MỤC LỤC

MỤC LỤC……1

CHƯƠNG 1.  NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ.. 3

1.1. Thông số kỹ thuật máy thiết kế. 3

1.1.1. Hộp tốc độ. 3

1.1.2. Hộp chạy dao. 3

1.2. Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62. 4

1.2.1. Hộp tốc độ máy. 6

1.2.2. Hộp chạy dao của máy. 16

1.2.3. Một số cơ cấu đặc biệt trên máy 1K62. 21

CHƯƠNG 2.  THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI...23

2.1. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ. 23

2.1.1. Chuỗi số vòng quay. 23

2.1.2. Phương án không gian. 24

2.1.3. Phương án thứ tự. 28

2.1.4. Lưới kết cấu. 36

2.1.5. Đồ thị vòng quay và tỉ số truyền các nhóm.. 37

2.1.6. Tính số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ. 39

2.1.7. Kiểm nghiệm sai số vòng quay. 45

2.2. Thiết kế hộp chạy dao. 48

2.2.1. Lập bảng xếp ren. 48

2.2.2. Thiết kế nhóm truyền cơ sở. 51

2.2.3. Thiết kế nhóm gấp bội 53

2.2.4. Tính các tỉ số truyền trong nhóm gấp bội 54

2.2.5. Tính tỉ số truyền còn lại (i_ht) 56

2.2.6. Tính sai số bước ren. 58

2.2.7. Tiện trơn. 59

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY.. 61

3.1. Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy. 61

3.1.1. Chế độ cắt gọt thử máy. 61

3.2. Phân tích và tính lực tác dụng lên cơ cấu chấp hành. 62

3.2.1. Sơ đồ đặt lực lên cơ cấu chấp hành. 62

3.2.2. Tính các lực tác dụng lên các cơ cấu chấp hành. 63

3.3. Tính công suất động cơ điện. 64

3.3.1. Xác định công suất của đông cơ truyền dẫn chính. 64

3.3.2. Xác định công suất chạy dao. 65

3.3.3. Lập bảng tính toán động lực học. 65

3.3.4. Bảng thống kê các bánh răng trong máy. 67

3.4. Tính toán trục chính. 69

3.5. Tính cặp bánh răng 27/54 (giữa trục V/VI) 75

CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.. 78

4.1. Bảng điều khiển các bộ phận của hộp tốc độ. 78

4.2. Tính toán cơ cấu điều khiển khối bánh răng hai bậc A. 79

4.3. Tính toán cơ cấu điều khiển khối bánh răng ba bậc B.. 81

4.4. Tính toán cơ cấu điều khiển hai khối bánh răng hai bậc C và D. 84

4.5. Tính toán cơ cấu điều khiển khối bánh răng hai bậc E. 89

KẾT LUẬN……………………90

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………91

CHƯƠNG 1

 NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ

1.1 Thông số kỹ thuật máy thiết kế

1.1.1 Hộp tốc độ

Số cấp tốc độ: Z = 23

Số vòng quay trục chính thấp nhất: n_min = 15(vg/ph)

Công bội: φ =1,26 = 1,06⁴

Động cơ chính : N = 10Kw ; n = 1440 (vòng/ph)

Theo các trị số vòng quay tiêu chuẩn :

1 – 1,06 – 1,12 – 1,18 – 1,25 – 1,32 – 1,41 – 1,5 - 1,6 – 1,7 -1,8 – 1,9 –

2 – 2,12 – 2,24 – 2,35 – 2,5 – 2,65 – 2,8 – 3 - 3,15 – 3,35 -3,55 – 3,75 -4-

4,25 – 4,5 – 4,75 – 5 – 5,3 – 5,6 – 6 – 6,3 -  6,7 – 7,1 -7,5 – 8,5 – 9 – 9,5 .

Tra theo bảng tiêu chuẩn trên với số vòng nhỏ nhất 15 vòng/phút, sau đó từ giá trị n_min nhỏ nhất, các giá trị vòng tiếp theo được lấy bằng cách đếm 4 giá trị tiếp, suy ra n_max =  2350 (vg/ph)

1.1.2 Hộp chạy dao

Máy có khả năng tiện ren và tiện trơn. Trong đó, tiện ren gồm có các loại sau:

Ren hệ mét: t_p = 1÷12 (mm)

Ren Anh: n = 28÷2

Ren modul: m = 0,5÷6 (mm)

Ren Picth : Dp

Với khả năng tiện trơn ta có : S_{dọc min}=2.S_ngangmin=0,08 (mm/vòng)

Vậy ta lấy máy 1K62 để khảo sát cho việc thiết kế máy mới.

1.2 Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62

Các bộ phận chính cúa máy 1K62 gồm : bộ phận cố định, bộ phận di động, bộ phận điều khiển. Bộ phận cố định gồm có thân máy được gắn cố định với bệ máy bên phải và bên trái. Trên bộ phận cố định có lắp đặt hộp tốc độ và hộp chạy dao.Bộ phận di động và điều chỉnh được gồm có hộp xe dao, bàn dao, ụ động có thể trượt trên sống trượt của thân máy, sống trượt ngang của ụ động và bàn dao.Bộ phận điều khiển gồm các tay gạt điều khiển, các trục vít me để tiện ren, trục trơn để tiện trơn.

1.2.1 Hộp tốc độ máy

Thông số hộp tốc độ:

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

Giới hạn vòng quay trục chính: n_tc = 12,5 ¸ 2000(vg/ph)

Công suất động cơ chính : N_đc1 = 10(kW)

Số vòng quay động cơ chính: n_đc1 = 1450(vg/ph)

Khảo sát động học máy tham khảo (1K62): Trị số công bội j: j=1,26

Xích tốc độ có 2 đường truyền đó là tốc độ thấp và tốc độ cao.Trong đó đường truyền tốc độ thấp từ động cơ tới bộ truyền đai, đi qua lần lượt các trục I, II, III, IV, V, VI . Sau đó đi tới trục chính.

Đường tốc độ thấp có 24 cấp tốc độ:      2 x 3 x 2 x 2

Ta thấy từ trục (IV) tới trục (V) có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng tạo ra 4 tỷ số truyền nhưng  thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, 1/4, 1/16.

Số cấp tốc độ thấp: Z₁= 2x3x(2x2-1)= 18(cấp) từ n₁¸n₁₈ = 12,5¸ 630 (vg/ph)

* Đánh giá:

Đánh giá về phương án không gian

Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì tỉ số truyền phải giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối, và số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất ở trục chính là ít nhất nhưng trên thực tế máy lại sử dụng phương án không gian là 2x3x2x2 .

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 phải sử dụng một cơ cấu đảo chiều.Trên máy 1K62 sử dụng li hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay . Sở dĩ dùng li hợp ma sát mà không dùng các cơ cấu đảo chiều khác là do máy tiện là một loại máy thường xuyên đảo chiều và sử dụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn . Với tốc độ cao như vậy thì chỉ có thể dùng  cơ cấu li hợp ma sát để đảo chiều chuyển động là hợp lí nhất vì li hợp ma sát khắc phục được sự va đập gây ồn và ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ cấu khi đảo chiều.

1.2.2 Hộp chạy dao của máy

1.2.2.1  Phân tích động học hộp chạy dao máy tiện 1K62.

Khả năng tiện của máy tiện 1K62 có khả năng cắt được 2 loại tiện ren và tiện trơn với tiện ren tiện được các loại ren : Quốc tế, Module, ren Anh, ren Pitch, ren khuếch đại, ren chính xác, ren mặt đầu.

 a. Tiện ren:

Xích cắt ren trên máy tiện xuất phát từ một vòng quay của trục chính và kết thúc bằng dịch chuyển một bước ren t_p của dao cắt. Sơ đồ kết cấu động học của xích cắt ren máy tiện 1K62 được trình bày như hình.

Khi sắp xếp 4 bảng ren cần chú ý rằng cả 4 bảng ren đó đều do 1 cơ cấu Nooctong duy nhất tạo ra, do đó để tránh cho quá trình tính toán trở nên phức tạp các con số xếp trong 1 cột dọc giữa các bảng ren cần thống nhất hóa về mặt sắp xếp .

1.2.3 Một số cơ cấu đặc biệt trên máy 1K62

1.2.3.1 Ly hợp ma sát:

Ly hợp ma sát được lắp vào trục I để đảo chiều trục chính

Ly hợp ma sát được sủ dụng để đóng ngắt chuyển động của các bánh răng trên trục I. Cấu tạo của ly hợp ma sát gồm có các đĩa ma sát và thành vỏ ly hợp. Khi ly hợp đóng sang trái các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên trái truyền mômen  làm quay cặp bánh răng bên trái trục I, khi ly hợp đóng sang phải các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên phải truyền mômen làm quay cặp bánh răng bên phải trục I.

1.2.3.3 Cơ cấu đai ốc mở đôi:

 Vít me truyền động cho 2 má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao. Khi quay tay quay làm quay chốt gắn cứng với 2 má, đai ốc trượt theo rónh ăn khớp với vít me.

CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI

1.2 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ

Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ

Giả thiết đề bài:

Số cấp tốc độ Z = 23

Số vòng quay trục chính thấp nhất n_min = 13.2(vg/ph)

Công bội φ =1,26

Động cơ chính : N = 10Kw ; n = 1440 (vòng/ph)

1.2.1 Chuỗi số vòng quay

Công bội φ =1,26 = 1,06⁴

Theo các trị số vòng quay tiêu chuẩn :

1 – 1,06 – 1,12 – 1,18 – 1,25 – 1,32 – 1,41 – 1,5 - 1,6 – 1,7 -1,8 – 1,9 –

2 – 2,12 – 2,24 – 2,35 – 2,5 – 2,65 – 2,8 – 3 - 3,15 – 3,35 -3,55 – 3,75 -4-

4,25 – 4,5 – 4,75 – 5 – 5,3 – 5,6 – 6 – 6,3 -  6,7 – 7,1 -7,5 – 8,5 – 9 – 9,5 .

Tra theo bảng tiêu chuẩn trên với số vòng nhỏ nhất 15 vòng/phút, sau đó từ giá trị n_min nhỏ nhất, các giá trị vòng tiếp theo được lấy bằng cách đếm 4 giá trị tiếp, suy ra n_max =  2132 (vg/ph)

1.2.2 Phương án không gian

Do máy cần thiết kế có Z=23 cấp tốc độ nên ta có 2 phương án: chọn Z=24 và làm trùng 1 cấp tốc độ hoặc Z=22 và làm tăng thêm 1 cấp tốc độ.

Ta có: Z = p₁.p₂...p_i

Mà p_i=2 hoặc p_i=3

Ta có phương án Z=22= 2x11 hoặc 11x2 nên không hợp lý. Ngoài ra qua tham khảo máy tiện 1K62 nên ta chọn phương án Z=24 và làm trùng 1 cấp tốc độ

Z = 24 = 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

Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức :

S_Z  =  2 . ( p₁ + p₂ + p₃ + p₄ )

Cả 4 PAKG đã phân tích ở trên đều có:

S = 2.(2+2+2+3) =2.(2+2+3+2) =2.(2+3+2+3) =2.(3+2+2+2) = 18

Tóm lại tổng số bánh răng của HTĐ cần thiết kế : S_Z = 18 bánh răng.

* Tính tổng số trục của phương án không gian theo công thức :

S_tr  =  (x + 1)

Trong đó x là số nhóm truyền

Với 4 nhóm truyền ta có :    S_tr  =  (4 + 1) = 5

Ta chọn phương án không gian thỏa mãn chỉ tiêu đánh giá chất lượng hộp tốc độ :

Tổng số bánh răng của hộp là nhỏ nhất  (S_Z min).

Tổng số trục ít nhất (S_tr min).

Chiều dài của hộp ngắn nhất (L min).

Số bánh răng chịu mô men M_xmax  là ít nhất.

* Kết luận: Theo lý thuyết thì phương án 1 (3 x 2 x 2 x 2) là tốt nhất vì hộp sẽ có số tỷ số truyền trong một nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu đến trục cuối.Nhưng do yêu cầu hộp tốc độ của máy phải có ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động phục vụ cho quá trình làm việc đặt trên trục I .

1.1.5 Đồ thị vòng quay và tỉ số truyền các nhóm

Tham khảo máy 1K62 (n₀=800), ta chọn : n₀ = n^tc₁₉ = 845 v/ph

Chọn i_đ = 0.48 => n_ott = 1440.0.48.0.985 = 681 vg/ph

1.1.7 Kiểm nghiệm sai số vòng quay

Sai số cho phép [∆] = ±10.(j-1) = ±10.(1,26-1) = ±2,6%

* Nhận xét: Qua bảng kiểm nghiệm và đồ thị sai số vòng quay ta thấy tất cả các cấp tốc độ đều có sai số nằm trong giới hạn cho phép

1.4 Thiết kế hộp chạy dao

1.1.1 Lập bảng xếp ren

So với hộp tốc độ, hộp chạy dao có các đặc điểm:

Công suất nhỏ thường chỉ bằng 5-10% công suất truyền động chính

Tốc độ làm việc chậm hơn nhiều so với hộp tốc độ. Do 2 nguyên nhân trên, trong hộp chạy dao có thể dùng cơ cấu giảm tốc nhiều và hiệu suất thấp như vitme-đai ốc

Hộp chạy dao của máy tiện ren vít vạn năng phải thỏa mãn các yêu cầu rất khác nhau gồm:

- Số cấp chạy dao S_z phải đủ

- Phạm vi điều chỉnh của hộp chạy dao (S_min, S_max)

- Quy luật phân bố của lượng chạy dao tuân theo cấp số cộng

- Tính chất các lượng chạy dao liên tục

- Độ chính xác của chạy dao

Ta có phương trình xích cắt ren:

Gọi t_v: là bước vít me

t_p  : là bước ren cần cắt trên phôi

i  : là tỷ số truyền chung giữa trục chính và vít me.

* Sắp xếp bước ren được xếp thành các nhóm cơ sở và nhóm gấp bội:

Đầu tiên cần sắp xếp các bước ren được cắt thành những nhóm cơ sở và những nhóm khuyếch đại với tỷ số khuyếch đại bẳng 1,2,4,8….. hoặc 1/1, 1/2, 1/4, 1/8 nghĩa là các tỷ số khuyếch đại hợp thành một cấp số nhân có công bội j =2

1.4.2 Thiết kế nhóm truyền cơ sở

Sử dụng cơ cấu Noóc-tông cho nhóm truyền cơ sở.

Gọi  Z_1, Z₂ ,Z_n là số răng của bộ bánh răng hình tháp thuộc cơ cấu nooctông  Từ đó ta có:

- Để cắt ren quốc tế:

Z₁ : Z₂ : Z₃ : Z₄ : Z₅ : Z₆ = 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6  :7

Hoặc  8 : 9  :  10 : 11 : 12 :14

Số răng Z₁ , Z₂ , Z₃ ....Z_i.... không thể quá lớn vì sẽ làm tăng kích thước nhóm truyền nên ta hạn chế trong giới hạn:  25  <  Z_i < 60 do đó :

Ta có tỉ lệ theo số răng: Z₁ : Z₂ : Z₃ : Z₄ : Z₅ : Z₆ = 32 : 36 : 40 : 44 : 48 :56

Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z₁ : Z₂ : Z₃ : Z₄ : Z₅ : Z₆ : Z₇ =  32: 36 : 40 : 44 : 48 : 56 :60

Vậy để tiện tất cả 3 loại ren thì cơ cấu Nooctong phải có số răng

Z₁ : Z₂ : Z₃ : Z₄ : Z₅ : Z₆ : Z₇ = 32: 36 : 40 : 44 : 48 : 56 :60

* Nhận xét : Ở 3 bảng xếp ren trên ta thấy chỉ vì cắt loại ren Anh có n=19 ren/1 phút nên bộ Nooctong  phải thêm 1 bánh răng Z=38.Bánh răng này không dùng để cắt 2 loại ren còn lại nên nếu không cần thiết ta có thể bỏ loại ren n=19 ren/1 phút

Như vậy Nooctong của ta có 7 bánh răng

1.4.3 Thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội cần tạo ra 4 tỉ số truyền có công bội j=2, ta chọn cột có các tỷ số truyền 4; 4,5; 5; 5,5; 6;7 làm nhóm cơ sở thì muốn tiện ra toàn bộ số ren thì nhóm gấp bội cần phải tạo ra 4 tỉ số truyền là 1/4; 1/2; 1/1; 2/1

Hộp chạy dao có công suất bé, hiệu suất thấp, các bánh răng có cùng modul nên việc chọn phương án thứ tự M_x  trên các trục trung gian tăng dần không còn quan trọng nữa. Mặt khác bánh răng có cùng modul nên việc chọn PAKG để giảm cấp số vòng quay không làm tăng kích thước bộ truyền.

* Nhận xét: PAKG 4x1 có số bánh răng trên một trục nhiều, khó chế tạo, PAKG 2x2 là hợp lý hơn. Với PAKG 2x2 có 2 PATT

1.4.5 Tính tỉ số truyền còn lại (i_ht)

Tính tỉ số truyền còn lại (i_ht) bao gồm các bánh răng phụ, bánh răng thay thế của hộp chạy dao

Phương trình xích động:

1 vòng trục chính.i_ht.i_cs.i_gb.t_x=t_p

Vì i_ht = i_tt.i_ch nên ta có phương trình mới:

1 vòng trục chính.i_tt.i_ch.i_cs.i_gb.t_x=t_p

* Ren modun: cắt thử bước ren m=1Þ t_p = m.p. Qua bảng xếp ren ta có tỉ số truyền của nhóm gấp bội là i_gb=1/4.

Dựa vào máy 1K62 ta đã khảo sát ở trên ta chọn t_x=12mm, Z₀=36, ta có tỉ số truyền của nhóm cơ sở là i_cs= 32/36 (Noocton chủ động). 

* Kết luận : Toàn bộ đường tiện trơn sẽ đi theo đường tiện ren qua cặp bánh răng 28/56 vào hộp xe dao. Do đó đường tiện trơn là hệ quả của đường tiện ren, bước tiện trơn dày hơn nhiều so với bước tiện ren tiêu chuẩn

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC TOÀN MÁY

Thiết kế động lực học toàn máy bao gồm các phần tính công suất động cơ điện, sức bền của chi tiết máy và các cơ cấu đặc biệt .Có nhiều cách xác định ché độ cắt kim loại khác nhau như :chế độ cắt gọt cực đại,chế độ cắt tính toán và chế độ cắtgọt thử máy của các máy vạn năng thông dụng.

Để tính động lực học cho toàn máy, ta chọn chế độ cắt gọt theo chế độ thử máy của máy1K62.

I. Xác định lực trong các cơ cấu truyền dẫn.

1. Xác định lực cắt và lực chạy dao

Côngthức xác định :
                  P_z=C.t^x.S^t
                  P_y= C.t^x.S^t
                  P_z= C.t^x.S^t
Trong đó:
C: là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của t/c liệu gia công
t : là chiều sâu cắt
S: là lượng chạy dao
­- Thử tải chi tiết có f=115 ; L=2000 ; thép 45 có HB=270 ; n=40 v/ph ;S=1,4 mm/v ; t=6 mm
Tra bảng II.1 (gt TTTKMC) ta tra được các hệ số x,y tương ứng với mỗi P_x,P_y,P_z từ đó tính được các lực thành phần:

P_z=C.t^x.S^t=2000.6¹.1,4^0,75=15445 N

P_y= C.t^x.S^t=1250. 6^0,9.1,4^0,75=8069 N

P_z= C.t^x.S^t=650.6^1,2.1,4^0,65=6945  N

2. Tính mômen xoắn động cơ

- Mômen xoắn động cơ cân bằng với mômen xoắn do lực cắt gây ra và mômen xoắn ma sát trong các cặp truyền động :

M_xđ/c=i_o.M_Pc + åM_xms.i_k  hay M_xđ/c=M_Pc.i_o/h

Trong đó :
i_o: là tỉ số truyền tổng cộng của xích
i_k: là tỉ số truyền từ cặp có M_xms tới trục chính
h: là hiệu suất của xích
M_Pc: là mômen xoắn do lực cắt gây ra ,có M_Pc=P_z.d/2

II. Tính chọn động cơ.

Trong máy tiện nguồn động lực của hộp tốc độ và hộp chạy dao do 1 động cơ cung cấp. Do vậy công thức để tính công suất động cơ được tính như sau:

Nđc = Ntđ + Ncd

Trong đó

Ntđ : là công suất cần cung cấp cho hộp tốc độ

Ncd : là công suất cần cung cấp cho hộp chạy dao

1. Lập bảng tính sơ bộ đường kính trục

Công suất trên trục thứ i đối với hộp tốc độ: N_trụci  = N_đc.h_i

Với: h_i : là hiệu suất từ động cơ đến trục i

Ta có:  h_br=0,97 ; h_ô=0,993 ; h_đai  = 0,88; : h_lh=0,95

Mô men xoắn trên trục i: Mi = 9,55.10 N_trụci/n_t

Công suất trên trục thứ i đối với hộp chạy dao: Ni = Ncd.hi = 0,506.hi

Với: hi: Hiệu suất động cơ  tới trục i

3. Tính trục trung gian (trục XIII )

a. Các số liệu:

+ Công suất trên trục: N = 0,272 Kw

+ Tốc độ quay:            n_t = 6,94 vg/ph

+ Mô men xoắn:          M_z = 373911,4 Nmm

+ Đường kính sơ bộ :  d = 30 mm

Theo bảng P2.7 Thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 ta có:

+ Chọn sơ bộ ổ với kí hiệu 306 có chiều rộng: B = 19 mm

+ Chọn khoảng cách từ bánh răng đến thân máy: b₁ =10 mm

+ Chọn khoảng cách giữa các bánh răng :b₂ = 10 mm

+ Chiều rộng bánh răng: b = j.m =8.2,5 =20 mm

Kích thước các bánh răng :

+ Bánh răng 1: d₁ =m.Z₁ =35.2,5=87,5 mm

+ Bánh răng 2: d₂ =m.Z₂ =15.2,5 = 37,5 mm

F_r2 =19941,94.tg20°= 7258,27 N

c. Mô men tại các điểm đặc biệt:

M_1x =A₁ .l₁ =248,86.160 = 39817,6 Nmm

M_1y =A₂ .l₁ =683,73.160 =109396,8 Nmm

M_2x =D₁ .l₃ =4396,44.30 =131893,2 Nmm

M_1y =D₂ .l₃ =12034,12.30 = 361023,6 Nmm

M_1z =M_2z = M =373911,4 Nmm

e. Kiểm nghiệm hệ số an toàn về mỏi tại vị trí nguy hiểm:

Với vật liệu đã chọn ta có:

s_-1 =0,346.s_b =0,346.850 =370,6 MPa

t_-1 =0,58.s_-1 =0,58.370,6 =214,94 MPa

Theo bảng 10.8 ; 10.9 Thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1: Với phương pháp tiện đạt R_a =2,5..6,3 mm có trị số của hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt là: k_x =1 ;    k_y = 1

Theo bảng 10.10 Thiết kế hệ dẫn động cơ khí ,tập 1 có: e_s =0,86 ;  e_t =0,8

Với S₂ =1,95 >1,5 nên trục đảm bảo an toàn về mỏi cũng như đảm bảo về độ cứng. Vậy chọn đường kính tại vị trí lắp bánh răng là: d= 35 mm, chọn đường kính ngõng trục là: d₀ =30 mm.

4. Tính và chọn then trên trục:

Then đã chọn có kích thước:   b = 10 ; h = 8  ;  t₁ = 5   

Trong quá trính làm việc mối ghép then thường xảy ra hiện tượng hỏng như: dập then, cắt đứt then.... Do đó phải tính toán và chọn then để đảm bảo mối ghép làm việc an toàn tin cậy.

6. Tính sức bền cho cơ cấu vít me - đai ốc:

a. Xác định các lực tác dụng lên trục vít me:

 Tính theo lực cắt thì lực tác dụng lên trục vít me được xác định khi cắt ren với tiêu chuẩn sau:

+ t_p =12 mm

+ S =  Þ S = 0,4 (mm/vòng)

+ b = 0,5.t_p =6 mm

+ Vật liệu thép có: s_b = 75 (kg/mm²)

ren: d60

d_tb =54

Lực cắt khi tiện rãnh được tính theo công thức:

P_Z = C_P.b^x.S^y  

Trong đó: C_P =2000 ; b =6 ; x =1 ; y =0,75 ; S =0,4

=> P_Z =2000.6.0,4^0,75 =6036 N

P_ZM = P_Z.cosg =6036.cos19°30¢ =5690 N

P_XM = P_Z.sing = 6036.sin19°30¢ = 2015 N

Lực tác dụng lên trục vít me được tính:

Q = k_n.P_XM + f(G+P_ZM )

Trong đó :

k_n =1,15 : là hệ số kể đến tác dụng của mô men lật

f =0,18 : là hệ số ma sát với sống trượt

G = 2500 =250 (kg) : là trọng lượng phần dịch chuyển

Do đó:  Q = 1,15.2015 + 0,18( 2511 + 5690 ) =3792 N 

7. Tính ly hợp siêu việt:

 Cơ cấu ly hợp siêu việt được sử dụng trong xích chạy dao nhanh vì rằng động cơ điện chạy dao nhanh và động cơ điện chính truyền chuyển động tới một khâu chấp hành là trục trơn mà tốc độ hai đường truyền là khác nhau.Nếu không có cơ cấu phân tách chuyển động sẽ làm trục trơn xoắn gãy. Vì vậy người ta dùng cơ cấu ly hợp siêu việt.Vị trí của cơ cấu này là trên trục XVI gần đầu ra trục trơn.

CHƯƠNG 4

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘP CHẠY DAO

I. Nhiệm vụ chung.

Hệ thống điều khiển hộp chạy dao có nhiệm vụ thay đổi các cơ cấu truyền động trong hộp chạy dao để cắt được các loai ren khác nhau. Quá trình thay đổi các đường truyền thông qua việc đóng mở các ly hợp. Qua việc tham khảo máy chuẩn T620 ở đây ta bố trí 2 nhóm tay gạt 1 và 2 để thực hiện nhiệm vụ trên.

1. Đối với nhóm I (Tay quay tổ hợp I).

- Nhóm này có nhiệm vụ thay đổi các bước tp khi cắt mỗi loại ren

- Thay đổi vị trí ăn khớp của bánh răng Z36 ăn khớp với 1 trong 7 bánh của bộ Noóctông để thực hiện các bước ren trong các cột cơ sở.

- Thay đổi vị trí của khối bánh răng di trượt Z18+28 trên trục XIII và Z (28-48) trên trục XV để thực hiện các bước ren trong các cột cơ sở.

 2. Đối với nhóm II (tay quay đơn).

- Nhóm này dùng để thay đổi chuyển động khi cắt các loại ren khác nhau theo yêu cầu.

Đối với mỗi loại ren khác nhau thì khi cắt tay gạt này có vị trí tương ứng khác nhau.

II. Cấu tạo, nguyên lý, cách tính toán hệ thống tay gạt.

1. Nhóm I.

- Cấu tạo giống như nhóm I ở máy chuẩn.

- Nguyên lý:

Điều khiển nhóm cơ sở: 

+ Kéo tay quay tổ hợp I giá trị H thông qua hệ thống đòn và tỷ lệ cánh tay đòn và thông qua hệ thống này làm cho Z_đ quay quanh O₂ 1 góc.

+ Tay quay tổ hộp ở trạng thái kéo ra và quay đi Để Z_đ di trượt và lần luợt ăn khớp với các Z_n. Lúc đó cụm điều khiển kéo càng (lắp bánh Z_đ) nhờ chốt chạy trên rành xiên song song với độ côn của bánh nooctong. Vị trí ăn khớp được xác định bởi 1 trong 7 lỗ trên rãnh. Khi đẩy tay quay vào thì quá trình xảy ra ngược lại làm bánh đệm Z36 ăn khớp với 1 trong 7 bánh của bộ nooctong kết thúc nhóm điều khiển cơ sở.

a. Tính toán nhóm I (tay quay tổ hợp)

+ Những điều cần chú ý khi nghien cứu máy chuẩn.

Độ nâng a của rãnh A bằng bao nhiêu để khi lắc thì bánh đệm Z36 thoát ra hoàn toàn khỏi khối nooctong tạo ra 1 khoảng hở để khi bộ bánh đệm chuyển động dọc trục không bị va chạm.

Góc  có trị số bao nhiêu để phù hợp hành trình gạt và chốt chạy được dễ dàng trong rãnh.

Như vậy cứ  kéo từ Z1 đến Z7 của bộ nooctong thì độ nâng tăng dần lên và độ lắc cũng tăng dần và tỷ số i min và x min sẽ lấy, với bánh Z7. Trong khi đó độ nâng a của rãnh A trên thanh n tỷ lệ thuận với với độ lắc x nhưng tỷ lệ nghịch voứi tỷ số lắc i. Do đó khi tính độ nâng a ta phải tinh ở hai vị trí tương ứng với bánh răng ăn khớp Z1và Z7để chọn a nào lớn hơn.

b. Tính toán nhóm II (tay quay đơn)

Tay quay II điều khiển trục mang 4 cam thùng I, II, III, IV

CamI: điều khiển ly hợp M₂ và bánh răng Z35 trên trục x

Cam III: Điều khiển ly hợp M₄

Cam IV: điều khiển ly hợp M₅

Nhiệm vụ các cam thùng trên làm nhiệm vụ đóng mở các ly hợp để cắt các loại ren khác nhau: quốc tế- modun-pit chính xác

* Nhận xét: Khi tay gạt I quay 1 vòng thì nó sẽ phải thực hiện được việc điều chỉnh cắt tất cả các loại ren theo yêu cầu thiết kế máy.Do đó nhóm gạt II phải có 5 vị trí tương ứng với 5 loại ren kể trên. Tính lượng nâng thông qua hành trình gạt L:Ly hợp M :khi gạt để làm việc thì đồng thời phải cắt sự ăn khớp của bánh răng 35/28 ; L =B+f=12+2=14mm

Ly hợp M : L =B+f=12+2=14mm

Ly hợp M : L =B+f=9+2=11mm

Ly hợp M : L =B+g=7+1=8mm

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian tương đối dài được sự tận tình hướng dẫn của thầy: ThS…………, và các thầy trong bộ môn, cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân, bài tập lớn của nhúm em đến nay đã hoàn thành. Trong quá trình thiết kế mặc dù đã cố gắng, tuy nhiên do kinh nghiệm thiết kế thực tế còn nhiều hạn chế do vậy khi thiết kế chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo cùng các bạn đồng nghiệp để đồ án môn của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cám ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Máy công cụ I, Phạm Đắp - Nguyễn Hoa Đăng.

[2]. Thiết kế máy công cụ (tập 2), Nguyễn Anh Tuấn - Phạm Đắp.

[3]. Tính toán thiết kế máy cắt kim loại, Phạm Đắp - Nguyễn Đức Lộc -Phạm Thế Trường - Nguyễn Tiến Lưỡng

[4]. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1), Trịnh Chất - Lê Văn Uyển

[5]. Chi tiết máy (tập 1,2), Nguyễn Trọng Hiệp

[6]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Nguyễn Đắc Lộc-Lê Văn Tiến - Ninh Đức Tốn - Trần Xuân Việt

[7]. Tập bản vẽ thiết kế máy tiện, khoan, phay  

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"