Tài liệu Đồ án môn học - Thiết kế máy công cụ ppt

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 1 2.2.4 vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng. 2.2.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Xác định n 0 . n 0min = max max i n = 3 2 475 =59,375(v/ph) Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 2 n 0max = min min i n = () 3 4/1 5,9 =608(v/ph) chọn n 0 =n 17 =750(v/ph) tỉ số truyền các nhóm ta có. với nhóm 1: chọn i 1 =1/ϕ 3 vì i 1 : i 2 : i 3 =1:ϕ 3 :ϕ 6 ta có : i 2 =1 i 3 =ϕ 3 với nhóm 2: chọn i 4 =1/ϕ 3 vì i 4 : i 5 : i 6 =1:ϕ:ϕ 2 ta có: i 5 =1/ϕ 2 i 6 =1/ϕ với nhóm 3: chọn i 7 =1/ϕ 6 vì i 1 : i 7 : i 8 =1:ϕ 9 ta có : i 8 =ϕ 3 vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền do đó ta dùng cơ cấu phản hồi cho nên đồ thị vòng quay có biến hình. từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 3 2.2.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm . Nhóm 1: i 1 =1/ϕ 3 =1/2 →f 1 +g 1 =3. i 2 =1/1 →f 2 +g 2 =2 i 3 =ϕ 3 =2/1 →f 3 +g 3 =3 Bội số chung nhỏ nhất của các f+g là K=6. với Z min =17để tính E min ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất E min = () kf gfZ .1 )11min + = 6.1 3.17 =8,5 từ đó ta có E=9 ∑ Z =E.K=9.6=54. Z 1 = ∑ + Z gf f . 11 1 = 3 1 .54=18 ⇒ i 1 =18/36 Z ’ 1 = ∑ + Z gf g . 11 1 = 3 2 .54=36 Z 2 = ∑ + Z gf f . 22 2 = 2 1 .54=27 ⇒ i 2 =27/27 Z ’ 2 = ∑ + Z gf g . 22 2 = 2 1 .54=27 Z 3 = ∑ + Z gf f . 33 3 = 3 2 .54=36 ⇒ i 3 =36/18 Z ’ 3 = ∑ + Z gf g . 33 3 = 3 1 .54=18 nhóm 2 i 4 =1/ϕ 3 ta có f 4 +g 4 =28 i 5 =1/ϕ 2 ta có f 5 +g 5 =56 i 6 =1/ϕ ta có f 6 +g 6 =7 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Z min =17để tính E min ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất E min = () kf gfZ .4 )44min + = 56.9 28.17 =0,94 từ đó ta có E=1 ∑ Z =E.K=1.56=56. Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 4 Z 4 = ∑ + Z gf f . 44 4 = 28 9 .56=18 ⇒ i 4 =18/38 Z ’ 4 = ∑ + Z gf g . 44 4 = 28 19 .56=38 Z 5 = ∑ + Z gf f . 55 5 = 56 21 .56=21 ⇒ i 5 =21/35 Z ’ 5 = ∑ + Z gf g . 55 5 = 56 35 .56=35 Z 6 = ∑ + Z gf f . 66 6 = 7 3 .56=24 ⇒ i 6 =24/32 Z ’ 6 = ∑ + Z gf g . 66 6 = 4 7 .56=32 nhóm 3 Do đây là cặp bánh răng trong cơ cấu phản hồi nên nó phải đảm bảo khoảng cách trục A đã được xác định trước A= [] mm ZZ 28. 2 1 ' 44 =+ Vậy ta có . () ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ==+ = mAm ZZ Z Z 562 4 1 ' 77 ' 7 7 45/1145,11 4 56 7 ' 77 7 ' 7 ' 77 =→==⇒ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = =+ i ZZ ZZ ZZ 2.2.7 Tính sai số vòng quay. Theo máy chuẩn ta lấy i 0 =26/54 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay n Phương trình xích n=n c/xác n tt Δn% n 1 1440.24/64.i 1. i 4. i 7 .i 8 9,5 9,49 0,14 n 2 1440.24/64.i 1. i 5. i 7 .i 8 11,97 12,02 0,39 n 3 1440.24/64.i 1. i 6. i 7 .i 8 15,08 15,02 0,40 n 4 1440.24/64.i 2. i 4. i 7 .i 8 19 18,97 0,14 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 5 n 5 1440.24/64.i 2. i 5. i 7 .i 8 23,94 24,03 0,39 n 6 1440.24/64.i 1. i 6. i 7 .i 8 30,17 30,04 0,43 n 7 1440.24/64.i 3. i 4. i 7 .i 8 38,01 37,95 0,17 n 8 1440.24/64.i 3. i 5. i 7 .i 8 47,90 48,06 0,34 n 9 1440.24/64.i 3. i 6. i 7 .i 8 60,35 60,08 0,45 n 10 1440.24/64.i 1. i 4. 76,04 75,57 0,61 n 11 1440.24/64.i 1. i 5. 95,81 95,73 0,09 n 12 1440.24/64.i 1. i 6. 120,73 119,66 0,89 n 13 1440.24/64.i 2. i 4. 152,11 151,15 0,63 n 14 1440.24/64.i 2. i 5. 191,66 191,45 0,11 n 15 1440.24/64.i 2. i 6. 241,50 239,32 0,90 n 16 1440.24/64.i 3. i 4. 304,29 302,30 0,66 n 17 1440.24/64.i 3. i 5. 383,40 382,91 0,13 n 18 1440.24/64.i 3. i 6. 483,08 478,64 0,92 Ta có đồ thị sai số vòng quay. 2.3 Thiết kế các truyền dẫn còn lại. đường truyền chạy dao dọc :Dựa vào máy tương tự ta có các cặp bánh răng ăn khớp như sau: các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 53/37 IX-X là 18/16 X-XI là 18/18 n1 Δ n n2 n3 n4 n18 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 6 Đường chạy dao ngang các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 33/37 IX-Vít ngang là 37/33 Đường chạy dao thẳng đứng ta chọn cặp bánh răng ăn khớp như chạy dao ngang các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 33/37 sau đó đến cặp bánh răng 33/37 và cặp bánh răng côn 18/16. Xích chạy dao nhanh. Theo yêu cầu của đề bài S nhanh =2500 mặt khác máy chuẩn S nhanh =2300 do đó để kế thừa các cặp ăn khớp khác của máy chuẩn ta chỉ cần thay đổi cặp bánh răng từ trục V → trục VI khi đó ta có 25006. 18 18 . 16 18 . 37 33 . 33 18 . 35 28 44 44 26 .1440 ' = z z z x x v .39 2500.16.37.33.35.44 6.18.33.18.28.44.26.1440 ' == Z x Z u ZZ x VIV xx '' . == − .ϕ=39.1,26=49 Khi đó ta có S nhanh = 49 44 44 26 .1440 25226. 18 18 . 16 18 . 37 33 . 33 18 . 35 28 . 39 49 . = Δζ%= 100. 2500 25002522 − = − S SS nhanhyc nhanhycnhanhtt .%=0,88%<2,6% vậy đạt yêu cầu Chương 3: Tính toán sức bền và chi tiết máy . 3.1 Tính toán công suất chạy dao. Tính lực cắt Ta thấy rằng khi phay nghịch thì lực cắt sẽ lớn nhất do đó ta chỉ cần tính lực cắt trong trường hợp phay nghịch Theo bảng ta có Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 7 () () N D t ZBC K y Z o S P 41505 90 12 .31,0.8.100.682 82,0 72,0 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = với P Z =(0,5 ÷ 0,6)P 0 =(0,5 ÷ 0,6).41505=(20753 ÷ 24903) N lấy P Z =24903 N P S =(1 ÷ 1,2)P 0 = (1 ÷ 1,2)41505=(41505÷ 49806) N P 0 =±P 0 =±0,245105=±8301 N P x =0,3.P 0 .tg(β)=0,3 41505 tg(30)=7189 N Tính lực chạy dao Q () GK PP f P yzx +++= ' . Q = 1,17189+0,15(24903+49806+2000)=19414 N N C = KW V P z 6,5 81,9.102.60 5,13.24903 81,9.102.60 . == N đc = KW N C 47,7 75,0 6,5 == η Công suất động cơ hộp chạy dao. N đcs =K.N đc =0,15.7,47=1,12 KW Bảng tính toán động lực học. n trục n min n tính N trục M x tính d sb d chọn I 851 851 1,08 123 17 20 II 319 319 1,03 314 22 25 III 160 226 0,99 427 25 25 IV 76 120 0,95 771 30 30 V 10 20 0,91 4432 54 55 Với N tính =n min . 4 min max n n ; N Trục =N đc . η i Với η i :là hiệu suất từ động cơ tới trục thứ i M x tính =7162.10 4 n N [Nm]. 3.2 tính bánh răng . Tính mô đun Trong hộp chạy dao ta chỉ dùng một loại mô đun do đó ta chỉ cần tính mô đun trong một cặp bánh răng còn các bánh răng khác có mô đun tương tự .Giả sử ta tính mô đun cho cặp bánh răng 24/26. Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 8 [] n m NK yZ u n min 3 . . 1950 .10 σϕ = N: công suất trên trục N =1,08 KN n min số vòng quay nhỏ nhất trên trục n min =851 y: hệ số dạng răng chọn y=0,25 ϕ=6÷10 z 1 =24. σ n = 35000 N/cm 2 K hệ số tải trọng K=K đ .K tt .K N K đ : hệ số tải trọng động K đ =1,3 K tt : Hệ số tập trung tải trọng lấy K tt =2 K N : chu kỳ tải trọng K N =1 45,1 851 08,61,2 . 35000.25,0.10.24 1950 .10 3 == m n theo sức bền tiếp xúc. [] 3 0 2 . . . 1 . 6800 100 n NK i i Z tx tx m ϕ σ ± ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = i: tỉ số truyền i=0,375. ϕ 0 =0,7÷1,6 lấy ϕ 0 =1. [] 2 /260203 cmN tx ÷= σ chọn [ ] 2 /250 cmN tx = σ 3 2 16,2. 851.1.375,0 08,1.6,2.375,1 . 2000 6800 100 100 = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = m tx từ m u và m tx ta chọn m=2,5. Các thông số chủ yếu đường kính vòng chia d c =m.z=2,5.24=60mm đường kính vòng cơ sở d 0 = d c .cos(20)=56mm đường kính vòng đỉnh D e =d c +2m = 65 mm đường kính vòng chân d c =60mm b:chiều rộng bánh răng b=ϕ.m=2,5.10=25mm khoảng cách trục A=1/2.m(Z 1 +Z 2 )=1/2.2,5(24+65)=110 mm Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 9 3.1.3 Tính trục trung gian Giả sử trên trục 2 : như ta đã tính ở phần trước ta có trên trục 2 N = 1,03 (KW) Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút) Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm) Đường kính sơ bộ trục 2: d 2 = 25 (mm) Ta tính trục 2 như sau: Đường kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm) Đường kính trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm) Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việc Lực tác dụng lên bánh răng Với bánh răng z = 64 ; m = 2,5 Đường kính vòng lăn d 1 = z.m = 64.2,5 = 160 (mm) Ta có F t2 = 2M/d 1 = 2. 314000/160 = 3925 (N) Lực hướng tâm F r2 = F t tgα = F t tg 20 0 = 3925 tg20 0 = 1429(N) Với bánh răng z = 18 ; m = 2,5 Đường kính vòng lăn d 1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm) Ta có F t2 = 2M/d 1 = 2. 314000/90 = 13956 (N) Lực hướng tâm F r2 = F t tgα = F t tg 20 0 = 5080(N) Sơ đồ ăn khớp Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 10 Tính phản lực ở ổ và vẽ biểu đồ mômen uốn , xoắn Phản lực ở ổ sinh ra bởi F r1 , F r2 Giả sử phản lực đó là R A , R B va có chiều như hình vẽ. Xét trong mặt phẳng yoz Các lực tác dụng lên trục F r1 , F r2 , R AY , R BY Với F r1Y = F r1 cos 30 0 = 4399(N) Ta có phương trình cân bằng F r1 - (R AY + R BY + F r2 ) = 0 (1) F r1 . l 1 - R BY .l 2 - F r2 . l 3 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : R AY = 2400(N) R BY = 570(N) Xét trong mặt phẳng xoz .Các phản lực là R AX , R BX l1 l2 l3 Ft2 Fr2 Ft2Fr2 0 Y Z X l2 l3 0 X Y Fr2 l1 Z Ft2 Ft2 Fr2 RbyRay [...]... trên đĩa là 6 Nhưng để kết cấu nhỏ gọn bố trí 17 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Vì hành tình càng gạt của A,B,C không cần khuyếch đại nên ta có bố trí ngay trên trục thanh răng Tài liệu tham khảo 1.tính toán thiết kế máy cắt kim loại : Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc –Phạm Thế Trường-Nguyễn Tiến Lưỡng 2 .Máy công cụ( 2 tập) Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3.Tính toán thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tác... Uyển 18 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Mục lục Lời nói đầu Chương I Nghiên cứu máy đã có 1.1 tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2 phân tích máy tham khảo Chương II Thiết kế máy mới 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại Chương III Tính toán sức bền và chi tiết máy 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng... Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm 11 R ay Rax R by Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Fr1 Ft 1 Rbx Fr2 Ft 2 M uy 64350 N m m 384000 N m m M ux 203200 N m m M x 31 4000 N m m Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=64 Mx2=Ft2.d2/2=314000 N.mm Từ đó ta có biểu đồ mô men 12 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Xét tại tiết diện I - I 2 2 M u = M ux + M uY Mômen uốn tại I - I: Với Mux = RAX l1 = 1270 160 = 203200(Nmm) Muy =.. .Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Y Rbx Rax Fr2 Ft2 0 Fr2 Z X Ft2 l1 l2 l3 Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N) Ta có phương trình Fr1X - RAX - RBX = 0 (1) Fr1X l1 - RBX.l2 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : RAX = 1270(N) RBX = 1270(N) Tính chính xác trục : Ta dễ thấy rằng có 2 tiết diện cần phải kiểm tra đó là tiét diện lắp bánh răng z = 18 và tiết diện chỗ lắp ổ B Vẽ biểu đồ. .. 16 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n 17 G n 18 G 0 0 0 0 + + + + P T + 0 0 + + 0 0 + P + 0 + 0 P + 0 + 0 4.3 Tính toán các hành trình gạt Càng gạt A có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 4.25 + 42,5 = 110 (mm) Càng gạt B có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 110 (mm) Mỗi lần gạt 55mm B 2B + 2f B 2B + 2f Càng gạt C có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải... II-II 340 + 1,8).314000] 2 400 =60,88 mm 340 1,5 (1,8.4305) 2 + [( d2 = 3 Chương 4 Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển Ta chọn loại vòng gạt 4.2 Lập bảng tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt ta có: Số lượng tốc độ z = 18 Phương án không gian 3×3×2 Phương án thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: C B M1 III i4 i2 i5 II i1 14 Đồ án môn học thiết. .. tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng 3.1.3 tính trục trung gian Chương IV Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng các vị bánh răng tương ứng với các vị trí tay gạt 4.3 Tính toán các hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ 19 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 20 ... C2=0,3 13 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ σ −1 :ứng suất mỏi σ −1 =(0,4 ÷ 0,5) σ 0 Với vật liệu làm trục là thép C45 ứng suất chảy σ C =400 N/mm giới hạn bền σ 0 =800 MPa σ −1 =0,45.800=340 MPa hệ số kể đến ảnh hưởng của tập trung ứng suất uốn và xoắn K σ ,K τ K σ =K τ =1,7 ÷ 2chọn K σ ,K τ =1,8 Từ đó tính được đường kính chính xác của trục tại chỗ lắp bánh răng Z=18 và chỗ lắp ổ Tại tiết diện I-I (1,8.434449)... đồ mô men uốn trong mặt phẳng xoz Mô men uốn tại chỗ lắp bánh răng Z=18 Mu1x=Ray.l1=1270.160=203200 N.mm Mô men uốn tại ổ B: Mu2x=0 Xét trong mặt phẳng yoz Mô men uốn tại chổ lắp bánh răng Z=18 Mu1y=Ray.l1=2400.160=384000 N.mm Mô men uốn tại ổ B: Mu2y=Fr2.(l3-l2)=1429.45=64305 N.mm Biểu đồ mô men xoắn : Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=18 Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm 11 R ay Rax R by Đồ án môn học thiết. .. ) n15 = nđc i0 i5 ( A : trái ) i6( B : giữa) i 7 i 8 ( C : trái ) 15 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n16 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i4( B : giữa) i 7 i 8 ( C : trái ) n17 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i5( B : giữa) i 7 i 8 ( C : trái ) n18 = nđc i0 i6 ( A : trái ) i6( B : giữa) i 7 i 8 ( C : trái ) Vậy ta có vị trí bánh răng tương ứng với vị trí tay gạt n1 T n2 T n3 T n4 P n5 P n6 P n7 G . 18 Phương án không gian 3 × 3 × 2 Phương án thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: C B M 1 III i 4 i 5 i 2 II i 1 Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 15 i. Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3.Tính toán thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí. Tác giả Trịnh Chất –Lê Văn Uyển. Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 19 Mục lục