Truyền động phức tạp là loại truyền động có hai đường truyền động: đường truyền tốc độ nhanh và đường truyền tốc độ chậm.
Công thức tổng quát để thể hiện phương án bố trí không gian của truyền
(8.5 2)
Trong đó:
Z0 – Số cấp tốc độ của phần chung;
Z0Z’ – Số cấp tốc độ nhanh (phần truyền động bổ sung);
Z0Z” – Số cấp tốc độ chậm (phần truyền động cơ bản).
Ví dụ: Hộp tốc độ Z = 18 được phân tích theo PAKG sau:
Z = 2 (1 + 2.2.2) = 18
Z0Z’= 2[1].1[0] = 2 (đường truyền tốc độ nhanh)
Z0Z” = 2[1].2[2].2[4].2[8] = 16 (đường truyền tốc độ chậm)
Hình 8. 20 – Lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay của hộp tốc độ có PAKG Z = 2 (1 + 2.2.2)
Mục đích của việc dùng truyền động phức tạp là để thoả mãn yêu cầu về phạm vi
biệt nên lượng mở của các nhóm truyền động giảm nhỏ đi và có khả năng đạt được yêu cầu này.
Trở lại ví dụ về hộp tốc độ có Z = 24, ϕ = 1,26 (Hình 8.14). Nếu dùng truyền động đơn giản với phương án không gian Z = 3 × 2 × 2 × 2 , phương án thứ tự I-II-III-IV, công thức kết cấu là Z = 3[1] .2[3].2[6].2[12] thì điều kiện về Ri không đạt. Vì vậy phải chọn truyền động phức tạp có PAKG sau (Hình 8.21):
Trong đó: Z0Z’= 2[1].2[2].2[4] = 8 và Z0Z” = 2[1].2[2].2[4].2[8] = 16
Hình 8. 21 – Lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay của hộp tốc độ có PAKG Z = 2.2 (2 + 1.2.2)
Hộp tốc độ máy tiện nặng 165 dùng truyền động phức tạp với kết cấu đặc biệt. PAKG của máy: Z = 3[2 +1.3(1 + 1.1)] ; ϕ = 1,26 ; nmin = 400 v/ph ÷ nmax = 800 v/phcó lưới kết cấu, đồ thị số vòng quay cho trong Hình 8.22 và sơ đồ động trong Hình 8.23.
Hình 8. 22 – Lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay của hộp tốc độ máy tiện nặng
Tỉ số truyền của truyền động cuối cùng trong hộp tốc độ có giá trị vượt quá giới hạn cho phép nhưng vì được thực hiện bằng ăn khớp bánh răng trong nên chấp nhận được.
Hình 8. 23 – Sơ đồ động hộp tốc độ máy tiện nặng 165
Ngoài ra, do yêu cầu của kết cấu và điều kiện công nghệ, truyền động phức tạp vẫn có thể có một số tốc độ được bố trí trùng như trong trường hợp của máy T620. Theo sơ đồ động của hộp tốc độ máy T620 cho trong Hình 8.25, PAKG của hộp là:
Công thức kết cấu của các đường truyền tốc độ nhanh và chậm là:
Z0Z” = 2[1].3[2].2[6].2[12].1[0] = 24. Trong đường truyền tốc độ chậm, nhóm truyền động thứ tư không đạt về Ri (12 = 1,2612 = 16 > 8). Do yêu cầu của xích cắt ren khuếch đại trên máy, lượng mở của nhóm này được giảm xuống còn 6. Khi đó công thức kết cấu sẽ là:
Hình 8. 24 – Sơ đồ động máy tiện T620
Ngoài ra, giữa đường truyền tốc độ nhanh và chậm còn có một tốc độ trùng nên số cấp tốc độ cuối cùng của máy là Z = 23 (Hình 8.25).
Hình 8. 26 – Bản vẽ khai triển hộp tốc độ máy tiện T620
\
• Một số lưu ý khi dùng phương án truyền động phức tạp
Với một số cấp tốc độ Z cho trước theo yêu cầu, có thể phân tích thành nhiều PAKG có sử dụng truyền động phức tạp. Sau khi tách cấp tốc đô Z thành hai đường truyền: đường truyền tốc độ nhanh (Z0Z’) và đường truyền tốc độ chậm (Z0 Z”), cần phải kiểm tra điều kiện Ri.
- Nếu Ri vượt quá giới hạn cho phép, phải chọn lại phương án không gian khác
- Nếu Ri thoả mãn điều kiện (Ri [Ri] = 8), tiến hành vẽ lưới kết cấu và đồ thị số vòng quay. Tuy nhiên, có thể có trường hợp chỉ vẽ được lưới kết cấu mà không vẽ được đồ thị số vòng quay do đồ thị số vòng quay còn bị ràng buộc về điều kiện tỉ số truyền i theo công thức (8.55):
Để thoả mãn điều kiện trên, trong đồ thị số vòng quay, giá trị tỉ số truyền lớn nhất trong các tỉ số truyền tăng tốc (tia nghiêng phải) và giá trị tỉ số truyền nhỏ nhất trong các tỉ số truyền giảm tốc (tia nghiêng trái) .
Trong đó: n – Số ô của tia nghiêng phải; m – Số ô của tia nghiêng trái.
Nếu = 1,26 thì n 3 và m 6, còn nếu = 1,41 thì n 2 và m 4.
Để kiểm tra nhanh đồ thị số vòng quay vẽ được hay không, có thể thực hiện phương pháp đếm ô như sau:
Bước 1: Tính số lượng ô cần thiết cho đồ thị số vòng quay ứng với số cấp tốc độ Z yêu
cầu. Nếu hộp tốc độ cần có Z tốc độ thì đồ thị số vòng quay cần có ít nhất (Z – 1) ô.
Bước 2:Tính tổng số lượng ô tối đa T có thể đạt được của PAKG đã chọn Z = Z0 (Z’+Z”)
Trong đó: A – Số lượng ô có thể đạt được của nhóm truyền động chung Z0; B – Số lượng ô có thể đạt được của nhóm truyền động nhanh Z’;
C – Số lượng ô có thể đạt được của nhóm truyền động chậm Z”.
Với nhóm truyền động chung Z0,do Z0 = Pa. Pb. Pc … Pw nên A = (Pa. Pb. Pc … Pw) – 1.
Với nhóm truyền động nhanh Z’, do Z’ = Pa1. Pb1. Pc1 … Pw1 nên B = nmax. w1, trong đó w1là số lượng nhóm truyền động ở đường truyền tốc độ nhanh.
Với nhóm truyền động chậm Z”, do Z” = Pa2. Pb2. Pc2 … Pw2 nên C = mmax. w2 , trong đó w2 là số lượng nhóm truyền động ở đường truyền tốc độ chậm
Bước 3: Kết luận về PAKG đã chọn.
- Nếu T (Z – 1) : vẽ được đồ thị số vòng quay, PAKG có thể chấp nhận được. Tuy nhiên nếu T quá lớn so với số ô cần thiết (Z – 1), PAKG này tạo ra kết cấu hộp cồng kềnh, phức tạp.
- Nếu T < (Z – 1) : không vẽ được đồ thị số vòng quay vì không thoả mãn được điều kiện về tỉ số truyền i. Biện pháp khắc phục trong trường hợp này là phải sử dụng PAKG biến hình bằng cách thêm trục trung gian để hạ thấp tỉ số truyền giữa hai trục. Thường người ta thêm trục trung gian vào đường truyền tốc độ chậm nhưng cần lưu ý đảm bảo chiều quay của trục cuối
cùng như nhau trong cả hai đường truyền tốc độ nhanh và chậm. Muốn thế,
tổng số lượng nhóm truyền động trong đường truyền tốc độ chậm w2 so với tổng số lượng nhóm truyền động trong đường truyền tốc độ nhanh w1 phải bằng hoặc hơn một số nguyên 2, 4 …
Ví dụ: Thiết kế hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt có Z = 16, ϕ =1,41
Chọn PAKG: Z = 2 (2 + 3.2) = 16
Z0Z’= 2[1].2[2] = 4 (đường truyền tốc độ nhanh)
Z0Z” = 2[1].3[2].2[6] = 12 (đường truyền tốc độ chậm)
Kiểm tra Ri ở đường truyền tốc độ chậm: Ri < 8 nên thỏa mãn yêu cầu và có thể vẽ được lưới kết cấu. Trước khi vẽ đồ thị số vòng quay, cần kiểm tra khả năng vẽ được bằng cách dùng phương pháp đếm ô cho PAKG trên.
Với nhóm truyền động chung Z0, do Z0 = 2 nên A = Z0 – 1 = 1 ô.
Tổng số lượng ô tối đa T có thể đạt được của PAKG này T = 11 ô nhỏ hơn số lượng ô cần thiết là 15 ô nên không đạt yêu cầu. Vả lại, trong PAKG này cũng không đảm bảo chiều quay của trục cuối cùng như nhau trong cả hai đường truyền tốc độ nhanh và chậm. Biện pháp khắc phục là thêm một trục trung gian vào đường truyền tốc độ chậm và PAKG biến hình như sau:
Z = 2 (2 + 1.3.2) = 16
Z0Z’= 2[1].2[2] = 4 (đường truyền tốc độ nhanh)
Z0Z” = 2[1].1[0].3[2].2[6] = 12 (đường truyền tốc độ chậm) Tính tổng số lượng ô tối đa T:
A = Z0 – 1 = 2 – 1 = 1
B = 2 1 = 2 (w1 = 1)
C = 4 3 = 12 (w2 = 3).
⇒ T = A + B + C = 15 ô.
Vậy đồ thị số vòng quay của phương án không gian này vẽ được.