Đồ án Thuyết minh môn học máy công cụ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY CÔNG CỤ CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ . 1.1Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ. Tính Năng Kỹ thuật. P82 P81 P79 P83 Công suất động cơ(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Phạm vi điều chỉnh tốc độ Nmin- nmax 30¸1500 65¸1800 110¸1230 30¸1500 Số cấp tốc độ zn 18 16 8 18 Phạm vi đIều chỉnh lượng chạy dao smin –smax 23,5¸1180 35¸980 25¸285 23,5¸1180 Số lượng chạy dao zs 18 16 8 18 Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là: Công suất động cơ N=7KW Phạm vi điều chỉnh tốc độ :30¸1500 Số cấp tốc độ Zn=18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: 25¸1250 Số lượng chạy dao:Zs=18 động cơ chạy dao:1,7KW ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2 phân tích phương án máy tham khảo (6H82) 1.2.1Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy a)chuyển động chính : nMT.. ntrục chính trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30¸1500)v/ph. b) Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng . xích chạy dao dọc . nMT2tP nMT2. tP xích chạy dao ngang nMT2tP nMT2. tP xích chạy dao đứng. nMT2tP nMT2. tP trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đường truyền chạy chậm(cơ cấu phản hồi ) khi gạt M1 sang phải ta có đường truyền chạy dao trung bình(đường truyền trực tiếp ) đóng ly hợp M2 sang trái ,truyền tới bánh răng , tới các trục vít me dọc ,ngang đứng thực hiện chạy dao Sd , Sng , Sđ. chuyển động chạy dao nhanh. Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao )đi tắt từ động cơ NMT2. đóng ly hợp M2 sang phải ,truyền tới bánh răng , tới các vít me dọc ,ngang ,đứng. 1.2.2 phương án không gian ,phương án thứ tự của hộp tốc độ. phương án không gian Z=3.3.2=18 Phương án thứ tự Z=3. 3. 2 đồ thị luới kết cấu của hộp tốc độ 1.2.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. ta có n0=nđc.i0=1440.=693,33 để dễ vẽ ta lấy n0=n15=750v/ph với nhóm 1: i1=1/j3 i2=1/j2 i3=1/j nhóm 2 i4=1/j4 i5=1/j i6=1/j2 nhóm 3 i7=1/j7 i8=1/j2 từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. 1.2.4 nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét Với phương án này thì lượng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn ,bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất 1.2.5 phương án không gian, phương án thứ tự của hộp chạy dao phương án không gian: Z=3.3.2=18 Phương án thứ tự Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy dao thay đổivới Z=3.3.2 được tách làm 2 Với Z1= 3. 3 còn Z2= 2 gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường chạy dao nhanh đồ thị lưới kết cấu: Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phương án này 1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao . với đường chạy dao thấp và trung bình. N0 = nđc . i1.i2 = 1440.= 250,26.. .. Chọn n0 Nhóm 1: i1=1/j3 i2= 1 i3=j3 Nhóm 2: i4=1/j4 i5=1/j3 i6=1/j2 nhóm 3: i7=1/j6 i8=j3 Với đường chạy dao nhanh. N0=nđc.i1= 1446.=850.909.. .. ta có đồ thị vòng quay. 1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền nên việc dùng phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng nhiều đến kích thước của hộp. Chương II: thiết kế máy mới 21. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 21.1. Chuối số vòng quay Ta có j = nz = n1. jz-1 jz-1= j = ()1/z-1 =()1/18-2 = 1,2587 Theo tiêu chuẩn ta có j = 1,26 ® E = 4 Chuỗi số vòng quay trục chính n1= nmin=30v/ph 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=120,04 n8= n7. j=151,26 n9= n8. j=190,58 n10= n9. j=240,14 n11= n10. j=302,57 n12= n11. j=3381,24 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=1546,34 Ta thấy chuỗi số này trùng với chuỗi số tiêu chuẩn Dn = 0 2.1.2. Phương án không gian, lập bảng so sánh phương án KG, vẽ sơ đồ động Phương án không gian Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 Z=3. 2.3=18 Số nhóm truyền tối thiểu = imin=lg /lg4 = lg /lg4 =2,79 i 3 Do i 3 cho nên các phương án 6x3, 3x6, 9x2, 2x9 bị loại. Vậy ta chỉ cần so sánh các phương án KG còn lại. Lập bảng so sánh phương án KG Phương án Yếu tố so sánh 3. 3. 2 2.3.3 3. 2.3 + Tổng số bánh răng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi 2(3+3+2)=16 2(2+3+3)=16 2(3+2+3)=16 + Tổng số trục S = i+1 4 4 4 +Số bánh răng chịu Mxmax 2 3 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kế tiếp với trục chính vì trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ nmin ¸ nmax nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số nmin ta có Mxmax. Do đó kích thước trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích thước lớn. Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng do đó 2 PAKG cuối có số bánh răng chịu Mxmax lớn hơn nên ta chọn phương án 1 đó là 3x3x2. Vẽ sơ đồ động: 2.1.3. Chọn phương án thứ tự. Với phương án không gian 3x3x2 ta có các phương án thứ tự như sau: 3 x3 x 2 [1] [3] [9] 8 [1] [6] [3] 16 [6] [2] [1] 16 Theo điều kiện j(P-1)Xmax 8 ta chọn phương án thứ tự là : [1] [3] [9] 2.1.4. Vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng 2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Xác định n0. n0min===187,5(v/ph) n0max===1920(v/ph) chọn n0=n15=750(v/ph) tỉ số truyền các nhóm với nhóm 1: chọn i1=1/j3 vì i1: i2: i3=1:j:j2 ta có : i2=1/j2 i3=1/j với nhóm 2: chọn i4=1/j4 vì i4: i5: i6=1:j3:j6 ta có: i5=1/j i6=j2 với nhóm 3: chọn i7=1/j2 vì i1: i7: i8=1:j9 ta có : i8=j2 từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay 30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190 235 300 375 475 600 750 95 1180 1500 2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền với nhóm 1: i1=1/j4=17/39 ta có f1+g1=56 i2=1/j3=5/9 ta có f2+g2=14 i3=1/j2=23/33 ta có f3+g3=56 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Zmin=17 để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Emin===1 từ đó ta có E=1 =E.K=1.56=56. Z1==.56=17 i1=17/39 Z’1==.56=39 Z2==.56=20 i2=20/36 Z’2==.56=36 Z3==.56=23 i3=23/33 Z’3==.56=33 nhóm 2 i4=1/j4= ta có f4+g4=39 i5=1/j =ta có f5+g5=39 i6=j2= ta có f6+g6=13 bội số chung nhỏ nhất là K=78 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Emin===1 từ đó ta có E=1 =E.K=1.78=78. Z4==.78=22 i4=22/56 Z’4==.78=56 Z5==.78=34 i5=34/44 Z’5==.78=44 Z6==.78=48 i6=48/30 Z’6==.78=30 nhóm 3 i7=1/j7= ta có f7+g7=5 i8=1/j2= ta có f8+g8=3 bội số chung nhỏ nhất là K=15 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Emin===5,6 từ đó ta có E=6 =E.K=6.15=90 Z7==.90=18 i7=18/72 Z’8==.90=72 Z8==.90=60 i8=60/30 Z’8==.90=30 2.1.7 Tính sai số vòng quay. Theo máy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay n Phương trình xích N=nc/xác ntt Dn% n1 nđc.i0. i1. i4. i7 30 29,68 1,07 n2 nđc.i0. i2. i4. i7 37,8 37,88 0,08 n3 nđc.i0. i3. i4. i7 47,63 47,46 0,36 n4 nđc.i0. i1. i5. i7 60,01 58,38 2,7 n5 nđc.i0. i2. i5. i7 75,61 74,41 1,59 n6 nđc.i0. i3. i5. i7 952,7 93,35 2,01 n7 nđc.i0. i1. i6. i7 120,04 120,89 0,73 n8 nđc.i0. i2. i6. i7 151,26 154,07 1,86 n9 nđc.i0. i3. i6. i7 190,58 193,29 1,42 n10 nđc.i0. i1. i4. i8 240,14 237,46 1,12 n11 nđc.i0. i2. i4. i8 302,57 302,65 0,03 n12 nđc.i0. i3. i4. i8 381,24 379,68 0,41 n13 nđc.i0. i1. i5. i8 480,36 467,07 2,77 n14 nđc.i0. i2. i5. i8 605,25 595,29 1,65 n15 nđc.i0. i3. i5. i8 762,67 746,81 2,07 n16 nđc.i0. i1. i6. i8 960,90 967,11 0,65 n17 nđc.i0. i2. i6. i8 1210,74 232,59 1,81 n18 nđc.i0. i3. i6. I8 1525,53 1546,34 1,36 Ta có đồ thị sai số vòng quay. 2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao. 2.2.1 Chuỗi số vòng quay. để tính được chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao thì ta phải tính được số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của đầu ra của hộp chạy dao(trục 6). Dựa vào máy chuẩn (6H82)ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc ,ngang và đứng là cơ cấu vít đai ốc .Bước vít tv=6mm mặt khác do đầu bài Sd=Sng=Sđ=(25 ¸1250)mm/p do đó ta chỉ cần tính toán với 1 đường truyền còn các đường truyền khác là tính tương tự . Giả sử ta tính với đường chạy dao dọc . Khi đó ta có Smin=25.=57 Smax=1250.=2855 Ta có nS1=nSmin===9,5 nS2=nSmax===475 khi đó ta có j=()1/1-Z=()1/17=(50)1/17=1,25847 theo tiêu chuẩn ta lấy j=1,26. Vậy ta có chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao. nS1=9,5 n2=n1. j = 11,97 n3= n2. j=15,08 n4= n3. j=19 n5= n4. j=23,94 n6= n5. j=30,17 n7= n6. j=38,01 n8= n7. j=47,90 n9= n8. j=60,35 n10= n9. j=76,04 n11= n10. j=95,81 n12= n11. j=120,73 n13= n12. j=152,11 n14= n13. j=191,66 n15= n14. j=241,50 n16= n15. j=304,29 n17= n16. j=383,40 n18= n17. j=483,08 2.2.2 chọn phương án không gian ,lập bảng so sánh phương án không gian ,vẽ sơ đồ động. a)chọn phương án không gian . Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 Z=3. 2.3=18 b) Lập bảng so sánh phương án KG Phương án Yếu tố so sánh 9x2 (2x9) 6x3 (3x6) 3x2x3 3x3x2 2x3x2 + Tổng số bánh răng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi 22 18 16 16 16 + Tổng số trục S = i+1 3 3 4 4 4 +Số bánh răng chịu Mxmax 2 3 3 2 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy với phương án 9x2(2x9)và 6x3(3x6)thì tổng số bánh răng nhiều mà tổng số trục ít dẫn đến là có nhiều bánh răng lắp trên cùng một trục và kém cứng vững do đó mà ta loại bốn phương án này còn ba phương án còn lại thì phương án 3x3x2 là hợp lý nhất vì nó có số bánh răng chịu mô men MXMAX là nhỏ nhất .vậy phương án không gian của hộp chạy dao là:3x3x2 Vẽ sơ đồ động. 2.2.3 Chọn phương án thứ tự. 3x3x2. j(P –1)X=j9=8 j(P –1)X=j12=16 j(P –1)X=j12=16 theo điều kiện j(P –1)Xta chọn phương án thứ tự là 2.2.4 vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng. 2.2.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Xác định n0. n0min===59,375(v/ph) n0max===608(v/ph) chọn n0=n17=750(v/ph) tỉ số truyền các nhóm ta có. với nhóm 1: chọn i1=1/j3 vì i1: i2: i3=1:j3:j6 ta có : i2=1 i3=j3 với nhóm 2: chọn i4=1/j3 vì i4: i5: i6=1:j:j2 ta có: i5=1/j2 i6=1/j với nhóm 3: chọn i7=1/j6 vì i1: i7: i8=1:j9 ta có : i8=j3 vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền do đó ta dùng cơ cấu phản hồi cho nên đồ thị vòng quay có biến hình. từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay 2.2.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm . Nhóm 1: i1=1/j3=1/2 ®f1+g1=3. i2=1/1 ®f2+g2=2 i3=j3=2/1 ®f3+g3=3 Bội số chung nhỏ nhất của các f+g là K=6. với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Emin===8,5 từ đó ta có E=9 =E.K=9.6=54. Z1==.54=18 i1=18/36 Z’1==.54=36 Z2==.54=27 i2=27/27 Z’2==.54=27 Z3==.54=36 i3=36/18 Z’3==.54=18 nhóm 2 i4=1/j3 ta có f4+g4=28 i5=1/j2 ta có f5+g5=56 i6=1/j ta có f6+g6=7 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Emin===0,94 từ đó ta có E=1 =E.K=1.56=56. Z4==.56=18 i4=18/38 Z’4==.56=38 Z5==.56=21 i5=21/35 Z’5==.56=35 Z6==.56=24 i6=24/32 Z’6==.56=32 nhóm 3 Do đây là cặp bánh răng trong cơ cấu phản hồi nên nó phải đảm bảo khoảng cách trục A đã được xác định trước A= Vậy ta có . 2.2.7 Tính sai số vòng quay. Theo máy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay n Phương trình xích n=nc/xác ntt Dn% n1 1440.24/64.i1. i4. i7.i8 9,5 9,49 0,14 n2 1440.24/64.i1. i5. i7.i8 11,97 12,02 0,39 n3 1440.24/64.i1. i6. i7.i8 15,08 15,02 0,40 n4 1440.24/64.i2. i4. i7.i8 19 18,97 0,14 n5 1440.24/64.i2. i5. i7.i8 23,94 24,03 0,39 n6 1440.24/64.i1. i6. i7.i8 30,17 30,04 0,43 n7 1440.24/64.i3. i4. i7.i8 38,01 37,95 0,17 n8 1440.24/64.i3. i5. i7.i8 47,90 48,06 0,34 n9 1440.24/64.i3. i6. i7.i8 60,35 60,08 0,45 n10 1440.24/64.i1. i4. 76,04 75,57 0,61 n11 1440.24/64.i1. i5. 95,81 95,73 0,09 n12 1440.24/64.i1. i6. 120,73 119,66 0,89 n13 1440.24/64.i2. i4. 152,11 151,15 0,63 n14 1440.24/64.i2. i5. 191,66 191,45 0,11 n15 1440.24/64.i2. i6. 241,50 239,32 0,90 n16 1440.24/64.i3. i4. 304,29 302,30 0,66 n17 1440.24/64.i3. i5. 383,40 382,91 0,13 n18 1440.24/64.i3. i6. 483,08 478,64 0,92 Ta có đồ thị sai số vòng quay. 2.3 Thiết kế các truyền dẫn còn lại. đường truyền chạy dao dọc:Dựa vào máy tương tự ta có các cặp bánh răng ăn khớp như sau: các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 53/37 IX-X là 18/16 X-XI là 18/18 Đường chạy dao ngang các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 33/37 IX-Vít ngang là 37/33 Đường chạy dao thẳng đứng ta chọn cặp bánh răng ăn khớp như chạy dao ngang các cặp bánh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 33/37 sau đó đến cặp bánh răng 33/37 và cặp bánh răng côn 18/16. Xích chạy dao nhanh. Theo yêu cầu của đề bài Snhanh=2500 mặt khác máy chuẩn Snhanh=2300 do đó để kế thừa các cặp ăn khớp khác của máy chuẩn ta chỉ cần thay đổi cặp bánh răng từ trục Vtrục VI khi đó ta có .j=39.1,26=49 Khi đó ta có Snhanh= Dz%=.%=0,88%<2,6% vậy đạt yêu cầu Chương 3: Tính toán sức bền và chi tiết máy . 3.1 Tính toán công suất chạy dao. Tính lực cắt Ta thấy rằng khi phay nghịch thì lực cắt sẽ lớn nhất do đó ta chỉ cần tính lực cắt trong trường hợp phay nghịch Theo bảng ta có với PZ=(0,5 ¸ 0,6)P0=(0,5 ¸ 0,6).41505=(20753 ¸ 24903) N lấy PZ=24903 N PS=(1 ¸ 1,2)P0= (1 ¸ 1,2)41505=(41505¸ 49806) N P0=±P0=±0,245105=±8301 N Px=0,3.P0.tg(b)=0,3 41505 tg(30)=7189 N Tính lực chạy dao Q Q = 1,17189+0,15(24903+49806+2000)=19414 N NC= Nđc= Công suất động cơ hộp chạy dao. Nđcs=K.Nđc=0,15.7,47=1,12 KW Bảng tính toán động lực học. ntrục nmin ntính Ntrục Mx tính dsb dchọn I 851 851 1,08 123 17 20 II 319 319 1,03 314 22 25 III 160 226 0,99 427 25 25 IV 76 120 0,95 771 30 30 V 10 20 0,91 4432 54 55 Với Ntính=nmin.; NTrục=Nđc. Với :là hiệu suất từ động cơ tới trục thứ i Mx tính=7162.104[Nm]. 3.2 tính bánh răng . Tính mô đun Trong hộp chạy dao ta chỉ dùng một loại mô đun do đó ta chỉ cần tính mô đun trong một cặp bánh răng còn các bánh răng khác có mô đun tương tự .Giả sử ta tính mô đun cho cặp bánh răng 24/26. N: công suất trên trục N =1,08 KN nmin số vòng quay nhỏ nhất trên trục nmin=851 y: hệ số dạng răng chọn y=0,25 j=6¸10 z1=24. sn= 35000 N/cm2 K hệ số tải trọng K=Kđ.Ktt.KN Kđ: hệ số tải trọng động Kđ=1,3 Ktt: Hệ số tập trung tải trọng lấy Ktt=2 KN: chu kỳ tải trọng KN=1 theo sức bền tiếp xúc. i: tỉ số truyền i=0,375. j0=0,7¸1,6 lấy j0=1. chọn từ mu và mtx ta chọn m=2,5. Các thông số chủ yếu đường kính vòng chia dc=m.z=2,5.24=60mm đường kính vòng cơ sở d0= dc.cos(20)=56mm đường kính vòng đỉnh De=dc+2m = 65 mm đường kính vòng chân dc=60mm b:chiều rộng bánh răng b=j.m=2,5.10=25mm khoảng cách trục A=1/2.m(Z1+Z2)=1/2.2,5(24+65)=110 mm 3.1.3 Tính trục trung gian Giả sử trên trục 2 : như ta đã tính ở phần trước ta có trên trục 2 N = 1,03 (KW) Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút) Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm) Đường kính sơ bộ trục 2: d2 = 25 (mm) Ta tính trục 2 như sau: Đường kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm) Đường kính trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm) Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việc Lực tác dụng lên bánh răng Với bánh răng z = 64 ; m = 2,5 Đường kính vòng lăn d1 = z.m = 64.2,5 = 160 (mm) Ta có Ft2 = 2M/d1 = 2. 314000/160 = 3925 (N) Lực hướng tâm Fr2 = Ft tga = Ft tg 200 = 3925 tg200 = 1429(N) Với bánh răng z = 18 ; m = 2,5 Đường kính vòng lăn d1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm) Ta có Ft2 = 2M/d1 = 2. 314000/90 = 13956 (N) Lực hướng tâm Fr2 = Ft tga = Ft tg 200 = 5080(N) Sơ đồ ăn khớp Tính phản lực ở ổ và vẽ biểu đồ mômen uốn , xoắn Phản lực ở ổ sinh ra bởi Fr1 , Fr2 Giả sử phản lực đó là RA, RB va có chiều như hình vẽ. Xét trong mặt phẳng yoz Các lực tác dụng lên trục Fr1 , Fr2 , RAY, RBY Với Fr1Y = Fr1 cos 300 = 4399(N) Ta có phương trình cân bằng Fr1 - (RAY + RBY + Fr2) = 0 (1) Fr1 . l1 - RBY.l2 - Fr2 . l3 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : RAY = 2400(N) RBY = 570(N) Xét trong mặt phẳng xoz .Các phản lực là RAX , RBX Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N) Ta có phương trình Fr1X - RAX - RBX = 0 (1) Fr1X . l1 - RBX.l2 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : RAX = 1270(N) RBX = 1270(N) Tính chính xác trục : Ta dễ thấy rằng có 2 tiết diện cần phải kiểm tra đó là tiét diện lắp bánh răng z = 18 và tiết diện chỗ lắp ổ B. Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn . Biểu đồ mô men uốn trong mặt phẳng xoz Mô men uốn tại chỗ lắp bánh răng Z=18. Mu1x=Ray.l1=1270.160=203200 N.mm Mô men uốn tại ổ B: Mu2x=0 Xét trong mặt phẳng yoz. Mô men uốn tại chổ lắp bánh răng Z=18 Mu1y=Ray.l1=2400.160=384000 N.mm Mô men uốn tại ổ B: Mu2y=Fr2.(l3-l2)=1429.45=64305 N.mm Biểu đồ mô men xoắn : Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=18 Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=64 Mx2=Ft2.d2/2=314000 N.mm Từ đó ta có biểu đồ mô men. Xét tại tiết diện I - I Mômen uốn tại I - I: Với Mux = RAX . l1 = 1270 .160 = 203200(Nmm) Muy = RAY . l2 = 2400 .160 = 384000(Nmm) Mu = 434449 (Nmm) Mômen xoắn: MX = 314000(Nmm) Ưng suất uốn: Xét tại tiết diện II-II chổ lắp ổ B. Mu2x=Fr2. Mu2x=Fr2.(l3-l2)1429.45=64305 (N.mm) MUII=Mu2 y=64305 (N.mm) Mô men xoắn tại II-II. MX=314000 (N.mm) Tính chính xác đường kính trục. với là tỉ số giữa 2 đường kính ngoài và trong của trục .Do trục đặc nên =0 n:hệ số an toàn n=1,53 C1 C2 giá trị phụ thuộc quá trình cắt . C1C2=0,250,3 chọn C1C2=0,3 :ứng suất mỏi =(0,40,5). Với vật liệu làm trục là thép C45 ứng suất chảy =400 N/mm giới hạn bền =800 MPa =0,45.800=340 MPa K,K hệ số kể đến ảnh hưởng của tập trung ứng suất uốn và xoắn K=K=1,7 2chọn K,K=1,8 Từ đó tính được đường kính chính xác của trục tại chỗ lắp bánh răng Z=18 và chỗ lắp ổ Tại tiết diện I-I = 62,85 mm tại tiết diện II-II =60,88 mm Chương 4 Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển Ta chọn loại vòng gạt 4.2 Lập bảng tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt ta có: Số lượng tốc độ z = 18 Phương án không gian 3´3´2 Phương án thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: C B M1 III i4 i5 i2 II i 1 i1 i2 I Lưới kết cấu Trên trục 1 có khối bánh răng 3 bậc A có 3 vị trí ăn khớp Trên trục 3 có khối bánh răng 3 bậc B có 3 vị trí ăn khớp Trên trục 3 có càng gạt C dùng để đóng mở ly hợp M1 có hai vị trí ăn khớp Viết lại hệ phương trình n1 = nđc. i0 . i1 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n2 = nđc. i0 . i1 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n3 = nđc. i0 . i1 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n4 = nđc. i0 . i2 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n5 = nđc. i0 . i2 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n6 = nđc. i0 . i2 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n7 = nđc. i0 . i3 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n8 = nđc. i0 . i3 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n9 = nđc. i0 . i3 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n10 = nđc. i0 . i4 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n11 = nđc. i0 . i4 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n12 = nđc. i0 . i4 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n13 = nđc. i0 . i5 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n14 = nđc. i0 . i5 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n15 = nđc. i0 . i5 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n16 = nđc. i0 . i6 ( A : trái ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n17 = nđc. i0 . i6 ( A : trái ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) n18 = nđc. i0 . i6 ( A : trái ) . i6( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trái ) Vậy ta có vị trí bánh răng tương ứng với vị trí tay gạt. n 1 T 0 0 + + G 0 + 0 + T 0 0 + + n 2 T 0 0 + + P + + 0 0 T 0 0 + + n 3 T 0 0 + + T 0 0 + + T 0 0 + + n 4 P + + 0 0 G 0 + 0 + T 0 0 + + n 5 P + + 0 0 P + + 0 0 T 0 0 + + n 6 P + + 0 0 T 0 0 + + T 0 0 + + n 7 G + 0 + G 0 + 0 + T 0 0 + + n 8 G + 0 + P + + 0 0 T 0 0 + + n9 G 0 + 0 + T 0 0 + + T 0 0 + + n 10 T 0 0 + + G 0 + 0 + P + + 0 0 n 11 T 0 0 + + P + + 0 0 P + + 0 0 n 12 T 0 0 + + T 0 0 + + P + + 0 0 n 13 P + + 0 0 G 0 + 0 + P + + 0 0 n 14 P + + 0 0 P + + 0 0 P + + 0 0 n 15 P + + 0 0 T 0 0 + + P + + 0 0 n 16 G 0 + 0 + G 0 + 0 + P + + 0 0 n 17 G 0 + 0 + P + + 0 0 P + + 0 0 n 18 G 0 + 0 + T 0 0 + + P + + 0 0 4.3 Tính toán các hành trình gạt Càng gạt A có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 4.25 + 42,5 = 110 (mm) Càng gạt B có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình phạt La = 4.B + 4f = 110 (mm) Mỗi lần gạt 55mm B B 2B + 2f 2B + 2f Càng gạt C có 3 vị trí Trái - Giữa - Phải có hành trình gạt La = 4.B + 4f = 55 (mm) Ta thấy các vị trí trên có chung ước số là 55mm .Do đó chọn a = 55 là khoảng cách giữa 2 đĩa có lỗ và cùng là hành trình chung của các trục thanh răng Càng gạt A mỗi lần gạt 55mm nên không có khuếch đại X/ L = 1 Càng gạt B mỗi lần gạt 55mm nên không có khuếch đại X/ L = L Số càng gạt 3 Số các chốt thanh răng đẩy kéo là : 6 Số hàng lỗ trên đĩa là 6 .Nhưng để kết cấu nhỏ gọn bố trí Vì hành tình càng gạt của A,B,C không cần khuyếch đại nên ta có bố trí ngay trên trục thanh răng. Tài liệu tham khảo 1.tính toán thiết kế máy cắt kim loại : Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc –Phạm Thế Trường-Nguyễn Tiến Lưỡng. 2.Máy công cụ(2 tập) Tác giả Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng 3.Tính toán thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí. Tác giả Trịnh Chất –Lê Văn Uyển. Mục lục Lời nói đầu Chương I Nghiên cứu máy đã có tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ phân tích máy tham khảo Chương II Thiết kế máy mới 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại Chương III Tính toán sức bền và chi tiết máy 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng 3.1.3 tính trục trung gian Chương IV Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng các vị bánh răng tương ứng với các vị trí tay gạt 4.3 Tính toán các hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ