đồ án máy phay nằm ngang vạn năng 6h82

nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Đầu đề thiết kế : Khảo sát máy phay 6H82 và thiết kế máy mới . Các số liệu ban đầu : Số cấp tốc độ của hộp tốc độ : ZTĐ = 18 ; j = 1,26 Số vòng quay : nmin = 30 ( vòng phút ) Số cấp tốc độ của hộp chạy dao : ZCD = 18 ; j = 1,26 Sdọc = Sngang = Sđứng = 23,5 (mmph) Snhanh = 2350 (mmph) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : Tổng quan chung về máy phay 6H82 : Công dụng, vai trò và vị trí của máy phay trong phân xưởng cơ khí. Các dạng máy pha

LỜI NÓI ĐẦU

Góp phần cho sự phát triển nền công nghiệp nói chung và sựtiến bộ của nền cơ khí nói riêng, máy cắt kim loại không ngừngđược nghiên cứu và nâng cao chất lượng để khi sản xuất chúngđược tối ưu trong quá trình cắt gọt để tạo ra được chất lượng sảnphẩm tốt phục vụ cho sản xuất

Máy cắt kim loại đóng vai trò rất quan trọng trong các phânxưởng cơ khí Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoahọc kĩ thuật, máy công cụ cũng được tự động điều khiển Chínhnhờ sự phát triển của tin học đã hình thành khái niệm phần mêmgia công, đem lại năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩmgiả phóng sức lao động cho con người

Xu hướng phát triển trên thế giới hiện nay là năng cao độchính xác gia công và hoàn thiện máy tự động điều khiển Chính vìnhững lý do trên mà em đã được giao đề tài đồ án môn máy cắt

kim loại“ Thiết kế máy phay vạn năng cỡ trung bình”.

Tuy vậy máy công cụ vạn năng vẫn là kiến thức cơ sở củasinh viên nghành cơ khí, là cơ sở để nghiên cứu để phát triển cácmáy CN, NC, nếu không nắm vững kiến thức cơ bản này sinh viên

sẽ không hoàn thành được nhiệm vụ của mình

Trong quá trình tính toán và thiết kế không thể tránh đượcnhững sai sót do chưa hiểu hết được về máy Vậy em mong đượccác thầy chỉ bảo để em hoàn thiện được nhiệm vụ của mình mộtcách tốt nhất và giúp em làm tốt hơn trong việc thiết kế sau này

Em rất biết ơn sự hướng dẫn tận tính của thầy vàcác thầy giáo bộ môn cơ sở thiết kế máy đã giúp em hoàn thiện đồ

I CH N MÁY CHU N CH N MÁY CHU N Ọ Ọ Ẩ Ẩ

Từ các số liệu đã cho ban đầu:

 Chọn may chuẩn là máy 6H82

II PHÂN TÍCH MÁY CHU N PHÂN TÍCH MÁY CHU N Ẩ Ẩ

1 Đặc tính kỹ thuật máy

- Kích thước bàn máy 1250 x 320 (mm)

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy (mm) :

+ Dọc : 700+ Ngang : 2600+ Thẳng đứng : 370

- Số cấp tốc đọ trục chính: 18

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính : 30 1500 (v/ph)

- Công suất động cơ trục chính : 7KW

- Công suất động cơ chạy dao : 1,7KW

- Khối lượng máy 2700kg

- Phạm vi chay dao nhanh : 7702800(mm/ph)

- Số bước tiến của bàn máy: 18 cấp:

+ Dọc : 19,5  950+ Ngang : 19,5  950+ Thẳng đứng : 8  890

2 Các xích truyền động của máy

a) Xích tốc độ.

Phương trình xích động:

) chênh Truûc ( V ( 71 19

82 ) IV ( 26 39 37 28 47 ) III ( 36 19 33 22 39 ) II ( 54 26 ) I (

* Với quy ước:

- Các điểm nằm trên trục ngang chỉ số vòng quay cụ thể

- Các tia nối các điểm tương ứng giữa các trục biểu diển trị

số truyền của từng cặp bánh răng

+ Tia nghiêng phải : i > 1 ( tăng tốc)

+ Tia nghiêng trái : i < 1 ( giảm tốc)

18 45 13

40 40

33

18 35 28

43

57 57 44

Mmở

Mđóng

33

18 35 28

Sâ t

34

34 37 22

Sn t

18

18 16

18 37 33

Sd t

18

18 16

18 37 33

x x x







f) Lưới đô thị vòng quay.

Trên cơ sở lưới kết cấu và các tỉ số truyền đã biết trong sơ đồđộng ta vẽ được lưới vòng quay hộp chạy dao máy phay 6H82

PHẦN II

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY

I THI T K H P T C Đ THI T K H P T C Đ Ế Ế Ế Ộ Ế Ộ ỐC ĐỘ ỐC ĐỘ Ộ Ộ

1 Công dụng và yêu cầu

Hộp tốc độ là một bộ phận quan trọng của máy cắt kim loạidùng để thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Truyền động công suất từ động cơ điện đến trục chính

- Đảm bảo phạm vi điều chỉnh cần thiết cho trục chính hoặctrục cuối cùng của hộp tốc độ với công bội  và số cấp vận tốc zyêu cầu

Hộp tốc độ có thể được chế tạo cùng một khối với trục chính.Trong trường này, hộp tốc được gọi là hộp trục chính Trong trườnghộp tốc độ và hộp trục chính được thiết kế thành hai bộ phận riêngbiệt và được nối liền bằng một cơ cấu truyền động nào đó, thì hộptốc độ được gọi là hộp giảm tốc Hộp giảm tốc thường được đặtdưới chân máy hoặc đưa ra ngoài máy nhằm làm giảm rung động

và biến dạng nhiệt cho hộp trục chính

Từ các thông số cơ bản Rn, , và z có thể thực hiện đượcnhiều phương về kết cấu của hộp tốc độ, với cách bố trí số vòngquay, số trục, hệ thống bôi trơn, điều khiển, v, v, rất khác nhau

Do đó ta phải chọn phương án thích hợp nhất để dựa vào yêu cầusau đây:

- Các giá trị số vòng quay từ n1  nz và hệ số cấp số vòngquay  phải phù hợp với trị số tiêu chuẩn

- Các chi tiết máy tham gia vào việc thực hiện truyền độngphải đủ độ bền, độ cứng vững và đảm bảo truyền động chính xác,nhất là đối với trục chính

- Kết cấu của hộp tốc dộ phải đơn giản, xích truyền động phảihợp lý để đạt hiệu suất truyền động cao Cơ cấu phải dễ dàng tháolắp và sữa chữa

- Điều khiển phải nhẹ nhàng và an toàn

Với những yêu cầu trên, ta tiến hành phân tích , lựa chọn mộtphương án tốt nhất phù hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế trongđiều kiện cho phép

Từ công bội  = 1,26, và chuổi số vòng quay phân bố theocấp số nhân ta xác định được chuổi số vòng quay của máy cầnthiết kế : n1  n18

Trong truyền động phân cấp, số vòng quay của trục chínhthường được thực hiện với sự thay đổi tỷ số truyền của các nhómtruyền động giữa hai trục và sự phối hợp giữa chúng với nhau Đểxác định tỷ số truyền trong các nhóm truyền động của hộp tốc độ,người ta dùng hai phương pháp: phương pháp giải tích và phươngpháp độ thị Ở đây ta dùng phương pháp đồ thị

Để xác định tỷ số truyền bằng phương pháp đồ thị giải, người

ta dùng hai loại sơ đồ gọi là lưới kết cấu và lưới đồ thị vòng quay

Lưới kết cấu của hộp tốc đô: là sơ đồ biểu diễn công thức kết

cấu và phương trình điều chỉnh Trên lưới kết cấu mỗi đường nằmngang biểu diễn số trục của hộp tốc độ, các điểm trên đường nằmngang sẽ biểu diễn số cấp tốc độ của trục chính, các đoạn thẳngnối các điểm tương ứng trên các trục biểu diển các tỷ số truyềngiữa các trục đó Để biểu diễn chuổi n theo cấp số nhân ta vẽ lướikết cấu theo toạ độ logarit đối xứng

Đồ thi lưới vòng quay: chuyển từ lưới kết cấu biểu diễn đối

xứng sang biểu diễn các tỷ số truyền thật Ta quy ước điểm trêncủa trục nằm ngang chỉ số vòng quay cụ thể Các đường thẳng

(các tia) nối các điểm tương ứng giữa các trục biểu diễn trị số tỷ sốtruyền của từng cặp bánh răng ( hay các cặp truyền động khác) ,tia nghiêng trái biểu thị i< 1, tia nghiêng phải biểu thị 1> 1, tiathẳng đứng biểu thị i= 1.

a) Phương án không gian (PAKG).

Để đảm bảo việc thay đổi số vòng quay, hộp tốc độ máycông cụ có thể là hộp tốc độ vô cấp hay là hộp tốc độ phân cấp.Dựa vào chuổi số vòng quay như trên và phạm vi sử dụng , ở đây

ta thiết kế hộp tốc độ phân cấp dùng bánh răng di trượt

Tính số nhóm truyền tối thiểu

min

o

n

n log 6 , 1

x (n0: là số vòng quay trục vào của hộp)

Chọn n0: chọn n0 gần với nmax vì chọn như thế thì kích thướctrục nhỏ và bánh răng đầu vào của hộp chịu MX bé, cho nên kíchthước hộp nhỏ gọn đở giảm nhiều tốc độ động cơ điện

Chọn n0 = n15 = 750 (v/ph)

 x = 1,6log75030 = 2,4Trong đó: x là số nhóm truyền tối thiểu, chọn x = 3

 Chọn phương án không gian hợp lý

Với số cấp tốc độ Zv = 18, ta có các PAKG sau:

Zv = 18 = 3  3  2 = 3  2  3 = 2  3  3 Một số tiêu chuẩn để so sánh:

- Số trục ít nhất

- Số bánh răng chịu Mxmax trên trục ra ít nhất

- Chiều dài sơ bộ nhỏ nhất

- Kết cấu trục ra đơn giản

Dựa vào các tiêu chuẩn trên ta có các chỉ tiêu để so sánh:

Tính tổng số bánh răng của hộp theo công thức

Sz  

i i

p

1

Với pi là số bánh răng di trượt trong một nhómTheo tính toán, có SZmin khi p1 = p1 = = pi = e, với e là cơ sốnêpe (e= 2,6, ) Do ta nên chọn pI = 2,3,4

Với PAKG Zv = 16 =3  3  2 , ta có:

SZ = 2.(3 + 3 + 2) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 3  2  3 , ta có:

SZ = 2.(3 +2+ 3) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 4  2  2 , ta có:

SZ = 2.(2 + 3 + 3) = 16 Tính tổng số trục của PAKG theo công thức:

Str = (x + 1)Với x=3 ta có : Str= 4

Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:

L b f.b: là chiều rộng của bánh răng, b = (6  10).m = (0,15

Số lượng bánh răng chịu mômen xoắn M xmax ở trục cuối cùng

Trục cuối cùng là trục chính, vì trục này có chuyển quay thựchiện số vòng quay từ n1 đến n18 nên khi tính sức bền dựa vào trị số

nmin(n1) sẽ có Nxmax Do đó kích thước trục lớn Các bánh lắp trêntrục có kích thước lớn, vì vậy tránh bố trí nhiều chi tiết trên trụccuối cùng (trục chính)

Từ các chỉ tiêu trên, ta lập bảng so sánh PAKG:

Mục đích của PATT là tìm ra được một phương án thay đổi sự

ăn khớp của các bánh răng trong nhóm truyền thích hợp nhất vàtìm ra quy luật phân bố tỷ số truyền trong nhóm truyền

Như ta đã biết với một phương án bố trí không gian đã có, ta

có nhiều phương thay đổi thứ tự khác nhau Với số nhóm truyền x

= 3, và PAKG Zv = 3  3  2, ta sẽ có 3! = 1.2.3 = 6 phương thay

đổi thứ tư Với 6 PATT được thể hiện bằng 6 lưới kết cấu, và từ đó

ta sẽ đánh giá để chọn một lưới kết cấu thích hợp nhất.Để chọnđược lưới kết cấu thích hợp nhất ta dựa vào phương pháp kiểmnghiệm giới hạn tỷ số truyền

Ta đã biết phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền của một nhómtruyền động là:

i

x ) 1 p ( 1

p min

max i

i

i i

Để xác định được một giới hạn cho phép, trên thực tế các tỷ

số truyền trong máy công cụ đối với hộp tốc độ được giới hạn nhưsau:

1

2 4

4 1

Trong đó xmax là lượng mở cực đại giữa hai tia ngoài cùng

Ta lập bảng vẽ lưới kết cấu để so sánh PATT:

Với điều kiện xmax  8  loại 4 phương án (I),(III),(II) ; (II),(III),(I)

; (III),(II),(I) ; (III),(I),(II) ta chấp nhận 2 phương án (I),(II),(III) và (II),(I),(III) Trong 2 phương án này ta chọn phương án (I),(II),(III) vìphương án này có lượng mở đều đặn và tăng dần

 Xây dựng lưới kết cấu

Từ PATT trên ta có công thức kết cấu là Zv = 3[1]3[3]  2[9]

3[1]

3[3]

 Xây dựng lưới đô thị vòng quay

* Đối với nhóm Pa : i1: i2: i3 = 1:4:2

1 i

; 1 i 1

; 1 i i

1 i i

2 i

; 4

1

1

8 6



 Lưới đồ thị vòng quay:

4 Xác định số răng của các bánh răng

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biết khoảngcánh trục A

3[1]

3[3]

2[9]

Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3

60 g f g

f 43

17 26 , 1

1 1

1

1 4

f 2

1 26 , 1

1 1

2

2 3

f 8

5 58 , 1

1 26 , 1

1 1

3

3 2

) 43 17 ( 17 f

k

) g f ( Z E

1

1 1 min c

) 43 17 ( 17 k

f

) g f ( Z E

1

1 1 min c

 Z =1.60=60

Tính số răng của bánh chủ động và bánh bị động tương ứng:

17 43 17

17 60 f

g

f K E Z

1 1

43 60 f

g

g K E Z

1 1

1 60 f

g

f K E Z

2 2

60 2 f g

f K E Z

1 1

5

60.5

.

3 3

f K E Z

36,92 8

5

60.8

.

3 3

f K E Z

Chọn Z3 = 23, Chọn Z3’ = 37

Nhóm truyền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6

52 , 2

1 26 , 1

1 1

i4 4  4 





26 , 1

1 1

i5 1 





59 , 1

6   

Để hộp giạm tốc nhỏ gọn ta chọn bánh răng Z`1’ dùng chungtức là Z`1’=Z6 = 43 răng

50

2052,2

1Z

Z

4 ' 4





39

3126,1

1Z

Z

5 ' 5





Nhóm truyền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8

Trong nhóm truyền động này, có i7 là tỷ số truyền nghiêngtrái có độ nghiêng lớn nhất, nên bánh răng có số răng nhỏ nhất làbánh chủ động Do đó ta dùng công thức Eminc để xác định Emin

5 4 1 g f g

f 4

1 1

7

7 6



3 2 1 g f g

f 2

8

8 3

8         

6 5 5 1

) 4 1 ( 17 k

f

) g f ( Z E

7

7 7 min c

Ta có BSCNN là: K= 3.5 = 15 ; Z = K.E =15.6 = 90.Tính số răng của bánh chủ động và bị động tương ứng:

18 5

1 90 g f

f EK Z

7 7

4 90 g f

f EK Z

' 7 ' 7

' 7



30 3

1 90 g f

f EK Z

8 8

2 90 g

f

f EK Z

' 8 ' 8

' 8



*Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

Ta tính sai số tỷ số truyền từ ilt và itt bằng công thức:

i

i i

i lt

tt lt

1

52 , 2

1

26 , 1

1

5 , 2

1

26 , 1

1 1,59

4 1

2

i -0,4 0 -1,25 0,8 0 0 0 0

5 Kiểm tra sai số vòng quay

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại số vòng quay thực tếcủa hộp tốc độ ntt (n1  n18) trên cơ sở tỷ số truyền của các sốrăng đã xác định

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:

Chọn ndc = 1440 (v/p)  i0 =750/1440  24/46

' '

Z.Z

Z.Z

Z.n.i

20 43

17 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 40

20 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 37

23 46

24 1440

1 0 7 5 1 0 4

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 43

17 46

24 1440

2 0 7 5 2 0 5

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 40

20 46

24 1440

3 0 7 5 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 37

23 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 43

17 46

24 1440

' '

Z

Z Z

Z Z

Z n i.

43 40

20 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 37

23 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 43

17 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 40

20 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

20 37

23 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 43

17 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 40

20 46

24 1440

' '

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

31 37

23 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

43 43

17 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

47 40

20 46

24 1440

' '

Z.Z

Z.Z

Z.ni

47 37

23 46

24 1440

Sai số vòng quay được tính theo công thức:

] [

% 100

n

n n n

tc

tt tc

II THI T K H P CH Y DAO THI T K H P CH Y DAO Ế Ế Ế Ộ Ế Ộ ẠY DAO ẠY DAO

1 Đặc điểm và yêu cầu

g) Đặc điểm.

Hộp chạy dao dùng để thực hiện chuyển động chạy dao, đảmquá trình cắt được tiến hành liên tục Vận tốc chạy dao thườngchậm hơn rất nhiều so với chuyển động chính Vì thế, công truyềncủa hộp chạy dao không đáng kể, thường chỉ bằng 510 % côngsuất của chuyển động chính

8 2

min s

max s

Phải đảm bảo đủ công suất để thắng lực cắt dọc trục Px,truyền động êm Trường hợp cần thiết ngoài chuyển động chạydao chậm, cần có xích chạy dao nhanh để giảm bớt thời gian phụsau mỗi chu kỳ làm việc

2 Tổng hợp chuyển động chạy dao

Hộp chạy dao của máy công cụ có nhiều dạng khác nhau, và

sự khác biệt của hộp chạy dao cũng là nhân tố đầu tiên dẫn đến sựkhác nhau về kết cấu Kết cấu của hộp chạy dao khác nhau donhiều yếu tố, trước tiên là phụ thuộc vào số cấp chạy dao, phụthuộc vào cấu tạo lượng chạy dao, phụ thuộc vào hướng chạy daohoặc vào tính chất chuyển động hộp chạy dao

Kết cấu hộp chạy dao còn phụ thuộc vào độ chính xác yêucầu, phụ thuộc vào mối liên hệ với chuyển động chính Từ các sốliệu ban đầu theo yêu cầu thiết kế sau đây, ta tiến hành chọn kếtcấu phù hợp nhất:

nó thường được dùng khi dãy số lượng dao là cấp số nhân Theoyêu cầu thì loại hộp chạy dao này thường dùng với một số ly hợpvấu, ly hợp ma sát để thực hiện chuỗi lượng chạy dao theo cấp sốnhân

3 Thiết kế động học và xác định tỷ số truyền

 Phương án không gian (PAKG).

Để quá trình tính toán giống như khi thiết kế hộp tốc độ, cáclượng chạy dao s1 s2 , s3 , sn cần chuyển thành số vòng quay trụccuối hộp

s x

min d s

min s min

i.

t

s i

n

Với is chọn theo máy chuẩn:

439 , 0 18

18 16

18 37

33 33

18 35

28 40

40

 nmim = 8 , 95

439 , 0 6

5 , 23

Xét nhóm Pa : i1: i2 i3 = 1 : 3 : 6

3 3

; 1 i 1 i

3 7

1 i i

1 i

4 Xác định số răng của các bánh răng

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biết khoảngcánh trục

Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3

3 2

1 26 , 1

1 1

1 1 1

1 3

3

1      f g 

g

f i



2 1

1

2 2 2

2

2    f g 

g

f i

3 1

2 26 ,

3

3 3

) 2 1 ( 17

) (

1

1 1 min

f k

g f Z

Chọn E = 9 Z = EK = 6.9 =54

Tính số răng của bánh chủ động và bánh bị động tương ứng:

18 3

54 1

.

1 1

f K E Z

20 2 1

1 60 f

g

f K E Z

2 2

'

2 

36 3

54 2

.

3 3

f K E Z

18

'

3 

 Z Nhóm truyền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6

Có 1 bánh răng dùng chung đó là Z3 '  18=Z4 kết hợp với tỉ sốtruyền đã biết :

40 24

, 2

1 1

' 4 5

, 3 ' 4

Z6 = 24 ; Z6’ =34

Nhóm truyền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8

Với khoảng cách trục đã biết

24 , 2

1 1

' 7 7

' 7 7 ' 7 7 5

, 3 '

 Kiểm tra sai số tỷ số truyền:

Ta tính sai số tỷ số truyền từ ilt và itt bằng công thức:

i 100 % [ i]

lt

tt lt

i

i i







[i] =  10 ( -1).% =  10 (1,26 -1).% =  2,6%

1

78 , 1

1

41 , 1

1

24 , 2

1

56 , 3 1

1

76 , 1

1

42 , 1

1

22 , 2

1

46 , 3 1

 Kiểm tra sai số lượng chạy dao

Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại lượng chạy dao thực

tế của hộp chạy dao trên cơ sở tỷ số truyền của các số răng đã xácđịnh

Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:

Ta có : nomin =

8 7 4 1

min

i i i i

max

i i

n

26 , 1

6 , 443 1

.

5 , 1 5

, 1

Chọn no = 321,78 (v/p).

Chọn ndc = 1440 (v/p)  i0 =321,78/1440  .6524

44 26

 Vòng quay thực tế của hộp chạy dao (v/p):

n1 =1440 .2465

44

26

.3618 40

18

40

18 45

21

40

18 45

24

40

18 45

18

40

18 45

24

40

18 45

21

40

18 45

18 = 70,6

21 = 89,1

24 = 111,0

18 = 141

21 = 178,3

24 = 222,0

18 = 282,8

21 = 356,6

24 = 443,6Sai số lượng chạy được tính theo công thức:

] [

% 100

n

n n n

lc

tt lt

Sơ đồ động hộp tốc độ :

n(logn)

PHẦN III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

III.CH N CH Đ T I - XÁC Đ NH S B CÔNG SU T Đ NG C CH N CH Đ T I - XÁC Đ NH S B CÔNG SU T Đ NG C Ọ Ọ Ế Ế Ộ ẢI - XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ộ ẢI - XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ơ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ộ Ơ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ộ ẤT ĐỘNG CƠ ẤT ĐỘNG CƠ Ộ Ộ Ơ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ơ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

ĐI N - L P B NG TÍNH ỆN - LẬP BẢNG TÍNH ẬP BẢNG TÍNH ẢI - XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

ĐI N - L P B NG TÍNH ỆN - LẬP BẢNG TÍNH ẬP BẢNG TÍNH ẢI - XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

5 Chọn chế độ tải

Xác định chế độ làm việc giới hạn:

Chế độ làm việc của máy bao gồm: Chế độ cắt gọt, bôi trơn,làm lạnh, an toàn Trong phần này ta xác định chế độ cắt gọt củamáy để tính toán động lực học

Ta xác định chế độ làm việc giới hạn của máy làm cơ sở tính toántheo chế độ cắt thử máy 6H82 của nhà máy chế tạo máy công cụ

6 Công suất động cơ hộp tốc độ

Xác định công suất động cơ điện cần phải đạt mức chính xácnhất định Hiện nay việc tính toán chính xác động cơ điện là mộtvấn đề khó khăn vì khó xác định được điều kiện làm việc và hiệusuất máy, điều kiện chế tạo công suất động cơ Hiện nay có haicách thường dùng để xác định động cơ điện:

- Xác định công suất động cơ điện theo hiệu suất tổng

- Tính chính xác sau khi đã chế tạo xong máy, bằng thựcnghiệm có thể xác định được công suất động cơ, các số vòng quay

và chế độ cắt gọt khác nhau, rồi thực phương pháp so sánh

d) Xác định công suất động cơ truyền dẫn chính.

Lực tác dụng khi gia công được xác định:

k y

t S Z B C

 : là góc nghiêng răng của dao,

Z : số răng SZ (mm/răng),

D : đường kính dao phay B : chiều rộng phay

B = 50 (mm) , v = 235 (m/ph) , n = 750 (v/p) , t = 3(mm)

Dao phay P18 có D = 100 (mm) , Z = 4, chi tiết gang HRB =

235 1300 81

9 102 60

8 , 6 75 , 0

1 , 5

n n

Công suất tiêu hao trên trục:

Ntr = Nđc i.Với :

Nđc = 7(KW) i là hiệu suất từ động cơ đến trục đang xét

ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn

br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánh răng

lh = 1 : hiệu suất của ly hợp

Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức:

Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi:

3 t

tr sb

n

N C

1440

75 , 6 10 55 , 9

2 , 2 1440

75 , 6 3 

C

 Trục II :

750 46

5 , 6 10 55 ,

5 , 6 3 

C

 Trục III :

297 43

17

min n II 

467 37

23

max n II 

333 297

467

26 , 6 10 55 ,

26 , 6 3 

C

 Trục IV :

119 50

20

min min n III 

744 27

43

max max n III 

188 119

744

01 , 6 10 55 ,

1 , 4 188

01 , 6 3 

C

 Trục V :

7 , 29

min 

1448 max 

5 , 78 7 , 29

1448 7 ,

, 78

76 , 5 10 55 ,

76 , 5 3 

7 Công suất động cơ hộp chạy dao.

Ta có hai phương pháp để tính công suất động cơ hộp chạydao:

- Tính theo tỷ lệ với công suất động cơ chính ( sử dụng đối vớicác máy dùng chung động cơ)

Nđcs = K.Nđcv

- Tính theo lực chạy dao Q

81910

612 4 ,

v.QN

cd

s âcs

-k : hệ số tăng lực ma sát do Px tạo ra, chọn k =1,4,

cd : hiệu suất truyền động cơ cấu chạy dao, cd  0,15  0,2.

Vì hộp chạy dao có động cơ riêng, nên ta dùng phương pháp2

f) Xác định lực chạy dao theo công thức kinh nghiệm:

Tra bảng chế độ cắt nhanh

B = 100 (mm) , v = 13,5 (m/ph) , t = 12 (mm)

Z n

S

Dao phay P18 có D = 90 (mm) , Z = 8,Các hệ số cắt tra (Bảng II,1/IV - 90)

Từ đây ta có công suất động cơ chạy dao:

81910

612 4 ,

v.QN

cd

s âcs



81 , 9 15 , 0 10 612

118 40404

n

n n

Công suất tiêu hao trên trục:

Ntr = Nđc i.Với i là hiệu suất từ động cơ đến trục đang xét

ô = 0,995 : hiệu suất của một cặp ổ lăn

br = 0,97 : hiệu suất của một cặp bánh răng

lh = 1 : hiệu suất của ly hợp

Mô men xoắn trên các trục tính theo công thức:

Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bởi:

3 t

tr sb

n

N C

1440 1440

1440

1440

Ntr = Nđc.lh.ô = 1,65 (KW),

10943 1440

1,65 10 55 ,

65 , 1 3 

54 , 1 10 55 ,

54 , 1 3 

C

 Trục III :

314 65

24

314

44 , 1 10 55 ,

44 , 1 3 

C

 Trục IV :

157 36

18 314

628 16

36 314

220 157

628

220

35 , 1 10 55 ,

35 , 1 3 

C

 Trục V :

71 40

18 157

444 34

24 628

112 71

444

101469 112

19 , 1 10 55 ,

19 , 1 3 

IV TÍNH TOÁN M T S B TRUY N Đ NG TÍNH TOÁN M T S B TRUY N Đ NG Ộ Ộ ỐC ĐỘ Ộ ỐC ĐỘ Ộ ỀN ĐỘNG ỀN ĐỘNG Ộ Ộ

A TÍNH TOÁN HỘP TỐC ĐỘC ĐỘ

7 Tính toán ly hợp chốt an toàn dẫn động từ động cơ chính đến trục

I của hộp tốc độ

a) Định nghĩa và hoạt động của ly hợp.

Ly hơp hợp an toàn dùng để ngăn ngừa quá tải, bảo vệ khôngcho máy hoặc cơ cấu làm việc với tải trọng quá mức cho phép

Trong quá trình tính toán ly hợp, để cho máy khỏi dừng mộtcách ngẫu nhiên, ta thường lấy mô men tính:

Mt = (1,15  1,25) Mmax.

Mmax là mô men xoắn giới hạn

Hoạt động : mô men xoắn truyền từ nữa ly hợp này sang nữa

ly hợp kia (hoặc ngược lại) Khi quá tải chốt bị cắt đứt, hai nữa lyhợp không được nối với nhau nữa Phía ngoài chốt là các bạc làmbằng thép tôi có độ rắn cao để che chở cholỗ ly hợp khỏi bị chốt tỳdập Khi thiết kế, số chốt thường lấy từ 1  2 chốt

b) Tính toán thiết kế ly hợp chốt an toàn.

, , (

1440

7 10 55 , 9 2 ,

(N.mm)

2785 40

1

55708 2

2

M

(N)

 Định kích thước chủ yếu của ly hợp.

Với công suất động cơ 7 KW, tốc độ vòng quay trong 1 phút

là 1440 (v/ph), đường kính trục tại chổ lắp ly hợp là d = 25 (mm)

Đường kính ngoài của ly hợp:

D = 3.d = 3.25 = 75 (mm)

Đường kính bạc d0 chọn từ lực cắt P = 2785(N) , chọn đườngkính của bạc là: d0 =15 (mm)

Đường kính qua tâm chốt:

D0 = ( D - d0) - ( 10  20) (mm) = (75 - 15) - 10 = 50 (mm)

Chiều dài của ly hợp:

 3

420 40 1

55708 8

Theo trị số lực cắt P0 và đường kính chốt dc , tra bảng (9-14/V

- 241) định các kích thước chủ yếu của của ly hợp :

Trục quay trong ổ lăn

j) Điều kiện kỹ thuật.

- Sai số cho phép về hình dáng, kích thước, dung sai,

72

700739

2 d

M 2 P

Pz = 0,5.P0 = 0,5.41505 = 20752,5 (N)

DA

Pv

B

PrvE

Pd

Pc F

Prd

Pd = 0,3P0 tg = 0,3 41505 = 12452 (N)

Prd = 0,2.P0 = 0,2.41505 = 8301 (N)

 Tính trục trong mặt phẳng thẳng đứng:

Sơ đồ trục:

Tách trục gá dao tại K ta có hệ siêu tỉnh bậc 1:

Tách gối D và thay vào đó lực đơn vị X1 = 1:

Biểu đồ Mu do X1 = 1 gây ra :

Biểu đồ Mu do ngoại lực gây ra :

Ta có phương trình :

) 300 x

( P 2

d P

12452 300

P2

d P

x

rd

dao d

2

J E

1 ED J E

1 KD

3

2 KD 2

1 J E

10 69 , 2 J

E

10 8 , 5 J

E

10 75 , 2

300 3

5 , 67 2 2

373545

5 , 67 J E

1 300 3

5 , 67 2 2

3984655

5 , 282 J E

1

11 9

11 P

 2940 ( N )

10 5 , 91

10 69 , 2

X1  116 

 Ta sẽ tìm được các thành phần phản lực tại K

Ta có:

0 M 650 X 350 P 2

90 P

Biểu đồ moment ngoại lực:

Biểu đồ moment tựa:

1 1 2

2 1 2 1 1 0

l

a l

a 6 M l M ) l l (

2 l.

MTrong đó:

PrvC

E

B

18100067500

3 2

2

3

2 50 67500 2

1 50 160 3

1 160 67500

2

1 l

2 1 2

( 2

l

a M

l M l

l     

) (

2

7702060

210 10

2925 6

2 1

210 245 (

2

10

6

mm N

A

KE

Pz

DK

Pz650

650

Để xác địn X2 ta dùng phương pháp nhân biểu đồ Veresaghin

ta có phương trình chính tắc :

0 X

2

J E

1 ED J E

1 KD

3

2 KD 2

1 J E

J E

1 6

5 7263200

350 2

1 J E

10 9 , 6

Biểu đồ moment tựa:

1 1 2

2 1 2 1 1 0

l

a l

a 6 M l M ) l l (

2 l.

MTrong đó:

210 : 50 3

2 50 864667 2

1 50 160 3

1 864667

160 2

1 l

a

2

2 2

C

) mm N ( 648263 )

210 245 (

2

1738600

210 37468903

6 M

l

a 6 M

l M ) l l ( 2

1

2

2 2 2

2 1 2 1

181000 M

M M

uz 2 uy u

1 (

1 , 0

M d

EC

K

 44 ( mm )

75 ).

5 , 0 1 (

1 , 0

2269063 M

M M

uz 2

uy u

Mx = 700739 (N.mm)

) ( 2451492 700739

75 , 0 2375192

75 ,

5 , 0 1 (

1 , 0

1738600 M

M M

uz 2 uy u

Mx = 700739 (N.mm)

) ( 1923633 700739

75 , 0 1825400

75 ,

5 , 0 1 (

1 , 0

Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn ( tại C).

- Hệ số an toàn tính theo công thức :

] n [ n n

n n n

1

M

m

u max

) mm / N ( 5 , 5 64312

2

700739 W

2

k = 1,76

k = 1,33

76 , 0

76 , 1 k

33 , 1 k

5 , 382

5 , 212

4 , 18 3 n