Đang tải... (xem toàn văn)
Bài chỉ mang tính chât tham khảo ...đã được duyệt và chỉnh sửa bởi thầy NGUYÊN CHÍ TÂM haui
Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Công nghiệp H NI Khoa : cơ khí Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập Tự do Hạnh phúc o0o BI TP LN MễN HC Ngời thiết kế : V Vn Hi Ngày giao đề tài : 10/05/2014 Mó : II 1. NHIấM V: THIT K MY TIN VN NNG (tham kho mỏy tiờn vn nng T620) 2. S LIU BAN U: W =10kw n min =12.5vg/p n max =2000vg/p Chiu cao tõm mỏy : 200(mm) Khong cỏch mi tõm : 1400(mm) Ct c 4 loi ren: Ren h một : t p =1ữ12 Ren h anh : n=24ữ2 Ren h modul : m=0.5ữ6 Ren pit : Dp=48ữ4 S dmin =0.07 (mm/vg) S ngmin = 2 1 S dmin Lp c khớ 1 khúa 6 Page 1 Bài tập lớn Thiết kế máy tiện vạn năng 3. NỘI DUNG Chương I :TỔNG QUAN VỀ MÁY THIẾT KẾ 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 1.3 Mục tiêu khoa học 1.4 Mục tiêu kinh tế 1.5 Hướng phát triển tiếp theo 1.6 Tham khảo máy tiêu chuẩn 1.7 Thông số kỹ thuật & đặc trưng kích thước máy thiết kế Chương II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC 2.1 Thiết kế hộp tốc độ 2.2 Thiết kế hộp chạy dao 2.3 Thiết kế hệ thống điều khiển 2.4 Thiết kế hệ thống bôi trơn … Chương III: THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC 3.1 Tính toán động cơ 3.2 Tính toán trục chính 3.3 Tính toán một số cơ cấu điển hình khác : Bộ truyền BR, đai, ly hợp, thân máy … 3.4 Quy trình vận hành bảo dưỡng Chương IV: KẾT LUẬN CHUNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Lớp cơ khí 1 khóa 6 Page 2 Bài tập lớn Thiết kế máy tiện vạn năng LỜI NÓI ĐẦU Máy công cụ cắt gọt kim loại là thiết bị chủ chốt trong các nhà máy và các phân xưởng cơ khí để chế tạo ra các chi tiết máy, máy móc , khí cụ , dụng cụ và các loại sản phẩm khác về cơ khí ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Máy cắt kim loại chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các chi tiết của máy khác, nghĩa là chế tạo ra các tư liệu sản xuất (Chế tạo ra các máy móc khác nhau để cơ khí hoá và tự động hoá nền kinh tế quốc dân). Việc thiết kế được bắt đầu từ phân tích, chọn máy chuẩn. Dựa trên cơ sở máy chuẩn rồi thiết kế động học, động lực học, thiết kế hệ thống điều khiển của máy mới. Việc tính toán có sự tham khảo máy chuẩn và có sự kế thừa máy chuẩn. Máy chuẩn là loại máy có cùng tên máy, có cùng cỡ máy và có cùng trình độ. Sau việc phân tích thiết kế máy chuẩn, là công việc thiết kế động học toàn máy, tính toán sức bền của các chi tiết máy. Cuối cùng là việc thiết kế hệ thống điều khiển của máy. Ngoài việc thuyết minh ra, trong lĩnh vực thiết kế còn có trình bày các bản vẽ khai triển hộp chạy dao. Trong thuyết minh trình bày các bước tính toán, đều được sử dụng các công thức kinh nghiệm và hướng dẫn chủ yếu trong các giáo trình về máy cắt kim loại. Chủ yếu là Giáo trình “Hướng dẫn thiết kế máy cắt kim loại”. Ngoài ra khi tính toán sức bền của các chi tiết máy thì dựa vào các giáo trình về môn học chi tiết Ngày 25 tháng 4 năm 2014 Sinh viên Lớp cơ khí 1 khóa 6 Page 3 Bài tập lớn Thiết kế máy tiện vạn năng CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÁY THIẾT KẾ 1.1 CÔNG DỤNG CỦA MÁY Máy tiện là máy cắt kim loại được dùng rộng rãi nhất trong ngành cơ khí cắt gọt và chiếm khoảng (40-50)% máy kim loại trong các phân xưởng cơ khí khoảng (20÷30)% của nền kinh tế quốc dân. Công việc chủ yếu được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng là gia công các mặt tròn xoay ngoài và trong, mặt đầu, taro và cắt răng, gia công các mặt không tròn xoay với các đồ gá phụ trợ. Đặc trưng kỹ thuật và độ cứng vững của máy cho phép dùng được dao tiện thép gió và hợp kim cứng vững để gia công cả gang và kim loại mầu.Việc ứng dụng của máy đã được hiện đại hoá. - Độ chính xác của máy tiện có thể đạt đến độ cấp chính xác 6÷7,đạt được độ bằng Ra=0.63(µm) 1.2 PHÂN LOẠI MÁY TIỆN: Có rất nhiều căn cứ để phân loại máy tiện. 1.2.1) Phân loại theo trình độ vạn năng: - Máy vạn năng: Vd: Máy vạn năng là các máy tiện đứng, tiện cụt, máy revônve. - Máy chuyên dùng. VD: Máy chuyên dùng máy tiện hớt lưng,máy tiện vítme ,máy tiện cam. Lớp cơ khí 1 khóa 6 Page 4 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng 1.2.2) Phõn loi theo khi lng : Loi nh: Khi lng nh hn 1 tn (D=100-200 mm) Loi trung : Khi lng nh hn 10 tn (D=200-500mm) Loi ln: Khi lng bng 10- 13 tn (630-1200mm) Loi nng: Khi lng bng 30-100 tn (1600-6000mm) Loi c bit nng khi lng ln hn 100 tn 1.2.3) Phõn loi theo cp chớnh xỏc: -Loi cú chớnh xỏc tiờu chun E(H) -Loi cú chớnh xỏc nõng cao D(II) -Loi cú chớnh xỏc cao C(B) -Loi cú chớnh xỏc c bit cao B(A) -Loi cú chớnh xỏc c bit A(C) 1.2.4) Phõn loi theo mc t ng hoỏ: - Mỏy bỏn t ng: 1ữ2 khõu t ng -Mỏy t ng: Chim mt lng khụng nhiu khõu t ng -Mỏy t hp: c s dng khỏ ph bin c t hp c t ng hoỏ v c khớ hoỏ. 1.3 PHN TCH NG HC MY CHUN T620 - Máy tiện là máy công cụ để gia công các chi tiết dạng tròn xoay. - Trong công nghiệp, ngành gia công cơ khí ở nớc ta hiện nay là các máy tiện hạng trung nh: 1K62, T616, 16K20 , (có trọng lợng <10 tấn gia công đợc các chi tiết có đờng kính từ 200 - 500). Lp c khớ 1 khúa 6 Page 5 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng 1.3.1 Tính năng kỹ thuật của các máy hạng trung: Bảng thống kê các đặc tính của máy. Đặc tính kỹ thuật Loại máy 1A62 1K62 T616 Công suất động cơ chính 7 10 4,5 Số cấp tốc độ 21 23 12 Phạm vi biến tốc độ (v/p) n max 1200 2000 1980 n min 14,5 12,5 44 Chiều cao tâm máy (mm) 200 200 160 Khoảng cách giữa hai mũi tâm (mm) 1500 1400 1400 Lợng chạy dao dọc S max (mm/vg) 1,59 4,16 1,07 S min (mm/vg) 0,082 0,07 0,06 Lợng chạy dao ngang S max (mm/vg) 0,52 2,08 0,78 S min (mm/vg) 0,027 0,035 Lực chạy dao hớng kính trục lớn nhất cho phép của cơ cấu chạy dao P x = 3430 P y = 5400 P x = 3530 P y = 5400 P x = 300 P y = 8100 Từ bảng thống kê sơ bộ trên ta nhận thấy máy tiện T620 giống với máy ta cần thiết kế. Do vậy ta chọn máy T620 để nghiên cứu. 1.3.2 Nghiên cứu máy T620: Tính cấp tốc độ Z. Tính trị số - Từ thông số kỹ thuật của máy có: n max = 2000 (vòng/phút), n min = (12,5) vg/p ; Z = 23 Lp c khớ 1 khúa 6 Page 6 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng áp dụng công thức: min max 1 n n = Hay lg = 1 1 Z [lgn max - n min ] [ ] 5,12lg2000lg 123 1 lg = = 1,277 Chọn theo tiêu chuẩn = 1,26 để vẽ đồ thị vòng quay. a) Xích tốc độ: Lp c khớ 1 khúa 6 Page 7 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng - Xích tốc độ lấy từ động cơ: 10KW, n = 1450 v/p qua bộ truyền đai và hộp tốc độ và đến trục chính. - Lợng di động tính toán ở hai đầu xích. - N d/c (v/p) n TC (v/p) - Từ sơ đồ động ta vẽ lợc đồ các con đờng truyền động qua các trục trung gian tới trục chính phơng trình cân bằng tổ hợp của xích tốc độ. từ động cơ đờng quay thuận đờng truyền tốc độ cao đờng truyền tốc độ thấp đờng truyền nghịch li hợp ma sát - Từ phơng trình tổ hợp ta thấy: (Đờng quay thuận). * Tốc độ cao có 6 tốc độ (trục II - IV có 6 khả năng thay đổi tốc độ, gạt lấn lợt hai khối bánh răng di trợt 2 bậc và 3 bậc). Z = 2x3x1 = 6 * Tốc độ thấp có 24 tốc độ (theo tính toán) Z = 2x3x2x2 = 24 Lp c khớ 1 khúa 6 Page 8 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng (có 24 khả năng gạt lần lợt 4 khối bánh răng di trợt) - Thực tế thì đờng này chỉ có 18 tốc độ vì giữa trục IV - VI có hai khối bánh răng di trợt hai bậc cho ta 4 tỷ số truyền nhng thực tế chỉ có 3 vì có tỷ số truyền cùng nhau. 4 1 49 49 88 22 =x 4 1 88 22 60 60 =x Trùng nhau 1 1 49 49 60 60 =x 16 1 88 22 88 22 =x Do đó tốc độ thấp phải tính lại nh sau: Z thấp = 2x3x 18 3 22 18 3 22 == con x con x Ba tỷ số truyền 16 1 , 4 1 , 1 1 , nếu tính ngợc lại (Đảo ngợc xích truyền) sẽ đợc 16 1 , 4 1 , 1 1 gọi là i khuyết đại dùng cắt ren khuyết đại. Tóm lại số tốc độ của đờng quay thuận ta tổng hợp cả 2. Đờng tốc độ thấp: Z thấp = n 10 , n 20 , n 18 Đờng tốc độ cao: Z cao = n 19 , n 20 , n 124 Z = Z thấp + Z cao = 6 + 18 = 24 Thực tế n 19 Z chỉ còn = 23 cấp tốc độ b) Xích cắt ren. Lp c khớ 1 khúa 6 Page 9 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng - Máy cắt đợc: Ren quốc tế, Ren anh, ren môduyn, ren pít. Ngoài ra còn cắt đợc ren khuyết đại, ren chính xác và ren mặt đầu. - Xích nối từ trục VII xuống trục VIII, IX qua BR thay thế vào hộp chạy dao ra hộp vít me. - Lợng di động tính toán qua hai đầu xích là - 1 vòng TC bớc ren (phát triển = mm) - Để cắt đợc 4 loại ren trên nên xích phải có khả năng điều chỉnh BR thay thế giữa trục IX và trục X có 2 khả năng điều chỉnh 97 64 hay 50 42 gọi là i thay thế Cơ cấu nooctong giữa trục X-XI-XII có hai đờng truyền. + Con đờng 1: Cơ cấu nooc tông chủ động Chuyển động từ trục X qua ly hợp M 2 (nối liền với trục XII) làm cho trục XII quay bộ BR hình tháp xuống trục XI qua li hợp M 3 tới trục XIII và tiếp tục truyền qua trục XIV - XV tới trục vít me. + Con đờng 2: Cơ cấu nooc tông bị động. Chuyển động từ trục X (không qua M 2 ) qua bánh răng 28-35 tới trục XI qua bánh răng 28-35-36 BR hình tháp XII qua 35 (không chuyển thẳng qua trục XV) xuống dới 29-28-35 tiếp tục truyền qua XIV - XV tới vít me. + Để cắt đợc các bớc ren khác nhau trong cùng một loại ren, trong hộp chạy dao ngoài BR hình tháp có số răng Z = 26-48 (7BR) cắt đợc 7 bớc ren khác nhau gọi là i cơ sở . 3. Còn hai khối bánh răng di trợt giữa trục XIII - XIV - XV có 4 tỷ số truyền gọi là i gấp bội . Do đó khi tính toán đơn giản về mặt lý thuyết mỗi loại ren qua hộp chạy dao có thể cắt đợc 7x4=28 bớc ren khác nhau. gh ix == 2 1 28 35 45 18 3 4 1 48 15 35 28 gb ix == Lp c khớ 1 khúa 6 Page 10 [...]... v / p ) Theo máy: 630(v/p) 34 38 49 55 54 nVII 19 = 808,65 51 21 66 635,945( v / p ) Theo máy: 630(v/p) 39 55 42 nVII 20 = 808,65 56 21 66 790,72( v / p ) Theo máy: 800(v/p) 34 55 42 nVII 21 = 808,65 51 29 66 968,30( v / p ) Theo máy: 1000(v/p) 39 47 42 nVII 22 = 808,65 56 29 66 1242,26( v / p ) Theo máy: 1250(v/p) 34 47 42 nVII 23 = 808,65 51 38 66 1598,49( v / p ) Theo máy: 1600(v/p)... vòng quay máy T620 Tóm lại: Với máy khảo sát có cấu trúc động học nh sau: Lp c khớ 1 khúa 6 Page 20 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng PAKG: [2 x 3 x 2 x 2 x 1] PATT: [I II III IV V] Lp c khớ 1 khúa 6 [2 x 3 x 1] + [I II III] Page 21 Bi tp ln Lp c khớ 1 khúa 6 Thit k mỏy tin vn nng Page 22 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng CHNG II THIT K NG HC 2.1 :THIT K HP TC 2.1.1 Thông số kỹ thuật của máy thiết kế Thông... [6] [3] [1] Page 28 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng Nhận xét: Từ hai hình vẽ trên ta thấy lới kết cấu theo phơng án thứ tự [III-III-IV] + [I-III] cho sự biến đổi các kết cấu nhịp nhàng, cân đối, tỷ số truyền các trục giảm đều lới có hình dẻ quạt bởi vậy ta có lới kết cấu theo phơng án này cho quá trình thiết kế máy Lp c khớ 1 khúa 6 Page 29 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng PAKG: 2 x 3 x 2 x 2 Hình 1: +... 201,87( v / p ) Theo máy: 200(v/p) 39 55 49 88 54 nVII 14 = 808,65 56 21 49 55 27 254,24( v / p ) Theo máy: 250(v/p) 34 55 49 55 54 nVII 15 = 808,65 51 29 49 55 27 326,23( v / p ) Theo máy: 315(v/p) 39 47 49 55 54 nVII 16 = 808,65 56 29 49 55 27 410,90( v / p ) Theo máy: 400(v/p) 34 47 49 55 54 nVII 17 = 808,65 51 38 49 55 27 528,73( v / p ) Theo máy: 500(v/p) 39 38 49 55 54... ren nh trên cho tới trục XV truyền qua cặp BR 28 (không qua ly hợp siêu viêt) tới trục trơn 56 XVI vào hộp xe dao (giống tiện trơn chạy dao ngang) tới trục vít me ngang t x = 5 c) Tiện trơn - Có tiện trơn chạy dao dọc va tiện trơn chạy dao ngang (dùng để khoả mặt cắt đứt) - Xích tiện trơn truyền động giống xích cắt ren, nhng đến trục XV (không đóng ly hợp trục vít me) truyền qua cặp BR xuống XVI (trục... quay của máy T620 Tính lại các trị số vòng quay ở trục đầu tiên và trục cuối cùng - Trên trục II nIInđ/c.iđai = 1450 145 = 808,65( v / p ) 260 - Trên trục VII (Trục chính) nVII = 808,65 51 21 22 22 27 12,62( v / p ) Theo máy: 12,5(v/p) 39 55 88 88 54 nVII 2 = 808,65 56 21 22 22 27 15,89( v / p ) Theo máy: 16(v/p) 34 55 88 88 54 nVII 3 = 808,65 51 29 22 22 27 20,38( v / p ) Theo máy: 20(v/p)... 22 27 25,68( v / p ) Theo máy: 25(v/p) 34 47 88 88 54 nVII 5 = 808,65 51 38 22 22 27 33,04( v / p ) Theo máy: 31,5(v/p) 39 39 88 88 54 nVII 6 = 808,65 56 38 22 22 27 41,62( v / p ) Theo máy: 40(v/p) 34 38 88 88 54 nVII 7 = 808,65 51 21 22 22 27 50,46( v / p ) Theo máy: 50(v/p) 39 55 88 88 54 nVII 8 = 808,65 56 21 22 22 27 63,56( v / p ) Theo máy: 63(v/p) 34 55 88 88 54 nVII... 808,65 51 29 60 22 27 81,55( v / p ) Theo máy: 80(v/p) 39 47 60 88 54 nVII 10 = 808,65 56 29 60 22 27 102,72( v / p ) Theo máy: 100(v/p) 34 47 60 88 54 nVII 11 = 808,65 51 38 60 22 27 132,18( v / p ) Theo máy: 125(v/p) 39 38 60 88 54 Lp c khớ 1 khúa 6 Page 17 Bi tp ln Thit k mỏy tin vn nng nVII 12 = 808,65 56 38 60 22 27 166,48( v / p ) Theo máy: 160(v/p) 34 38 60 88 54 nVII 13 = 808,65... ta giảm xuống Xmax = 6 khi đó trùng 6 tốc độ Vì vậy lới kết cấu phải bố trí bù bằng một đờng truyền khác - Đờng truyền này bổ xung cho 6 cấp tốc độ cao vì hiệu suất truyền dẫn cao, hành trình êm, dễ dàng hãm mở truyền dẫn Mặt khác phạm vi điều chỉnh lớn trong các nhóm truyền khuyếch đại cuối cùng, giảm đợc kết cấu phức tạp của nhóm truyền 2 Lới kết cấu và đồ thị vòng quay * PAKG 2x3x2x2 + 2x3 * PATT... truyền ở nhóm II các tia lúc nghiêng phải (tăng tốc) lúc nghiêng trái (giảm tốc) Không theo quy luật giảm đồng nhất Tóm lại: Qua phân tích trên ta nờn v th vòng quay theo li kt cu (H1) cho quá trình thiết kế máy, đồng thời bố chí i 1 và i2 là tăng tốc nhằm tăng đờng kính trục II Để dễ dàng bố trí ly hợp ma sát trên trục này - th vũng quay mỏy mi 4 Tính số răng Zx và Zx' theo phơng án BSCNN từ đồ thị vòng . và có sự kế thừa máy chuẩn. Máy chuẩn là loại máy có cùng tên máy, có cùng cỡ máy và có cùng trình độ. Sau việc phân tích thiết kế máy chuẩn, là công việc thiết kế động học toàn máy, tính. theo 1.6 Tham khảo máy tiêu chuẩn 1.7 Thông số kỹ thuật & đặc trưng kích thước máy thiết kế Chương II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC 2.1 Thiết kế hộp tốc độ 2.2 Thiết kế hộp chạy dao 2.3 Thiết kế hệ thống. PHÂN LOẠI MÁY TIỆN: Có rất nhiều căn cứ để phân loại máy tiện. 1.2.1) Phân loại theo trình độ vạn năng: - Máy vạn năng: Vd: Máy vạn năng là các máy tiện đứng, tiện cụt, máy revônve. - Máy chuyên