Tài liệu Đồ án môn học thiết kế máy ppt

Đồ án môn học Thiết kế máy Đ ồ án môn học thiết kế máy 1 CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ . 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ . Tính Năng Kỹ thuật. P82 P81 P79 P83 Công suất động cơ(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Phạm vi điều chỉnh tốc độ N min - n max 30÷1500 65÷1800 110÷1230 30÷1500 Số cấp tốc độ z n 18 16 8 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao s min ÷ s max 23,5÷118 0 35÷980 25÷285 23,5÷118 0 Số lượng chạy dao z s 18 16 8 18 Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là: Phạm vi điều chỉnh tốc độ : 30÷1500 Số cấp tốc độ Z n =18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: 23,5÷1195, S nhanh = 2300 mm / phút Số lượng chạy dao:Z s =18 ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy tương tự. 1.2 phân tích phương án máy tham khảo (6H82) 1.2.1 Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy a) Chuyển động chính : n MT . 54 26 . ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ 71 19 38 82 . 37 28 26 39 47 18 . 33 22 39 16 36 19 ⇒ n trục chính trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30÷1500)v/ph. b) Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng . Xích chạy dao dọc . n MT2 ⇒ t P n MT2 . . 64 24 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⇒ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ V t. 18 18 16 18 37 33 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P Đ ồ án môn học thiết kế máy 2 Xích chạy dao ngang n MT2 ⇒ t P n MT2 . . 64 24 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⇒ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ V t . 33 33 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P Xích chạy dao đứng. n MT2 ⇒ t P n MT2 . . 64 24 . 44 26 . 34 24 37 21 40 18 . 36 18 27 27 18 36 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⇒ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ V t . 2 1 33 22 33 18 . 35 28 . 40 40 40 18 . 45 13 40 40 t P trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đường truyền chạy chậm (cơ cấu phản hồi ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ 40 40 40 18 . 45 13 ) khi gạt M1 sang phải ta có đường truyền chạy dao trung bình (đường truyền trực tiếp 40 40 ) đóng ly hợp M2 sang trái ,truyền tới bánh răng 35 28 , 33 18 tới các trục vít me dọc ,ngang đứng thực hiện chạy dao S d , S ng , S đ . chuyển động chạy dao nhanh. Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao )đi tắt từ động cơ N MT2 . 33 18 35 28 43 57 57 44 44 26 đóng ly hợp M2 sang phải ,truyền tới bánh răng 35 28 , 33 18 tới các vít me dọc ,ngang ,đứng. 1.2.2 Phương án không gian ,phương án thứ tự của hộp tốc độ. Phương án không gian Z=3.3.2=18 Phương án thứ tự Z=3. 3. 2 [] 1 [] 3 [] 9 đồ thị luới kết cấu của hộp tốc độ I II III IV 3(1) 3(3) 2(9) ϕ xmax= ϕ 9 =8 Đ ồ án môn học thiết kế máy 3 1.2.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. ta có n 0 = n đc .i 0 =1440. 54 26 = 693,33 để dễ vẽ người ta lấy n 0 = n 15 =750 v / ph với nhóm 1: i 1 =1/ ϕ 4 i 2 =1/ ϕ 3 i 3 =1/ ϕ 2 nhóm 2 i 4 =1/ϕ 4 i 5 =1/ϕ i 6 =ϕ 2 nhóm 3 i 7 =1/ϕ 6 i 8 = ϕ 3 từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. 1.2.4 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét Với phương án này thì lượng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn ,bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất 1.2.5 Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp chạy dao Phương án không gian: Z=3.3.2=18 Phương án thứ tự Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy dao thay đổi với Z=3.3.2 được tách làm 2 Với Z 1 = 3. 3 n ®c =1440 v/ph I II III IV 3(1) 3(3) 2(9) 1 6 : 3 9 2 2 : 3 3 1 8 : 4 7 2 8 : 3 7 3 9 : 2 6 8 2 : 3 8 1 9 : 7 1 2 6 :54 1 9 : 3 6 Đ ồ án môn học thiết kế máy 4 [] 3 [] 1 còn Z 2 = 2 [] 9 gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường chạy dao nhanh: Đồ thị lưới kết cấu: Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phương án này 1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao . với đường chạy dao thấp và trung bình. n 0 = n đc . i 1. i 2 = 1420. 44 26 64 24 . = 314.65 Chọn n 0 Nhóm 1: i 1 = 1/ϕ 3 i 2 = 1 i 3 = ϕ 3 Nhóm 2: i 4 = 1/ϕ 4 i 5 = 1/ϕ 3 i 6 = 1/ϕ 2 Nhóm 3: i 7 = 1/ϕ 6 i 8 = ϕ 3 Với đường chạy dao nhanh. n 0 = n đc .i 1 = 1420. 44 26 = 839 i 7 i 8 i 1 i 3 i 4 i 5 i 2 i 6 II III IV 3(3) 3(1)2(9) Đ ồ án môn học thiết kế máy 5 Ta có đồ thị vòng quay. 1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án hình rẽ quạt 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 nên việc dùng phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng nhiều đến kích thước của hộp. S 1 S 3 S 5 S 7 S 9 S 11 S 13 S 15 S 17 S nhanh S 2 S 4 S 6 S 8 S 10 S 12 S 14 S 16 S 18 i 11 i 10 i 9 i 13 i 14 i 12 i 16 i 7 i 8 i 1 i 01 i 3 i 4 i 5 i 2 i 6 i 02 i 15 n ®c = 1420 v/p 3.95 6.25 10 15.78 24.99 41.33 65.26 103.33 65.32 375.93 1312.84 vßng / 5 7.89 12.5 19.99 32.63 51.66 82.66 130.52 208.65 1654.1 / phót I II III IV V VI VII VIII IX X Đ ồ án môn học thiết kế máy 6 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 2.1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ 2.1.1. Tính toán thông số thứ tư và lập chuỗi số vòng quay: Với ba thông số cho trước: Z = 18 , ϕ = 1.26 Và n min = 30 vòng / phút Ta có : n 1 = n min = 30 vòng / phút n 2 = ϕ . n 1 = 1,26 . 30 = 37,8 vòng / phút n 3 = ϕ . n 2 = ϕ 2 . n 1 n z = ϕ . n z-1 = n 1 . ϕ z-1 ( 1 ) Từ công thức (1) ta xác định được chuỗi số vòng quay trục chính n 1 = n min = 30 vòng / phút n 2 = n 1 . ϕ = 37,8 n 3 = n 2 . ϕ = 47,63 n 4 = n 3 . ϕ = 60,01 n 5 = n 4 . ϕ = 75,61 n 6 = n 5 . ϕ = 95,27 n 7 = n 6 . ϕ = 120,05 n 8 = n 7 . ϕ = 151,26 n 9 = n 8 . ϕ = 190,58 n 10 = n 9 . ϕ = 240,14 vòng / phút n 11 = n 10 . ϕ = 302,57 n 12 = n 11 . ϕ = 381,24 n 13 = n 12 . ϕ = 480,36 n 14 = n 13 . ϕ = 605,25 n 15 = n 14 . ϕ = 762,62 n 16 = n 15 . ϕ = 960,90 n 17 = n 16 . ϕ = 1210,74 n 18 = n 17 . ϕ =1525,53 Vậy n max = n 18 = 1525.,53 2.1.2. Phương án không gian, lập bảng so sánh phương án KG, vẽ sơ đồ động a. Phương án không gian có thể bố trí Z=18 = 9 . 2 (1) Z=18 = 6. 3 (2) Z=18 = 3. 3. 2 (3) Z=18 = 2. 3. 3 (4) Z=18 = 3. 2. 3 (5) Để chọn được PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu: Số nhóm truyền tối thiểu(i) được xác định từ U min gh =1/4 i = n min /n đc Ö dc n n min = i 4 1 Ö i min = lg min n n dc /lg4 = lg 30 1440 /lg4 =2,79 Đ ồ án môn học thiết kế máy 7 Ö Số nhóm truyền tối thiểulà i ≥ 3 Do i ≥ 3 cho nên hai phương án (1) và (2) bị loại. Vậy ta chỉ cần so sánh các phương án KG còn lại. Lập bảng so sánh phương án KG Phương án Yếu tố so sánh 3. 3. 2 2.3.3 3.2.3 + Tổng số bánh răng S br =2(P 1 +P 2 + +P i ) 2(3+3+2) =16 2(2+3+3) =16 2(3+2+3) =16 + Tổng số trục(không kể trục chính) S = i+1 4 4 4 +Số bánh răng chịu M xmax 2 3 3 +Chiều dài L 17b +16f 17b +16f 17b +16f + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kế tiếp với trục chính vì trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ n min ÷ n max nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số n min ta có M xmax . Do đó kích thước trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích thước lớn. Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối có số bánh răng chịu M xmax lớn hơn cho nên ta chọn phương án (1) đó là phương án 3x3x2. 2.1.3. Chọn phương án thứ tự ứng v ới PAKG 3x3x2 . Theo công thức chung ta có số phương án thứ tự được xác đinhlà K! Với K là số nhóm truyền, K=i = 3 => ta có 3! = 6 PATT. Bảng lưới kết cấu nhóm như sau: 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 I II III II I III III II I [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] 1 1 3 3 9 3 3 1 1 9 6 6 2 2 1 6 6 1 1 32 2 6 6 11 1 6 6 3 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 I III II II III I III II I [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] Đ ồ án môn học thiết kế máy 8 Ta có bảng so sánh các PATT như sau : PAKG 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 PATT I II III II I III III II I Lượng mở (X) [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] ϕ x max ϕ 9 = 8 ϕ 9 = 8 ϕ 2*6 = 16 Kết quả Đạt Đạt Không đạt PATT I III II II III I III I II Lượng mở (X) [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] ϕ x max ϕ 2*6 = 16 ϕ 2*6 = 16 ϕ 2*6 = 16 Kết quả Không đạt Không đạt Không đạt Theo điều kiện ϕ (P-1)Xmax ≤ 8 có 2 PATT đạt, kết hợp với lưới kết cấu ta chọn PATT là PATT đầu tiên : [1] [3] [9] Vì với PATT này thì lưới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ nhất. 2.1.4. Qua bảng so sánh lưới kết cấu nhóm ta chọn 4 phương án điển hình để vẽ lưới kết cấu đặc trưng. Rõ ràng ta thấy PATT 1 có lưới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ nhất ϕ xmax= ϕ 9 =8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 2 2(3) IV III 3(1) 3(6) II I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 1 II IV 2(9) III 3(3) 3(1) I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 3 2(9) IV III 3(3) 3(1) II I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PATT 4 II IV 2(1) III 3(6) 3(2) I ϕ xmax= ϕ 9 =8 Đ ồ án môn học thiết kế máy 9 2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Lưới kết cấu chỉ thể hiện được tính định tính để xác định được hộp tốc độ có phân bố theo hình rẽ quạt chặt chẽ hay không ? Còn đồ thị vòng quay cho ta tính được cụ thể tỷ số truyền , số vòng quay và số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ. Động cơ đã chọn theo máy chuẩn có P = 7 (KW) và n đc = 1440 v / ph Ta chọn số vòng quay trên trục I qua bộ truyền bánh răng theo máy chuẩn có tỷ số truyền i o = 26 / 54 là n 0 . Với i o = 26 / 54 => ta có n o = n đc * i o = 1440 * 26 / 54 = 693.33 v / ph Để dễ vẽ ta chọn trong chuỗi vòng quay và lấy n o = n 15 = 762,62 v / ph Tính tỷ số truyền các nhóm với nhóm 1: chọn i 1 =1/ϕ 4 vì i 1 : i 2 : i 3 =1:ϕ:ϕ 2 ta có : i 2 =1/ϕ 3 i 3 =1/ϕ 2 với nhóm 2: chọn i 4 =1/ϕ 4 vì i 4 : i 5 : i 6 =1:ϕ 3 :ϕ 6 ta có: i 5 =1/ϕ i 6 =ϕ 2 với nhóm 3: chọn i 7 =1/ϕ 6 vì i 7 : i 8 =1:ϕ 9 ta có : i 8 = ϕ 3 Từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay: n ®c =1440 v/ph i o i 1 i 4 i 8 i 5 i 7 i 6 i 3 i 2 n o I II III IV 3(1) 3(3) 2(9) [...]... Ft 2 = 2TII / dl2 = 2 47953,3/ 192 = 499,5 (N) Lc hng tõm Fr 2 = Ft 2.tg = 499,5.tg200 = 181,8 (N) S n khp Z36 Y Ft22 III Ft Fr X Fr 11 n1 Fr 12 22 Fr 11 II Ft Z24 I 21 Ft 21 12 Z18 Sơ đồ không gian ăn khớp của 2 cặp bánh răng Z64 Ft 21 R1y y o x Ft R2y 11 Fr z R1x 11 R2x L1 L2 L3 35 Fr 21 . IX X Đ ồ án môn học thiết kế máy 6 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 2.1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ 2.1.1. Tính toán thông số. Đồ án môn học Thiết kế máy Đ ồ án môn học thiết kế máy 1 CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ . 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ . Tính