Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng

PHÁÖN II TÊNH TOAÏN THIÃÚT KÃÚ ÂÄÜNG HOÜC TOAÌN MAÏY 2.1. THIÃÚT KÃÚ HÄÜP TÄÚC ÂÄ.Ü 2.1.1. Mäüt säú nháûn xeït. Âäúi våïi maïy tiãûn ren vêt vaûn nàng cåî trung, ta cáön phaíi læûa choün tri säú cäng bäüi vaì säú cáúp täúc âäü Z nhæ thãú naìo âãø væìa coï thãø baío âaím giaím täøn tháút váûn täúc væìa coï thãø âaím baío kãút cáúu maïy khäng quaï phæïc taûp cäöng kãönh . Do âoï trë säú cäng bäüi ta choün laì 1,26 (saïch “Thiãút kãú maïy càõt kim loaûi “) Säú cáúp váûn täúc Z ta cáön nãn láúy bàòng bäüi säú cuía 2 vaì 3vç sæû truyãön âäüng trong häüp täúc âäü thæåìng do nhæîng khäúi baïnh ràng coï 2, 3hoàûc 4 = 2 x 2 baïnh ràng thæûc hiãûn do âoï trong thæûc tãú säú cáúp täúc âäü thæåìng duìng laì : Z = 3, 4, 6, 8, 12, 18, 24, 36. Váûy ta choün Z cáön thiãút kãú laì Z = 24 cáúp täúc âäü . 2.1.2 Thiãút kãú phæång aïn khäng gian : - Theo nhæ âaî choün säú cáúp täúc âäü: Z = 24 ; =12,5 voìng/phuït ; =2000 voìng/phuït - Xaïc âënh phaûm vi âiãöu chènh voìng quay Rn: Säú cáúp täúc âäü trong häüp täúc âäü phán bäú theo quy luáût cáúp säú nhán do váûy ta âi xaïc âënh cäng bäüi . Choün Nhæ váûy caïc cáúp täúc âäü cuía häüp täúc âäü láön læåüt choün laì: 12,5 ; 16 ; 20 ; 25; 31,5 ; 40 ; 50 ; 63 ; 80 ; 100 ; 126 ; 200 ; 252 ; 317,8 ; 504,5 ; 635 ; 800 ; 1000 ; 1250 ; 1600 ; 2000. A. Xaïc âënh caïc nhoïm truyãön vaì tyí säú truyãön . Âãø âaût âæåüc säú voìng quay cuía truûc chênh phán bäú theo qui luáût cáúp säú nhán, ta phaíi tçm qui luáût phán bäú caïc tyí säú truyãön trong caïc nhoïm truyãön âäüng cuía häüp täúc âäü Z = 24 ta coï caïch bäú trê caïc phæång aïn khäng gian nhæ sau : Z = 24=2 x 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 2 x 3 = 3 x 2 x 2 x 2 = 4 x 3 x 2 = 3 x 4 x 2 = 3 x 2 x 4 = 8 x 3 = 3 x 8 * Ta tiãún haình so saïnh âãø læûa choün phæång aïn bäú trê khäng gian håüp lyï nháút. - Tênh täøng säú baïnh ràng cuía häüp theo cäng thæïc : Våïi tyí säú tuyãön trong mäùi nhoïm truyãön; thæåìng láúy bàòng 2, 3 vaì 4 nãn ta loaûi ngay phæång aïn Z = 8 x 3 = 3 x 8 + Phæång aïn khäng gian 2 x 2 x 2 x 3 coï : = 2(2+ 2+ 2+ 3) = 18 + Phæång aïn khäng gian 4 x 3 x 2 coï : = 2(4+ 3+ 2) =18 - Tênh täøng säú truûc cuaí phæång aïn khäng gian theo cäng thæïc := (i +1) Våïi I: säú nhoïm truyãön âäüng + Phæång aïn khäng gian 2 x 2 x 2 x 3 coï: = 4 + 1=5 truûc + Phæång aïn khäng gian 4 x 3 x 2 coï: = 3 + 1 = 4 truûc - Tênh chiãöu daìi så bäü cuía häüp giaím täúc. Theo cäng thæïc Våïi b: Chiãöu räüng baïnh ràng. F: Khoaíng håí âãø làõp miãúng gaût hoàûc raînh thoaït dao xoüc âãø baío vãû Nhæ váûy ta seî bäú trê phæång aïn khäng gian tæång tæû nhæ váûy. + Láûp baíng so saïnh : Phæång aïn/yãúu täú so saïnh 4 x 3 x 2 2 x 3 x 4 2 x 3 x 2x 2 2 x 2 x 2 x 3 1:Täøng säú baïnh ràng S. 2:Täøng säú truûc S. 3:Chiãöu daìi L. 4:Säú baïnh ràng chëu M 5:Cå cáúu âàûc biãût. 18 4 19b+18f 2 - 18 4 19b+18f 4 - 18 5 19b+18f 2 - 18 5 19b+18f 3 - Qua baíng trãn ta choün phæång aïn khäng gian : Z = 24 = 2 x 3 x 2 x 2. 2.1.3.Choün phæång aïn tæång tæû vaì læåïi âäö thi voìng quay : Mäüt phæång aïn khäng gian coï n phæång aïn tæång tæû Z = 2 x 3 x 2 x 2 coï n! = 1.2.3.4 =24 phæång aïn tæång tæû khaïc nhau coï nhæîng phæång aïn giäúng nhau vç coï Pbàòng nhau - Láûp baíng âãø choün læåïi kãút cáúu : Våïi =1,26 ta phaíi choün . P.a.k.gian 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 P.a t.tæû I II III IV II I III IV III IV II I Säú âàûctênh nhoïm 2 2 6 12 6 12 3 1 1 1 2 1 8 8 4 Læåïi kãút Cáúu nhoïm Læåüng måí cæûc Âaûi 12 12 16 Kãút quaí >8 khäng âaût >8 khäng âaût >>8 khäng âaût Nhæ váûy ta loaûi ngay phæång aïn coï = 16 >>8. Trong 2 phæång aïn coìn laûi Âãø = 8 thç ta veî laûi læåïi kãút cáúu vaì choün phæång aïn naìo coï sæû biãún âäøi caïc khoaíng caïch maïy nhëp nhaìng cán âäúi . + Hçnh 2 - 1: Læåïi âäö thë voìng quay cuía phæång aïn tæång tæû :I-II-III-IV. Hçnh 2-1: Læåïi kãút cáúu cuía PATT : I II III IV * Kãút luáûn :Ta choün phæång aïn tæång tæû :I-II-III-IV. Våïi phæång aïn khäng gian 2 x 3 x 2 x 2 +Choün tyí säú truyãön : Choün tyí säú truyãön sao cho kãút cáúu häüp chàût cheí, thay âäøi täúc âäü âån giaín tênh baïnh ràng dãù daìng vaì âaím baío (m/s) Giåïi haûn tyí säú truyãön trong häüp täúc âäü : . Våïi = 1,26 nhæ váûy âãø tyí säú truyãön âaím baío âiãöu kiãûn trãn thç : Váûy khi ngiãng traïi khoaíng lg phaíi nhoí hån 6 Tæång tæû khi ngiãng phaíi: + Choün : = 800 v/ph Våïi âäüng cå coï säú voìng quay 1450 voìng /phuït : +Veî læåïi kãút cáúu :Våïi ta seî veî læåïi kãút cáúu trong læåïi kãút cáúu coï vaì coï 2 âæåìng truyãön nhæ hçnh veî : Hçnh 2-2:Læåïi âäö thë voìng quay: Tênh ràng cuía càûp baïnh ràng : (khi chæa biãút khoaíng caïch truûc A) + Tênh : Bäüi säú chung nhoí nháút cuía caïc laì :K = 13x 9 =117. Tênh Eta tênh cho Choün =1 Ta tênh âæåüc säú ràng theo cäng thæïc : (1) (2) Säú ràng Kiãøm tra: Kiãøm tra caïc sai säú tyí säú truyãön âãöu nàòm trong phaûm vi cho pheïp *Tênh : Váûy K = 13 x 7 x 2 = 182 Våïi K = 182 thç täøng säú ràng låïn hån säú ràng cho pheïp ta tiãún haình boí båït thæìa säú låïn laì 13 tênh lai K = 7 x 2 = 14. Tênh (tênh cho i ) Emin choün = Choün Emin = 5 Aïp duûng cäng thæïc (1) vaì (2) ta tênh âæåüc: Säú ràng Kiãøm tra: *Tênh K = 5 x 2 = 10 *Tênh Emin choün (Tênh cho ): Emin choün = Choün : = k.E = 10.9 = 90. Aïp duûng cäng thæïc (1)vaì (2) ta tênh âæåüc : Säú ràng Kiãøm tra N Phæång trçnh xêch Tiãu chuáøn N thæûc tãú N =12,5 12.5 ‘ 0 0 N =15,75 16 1,56 0.25 N =19,6 20 2 0.4 N =25 25 0 0 N = 31,51 31,5 0.3 0.01 N = 39,7 40 0.75 0.3 N = 50,02 50 0.04 0.02 N Phæång trçnh xêch Tiãu chuáøn N thæûc tãú N = 63,02 63 0.03 0.02 N = 79,41 80 0.98 0.59 N10 =100,06 100 0.06 0..06 N11 =126,07 125 0.85 1.07 N12 =158,85 160 0.72 1.15 N13 =200,15 200 0,07 0.15 N14 =252,19 250 0.88 2,19 NN Phæång trçnh xêch Tiãu chuáøn N thæûc tãú N15 =317,76 315 0.88 2.76 N16 =400,38 400 0,1 0,38 N17 =504,47 500 0,224 4,47 N18 =635,64 630 0,9 5,64 N19 =800,9 800 1,13 9 N20 =1009,13 1000 0,91 9.13 N21 =1271,51 1250 1,72 21.51 NN Phæång trçnh xêch Tiãu chuáøn N thæûc tãú N22 =1602,1 1600 0,13 2,1 N23 =2018,65 2000 0,93 18,65 * Kiãøm tra tháúy sai säú nàòm trong phaûm vi cho pheïp . * Tênh vaì hoaìn toaìn giäúng åí trãn: Þ ; ; * Kiãøm tra tháúy sai säú nàòm trong phaûm vi cho pheïp . * Tênh : Ta coï: Do 2 càûp baïnh ràng làõp trãn cuìng 1 truûc coï khoaíng caïch truûc laì A, nãúu goüi m laì mä dun cuía tyí säú truyãön i10, vaì m laì mä dun cuía tyí säú truyãön i10, thç : 2A = Þ Choün thç : Þ Våïi a, b laì nhæîng säú nguyãn Âãø traïnh hiãûn tæåüng càõt leûm chán ràng thç b ³ 3 vaì a ³ 17. Nãúu choün a = 27 ; b = 6 thç ta âæåüc càûp baïnh ràng nhæ sau: våïi mäâun m = 4. våïi mäâun m = 3 Láûp baíng so saïnh sai säú: * Kãút luáûn : Nhæ váûy táút caí caïc cáúp täúc âäü âãöu coï sai säú nhoí hån sai säú cho pheïp. 2.1.4Veî så âäö häüp täúc âäü : Hçnh 2.3 Så âäö häüp täúc âäü. 2.2 THIÃÚT KÃÚ ÂÄÜNG HOÜC HÄÜP CHAÛY DAO Do yãu cáöu âãö taìi thiãút kãú laì thiãút kãú maïy tiãûn ren vêt vaûn nàng. Do váûy yãu cáöu vãö âäü chênh xaïc cuía bæåïc tiãún baìn maïy ráút cao. Âãø thiãút kãú häüp chaûy dao ta tiãún haình trçnh tæû caïc bæåïc sau : 2.2.1.Xàõp xãúp baíng ren : Ta xãúp baíng ren thaình nhæîng nhoïm cå såí vaì nhoïm khuyãúch âaûi våïi tyí säú khuyãúch âaûi bàòng 1 , 2 , 4 ,6 ,8 hoàûc : nghéa laì caïc tyí säú khãúch âaûi håüp thaình mäüt cáúp säú nhán coï cäng bäüi + Khi xãúp baíng ren ta chuï yï : - Âäúi våïi ren quäúc tãú vaì ren mädun coï taûi säú nhoí laì caïc cäüt phêa traïi Tyí säú truyãön nooc Tong Baïnh ràng thay thãú 32:97 Ren modun Ren pit Tiãu chuáøn Khuãúch âaûi Tiãu chuáøn Khuãúch âaûi 1 - - - - 3,25 6,5 13 26 - - - - - - - 2 - - - 1,75 3,5 7 14 28 56 28 14 7 - - - 3 - 0,5 1 2 4 8 16 32 64 32 16 8 4 2 1 4 - - - 2,25 4,5 9 18 36 72 36 18 9 - - - 5 - 1,25 2,5 5 10 20 40 80 40 20 10 5 - - 6 - - - 2,75 5,5 11 22 44 88 44 22 11 - - - 7 - - 1,5 3 6 12 24 48 96 48 24 12 6 3 - - Âäúi våïi ren Anh vaì ren Pêt coï taûi säú låïn phêa traïi . Tæì nhæîng láûp luáûn trãn ta xãúp caïc bæåïc ren trãn thaình caïc baíng sau Tyí säú truyãön nooc tong Baïnh ràng thay thãú 42 : 100 Ren quäúc tãú Ren anh Tiãu chuáøn Khuãúch âaûi Tiãu chuáøn 1 - - - - - - - - - - - - 2 - 1,75 3,5 7 14 28 56 112 - 3 7 14 3 - 2 4 8 16 32 64 128 2 4 8 16 4 - - 4,5 9 18 36 72 144 - 4 9 18 5 1,25 2,5 5 10 20 40 80 160 - 5 10 20 6 - - 5,5 11 22 44 88 176 - - 11 22 7 1,5 3 6 12 24 48 96 192 3 6 12 24 Nhæîng cäüt doüc nàòm trong khung âæåüc choün laìm nhoïm cå såî våïi caïch choün trãn nhoïm gáúp bäüi gäúm 4 tyí säú truyãön. * Nháûn xeït :Trong 4 loaûi ren trãn. Ren quäúc tãú coï bæåïc ; Ren anh Ren mädun ; Ren Pêt : Nhæ váûy caïc hãû säú 25,4 vaì p khi âäøi sang phán säú noï seî coï sai säú . Trë säú 25,4 coï thãø duìng mäüt trong caïc phán säú åí baíng sau: Trë säú bàòng caïc phán säú Sai säú 25,4 = 0 25,4 = - 0,013 25,4 = + 0,046 25,4 = - 0,061 Trë säú p ta coï thãø duìng 1 trong caïc phán säú : Trë säú bàòng caïc pháún säú Sai säú p 0,0005 + 0,021 + 0,004 + 0,04 - 0,05 Khi càõt ren duìng vêt me coï bæåïc laì quäúc tãú thç láúy : vaì Nhæ váûy phaíi choün bæåïc sao cho coï thãø âån giaín âæåüc våïi caïc phán säú trãn. Do váûy ta choün : tp = 12 (mm) 2.2.2Thiãút kãú nhoïm cå såí : Choün säú ràng: Z1: Z2: Z3: Z4: Z5: Z6: Z7 =6.5:7:8:9:10:11:12 =6.5, 7,8,9,10,11,12 (mm) laìm nhoïm cå såí Do âoï säú ràng âæåüc choün laì: Z1: Z2: Z3: Z4: Z5: Z6: Z7 =26,28,32,36,42,48,54. Nhæ váûy så âäö âäüng cuía nhoïm cå såí. Hçnh 2.4 Så âäö cå cáúu noocton 2.2.3. Thiãút kãú nhoïm gáúp bäüi : ÅÍ maïy naìy ta thiãút kãú nhoïm gáúp bäüi duìng baïnh ràng di træåüt gäöm 4 tyí säú truyãön Ta coï phæång aïn khäng gian vaì phæång aïn tæång tæû nhæ sau : PATT 4 = 2 x 2 PANTT I II Nhæ váûy: nhoïm I : Laì nhoïm cå såí coï cäng bäüi w =2 Nhoïm II : Laì nhoïm khuãúch âaûi coï cäng bäüi w2 =22=4 1/8 i3 i1 i2 i4 1/4 1/2 1/1 2[1] I II III 2[2] Hinh 2 .5 Læåïi âäö thë kãút cáúu , Læåïi âäö thë voìng quay Tæì læåïi âäö thë voìng quay ta xaïc âënh âæåüc säú baïnh ràng laì 8.(hoàûc 7 nãúu duìng chung baïnh ràng). Choün nhoïm baïnh ràng di træåüc laìm nhoïm gáúp bäüi gäúm coï 4 tyí säú truyãön Caïc càûp baïnh ràng coï thãø choün cuìng modun. Dæûa vaìo maïy chuáøn ta coï thãø choün mäüt säú baïnh ràng sau : Så âäö âäüng cuía nhoïm bàõng ràng gáúp bäüi. Hçnh 2.6 Så âäö nhoïm baïnh rang gáúp bäüi cuía häüp chaûy dao 2.2.4.Thiãút kãú nhoïm truyãön âäüng buì:(gäöm tè säú truyãön cäú âënh vaì tè säú truyãön thay thãú) Caïc nhoïm truyãön âäüng coìn laûi goüi laì nhoïm truyãön âäüng buì .Bao gäöm nhoïm truyãön cuía caïc baïnh ràng thay thãú , vaì mäüt nhoïm truyãön cäú âënh ic.Tè säú truyãön buì duìng âãø näúi truûc giæîa hai truûc cuía cå cáúu Noocton. Thæûc hiãn xêch truyãön chuí âäüng hoàûc xêch truyãön bë âäüng . Âãø tênh tè säú truyãön buì ta choün mäüt bæåüc ren cáön càõt ren quäúc tãú t=5mm .Dæûa vaìo baín xàõp xãúp ren .thç tè säú truyãön cuía nhoïm gáúp bäüi igb=1/2 , ta choün bæåüc ren cuía truûc vêt me t=12mm baïnh ràng di træåüc trãn cå cáúu Noocton Z=28 .Âãø càõt t=5mm phaíi duìng baïnh ràng Z4=36 cuía khäúi baïnh ràng hçnh thaïp . In == ; Ta coï cäng thæïc tênh tè säú truyãön buì Dæûa vaìo maïy hiãûn coï ta choün tè säú truyãön cäú âënh khi càõt ren quäúc tãú icâ1 = Do âoï: ib=ic1.itt=.itt = Tæïc laì: itt= Duìng bäü baïnh ràng thay thãú âãø càõt ren Anh . Nhæng ren Anh âæåüc càõt trãn xêch bë âäüng. Âãø coï thãø xaïc âënh ic ta tiãún haình nhæ sau. Choün bæåïc ren anh n=8 . Tæì baín xãúp rent a biãút trong træåìng håü naìy duìng in= vaì igb=.Do âoï tè säú truyãön cäú âënh âæåüc xaïc âënh nhæ sau: Sau âoï ta tênh tyí säú truyãön thay thãú duìng khi chãú taûo ren Mä dun , cho maïy càõt thæí ren mä dun coï m = 3 luïc âoï : Icå såí = ; igáúp bäüi = ; Âæåìng càõt ren modun váøn laì âæåìng càõt ren Anh nãn tyí säú truyãön cäú âënh váùn bàòng .Thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : Þ 1voìng xitt x ics x icâ x igb x tx = pm Sau âoï ta tênh tyí säú truyãön thay thãú duìng khi chãú taûo ren Pêt, cho maïy càõt thæí ren mä dun coï Dp =1 4 luïc âoï : Icå såí = ; igáúp bäüi = ; Âæåìng càõt ren Pêt váøn laì âæåìng càõt ren quäúc tãú nãn tyí säú truyãön cäú âënh váùn bàòng , .Thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : Þ 1voìng xitt x ics x icâ x igb x tx = t=25,4p/14 2.2.5.Kiãøm tra caïc bæåïc ren âæåüc càõt : + Ren quäúc tãú thæí våïi = 5 (mm) luïc âoï : thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : Þ sai säú DP=5-5=0 + Ren Anh thæí våïi n = 8 Þ ics=; igáúp bäüi = ; ithay thãú = ; icäú âënh = Thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : tp= Sai säú : DP=3.175-3.136=0.039 + Ren mädun thæí våïi : m = ics=; igáúp bäüi = ; ithay thãú = ; icäú âënh = Luïc âoï Thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : Þ Sai säú : DP=9.4248-9.4286=-0.0038 + Ren Pêt :thæí våïi ren Luïc âoï : ics=; Igáúp bäüi = ; ithay thãú = ; icäú âënh = Thay vaìo phæång trçnh càõt ren ta âæåüc : Ngoaìi ra coìn coï nhoïm khuyãúch âaûi lãn 2 láön nhåì bäü baïnh ràng khuyãúch âaûi. Ngoaìi ra coìn cå cáúu daío chiãöu âãø coï thãø tiãûn ren ngæåüc laûi. 2.2.6.Thiãút kãú âäüng hoüc häüp xe dao : Ta choün giäúng theo maïy chuáøn 1K62 Ta coï så âäö âäüng nhæ sau : Hçnh 2.7 Så âäö âäüng cuía baìn xe dao. 2.2.7. Tênh læåüng chaûy dao doüc vaì chaûy dao ngang : Træåïc hãút ta âi xaïc âënh Ta coï så âäö truyãön âäüng cuía häüp chaûy dao khi tiãûn trån laì: Khi chaûy dao doüc laì: 1 voình truûc chênh Þ qua hãû thäöng baïnh ràng thay thãú Þ qua cå cáúu Noocton Þ qua hãû thäúng baïnh ràng cäú âënh Þ âãún hãû thäúng baïnh ràng cå såí Þ vaì caïc baïnh ràng sau . 10.3.p Khi chaûy dao doüc laì: 1 voình truûc chênh Þ qua hãû thäöng baïnh ràng thay thãú Þ qua cå cáúu Noocton Þ qua hãû thäúng baïnh ràng cäú âënh Þ âãún hãû thäúng baïnh ràng cå såí Þ vaì caïc baïnh ràng sau . 5. Vaì ta coï : Schaûy dao ngang = Schaûy dao doüc idoc = 0,08; 0,09; 0,10; 0,11 ;0,12; 0,13 ;0,14; 0,15; 0,16; 0,18; 0,20; 0,23; 0,25; 0,28; 0,30; 0,33; 0,35; 0,40; 0,45; 0,48; 0,50; 0,55; 0,60; 0.65; 0,71; 0,80; 0,91 (mm/voìng) Tæång tæû læåüng chaûy dao ngang seî laì : : Schaûy dao ngang = Schaûy dao doüc (mm/voìng) Ngoaìi ra coìn nhoïm khuyãúch âaûi seî laìm tàng bæåïc ren lãn 2 láön Vaì coìn sæî dung cå cáúu âaío chiãöu cuía tiãûn ren âãø laìm cho baìn dao chuyãøn âäng ngæåüc laûi. 2.3. THIÃÚT KÃÚ CÅ CÁÚU CHAÛY DAO NHANH. Dæûa vaìo maïy chuáøn ta coï så âäö âäüng cuía cå cáúu chaûy dao nhanh. Hçnh 2.8 Så âäö chaûy dao nhanh cuía maïy chuáøn Dæûa vaìo maïy chuáøn . Ta láúy cå cáúu chaûy dao nhanh cuía maïy chuáøn. Âãø âäúi våïi xêch chaûy dao nhanh vaì xêch chaûy dao cäng taïc ta duìng cå cáúu ly håüp siãu viãûcmäüt hoàûc hai chiãöu .Loaûi naìy cho pheïp ta âoïng xêch chaûy dao nhanh báút kyì maì khäng cáön ngàõt chaûy dao cäng taïc hoàc tæû âäüng âoïng chaûy dao cäng taïc khi ngàõt chaûy dao nhanh . ss