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
Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung LỜI NĨI ĐẦU Góp phần cho phát triển cơng nghiệp nói chung tiến khí nói riêng, máy cắt kim loại không ngừng nghiên cứu nâng cao chất lượng để sản xuất chúng tối ưu trình cắt gọt để tạo chất lượng sản phẩm tốt phục vụ cho sản xuất Máy cắt kim loại đóng vai trò quan trọng phân xưởng khí Ngày với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, máy công cụ tự động điều khiển Chính nhờ phát triển tin học hình thành khái niệm phần mêm gia công, đem lại suất lao động, giảm giá thành sản phẩm giả phóng sức lao động cho người Xu hướng phát triển giới cao độ xác gia cơng hồn thiện máy tự động điều khiển Chính lý mà em giao đề tài đồ án môn máy cắt kim loại“ Thiết kế máy phay vạn cỡ trung bình” Tuy máy cơng cụ vạn kiến thức sở sinh viên nghành khí, sở để nghiên cứu để phát triển máy CN, NC, không nắm vững kiến thức sinh viên khơng hồn thành nhiệm vụ Trong q trình tính tốn thiết kế khơng thể tránh sai sót chưa hiểu hết máy Vậy em mong thầy bảo để em hồn thiện nhiệm vụ cách tốt giúp em làm tốt việc thiết kế sau Em biết ơn hướng dẫn tận tính thầy thầy giáo môn sở thiết kế máy giúp em hồn thiện đồ án mơn học , ngày tháng năm 20 Sinh viên thực PHẦN I CHỌN PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án mơn học I Thiết kế máy phay vạn cỡ trung CHỌN MÁY CHUẨN Từ số liệu cho ban đầu: - Kích thước bàn máy 1250x320(mm) - Số vòng quay giới hạn trục (v/ph) : 30 ÷ 1500 - Lượng chạy dao giới hạn (mm/ph) 19,5 ÷ 950 - Số cấp trục : 18 - Số cấp chạy dao :18 ⇒ Chọn may chuẩn máy 6H82 II PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN Đặc tính kỹ thuật máy - Kích thước bàn máy 1250 x 320 (mm) - Dịch chuyển lớn bàn máy (mm) : + Dọc : 700 + Ngang : 2600 + Thẳng đứng : 370 - Khoảng cách từ trục đến bàn máy 30 ÷ 850 (mm) - Khoảng cách từ sóng trượt thân máy tới bàn máy 220÷ 480 (mm) - Lực kéo lớn hộp chạy dao (kg): + Dọc : 1500 + Ngang : 1250 + Thẳng đứng : 500 - Số cấp tốc đọ trục chính: 18 - Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục : 30 ÷ 1500 (v/ph) - Cơng suất động trục : 7KW - Cơng suất động chạy dao : 1,7KW - Khối lượng máy 2700kg - Kích thước phủ bì máy: 2100 x 1740 x1915(mm 3) - Góc quay lớn bàn máy : 150 - Số rãnh chử T :3 - Bề rộng rãnh chử T : 18 (mm) - Khoảng cách rãnh chữ T : 70mm - Dịch chuyển nhanh bàn máy (mm/ph): + Dọc : 2800 + Ngang : 2300 + Thẳng đứng : 250 - Phạm vi chay dao nhanh : 770÷ 2800(mm/ph) - Số bước tiến bàn máy: 18 cấp: + Dọc : 19,5 ÷ 950 + Ngang : 19,5 ÷ 950 + Thẳng đứng : ÷ 890 Các xích truyền động máy a) Xích tốc độ Phương trình xích động: SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án mơn học 16 39 26 22 Âäüng cå (I ) (II ) (III ) 33 54 19 36 Thiết kế máy phay vạn cỡ trung 18 47 28 (IV ) 37 39 26 82 38 chênh ) (V ) (Trủc 19 71 Số vòng quay (v/ph): n1 = 30 n2 = 37.5 n3 = 47.5 n4 = 60 n5 = 75 n6 = 90 n7 = 118 n8 = 130 n9 = 190 n10 = 235 n11 = 300 n12 = 375 n13 = 475 n14 = 600 n15 = 750 n16 = 900 n17 = 1180 n18 = 1500 * Nhận thấy: Trong chuổi số vòng quay có tỉ số số vòng quay kề nk nk+1 số không đổi 1,26 b) Lưới kết cấu PAKG 3x3x2 PATT (1)(3)(9) 3[1] 3[3] 2[9] Lưới đồ thị vòng quay Trên sở lưới kết cấu tỉ số truyền biết sơ đồ động ta vẽ lưới vòng quay hộp tốc độ máy phay 6H82 c) SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung 3[1] 3[3] 2[9] * Với quy ước: Các điểm nằm trục ngang số vòng quay cụ thể Các tia nối điểm tương ứng trục biểu diển trị số truyền cặp bánh + Tia nghiêng phải : i > ( tăng tốc) + Tia nghiêng trái : i < ( giảm tốc) + Tia thẳng đứng : i = Xích chạy dao Trong hộp chạy dao có cấu phản hồi giảm số trục hộp Trong hộp chạy dao có ly hợp ma sát để tách đường truyền công tác chạy dao nhanh d) Phương trình xích động - MT MP 13 18 40 45 40 40 40 40 Mmở 44 57 57 43 Mđóng 33 18 18 tx = Sd 37 16 18 33 18 18 tx = Sn 37 16 18 SVTH : ……………… - Líp:……… 22 34 Trang tx = Sâ 37 34 28 18 35 33 28 18 35 33 Đồ án môn học e) Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Số lượng chạy dao (mm/ph): s1 = 19.5 s2 = 23.5 s3 = 30 s4 = 37.5 s5 = 47.5 s6 = 60 s7 = 75 s8 = 95 s9 = 118 s10 = 150 s11 = 190 s12 = 235 s13 = 300 s14 = 375 s15 = 475 s16 = 600 s17 = 750 s18 = 950 Lưới kết cấu PAKG 3x3x2 PATT (3)(1)(9) 3[3] 3[1] 2[9] Lưới đô thị vòng quay Trên sở lưới kết cấu tỉ số truyền biết sơ đồ động ta vẽ lưới vòng quay hộp chạy dao máy phay 6H82 f) i1 i2 i3 i4 i5 i6 i8 SVTH : ……………… - Líp:……… Trang i7 Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TỒN MÁY I THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ Công dụng yêu cầu Hộp tốc độ phận quan trọng máy cắt kim loại dùng để thực nhiệm vụ sau: - Truyền động công suất từ động điện đến trục - Đảm bảo phạm vi điều chỉnh cần thiết cho trục trục cuối hộp tốc độ với công bội ϕ số cấp vận tốc z yêu cầu Hộp tốc độ chế tạo khối với trục Trong trường này, hộp tốc gọi hộp trục Trong trường hộp tốc độ hộp trục thiết kế thành hai phận riêng biệt nối liền cấu truyền động đó, hộp tốc độ gọi hộp giảm tốc Hộp giảm tốc thường đặt chân máy đưa máy nhằm làm giảm rung động biến dạng nhiệt cho hộp trục Từ thông số R n, ϕ, z thực nhiều phương kết cấu hộp tốc độ, với cách bố trí số vòng quay, số trục, hệ thống bơi trơn, điều khiển, v, v, khác Do ta phải chọn phương án thích hợp để dựa vào yêu cầu sau đây: - Các giá trị số vòng quay từ n1 ÷ nz hệ số cấp số vòng quay ϕ phải phù hợp với trị số tiêu chuẩn - Các chi tiết máy tham gia vào việc thực truyền động phải đủ độ bền, độ cứng vững đảm bảo truyền động xác, trục - Kết cấu hộp tốc dộ phải đơn giản, xích truyền động phải hợp lý để đạt hiệu suất truyền động cao Cơ cấu phải dễ dàng tháo lắp sữa chữa - Điều khiển phải nhẹ nhàng an toàn Với yêu cầu trên, ta tiến hành phân tích , lựa chọn phương án tốt phù hợp với tiêu kỹ thuật, kinh tế điều kiện cho phép Tổng hợp truyền động Các số liệu cho trước: Số cấp tốc độ Zv = 18 Tốc độ vòng quay n = 30 ÷ 1500 v/ph Phạm vi diều chỉnh số vòng quay Rn = Cơng bội ϕ = z−1 Rn = 18−1 50= 1,26 SVTH : ……………… - Líp:……… Trang nmax 1500 = = 50 nmin 30 Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Từ công bội ϕ = 1,26, chuổi số vòng quay phân bố theo cấp số nhân ta xác định chuổi số vòng quay máy cần thiết kế : n1 ÷ n18 n1 = nmin = 30 (v/ph), n2 = n1.ϕ = 30 × 1,26 = 37,5 (v/ph) n3 = n2.ϕ = 37,5 × 1,26 =47,5 (v/ph) n4 = n3.ϕ = 47,5 × 1,26 =60 (v/ph) n5 = n4.ϕ =60 × 1,26 =75 (v/ph) n6 = n5.ϕ = 75 × 1,26 = 95 (v/ph) n7 = n6.ϕ = 95× 1,26 = 118 (v/ph) n8 = n7.ϕ =118 × 1,26 = 150 (v/ph) n9 = n8.ϕ = 150 × 1,26 =190 (v/ph) n10 = n9.ϕ = 190235 × 1,26 =235 (v/ph) n11 = n10.ϕ =235 × 1,26 =300 (v/ph) n12 = n11.ϕ =300 × 1,26 =375 (v/ph) n13 = n12.ϕ = 375 × 1,26 =475 (v/ph) n14 = n13.ϕ = 475 × 1,26 = 600 (v/ph) n15 = n14.ϕ = 600 × 1,26 =750 (v/ph) n16 = n15.ϕ = 750 × 1,26 = 950 (v/ph) n17 = n16.ϕ = 950× 1,26 = 1180 (v/ph) n18 =n17.ϕ = 1180 × 1,26 = 1500 (v/ph) Thiết kế động học xác định tỷ số truyền Nhiệm vụ hộp tốc độ đảm bảo chuổi số vòng quay n trục với cơng bội ϕ phạm vi điều chỉnh Rn cho Để đảm bảo yêu cầu trên, ta cần biết mối quan hệ dộng học nhóm truyền động trục chính, tỷ số truyền nhóm truyền động, phối hợp chúng với Trong truyền động phân cấp, số vòng quay trục thường thực với thay đổi tỷ số truyền nhóm truyền động hai trục phối hợp chúng với Để xác định tỷ số truyền nhóm truyền động hộp tốc độ, người ta dùng hai phương pháp: phương pháp giải tích phương pháp độ thị Ở ta dùng phương pháp đồ thị Để xác định tỷ số truyền phương pháp đồ thị giải, người ta dùng hai loại sơ đồ gọi lưới kết cấu lưới đồ thị vòng quay Lưới kết cấu hộp tốc đơ: sơ đồ biểu diễn công thức kết cấu phương trình điều chỉnh Trên lưới kết cấu đường nằm ngang biểu diễn số trục hộp tốc độ, điểm đường nằm ngang biểu diễn số cấp tốc độ trục chính, đoạn thẳng nối điểm tương ứng trục biểu diển tỷ số truyền trục Để biểu diễn chuổi n theo cấp số nhân ta vẽ lưới kết cấu theo toạ độ logarit đối xứng Đồ thi lưới vòng quay: chuyển từ lưới kết cấu biểu diễn đối xứng sang biểu diễn tỷ số truyền thật Ta quy ước điểm SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung trục nằm ngang số vòng quay cụ thể Các đường thẳng (các tia) nối điểm tương ứng trục biểu diễn trị số tỷ số truyền cặp bánh ( hay cặp truyền động khác) , tia nghiêng trái biểu thị i< 1, tia nghiêng phải biểu thị 1> 1, tia thẳng đứng biểu thị i= a) Phương án không gian (PAKG) Để đảm bảo việc thay đổi số vòng quay, hộp tốc độ máy cơng cụ hộp tốc độ vô cấp hộp tốc độ phân cấp Dựa vào chuổi số vòng quay phạm vi sử dụng , ta thiết kế hộp tốc độ phân cấp dùng bánh di trượt o Tính số nhóm truyền tối thiểu x = 1,6log no nmin (n0: số vòng quay trục vào hộp) Chọn n0: chọn n0 gần với nmax chọn kích thước trục nhỏ bánh đầu vào hộp chịu M X bé, kích thước hộp nhỏ gọn đở giảm nhiều tốc độ động điện Chọn n0 = n15 = 750 (v/ph) 750 = 2,4 30 ⇒ x = 1,6 log Trong đó: x số nhóm truyền tối thiểu, chọn x = o Chọn phương án không gian hợp lý Với số cấp tốc độ Zv = 18, ta có PAKG sau: Zv = 18 = × × = × × = × × Một số tiêu chuẩn để so sánh: - Số trục - Số bánh chịu Mxmax trục - Chiều dài sơ nhỏ - Kết cấu trục đơn giản Dựa vào tiêu chuẩn ta có tiêu để so sánh: Tính tổng số bánh hộp theo công thức i Sz = 2.∑ pi Với pi số bánh di trượt nhóm Theo tính tốn, có SZmin p1 = p1 = = pi = e, với e số nêpe (e= 2,6, ) Do ta nên chọn pI = 2,3,4 Với PAKG Zv = 16 =3 × × , ta có: SZ = 2.(3 + + 2) = 16 Với PAKG Zv = 16 = × × , ta có: SZ = 2.(3 +2+ 3) = 16 Với PAKG Zv = 16 = × × , ta có: SZ = 2.(2 + + 3) = 16 Tính tổng số trục PAKG theo cơng thức: SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Str = (x + 1) Với x=3 ta có : Str= Tính chiều dài sơ hộp tốc độ theo công thức: L = ∑ b+ ∑ f b: chiều rộng bánh răng, b = (6 ÷ 10).m = (0,15 ÷ 0,3).A m: moduyl bánh A: khoảng cách trục f: khoảng hở để lắp miếng gạt Xác định theo trị số kinh nghiệm f = ÷ 12 mm, dùng để lắp miếng gạt, f = ÷ mm, dùng để bảo vệ, f = ÷ mm, dùng để dao xọc f = 10 ÷ 20 mm, Khoảng cách đến vách hộp ⇒ L = 17b + 16f Số lượng bánh chịu mômen xoắn Mxmax trục cuối Trục cuối trục chính, trục có chuyển quay thực số vòng quay từ n1 đến n18 nên tính sức bền dựa vào trị số nmin(n1) có Nxmax Do kích thước trục lớn Các bánh lắp trục có kích thước lớn, tránh bố trí nhiều chi tiết trục cuối (trục chính) Từ tiêu trên, ta lập bảng so sánh PAKG: Yếu tố so sánh Tổng số bánh SZ Tổng số trục Str Chiều dài sơ L Số bánh chịu 3× 3× 16 19b + 18f Phương án 3× 2× 16 19b + 18f 2× 3× 16 19b + 18f Mxmax trục Từ bảng so sánh ta chọn PAKG Zv = × × b) Phương án thứ tự (PATT) Mục đích PATT tìm phương án thay đổi ăn khớp bánh nhóm truyền thích hợp tìm quy luật phân bố tỷ số truyền nhóm truyền SVTH : ……………… - Líp:……… Trang Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Như ta biết với phương án bố trí khơng gian có, ta có nhiều phương thay đổi thứ tự khác Với số nhóm truyền x = 3, PAKG Zv = × × 2, ta có 3! = 1.2.3 = phương thay đổi thứ tư Với PATT thể lưới kết cấu, từ ta đánh giá để chọn lưới kết cấu thích hợp nhất.Để chọn lưới kết cấu thích hợp ta dựa vào phương pháp kiểm nghiệm giới hạn tỷ số truyền Ta biết phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền nhóm truyền động là: Ri = i max i p = = ϕ (p−1)xi i i Để xác định giới hạn cho phép, thực tế tỷ số truyền máy công cụ hộp tốc độ giới hạn sau: ≤i≤ Tức phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền nhóm truyền động là: Ri = i max = ⋅ =8 i 1 Như phạm vi điều chỉnh giới hạn là: Rgh = ϕ(p-1).xi = ϕXmax ≤ Trong xmax lượng mở cực đại hai tia Ta lập bảng vẽ lưới kết cấu để so sánh PATT: SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 10 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung * Xác định hành trình gạt hai khối bánh ly hợp M phụ thuộc vào kết cấu cụ thể bố trí hệ thống điều khiển Khối A có ba vị trí làm việc: TRÁI- GIỮA- PHẢI lần gạt 25mm, hành trình gạt LA = 50mm Khối B có ba vi trí làm việc : TRÁI- GIỮA- PHẢI lần gạt 25mm, hành trình gạt LB = 50mm Ly hợp M (khối C) có hai vị trí đóng mở ly hợp tương ứng với hai vị trí: TRÁI: đóng ly hợp thực đường truyền phản hồi PHẢI: mở ly hợp thực đường truyền trực tiếp lần gạt 25mm hành trình gạt LC = 25mm Số tay gạt Số đẩy kéo 3x2 =6 Chiều dài chốt khối A B 50mm Chiều dài chốt khối C 25mm * Vị trí ăn khớp khối bánh việc thực số cấp tốc độ chạy dao hộp chạy dao: Ta có: n1 = nđc.io i1 i4 i7.i8.i9 khối A trái khối B khối C trái n2 = nđc.io i1 i5 i7.i8.i9 khối A trái khối B phải khối C trái n3 = nđc.io i1 i6 i7.i8.i9 khối A trái khối B trái khối C trái n4 = nđc.io i2 i4 i7.i8.i9 khối A phải khối B khối C trái n5 = nđc.io i2 i5 i7.i8.i9 SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 72 Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung n6 = nđc.io n7 = nđc.io n8 = nđc.io n9 = nđc.io n10 = nđc.io n11 = nđc.io n12= nđc.io n13= nđc.io n14= nđc.io n15= nđc.io n16= nđc.io n17= nđc.io n18= nđc.io khối A phải i2 khối A phải i3 khối A i3 khối A i3 khối A i1 khối A trái i1 khối A trái i1 khối A trái i2 khối A phải i2 khối A phải i2 khối A phải i3 khối A i3 khối A i3 khối A SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 73 khối B phải i6 khối B trái i4 khối B i5 khối B phải i6 khối B trái i4 khối B i5 khối B phải i6 khối B trái i4 khối B i5 khối B phải i6 khối B trái i4 khối B i5 khối B phải i6 khối B trái khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Ta lập bảng sau: nsi KHỐI A KHỐI B KHỐI C Vị trí Đĩa I ĐĨA II Vị trí Đĩa I Đĩa II Vị trí Đĩa I ns1 T X O X O G O O X X T G K ns2 T X O X O P O X O X T G K ns3 T X O X O T X O X O T G K ns4 P O X O X G O O X X T G K ns5 P O X O X P O X O X T G K ns6 P O X O X T X O X O T G K ns7 G O O X X G O O X X T G K ns8 G O O X X P O X O X T G K ns9 G O O X X T X O X O T G K ns10 T X O X O G O O X X P K G ns11 T X O X O P O X O X P K G ns12 T X O X O T X O X O P K G ns13 P O X O X G O O X X P K G ns14 P O X O X P O X O X P K G ns15 P O X O X T X O X O P K G ns16 G O O X X G O O X X P K G ns17 G O O X X P O X O X P K G ns18 G O O X X T X O X O P K G Trong đó: SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 74 Đĩa II Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung T: vị trí khối bánh hay li hợp bên trái P : vị trí khối bánh hay li hợp bên phải G : vị trí khối bánh X : khơng có lỗ đĩa O : có lỗ đĩa Số tay gạt Số đẩy kéo ( chốt 1-2) Số hàng lỗ đĩa 3x2 = hàng Để giảm bớt số hàng lỗ đĩa, giảm bớt thời gian gia công , làm cho kết cấu đơn giản việc đóng mở ly hợp M ( khối C) ta không dùng lỗ đĩa mà tạo thành phần gờ có chiều cao hành trình gạt khối C g : có gờ đĩa I k : khơng có gờ đĩa I Hàng cho chốt 1, hàng cho chốt o Hình vẽ đĩa lỗ điều khiển hộp chạy dao SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 75 Đồ án mơn học VI 12 Thiết kế máy phay vạn cỡ trung HỆ THỐNG BƠI TRƠN, LÀM MÁT, HỆ THỐNG ĐIỆN Tính tốn thiết kế hệ thống bôi trơn Công dụng hệ thống bôi trơn giảm tổn hao ma sát truyền, tăng độ bền mòn bề mặt ma sát công tác đảm bảo làm việc nhiệt độ bình thường cho phép Thiết kế hệ thống bôi trơn bảo vệ lâu độ xát ban đầu máy tồn thời gian sử dụng máy Các cặp ma sát sau máy bôi trơn: + Sống trượt + Bộ truyền bánh + Ổ bi + Các khớp nối Hệ thống bôi trơn phải dẫn lượng dầu bôi trơn cần thiết tới bề mặt công tác phải có phận cung cấp dầu làm dầu, kiểm tra dầu Trong máy công cụ hệ thống bôi trơn tập trung, làm việc tự động dùng nhiều, cách bôi trơn kinh tế, chắn tiện lợi Phương pháp dẫn dầu phụ thuộc vào lượng dầu bơi trơn cần thiết phải dẫn Để dẫn lượng dầu bơi trơn ít, người ta có SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 76 Đồ án môn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung thể dùng mắt dầu nhỏ giọt Khi cần phải dẫn lượng dầu bôi trơn lớn tới bề mặt cơng tác, người ta thường dùng bơm có kết cấu đơn giản Nguyên lí làm việc: dầu bơm từ bơm pittong dẫn đến bề mặt cần bôi trơn Việc xát định xát lượng dầu bơi trơn cần thiết dẫn tới đối tượng bôi trơn nhiều trường hợp làm Lượng dầu bôi trơn q dư thừa gây tác hại dẫn tới tổn thất phụ, tăng nhiệt độ cơng tác đốt nóng tất phận máy Ngồi lượng dầu bơi trơn cần thiết để bơi trơn tốt thay đổi chu kỳ sử dụng mòn khe hở cặp ma sát tăng lên Do để điều chỉnh lượng dầu bôi trơn người ta thường đưa vào hệ thống bôi trơn phận phân lượng dầu Trong hệ thống bơi trơn tuần hồn dầu cặp ma sát lần lại đưa tới đối tượng bôi trơn nên dầu cần phải lọc phận lọc dầu Trong ngành chế tạo máy công cụ, phận lọc dầu màng mỏng, nỉ lưới lọc dùng phổ biến Để đảm bảo hệ thống bôi trơn làm việc tốt phải có hệ thống kiểm tra Thường người ta đặt mắt dầu để kiểm tra dầu thùng, cặp ma sát Xát định lưu lượng bơm dầu dựa sở cân nhiệt, xuất phát từ giả thiết: tất nhiệt lượng toả ma sát cặp ma sát nhiệt lượng thu vào chất lỏng bôi trơn Nhiệt lượng bề mặt ma sát toả tính toán với phương pháp gần Nhiệt lượng toả cặp ma sát tính theo cơng thức: W1 = 860.N.( - η ) [ kcal/h] [I/tr178] (1) Trong đó: N: cơng suất cặp ma sát η: hiệu suất tất cặp ma sát bôi trơn Nhiệt lượng thu vào chất lỏng bơi trơn tính theo cơng thức: W2 = 60.c.γ ∆t [kcal/h] [I/tr178] (2) Trong đó: Q: Lưu lượng chât lỏng bôi trơn cháy qua [l/p] c : nhiệt dung riêng dầu ( c ≈ 0,4 kcal/kgoC) γ : khối lượng riêng của dầu [kg/dm3] ( γ ≈ 0,9) ∆t: hiệu nhiệt độ dầu vào bề mặt ma sát [ oC] Cân hai phương trình (1), (2) ta cơng thức gần đúng: Q ≈ k.N.(1-η) [l/p] Trong đó: k: hệ số phụ thuộc vào hấp thu nhiệt dầu SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 77 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung N.(1 - η): công suất mát cấu bôi trơn a) Dầu bôi trơn o Nguyên tắc chung lựa chọn dầu bôi trơn là: Nếu tải trọng nhỏ, vận tốc tương đối bề mặt ma sát lớn nhiệt độ thấp phải dùng dầu có độ nhớt nhỏ Những chi tiết điển hình máy bôi trơn sau: + Ổ trục máy dùng hỗn hợp 90% dầu hoả 10% dầu ϕ hay dầu công nghiệp 12 + Bánh trụ dùng dầu công nghiệp 20, 45, 50 + Vít me dùng dầu cơng nghiệp 45, 50 hay dầu xi lanh nhẹ 11 Ngồi loại dầu khống chất ra, người ta thường dùng mỡ để bôi trơn Mỡ có hệ số ma sát lớn dầu nhiều Nó chịu tải trọng lớn mà khơng bị q nóng hay bị dính, giá thành rẻ bảo vệ chống bẩn dễ dầu Do người ta thường thay dầu mỡ đặc Các loại mỡ sau thường dùng để bôi trơn ổ bi máy công cụ: + Mỡ vạn có nhiệt độ chảy thấp: YH + Mỡ vạn có nhiệt độ chảy trung bình: YC2, YC3 + Mỡ vạn có nhiệt độ chảy cao: YT1, YTB ( mỡ chịu lạnh) b) Tính cho hộp tốc độ Lưu lượng dầu bôi trơn cần cho hộp tốc độ: Q ≈ k.N.(1-η) [l/p] Trong đó: k = N = 7,5 µ = 0,85 ⇒ Q = 2.7,5.( 1- 0,85) = 2,25 [l/p] Thể tích thùng chứa dầu: V = (5÷ 6).Q [l] V = 5.Q = 5.2,25 =11 l Vận tốc dòng chảy ống lấy: v = 1m/s c) Tính cho hộp chạy dao o Trong hộp chạy dao có hai chế độ bơi trơn: + Bôi trơn liên tục dùng hộp biến tốc + Bôi trơn không liên tục dùng bôi trơn sống trượt, vít me-đai ốc Lưu lượng dầu bơi trơn: Q ≈ k.N.(1-η) [l/p] Trong đó: k = SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 78 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung N = 1,7 KW η = 0,75 ⇒ Q = 2.1,7.( 1- 0,75) = 1,27 l/p Thể tích thùng chứa: V = 5.1,27 = 6,35 l chọn V = l 13 Tính toán hệ thống làm mát Để giảm nhiệt lượng sinh gia công, làm tăng tuổi thọ dao hay đồ gá, người ta dùng chất lỏng trơn nguội để tưới vào vùng cắt Tác dụng chất lỏng làm nguội tướivào vùng cắt là: + Giảm ma sát dao phôi, tức dao chi tiết gia cơng Do giảm nhiệt độ, đọ biến dạng độ mòn dao Ngồi ra, ma sát giảm làm giảm khả gây chấn động dụng cụ cắt + Giảm lực cắt, đồng thời nâng cao chất lượng bề mặt, vi cắt chất lỏng làm nguội chen vào hai bề mặt dao phoi + Lấy phần lớn nhiệt lượng gia công biến dạng công ma sát sản sinh nên chẵng ngăn cản biến dạng dao, mà giảm biến dạng chi tiết gia công + Trong nhiều trường hợp chất lỏng trơn nguội có tác dụng làm bề mặt gia công tải phôi Nếu phoi ứ lại chỗ làm giảm chất lượng bề mặt gia công, làm hỏng sống trượt Tóm lại, tác dụng chất lỏng làm nguội ( hệ thống làm nguội) đảm bảo nâng cao tuổi thọ máy, dụng cụ cắt, đồng thời nâng caođược suất máy , nâng cao chất lượng gia công bề mặt chi tiết o Lựa chọn chất làm nguội: Việc lựa chọn chất làm nguội phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công phương pháp gia cơng Các dung dich có ngồi tác dụng làm nguội chủ yếu có nhiệm vụ bơi trơn Do u cầu chất làm nguội trường hợp khác + Với vận tốc cắt nhỏ độ sâu cắt nhỏ khơng cần tác dụng làm nguội bơi trơn nhiều + Với vận tốc cắt nhỏ đọ sâu cắt lớn, tương đối cần thiết tác dụng làm nguội tác dụng bôi trơn + Với vận tốc cắt lớn độ sâu cắt nhỏ cần thiết tác dụng làm nguội cần tác dụng bôi trơn + Với vận tốc cắt lớn độ sâu cắt lớn hai tác nhân bôi trơn làm nguội cần thiết Tuỳ thuộc vào vật liệu gia công , tác dụng dung dịch làm nguội có yêu cầu khác Khi gia cơng vật liệu cứng dòn, cần dung dịch có tác dụng làm nguội bơi trơn SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 79 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung trung bình Khi gia cơng vật liệu cứng dẻo u cầu bôi trơn làm nguội cao Một dung dịch có tác dụng làm nguội tơt tỷ nhiệt khả dẫn nhiệt cao, ứng suất bề mặt nhỏ Tác dụng bôi trơn tốt độ nhớt chất lỏng thay đổi nhiệt độ thay đổi, có khả tạo thành màng bôi trơn, hấp phụ vững vào bề mặt bôi trơn Yêu cầu chủ yếu dung dịch làm nguội không làm han gỉ chi tiết máy, làm hư hỏng lớp sơn không gây mùi khó chịu * Các dung dịch làm nguội chủ yếu dùng cắt kim loại là: dung dịch xút, emulxi, dầu khống chất, nước xà phòng, nhựa thơng, dầu lửa, hỗn hợp dầu lửa với nhựa thông Emulxin loại dầu khống hỗn hợp với emulxơn, nước, xút vài acid Thành phần emulxin dùng làm nguội phay: Emulxôn: % NaHCO3: 0,02 % Nước: 93,98 Tính tốn hệ thống làm nguội Về bản, hệ thống làm nguội bao gồm thành phần chủ yếu hệ thống bôi trơn hay hệ thống dầu ép thông thường Ở ta đề cập đến vấn đề khác biệt cách xác định lưu lượng cần thiết bơm dung dịch Lưu lượng bơm li tâm dùng làm mát xác định giả thiết tồn cơng suất cắt chuyển thành nhiệt nhiệt lượng bị hấp thụ hồn tồn dung dịch làm nguội Ta có phương trình cân nhiệt γ.cΛt.Q = 102.6.N 427 [ kcal/ p] Coi dung dịch làm nguội dầu Emulxin có γ =1 kg/l ; c = 4,2 kcal/kg0C thì: Q= N [ l / p] Λt Trong : ∆t : hiệu nhiệt đọ để đảm bảo tuổi thọ dao ∆t = 15÷ 250C N : cơng suất cắt N Q = 14 [ l / p] Λt Nếu chất làm nguội dầu khoáng chất co γ = 0,88 kg/l ; c = kj/ kg0C thì: ⇒ N Q = 35 [ l / p] Λt 7,5 Q = 35 = 13[ l / p] 20 SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 80 Đồ án mơn học 14 Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Trang bị điện máy a) Giới thiệu trang bị điện máy Trên máy bố trí ba động khơng đồng roto lòng sóc Điện áp ∇ /Y=220/380 volt Động hộp tốc độ (W) có cơng suất N = KW tốc độ n= 1440v/p Động chạy dao (Z) có cơng suất Ncd = 1,7 KW tốc độ ncd= 1440v/p Động bơm dung dịch trơn nguội có cơng suất N b = 0,125 KW tốc độ n=2800v/p Mạch điều khiển có điện áp 127V, mạch đèn chiếu sáng 36V Bộ chỉnh lưu BC cung cấp dòng chiều để hảm động động hộp tốc độ b) Nguyên lí làm việc o Truyền động Chọn chiều quay trục núm xoay K đc tủ điện Đóng cơng tắc đầu vào CD, mạch điều khiển có điện, ấn nút 1M-1 2M-1, khởi động từ RT tác động, tiếp điểm thường mở RT mạch động lực đóng lại Động đóng vào lưới điện quay làm quay trục Đồng thời Rơle điện áp KH tác động, tiếp điểm thường mở KH (13-15) đóng lại Khi trục ấn nút 2M1-1 2M1-2, khởi động từ RT1 điện tiếp điểm thường mở RT1 mạch động lực mở ra, động bị cắt khỏi lưới điện, tiếp điểm thường đóng RT1(5-7) đóng lại, khởi động từ ZT tác động, tiếp điểm thường mở ZT(102-104) đóng lại cung cấp cho chỉnh lưu BC, đông thời tiếp điểm thường mở ZT(105-F13) ZT(106-F33) đóng lại đưa nguồn điện chiều vào hai pha động q trình hãm động xảy ra, hảm động Q trình sang số truyền động thực sau: Khi quay sang số xong, ấn nhắp nút 1M3-1, khởi động từ 1M31 tác động theo mạch (1-9-11-13-21-19-23-8-6-4-2) đồng thời Rơle trung gian PZ mạch động lực tác động tiếp điểm thường đóng PZ (21-13) PZ(13-15) mạch điều khiển mở không cho Rơle trung gian PZ tác động khởi động ZW làm việc Nhưng Rơle trung gian PZ điện, tiếp điểm thường đóng PZ(13-15) PZ(13-21) đóng lại Rơle PZ khởi động từ ZW lại tác động, động W cung cấp điện không liên tục tạo moment quay kiểu xung, đưa bánh vào ăn khớp Khi bánh vào ăn khớp đọng nhẹ tải, Rơle điện áp PH bắt đầu tác động Sự làm việc rơle điện áp PH rơle trung gian PZ tạo xung moment ngắn trước Cho nên ta nhắp 1M31 thấy dao quay chút chứng tỏ trình sang số xong SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 81 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung o Truyền động bàn máy ( chạy dao) Điều khiển tay: Đặt công tắc chuyển mạch 1M1-3 tủ điện vào vị trí “làm việc tay” Các tiếp điểm 1M3-3(27-49), 1M1-1(35-37) đóng lại tiếp điểm 1M1-4(37-41), 1M1-3(49-47) mở Ấn nút khởi động K3 cho trục quay, rơle điện áp PH tác động, tiếp điểm thường mở RN3(33-35) đóng lại chuyển bị cho chuyển động bàn máy làm việc Để di chuyển bàn máy với tốc độ ăn dao theo chiều dọc, đưa tay gạt phía trước bàn qua trái hay phải, tiếp điểm thường mở hảm cắt 1M1-3(37-47) 1M1-2(37-39) đóng lại, tiếp điểm thường đóng 1M1-4(51-53) 1M1-2(33-53) mở ra, khởi động từ K3 K3' mạch động lực đóng lại, động truyền động bàn chuyển động theo chiều trái hay phải với tốc độ chạy dao Để chạy dao nhanh ấn nút 1M-1 2M-1, khởi động từ RT tác động Các tiếp điểm thường mở khởi động từ RT(102-104) (105-107) (106-108) đóng lại Nam châm điện NC có điện, lực hút nam châm tác động vào li hợp ma sát hộp chay dao làm cho bàn chuyển động nhanh phía trái hay phải Để di chuyển bàn theo chiều ngang với tốc độ ăn dao, đưa tay gạt phía trái phía ngồi phía trong, tiếp điểm thường đóng hảm cắt 2M1-4(31-33), 2M1-2(29-31) mở, tiếp điểm thường mở hảm cắt 2M1-3(37-47) 2M11(37-39) đóng lại, khởi động từ K3 K3' tác động Động bàn quay theo chiều trái hay phải đưa bàn dịch chuyển phia hay phía ngồi với tốc độ ăn dao Khi làm việc với tốc độ ăn dao, ấn nút 3M-2 3M-1 khởi động từ RT tác động, tiếp điểm RT(102-104) (105-107) (106-108) đóng lại, nam châm điện NC có điện, lực hút nam châm tác động vào li hợp ma sát thực chuyển động chạy nhanh bàn máy theo chiều ngang Muốn điều khiển theo phương thẳng đứng ta thực tương tự o Điều khiển tự động bàn máy theo chiều dọc: Đặt cơng tắc CT vị trí “điều khiển tự động”, tiếp điểm CT2(27-49) CT3(19-27) mở ra, tiếp điểm CT1(35-37) đóng lại Quay vít điều chỉnh phía trước bà vị trí “làm việc tự động” Tiếp điểm thường đóng hảm cuối 4M1-2(49-51) mở ra, tiếp điểm thường mở 4M1-1(41-43) đóng lại khố mạch chuyển động theo chiều lên hay xuống Trên máy thực chu trình sau: - Từ hành trình chạy dao nhanh bàn phía phải sang hành trình ăn dao phải từ hành trình ăn dao phải chạy nhanh phía trái dừng lại bên trái SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 82 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung - Từ hành trình chạy dao nhanh phía trái sang hành trình ăn dao trái chạy nhanh phía phải dừng lại bên phải - Từ ăn dao trái sang chạy nhanh phải, từ nhanh phải sang ăn dao phải, từ ăn dao phải sang nhanh trái, từ nhanh trái sang ăn dao trái, lặp lại chu kỳ đầu Chu trình tự động sau: Giả sử chuyển động tay gạt khí phía trước bàn máy phía trái, tiếp điểm hảm cắt 1KA3(37-47) đóng, tiếp điểm 1KA4(51-53) mở, khởi động từ ZU tác động đưa bàn nhanh phái trái Khi chi tiết gần đến dao, tay gạt khí bàn tác động vào cam tám vấu hảm cắt 3KA1(43-45) đóng lại, tiếp điểm 3KA2(43-55) mở ra, khởi động từ ZU nhả cắt nhanh hành trình bàn Sau cắt gọt cử hành trình khí bàn tác đơng vào tay gạt phía trước bàn làm cho tiếp điểm hảm cắt 1KA1(37-39), 1KA4(51-53) đóng lại tiếp điểm 1KA2(53-33), 1KA3(37-47) mở ra, lúc khởi động từ ZZ làm việc theo mạch (1-9-11-17-27-29-31-33-35-37-41-43-45-47-ZZ-14-10-4-6-82) Sau cử hành trình khí tác động vào cam tám vấu làm cho tiếp điểm điểm căt 3KA1(43-45) đóng lại Khởi động từ ZF điện, khởi động từ ZZ, ZU tác động, bàn di chuyển nhanh phía phải, đến vị trí biên phải, muốn bàn dừng lại ta chuyển tay gạt phía trước bàn phía Nếu khơng chuyển tay gạt cho bàn dừng lại cử hành trình khí bàn tác đơng vào cam tám vấu làm cho tiếp điểm cua hảm cắt 3KA1(43-45) đóng lại, tiếp điểm 3KA2(43-55) mở ra, khởi động từ ZU dừng lại, bàn chuyển nhanh qua tốc độ ăn dao Sau cử hành trình ấn vào tay gạt phía trước bàn làm cho tiếp điểm 1KA1(37-39), 1KA4(51-53) mở ra, tiếp điểm 1KA3(37-47), 1KA2(3353) đóng lại, khởi động từ ZZ làm việc theo mạch (1-9-11-1719-27-29-31-33-35-37-41-43-57-39-ZZ-12-10-8-6-4-2) Tiếp theo cử hành trình gắn bàn máy tác động vào cam tám vấu làm cho tiếp điểm hảm cắt 3KA1(43-45) mở, 3KA2(43-55) khở động từ ZZ nhả ra, khởi động từ ZF, ZU tác động vào cam tám vấu làm cho tiếp điểm hảm cắt, 3KA1(43-45) đóng, tiếp điểm 3KA2(4355) đóng lại khởi động từ ZU ngừng làm việc, bàn chuyển qua chế độ ăn dao lặp lại chu kì đầu o Truyền động bàn quay: Cơng tắc chuyển mạch ZY đặt vị trí quay bàn, tiếp điểm ZY2(19-27), ZY6(35-37), ZY7(27-49), mở tiếp điểm ZY1(3741), ZY3(47-49), ZY5(17-27) đóng lại, khởi động từ ZF tác động động bàn làm việc làm cho bàn quay, ngừng quay bàn bật công tắc ZY sang vị trí khác o Liên động bảo vệ: - Bảo vệ tải động rơle nhiệt PTW, PTO, PTZ SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 83 Đồ án môn học 6Z Thiết kế máy phay vạn cỡ trung Bảo vệ ngắn mạch cầu chì 1Z, 2Z, 3Z, 4Z, 5Z, - Liên động chu trình tự động tay nhờ hảm cắt 4KA1 - Truyền động bàn thực trục chưa làm việc nhờ rơle điện áp PH(33-35) KẾT LUẬN Sau thời gian tương đối dài tận tình hướng dẫn thầy: , thầy môn, với nỗ lực cố gắng thân, đồ án em đến hồn thành Trong q trình thiết kế cố gắng, nhiên kinh nghiệm thiết kế thực tế nhiều hạn chế thiết kế chắn tránh thiếu sót Em mong nhận bảo tận tình thầy giáo bạn đồng nghiệp để đồ an em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 84 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế máy cắt kim loại : Tác giả: Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc - Phạm Thế Trường Tác giả: Phạm Đắp - Nguyễn Hoa Đăng Tính tốn thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tác giả: Trịnh Chất - Lê Văn Uyển SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 85 Đồ án mơn học Thiết kế máy phay vạn cỡ trung MỤC LỤC LỜI NI ĐẦU SVTH : ……………… - Líp:……… Trang 86