Xem mẫu
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Phần 1:
PHÂN TÍCH MÁY CHUẨN
MÁY T620
1. Đồ thị vòng quay thực tế của máy T620:
a) Trị số công bội φ:
Các thông số của máy:
= 12.5 vòng/phút
= 2000 vòng/phút
φ= √
= = 1,259 = 1,26
√
Vẽ lại đồ thị vòng quay của máy T620 (bản vẽ A4 - 01), các số liệu tỉ
số truyền như sau:
- Nhóm 1 truyền từ trục II đến trục III:
lệch sang phải một khoảng là 1,13.logφ
Tia
lệch sang phải một khoảng là 2,17.log
Tia
Lượng mở giữa hai tia [x]:
[x] = -1,04
- Nhóm 2 truyền từ trục III đến trục IV:
lệch sang trái một khoảng là 4,19.log
Tia
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 1
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
lệch sang trái một khoảng là 2,07.log
Tia
thẳng đứng.
Tia
Lượng mở [x] 2 ứng với nhóm truyền khuếch đại.
- Nhóm 3 truyền từ trục IV đến trục V:
lệch sang trái một khoảng là 6.log
Tia
thẳng đứng.
Tia
- Nhóm 4 truyền từ trục V đến trục VI:
lệch sang trái một khoảng là 6.log
Tia
thẳng đứng.
Tia
- Nhóm gián tiếp truyền từ trục VI đến trục VII:
lệch sang trái một khoảng là 3.log
Tia
- Nhóm trực tiếp truyền từ trục IV đến trục VII:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 2
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
lệch sang phải một khoảng là 3.log
Tia
Số vòng quay của động cơ
Tỷ số truyền của bộ truyền đai
Hiệu suất của bộ truyền đai η = 0,985
Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục II:
b) Bảng thống kê các đặc tính kỹ thuật chính của máy cùng cỡ:
Đặc tính kỹ thuật Nhóm máy tham khảo
T620 T616 1A616
Chiều cao thân máy
200 160 200
Khoảng cách hai mũi tâm 710/1000/1400 750 1000
Vật liệu gia công có đường kính D lớn
400 320 -
nhất
Số cấp tốc độ Z 23 12 21
Tốc độ trục chính
12,5 - 2000 44 - 1980 11,2 - 2240
Lượng chạy dao dọc 0,06 - 4,16 0,06 - 1,07 0,08 - 1,36
Lượng chạy dao ngang 0,035 - 2,08 0,04 - 0,78 0,08 - 1,36
Công suất trục chính (KW) 10 4,5 4,5
Số cấp tiện trơn 42
Lực chạy dao lớn nhất 3530 - 5400 3000 - 8100
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 3
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
c) Nhận xét về đồ thị vòng quay của máy T620:
Đồ thị vòng quay của máy tiện vạn năng cỡ trung kiểu T620 có dạng
ndc = 1450
I
i0
no
II
i1 i2
III
i4
i3
i5
IV
i7
i6
i11
V
i9
i8
VI
i10
VII
12.5 2000
ích t c quay trục chính
2.
ích nối t động cơ có công suất = 10kW, số vòng quay n = 1450
(vòng/phút), qua bộ truyền đai vào ộp tốc độ làm quay trục chính
VII.
Lượng di động tính toán ở hai đầu xích là:
(số vòng quay của động cơ) -> (số vòng quay
của trục chính).
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 4
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
T sơ đồ động ta có thể xác định đường truyền động qua các trục
trung gian tới trục chính.
ích tốc độ có đường truyền quay thuận và đường truyền quay
nghịch, m i đường truyền khi tới trục chính được tách ra làm hai
đường truyền:
- Đường truyền trực tiếp tới trục chính cho ra tốc độ cao.
- Đường truyền gián tiếp tới trục chính cho ra tốc độ thấp
hương tr nh xích động biểu thị khả năng biến đ i tốc độ của máy:
Trực tiếp
×
3. Phương án không gian v hương án th tự
Công thức kết cấu của máy:
(2 × 3 × 2 × 2) (2 × 3 × 1)
Z= + = 30
Đường truyền chính Đường truyền phụ
Ta nhận thấy máy t chức hai đường truyền:
- Đường truyền gián tiếp: tốc độ thấp
- Đường truyền trực tiếp: tốc độ cao
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 5
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Việc t chức 2 đường truyền như vậy là rất hợp lí, v đường
truyền tốc độ cao cần số tỉ số truyền ít dẫn tới sẽ giảm được tiếng
ồn, rung động, ma sát, tăng hiệu suất khi máy làm việc.
Theo lý thuyết tính toán, để tỉ số truyền giảm t t đồng đều, đảm
bảo được mômen xoắn yêu cầu th số bánh răng các trục đầu phải
nhiều hơn. Do đó, đáng ra phương án không gian là
là tốt nhất. Nhưng máy T620 lại chọn phương án không gian
v:
Do yêu cầu thực tiễn, máy có truyền động quay thuận th phải
có truyền động quay nghịch để phục vụ quá tr nh gia công và đ i
chiều. Đối với bàn xe dao, nếu chỉ có một truyền động th không
thể đưa bàn dao tịnh tiến ngược lại trên bàn máy mà chỉ tịnh tiến
được 1 chiều. Khi cắt ren th trục chính phải có chuyển động
quay nghịch để chạy dao ra. Muốn vậy, trên trục vào (II) phải
dùng ly hợp ma sát (gồm 2 nửa chạy thuận và chạy nghịch) để
thực hiện nhiệm vụ đó.
Sở dĩ dùng ly hợp ma sát mà không dùng cơ cấu khác cùng tác
dụng là v ở máy tiện cho phép đảo chiều thường xuyên. Do đó
cần phải hoạt động êm, không gây ra va đập mạnh, mà ly hợp ma
sát khắc phục được những nhược điểm đó. Đồng thời, dùng ly
hợp ma sát cũng có tác dụng đề phòng quá tải.
Do đó ly hợp ma sát được lắp trên trục II để tránh kích thước
và kết cấu lớn (trục II phải lắp thêm vỏ ly hợp). Lấy mayơ của
bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên bánh răng trên trục II có
đường kính lớn. Nếu trên trục III ta tiếp tục giảm tốc th đường
kính bánh răng trên trục III sẽ lớn hơn, kết cấu của hộp tốc độ sẽ
lớn do đó cần tăng tốc ở trên trục III để kích thước bánh răng trục
II nhỏ, kết cấu hộp tốc độ nhỏ sau đó mới giảm tốc ở trục IV.
Đồng thời, trục II có lắp ly hợp ma sát (thuận 15 má, nghịch 11
má) chiếm chiều dài khá lớn trên trục. Nếu ta lắp thêm bánh răng
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 6
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
th trục III dài gây võng trục ảnh hưởng tới chất lượng truyền
động.
Ly hợp ma sát đặt trên trục II mà không đặt trên trục khác v trục
II có tốc độ không đ i, là trục vào nên có mômen xoắn nhỏ. Do đó,
ly hợp ma sát đặt trên trục này chỉ có 1 tốc độ, mômen xoắn nhỏ
nhất để đạt kích thước ly hợp hợp lí là th tốc độ trục
II có thể đạt khoảng
V vậy, phương án không gian là hợp lí.
Phương án thứ tự của máy có dạng :
Ta nhận thấy máy T620 đã sử dụng phương án thứ tự là chuẩn.
Quy luật phân bố tỉ số truyền các nhóm đầu có chênh lệch nhỏ nên
kết cấu máy là hợp lý.
T đồ thị vòng quay, máy chỉ có 23 cấp tốc độ riêng biệt, tức là
có 7 cấp tốc độ trùng.
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG: 2 X 3 X 2 X 2
PATT: I II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG: 2 X 3 X 1
PATT: I II III
Lượng mở [x]: [1 ] [2 ] [0 ]
T đường truyền gián tiếp ta thấy lượng mở [ ] là không
hợp lý. Trong máy công cụ, ở hộp tốc độ có hạn chế tỉ số truyền I
phải đảm bảo theo:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 7
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Với công bội th tỉ số truyền I được biểu diễn trên đồ
thị vòng quay như sau:
ghĩa là tia nghiêng trái tối đa 6 ô, tia nghiêng phải
tối đa 3 ô. Lượng mở tối đa .
Mặt khác, không thoả mãn điều kiện đã
[]
phân tích.
Để khắc phục, phải giảm bớt lượng mở của đường truyền gián
tiếp t [x] = 12 xuống [x] = 9, đối với đường truyền trực tiếp th giữ
nguyên lượng mở. Giảm như vậy đường truyền gián tiếp có 3 tốc
độ trùng. Số tốc độ của máy sẽ là:
Số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn tới th a 4 tốc độ. Để khắc phục xử lí
bằng cách:
- Giữ nguyên số cấp tốc độ của đường truyền trực tiếp (6 tốc độ). V
có số tỉ số truyền ít nên giảm được tiếng ồn, rung động, ma sát
đồng thời tăng hiệu suất làm việc.
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 8
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
- Giảm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp: Máy giảm được số tốc
độ có hiệu suất thấp nên kết cấu hộp tốc độ nhỏ gọn. Số tốc độ mất
đi được bù vào đường truyền trực tiếp và khi là khá lớn.
Đường truyền gián tiếp có lượng mở nhóm cuối là:
[]
- Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là:
- Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là:
T ng số tốc độ là:
Máy chỉ đòi hỏi 23 cấp tốc độ, xử lí bằng cách cho tốc độ thứ 18
(cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ nhất
(thấp nhất) của đường truyền trực tiếp, do đó máy chỉ còn 23 cấp
tốc độ. Nghĩa là để cho ra trục chính có tốc độ th
có thể đi bằng 2 đường truyền trực tiếp hay gián tiếp. Khi sử dụng
ta nên dùng đường truyền trực tiếp v những ưu điểm đã nêu của nó.
Phương án chuẩn của máy sẽ là:
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG: 2 X 3 X 2 X 2
PATT: I II III IV
Lượng mở [x]: [1 ] [2 ] [6 ] [6 ]
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG: 2 X 3 X 1
PATT: I II III
Lượng mở [x]: [1 ] [2 ] [0 ]
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 9
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Lưới kết cấu của máy T620 có dạng như sau:
I
2 [1] 2 [1]
II
3 [2] 3 [2]
III
2 [6]
1 [0]
IV
2 [6]
V
Nguy?n T?n Phúc
L?p 08C1A
Ðý?ng truy?n gián ti?p Ðý?ng truy?n tr?c ti?p
(ðý?ng truy?n chính) (ðý?ng truy?n ph?)
Đường truyền gián tiếp Đường truyền trực tiếp
4. H p chạy dao.
a. Bàn xe dao:
Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng cho việc
chạy dao dọc. Sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc cho việc chạy dao
ngang. Sử dụng một động cơ phụ 1kW thực hiện việc chạy dao
nhanh có qua bộ truyền đai để vào trục trơn.
Công thức t ng quát để chọn tỉ số truyền Hộp chạy dao là:
Trong đó:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 10
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
bước vít me.
-
bước ren cần cắt trên phôi.
-
tỉ số truyền cố định bù vào xích truyền động.
-
tỉ số truyền khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở.
-
tỉ số truyền nhóm gấp bội.
-
b. Xích chạy dao:
Ngoài xích tốc độ của trục chính, trong máy tiện ren vít vạn năng
th xích chạy dao cũng đóng vai trò rất quan trọng. Chức năng của
xích chạy dao là dùng để tiện ren, tiện trơn.
Quy chuẩn của thế giới về 2 hệ ren, m i hệ có 2 loại:
o Ren Quốc tế ( )
Ren Môđun (m)
o Ren Anh (n)
Ren Picth ( )
Máy tiện ren vít vạn năng T620 cũng đáp ứng được 4 loại ren đó
với khoảng 112 bước ren tiêu chuẩn và 112 bước ren khuếch đại
phủ kín toàn bộ các loại ren thuộc Tiêu chuẩn Việt Nam, thoả mãn
đầy đủ các nhu cầu trong cơ khí chế tạo và sửa chửa.
Lược đồ cấu trúc động học Hộp chạy dao:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 11
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Nguyen Tan Phuc
Lop 08C1A
T cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương tr nh t ng
quát cắt ren như sau:
Để cắt hết được các bước ren như yêu cầu th với m i bước ren ta
cần có một tỉ số truyền nên ta cần một số lượng bánh răng rất lớn là
8x12=112. Ngoài ra, để cắt các bước ren gấp bội th cần phải có các
tỉ số truyền gấp bội lên (x2, x4…). Do đó số bánh răng cần thiết sẽ
là: 112x2, 112x4… điều đó nằm ngoài khả năng của máy. Để khắc
phục, qua việc khảo sát máy chuẩn ta thấy phải chia đường truyền
thành các nhóm khác nhau, trong đó nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một
tỉ số truyền cơ sở cắt các bước ren cơ sở rồi t đó mới cho qua một
tỉ số truyền gấp bội thay đ i tỉ số truyền cắt các bước ren còn lại.
Ngoài ra còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để cắt các bước ren
khuếch đại.
T yêu cầu trên ta có được một bảng sắp xếp các bước ren như
sau:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 12
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Ren Quốc tế
- 1,75 3,5 7
1 2 4 8
- 2,25 4,5 9
1,25 2,5 5 10
- - 5,5 11
1,5 3 6 12
Ren Môđun
- - - 1,75
- 0,5 1 2
- - - 2,25
- - 1,25 2,5
- - - -
- - 1,5 3
Ren Anh
13 - 3,25 -
14 7 3,5 -
16 8 4 2
18 9 4,5 -
19 9,5 - -
20 10 5 -
22 11 - -
24 12 6 3
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 13
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Ren Pitch
56 28 14 7
64 32 16 8
72 36 18 9
80 40 20 10
88 44 22 11
96 48 24 12
5. M t s cơ cấu ặc biệt:
Cơ cấu ly hợp siêu việt: Trong xích chạy dao nhanh và động cơ
chính truyền đến cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng 2 đường truyền
khác nhau. ếu không có li hợp siêu việt truyền động sẽ làm xoắn
và gãy trục. Cơ cấu ly hợp siêu việt được dùng trong trường hợp
máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay trục chính.
Cơ cấu đai ốc mở đôi: Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở
đôi tới hộp xe dao. Khi quay tay quay làm đĩa quay gắn cứng với
hai má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me.
Cơ cấu an toàn trong Hộp chạy dao: Đảm bảo khi làm việc quá
tải. Được đặt trong xích chạy dao ( tiện trơn ) có nhiệm vụ tự ngắt
truyền động khi máy quá tải.
6. Nhận xét về máy T620:
Máy tiện ren vít vạn năng T620 có 23 cấp tốc độ khác nhau của
trục chính. Máy tiện trơn và tiện được nhiều kiểu ren khác nhau.
hương án không gian và phương án thứ tự được bố trí một cách
hợp lí để được một bộ truyền nhỏ gọn, vận hành êm.
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 14
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Ở trục I có bộ ly hợp ma sát làm việc ở vận tốc 800 v/p là một tốc
độ hợp lý. Bộ ly hợp ma sát tận dụng bánh răng trên trục I nên tăng
độ cứng vững.
Trong máy có bộ ly hợp ma sát siêu việt thuận tiện cho quá tr nh
chạy dao nhanh.
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 15
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Phần 2
THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY
Thiết kế ng học H p t c
I. :
1. Yêu cầu i với H p t c :
Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho chi
tiết gia công với những chế độ cắt hợp lí. ộp tốc độ phải có kích
thước nhỏ gọn, hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kết cấu có
tính công nghệ, làm việc chính xác…
- Tốc độ cắt của máy:
Trong đó:
(vòng/phút)
(vòng/phút)
Trong đó:
là tốc độ quay lớn nhất và tốc độ quay nhỏ
,
nhất của trục chính.
là đường kính lớn nhất và đường kính nhỏ
,
nhất của chi tiết được gia công.
Xuất phát t t nh h nh thực tế hiện nay, chúng ta cần sửa chữa,
chế tạo các loại máy công nghiệp và nông nghiệp có đường trục
trong khoảng 10 ÷ 400 mm. Chúng ta cần thiết kế máy công cụ
hạng trung, thiết kế máy này dựa trên cơ sở máy mẫu T620 đã có.
Đường kính lớn nhất:
- = 400 mm.
Đường kính nhỏ nhất:
- = 10 mm.
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 16
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
Thiết kế máy tiện, có:
, với tốc độ này phù hợp cho thao tác của
-
công nhân khi tiện ren.
, với tốc độ này phù hợp khi tiện trơn, đảm
-
bảo sức khoẻ của công nhân.
Phạm vi điều chỉnh:
2. Chuỗi s vòng quay của H p t c :
a. Chọn công b i v s cấp t c :
Trong thực tế gia công th cần có các tốc độ khác nhau của trục
chính. Về lý thuyết th tốc độ trục chính dạng vô cấp là tốt nhất,
nhưng để chế tạo được trục chính điều chỉnh vô cấp th rất tốn kém.
Mặc khác, các cấp tốc độ trong phương án phân cấp của máy tiện
T620 đủ để đáp ứng các yêu cầu về gia công chi tiết. Do vậy, em
chọn phương án thiết kế Hộp tốc độ dạng phân cấp v nó khả thi
nhất.
Chu i vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân là tốt nhất, v khi
đó t n thất công suất (tốc độ) tương đối là không đ i. Trong khoản
tới có Z tốc độ:
t
Trong chu i số vòng quay có tỉ số giữa hai số vòng quay bất kỳ
kế tiếp và là một số không đ i th chu i đó phải tuân theo
quy luật cấp số nhân có công bội là φ.
Do yêu cầu của việc thiết kế máy (là máy tiện vạn năng), đồng
thời để t n thất tốc độ cũng như t n thất năng lượng là không đ i và
không vượt quá giới hạn, tra bảng 1.1 sách “Tính toán thiết kế máy
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 17
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
cắt kim loại” ta chọn φ = 1,26 theo tiêu chuẩn. Và t n thất
Do vậy, số cấp tốc độ của máy tiện vạn năng cần thiết là:
3. Lưới kết cấu v ồ thị vòng quay của H p t c :
a. Cách xác ịnh các nhóm truyền v tỷ s truyền:
T công thức:
Trong đó là số nhóm truyền tối thiểu.
V nhóm truyền là số nguyên nên ta chọn
b. Phương án không gian v hương án th tự:
Chọn phương án không gian:
Một phương án không gian ta có nhiều phương án thứ tự khác
nhau. Với số cấp tốc độ được tính dựa vào yêu cầu thực tế của sản
phẩm cần gia công, dựa vào máy tiện T620 đã khảo sát ta có các
phương án không gian khác nhau:
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu , đồng thời để kích thước
Hộp tốc độ nhỏ gọn nên cần phải có tỉ số truyền chênh lệch nhóm
đầu ít dẫn đến chênh lệch bánh răng không quá lớn.
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 18
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
V vậy, ta có thể loại tr các phương án không gian trên và chọn
phương án hợp lí nhất là:
PAKG:
Dựa vào công thức:
Trong đó là tỉ số truyền trong một nhóm.
Ta có:
M i th a số là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trượt truyền động
giữa 2 trục liên tục.
Tính t ng số bánh răng của Hộp tốc độ theo công thức:
có:
+ PAKG:
có:
+ PAKG:
có:
+ PAKG:
có:
+ PAKG:
Tóm lại, t ng số bánh răng của Hộp tốc độ cần thiết kế là:
.
Tính t ng số trục của phương án không gian theo công thức:
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 19
- Đồ án Học phần Máy công cụ GVHD: Bùi Trương Vỹ
là số nhóm truyền động.
Số bánh răng chịu moomen xoắn ở trục cuối cùng.
PAKG:
2 3
2 2
Chiều dài sơ bộ của Hộp tốc độ được tính theo công thức:
∑ ∑
b: chiều rộng bánh răng.
f: khoảng hở giữa 2 bánh răng.
Các cơ cấu đặc biệt: Li hợp ma sát, phanh …
Qua phân tích ở trên, ta có bảng so sánh phương án bố trí không
gian như sau:
Yếu t so Phương án
sánh
T ng số
18 18 18 18
bánh răng
T ng số trục
5 5 5 5
Chiều dài L 19b+18f 19b+18f 19b+18f 19b+18f
Só bánh răng
2 2 2 3
Cơ cấu đặc Li hợp ma Li hợp ma Li hợp ma Li hợp ma
biệt sát sát sát sát
SVTH: Nguyễn Tấn Phúc Lớp 08C1A Trang 20
nguon tai.lieu . vn
