Đồ án Môn học thiết kế máy - Thiết kế máy công cụ

p h­íng dÉn tËn t×nh cho em hoµn thµnh tèt nhiÖm vô ®­îc giao. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! B¸ch khoa: 10/04/2003 Ch­¬ng 1 : NGhI£N CøU M¸Y §· Cã . 1.1TÝnh n¨ng kü thuËt cña m¸y cïng cì. TÝnh N¨ng Kü thuËt. P82 P81 P79 P83 C«ng suÊt ®éng c¬(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é Nmin- nmax 30¸1500 65¸1800 110¸1230 30¸1500 Sè cÊp tèc ®é zn 18 16 8 18 Ph¹m vi ®iÒu chØnh l­îng ch¹y dao smin ¸ smax 23,5¸1180 35¸980 25¸285 23,5¸1180 Sè l­îng ch¹y dao zs 18 16 8 18 Víi sè liÖu m¸y ta cÇn thiÕt kÕ míi lµ: Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é : 30¸1500 Sè cÊp tèc ®é Zn=18 Ph¹m vi ®iÒu chØnh l­îng ch¹y dao: 23,5¸1195, Snhanh = 2300 mm/phót Sè l­îng ch¹y dao:Zs=18 ta thÊy r»ng sè liÖu cña m¸y cÇn thiÕt kÕ míi gÇn gièng víi tÝnh n¨ng kü thuËt cña m¸y P82(6H82) do ®ã ta lÊy m¸y 6H82 lµm m¸y t­¬ng tù. 1.2 ph©n tÝch ph­¬ng ¸n m¸y tham kh¶o (6H82) 1.2.1 C¸c xÝch truyÒn ®éng trong s¬ ®å déng cña m¸y ChuyÓn ®éng chÝnh : nMT.. ntrôc chÝnh trôc chÝnh cã 18 tèc ®é kh¸c nhau tõ (30¸1500)v/ph. ChuyÓn ®éng ch¹y dao gåm cã ch¹y dao däc ,ch¹y dao ngang vµ ch¹y dao ®øng . XÝch ch¹y dao däc . nMT2tP nMT2. tP XÝch ch¹y dao ngang nMT2tP nMT2. tP XÝch ch¹y dao ®øng. nMT2tP nMT2. tP trong ®ã khi g¹t M1 sang tr¸i ta cã ®­êng truyÒn ch¹y chËm (c¬ cÊu ph¶n håi ) khi g¹t M1 sang ph¶i ta cã ®­êng truyÒn ch¹y dao trung b×nh (®­êng truyÒn trùc tiÕp ) ®ãng ly hîp M2 sang tr¸i ,truyÒn tíi b¸nh r¨ng , tíi c¸c trôc vÝt me däc ,ngang ®øng thùc hiÖn ch¹y dao Sd , Sng , S®. chuyÓn ®éng ch¹y dao nhanh. XÝch nèi tõ ®éng c¬ ch¹y dao (kh«ng ®i qua hép ch¹y dao )®i t¾t tõ ®éng c¬ NMT2. ®ãng ly hîp M2 sang ph¶i ,truyÒn tíi b¸nh r¨ng , tíi c¸c vÝt me däc ,ngang ,®øng. 1.2.2 Ph­¬ng ¸n kh«ng gian ,ph­¬ng ¸n thø tù cña hép tèc ®é. Ph­¬ng ¸n kh«ng gian Z=3.3.2=18 Ph­¬ng ¸n thø tù Z=3. 3. 2 ®å thÞ luíi kÕt cÊu cña hép tèc ®é 1.2.3 §å thÞ vßng quay cña hép tèc ®é. ta cã n0 = n®c.i0 =1440.= 693,33 ®Ó dÔ vÏ ng­êi ta lÊy n0 = n15 =750 v/ph víi nhãm 1: i1=1/ j4 i2=1/ j3 i3=1/ j2 nhãm 2 i4=1/j4 i5=1/j i6=j2 nhãm 3 i7=1/j6 i8= j3 tõ ®ã ta vÏ ®­îc ®å thÞ vßng quay cña hép tèc ®é. 1.2.4 NhËn xÐt: Tõ ®å thÞ vßng quay ta cã nhËn xÐt Víi ph­¬ng ¸n nµy th× l­îng më ,tØ sè truyÒn cña c¸c nhãm thay ®æi tõ tõ ®Òu ®Æn tøc lµ cã d¹ng rÎ qu¹t do ®ã lµm cho kÝch th­íc cña hép nhá gän ,bè trÝ c¸c c¬ cÊu truyÒn ®éng trong hép chÆt chÏ nhÊt 1.2.5 Ph­¬ng ¸n kh«ng gian, ph­¬ng ¸n thø tù cña hép ch¹y dao Ph­¬ng ¸n kh«ng gian: Z=3.3.2=18 Ph­¬ng ¸n thø tù Do cã c¬ cÊu ph¶n håi nªn cã biÕn h×nh dÉn ®Õn ph­¬ng ¸n thø tù cña hép ch¹y dao thay ®æi víi Z=3.3.2 ®­îc t¸ch lµm 2 Víi Z1= 3. 3 cßn Z2= 2 gåm 2 ®­êng truyÒn trùc tiÕp vµ ph¶n håi ngoµi ra cßn cã ®­êng ch¹y dao nhanh: §å thÞ l­íi kÕt cÊu: Do dïng c¬ cÊu ph¶n håi nªn ta chän ph­¬ng ¸n nµy 1.2.6 §å thÞ vßng quay cña hép ch¹y dao . víi ®­êng ch¹y dao thÊp vµ trung b×nh. n 0 = n®c . i1.i2 = 1420.= 314.65 Chän n0 Nhãm 1: i1 = 1/j3 i2 = 1 i3 = j3 Nhãm 2: i4 = 1/j4 i5 = 1/j3 i6 = 1/j2 Nhãm 3: i7 = 1/j6 i8 = j3 Víi ®­êng ch¹y dao nhanh. n0 = n®c.i1 = 1420. = 839 Ta cã ®å thÞ vßng quay. 1.2.7 NhËn xÐt: Tõ ®å thÞ vßng quay ta thÊy ng­êi ta kh«ng dïng ph­¬ng ¸n h×nh rÏ qu¹t v× trong hép ch¹y dao th­êng ng­êi ta dïng mét lo¹i modun nªn viÖc gi¶m thÊp sè vßng quay trung gian kh«ng lµm t¨ng kÝch th­íc bé truyÒn nªn viÖc dïng ph­¬ng ¸n thay ®æi thø tù nµy hoÆc kh¸c kh«ng ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn kÝch th­íc cña hép. Ch­¬ng II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng häc cña m¸y 2.1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng häc hép tèc ®é 2.1.1. TÝnh to¸n th«ng sè thø t­ vµ lËp chuçi sè vßng quay: Víi ba th«ng sè cho tr­íc: Z = 18 , j = 1.26 Vµ nmin = 30 vßng/phót Ta cã : n1 = nmin = 30 vßng/phót n2 = j . n1 = 1,26 . 30 = 37,8 vßng/phót n3 = j . n2 = j2 . n1 ............................ nz = j . nz-1 = n1. jz-1 ( 1 ) Tõ c«ng thøc (1) ta x¸c ®Þnh ®­îc chuçi sè vßng quay trôc chÝnh n1 = nmin = 30 vßng/phót n2 = n1. j = 37,8 n3 = n2. j = 47,63 n4 = n3. j = 60,01 n5 = n4. j = 75,61 n6 = n5. j = 95,27 n7 = n6. j = 120,05 n8 = n7. j = 151,26 n9 = n8. j = 190,58 n10= n9. j = 240,14 vßng/phót n11= n10. j = 302,57 n12= n11. j = 381,24 n13= n12. j = 480,36 n14= n13. j = 605,25 n15= n14. j = 762,62 n16= n15. j = 960,90 n17= n16. j = 1210,74 n18= n17. j =1525,53 VËy nmax = n18 = 1525.,53 2.1.2. Ph­¬ng ¸n kh«ng gian, lËp b¶ng so s¸nh ph­¬ng ¸n KG, vÏ s¬ ®å ®éng Ph­¬ng ¸n kh«ng gian cã thÓ bè trÝ Z=18 = 9 . 2 (1) Z=18 = 6. 3 (2) Z=18 = 3. 3. 2 (3) Z=18 = 2. 3. 3 (4) Z=18 = 3. 2. 3 (5) §Ó chän ®­îc PAKG ta ®i tÝnh sè nhãm truyÒn tèi thiÓu: Sè nhãm truyÒn tèi thiÓu(i) ®­îc x¸c ®Þnh tõ Umin gh=1/4i = nmin/n®c = imin = lg /lg4 = lg /lg4 =2,79 Sè nhãm truyÒn tèi thiÓulµ i 3 Do i 3 cho nªn hai ph­¬ng ¸n (1) vµ (2) bÞ lo¹i. VËy ta chØ cÇn so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n KG cßn l¹i. LËp b¶ng so s¸nh ph­¬ng ¸n KG Ph­¬ng ¸n YÕu tè so s¸nh 3. 3. 2 2.3.3 3.2.3 + Tæng sè b¸nh r¨ng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi) 2(3+3+2) =16 2(2+3+3) =16 2(3+2+3) =16 + Tæng sè trôc(kh«ng kÓ trôc chÝnh) S = i+1 4 4 4 +Sè b¸nh r¨ng chÞu Mxmax 2 3 3 +ChiÒu dµi L 17b +16f 17b +16f 17b +16f + C¬ cÊu ®Æc biÖt Ta thÊy r»ng trôc cuèi cïng th­êng lµ trôc chÝnh hay trôc kÕ tiÕp víi trôc chÝnh v× trôc nµy cã thÓ thùc hiÖn chuyÓn ®éng quay víi sè vßng quay tõ nmin ¸ nmax nªn khi tÝnh to¸n søc bÒn dùa vµo vÞ trÝ sè nmin ta cã Mxmax. Do ®ã kÝch th­íc trôc lín suy ra c¸c b¸nh r¨ng l¾p trªn trôc cã kÝch th­íc lín. V× vËy, ta tr¸nh bè trÝ nhiÒu chi tiÕt trªn trôc cuèi cïng, do ®ã 2 PAKG cuèi cã sè b¸nh r¨ng chÞu Mxmax lín h¬n cho nªn ta chän ph­¬ng ¸n (1) ®ã lµ ph­¬ng ¸n 3x3x2. 2.1.3. Chän ph­¬ng ¸n thø tù øng víi PAKG 3x3x2 . Theo c«ng thøc chung ta cã sè ph­¬ng ¸n thø tù ®­îc x¸c ®inhlµ K! Víi K lµ sè nhãm truyÒn, K=i = 3 => ta cã 3! = 6 PATT. B¶ng l­íi kÕt cÊu nhãm nh­ sau: Ta cã b¶ng so s¸nh c¸c PATT nh­ sau : PAKG 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 PATT I II III II I III III II I L­îng më (X) [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] jxmax j9 = 8 j9 = 8 j2*6 = 16 KÕt qu¶ §¹t §¹t Kh«ng ®¹t PATT I III II II III I III I II L­îng më (X) [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] jxmax j2*6 = 16 j2*6 = 16 j2*6 = 16 KÕt qu¶ Kh«ng ®¹t Kh«ng ®¹t Kh«ng ®¹t Theo ®iÒu kiÖn j(P-1)Xmax 8 cã 2 PATT ®¹t, kÕt hîp víi l­íi kÕt cÊu ta chän PATT lµ PATT ®Çu tiªn : [1] [3] [9] V× víi PATT nµy th× l­íi kÕt cÊu ph©n bè theo h×nh rÏ qu¹t ®Òu ®Æn vµ chÆt chÏ nhÊt. 2.1.4. Qua b¶ng so s¸nh l­íi kÕt cÊu nhãm ta chän 4 ph­¬ng ¸n ®iÓn h×nh ®Ó vÏ l­íi kÕt cÊu ®Æc tr­ng. Râ rµng ta thÊy PATT 1 cã l­íi kÕt cÊu ph©n bè theo h×nh rÏ qu¹t ®Òu ®Æn vµ chÆt chÏ nhÊt 2.1.5 VÏ ®å thÞ vßng quay vµ chän tØ sè truyÒn c¸c nhãm . L­íi kÕt cÊu chØ thÓ hiÖn ®­îc tÝnh ®Þnh tÝnh ®Ó x¸c ®Þnh ®­îc hép tèc ®é cã ph©n bè theo h×nh rÏ qu¹t chÆt chÏ hay kh«ng ? Cßn ®å thÞ vßng quay cho ta tÝnh ®­îc cô thÓ tû sè truyÒn , sè vßng quay vµ sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng trong hép tèc ®é. §éng c¬ ®· chän theo m¸y chuÈn cã P = 7 (KW) vµ n®c = 1440 v/ph Ta chän sè vßng quay trªn trôc I qua bé truyÒn b¸nh r¨ng theo m¸y chuÈn cã tû sè truyÒn io = 26 / 54 lµ n0. Víi io = 26 / 54 => ta cã no = n®c * io = 1440 * 26 / 54 = 693.33 v/ph §Ó dÔ vÏ ta chän trong chuçi vßng quay vµ lÊy no = n15 = 762,62 v/ph TÝnh tû sè truyÒn c¸c nhãm víi nhãm 1: chän i1=1/j4 v× i1: i2: i3 =1:j:j2 ta cã : i2 =1/j3 i3 =1/j2 víi nhãm 2: chän i4=1/j4 v× i4: i5: i6=1:j3:j6 ta cã: i5=1/j i6=j2 víi nhãm 3: chän i7 =1/j6 v× i7: i8 =1:j9 ta cã : i8= j3 Tõ ®ã ta vÏ ®­îc ®å thÞ vßng quay: 2.1.6 TÝnh sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng theo tõng nhãm truyÒn Ta tÝnh sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng theo ph­¬ng ph¸p béi sè chung nhá nhÊt : Víi nhãm 1: i1 =1/j4 = 1/ 1.26 4 = 16/ 39 = f1 / g1 ta cã f1+g1= 55 i2 =1/j3 = 1/ 1.26 3 = 19/ 36 = f2 / g2 ta cã f2+g2= 55 i3 =1/j2 = 1/ 1.26 2 = 22/ 33 = f3/ g3 ta cã f3+g3= 55 béi sè chung nhá nhÊt lµ K=55 víi Zmin=17 ®Ó tÝnh Emin ta chän cÆp ¨n khíp cã l­îng më lín nhÊt Do gi¶m tèc cho nªn ta tÝnh : Emin= Zmin C = = = 1,1 tõ ®ã ta cã E=1 = E.K = 1.55 = 55. Z1 = = .55 =16 Z’1 = = .55 = 39 i1=16/ 39 Z2 = =.55 = 19 Z’2 = = .55 = 36 i2 = 19/ 36 Z3 = = .55 = 22 Z’3 = = .55 = 33 i3=22/ 33 nhãm 2 i4 = 1/j4 = 1/ 1.26 4 = 18/ 47 ta cã f4+g4= 65 i5 = 1/j = 1/ 1.26 = 28/37 ta cã f5+g5= 65 i6 = j2 = 1.26 2 = 39/ 26 ta cã f6+g6= 65 béi sè chung nhá nhÊt lµ K= 65 víi Zmin=17®Ó tÝnh Eminta chän cÆp ¨n khíp cã l­îng më lín nhÊt Do gi¶m tèc cho nªn ta tÝnh : Emin= Zmin C ==<1 , ta chän E=1 = E.K = 1.65 = 65. Z4==.65 =18 Z’4 = = .65 = 47 i4 =18/47 Z5 = = .65 = 28 Z’5 = = .65 = 37 i5=28/37 Z6 = = .65 = 39 Z’6 = = .65 = 26 i6= 39/26 nhãm 3 i7 = 1 / j6 = 1/ 1.26 6 = ta cã f7+g7 =90 i8 = j3 = 1.26 2 = ta cã f8+g8 = 120 Trong m¸y phay ë nhãm truyÒn nµy cã ®iÒu ®Æc biÖt lµ dïng 2 lo¹i modul kh¸c nhau lµ m7 & m8 cho nªn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña nhãm nµy lµ : 2A= m7 (Z7 + Z’7) = m8 (Z8 + Z’8) Víi A lµ kho¶ng c¸ch trôc. Tõ ®ã ta cã SZ 7 / SZ 8 = m 8 / m 7 Do 2 cÆp b¸nh r¨ng cã modul kh¸c nhau cho nªn ta tÝnh riªng cho tõng cÆp : EminC = = < 1 tõ ®ã ta cã E = 1 Z7 = = = 19 Z’7 == =71 i7=19/71 EminB = = < 1 tõ ®ã ta cã E = 1 Z8 = = = 182 Z’8 == = 38 i8 =82/ 38 2.1.7 TÝnh sai sè vßng quay. Theo m¸y chuÈn ta lÊy i0=26/54 khi ®ã ta cã b¶ng tÝnh sai sè vßng quay TÝnh to¸n l¹i sè vßng quay thùc tÕ : nmin = n1 = n®c . io.i1 . i4 . i7 = n®c . . ..= 29.15 n2 = n®c . io.i2 . i4 . i7 = n®c . . ..= 37.5 n3 = n®c . io.i3 . i4 . i7 = n®c . . ..= 47.37 n4 = n®c . io.i1 . i5 . i7 = n®c . . ..= 57.6 n5 = n®c . io.i2 . i5 . i7 = n®c . . ..= 74.1 n6 = n®c . io.i3 . i5 . i7 = n®c . . ..= 93.61 n7 = n®c . io.i1 . i6 . i7 = n®c . . ..= 114.18 n8 = n®c . io.i2 . i6 . i7 = n®c . . ..= 146.89 n9 = n®c . io.i3 . i6 . i7 = n®c . . ..= 185.54 n10 = n®c . io.i1 . i4 . i8 = n®c . . ..= 235.07 n11 = n®c . io.i2 . i4 . i8 = n®c . . ..= 302.41 n12 = n®c . io.i3 . i4 . i8 = n®c . . ..= 381.99 n13 = n®c . io.i1 . i5 . i8 = n®c . . ..= 464.5 n14 = n®c . io.i2 . i5 . i8 = n®c . . ..= 597.56 n15 = n®c . io.i3 . i5 . i8 = n®c . . ..= 754.81 n16 = n®c . io.i1 . i6 . i8 = n®c . . ..= 920.7 n17 = n®c . io.i2 . i6 . i8 = n®c . . ..= 1184.44 n18 = n®c . io.i3 . i6 . i8 = n®c . . ..= 1469.14 B¶ng kÕt qu¶ sè vßng quay cña hép tèc ®é: n Ph­¬ng tr×nh xÝch n = nlt nt.to¸n Dn% n1 = n®c . io.i1 . i4 . i7 30 29.15 2.83 n2 = n®c . io.i2 . i4 . i7 37,8 37.5 0.79 n3 = n®c . io.i3 . i4 . i7 47,63 47.37 0.55 n4 = n®c . io.i1 . i5 . i7 60,01 57.6 4.02 n5 = n®c . io.i2 . i5 . i7 75,61 74.1 2 n6 = n®c . io.i3 . i5 . i7 952,7 93.61 1.74 n7 = n®c . io.i1 . i6 . i7 120,04 115.18 4.05 n8 = n®c . io.i2 . i6 . i7 151,26 146.89 2.89 n9 = n®c . io .i3 . i6 . i7 190,58 185.54 2.64 n10 = n®c . io.i1 . i4 . i8 240,14 235.07 2.11 n11 = n®c . io.i2 . i4 . i8 302,57 302.41 0.05 n12 = n®c . io.i3 . i4 . i8 381,24 381.99 -0.2 n13 = n®c . io.i1 . i5 . i8 480,36 464.5 3.3 n14 = n®c . io.i2 . i5 . i8 605,25 597.56 1.27 n15 = n®c . io.i3 . i5 . i8 762,67 754.81 1.02 n16 = n®c . io.i1 . i6 . i8 960,90 920.7 4.18 n17 = n®c . io.i2 . i6 . i8 1210,74 1184.44 2.17 n18 = n®c . io.i3 . i6 . i8 1525,53 1496.14 1.93 Ta cã ®å thÞ sai sè vßng quay. Sai sè Dn <5% n»m trong giíi h¹n cho phÐp S¬ ®å ®éng vµ ®å thÞ sè vßng quay: N =7 (KW) n =1440 vßng /phót 2.2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng häc hép ch¹y dao. 2.2.1 TÝnh th«ng sè thø t­ vµ lËp chuçi sè l­îng ch¹y dao. Víi : S®øng min= Sngang min= Sdäc min= 23.5 mm/phót j =1,26. Dùa vµo m¸y t­¬ng tù (6H82) ta thÊy c¬ cÊu t¹o ra chuyÓn ®éng ch¹y dao däc, ch¹y dao ngang vµ ch¹y dao ®øng lµ c¬ cÊu vÝt ®ai èc víi b­íc vÝt tx = 6 mm . MÆt kh¸c, do S®øng min= Sngang min= Sdäc min= 23.5 mm/phót cho nªn ta chØ cÇn tÝnh to¸n víi 1 ®­êng truyÒn cßn c¸c ®­êng truyÒn kh¸c lµ tÝnh t­¬ng tù Gi¶ sö ta tÝnh víi ®­êng ch¹y dao däc . Theo m¸y t­¬ng tù th× ta dïng hép ch¹y dao cã chuçi l­îng ch¹y dao theo cÊp sè nh©n: S1 = Sdäc min = 23.5 mm/phót S2 = S1 . j = S3 = S2 . j = S1 . j 2 S18 = S17 . j = S1 . j 17 (*) Tõ c«ng thøc (*) ta x¸c ®Þnh ®­îc chuçi l­îng ch¹y dao nh­ sau : S1 = Smin = 23.5 mm/phót S2 = S1. j = 29.61 S3 = S2. j = S1. j 2 = 37.31 S4 = S3. j = S1. j 3 = 47.01 S5 = S4. j = S1. j 4 = 59.23 S6 = S5. j = S1. j 5 = 74.63 S7 = S6. j = S1. j 6 = 94.04 S8 = S7. j = S1. j 7 = 118.48 S9 = S8. j = S1. j 8 = 149.29  S10 = S9. j = S1. j 9 = 188.11 mm/phót S11 = S10. j = S1. j 10 = 237.01 S12 = S11. j = S1. j 11 = 298.64 S13 = S12. j = S1. j 12 = 376.28 S14 = S13. j = S1. j 13 = 474.12 S15 = S14. j = S1. j 14 = 597.39 S16 = S15. j = S1. j 15 = 752.71 S17 = S16. j = S1. j 16 = 948.41 S18 = S17.j = S1. j 17 = 1195 VËy ta cã : Smax = S18 = 1195 mm/phót 2.2.2 Chän ph­¬ng ¸n kh«ng gian, lËp b¶ng so s¸nh ph­¬ng ¸n kh«ng gian . Chän ph­¬ng ¸n kh«ng gian . Z=18 = 9 . 2 Z=18 = 6. 3 Z=18 = 3.3. 2 Z=18 = 2.3.3 Z=18 = 3. 2.3 §Ó chän ®­îc PAKG ta ®i tÝnh sè nhãm truyÒn tèi thiÓu: Sè nhãm truyÒn tèi thiÓu(i) ®­îc x¸c ®Þnh tõ Umin gh=1/5i = nmin/n®c => = imin = lg /lg5 = lg /lg5 =2,55 Chän sè nhãm truyÒn tèi thiÓulµ i = 3 Do i = 3 cho nªn hai ph­¬ng ¸n (1) vµ (2) bÞ lo¹i. VËy ta chØ cÇn so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n KG cßn l¹i LËp b¶ng so s¸nh ph­¬ng ¸n KG Ph­¬ng ¸n YÕu tè so s¸nh 3. 3. 2 2.3.3 3.2.3 + Tæng sè b¸nh r¨ng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi) 2(3+3+2) =16 2(2+3+3) =16 2(3+2+3) =16 + Tæng sè trôc(kh«ng kÓ trôc chÝnh) S = i+1 4 4 4 +Sè b¸nh r¨ng chÞu Mxmax 2 3 3 +ChiÒu dµi L 17b +16f 17b +16f 17b +16f + C¬ cÊu ®Æc biÖt T­¬ng tù nh­ víi hép tèc ®é ta thÊy r»ng trôc cuèi cïng cã thÓ thùc hiÖn chuyÓn ®éng quay víi sè vßng quay tõ nmin ¸ nmax nªn khi tÝnh to¸n søc bÒn dùa vµo vÞ trÝ sè nmin ta cã Mxmax. Do ®ã kÝch th­íc trôc lín suy ra c¸c b¸nh r¨ng l¾p trªn trôc cã kÝch th­íc lín. V× vËy, ta tr¸nh bè trÝ nhiÒu chi tiÕt trªn trôc cuèi cïng, do ®ã 2 PAKG cuèi cã sè b¸nh r¨ng chÞu Mxmax lín h¬n cho nªn ta chän ph­¬ng ¸n (1) ®ã lµ ph­¬ng ¸n 3x3x2. 2.2.3 Chän ph­¬ng ¸n thø tù øng víi PAKG 3x3x2 . Theo c«ng thøc chung ta cã sè ph­¬ng ¸n thø tù ®­îc x¸c ®inhlµ K! Víi K lµ sè nhãm truyÒn, K=i = 3 => ta cã 3! = 6 PATT. B¶ng l­íi kÕt cÊu nhãm nh­ sau: Ta cã b¶ng so s¸nh c¸c PATT nh­ sau : PAKG 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 PATT I II III II I III III II I L­îng më (X) [1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1] jxmax j9 = 8 j9 = 8 j2*6 = 16 KÕt qu¶ §¹t §¹t Kh«ng ®¹t PATT I III II II III I III I II L­îng më (X) [1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3] jxmax j2*6 = 16 j2*6 = 16 j2*6 = 16 KÕt qu¶ Kh«ng ®¹t Kh«ng ®¹t Kh«ng ®¹t Theo ®iÒu kiÖn j(P-1)Xmax 8 cã 2 PATT ®¹t, ®ã lµ 2 PATT 1 vµ PATT 3 cã l­îng më t­¬ng øng lµ [1] [3] [9] vµ [3] [1] [9] * Qua b¶ng so s¸nh l­íi kÕt cÊu nhãm ta chän 4 ph­¬ng ¸n ®iÓn h×nh ®Ó vÏ l­íi kÕt cÊu ®Æc tr­ng. Ta thÊy trong hép ch¹y dao m¸y phay ph¶i ®¶m b¶o ®ång thêi c¶ 2 xÝch truyÒn ®éng lµ ch¹y dao nhanh vµ ch¹y dao lµm viÖc . NÕu ta sö dông c¬ cÊu truyÒn ®éng b×nh th­êng nh­ c¸c hép tèc ®é kh¸c th× ph¶i dïng 2 ®­êng truyÒn riªng biÖt, tøc lµ khi chuyÓn tõ xÝch ch¹y dao nhanh sang xÝch ch¹y dao lµm viÖc ( ch¹y dao ngang, däc, ®øng ) th× ta ph¶i t¾t ®éng c¬ ®Ó thay ®æi c¬ cÊu truyÒn ®éng hoÆc nÕu muèn ch¹y ®ång thêi th× cÇn ph¶i cã thªm mét ®éng c¬ n÷a ®Ó ch¹y 2 xÝch ®éc lËp. §Ó hép ch¹y dao nhá ngän khi sö dông 2 ®­êng truyÒn riªng biÖt mµ kh«ng cÇn t¾t hoÆc thªm ®éng c¬ th× ng­êi ta th­êng dïng c¬ cÊu ph¶n håi vµ hÖ thèng c¸c ly hîp. Do dïng c¬ cÊu ph¶n håi cho nªn ng­êi ta kh«ng dïng ph­¬ng ¸n thø tù mµ l­íi kÕt cÊu cã h×nh rÏ qu¹t chÆt chÏ nh­ ®èi víi hép tèc ®é, v× nÕu nh­ vËy th× tû sè truyÒn gi÷a c¸c b¸nh r¨ng sÏ qu¸ bÐ hoÆc qu¸ lín. ChÝnh v× vËy mµ ta chän PATT cã l­îng më lµ [3] [1] [9] Do cã c¬ cÊu ph¶n håi nªn l­íi kÕt cÊu cã sù biÕn h×nh dÉn ®Õn ph­¬ng ¸n thø tù cña hép ch¹y dao thay ®æi víi Z=3.3.2 ®­îc t¸ch lµm 2 Víi Z1= 3. 3 nh­ th­êng vµ Z2 = 2 gåm ®­êng truyÒn trùc tiÕp vµ ph¶n håi Ngoµi ra l­íi cßn cã ®­êng ch¹y dao nhanh: L­íi kÕt cÊu ph¶n håi nh­ sau: 2.2.4 VÏ ®å thÞ vßng quay vµ chän tØ sè truyÒn c¸c nhãm . Do hép ch¹y dao cÇn cã tèc ®é thÊp ®Ó trùc tiÕp thùc hiÖn c¸c l­îng ch¹y dao däc, ch¹y dao ngang vµ ch¹y dao ®øng cho nªn ®å thÞ chØ míi cã ph¶n håi nh­ l­íi kÕt cÊu ë trªn vÉn ch­a tho¶ m·n mµ cÇn ph¶i gi¶m tèc nhiÒu h¬n n÷a. Muèn nh­ vËy ta ph¶i dïng ph­¬ng ph¸p t¨ng thªm sè trôc trung gian. * Chän ®éng c¬ : Víi 4 th«ng sè c¬ b¶n gÇn gièng víi m¸y t­¬ng tù (6H82) cho nªn ta chän s¬ bé ®éng c¬ nh­ cña m¸y t­¬ng tù víi th«ng sè nh­ sau : C«ng suÊt N = 1,7 KW, sè vßng quay n = 1420 vßng/phót * TÝnh n0 Ta còng tËn dông cña m¸y t­¬ng tù : n 0 = n®c . i1.i2 = 1420.= 314.65 Víi ®­êng ch¹y dao nhanh. n0 = n®c.i1 = 1420. = 839 * Chän xÝch ch¹y dao nhanh. Nh­ ®· lý luËn ë trªn vµ ta thÊy ®­êng ch¹y dao nhanh víi l­îng ch¹y dao gièng nh­ cña m¸y t­¬ng tù lµ Snhanh = 2300 mm/phót cho nªn víi ®éng c¬ chän nh­ m¸y t­¬ng tù th× ta còng thõa kÕ lu«n xÝch ch¹y dao nhanh cña m¸y t­¬ng tù. L­íi ®å thÞ vßng quay(l­îng ch¹y dao) cña hép ch¹y dao. 2.2.6 TÝnh sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng theo tõng nhãm . Nhãm 1: i01=1/j =1/ 1.26 = = Nhãm 2 : i02 =1/j5 =1/ 1.265 = = = Nhãm 3: i1 = 1/j3 = 1/ 2 ® f1+g1 = 3. i2 = 1/1 ® f2+g2 = 2 i3 = j3 = 2/ 1 ® f3+g3 = 3 Béi sè chung nhá nhÊt cña c¸c f+g lµ K=6. víi Zmin=17®Ó tÝnh Eminta chän cÆp ¨n khíp cã l­îng më lín nhÊt Emin===8,5 tõ ®ã ta cã E=9 = E.K = 9.6 = 54. Z1==.54=18 Z’1==.54=36i1=18/36 Z2==.54=27 Z’2==.54=27i2=27/27 Z3==.54=36 Z’3==.54=18i3=36/18 Nhãm 4 : i4=1/j4 = 1/ 1.264 = 9/ 19 ta cã f4+g4 = 28 i5=1/j3 = 1/ 1.263 = 21/ 35 ta cã f5+g5 = 56 i6=1/j2 = 1/ 1.262 = 12/ 16 ta cã f6+g6 = 28 béi sè chung nhá nhÊt lµ K = 56 víi Zmin=17®Ó tÝnh Eminta chän cÆp ¨n khíp cã l­îng më lín nhÊt Emin=== 0,944 tõ ®ã ta cã E=1 =E.K=1.56 = 56. Z4==.56=18 Z’4==.56=38i4=18/38 Z5 ==.56 =21 Z’5 ==.56=35i5=21/35 Z6 ==.56 =24 Z’6 ==.56 =32i6=24/32 Nhãm 5: Do ®©y lµ 2 cÆp b¸nh r¨ng trong c¬ cÊu ph¶n håi nªn nã ph¶i ®¶m b¶o kho¶ng c¸ch trôc A ®· ®­îc x¸c ®Þnh tr­íc A= Víi m lµ m«®un cña c¸c b¸nh r¨ng: VËy ta cã . Þ Þ Þ Þ Nhãm 6 : , Nhãm 7 : , Nhãm 8 : Nhãm 9 : , Nhãm 10 : , Nhãm 11 : 2.2.7 TÝnh sai sè chuçi l­îng ch¹y dao. Ta cã chuçi l­îng ch¹y dao thùc tÕ Smin = S1 = n®c . io1.io2.i1.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 23.68 S2 = n®c . io1.io2.i1.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 29.99 S3 = n®c . io1.io2.i1.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 37.49 S4 = n®c . i01.i02.i2.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 47.35 S5 = n®c . i01.i02.i2.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 59.98 S6 = n®c . i01.i02.i2.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... .....= 74.97 S7 = n®c . i01.i02.i3.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 94.7 S8 = n®c . i01.i02.i3.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 119.96 S9 = n®c . i01.i02.i3.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ... ......6= 149.94 S10 = n®c . io1.io2.i1.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 195.78 S11 = n®c . io1.io2.i1.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 247.99 S12 = n®c . io1.io2.i1.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 309.98 S13 = n®c . io1.io2.i2.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 391.56 S14 = n®c . io1.io2.i2.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 495.97 S15 = n®c . i01.i02.i2.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 619.96 S16 = n®c . i01.i02.i3.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 783.11 S17 = n®c . i01.i02.i3.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6= 991.94 S18 = n®c . i01.i02.i3.i6.i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ........6 = 1239.93 Tõ ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ sai sè l­îng ch¹y dao nh­ sau S S=Sc/x¸c Sthùc tÕ DS% S1 23.5 23.68 0.75 S2 29.61 29.99 1.28 S3 37.31 37.49 0.48 S4 47.01 47.35 0.73 S5 59.23 59.98 1.26 S6 74.63 74.97 0.46 S7 94.04 94.7 0.71 S8 118.48 119.96 1.24 S9 149.29 149.94 0.44 S10 188.11 195.78 4.08 S11 237.01 247.99 4.63 S12 298.64 309.98 3.8 S13 376.28 391.56 4.06 S14 474.12 495.97 4.61 S15 597.39 619.96 3.78 S16 752.71 783.11 4.04 S17 948.41 991.94 4.59 S18 1195 1239.93 3.76 Ta cã ®å thÞ sai sè l­îng ch¹y dao. Víi ®­êng ch¹y dao nhanh ta thÊy nh­ m¸y t­¬ng tù cho nªn ta chän theo ®­êng truyÒn cña m¸y t­¬ng tù. SNHANH = n®c . i01.i15.i16.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = n®c . . ......= 2255,6 Sai sè l­îng ch¹y dao nhanh: Dz%== -1,93 % < 2,6% VËy ®­êng ch¹y dao nhanh ®¹t yªu cÇu Ta chuyÓn chuçi l­îng ch¹y dao Si thµnh chuçi sè vßng quay ni cña trôc vÝt me nh­ sau : n1 = S1 /6 = 3.95 vßng/phót n2 = S2 /6 = 5 n3 = S3 /6 = 6.25 n4 = S4 /6 = 7.89 n5 = S5 /6 = 10 n6 = S6 /6 = 12.5 n7 = S7 /6 = 15.78 n8 = S8 /6 = 19.99 n9 = S9 /6 = 24.99 n10 = S10 /6 = 32.63 vßng/phót n11 = S11 /6 = 41.33 n12 = S12 /6 = 51.66 n13 = S13 /6 = 65.26 n14 = S14 /6 = 82.66 n15 = S15 /6 = 103.33 n16 = S16 /6 = 130.52 n17 = S17 /6 = 165.32 n18 = S18 /6 = 206.65 nnhsnh = Snhsnh /6 =375.93 vßng/phót Tõ ®ã ta cã s¬ ®å ®éng cña hép ch¹y dao vµ ®å thÞ vßng quay cña trôc vÝt me nh­ trang sau: 2.3 ThiÕt kÕ c¸c truyÒn dÉn cßn l¹i. Dùa vµo m¸y t­¬ng tù ta cã c¸c cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nh­ sau: §­êng ch¹y dao ngang: c¸c cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp tõ trôc V-VI lµ :40/40 VI-VII lµ 28/35 vii-viii lµ 18/33 viii-ix lµ 33/37 ix-VÝt ngang lµ 37/33 §­êng ch¹y dao th¼ng ®øng: Ta chän cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nh­ ch¹y dao ngang V-VI lµ :40/40 VI-VII lµ 28/35 vii-viii lµ 18/33 sau ®ã ®Õn cÆp b¸nh r¨ng 22/33 vµ truyÒn tíi trôc vÝt me ®­íng th«ng qua cÆp b¸nh r¨ng c«n 22/44. Ch­¬ng III: TÝnh to¸n søc bÒn chi tiÕt m¸y . 3.1 ChÕ ®é c¾t thö : ChÕ ®é lµm viÖc cña m¸y bao gåm chÕ ®é c¾t gät, chÕ ®é b«i tr¬n, lµm l¹nh, an toµn mét m¸y míi ®· thiÕt kÕ, chÕ t¹o xong ph¶i quy ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y tr­íc khi ®­a vµo s¶n xuÊt. Trong môc nµy quy ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc giíi h¹n cña m¸y lµm c¬ së tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña m¸y c¾t kim lo¹i. hiÖn nay cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh chÕ ®é c¾t gät giíi h¹n kh¸c nhau:1> ChÕ ®é c¾t gät cùc ®¹i; 2> ChÕ ®é c¾t gät tÝnh to¸n; 3> ChÕ ®é c¾t gät thö m¸y. M¸y ta thiÕt kÕ t­¬ng tù nh­ m¸y 6H82 cho nªn ta chän chÕ ®é c¾t thö nh­ cña m¸y 6H82 . * ChÕ ®é c¾t thö m¹nh: Ta cã : Dao P18 , D = 90 , Z = 8 Chi tiÕt gia c«ng : Gang cã HB = 180 ChÕ ®é gia c«ng : n = 47,5 v/ph, B = 100 mm, t = 12 mm, S = 118 mm/vg * ChÕ ®é c¾t thö nhanh: Dao T15K6 D = 100 , Z = 4 ChiÕt gia c«ng : C45 cã HB = 195 ChÕ ®é gia c«ng : n = 750 v/ph , B = 50 mm, t = 3 mm , S = 750 mm/ph * Thö ly hîp an toµn: Dao P18 D = 110 , Z = 18 Chi tiÕt gia c«ng : C45 ChÕ ®é c¾t : B = 100, t = 10 , n = 47,5 v/ph , S = 118 mm/ph, Mx = 2000N.cm 3.2 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ : *§éng c¬ chÝnh: N®c = Nc + No + Np Trong ®ã: Nc – lµ c«ng suÊt c¾t. No – lµ c«ng suÊt ch¹y kh«ng Np – lµ c«ng suÊt phô do sù tiªu hao Ta cã thÓ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ b»ng N®c = Nc /0,75 Nc =PZ.V/60.102.9,81 Víi PZ lµ lùc c¾t (N) PZ = 0,6. P0 V lµ vËn tèc c¾t P0 =C.B.S yz.Z.(t/D)k Víi chÕ ®é c¾t nhanh: C = 682 , y= 0,72, k = 0,82 Pz = 0,6.682.8.10.14,70,72.(12/90)0,86=22828 (N) Nc = 22828.13,5/60.102.9,81 =5,13 KW N®c = Nc / 0,75 = 6,84 KW Ta chän N®c = 7 KW, n = 1450 v/ph *§éng c¬ hép ch¹y dao: N®ccd = Q = K.Px +f( Pz + 2Py +G) lµ lùc kÐo K = 1,4 , f = 0,2- lµ hÖ sè ma s¸t thu gän trªn sèng tr­ît G lµ khèi l­îng bµn dao lÊy G = 45000 (N) Px = 0,3.Po.tgb = 0,3.29928.tg20o = 3267,87 (N) Py = 0,2.Po = 0,2.29928 = 5985.6 (N) Q = 1,4.3267,87 +0,2(16460 + 2.5985,6 + 45000 ) = 19261,2 N®ccd == 1,67 KW VËy ta chän N®ccd = 1,7 KW, n = 1420 v/ph 3.3 TÝnh c«ng suÊt, m« men xo¾n max, sè vßng quay min trªn c¸c trôc cña hép ch¹y dao. C«ng suÊt : N®c =1,7 kW ; n®c =1420 vg/ph Trôc I NI = N®c . hbr . hol = 1.7 . 0,995 . 0,97 » 1,64 KW Trôc II NII = NI. hol . hbr = 1,64 . 0,995 . 0,97 » 1,58 KW Trôc III NIII = NII . hbr . hol = 1,58 . 0,97 .0,995 » 1,52 KW Trôc IV NIV = NIII . hbr . hol = 1,52 . 0,97 .0,995 » 1,47 KW Trôc V NV = NIV . hbr . hol = 1,47 . 0,97 .0,995 » 1,42 KW Sè vßng quay : Do c¸c trôc quay víi sè vßng quay thay ®æi tõ nmin ®Õn nmax cho nªn khi m¸y lµm viÖc ë c¸c cÊp tèc ®é thÊp m¸y ®­îc lµm viÖc ®Õn m«men xo¾n giíi h¹n, kh«ng lµm viÖc hÕt c«ng suÊt N. Thùc tÕ cho thÊy do yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ vµ chÊt l­îng còng nh­ tr×nh ®é nghÒ nghiÖp vµ nh÷ng yÕu tè kh¸c dÉn ®Õn h¹n chÕ kh¶ n¨ng sö dông hÕt c«ng suÊt cña m¸y. §Ó tÝnh to¸n hîp lý th× ng­êi ta dïng chÕ ®é c¾t gät tÝnh to¸n, lÊy sè vßng quay tÝnh to¸n trªn tõng trôc lµ Trôc I nI = n®c.i01 = 839 vg/ph Trôc II nII = n®c.i01.i02 = 314,66 vg/ph Trôc III nIIImin = nII .i 1= 157,33 vg/ph nIIImax = nII .i 3= 629,32 vg/ph vg/ph Trôc IV nIVmin = nIIImin .i 4= 74,5 vg/ph nIVmax = nIIImax .i 6= 471,99 vg/ph vg/ph Trôc V nVmin = nIVmin .i 7.i 8 = 9 vg/ph nVmax = nIvmax.i 9 = 471,99 vg/ph vg/ph M« men lín nhÊt : Nh­ ®· lý luËn ë trªn th× ta tÝnh theo ntÝnh TI = 9,55. 106. N. mm. TII = 9,55. 106. N. mm. TIII = 9,55. 106. N. mm. TIV = 9,55. 106. N. mm. TV = 9,55. 106. N. mm. B¶ng th«ng sè Trôc I II III IV V N(kw) 1,64 1,58 1,52 1,47 1,42 n (vg/ph) 839 314,66 187,1 92,7 24,2 T(N.mm) 18667,5 47953,3 77584,2 151440,1 560371,9 3.4 TÝnh b¸nh r¨ng . Trong thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i, viÖc tÝnh ®éng lùc häc b¸nh r¨ng kh«ng cÇn ph¶i x¸c ®Þnh sè r¨ng Z v× ®· biÕt ë phÇn tÝnh to¸n ®éng häc cña m¸y. Cho nªn chñ yÕu lµ x¸c ®Þnh modul cña nã. Modul ®­îc tÝnh theo søc bÒn uèn vµ søc bÒn tiÕp xóc, nãi chung th× ta th­êng tÝnh theo søc bÒn tiÐp xóc lµ chñ yÕu.Modul trong hép ch¹y dao ng­êi ta chØ dïng mét lo¹i modul do ®ã ta chØ cÇn tÝnh modul trong mét cÆp b¸nh r¨ng cßn c¸c b¸nh r¨ng kh¸c cã m« ®un t­¬ng tù . Gi¶ sö ta tÝnh modul cho cÆp b¸nh r¨ng 18/36 ( Z1/ Z’ 1) truyÒn tõ trôc II sang trôc III. *Chän vËt liÖu. Do kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt vµ theo sù thèng nhÊt ho¸ trong thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y th× ta chän vËt liÖu nh sau: ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t HB = 180-350 chän HB = 300 * X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp. Do bé truyÒn lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn che kÝn ®ñ dÇu b«i tr¬n nªn d¹ng háng chñ yÕu lµ trãc mái, do ®ã ta tÝnh to¸n theo ®é bÒn tiÕp xóc – ta x¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp Giíi h¹n bÒn mái tiÕp xóc cña b¸nh r¨ng nhá vµ b¸nh r¨ng lín (theo b¶ng 10.7 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) sHgh = 2.HB + 70 = 2.300 + 70 = 670 MPa øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña mçi b¸nh r¨ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : [sH ] = (sHgh /SH ) . ZR . ZV . KL.KXH TÝnh s¬ bé lÊy ZR . ZV . KL.KXH = 1 Do b¸nh r¨ng kh«ng ®­îc t¨ng bÒ mÆt nªn chän hÖ sè an toµn SH = 1,1 §èi víi bé truyÒn b¶nh r¨ng trô r¨ng th¼ng [sH ] ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : [sH ] = (sHgh /SH ) . ZR . ZV . KL.KXH = 670/1,1 = 609 MPa VËy ta chän [sH ] = 609 Mpa * X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp. Giíi h¹n mái uèn cña 2 b¸nh : X¸c ®Þnh theo c«ng thøc 10.74 vµ b¶ng 10.6( gi¸o tr×nh CTM) sFgh = soFgh = 1,8.300 = 540 MPa Bé truyÒn lµm viÖc mét chiÒu => lÊy KFC = 1 - hÖ sè ¶nh h­ëng ®Æt t¶i, HÖ sè an toµn SF = 1,75 - b¶ng 6.2 (s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) Do ®ã theo c«ng thøc 6.2a (s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) Ta cã : [sF] = sFgh . KFL . KFC/SF = 540 . 1 . 1 / 1,75 = 309 MPa VËy ta chän [sF ] = 309 Mpa Ta cã m«®un b¸nh r¨ng ®­îc x¸c ®Þnh theo øng suÊt tiÕp xóc nh­ sau: mtx = cm Trong ®ã: [stx]:øng suÊt tiÕp xóc, [stx] = 609 HB = 60900 (N/cm2) Z : Sè r¨ng b¸nh nhá, cã Z = 18. i : Tû sè truyÒn i = 36/18 = 2 Cã j0 = b/d víi d: §­êng kÝnh b¸nh r¨ng, do b¸nh r¨ng ®Æt gi÷a c¸c æ vµ c¸c trôc cøng v÷ng nªn lÊy j0 = (0,7¸1,6). Chän j0 = 1,5. K : HÖ sè t¶i, K = K®.Ktt.KN. K® : HÖ sè t¶i träng ®éng kÓ ®Õn sù t¨ng t¶i do va ®Ëp khi ¨n khíp. Trong tÝnh to¸n s¬ bé lÊy K® = 1,2¸1,4. LÊy K® = 1,3. Ktt: HÖ sè tËp trung t¶i träng, do b¸nh r¨ng ®­îc t«i c¶i thiÖn cho nªn chän Ktt= 1,8 KN Lµ hÖ sè t¶i träng chu kú, LÊy KN = 1 => K = 1,3.1,8.1 = 2,34 N : C«ng suÊt trªn trôc, cã N2= 1,58 kW. Sè vßng quay n=314,66 v/f. mtx = = 0,293 cm = 2,93 mm. mtx = 3. LÊy theo tiªu chuÈn. Sau khi tÝnh to¸n theo ®é bÒn tiÕp xóc, ta kiÓm nghiÖm m«®un b¸nh r¨ng theo ®é bÒn uèn: mu = [su]= 309 MPa = 30900 (N/cm2). j : HÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng, cã j = b/m = ( 6 ¸ 10 ) Chän j = 8. y : HÖ sè d¹ng r¨ng, cã y = 0,24. mu = = 0,278 cm = 2,78 mm. Nh­ vËy víi b¸nh r¨ng m«®un m = 3 ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt. Th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn : M« ®un m = 3 mm §­êng kÝnh vßng chia : d1 = dw1 = m . Z1 = 3 . 18 = 54 mm d2 = dw2 = m . Z2 = 3 . 36 = 108 mm §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng : da1 = d1 + 2.m = 54 + 2. 3 = 60 mm da2 = d2 + 2.m = 108 + 2. 3 = 114 mm §­êng kÝnh ®¸y r¨ng : df1 = d1 - 2,5. m = 54 - 2,5. 3 = 46,5 mm, df1 = d2 - 2,5. m = 108 - 2,5. 3 = 100,5 mm, §­êng kÝnh c¬ së : db1 = d1. cos a = 54 . cos 200 = 50,75 mm, db2 = d2. cos a = 108. cos 20° = 101,49 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng : bw = j.m = 3.8 = 24 mm, lÊy bw = 25 mm Kho¶ng c¸ch trôc : A=1/2.m(Z1+Z’ 1) =3.(18 + 36) / 2 = 81 mm 3.5 TÝnh to¸n trôc : a.TÝnh s¬ bé c¸c trôc Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 45 cã sb = 600 Mpa, øng suÊt xo¾n cho phÐp lµ [t] = 12 .. 20 Mpa . §­êng kÝnh cña trôc ®­îc tÝnh s¬ bé theo c«ng thøc nh­ sau : Trong ®ã T lµ m« men xo¾n lín nhÊt trªn trôc Tõ ®ã ta cã : Theo tiªu chuÈn ta chän d1 = 20 mm . Theo tiªu chuÈn ta chän d2 = 25 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 1 vµ trôc 2 aw1 = m.(Z02 + Z’02)/ 2 = 3.90 / 2 =135 mm Theo tiªu chuÈn ta chän d3 = 30 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 2 vµ trôc 3 aw2 = m.(Z2 + Z’2)/ 2 = 81 mm Theo tiªu chuÈn ta chän d4 = 35 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 3 vµ trôc 4 aw3 = m.(Z4 + Z’4)/ 2 = 84 mm Ta thÊy lín h¬n nhiÒu so víi c¸c trôc cho nªn ta tÝnh kiÓm tra l¹i theo c«ng tøc kinh nghiÖm d5 = ( 0,3¸ 0,35 ) aw4 Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 4 vµ trôc 5 aw4 = m.(Z9 + Z’9)/ 2 = 129 mm => d5 = ( 0,3¸ 0,35 ) aw4 = ( 0,3¸ 0,35 ).129 = 38,7¸ 45,15 Theo tiªu chuÈn ta chän d5 = 40 mm . b. TÝnh chÝnh x¸c 1 trôc trung gian. Do ®· tÝnh cÆp b¸nh r¨ng trªn trôc 2 vµ 3 nªn ta chän lu«n trôc 2 tÝnh chÝnh x¸c : C«ng suÊt : NII = 1,58 KW Sè vßng quay: n2 = 314,66 vg/ph M« men xo¾n : TII = 47953,3 N. mm. §­êng kÝnh s¬ bé cña trôc: d2 = 25 mm . §­êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p b¸nh r¨ng d21 = 25 (mm) §­êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p æ lµ d20 = 20(mm) Ta thÊy r»ng trôc nguy hiÓm nhÊt khi b¸nh r¨ng z = 64 vµ z = 18 cïng lµm viÖc Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng Víi b¸nh r¨ng z = 18 ; m = 3 §­êng kÝnh vßng l¨n dl1 = z.m = 18.3 = 54 (mm) Ta cã Ft1 = 2TII / dl1 = 2. 47953,3/ 54 = 1776 (N) Lùc h­íng t©m Fr1 = Ft1.tga = Ft1.tg 200 = 646,4(N) Víi b¸nh r¨ng z = 64 ; m = 3 §­êng kÝnh vßng l¨n dl2 = z.m = 64.3 = 192 (mm) Ta cã Ft 2 = 2TII / dl2 = 2. 47953,3/ 192 = 499,5 (N) Lùc h­íng t©m Fr 2 = Ft 2.tga = 499,5.tg200 = 181,8 (N) S¬ ®å ¨n khíp ChiÒu dµi s¬ bé cña c¸c ®o¹n trôc ®­îc tÝnh gÇn ®óng theo chiÒu réng B cña b¸nh r¨ng vµ hµnh tr×nh g¹t lµ : L1 = 35 mm , L2 = 350 mm L3 = 380 mm TÝnh ph¶n lùc ë æ vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn , xo¾n Ph¶n lùc ë æ sinh ra bëi Fr11, Fr 21 , gi¶ sö ph¶n lùc ®ã lµ R1, R2 vµ cã chiÒu nh­ h×nh vÏ. §Ó thuËn lîi trong tÝnh to¸n ta ®Æt hÖ to¹ ®é oxyz cã ph­¬ng chiÒu nh­ h×nh vÏ víi ox // Ft11 , oy// Fr11 vµ oz h­íng theo chiÒu trôc, tõ ®ã ta cã : XÐt trong mÆt ph¼ng yoz C¸c lùc t¸c dông lªn trôc Fr11 , Fr21Y , Ft21Y , R1Y, R2Y Víi Fr2Y = Fr21.sin190 = 181,8.sin19o » 59 (N) Ft2Y = Ft21.cos190 = 499,5.cos19o » 472 (N) Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng R1Y + R2Y + Fr21Y + Ft21Y - Fr11 = 0 (1) (Fr21Y + Ft21Y ). L3 + R2Y.L2 - Fr11 . L1 = 0 (2) Tõ (1)(2) ta cã : R1Y = 1102,4(N) R2Y = -515(N) XÐt trong mÆt ph¼ng xoz .C¸c lùc t¸c dông lµ R1X , R2X , Ft11 , Ft21x , Fr21x Víi Fr2X = Fr21. cos190 = 181,8.cos19o » 172 Ft2X = Ft21. sin190 = 499,5.sin19o » 163 Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc: R1X + R2X - Fr11 + Fr21x -Ft21X = 0 (1) Fr1 . L1 - R2X.L2 + (Fr21x- Ft21X ).L3 = 0 (2) Tõ (1)(2) ta cã : R1X = 582,4(N) R2X = 55(N) VÏ biÓu ®å m« men uèn, m« men xo¾n . M« men uèn tæng t¹i tiÕt diÖn j trªn trôc Mj ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Ta cã m«men t­¬ng ®­¬ng t¹i c¸c tiÕt diÖn trªn trôc : T¹i tiÕt diÖn I : ( tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨mg Z18 ) My = 38584 N.mm , Mx = 20384 N.mm , T1 = 47953,3 N.mm Thay vµo ta ®­îc : (N.mm). (N.mm) T¹i tiÕt diÖn II My = 290 N.mm , Mx = 14580(N.mm) , T2 = 47953,3 N.mm (N.mm). (N.mm) X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm: KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ®­îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Trong ®ã: [s] – hÖ sè an toµn cho phÐp, [s] = 1,5...2,5 khi cÇn t¨ng ®é cøng th× [s] = 2,5... 3. ss , st - hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho tr­êng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y: ; trong ®ã : s-1, t-1: giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng VËt liÖu lµ thÐp 45 nªn s-1= 0,436sb, t-1» 0,58s-1 sa, ta, sm, tm lµ biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn xÐt. Tra b¶ng 10.5 (TTTK- CTM) Trôc lµm b»ng thÐp C45 ; cã sb = 600 MPa. Þ s-1 = 0,436.600 = 261,6MPa. Þ t-1 » 0,58s-1 = 0,58. 261,6 =151,7 MPa XÐt t¹i tiÕt diÖn I l¾p b¸nh r¨ng Z18 cã ®­êng kÝnh ch©n d = 20 (mm) C¸c trôc cña hép ®Òu quay, øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng ,do ®ã sa tÝnh theo ct 10.22 = 1,205.3,14.203./32 = 946,4 sm = 0, sa= smax= M1/W1= 46,15 MPa. V× trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng, do ®ã tm1 , ta tÝnh theo ct 10.23 =1892,8 tm1 = ta = T/2W01 = 12,67 MPa. Ph]¬ng ph¸p gia c«ng trªn m¸y tiÖn , t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm yªu cÇu ®¹t Ra = 2,5 - 0,63 mm, do ®ã theo b¶ng 10.8 , hÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt Kx = 1 Kh«ng dïng c¸c ph­¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt do ®ã hÖ sè t¨ng bÒn Ky =1 Theo b¶ng 10.12 khi dïng r¨ng ch÷ nhËt, hÖ sè tËp trung øng suÊt t¹i r·nh then hoa øng víi vËt liÖu sb = 600 MPa lµ Ks = 1,55 vµ Kt = 2,36. Tõ b¶ng 10.10 víi d = 20 mm, lÊy es = 0,92 et= 0,89 ta x¸c ®Þnh ®­îc tØ sè Ks/es vµ Kt/et t¹i r·nh then trªn tiÕt diÖn nµy Ks/es= 1,55/0,92 = 1,68 Kt/et= 2,36/ 0,89 = 2,65 Tra b¶ng 10.11 øng víi kiÓu l¾p ®· chän sb = 600Mpa vµ ®­êng kÝnh tiÕt diÖn nguy hiÓm ta tra ®­îc tØ sè Ks/es = 1,79 Kt/et = 1,47 X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè Ksd vµ Ktd theo ct 10.25 vµ ct 10.26 HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p ss theo ct 10.20 HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp st theo ct 10.21 HÖ sè an toµn s theo ct 10.19 VËy t¹i tiÕt diÖn I trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn mái víi hÖ sè an toµn S = 2,7 XÐt t¹i tiÕt diÖn II cã ®­êng kÝnh ch©n d = 20 (mm) T­¬ng tù nh­ tiÕt diÖn I Riªng chØ cã sa= smax= M2/W1=15,4 MPa. Tõ ®ã ta cã : HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p ss HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp st HÖ sè an toµn s theo ct 10.19 VËy t¹i c¶ 2 tiÕt diÖn trôc ®Òu tho¶ m·n vÒ ®é bÒn mái *KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. (C«ng thøc 10.27….10.30) §iÒu kiÖn trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh lµ: . Trong ®ã : s = Mmax/ (0,1.d3) = 43637,5/(0,1.203) = 54,5 MPa. t = Tmax/ (0,2.d3) = 47953,3/(0,2. 203) = 29,9 MPa. [s] = 0,8 sch = 0,8.340 = 272 MPa; Thay sè ta ®­îc: Trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh. Víi hÖ sè an toµn ®· tÝnh nh­ trªn th× trôc hoµn toµn ®¶m b¶o bÒn mµ kh«ng cÇn ph¶i kiÓn tra ®Õn ®é cøng v÷ng cña trôc. B¶ng th«ng sè tæng hîp : Trôc nmin ntÝnh Ntrôc Mx tÝnh dsb dchän §éng c¬ 1420 1420 1,7 25 I 839 839 1,64 18667,5 13,7 20 II 314,66 314,66 1,58 47953,3 22,9 25 III 157,33 187,1 1,52 77584,2 28,47 30 IV 74,5 92,7 1,47 151440,1 36,11 35 V 9 24,2 1,42 560371,9 40 35 3.6 TÝnh to¸n ly hîp vÊu : Do yªu cÇu chØ cÇn tÝnh cho ly hîp cho nªn ta chän tÝnh cho ly hîp vÊu trªn trôc IV cã ®­êng kÝnh d =35 mm ta chän ®­êng kÝnh b¹c lµ db = 45 mm Ta chän ®­êng kÝnh trung b×nh lµm viÖc cña ly hîp lµ Dtb = 65 mm, sè vÊu cña mçi nöa ly hîp lµ 6 vÊu, kÝch th­íc lµm viÖc cña c¸c vÊu lµ: h x b = 10 x 12 mm Mßn c¸c vÊu lµ d¹ng háng chñ yÕu cña ly hîp vÊu. §Ó h¹n chÕ mßn vÊu, cÇn kiÓm nghiÖm ¸p suÊt P sinh ra trªn c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc cña c¸c vÊu.Gi¶ sö t¶i träng ph©n bè ®Òu cho c¸c vÊu. øng suÊt dËp sinh ra trªn bÒ mÆt c¸c vÊu khi tiÕp xóc lµ : Trong ®ã : Z lµ sè vÊu trªn mét nöa vÊu. b.h lµ chiÒu réng vµ chiÒu cao tÝnh to¸n cña vÊu. Dtb lµ ®­êng kÝnh trung b×nh lµm viÖc cña ly hîp. [P] lµ øng suÊt cho phÐp. K lµ hÖ sè an toµn, lÊy K = 1,5 §Ó gi¶m mßn vÊu , cÇn t«i vÊu ®¹t ®é r¾n bÒ mÆt 45 ¸ 60 HRC, chän vËt liÖu chÕ t¹o ly hîp lµ thÐp 20X, vÊu ®­îc thÊm than hoÆc chÕ t¹o b» thÐp 40X do ®ãng më ly hîp trong ®iÒu kiÖn 2 nöa ly hîp cã chuyÓn ®éng quay t­¬ng ®èi nhanh víi nhau cho nªn cho ly hîp lµ viÖc ph¶i ®¶m b¶o : P £ [P] 35 ¸ 45 MPa Víi kÝch th­íc ®· chän nh­ trªn ta kiÓm nghÖm c¸c vÊu vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. VËy ly hîp lµm viÖc ®¶m b¶o Ch­¬ng IV: TÝnh to¸n vµ chän kÕt cÊu hÖ thèng ®iÒu khiÓn 4.1 Chän kiÓu vµ kÕt cÊu ®iÒu khiÓn. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau: HÖ thèng ®iÒu khiÓn ph¶i ®iÒu khiÓn nhanh nh»m môc ®Ých rót ng¾n thêi gian ®iÒu khiÓn ®Ó t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng. Song ph¶i n»m trong ph¹m vi giíi h¹n vËn hµnh cña con ng­êi. §iÒu khiÓn tin cËy vµ chÝnh x¸c, thÓ hiÖn b»ng c¸c gi¶i ph¸p kÕt cÊu t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi dÔ nhí cho ng­êi c«ng nh©n, ®ång thêi dÔ l¾p r¸p vµ söa ch÷a. §iÒu khiÓn ph¶i an toµn , nhÑ nhµng, dÏ thao t¸c, nªn bè trÝ tËp trung hÖ thèng tay g¹t ë vÞ trÝ thuËn lîi nhÊt cho ng­êi sö dông C¸c vÞ trÝ ®iÒu khiÓn ph¶i cã hÖ thèng ®Þnh vÞ Ta chän lo¹i cµng g¹t víi hÖ thèng ®Üa lç nh­ m¸y t­¬ng tù 6H82 4.2 LËp b¶ng tÝnh vÞ trÝ b¸nh r¨ng t­¬ng øng víi tay g¹t: * §iÒu khiÓn hép tèc ®é : Ta cã: Sè l­îng tèc ®é z = 18 Ph­¬ng ¸n kh«ng gian 3´3´2 Ph­¬ng ¸n thay ®æi thø tù I-II-III Dùa vµo s¬ ®å ®éng vµ l­íi kÕt cÊu ta cã b¶ng ®iÒu khiÓn vÞ trÝ c¸c chèt trªn ®Üa lç cña hép tèc ®é nh­ trang sau: N =7 (KW) n = 1440 (vßng/phót ) Khèi A Khèi C Khèi B Khèi D B¶ng ®iÒu khiÓn c¸c khèi b¸nh r¨ng trong hép tèc ®é: VÞ trÝ cña c¸c khèi b¸nh r¨ng di tr­ît : Trªn trôc 1 cã khèi b¸nh r¨ng 3 bËc (Khèi A) , cã 3 vÞ trÝ ¨n khíp lµm viÖc : Tr¸i ( A-T ) lµ ®­êng truyÒn i1 , Gi÷a (A - G) lµ ®­êng truyÒn i3 vµ Ph¶i ( A-P) lµ ®­êng truyÒn i2 Trªn trôc 3 cã khèi b¸nh r¨ng 3 bËc ta t¸ch ra lµm 2 khèi - khèi 2 bËc ( B ) vµ khèi 1 bËc (C) ®Ó dÔ bè trÝ tay g¹t, hai khèi B vµ C cã liªn quan víi nhau- khi khèi (B) ë vÞ trÝ lµm viÖc th× khèi (C) kh«ng lµm viÖc vµ ng­îc l¹i. Víi khèi B cã 3 vÞ trÝ : Gi÷a (B-G) lµ vÞ trÝ kh«ng lµm viÖc, Tr¸i (B-T) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i6 vµ Ph¶i (B-P) ) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i5 Víi khèi C cã 2 vÞ trÝ : Tr¸i (B-T) lµ vÞ trÝ kh«ng lµm viÖc vµ Ph¶i (B-P) ) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i4 Khèi b¸nh r¨ng 2 bËc (Khèi D) truyÒn tõ trôc 3 sang trôc 4 cã 2 vÞ trÝ: Tr¸i (D-T) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i8 vµ Ph¶i (D-P) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i7 Hµnh tr×nh g¹t cña c¸c tay g¹t øng víi tõng khèi: Víi khèi (A) LA = LAT+LAP =2L1 =2(2B1 +2f) Víi khèi (B) LB = LBT+LBP =2L2 =2(2B2 +2f) Víi khèi (C) LC = L2 =B3 +2f Víi khèi (D) LD = L3 = 2B4 +2f Gi¸ trÞ sÏ ®­îc tÝnh cô thÓ theo bÒ réng b¸nh r¨ng . Khi ®ã ta chän hµnh tr×nh g¹t nhá nhÊt lµm kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®Üa vµ ®­îc gäi lµ hµnh tr×nh c¬ së. C¸c hµnh tr×nh kh¸c lín h¬n sÏ ®­îc b¶o ®¶m b»ng c¸ch qua c¸c bé khuÕch ®¹i. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®Üa lç: * X¸c ®Þnh sè lç trªn tõng vßng trßn : C¸c ký hiÖu trªn b¶ng ®iÒu khiÓn cho tõng khèi cã ý nghÜa nh­ sau : 0 0 ++ - chèt 1 kh«ng qua c¶ 2 ®Üa tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã c¶ 2 ®Òu ®Üa kh«ng cã lç - chèt 2 qua c¶ 2 ®Üa tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã c¶ 2 ®Üa ®Òu cã lç + 0 + 0 - chèt 1 chØ qua ®Üa 1 tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã chØ cã ®Üa 1 cã lç - chèt 2 chØ qua ®Üa 1 tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã chØ cã ®Üa 1 cã lç + + 0 0 - chèt 1 qua c¶ 2 ®Üa tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã c¶ 2 ®Üa ®Òu cã lç - chèt 2 kh«ng qua c¶ 2 ®Üa tøc lµ t¹i vÞ trÝ ®ã c¶ 2 ®Üa ®Òu kh«ng cã lç Víi ý nghÜa cña ký hiÖu trªn b¶ng ®iÒu khiÓn nh­ vËy, qua b¶ng ®iÒu khiÓn trªn ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®­îc sè lç trªn tõng vßng trßn cña tõng ®Üa nh­ sau : Víi khèi A: øng víi chèt 1: Trªn ®Üa 1 cã 12 lç, cø c¸ch 1 vÞ trÝ kh«ng cã lç l¹i tíi 2 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Trªn ®Üa 2 cã 6 lç, cø c¸ch 2 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 1 vÞ trÝ cã lç. øng víi chèt 2: Trªn ®Üa 1 cã 6 lç, cø c¸ch 2 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 1 vÞ trÝ cã lç. Trªn ®Üa 2 còng cã 6 lç, cø c¸ch 2 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 1 vÞ trÝ cã lç. Víi khèi B: øng víi chèt 1: Trªn ®Üa 1 cã 12 lç, cø c¸ch 3 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 6 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Trªn ®Üa 2 cã 6 lç, cø c¸ch 6 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 3 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. øng víi chèt 2: Trªn ®Üa 1 cã 12 lç, cø c¸ch 3 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 6 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Trªn ®Üa 2 cã 6 lç, cø c¸ch 6 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 3 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Víi khèi C: øng víi chèt 1: Trªn ®Üa 1 cã 12 lç, cø c¸ch 3 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 6 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Trªn ®Üa 2 còng cã 12 lç t­¬ng øng víi 12 vÞ trÝ cã lç trªn ®Üa 1. øng víi chèt 2: Trªn ®Üa 1 cã 6 lç, cø c¸ch 6 vÞ trÝ liªn tiÕp kh«ng cã lç l¹i tíi 3 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç. Trªn ®Üa 2 còng cã 6 lç t­¬ng øng víi 6 vÞ trÝ cã lç trªn ®Üa 1 . Víi khèi D: øng víi chèt 1: Trªn ®Üa 1 cã 9 lç liªn tiÕp nhau vµ 9 vÞ trÝ liªn tiÕp nhau kh«ng cã lç. Trªn ®Üa 2 còng cã 9 lç t­¬ng øng víi 9 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç trªn ®Üa 1. øng víi chèt 2: Còng nh­ chèt 1, trªn ®Üa 1 cã 9 lç liªn tiÕp nhau vµ 9 vÞ trÝ liªn tiÕp nhau kh«ng cã lç. Trªn ®Üa 2 còng cã 9 lç t­¬ng øng víi 9 vÞ trÝ liªn tiÕp cã lç trªn ®Üa 1. * §iÒu khiÓn hép ch¹y dao : Nguyªn lý ho¹t ®éng: Trªn 2 ®Üa lç cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®­îc ®Æt song song cã ®ôc nh÷ng vßng lç phï hîp víi tõng vÞ trÝ øng víi tõng cÊp tèc ®é. Nh­ h×nh vÏ: Khi ta rót ®Üa lç cho ch¹y däc trôc ®Ó cho c¸c chèt ®iÒu khiÓn cã mang cµng g¹t rêi ra khái ®Üa lç sau ®ã ta quay cho hÖ thèng ®Üa lç chuyÔn ®Õn ®óng vÞ trÝ cã tèc ®é theo yªu cÇu sau ®ã l¹i ®Èy cho hÖ thèng ®Üa lç ch¹y vµo theo ph­¬ng däc trôc khi ®ã øng víi vÞ trÝ thÝch hîp cña ®Üa sÏ lµm cho c¸c chèt chuyÓn ®éng, th«ng qua c¸c cµng g¹t sÏ g¹t c¸c khèi b¸nh r¨ng vµo ¨n khíp theo ®óng cÊp tèc ®é ta mong muèn. Tõ s¬ ®å ®éng kÕt hîp v¬Ý l­íi kÕt cÊu ta lËp ®­îc b¶ng ®iÒu khiÓn vÞ trÝ c¸c chèt trªn ®Üa lç nh­ trang sau: *Trªn trôc 2 cã khèi b¸nh r¨ng 3 bËc (A) , cã 3 vÞ trÝ ¨n khíp lµm viÖc : Tr¸i ( A-T ) lµ ®­êng truyÒn i3 , Gi÷a (A - G) lµ ®­êng truyÒn i1 vµ Ph¶i ( A-P) lµ ®­êng truyÒn i2 S¬ ®å g¹t: VÞ trÝ ¨n khíp tr¸i T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu kh«ng cã lç vµ øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu cã lç . Cho ta tû sè truyÒn i3 VÞ trÝ ¨n khíp gi÷a T¹i vÞ trÝ nµy øng víi c¶ 2 chèt th× ®Üa 1 ®Òu cã lç cßn ®Üa 2 kh«ng cã lç. Cho ta tû sè truyÒn i1 VÞ trÝ ¨n khíp ph¶i T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ ®Üa ®Òu cã lç cßn øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa kh«ng cã lç. Cho ta tû sè truyÒn i2 *Trªn trôc 4 cã khèi b¸nh r¨ng 3 bËc(B) víi 3 vÞ trÝ ¨n khíp lµm viÖc: Gi÷a (B-G) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i4 , Tr¸i (B-T) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i6 vµ Ph¶i (B-P) ) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn i5 S¬ ®å g¹t : VÞ trÝ ¨n khíp tr¸i T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu kh«ng cã lç vµ øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu cã lç .Cho ta tû sè truyÒn i6 VÞ trÝ ¨n khíp gi÷a T¹i vÞ trÝ nµy øng víi c¶ 2 chèt th× ®Üa 1 ®Òu cã lç cßn ®Üa 2 kh«ng cã lç. Cho ta tû sè truyÒn i4 VÞ trÝ ¨n khíp ph¶i T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ ®Üa ®Òu cã lç cßn øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa kh«ng cã lç. Cho ta tû sè truyÒn i5 *Khèi (C) cã 2 vÞ trÝ : Tr¸i (C-T) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn ph¶n håi th«ng qua i7 vµ i8 vµ Ph¶i (B-P) ) lµ vÞ trÝ lµm viÖc víi ®­êng truyÒn trùc tiÕp mµ kh«ng th«ng qua i7 vµ i8 S¬ ®å g¹t: VÞ trÝ ¨n khíp øng víi ®­êng truyÒn trùc tiÕp T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ ®Üa ®Òu cã lç cßn øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa kh«ng cã lç. Cho ta ®­êng truyÒn trùc tiÕp kh«ng th«ng qua i7 vµ i8 VÞ trÝ ¨n khíp øng víi ®­êng truyÒn ph¶n håi T¹i vÞ trÝ nµy øng víi chèt 1 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu kh«ng cã lç vµ øng víi chèt 2 th× c¶ 2 ®Üa ®Òu cã lç . Cho ta ®­êng truyÒn ph¶n håi th«ng qua i7 vµ i8 *Hµnh tr×nh g¹t cña c¸c cµng g¹t øng víi tõng khèi: Víi khèi (A) LA = LAT+LAP =2L1 Víi khèi (B) LB = LBT+LBP =2L2 Víi khèi (C) LC = L3 Do trong hép ch¹y dao ta chän chiÒu réng b cña b¸nh r¨ng b»ng nhau nªn ta cã L1= L2 = 2B + 2f , L3 = B + 2f + b Víi B = 25 mm lµ chiÒu réng vµnh r¨ng. f = 5 mm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh r¨ng kÒ nhau b = 10 lµ chiÒu dµi cña vÊu ly hîp Tõ ®ã ta cã hµnh tr×nh g¹t cña khèi A vµ khèi B lµ : LA= LB = 2 ( 2B + 2f ) = 120 mm Tøc mçi lÇn g¹t lµ L1= L2 = 60 mm Hµnh tr×nh g¹t cña khèi C lµ LC = L3 = 45 Ta cã chiÒu dµi c¸c chèt xuyªn qua ®Üa lç cña tõng khèi nh­ sau: Khèi A vµ khèi B lµ 120 mm, cßn khèi C lµ 45 mm * TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®Üa lç : S¬ ®å bè trÝ kh«ng gian c¸c trôc vµ chèt ®iÒu khiÓn nh­ sau: Do cã 18 cÊp tèc ®é cÇn ph¶i ®iÒu chØnh cho nªn trªn ®Üa ®­îc chia ®Òu ra lµm 18 cung t­¬ng øng víi 18 vÞ trÝ ®iÒu khiÓn. Qua s¬ ®å bè trÝ kh«ng gian ta cã : Chèt 1 vµ chèt 2 cña khèi A lÇn l­ît ®­îc bè trÝ trªn hai ®­êng trßn cã ®­êng kÝnh D1 = 190 mm vµ D2 = 180 mm . Chèt 1 vµ chèt 2 cña khèi B lÇn l­ît ®­îc bè trÝ trªn hai ®­êng trßn cã ®­êng kÝnh D3 = 130 mm vµ D4 = 110 mm . Chèt 1 vµ chèt 2 cña khèi C ®­îc bè trÝ trªn cïng mét ®­êng trßn cã ®­êng kÝnh D5 = 36 mm. Tõ s¬ ®å g¹t ®· ph©n tÝch ë trªn kÕt hîp víi b¶ng ®iÒu khiÓn ta x¸c ®Þnh ®­îc sè lç vµ vÞ trÝ cña chóng trªn tõng ®­êng trßn nh­ sau : Víi khèi A cã 6 vÞ trÝ ph¶i,6vÞ trÝ gi÷a vµ 6 vÞ trÝ tr¸i,cø 3 vÞ trÝ gi÷a, ph¶i tr¸iliªn tiÕp xen kÏ nhau cho nªn. Trªn vßng trßn D1 = 190 mm: ë ®Üa 1 cã 12 lç ®­îc ph©n bè ®èi xøng trªn ®Üa, 6 lç liªn tiÕp nhau øng víi 6 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi A th«ng qua, tiÕp theo lµ 3 vÞ trÝ kh«ng cã lç trªn ®Üa vµ tiÕp theo l¹i lµ 6 lç t­¬ng øng víi 6 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi A th«ng qua, cßn l¹i 3 vÞ trÝ kh«ng cã lç. ë ®Üa 2 cã 6 lç øng víi 6 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi A th«ng qua t­¬ng øng víi 6 vÞ trÝ chèt 1 kh«ng th«ng qua ®Üa 1, thÓ hiÖn b»ng c¸c vßng trßn nÐt ®øt, nh­ vËy trªn vßng trßn nµy cã 6 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi A qua c¶ 2 ®Üa øng víi 6 vÞ trÝ cµng g¹t cña khèi A ë vÞ trÝ ¨n khíp bªn ph¶i. Trªn vßng trßn D2 = 180 mm: ë ®Üa 1 cã 12 lç ®­îc ph©n bè ®èi xøng trªn ®Üa, 6 lç liªn tiÕp nhau øng víi 6 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi A th«ng qua, tiÕp theo lµ 3 vÞ trÝ kh«ng cã lç trªn ®Üa vµ tiÕp theo l¹i lµ 6 lç t­¬ng øng víi 6 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi A th«ng qua, cßn l¹i 3 vÞ trÝ kh«ng cã lç . ë ®Üa 2 cã 6 lç øng víi 6 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi A th«ng qua, thÓ hiÖn b»ng c¸c vßng trßn nÐt ®øt, nh­ vËy trªn vßng trßn nµy cã 6 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi A qua c¶ 2 ®Üa øng víi 6 vÞ trÝ cµng g¹t cña khèi A ë vÞ trÝ ¨n khíp bªn tr¸i. Víi khèi B cã 6 vÞ trÝ ph¶i,6vÞ trÝ gi÷a vµ 6 vÞ trÝ tr¸i c¸c vÞ trÝ gi÷a, ph¶i, tr¸i xen kÏ nhau cho nªn. Trªn vßng trßn D3 = 130 mm: ë ®Üa 1 cã 12 lç ®­îc ph©n bè ®Òu trªn vßng trßn, cø c¸ch 1 vÞ trÝ kh«ng cã lç l¹i cã 2 lç øng víi 2 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi B th«ng qua ë ®Üa 2 cã 6 lç øng víi 6 vÞ trÝ chèt 2 cña khèi B th«ng qua còng ®­îc ph©n bè ®Òu trªn vßng trßn, cø c¸ch 2 vÞ trÝ kh«ng cã lç l¹i cã 1 lç øng vÞ trÝ chèt 2 cña khèi B th«ng qua, 6 lç nµy øng víi 6 vÞ trÝ cµng g¹t cña khèi B ë vÞ trÝ ¨n khíp bªn tr¸i. Trªn vßng trßn D4 = 110 mm : ë ®Üa 1 cã 12 lç ®­îc ph©n bè ®Òu trªn vßng trßn, cø c¸ch 1 vÞ trÝ kh«ng cã lç l¹i cã 2 lç øng víi 2 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi B th«ng qua ë ®Üa 2 cã 6 lç øng víi 6 vÞ trÝ chèt 1 cña khèi B th«ng qua còng ®­îc ph©n bè ®Òu trªn vßng trßn, cø c¸ch 2 vÞ trÝ kh«ng cã lç l¹i cã 1 lç øng vÞ trÝ chèt 1 cña khèi B th«ng qua, 6 lç nµy øng víi 6 vÞ trÝ cµng g¹t cña khèi B ë vÞ trÝ ¨n khíp bªn ph¶i. Víi khèi C cã 9 vÞ trÝ ph¶i liªn tiÕp nhau vµ 9 vÞ trÝ tr¸i liªn tiÕp nhau cho nªn. Trªn vßng trßn D5 = 36 mm: ë ®Üa 1 cã 9 lç ®­îc ph©n bè liªn tiÕp nhau trªn vßng trßn øng víi 9 vÞ trÝ liªn tiÕp 2 chèt cña khèi C thay nhau th«ng qua, t­¬ng øng víi vÞ trÝ cña 9 lç nµy th× trªn ®Üa 2 còng cã 9 lç øng víi 9 vÞ trÝ liªn tiÕp 2 chèt cña khèi C còng thay nhau th«ng qua. Khi chèt 1 cña khèi C lÇn l­ît th«ng qua 9 lç nµy lµ øng víi cµng g¹t cña khèi C ®ãng ly hîp vÊu ®Ó thùc hiÖn ®­êng truyÒn trùc tiÕp, cßn khi chèt 2 lÇn l­ît th«ng qua 9 lç nµy lµ øng víi vÞ trÝ cµng g¹t cña khèi C ng¾t ly hîp vÊu, thùc hiÖn ®­êng truyÒn ph¶n håi . Do sù ph©n bè cña c¸c lç trªn vßng trßn nµy nh­ vËy cho nªn ®Ó ®¬n gi¶n kh«ng ph¶i gia c«ng lç trªn vßng trßn nµy cña c¶ 2 ®Üa th× ta kÕt hîp lµm bËc ngay trªn ®Çu mÆt trô cña cèi ghÐp 2 ®Üa nµy thay cho viÖc khoan lç ®Ó ®iÒu khiÓn. KÕt cÊu cèi ghÐp hai ®Üa lç nh­ h×nh vÏ : Tõ c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch ë trªn ta tæng hîp l¹i th× ta cã kÕt cÊu cña ®Üa lç nh­ sau: VÞ trÝ 2 chèt ®iÒu khiÓn khèi B VÞ trÝ 2 chèt ®iÒu khiÓn khèi A C¸c vßng trßn nÐt liÒn lµ biÓu thÞ c¸c lç trªn ®Üa 1 cßn c¸c vßng trßn nÐt ®øt lµ biÓu thÞ cho c¸c lç trªn ®Üa 2, c¸c chÊm ®en trªn h×nh lµ t­îng tr­ng cho c¸c vÞ trÝ cña c¸c chèt mµ t¹i ®ã ®Üa kh«ng cã lç. Theo m¸y t­¬ng tù ta chän ®­êng kÝnh c¸c lç trªn ®Üa 1 lµ 9 mm vµ trªn ®Üa 2 lµ 10 mm øng víi chèt 1 cßn víi chèt 2 th× ®­êng kÝnh c¸c lç trªn ®Üa 1 lµ 7 mm vµ trªn ®Üa 2 lµ 8 mm. Hai ®Üa ®­îc nghÐp trªn cèi trô cã kÕt cÊu nh­ trªn vµ ®­îc cè ®Þnh b»ng 4 chèt ®inh t¸n nh­ h×nh bªn. Tµi liÖu tham kh¶o 1.Gi¸o tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô T¸c gi¶ : PGS.TS. NguyÔn Ph­¬ng. 2.TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i : T¸c gi¶ : Ph¹m §¾p-NguyÔn §øc Léc - Ph¹m ThÕ Tr­êng-NguyÔn TiÕn L­ìng. 3.M¸y c«ng cô(2 tËp) T¸c gi¶ : Ph¹m §¾p-NguyÔn Hoa §¨ng 4.TÝnh to¸n thiÕt kÕ HÖ DÉn §éng C¬ KhÝ. T¸c gi¶ : TrÞnh ChÊt –Lª V¨n UyÓn. 5.H­íng dÉn lµm bµi tËp dung sai vµ l¾p nghÐp. T¸c gi¶: GS.TS Ninh §øc Tèn