ĐỒ án THIẾT kế máy CÔNG cụ thiết kế máy tiện vạn năng

BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

- -ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ

Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Văn Thực

Đỗ Chí Cường 20171109

LỜI NÓI ĐẦU

Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩthuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa của đấtnước ta nói riêng là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất Nó nhằm tăngnăng suất lao động và phát triển nền kinh tế quốc dân Trong đó công nghiệp chế tạomáy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi vớicông việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ những kiếnthức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng líluận khoa học thực tiễn sản suất cho đội ngũ cán bộ , sinh viên khoa học kĩ thuật làkhông thể thiếu được Với những kiến thức đã được trang bị, sự hướng dẫn nhiệttình của các thầy cô giáo cũng như sự cố gắng của bản thân Đến nay nhiệm vụ đồán máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành Trong toàn bộ quá trình tínhtoán thiết kế máy mới “Máy tiện ren vít vạn năng” có thể có nhiều hạn chế, rấtmong được sự chỉ bảo của thầy cô

Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:Chương I : Khảo sát máy tương tự

Chương II : Thiết kế truyền dẫn máy thiết kế mớiChương III: Thiết kế động học cho máy cắt kim loạiChương IV: Tính toán và thiết kế hệ thống điều khiển

Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Trần

Văn Thực đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

Sinh viên thực hiện Đỗ Chí Cường

Mục Lục

CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT MÁY TƯƠNG TỰ 7

1.1 Những tính năng kĩ thuật của máy tiện cùng cỡ 7

1.2 Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62 8

1.2.1 Hộp tốc độ máy 12

1.2.2 Hộp chạy dao của máy 23

1.2.3 Các cơ cấu đặc biệt của máy 1K62 29

1.3 Nhận xét về máy 1K62 32

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY THIẾT KẾ MỚI 33

2.1 Thiết kế sơ đồ kết cấu động học 33

2.2 Thiết kế truyền dẫn tốc độ 34

2.2.1 Thiết kế chuỗi vòng quay tiêu chuẩn 34

2.2.2 Phương án không gian 35

2.2.3 Phương án thứ tự 38

2.2.4 Lưới kết cấu 43

2.2.5 Xác định đồ thị vòng quay 44

2.2.6 Tính số răng các bánh răng của từng nhóm truyền 48

2.2.7 Tính số vòng quay thực tế, sai số và vẽ đồ thị sai số vòng quay 55

2.3 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 58

2.3.1 Yêu cầu đối với hộp chạy dao 58

2.3.2 Sắp xếp các bước ren 60

Đầu tiên cần xếp bước ren được cắt thành nhóm cơ sở và những nhóm khuếch đại với tỷ số truyền nhóm khuếch đại là 1; 2 ;4 ;8 hoặc 11; 12;14 ;18 nghĩa là các tỷ số khuếch đại hợp thành cấp số nhân có công bội là φ = 2 60

Khi sắp xếp cần chú ý những điểm sau: 60

- Số hàng ngang phải ít nhất để cho số bánh răng của nhóm cơ sở Norton là ít nhất Nếu số bánh răng của nhóm này nhiều thì khoảng cách giữa 2 gối tựa của bộ Norton càng xa, độ cứng vững càng kém 60

- Tránh để các bước ren trùng hoặc bị sót 60

- Các bảng ren đều phải do 1 cơ cấu Norton duy nhất tạo ra 60

2.3.3 Tính số bánh răng nhóm cơ sở (cơ cấu Norton) 61

3.1.5 Tính toán thông số các bánh răng của hộp tốc độ 84

3.2 Tính bền chi tiết máy 85

3.2.1 Tính bền trục chính 85

3.2.2 Tính bền ly hợp ma sát 103

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 110

4.1 Chọn kiểu và kết cấu cơ cấu điều khiển 110

4.2 Tính toán hành trình của các bánh răng di trượt theo kích thước thực trên bản vẽ 111

Phân tích các đường truyền động khi cắt các loại ren, từ đó ta rút ra các vị trí khác nhau của khối li hợp M2, M3, M4, M5 113

4.2.2 Nhóm tay gạt I 116

4.2.3 Tính rãnh cam trên thanh n để lắc khỏi bánh đệm 118

4.3 Lập bảng vị trí các bánh răng tương ứng với các vị trí của tay gạt theo các hình vẽ trên bản vẽ khai triển và bản vẽ mặt cắt 130

KẾT LUẬN 131

TÀI LIỆU THAM KHẢO 132

CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT MÁY TƯƠNG TỰ1.1 Những tính năng kĩ thuật của máy tiện cùng cỡ

Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụ trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí Dùng để tiện các mặt tròn xoay ngoài và trong (mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, mặt ren) xén mặt đầu, cắt đứt Có thể khoan, khoét, doa trên máy tiện

Trong thực tế, chúng ta có các loại máy tiện vạn năng, máy tiện tự động, bán tự động, chuyên môn hoá và chuyên dùng, máy tiện revolve, máy tiện CNC

Tuy nhiên do thực tế yêu cầu thiết kế máy tiện vạn năng hạng trung, vì vậy ta chỉ xem xét, khảo sát nhóm máy tiện ren vít vạn năng hạng trung (đặc biệt là máy 1K62).

Các máy hạng trung đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường Việt Nam được thống kê trong bảng sau đây:

MáyThông số

T616 1A62 1K62 Máy thiết kế

(mm/vg) 0.06 ÷ 3.34 0.82 ÷ 1.59 0.67 ÷ 4.16 Sdmin=0.08

Lượng chạy dao ngang

(mm/vg) 0.04 ÷ 2.47 0.27 ÷ 0.52 0.035 ÷ 2.08 Sngmin=0.04Ren quốc tế (mm) 0.5 ÷ 9 1 ÷ 192 1 ÷ 192 1,5 ÷ 16

Bảng 1.1: So sánh máy tương tự và máy cần thiết kế

Nhận xét: trên đây chưa phải là tất cả các loại máy trong nước ta có nhưng do hạn

chế về tài liệu và kinh nghiệm nên ta mới chỉ phân tích được 4 loại máy trên.Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn

năng1K62 có đặc tính tướng tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ nhất  ta lấy máy 1K62 để khảo sát cho việc thiết kế máy mới.

1.2 Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62

Đặc tính kĩ thuật của máy tiện ren vít vạn năng 1K62

Đường kính lớn nhất của phôi gia công: 400[mm] trên băng máy, 200[mm] trên bàn máy.

Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp)

Giới hạn vòng quay trục chính: ntc = 12,5  2000[vg/ph]Tiện trơn:

+ Lượng chạy dao dọc Sd : 0,07  4,16[mm/vg]+ Lượng chạy dao ngang Sng: 0,035  2,08 [mm/vg]

Tiện ren:

+ Ren Hệ mét: tp = 1  192[mm]

+ Ren Anh: n=25,4/ tp = 24  2  tp = 25,4/ n[mm]+ Ren Module: m=tp/ = 0,5 48  tp = .m[mm]

+ Ren Pitch hướng kính: Dp=25,4/ tp = 96 1  tp = 25,4./ Dp[mm]

Động cơ điện:

+ Công suất động cơ chính : Nđc1 = 10[kW]

+ Số vòng quay động cơ chính: nđc1 = 1450[vg/ph]+ Công suất động cơ chạy nhanh : Nđc2 = 1[kW]

+ Số vòng quay động cơ chạy nhanh: nđc2 = 1410[vg/ph]

Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc động học

Số vòng quay động cơ chính: nđc1 = 1450[vg/ph]

1.2.1.1 Tính trị số công bội φ

Từ các thông số của máy nmin = 12,5 [vg/ph] nMax = 2000 [vg/ph].

Suy ra công bội  là:  =

√nMaxnmin =

Đường truyền tốc độ cao:

Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(VI)Trục chính

+ Đường tốc độ cao có 6 cấp tốc độ: Z2 = 2x3 từ n19n24 = 630 2000[vg/ph] Do n18 = n19 = 630[vg/ph]

 Số tốc độ thực trong hộp tốc độ: Z = (Z1+ Z2) -1 = (18+6) - 1 = 23(cấp)

1.2.1.4 Xác định phương án không gian(PAKG)

Đối với đường truyền tốc độ thấp : Z1 = 2 x 3 x 2 x 2Đối với đường truyền tốc độ cao : Z2 = 2 x 3 x 1

1.2.1.5 Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh số vòng quay chuẩn vớisố vòng quay thực tế

Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số chophép [n] = 10.( - 1)% = 10.(1,26 - 1)% =  2,6%

n% = 100.( nlý thuyết - ntính ) / nlý thuyết

+ Các thông số: nmin = 12,5 (vg/ph), nmax = 2000 (vg/ph) và Z = 23(cấp) + Trị số công bội  = 1,26:

+ Tỉ số bộ truyền đai: iđ = 142/254 0,56 + Hiệu suất bộ truyền đai  = 0,985

 Số vòng quay của trục I: n0 = nđc1 iđ  = 1450 0.56 0,985 = 800 (vg/ph) Ta có bảng như sau:

n Phương trình xích tốc độ ntt ntc Δn %

n1 1450 x 142

254x 5139x 2155x 2288x 2288x 2754 12,648 12,5 -1,184n2 1450 x 142254x 5634x 2155x 2288x 2288x 2754 15,931 16 0,431n3 1450 x 142254x 5139 x 2947 x 2288x 2288 x 2754 20,44 20 -2,2n4 1450 x 142254x 5634 x 2947x 2288 x 2288x 2754 25,744 25 -2,976n5 1450 x 142

254x 5139 x 3838x 2288x 2288x 2754 33,127 31,5 -5,165n6 1450 x 142

254x 5634x 3838x 2288x 2288x 2754 41,724 40 -4,31n7 1450 x 142254x 5139x 2155x 4545x 2288x 2754 50,864 50 -1,728n8 1450 x 142254x 5634 x 2155x 4545x 2288 x 2754 63,723 63 -1,148n9 1450 x 142254x 5139 x 2947 x 4545x 2288x 2754 81,759 80 -2,199n10 1450 x 142254x 5634 x 2947x 4545x 2288x 2754 102,977 100 -2,977n11 1450 x 142254x 5139x 3838x 4545x 2288x 2754 132,507 125 -6,006n12 1450 x 142254x 5634 x 3838x 4545x 2288 x 2754 166,895 160 -4,309n13 1450 x 142254x 5139 x 2155x 4545 x 4545 x 2754 202,374 200 -1,187

n14 1450 x 142

254x 5634 x 2155x 4545x 4545x 2754 254,893 250 -1,957n15 1450 x 142

254x 5139 x 2947 x 4545x 4545x 2754 327,038 315 -3,822n16 1450 x 142254x 5634 x 2947x 4545x 4545 x 2754 411,910 400 -2,978

n17 1450 x 142254x 5139 x 3838x 4545 x 4545 x 2754 530,027 500 -6,005

n18 1450 x 142254x 5634 x 3838x 4545x 4545x 2754 667,577 630 -6,263n19 1450 x 142254x 5634 x 2155x 6543 770,608 800 3,674n20 1450 x 142

254x 5139 x 2947 x 6543 988,72 1000 1,128n21 1450 x 142

1.2.1.6 Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62

+ Các thông số: nmin = 12,5 [vg/ph], nmax = 2000 [vg/ph] và Z = 23(cấp) + Trị số công bội  = 1,26:

+ Tỉ số bộ truyền đai: iđ = 142/254 0,56 + Hiệu suất bộ truyền đai  = 0,985

 Số vòng quay của trục I: n0 = nđc1 iđ  = 1450 0.56 0,985 = 800 [vg/ph]

i3 = 21/ 55  0,38 = X3 x3 ≈ - 4,19 Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng: 4,19.lgi4 = 29/ 47  0,62 = X4 x4 ≈ - 2,07 Tia i4 lệch sang trái 1 khoảng: 2,07.lgi5 = 38/ 38  1 = X5 x5 ≈ 0

 Tia i5 thẳng đứng

Lượng mở giữa hai tia của nhóm 2: ϕx=ii3

4= ϕ−4,19

ϕ−2,07=ϕ−2,12 [X] = 2 Nhóm 3 từ trục III – IV:

i6 = 22/ 88  0,25 = X6 x6 ≈ - 6 Tia i6 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lgi7 = 45/ 45  1 = X7  x7 ≈ 0  Tia i7 thẳng đứng

Lượng mở giữa hai tia của nhóm 3: ϕx=i6

i7= ϕ

ϕ0 =ϕ−6

 [X] = 6

 Nhóm 4 từ trục IV – V:

i8 = 22/ 88  0,25 = X8 x8 ≈ - 6  Tia i8 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lg i9 = 45/ 45  1 = X9 x9 ≈ 0

i10 = 27/ 54  0,5 = X10 x10 ≈ -3  Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng : 3.lgLượng mở tia của nhóm 5: ϕx=ϕ−3 [X] = 3 Nhóm 6 từ trục: III– VI:

i11 = 65/43 1,51 = X11 x11≈1,87

 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng: 1,87.lgLượng mở tia của nhóm 6: ϕx=ϕ1,87 [X] = 2 Ta có bảng tổng hợp sau:

Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng

Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng

Bảng 1.3 : Bảng tổng hợp lượng mở của các nhóm truyền.

Ta có đồ thị vòng quay của máy 1K62 như hình vẽ dưới:

Hình 1.5: Đồ thị vòng quay

Lưới kết cấu của máy 1K62 sẽ là:

Hình 1.4: Lưới kết cấu của máy 1k62

Phương án không gian và phương án thứ tự :

 - Phương án không gian và phương án thứ tự

Z1 = 2x3x2x2Z2 = 2x3x1

Z2: là đường truyền tốc độ cao

Số tốc độ đủ: Z = Z2 + Z1 = 6 + 24 =30

Nhưng trên thực tế máy tham khảo 1K62 chỉ có 23 tốc độ, như vậy sẽ có 7 tốc độ trùng

Tách ra 2 nhóm với các phương án như sau:

Vậy phương án không gian của Z1 là 2 x 3 x 2 x 2 Đặc tính nhóm [1] [2] [6] [6] Phương án thứ tự của Z1 là I II III IV

Vậy phương án không gian của Z2 là 2 x 3 x 1 Đặc tính nhóm [1] [2] [0] Phương án thứ tự của Z2 I II III

- Như vậy trên đường truyền tốc độ thấp chỉ tạo ra 18 tốc độ n1 ÷ n18 Trên đường truyền tốc độ cao tạo ra 6 tốc độ n19 ÷ n24 Số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 18 + 6 = 24 Nhưng trên thực tế tồn tại 2 tốc độ n18 và n19 có trị số

tương đương nhau.Vậy số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 23 tốc độ.

- Đánh giá về phương án không gian:

Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất nhưng trên thực tế máy lại sử dụng phương án không gian 2x3x2x2 Sở dĩ sử dụng phương án như thế là do:

Vì ngoài chuyển động quay thuận của máy phục vụ công việc gia công, máy còn phải có chuyển động quay ngược (đảo chiều) để phục vụ cho việc lùi dao vậy nên trên trục I người ta sử dụng một cơ cấu đảo chiều.

Trên máy 1K62 sử dụng ly hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay Dùng ly hợp mà sát là do máy tiện là loại máy thương xuyên đảo chiều và sử dụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn Ly hợp ma sát khắc phục được sự va đập gây ồn và ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ cấu khi đảo chiều Như vậy trên trục I đã sử dụng 1 ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động quay nên không dùng 3 bánh răng lắp trên đó nữa mà thay bằng 2 bánh răng Nếu sử dụng 3 bánh răng và 1 ly hợp sẽ làm cho kích thước trục I tăng nên gây nên võng trục và sức bền yếu.

1.2.2 Hộp chạy dao của máy

Đối với máy tiện 1k62, ta có thể tiện ren và tiện trơna Tiện ren

- Máy tiện ren vít vạn năng tiện được các loại ren như: ren quốc tế, ren anh, ren modul,ren chính xác, ren khuếch đại

- Xích truyền động bắt đầu từ trục chính (VI) đến trục (XVI) (trục vít me dọc t =12mm).

- Ta có sơ đồ kết cấu động học xích tiện ren máy tiện 1K62:

Phương trình xích cắt ren tổng quát là:

28 2835⟩(VIII)

+ itt nhóm tỉ số truyền thay thế sử dụng các bộ bánh răng thay thế để thay đổi loại ren:

(VIII)⟨4295 955064

95 9597⟩(IX)

+ ics nhóm tỉ số truyền cơ sở dùng tiện các loại ren và bước ren khác nhau Sử dụng cơ cấu Nooctong (khối bánh răng hình tháp 7 bậc) có Zn= 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48.

Norton chủ động:(IX).(C2).(XI).Zn

36 2528(X).(C4).(XII)Norton bị động:

+ ikđ nhóm tỉ số truyền khuếch đại sử dụng để tiện ren với bước lớn:

(VI) 5427.(V).⟨882245

- Phương trình xích tiện ren quốc tế (BRTT , Norton chủ động): tp(mm)

1vgTC.6060 .(VII).⟨ 424235

28 .2835⟩(VIII).4295 9550.(IX).(C2).(XI).Zn

36 .2528(X).(C4).(XII)

48 ⟩.(XIV).(C5).(XVI).12= tp(mm)

- Phương trình xích tiện ren Anh ( BRTT4295 9550 , Norton bị động ) : n= 25,4/tp

1vgTC.6060.(VII).⟨ 424235

28.2835⟩(VIII).4295 .9550 .(IX) 3537.3735 .(X).2825 .36Z

n.(XI) 3528.2835 .(XII)

48⟩.(XIV).(C5).(XVI).12= 25,4n (mm)

- Phương trình xích tiện ren moldun (BRTT , Norton chủ động ): m=tp /π

60.(VII).⟨ 424235

28.2835⟩(VIII) 64

95 .9597 .(IX).(C2).(XI).Zn

48 ⟩.(XIV).(C5).(XVI).12=m.π(mm)

- Phương trình xích tiện ren Pitch ( BRTT , Norton bị động ) : Dp=25,4π/tp

1vgTC.6060.(VII).⟨ 424235

28.2835⟩(VIII).6495 .9597 .(IX).3537.3735 .(X).2825 .36Z

.(XI).3528.2835 .(XII)

48 ⟩.(XIV).(C5).(XVI).12= 25,4.πD

(mm)

- Phương trình xích tiện ren chính xác (Nguyên tắc đường truyền ngắn nhất ):

1vgTC(VI).6060 .(VII) 4242.(VIII).itt.(IX).(C2).(XI).(C3).(XIV).(C5).(XVI).12= tp(mm)- Phương trình xích tiện ren khuếch đại:

1vgTC(VI).5427 .(V).⟨882245

45⟩.(III).4545 .(VII).idc.itt.ics( 1

ics).igb.12= tp(mm) Cắt ren mặt đầu:

Đường xoắn Acsimet trên mâm cặp 3 chấu Tiếp đường truyền cắt ren chính xác tới XIV28/56 (không qua ly hợp siêu việt)  (trục trơn)  vào hộp xe dao  vít me ngang (tx=5).

Ta có bảng xếp ren thể hiện qua bảng 1.3.

Bảng 1.3 Bảng ren Quốc tế, ren Anh, ren Pít, ren Modul tiêu chuẩn của máy tiện 1K62

Zn Ren Qu c Tố ế Ren Module (m=tp / )π

itt= 4295x 9550

ics= Znt36 x 2528= 26 /28/32/36/40/ 44/ 4836 x 2528

igb= 18, 14, 12,1={¿3528

+ Lượng chạy dao ngang:

1.2.3 Các cơ cấu đặc biệt của máy 1K62

1.2.3.1 Cơ cấu đai ốc bổ đôi

- Để đảm bảo độ chính xác khi cắt ren , xích truyền động không đi qua trục trơn màdùng trục vít me có bước ren chính xác.

- Khi chạy dao bằng vít me, phần (1) và (2) của đai ốc bổ đôi được ăn khớp vào vít nhờ tay quay (3) xoay đĩa (4) nhờ 2 chốt (5) mang hai nửa đai ốc di động trong 2 rãnh định hình (6) tiến gần nhau Khi tay quay (3) quay theo chiều ngực lại, đai ốc mở ra giải phóng hộp xe dao khỏi trục vít me.

Hình 1.6: Cơ cấu đai ốc bổ đôi1.2.3.2 Ly hợp siêu việt

- Ở máy tiện 1K62 chuyển động chạy dao nhanh được thực hiện bằng động cơ riêng Để trục trơn có thể thực hiện chạy dao nhanh đồng thời với chuyển động chạy dao dọc và chạy dao ngang mà không bị gãy trục do có tốc độ khác nhau trên máy dùng ly hợp siêu việt lắp trên trục trơn XV.

Cơ cấu li hợp siêu việt bao gồm: vỏ(1) được chế tạo liền vối bánh răng z=56 để nhận truyền động từ hộp chạy dao Lõi (2) quay bên trong vỏ (1) có xẻ 4 rãnh và 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 trên trục XV bằng then.

Khi dao chạy, khối bánh răng có TST 28/56 làm cho vỏ (1) quay theo chiều ngược kim đồng hồ Do ma sát và lực tác dụng của lò xo (4) con lăn sẽ bị kẹt ở chỗgiữa vỏ(1) và lõi (2) Do đó lõi (2) sẽ nhận chuyển động truyền cho trục trơn XV, trục này sẽ quay cùng chiều và cùng vận tốc với vỏ (1) Khi vỏ (1) chuyển động theo chiều kim đồng hồ, con lăn (3) sẽ chạy đến chỗ rộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Lõi (2) qua then cùng với trục trơn XV đứng yên,xích chạy dao bị ngắt Muốn chotrục trơn XV chuyển động theo chiều này phải cho khối bánh răng 28-28 trên trục XVI vào khớp với bánh răng Z56 lắp cố định trên trục trơnXV ngoài li hợp siêu việt Truyền động này còn dùng để cắt ren mặt đầu.

Khi dao chạy nhanh, trục trơn XV nhận chuyển động từ động cơ N=1KW làm lõi (2) quay nhanh theo chiều ngược kim đồng hồ Lúc này vỏ (1) vẫn nhận chuyểnđộng chạy theo ngược chiều kim đồng hồ nhưng vận tốc chậm hơn lõi (2) Do đó các con lăn (3) đều chạy đến vị trí rộng giữa vỏ (1) và lõi (2) Xích chạy dao bị cắt đứt và trục trơn được chuyển động với tôc độ nhanh.

1.2.3.3 Cơ cấu an toàn bàn xe dao

- Khi tiên trơn để đảm bảo an toàn cho máy có lắp cơ cấu an toàn trong bàn xe dao.

Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó sẽ tự động ngắt xích truyền động khi máy làm việc qua tải hoặc bị sự cố kỹ thuật khi làm việc.

-Khi máy quá tải làm cho là xo bị nén lại ly hợp M1 bị tách ra và ngắt đường xích chạy ra

Hình 1.5: Cơ cấu an toàn bàn xe dao1.2.3.4 Cơ cấu ly hợp ma sát

Cấu tạo của li hợp ma sát gồm đĩa ma sát và thành vỏ ly hợp.

+ Khi li hợp đóng sang trái các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên trái truyền mômen làm quay các cặp bánh răng làm quay bên trái trục I.

+ Khi li hợp đóng sang phải các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên phải truyền mô men làm quay các cặp bánh răng làm quay bên phải trục

- Li hợp ma sát được lắp vào trục (I) để đảo chiều trục chính Chuyển khối bánh răng 3 xuống trục (II) để lấy không gian lắp.

1.3 Nhận xét về máy 1K62

Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện được nhiều kiểu ren khác nhau Đồng thời phương án không gian và phương án thứ tự đã đượcsắp xếp một cách hợp lý để có được một bộ truyền không bị cồng kềnh.

Bộ ly hợp ma sát ở trục I được làm việc ở vận tốc 800 [v/ph] một tốc độ hợp lý, đồng thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng được bánh răng trên trục I nên tăng được độ cứng vững.

Máy có bộ ly hợp siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao nhanh.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY THIẾT KẾ MỚI

2.1 Thiết kế sơ đồ kết cấu động học

- Theo đề bài ta có số liệu ban đầu của máy thiết kế:+ Số cấp tốc:

+ Số vòng quay trục chính thấp nhất: nmin=10,6(vg/ph)+ Công bội:

Hình 2.1: Sơ đồ kết cấu động học máy thiết kế mới

- Phương trình xích tốc độ và xích chạy dao:+ Xích tốc độ:

nđc i1-2.iv.i3-4.k=ntc (vg/ph)trong đó:

i1-2 , i3-4 : tỷ số truyền cố định của đường truyềniv : tỷ số truyền của hộp tốc độ (cơ cấu điều chỉnh)nđc : số vòng quay của động cơ

ntc : số vòng quay trục chính

k- hệ số điều chỉnh đơn vị k=1 nếu đầu và cuối xích cùng đơn vị+ Xích chạy dao:

1vg/tc.i4-5.is.i6-7.tx=tp (mm)Trong đó:

is: tỷ số truyền của cơ cấu điều chỉnh (bánh răng thay thế)i4-5,i6-7: tỷ số truyền cố định của đường truyền

tx: Bước ren của vít me (mm)tp: bước ren cần cắt trên phôi

2.2.1 Thiết kế chuỗi vòng quay tiêu chuẩn

n6 = 35,5 n14 = 225 n22 = 1400n7 = 45 n15 = 280 n23 = nmax= 1800n8 = 56 n16 = 355

Bảng 2.1: Bảng tiêu chuẩn chuỗi vòng quay của máy mới

2.2.2 Phương án không gian

Xác định các PAKG:

Ta có số cấp tốc độ của máy cần thiết kế là: Z = 23.

Đây là một số nguyên tố, ta không thể phân tích được nên ta chọn Zảo = 24 Sau khitính toán, ta cho trùng một tốc độ để còn lại đúng: Z=23.

Với Z = 24, ta có nhiều phương án không gian (PAKG) khác nhau:Z = 12x2 = 24x1 = 8x3 = 6x4

= 6x2x2 = 4x3x2 = 2x3x2x2

Lý luận trên cơ sở :1

4≤i ≤ 2 và φmaxx =Umax

lg( nđcntcmin)

lg 4 =

lg(144010,6 )

Vì số nhóm truyền x là số nguyên nên ta chọn: x=4Kết luận:

Với x =4, ta chọn các PAKG sau:Z = 3 x 2 x 2 x 2 ;

= 2 x 3 x 2 x 2 ; = 2 x 2 x 3 x 2 ; = 2 x 2 x 2 x 3.

Ta có 4 phương án không gian Để chọn 1 phương án không gian hợp lýnhất ta so sánh các phương án không gian về các chỉ tiêu:

Cơ cấu đặc biệt Ly hợp ma sát Ly hợp ma sát Ly hợp ma sát Ly hợp ma sát

Bảng 2.2: Bảng so sánh phương án bố trí không gian

Nhận xét:

Cả 4 phương án không gian đều có các thông số Sz, Strục, L là giống nhau.Phương án (4) có số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối là nhiều nhất nên ta không chọn phương án này

Về nguyên tắc phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì bố trí như vậy hộp sẽcó tỷ số truyền trong 1 nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối cùng Sở dĩcơ sở lý thuyết như vậy vì trên trục vào của hộp tốc độ có mô men xoắn nhỏ hơnnên đặt 3 bánh răng thì sẽ có lợi hơn các phương án không gian khác Tuy nhiên doyêu cầu hộp tốc độ của máy trên trục I ta bố trí thêm 1 bộ ly hợp ma sát để đổichiều chuyển động phục vụ cho quá trình làm việc Do đó nếu trục 1 gồm 3 bánhrăng + 1 bộ ly hợp thì kết cấu rất cồng kềnh làm cho trục lớn và dài Để đảm bảothỏa mãn tỷ số truyền giảm dần và tham khảo máy 1K62 thì ta chọn cho máy mớiphương án không gian 2x3x2x2 là hợp lý nhất.

Vậy phương án không gian của máy mới là:

Hình 2.3: Sơ đồ phương án không gian máy mới

2.2.3 Phương án thứ tự

Xác định PATT, lập bảng so sánh và chọn PATTTa có

Phương án không gian Z = 2x3x2x2Ta có số PATT là: 4! =1x2x3x4= 24

Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng lưới kết cấu nhóm rồi so sánh:

STT PATT & ĐTN Lưới kết cấu [X]max φ[X]max

Nhận xét: Qua bảng so sánh trên ta thấy rằng các phương án thứ tự đều có

φ[X]max>8 như vậy không thỏa mãn điều kiện φ[X]max≤8 Vì vậy để thỏa mãnđiều kiện φ[X]max≤8 Ta phải tăng thêm 1 trục trung gian hoặc tách làm 2đường truyền

Tham khảo máy 1K62, do quy luật phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu cóchênh lệch nhỏ, phân bố hình rẻ quạt dẫn đến kích thước bộ truyền nhỏ,

phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ từ,kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn:

Khi đó ta có:

PAKG : 2 x 3 x 2 x 2PATT : I II III IVLượng mở [X]: [1] [2] [6][12]

Từ trên ta nhận thấy lượng mở [X] = 12 là không hợp lý

Trong máy công cụ ở hộp tốc độ có hạn chế số tỷ số truyền I phải đảm bảođiều kiện:

14≤i ≤ 2

Với công bội φ = 1,26 Tỷ số truyền sẽ biểu diễn trên đồ thị vòng quay nhưsau:

4 không thỏa mãn điều kiện trên

Vì vậy để khắc phục, ta giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9