiển hộp tốc độ II – Tính toán thiết kế hộp chạy dao Chương IV : Tính toán thiết kế động lực học máy I – Xác định công suất động cơ II – Tính sức bền và thông số kết cấu a. Tính trục chính và ổ trục chính b. Tính toán bộ truyền đai Bản vẽ : Khai triển hộp tốc độ Mặt cắt hêi thống điều khiển hộp tốc độ Khai triển hộp chạy dao Mặt cắt khai triển hộp chạy dao Sơ đồ kết cấu động học hộp tốc độ và hộp chạy dao Sơ đồ động toàn máy Cơ cấu kẹp dao 4 vị trí

Bản nhận xét đồ án tốt nghiệp

Họ và tờn sinh viờn : Lờ văn Lõm

Hoàng Tiến Quang

Phạm Thanh An

Nguyễn Hoàng Anh

Lớp : KKTL05 - Khúa 52

Giỏo viờn hướng dẫn :……… ………

1.Nội dung thiết kế tốt nghiệp ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

2.Nhận xột cỏn bộ phản biện ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Ngày thỏng năm 2010

Cỏn bộ phản biện ( ký , ghi rừ họ và tờn )

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Lê Văn Lâm

Hoàng Tiến Quang

Nội dung thuyết minh :

Chương I : Nghiên cứu máy tương tự

I - Chọn máy tham khảo

II - Phân tích bố cục máy

1.Hộp tốc độ

2 Hộp chạy dao

3 Khảo sát các cơ cấu đặc biệt

Cơ cấu Noocton

Đai ốc bổ đôi

Ly hợp siêu việt

Cơ cấu an toàn bàn xe dao

Chương II : Thiết kế động học máy mới

I – Thiết kế động học hộp tố độ

II – Thiết kế động học hộp chạy dao

Chương III : Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển

I – Tính toán thiết kế điều khiển hộp tốc độ

II – Tính toán thiết kế hộp chạy dao

Chương IV : Tính toán thiết kế động lực học máy

I – Xác định công suất động cơ

- Mặt cắt hêi thống điều khiển hộp tốc độ

- Khai triển hộp chạy dao

- Mặt cắt khai triển hộp chạy dao

- Sơ đồ kết cấu động học hộp tốc độ và hộp chạy dao

- Sơ đồ động toàn máy

- Cơ cấu kẹp dao 4 vị trí

Chương I : Nghiên cứu máy tương tự

I – Chọn máy tham khảo

1- Bảng năng tính kỹ thuật một số máy

a Năng tính kỹ thuật máy tiện 1K62

- Đường kính lớn nhất phôi gia công : ø 400mm trên băng máy , ø 200mm trên bàn dao

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm , có 4 cỡ : 710 ; 1000 ; 1400 và 2000 mm

- Lượng chạy dao dọc : Sd = 0,67÷4,16 ( mm/vòng )

- Lượng chạy dao ngang : Sng = 0.035÷2,08 ( mm/vòng )

- Động cơ chính : N1 = 10Kw ; nđc1 = 1450 ( vòng/phút )

- Động cơ chạy nhanh: N2 = 1Kw ; nđc2 = 1410 ( vòng/phút )

- Trọng lượng máy : 2200kg

b Năng tính kỹ thuật máy tiện T616

- Đường kính lớn nhất phôi gia công : ø320 trên băng máy , ø160 trên bàn dao

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 750 mm

- Lượng chaỵ dao ngang : Sng = 0,04÷2,47 (mm/vòng )

- Lượng chạy dao dọc : Sd = 0,06÷3,34 ( mm/vòng )

- Động cơ chính : N1 = 4,5Kw , nđc1 = 1445 ( vg/ph )

- Trọng lượng máy : 1200kg

c Năng tính kỹ thuật máy 1A616

- Đường kính lớn nhất phôi gia công : ø320 mm trên băng máy , ø175 mm trên

- Cắt được các loại ren

Quốc tế : 0,5 ÷6 mm , cắt được ren khuyếch đại imax = 8

Anh :48÷2,5/"

Mudun : 0,25÷ 3

Kd – cắt được ren chính xác nhờ các ly hợp răng nối thẳng từ trục XII qua XIII sang XVII tới trục vít me

- Số cấp chạy dao dọc và dao ngang : 21

- Giới hạn lượng chạy dao dọc và dao ngang : 0,08÷2,64 ( mm/vg )

- Công suất động cơ chính : N = 4,5Kw

ø200mm trên bàn dao

ø320 trên băng máyø160 trên bàn dao

ø320 mm trên băng máy

ø175 mm trên bàn dao

Sd = 0,06÷3,34(mm/vòng )

Sd = 0,08÷2,64(mm/vòng )Giới hạn lượng

chạy dao ngang

Sng = 0.035÷2,08(mm/vòng )

Sng = 0,04÷2,47(mm/vòng )

Sd = 0,08÷2,64(mm/vòng )

Cắt các loại

ren

Quốc tế : 1 ÷92 mmAnh : 24÷2Mudun : 0,5 ÷ 48Pitch : 96÷4

Quốc tế tp = 0,5÷9 mm

Anh : 38÷2/1"

Mudul : 0,5÷9

Quốc tế : 0,5 ÷6 mmAnh :48÷2,5/"Mudun : 0,25÷ 3

Công suât động

cơ chính

N1 = 10Kwnđc1 = 1450 ( vòng/phút )

N1 = 4,5Kwnđc1 = 1445 ( vg/ph )

nđc = 1440 ( vg/ph)

Trọng lượng

máy

a Nhận xét

Máy tiện là loại máy cắt kim loại được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí cắtgọt Thường nó chiếm khoảng 50 – 60 % trong các phân xưởng cơ khí Cáccông việc chủ yếu thực hiện trên máy tiện vạn năng là : gia công các mặt trònxoay ngoài và trong , mặt đầu , ta rô và cắt răng , gia công các mặt không trònxoay với đồ gá phụ trợ

Máy tiện được chia thành máy tiện ren vít vạn năng ( loại trung , bé và cực bé

để trên bàn ) máy tiện chép hình , máy tiện chuyên diùng , máy tiên đứng , máytiên cụt , máy tiện nhiều dao , máy tiện Rơvônve , máy điều khiển số CNC…….Các loại máy tiện ren vít vạn năng được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện naychủ yếu do lien xô cũ viện trợ gồm các máy : 1616 , 1A616 , 1A62 , 1K62 Máy 1K62 là máy tiện được sử dụng rộng rãi nhất trong các máy tiện hiện nay

ở Việt Nam

b Chọn máy tham khảo :

Máy tiện ren vít vạn năng 1K62

3 Sơ đồ động máy tiện 1K62

1– Hộp tốc độ

a Nhận xét

Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại dung để truyền lực cắt cho các chi tiết giacông , có kích thước , vật liệu khác nhau với chế độ cắt cần thiết Hộp tốc độphải có kích thước nhỏ gọn , hiệu suất cao , tiết kiệm nguyên vật liệu , kết cấu

có tính công nghệ cao , làm việc chính xác , sử dụngbảo quản dễ dàng , an toànkhi làm việc ………

b Xích tốc độ

* Phương trình xích tốc độ máy tiện 1k62 được trình bày trên hình H.1

+ Phương trình xích tốc độ máy tiện 1k62

+ Phương trình xích tiện trơn ăn dao dọc

1vong/Tc iđc iTT ics igb ixd thanh răng bánh răng 10 x 3 = Sd(mm/vg)

+ Phương trình xích tiện trơn ăn dao ngang

1vong/Tc iđc iTT ics igb ixd tx2 = Sng (mm/vg)

H.1 Sơ đồ kết cấu động học máy 1k62

* Sơ đồ động của máy 1K62

Đường truyền từ động cơ công suất 10Kw , n = 1450 ( vg/ph ) qua bộ truyền đaithang vào hộp tốc độ Đường truyền từ trục đầu tiên của hộp tốc độ ( trục II )đến trục chính ( trục VI ) có hai đường truyền quay thuận và đường truyềnquay nghịch , mỗi đường truyền khi đến trục IV lại tách ra làm hai đường làđường truyền tốc độ thấp và đường truyền tốc độ cao ( Hình 2 )

Phương trình xích tốc độ được thể hiện

nđc(1450) (I) (II) (III) (IV) (V)(VI)n1÷n18=

=n19÷n23 (C1) (VI)

Theo tính toán thì đường tốc độ thấp có : Zthấp = 2 x 3 x 2 x 2 = 24 tốc độ nhưng

do hai khối bánh răng di trượt hai bậc giữa trục IV và VI chỉ có 3 tỉ số truyền

=

=

= =

=1

Vỡ vậy đường tốc độ thấp cú : Zthấp = 2 x 3 x 2 = 18 tốc độ , đường tốc độ cao cú

Z = 2 x 3 = 6 tốc độ Để nối tiếp lien tục chị số tốc độ thấp và cao người ta đặt

n18 ~n19

Do đú mỏy chỉ cũn 23 tốc độ ( thay vỡ 18 + 6 = 24 tốc độ )

C – Đồ thị vũng quay

+ Phương ỏn khụng gian

Như trờn đó phõn tớch ở phần xớch tốc độ mỏy cú Z = 23 tốc độ Để phõn tớch phương ỏn khụng gian hộp tốc độ mỏy tiện 1k62 ta dung phương ỏn Z = 24 tục độ

Ta cú cỏc phương ỏn khụng gian la :

Z = 8 x 3 = 8 x 3

Z = 2 x 2 x 6 = 6 x 2 x 2

Z = 12 x 2 = 2 x 12

Z =4 x 3 x 2 = 2 x 3 x 4 = 3 x 4 x 2 = 2 x 4 x 3 = 3 x 2 x 4 = 4 x 2 x 3

Z = 2 x 2 x 2 x 3 = 2 x 3 x 2 x 2 = 3 x 2 x 2 x 2

Tiến hành so sỏnh lựa chọn phương ỏn bố trớ khụng gian hợp lý nhất

- Tớnh tổng số bỏnh răng của trục theo cụng thức

SZ = 2 ( p1 + p2+ p3+ ……+ pi )

p : tỷ số truyền trong nhúm truyền

p1 : thường lấy bằng 2 , 3 , 4 nờn loại phương ỏn Z= 3x 8 = 8 x 3

Phương ỏn Z = 4 x 3 x 2 cú SZ = 2 ( 4 + 3 + 2 ) = 18

Phương ỏn Z = 2 x 2 x 2 x 3 cú : SZ= 2 ( 2 + 2 + 2 + 3 ) = 18 -Số nhóm truyền tối thiểu:

Ta có:

Ut gh i

4

1

min  : trong đó i –số nhóm truyền tối thiểu

Mặt khác ta có- U .n n

- Tớnh tổng số trục của phương ỏn khụng gian theo cụng thức

19b+18f

19b+18f

- Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG

2 x 3 x 2 x 2III I II IV

[6][1][3][12]

19

2 x 3 x 2 x 2

IV I II III[12][1][3][6]

14

2 x 3 x 2 x 2III II I IV

[6][2][1]

[12]

20

2 x 3 x 2 x 2

IV II I III[12][2][1] [6]

15

2 x 3 x 2 x 2III IV I II[4] [8] [1]

[2]

21

2 x 3 x 2 x 2

IV III I II[12] [4] [1] [2]

4 2 x 3 x 2 x 2

I II IV III

[1][2][12][6]

10

2 x 3 x 2 x 2

II I IV III[3][1] [12]

[6]

16

2 x 3 x 2 x 2III I IV II[6][1][12]

[3]

22

2 x 3 x 2 x 2

IV I III II[12][4] [1] [2]

2 x 3 x 2 x 2

II IV III I[2] [8] [4] [1]

17

2 x 3 x 2 x 2III II IV I[6][2][12]

[1]

23

2 x 3 x 2 x 2

IV II III I[12][2] [6] [1]

2 x 3 x 2 x 2

II IV I III[2][8] [1] [4]

18

2 x3 x2x2III IV II I[4][8][2][1]

24

2 x 3 x 2 x 2

IV III II I[12][4] [2] [1]

16 40.32

16 40.32

Nhận xét:

Qua bảng trên ta thấy các phơng án đều có xmax  8

nh vậy không thoả mãn điều kiện:

 xmax  i(p 1 )  8

Do đó để chọn đợc phơng án đạt yêu cầu ta phải tăng

2[1].3[2].2[6].2[12]

I II III IV V

Phương án : Z = 2 3 2 2

IV I III II

[12] [1] [6] [3]

I II III IV VPhương án Z = 2 3 2 2

III II I IV

[6] [2] [1] [12]

I II III IV V

Từ đó ta tìm được phương án thứ tự tối ưu là :

Z = 2 x 3 x 2 x 2

[I] [II] [III] [IV]

[1] [2] [6] [12]

Phương án này có lưới kết cấu hình rẻ quạt xít đều nhau do đó lượng

mở, tỉ số truyền của các nhóm truyền thay đổi từ từ đều đặn làm cho kích thướchộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất

Thế nhưng ngay cả lưới kết cấu của phương án tối ưu nhất ta cũngnhận thấy rằng φXmax = 1,2612 = 16 > 8 hay lượng mở quá lớn không đạt yêucầu xmax ≤ 6 Để đạt yêu cầu này ta thu gọn lưới kết cấu sao cho :

sẽ cho ta tỉ số truyền của các nhóm truyền cụ thể và từ đó có thể đi tính toánđược số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ.

Qua khảo sát máy tiện 1K62 ta nhận thấy dạng máy mà ta thiết kế cókết cấu và phương án được chọn gần như tương tự máy 1K62 Vì vậy để vẽđược đồ thị vòng quay hợp lí ta dựa vào máy này và các loại máy hạng trungkhác để khảo sát Do

trên trục của hộp tốc độ lắp li hợp ma sát trong lòng các bánh răng đểthực hiện đường truyền thuận và nghịch cho nên để tăng diện tích ma sát thì cácđĩa ma sát phải lớn hay có nghĩa là bánh răng phải lớn Vì vậy, ta phải tăng tốc

độ từ trục thứ nhất tới trục thứ hai làm bánh răng chủ động có kích thước lớn dể

có thể lắp được li hợp ma sát

Chọn số vũng động cơ điện : trờn thực tế, đa số cỏc mỏy vạn năng hạngtrung đều dựng động cơ điện xoay chiều khụng đồng bộ 3 pha cú nđc = 1450( vũng/phỳt ).

Như trờn để dễ dàng vẽ được đồ thị vũng quay ta nờn chọn trước số vũngquay n0 của trục vào sau đú mới xỏc định tỉ số truyền Mặt khỏc n0 càng cao thỡcàng tốt, vỡ nếu n0 cao thỡ số vũng quay của trục ngang trung gian sẽ cao,mụmen xoắn bộ dần tới kớch thước của cỏc bỏnh răng, cỏc trục … nhỏ gọn, tiếtkiệm được nguyờn vật liệu Thụng qua việc khảo sỏt mỏy 1K62, trờn trục đầutiờn cú lắp bộ li hợp ma sỏt, để cho li hợp ma sỏt làm việc trong điều kiện tốtnhất thỡ ta chọn tốc độ n0 = 750 ( vũng/phỳt ) Vận tốc này cũng là một trongnhững vận tốc của trục cuối cựng

Suy ra :

id = 

dc n

n0

= 14507500,985 = 0,53Trong đú : ndc : số vũng quay của động cơ

id : tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiờn

 : hệ số trượt của dõy đai

Đối với mỗi nhúm truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý ( độ dốc của tia tuỳ ý ) nhưng cần phải đảm bảo yờu cầu 14  i  2 Cỏc tỷ số khỏc dựa vào đặc tớnh của từng nhúm truyền để xỏc định

Đối với hộp tốc độ ta xác định giá trị n ở các trục II, III, IV, V,

VI, VII và quan tâm đến các giá trị n ở trục chính VII

- Có 1 trị số tốc độ ở trục II

nII = nđc.iđ = 1450

254

142 = 810,63 (v/p)

- Có 2 trị số tốc độ ở trục III

nIII-1 = nII

34

56 = 810,63

34

56 = 1335,16 (v/p)

nIII-2 = nII

39

51 = 810,63

39

51 = 1060,05 (v/p)

- Có 6 trị số tốc độ ở trục IV :

nIV-1 = nIII-1

47

29 = 1335,16

47

29 = 823,82 (v/p)

nIV-2 = nIII-1

55

21 = 1335,16

55

21 = 509,79 (v/p)

nIV-6 = nIII-2

38

38 = 1060,05

38

38 = 1060,05 (v/p)

- Có 12 trị số tốc độ ở trục V :

nV-1 = nIV-1

88

22 = 823,82

88

22 = 205,96 (v/p)

nV-2 = nIV-1

45

45 = 823,82

45

45 =823,82 (v/p)

nV-3 = nIV-2

88

22 = 509,79

88

22 =127,45(v/p)

nV-4 = nIV-2

45

45 =509,79

45

45 =509,79 (v/p)

nV-5 = nIV-3

88

22 = 1335,16

88

22 =333,79 (v/p)

nV-6 = nIV-3

45

45 = 1335,16

45

45 =1335,16 (v/p)

nV-7 = nIV-4

88

22 = 654,07

88

22 =163,52 (v/p)

nV-8 = nIV-4

45

45 = 654,07

45

45 =654,07 (v/p)

nV-9 = nIV-5

88

22 = 404,75

88

22 =101,19 (v/p)

nV-10 = nIV-5

45

45 = 404,75

45

45 =404,75 (v/p)

nV-11 = nIV-6

88

22 = 1060,05

88

22 = 256,01 (v/p)

nV-12 = nIV-6

45

45 = 1060,05

45

45 =1060,05 (v/p)

- Có 18 cấp tốc độ ở trục VI

nVI-1 = nV-1

88

22 = 205,96

88

22 = 51,49 (v/p)

nVI-2 = nV-1

45

45 = 20596

45

45 =205,96 (v/p)

nVI-3 = nV-2

45

45 = 823,82

45

45 =823,82 (v/p)

nVI-4 = nV-3

88

22 = 127,45

88

22 =31,86(v/p)

nVI-5 = nV-3

45

45 =127,45

45

45 =127,45 (v/p)

nVI-6 = nV-4

45

45 = 509,79

45

45 =509,79 (v/p)

nVI-7 = nV-5

88

22 = 333,79

88

22 =83,45 (v/p)

n = n 45 = 333,79 45 =333,79 (v/p)

nVI-9 = nV-6

45

45 = 1335,16

45

45 =1335,16 (v/p)

nVI-10 = nV-7

88

22 = 163,52

88

22 =40,88 (v/p)

nVI-11 = nV-7

45

45 = 163,52

45

45 =163,52 (v/p)

nVI-12 = nV-8

45

45 = 654,07

45

45 =654,07 (v/p)

nVI-13 = nV-9

88

22 = 101,19

88

22 =25,30 (v/p)

nVI-14 = nV-9

45

45 = 101,19

45

45 =101,19 (v/p)

nVI-15 = nV-10

45

45 = 404,75

45

45 =404,75 (v/p)

nVI-16 = nV-11

88

22 = 265,01

88

22 = 66,25 (v/p)

nVI-17 = nV-11

45

45 = 265,01

45

45 =265,01 (v/p)

nVI-18 = nV-12

45

45 = 1060,05

45

45 =1060,05 (v/p)

 Trục VII có 24 cấp tốc độ

nVII-1 = nVI-1

54

27 = 51,49

54

27 = 25,75 (v/p)

nVII-2 = nVI-2

54

27 = 205,96

54

27 = 102,98 (v/p)

nVII-3 = nVI-3

54

27 = 823,82

54

27 = 411,91 (v/p)

nVII-4 = nVI-4

54

27 = 31,86

54

27 = 15,93 (v/p)

nVII-5 = nVI-5

54

27 = 127,45

54

27 = 63,73 (v/p)

nVII-6 = nVI-6

54

27 = 509,79

54

27 = 254,90 (v/p)

nVII-7 = nVI-7

54

27 = 83,45

54

27 = 41,73 (v/p)

nVII-8 = nVI-8

54

27 = 333,79

54

27 = 166,90 (v/p)

nVII-9 = nVI-9

54

27 = 1335,16

54 27 = 667,58 (v/p)

nVII-13 = nVI-13

54

27 = 25,30

54

27 = 12,65 (v/p)

nVII-14 = nVI-14

54

27 = 101,19

54

27 = 50,60 (v/p)

nVII-15 = nVI-15

54

27 = 404,75

54

27 = 202,38 (v/p)

nVII-16 = nVI-16

54

27 = 66,25

54

27 = 33,13 (v/p)

nVII-17 = nVI-17

54

27 = 265,01

54

27 = 132,51 (v/p)

nVII-18 = nVI-18

54

27 = 1060,05

54

27 = 530,03 (v/p)

 6 cấp tốc độ truyền từ trục IV xuống qua cặp bánh răng 65/43

nVII-19 = nVI-1

43

65 = 823,82

43

65 = 1245,31 (v/p)

nVII-20 = nVI-2

43

65 = 509,79

43

65 = 770,61 (v/p)

nVII-21 = nVI-3

43

65 = 1335,16

43

65 = 2018,27 (v/p)

nVII-22 = nVI-4

43

65 = 654,07

43

65 = 988,71 (v/p)

nVII-23 = nVI-5

43

65 = 404,75

43

65 = 611,83 (v/p)

nVII-24 = nVI-6

43

65 = 1060,05

43

65 = 1602,40 (v/p)Sắp xếp các tốc độ trên trục VII từ thấp đến cao ta có:

12,65 15,93 20,44 25,75 33,13 41,73 50,60 63,73 81,76102,98 132,51 166,90 202,38 254,90 327,04 411,91530,03 667,58 611,83 770,61 988,71 1254,31 1602,402018,27

26 , 1 6470 , 1 56

3 , 1 39

2 12

+) Nhãm truyÒn thø 2 (tõ trôc III-IV): cã 3 tû sè truyÒn

2 2 21

26 , 1

1 62 , 1

1 47

26 , 1

1 62 , 2

1 55

1

26 , 1 1

1 38

2 2 0 21

+) Nhãm truyÒn thø 3 (tõ trôc IV-V): cã 2 tû sè truyÒn

6 6 31

26 , 1

1 62 , 1

1 4

1 88

1

26 , 1 1

1 45

6 6 0 32

6 6 41

26 , 1

1 62 , 1

1 4

1 88

1

26 , 1 1

1 45

6 6 0 42

Từ đó ta có đợc đồ thị vòng quay của máy 1K62 là:

- Tính toán sai số và vẽ đồ thị sai số:

Kiểm kiệm sai số vòng quay trục chính:

Ta có phơng trình xích động: . /

2

2 / 1

1

Z

Z Z

z i n

n tc  dcd dTrong đó n dc  1450vg/ph

vg ph

i n

Trong đó n t/c  Số vòng quay tiêu chuẩn

n tinh  Số vòng quay tính theo phơng

Sai sè:  n  10  1 101 , 26  1  2 , 6 %

22 88

22 55

21 39

51

22 88

22 55

21 34

56

22 88

22 47

29 39

51

22 88

22 47

29 34

56

22 88

22 38

38 39

51

22 88

22 38

38 34

56

45 88

22 55

21 39

51

45 88

22 55

21 34

56

45 88

22 47

29 39

51

45 88

22 47

29 34

56

45 88

22 38

38 39

51

45 88

22 38

38 34

56

45 45

45 55

21 39

45 45

45 55

21 34

56

45 45

45 55

21 39

51

45 45

45 55

21 34

56

45 45

45 38

38 39

51

21 39

51

21 34

56

29 39

51

II

43

65 47

29 34

56

38 39

51

38 34

56

a phương trình xích cắt ren thường

Xích cắt ren trên máy tiện xuất phát từ 1 vòng quay của trục chính và kết thúc bằng dịch chuyển một bước ren tp của dao cắt Sơ đồ kết cấu động học củaxích cắt ren máy 1K62 được trình bày trên hình 2.7

 4 , 25

kí hiệu là: icsbđ = =

Trong đó Zn=26,28,32,36,40,44,48

Khi cắt ren Quốc tế và Modun thì bộ Norton là chủ động Đóng

li hợp C2, bánh răng Z35không ăn khớp bánh răng Z28( đường truyền:IX- lyhợp C2- XI- X- ly hợp C3→)

ics==

Khi cắt ren Anh và ren Pitch thì bộ Norton là bị động Mở ly hợp C2, Z28không ăn khớp với Z23(đường truyền IX không qua C2→ X→ XI- không quaC3-)

Như vậy về nguyên tắc khi cắt mỗi hệ ren thông qua hộp chạy dao có 7 x 4 =

28 bước ren khác nhau

Khi cắt ren trái, trục chính quay không đổi còn hướng chạy dao phải ra xamâm cặp, tức là vít me quay theo chiều ngươc lại nhờ cơ cấu đảo chiều bằngbánh răng đệm có số răng là 28: iđc=

b Trường hợp cắt ren quốc tế: dùng cho các mối ghép bulông, êcu, ốc vít,

v…v có phương trình xích động như sau:

(X) ly hợp C4(XII) (XIII) (XIV) ly hợp C5.tx1 =

=tp

Suy ra công thức điều chỉnh : tp=KQT Zn igb

c Trường hợp cắt ren modun: dùng cho truyền động trục vít.v v…, đơn vị

loại ren này là môđun, ký hiệu là m, trong đó bước ren tp=π.m

Đặt Km=suy ra công thức điều chỉnh : m= Km Zn igb

Ren quốc tế và ren modun thuộc về ren mét Ren hệ Anh gồm ren Anh và ren Pitch Tuy nhiên việc cắt ren hệ Anh vẫn có thể thực hiện được trên máy 1K62

d Trường hợp cắt ren Anh: dùng trong mối lắp ghép bulông, êcu…tương tự

như ren hệ mét l K

Trong ren hệ mét thông số đặc trưng là bước ren tp Trong ren hệ Anh thông

số đặc trưng là K: số vòng ren trên một inch( 1inch=25,4mm)

e Trường hợp cắt ren Pitch: dùng cho truyền động trục vít trong hệ Anh

Thông số đặc trưng là Dp- số modun trong một inch:

Dp=

Bánh răng thay thế : itt=

Cơ cấu Norton : icsbđ = =

f Phương trình xích cắt ren khuyếch đại

Xích cắt ren khuyếch đại dùng để gia công ren nhiều đầu mối, rãnh xoắn dẫn dầu.v v trên cơ sở khuyếch đại bươc ren tiêu chuẩn lên 2,8,32 lần Muốn tăng bước ren cắt được lên 2 lần, 8 lần hay 32 lần, người ta dùng những tỷ số truyền khuyếch đại ikđ giữa trục V và trục IV, giữa trục V và trục III Khi bánh răng Z54 tren trục chính ăn khớp với Z27 trên trục V, bánh răng Z60 trên trục III ăn khớp với Z60 trên trục VII, sẽ có các tỷ số truyền của ikđ như sau:

ikd1= =2

ikd2= =8

ikd3= =32

Đường cắt ren thường : VI→ VII→ VIII→ IX…

Đường cắt ren khuyếch đại: VI→V→IV→III→XIII→IX…

Trong đó có một xích trùng là : ikđ4=ikđ2= =8

+ Khi cắt ren modun khuyếch đại dọc

Phương trình xích cắt ren khuyếch đại dọc:

1vg/Tc(VI).ikđ3..(VII).icđ(VIII).(IX)ly hợpC2.Z28.(XI).→

→(X)ly hợp C4(XII) (XIII) (XIV) ly hợp C5 tx1=m.π

+ Khi cắt ren khuyếch đại ngang

ví dụ, cắt ren mặt đầu( ren đĩa ) theo con đường cắt ren Anh tới trục XIV không qua ly hợp C5 mà theo bánh răng vào trục trơn→xe dao→vít me ngang.1vg/Tc.ikđ3(VII).icđ(VIII).iđc (IX) itt (XI) (XII)(XIV)(XIV)→

C5trái→(XV)trục trơn(XVII).Ly hợp vấu C7 tx2=tp(mm)

4/ Phương trình cắt ren chính xác: đường truyền phải ngắn nhất

1vg/Tc.icđ.iTTC2răng(Z25vào khớp)C3răng(Z25vào khớp)C4răng(Z28 vào khớp).tx1=tp

Ren mặt đầu được sử dụng để gia công đường xoắn Acsimet trên mâm cặp bavấu đó dao tiện chạy hướng kính nên không dùng trục vít me dọc, không qua lihợp siêu việt, vào trục trơn→vào hộp xe dao rồi tới trục vít me ngang cótx=5mm

h Tiện trơn

Đây là nguyen công chiếm nhiều thời gian nhất trong thời gian phục vụ củamáy tiện Phương trình xích động của nó như xích cắt ren nhưng không qua trụcvít me mà đi qua li hợp siên việt rồi đến hộp xe dao Lượng chạy dao bằng0,7÷4,16mm/vòng

Trên máy 1K62 có tiện trơn chạy dao dọc và tiện trơn chạy dao ngang ( dùng

để khỏa mặt đầu, cắt đứt )

Xích tiện trơn truyền động theo con đường ren quốc tế qua iđc= , nhưng đếntrục XV(không đóng ly hợp C5 với trục vít me) truyền qua cặp bánh răng(bánh răng 56 bên trong có ly hợp siêu việt) xuống trục XVI( trục trơn), qua .đến trục vít K=4-bánh vít 20 răng làm trục bánh vít quay tròn Truyền động bắtđầu chia làm 2 ngả: theo nửa bên trái trục bánh vít 20 dùng để tiện chạy daodọc, nửa bên phải tiện chạy dao ngang

Chạy dao dọc: từ trục bánh vít Z20(XVIII) qua cặp bánh răng (bánh răng

37 lồng không) đóng ly hợp truyền chuyển động vào trục XX, qua cặp bánhrăng tới bánh răng Z10- thanh răng m=3, bàn xe dao chạy dọc hướng vàocăp( chạy thuận)

Muốn chạy dao dọc lùi về, đường truyền qua bánh răng đệm 45 Từ bánhrăng 40(phía sau) trên trục XIX truyền qua bánh răng đệm 45 tới bánh răng 37 trên trục XX, đóng ly hợp, chuyển động quay truyền qua cặp bánh răng tớibánh răng Z10- thanh răng m=3, bàn xe chạy dao lùi

Chạy dao ngang: đường truyền giống như chạy dao dọc truyền theo nửa bênphải hộp xe chạy dao tới các cặp bánh răng rồi đến vít me ngang tx= 5mm Chạy dao nhanh: máy có động cơ điện chạy dao nhanh N= 1kW, n=1410vg/ph trực tiếp làm quay nhanh trục trơn XVI

h Cắt ren không tiêu chuẩn

Khi yêu cầu cắt một bước ren mà trong tiêu chuẩn không có, ví dụ, cần cắtren Quốc tế với bước ren phi tiêu chuẩn 3,25mm

Dùng bộ bánh răng thay thế để cắt bước ren 3,5 Để cắt bước ren 3,25mmcần phải dùng iTT mới

3 – Khảo sát các cơ cấu đặc biệt

- Cơ cấu Nơrton

Cơ cấu Norton bao gồm một số bánh răng lắp kế tiếp nhau theo dạnghình tháp (hình2.10)trên trục (I).Truyền động được đưa tới trục (II)qua bánhđệm Z36 Bánh răng trung gian Z25 ăn khớp với bánh răng di trượt Z28 đượclắp trên khung (I).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 củakhối Norton thì xoay khung (I) một góc , dịch chuyển dọc trục đến vị trí cầnthiết và đưa bánh răng Z36 vào ăn khowpf với bánh răng trên khối Norton.Trục (I) có thể là trục chủ động hoặc bị động Khối bánh răng hình tháp trênmáy 1K62 lắp 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 sốtruyền nhưng độ cứng vững không cao

Co c?u Norton Z1=26 Z2=28 Z3=32 Z4=36 Z5=40 Z6=44 Z7=48

Để đảm bảo độ chính xác khi cắt ren , xích truyền đọng không đi quatrục trơn ma dung trục vít me có bước ren chính xác Khi tiện trơn phải cắt mốiliên hệ của trục chính với bàn dao qua truyền đọng của vít me với đai ốc , người

ta dùng cơ cấu đai ốc bổ đôi như hình 6

Khi chạy dao bằng vít me , phần (1) và (2)của đai ốc bổ đôi được ăn khớp chặtvào vít me nhờ tay quay (3) xoay đĩa (4) đưa hai chốt (5) mang hai nửa đai ốc diđộng trong hai rãnh định hình (6) tiến gần nhau Khi tay quay (3) quay theochiều ngược lại ,đai ốc mở

ra giài phóng hộp xe dao khỏi trục vít me

Ren của vít me và đai ốc là ren hình thang và luôn có cơ cấu đề khử khe

hở của ren

H?p

xe dao 1

2

3

4

5 6

Co c?u dai ?c b? dôi

Ở máy tiện 1K62, chuyển động chạy dao nhanh được thực hiện bằng động cơriêng.Để trục trơn có thề thực hiện chạy dao nhanh đồng thời với chuyển độngchạy dao dọc và chạy dao ngang mà không bị gãy trục do có tốc độ khác nhau ,trên máy có dùng li hợp siêu việt lắp trên trục trơn XV (hình 2.12a)

Cơ cấu ly hợp siêu việt bao gồm vỏ (1) được chees tạo liền với bánhrăng Z56 để nhận truyền động từ hộp chạy dao Lõi (2) quay bên trong vỏ (1) có

xẻ 4 rãnh trong từng rãnh có đặt con lăn hình trụ (3).Mỗi con lăn đều có lò xo(4) và chốt(5) đẩy nó luôn tiếp xúc với vỏ(1) và lõi (2) Lõi (2) được lắp trêntrục XV bằng then

 Khi chạy dao, khối bánh răng có hai tỉ số truyền 28/56 làm cho vỏ (1)quay theo chiều ngược kim đồng hồ Do ma sát lực và lực tác dụng của lòxo(4), con lăn sẽ bị kẹt ở chỗ hẹp giữa vỏ (1) và (2) sẽ nhận chuyển động chạydao truyền cho trục trơn XV

T? d?ng co ch?y dao nhanh T? d?ng

co

chính Ly h?p siêu vi?tTr?c tron

N=1kw n=1450vg/ph

Ly h? p siêu vi?t máy 1k62

Trục trơn này sẽ quay cùng chiều và cùng vận tốc góc với vỏ.(1) Khi vỏ(1) chuyern động theo chiều kim đồng hồ, con lăn (3) sẽ chạy đến chỗ rộng giữa

vỏ (1) và lõi (2) Lõi (2) qua then sẽ cùng với trục trơn XV đứng yên, xích chạy

hồ,nhưng vận tốc chậm hơn lõi (2) Do đó các con lăn (3) đều chạy đén vị trírộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Xích chạy dao bị cắt đứt và trục trơn được chuyểnđộng với tốc độ nhanh.

- 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 xedao Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó sẽ tự động ngắt xíchtruyền động khí máy làm việc bị quá tải hoặc gặp sự cố kĩ thuật

Cơ cấu phòng quá tải được trình bày trên hình 2.12b Khi máy quá tảilàm cho lò xo bị nén lại, ly hợp M bị tách ra và ngắt đường xích chạy dao

êcu di?u ch?nh Tr?c tro n

k=6

Z=20 M1

Co c?u an toàn phòng quá t?i c?a máy 1k62

Chương II : Thiết kế động học máy mới

I – Thiết kế hộp tốc độ

1 Xây dựng cấu trúc động học máy mới

- Dựa vào cấu trúc động học máy đã có 1K62 ta xây dựng cấu trúc động học máy mới như sau

Sơ đồ kết cấu động học máy mới

Ta có :

min

max 1

3 Xác định các phướng án bố trí không gian hộp tốc độ

Một phướng án bố trí không gian , ta có nhiều phướng án thứ tự thay đổi khácnhau Với các cấp tốc độ được tính dựa vào yêu cầu thực tế của sản phẩm cầngia công , dựa theo máy tiện hiện có 1k62 đã khảo sát ta có các phương ánkhông gian khac nhau

Z = 24 = 12 x 2 = 3 x 4 x 2 = 6 x 2 x 2 = 2 x 3 x 2 x 2 ………

Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu Xi = 4 , đồng thời để kích thước hộp tốc độnhỏ gọn nên cần phải có tỷ số truyền chênh lệch nhóm đầu ít ( dẫn đến chênhlệch bánh răng không quá lớn )

Vì vậy ta có thể loại trừ các phương án không gian trên và chọn phương ánkhông gian hợp lý nhất là

PAKG : 2 x 3 x 2 x 2

Dựa vào công thức : Z = p1.p2.p3.p4…….pi

Trong đó pi là tỷ số truyền trong một nhóm

Trong đó : b : chiều rộng bánh răng

f : khoảng hở hai bánh răng

Các cơ cấu đặc biệt dung trong hộp là : ly hợp ma sát , phanh , ………

Ph¬ng ¸n 3x2x2x

2

2x2x3x2

2x3x2x2

và một bộ bánh răng dảo chiều , vì vậy để tránh cho kết cấu cồng kềnh ( trục IIdài ra để chứa thêm bánh răng ) nên ra chọn phương án 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lý

Do đó, cũng như máy mẫu , từ trục II đến trục III ta phải tăng tốc vì : ta dungbánh răng trên trục II làm vỏ ly hợp ma sát dẫn đến kích thước 2bánh răng đókhá lớn , nếu tiếp tục giảm tốc sẽ dẫn đến kích thước bộ truyền rất lớn , vì vậy

ta phải tăng tốc ở đoạn này

+ Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3 x 2 x 2 x 2 ;

2 x 2 x 3 x 2

+ Số bánh răng chịu momen xoắn lớn nhất Mmax trên trục chính là ít nhất

Do đó , để đảm bảo yêu cầu về kết cấu cũng như tỷ số truyền ta nên chọn

PAKG : 2 x 3 x 2 x 2

4 Xác định các phương án thứ tự

Số PATT : q = m! m là số nhóm truyền

Suy ra q = 4 ! = 24 phương án

2 x 3 x 2 x 2III I II IV

[6][1][3][12]

19

2 x 3 x 2 x 2

IV I II III[12][1][3][6]

14

2 x 3 x 2 x 2III II I IV

[6][2][1]

[12]

20

2 x 3 x 2 x 2

IV II I III[12][2][1] [6]

15

2 x 3 x 2 x 2III IV I II[4] [8] [1]

[2]

21

2 x 3 x 2 x 2

IV III I II[12] [4] [1] [2]

4 2 x 3 x 2 x 2

I II IV III

[1][2][12][6]

10

2 x 3 x 2 x 2

II I IV III[3][1] [12]

[6]

16

2 x 3 x 2 x 2III I IV II[6][1][12]

[3]

22

2 x 3 x 2 x 2

IV I III II[12][4] [1] [2]

2 x 3 x 2 x 2

II IV III I[2] [8] [4] [1]

17

2 x 3 x 2 x 2III II IV I[6][2][12]

[1]

23

2 x 3 x 2 x 2

IV II III I[12][2] [6] [1]

2 x 3 x 2 x 2

II IV I III[2][8] [1] [4]

18

2 x3 x2x2III IV II I[4][8][2][1]

24

2 x 3 x 2 x 2

IV III II I[12][4] [2] [1]

16 40.32

16 40.32

Môt số lưới kết cấu :

I II III IV V

I II III IV V

Nhận xét :

Qua bảng trên ta thấy các phương án đều có φ = 1,26 = 16 > 8 do đó

thước bộ truyền nhỏ , phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đềuđặn tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ , hộp tương đối gọn ………

Không thỏa 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 tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng.Khi đó,số tốc độ củamáy sẽ là :

Z=(2 x 3 x 2 x 2 – 3 )=21 tốc độ,mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến là sẽ thiếu

2 tốc độ

Vì vậy,để khắc phục ta xử lý bằng cách :

Bù số tốc độ đó vào đường truyền khác mà theo máy mẫu ta đã khảo sát,đểvẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy,ta bố trí thêm đường truyền tốc độ caohay còn gọi là đường truyền trực tiếp.Đường truyền này có số tỷ số truyền 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 hai tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II,nhưng làm việc như vậythì khó bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính,đồng thời không tận dụngđược nhiều tốc độ cao

+Mặt khác,theo máy mẫu ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp

sẽ có lợi vì : máy sẽ giảm đi được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấuhộp tốc độ nhỏ gọn hơn,đồng thời số tốc độ mất đi sẽ được bù vào đường truyềntrực tiếp từ trục IV sang trục VI

Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối là [X] = 12 – 6 = 6 Suy ra :

Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở là Z1=2 x 3 x 2

Trong đó : n18: là cấp tốc độ thứ 18 của đường truyền tốc độ thấp

n19: là cấp tốc độ thứ nhất của đường truyền tốc độ cao được thiết

kế bằng lưới phụ

Vì vậy phương án chuẩn của máy mới là :

Đối với đường truyền gián tiếp :