Đang tải... (xem toàn văn)
- theo yêu cầu máy cần thết kế là 12 cấp tốc độ.
CHƯƠNG II THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 2.1. Thiết kế hợp tốc độ (HTĐ) và hợp trục chính(HTC): - Theo yêu cầu máy cần thiết kế là 12 cấp tốc độ. Đây là số cấp tốc độ trung bình, công suất vừa phải. Để đảm bảo độ cứng vững thì kết cấu của nó phải đủ lớn. Ta bố trí HTĐ và HTC tách rời nhau( giống như máy chuẩn). - Bố trí như vậy có những ưu điểm sau: + Khả năng chế tạo dễ. + Truyền động êm, HTC không bò ảnh hưởng rung động do HTĐ truyền đến. + Dễ bố trí truyền động trong hộp - Nhưng có những nhược điểm sau: + Giá thành chế tạo cao. + Máy cồng kềnh. 2.1.1 Thiết kế động học HTĐ Công bội ϕ: Ta có: (II-16-[1]) Trong đó: R n – Phạm vi điều chỉnh tốc độ. Z – Số cấp tốc độ Z=12 Vậy: . Chọn theo tiêu chuẩn chọn ϕ=1,41 Chọn phương án không gian: (PAKG) - Hộp tốc độ dùng bánh răng di trượt để thay đổi số vòng quay nên có những ưu điểm sau: + Điều chỉnh vận tốc dễ dàng. + Có thể truyền được mô men xoắn và công suất lớn mà kích thước tương đối nhỏ. + Hạn chế tiềng ồn, ít mòn, đỡ tốn năng lượng, nâng cao được hiệu suất truyền động. - Nhưng có những nhược điểm sau: + Chỉ dùng được bánh răng thẳng, rất khó dùng bánh răng nghiêng và không dùng bánh răng chữ V. + Kích thước theo chiều trục tương đối lớn. !"# $ 1 − = Z n R ϕ 427,150 112 == − ϕ 50 20 1000 min max === n n R n a. Tính số nhơm truyền tối thiểu: Ta có: (6-22, [ 1 ]) Do đó, lấy số nhóm truyền tối thiểu = 3 b. Chọn phương án không gian: - Ta có thể phân bố phương án không gian trên cơ sở các nhóm truyền bánh răng di trượt 2, 3 bậc. Ta xét các phương án sau: Z = 12 =3x2x2 = 2x3x2 = 2x2x3 - Để lựa chọn phương án tối ưu ta phân tích tính toán như sau: + Tổng số răng của hộïp: S r = 2(P 1 +P 2 +P 3 + .+P n ) PAKG: 3x2x2 có S r = 2(3+2+2)= 14 (Bánh răng) PAKG: 2x3x2 có S r = 2(2+3+2)= 14 (Bánh răng) PAKG: 2x2x3 có S r = 2(2+2+3)= 14 (Bánh răng) + Tổng số trục của phương án không gian S tr = x+1 PAKG: 3x2x2 có S tr = 3+1= 4 (Trục) PAKG: 2x3x2 có S tr = 3+1= 4 (Trục) PAKG: 2x2x3 có S tr = 3+1= 4 (Trục) + Chọn chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức: L min = Σb +Σf Trong đó: b - chiều rộng bánh răng. Chọn b = 15(mm) f - Khoảng hở để lắp miếng gạt, rãnh để thoát dao xọc răng của khối bánh răng di trượt nhiều bật hay để bảo vệ khi gạt vào khớp và ra khớp(yêu cầu khối bánh răng di trượt phải ra khớp hoàn toàn khối bánh răngn khớp với nó một khoảng bằng khe hở f rồi mới được ghép gạt vào khớp sang cặp bánh răng khác). f = 10 [mm]. Bảng 2.1: Lập bảng so sánh phương án không gian: !"# % &'''&'''&()*+,$$$()+-.$$$/ 0 1 *234*234*2345*+,6+-.+& 7 8)) min log6,1 n n x dc = 97,2 20 1440 log6,1 == x - Từ những điều kiện phân tích trên ta có sơ đồ động HTĐ như sau: c. Chọn phương án thứ tự(PATT) và đồ thò vòng quay: - Từ phương án không gian ta đã chọn, ta có số phương án thứ tự là: n! = 3! = 6 I-II-III; I-III-II; II-III-I; II-I-III; III-I-II; III-II-I Bảng 2.2: Lập bảng so sánh PATT của PAKG đã chọn như sau: PAKG 3x2x2 3x2x2 3x2x2 3x2x2 3x2x2 3x2x2 PATT I-II-III I-III-II II-III-I II-I-III III-II-I III-I-II x i [1] [3] [6] [1] [6] [3] [2] [6] [1] [2] [1] [6] [4] [2] [1] [4] [2] [1] Lưới kết cấu nhóm 1 1 3 6 1 1 6 3 2 2 6 1 2 2 1 6 4 4 2 1 4 4 2 1 x i max 6 6 6 6 4 4 ϕ (pi-1)xi ≤8 Thỏa mãn Thỏa mãn Thỏa mãn Thỏa mãn Không thỏa Không thỏa !"# 3 Hình 2.1 Sơ đồ động của hộp tốc độ tổng thể 0 ' ' ' ' ''' - Từ bảng (2-2) ta thấy có 4 phương án phù hợp. Vậy ta chọn ra 1 phương án phù hợp nhất bằng cách vẽ lưới cấu: - Dựa vào lưới kết cấu ta chọn PATT: I-II-III, có kết cấu dạng hình rễ quạt. Vì lưới kết cấu có dạng này cho ta kết cấu hộp hỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động của hộp là chặc chẽ nhất. Ngoài ra lượng mỡ tỷ số truyền bé trong miền tốc độ cao, đảm bảo điều kiện làm việc tốt nhất của bánh răng. - Để nối liền truyền động từ HTĐ đến HTC, dùng bộ truyền đai. Do đó phương án bố trí không gian bò biến hình lần thứ nhất với công thức kết cấu: !"# 9 99 999 9" & $ % 3 : ; 9 99 999 9" &<=9 <=9 <3=9 & $ % 3 : ; &<= <&= <3= & $ % 3 : ; &<= <3= <&= 9 99 999 9" & $ % 3 : ; 9 99 999 9" &<= 9 <= 9 <3= 9 Hình 2.2 Lưới kết cấu của các phương án thứ tự &$%3:; Hình 2.3 Kết cấu biến hình lần thứ nhất. <;= &<= <&= <;= "9 " 9" 9 999 99 9 <3= % ; $ 3 i â & Z = 1[0] 3[1] 2[3] 1[0] 2[6] - Vì HĐT có hệ số công bội ϕ = 1,41 nên phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền trong nhóm truyền động cuối cùng. + Trong trường hợp này cả hai tỷ số truyền: i max =i 7 , i min = i 6 đều có giá trò giới hạn, tức là i 7 = 2; i 6 = ¼. + Để giới hạn kích thước bộ truyền đai ta lấy i 7 = 1, đồng thời để đảm bảo phạm vi điều chỉnh số vòng quay yêu cầu, cần phải có i6= 1/8. Vậy để đảm bảo điều kiện truyền động i ≥ ¼, ta dùng thêm 1 trục trung gian để tách i6 thành 2 tỷ số truyền i 6 = i 6a .i 6b . Do đó phương án bố trí không gian biến hình lần thứ 2 với công thức kết cấu như sau: Z = 1 x 3 x 2 x (1+1 x 1). Lưới kết cấu trên ta thấy 12 cấp tốc độ của hộp tốc độ truyền đến trục chính theo 2 đường truyền trực tiếp cho 6 cấp số vòng quay cao. Đường truyền gián tiếp cho 6 cấp số vòng quay thấp. Đồ thò vòng quay : - Chọn tỷ số truyền: + Nhóm I: Có 3 tỷ số truyền i 1 : i 2 : i 3 : = 1 : ϕ : ϕ 2 Ta chọn: !"# : 841,1 66 6 7 ==== ϕ i i R i == === === 41,1 11 99,1 1 41,1 11 8,2 1 41,1 11 3 22 2 33 1 ϕ ϕ ϕ i i i &$%3:; Hình 2.4 Đồ thò vòng quay 3* 3 > $ ; & "9 "99 " 9" 999 99 <;= &<= <&= <;= <&= <&= 9 === === === 41,1 1 41,1 11 99,1 1 41,1 11 8,2 1 41,1 11 3 22 2 33 1 ϕ ϕ ϕ i i i Vậy , được thỏa mãn. + Nhóm II: Có23 tỷ số truyền i 4 : i 5 = 1 : ϕ 3 Ta chọn: Vậy , được thỏa mãn. + Nhóm III: Có 2 tỷ số truyền i 6 : i 7 = 1 : ϕ 6 Ta chọn: Vậy , được thỏa mãn. • Vẽ đồ thò vòng quay với công bội ϕ=1,41 và số vòng quay n tc =n 1 ÷n 12 . d. Tính số răng của các bánh răng: - Trục động cơ đến trục II với tỷ số truyền i o : - Số răng của các cặp bánh răng : !"# ' 0 36 25 1440 1000 o o Z Z i === + = + = jj j j jj j j gf g kEZ gf f kEZ . . ' 2 4 1 ≤≤ i ==⇒=== = 79,2 1 41,1 11 . 1 66 66 666 7 baba iiiii i ϕ 2 4 1 ≤≤ i == == 41,1 99,1 11 5 2 4 ϕ ϕ i i 2 4 1 ≤≤ i >. &$%3:; Hình 2.4 Đồ thò vòng quay 3* 3 > $ ; & Với f j , g j – là 2 thừa số nguyên, không có thừa số chung k – Bội số chung nhỏ nhất của mọi tổng (f j +g j ). E – Số nguyên. - Ta lần lượt tính số răng của các bánh răng. + Nhóm I: , cho nên f 1 +g 1 = 27 = 3 3 , cho nên f 2 +g 2 = 3 =3 , cho nên f 3 +g 3 = 12 = 3x2 2 Từ các thừa số trên ta có bội số chung nhỏ nhất (BSCNN) K=3.4.9 =108 Trong nhóm truyền động này có i min =i 1 , i max =i 3 , tỷ số truyền i 1 có độ nghiên lớn hơn i 3 nên bánh răng nhỏ nhất nằm ở i 1 và nghiêng sang trái, ta dùng công thức E minc để tính E min : Ta chọn: E =1, do đó:ΣZ = E.k=108.1= 108 Vậy số răng trong nhóm I là: + Nhóm II: , cho nên f 4 + g 4 = 3 , cho nên f 5 + g 5 = 12 = 3.4 !"# ; j j j g f i = 1 1 1 20 7 8,2 1 g f i =≈= 2 2 2 2 1 99,1 1 g f i =≈= 7 5 41,1 1 3 ≈= i ( ) x xx C fk gfZ E . min min + = ( ) ( ) 1 28 17 7.12 20717 . 1 11min min <= + = + = fk gfZ E C 28 207 7 108 11 1 1 = + = + Σ= gf f ZZ 80 207 20 108 11 1 ' 1 = + = + Σ= gf g ZZ 72 21 2 108;36 21 1 108 ' 22 = + == + = ZZ 63 75 7 108;45 75 5 108 ' 33 = + == + = ZZ 4 4 4 2 1 99,1 1 g f i =≈= 5 5 5 5 7 41,1 g f i =≈= Từ các thừa số trên ta có BSCNN: k= 3. 4 = 12 Trong nhóm truyền động này có i min = i 4 và i max = i 5 , tỷ số truyền i 4 có độ nghiêng lớn hơn i 5 nên bánh răng nhỏ nhất nằm ở i 4 nghiêng sang trái, ta dùng công thứcE minc để tính E minc : Chọn E = 8, do đó: ΣZ = E.k = 8.12= 96 Ta có: + Nhóm III: , cho nên f 6a +g 6a = f 6b +g 6b = 34. Vậy BSCNN: k = 34. Trong nhóm truyền động này có i6a và i6b nghiêng sang trái nên ta dùng công thức E minC để tính E min : Chọn E = 3, do đó: ΣZ = E.k = 34.3=102 Ta có: i 7 = 1, cho nên ta chọn Z 7 = Z’ 7 = 27. Lập bảng 2.3: e. Kiểm tra số vòng quay: Ta tính số vòng quay thực tế n tt từ n 1 ÷n 12 : !"# 64 21 2 96;32 21 1 96 ' 44 = + == + = ZZ ( ) ( ) 9,1 9.34 25917 . 6 66min min = + = + = a aa fk gfZ E 40 75 5 96;56 75 7 96 ' 55 = + == + = ZZ b b a a ba g f g f ii 6 6 6 6 25 9 79,2 1 ==≈== 75 259 25 102;27 259 9 102 ' 6 ' 666 = + === + == baaa ZZZZ ( ) ( ) 25,4 1.12 2117 . 4 44min min = + = + = fk gfZ E c ' 6 6 ' 6 6 ' 4 4 ' 1 1 ' 66411 . b b a a d o o obadoo Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z niiiiiinn == == ph vg 6,22 75 27 . 75 27 .1. 64 32 . 80 28 . 36 25 1140 === ph vg Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z nn b b a a d o o o 4,32 75 27 . 75 27 .1. 64 32 . 72 36 . 36 25 1440 . ' 6 6 ' 6 6 ' 4 4 ' 2 2 ' 2 ?: ? ?$ ? % @?$ ? ? @ABAC:B:;&3B$%B3&&B3$%3B$;B%B%BΣA;:3;%$ @ @ $ @ 3 @ 3* @ & @ 2.1.2 Vẽ đồ thò sai số vòng quay: - Sai số vòng quay được tính theo công thức: Trong đó: n tt - số vòng quay thực tế tính toán(vg/ph). n tc – Số vòng quay tiêu chuẩn(vg/ph) - [∆ n ]= ±10(ϕ -1)[%] = ±10(1,41 - 1)=4,1%. Bảng 2.4: !"# # & & $ % 3 : ; ?3 &?$ $3? 3&?% ;? ?% % %; &% $; ;; ;;; . ?$ &?% $% 3& ; % :; %; &%% %;; ; ;;; ∆ D ;? ?:3 ?$ ;?: ;?: &?3 E?: ; ;?3 E E?$ ; === ph vg Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z nn b b a a d o o o 2,46 75 27 . 75 27 .1. 64 32 . 63 45 . 36 25 1440 . ' 6 6 ' 6 6 ' 4 4 ' 3 3 ' 3 === ph vg Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z nn b b a a d o o o 5,63 75 27 . 75 27 .1. 40 56 . 80 28 . 36 25 1440 . ' 6 6 ' 6 6 ' 5 5 ' 1 1 ' 4 === ph vg Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z nn b b a a d o o o 7,90 75 27 . 75 27 .1. 40 56 . 72 36 . 36 25 1440 . ' 6 6 ' 6 6 ' 5 5 ' 2 2 ' 5 === ph vg Z Z Z Z i Z Z Z Z Z Z nn b b a a d o o o 5,129 75 27 . 75 27 .1. 40 56 . 63 45 . 36 25 1440 . ' 6 6 ' 6 6 ' 5 5 ' 3 3 ' 6 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 1751.1. 64 32 . 80 28 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 4 4 ' 1 1 ' 7 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 2501.1. 64 32 . 72 36 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 4 4 ' 2 2 ' 8 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 3571.1. 64 32 . 63 45 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 4 4 ' 3 3 ' 9 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 4901.1. 40 56 . 80 28 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 5 5 ' 1 1 ' 10 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 7001.1. 40 56 . 72 36 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 5 5 ' 2 2 ' 11 === ph vg Z Z i Z Z Z Z Z Z nn d o o o 10001.1. 40 56 . 63 45 . 36 25 1440 . ' 7 7 ' 5 5 ' 3 3 ' 12 %100. tc tctt n n nn + =∆ $ & ; E E E& E$ & $ % 3 : ; ∆ <D= !"# & n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 n 6 n 7 n 8 n 9 n 10 n 11 n 12 x x xx x x x x x x x x II III IV V VI VII I Hçnh 2.7. Så âäư âäüng v så âäư truưn lỉûc ca häüp täúc âäü Hình 2.8 . Đồ thò sai số vòng quay tính then phần trăm [...]... xác cần thiết của chuyển động chạy dao khi cắt ren - Đảm bảo đủ công suất để thắng phân lực cắt dọc trục P x, truyền động êm và khả năng đảo chiều b Điều kiện kỹ thuật: - Đảm bảo lượng di động chính xác cao - Sai số vò trí của hộp bé 3 Các bước thiết kế hộp chạy dao: Yêu cầu máy thiết kế cắt nhiều loại ren khác nhau nên tỷ số truyền có sai số về hệ ren Anh và ren mô đun khi tính phải chuyển đổi a Xác... 127 1vtc 2.6 = 10,16 2 45 75 ; icd = ;t v = 6 45 75 2 hoàn toàn không có sai số 52x2 36x2,5 39x2 24x3,5 48x2 26x2 39x2 x x 39x2 x 27x3 x 36x2 x x x x 26x2 21x3,5 27x2,5 52x2 26x2 Hình 2.11 Sơ đồ động hộp chạy dao TKMTRVNCT 32 39x2 39x2 Huỳnh Tấn Phương 97 C1A .Đồ án tốt nghiệp 2.3 Thiết kế hộp xe dao: (HXD) - - Máy thiết kế có lượng chạy dao dọc: Sd=0,06÷3,31(mm/vg) 0,06; 0,07; 0,09;... 97 C1A .Đồ án tốt nghiệp 2.2 Thiết kế hộp chạy dao(HCD): 2.2.1 Đặc điểm và yêu cầu của hộp chạy dao: 1 Đặc điểm: - Hộp chạy dao dùng để thực hiện chuyển động chạy dao đảm bảo quá trình cắt được tiến hành liên tục - Tốc độ làm việc chậm nhiều so với hộp tốc độ Vì thế công suất truyền độngcủa hộp chạy dao bé, thường chỉ bằng 5÷10% công suất truyền động chính - Hộp chạy dao phải đảm bảo tỷ... 52x2 x x 27x3 x 30x2 24x3,5 36x2,5 x x 26x2 x 21x3,5 Hình 2.8 Sơ đồ động của nhóm cơ sở 27x2,5 d Thiết kế nhóm gấp bội: - Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỷ số truyền có công bội ϕ=2 Nên ta chọn cột dọc nằm trong khung làm cơ sở, để cắt được số ren, các 1 1 1 ; tỷ số truyền của nhóm 2 ; 4 bội bằng: 2; 1 gấp - Ta dùng cơ cấu Mêan để thiết kế nhóm gấp bội Để nâng cao tính công nghệ gia công của HCD thì tâm... hiệu suất truyền động kém vì tất cả các bánh răng đều quay cho nên công suất truyền bé 2 Yêu cầu và điều kiện kỹ thuật: a Yêu cầu: Hộp chạy dao phải đảm bảo các thông số truyền động cần thiết như số cấp chạy dao, phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao R s và phạm vi giới hạn ly số truyền 1 i S max 1 2,8 5 ≤ is≤2,8, tức là: - RiS = i S min = 1 5 = 14 Đảm bảo độ chính xác cần thiết của chuyển động chạy dao khi... Làm nhóm cơ sở, với cách chọn trên nhóm gấp bội sẽ gồm 4 tỷ số truyền igbội= ¼; ½; 1/1; 2/1 c Thiết kế nhóm cơ sở: - Chọn cột có tỷ số gấp bội 1/1 làm nhóm cơ sở (nằm trong hàng đóng khung) - Theo máy chuẩn T6M16, chọn tỷ số truyền bánh răng thay thế 60 ith + Khi cắt ren quốc tế: = 45 + Bước vít me của máy: tv = 6 (mm) 1 icd = + Tỷ số truyền cố đònh: 2 - Vậy phương trình cắt ren là: icđ.ith.ics.igb.tv... 45 70 ith = • Hàng 5: 30 + chọnics = 48 + Ta có: , cho máy cắt thử n = 6 lúc đó igb = 1 25,4 4 127 6 ith = = 1 30 3.30 5 1 .1.6 2 48 Vậy : ith = 60 127 45 75 + chọnics = 27 + Ta có: 36 , cho máy cắt thử với n =6 lúc đó igb = 1 25,4 2 127 5,5 ith = = 1 27 9.3 5 1 .1.6 2 36 60 127 Vậy : ith = 45 90 • Hàng 6: 26 ics = 52 + chọn + Ta có: , cho máy cắt thử với n = 5,5 lúc đó igb = 1 25,4 4 127 5,5... xép ren Anh: • Hàng 1: 26 + chọnics = , cho máy cắt thử n = 9,5 lúc đó: igb = 1 52 + Đường cắt ren vẫn là đường cắt ren hệ mét ⇒ + từ Phương trình (1) ith 127 Ta có: 25,4 = 25,4 tp 25,4.2 9,5 = = = 1 26 1.icd ics i gb t v 9,5.3 1 .1.6 2 52 5 3.20 127 60 127 ⇒ ith = = = 315 95 45 95 Vậy : tự) • Hàng 2: 26 + chọnics = 52 + Ta có: (Các hàng khác tương , cho máy cắt thử n = 9 lúc đó igb = 1 25,4 25,4.2... 3.15 90 1 .1.6 2 52 60 127 Vậy : ith = 45 90 • Hàng 3: 26 + chọn ics = 52 , cho máy cắt thử n = 7,5 lúc đó igb = 1 25,4 + Ta có: ith = ith = TKMTRVNCT 25,4.2 3.20 127 7,5 = = 1 26 7,5.3 3.15 75 1 .1.6 2 52 60 127 45 75 30 Huỳnh Tấn Phương 97 C1A .Đồ án tốt nghiệp Vậy : • Hàng 4: 26 + chọn ics = 52 , cho máy cắt thử n = 7 lúc đó igb = 1 + Ta có: 25,4 25,4.2 3.20 127 7 = = 1 26 7.3 3.15... Z1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 1 5 3 7 9 : ' : : ' : = : : : : Z 1' Z 2 Z 3' Z 4 Z 5' 2 8 4 8 8 hay: Để tìm ra số răng của bánh răng của bánh răng có tỷ số truyền hoàn toàn đúng với ics ta dùng nhiều loại mô đun khác nhau: (m= 2; 2,5; 3; 3,5; 4; ) Dựa vào máy chuẩn T6M16 ta chọn khoảng cách trục giữa các bánh răng thuộc nhóm cơ sở: A=78 2A Ta có: Z tong = m (2), ta thay lần lược các giá trò m ở trên vào phương