Đồ án Máy 6H82 - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (56 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Cơ khí - Chế tạo máy

Đồ án máy 6H82

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (732.8 KB, 56 trang )

LỜI NÓI ĐẦUTrong thời đại tiên tiến và ngày càng hiện đại như ngày nay, sự phát triểnkhông ngừng của khoa học kỹ thuật, máy cắt kim loại đang được từng bước nghiêncứu và nâng cao chất lượng. Và kết quả của sự nghiên cứu, cải tiến đó là sự ra đờicủa hàng loạt các loại máy mới như máy CNC, NC… Với khả năng tự động hóacùng sự hoạt động linh hoạt, chính xác cao, các loại máy sử dụng công nghệ số nàyđã giúp nâng cao năng suất, giảm bớt sức lao động và tiết kiệm tiền bạc đáng kểcho quá trình sản xuất.Mặc dù với sự đa năng như vậy nhưng chúng ta không thể không kể đến sựquan trọng của các loại máy công cụ truyền thống bởi vì chúng đã được nghiên cứuchế tạo từ rất lâu và là tiền đề, cơ sở để chế tạo ra các loại máy công cụ tiên tiếnnhư ngày nay. Vì thế dù có đổi mới và tiên tiến đến đâu thì việc nghiên cứu và nắmrõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại máy công cụ là việc vô cùng quantrọng.Đối với các kỹ sư cơ khí thì việc thiết kế chế tạo sẽ kiếm được được nhiềutiền hơn so với việc chỉ biết gia công tạo ra sản phẩm, từ đó cơ hội làm giàu sẽ tốthơn. Với mục đích giúp sinh viên hiểu được tầm quan trọng của việc thiết kế vàsáng tạo, đồ án “Thiết kế máy cắt kim loại” sẽ giúp cho sinh viên chúng em làmquen với việc tự tay thiết kế, chế tạo ra một bộ phận, một phần của một máy cắtkim loại nào đó. Từ đó trang bị cho chúng em kỹ năng tư duy thiết kế quan trọngđể giúp ích cho sự phát triển nghiệp sau này.Cụ thể trong đồ án “Thiết kế mát cắt kim loại” này, em sẽ thiết kế một hộptốc độ mới cho một máy phay ngang với máy tham khảo là máy phay ngang 6H82.Trong quá trình tính toán, thiết kế sẽ có rất nhiều thiếu xót do trình độ hiểubiết của em còn hạn chế về kiến thức chuyên ngành và kiến thức về đồ án cần thiếtkế. Vậy em kính mong sẽ được các thầy chỉ bảo và giúp đỡ em để em có thể hoànthành tốt nhất nhiệm của mình.Em xin cảm ơn thầy rất nhiều đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.CHƯƠNG IXÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY1.1.1.1.1.Phân tích máy tham khảoPhân tích công dụng, đặc điểm, khả năng công nghệ của máyHình- Máy phay ngang vạn năng 6H82Máy bao gồm các bộ phận chính sau: 1- Đế máy; 2- Thân máy; 3- Hộp thiếtbị điện; 4- Công tắc xoay; 5- Công tắc thay đổi tốc độ; 6- Núm xoay chọn tốcđộ; 7- Núm ấn để hãm trục chính; 8- Côn để lắp trục dao; 9- Vòi dẫn chất làmnguội khi gia công; 10- Trục dao; 11- Xà ngang để lắp bạc đỡ trục dao; 12- Bạcđỡ trục dao; 13- Vô lăng để ăn trục dao; 14- Bàn dao; 15- Tay quay để đảochiều dao ăn dọc; 16- Đế bàn dao; 17- Bàn trượt; 18- Sống trượt để di trượt bàndao; 19- Tay quay ăn dao ngang và đứng; 20- Vô lăng di chuyển giá dao bằngtay; 21- Tay quay để kẹp gá dao; 22- Cam kết thúc ăn dao ngang; 23- Vấu kếtthúc ăn dao ngang; 24- Vấu kết thúc ăn dao đứng; 25- Cữ hành trình để kết thúcăn dao đứng; 26- Vấu hạn chế hành trình ăn dao đứng; 27- Núm xoay để chọntrị số chạy dao; 28- Tay gạt thứ 2 để bắt đầu và kết thúc ăn dao dọc; 29- Nắpđậy ly hợp để điều chỉnh thời gian; 30- Êcu điều chỉnh thời gian của ly hợp.a. Công dụngMáy phay 6H82(P623) là máy phay vạn năng nằm ngang dùng để phay cácmặt phẳng nằm ngang bằng dao phay trụ, phay các rãnh ngoài bằng dao phayđĩa, phay mặt phẳng đứng bằng dao phay mặt đầu, phay các bánh răng trụ ănkhớp ngoài có răng thẳng, rãnh nghiêng bằng dao phay đĩa môđun, phay các bềmặt định hình bằng dao phay định hình.b. Thông số kỹ thuậtThông số kỹ thuậtKích thước gia côngKhoảng cách từ mặt mút trục chính đếnbàn máy (mm)Khoảng cách từ sống trượt thân máy tớitâm bàn máy (mm)Khoảng cách lớn nhất từ sống trượtthẳngđứng tới thanh giằng (mm)Khoảng cách từ trục chính tới mặt dướixà ngang (mm)Khoảng cách lớn nhất từ mặt mút trụctới ổ đỡ dao (mm)Khoảng cách lớn nhất từ mặt sau củabàn tới sống trượt thân máy (mm)Lực kéo lớn nhất của cơ cấu chạy dao+ Dọc+ Ngang+ Thẳng đứngĐường kính lỗ trục (mm)Độ côn trục chính (mm)Đường kính trục gá dao (mm)Số cấp tốc độ trục chínhPhạm vi điều chỉnh tốc độ (v/ph)Công suất động cơ chính (kW)Công suất động cơ chạy dao (kW)Khối lượng máy (Kg)Kích thước lớn nhất của máy6H82(P623)303502203807751557003201500120050029332,251830150071,72700+ Dài+ RộngKích thước bề mặt làm việc của bànmáy++Góc quay lớn nhất của bànSố rãnh chữ TDịch chuyển lớn nhất của bàn máy(mm/phút)+ Dọc+ Ngang+ ThẳngđứngDịch chuyển nhanh của bàn máy(mm/ph)+ Dọc+ Ngang+ ThẳngđứngSố cấp bước trên bàn máyBước tiến trên bàn máy+ Dọc+ Ngangc. Khả năng công nghệ2440244032012503700260320230023007701823,5118023,51180Máy phay 6H82(P623) có thể xử lý theo chiều dọc và ngang máy phay, rãnh,góc, khung hình, hộp số và như vậy khả năng công nghệ của máy có thể đượcmở rộng với việc sử dụng đầu phân độ, bàn tròn xoay. Vận hành đơn giản hàngđầu mang tính tổng quát và các phụ kiện khác. Trong bối cảnh của các máy sảnxuất quy mô lớn có thể sử dụng thành công các hoạt động có tính linh hoạt, đặcđiểm kỹ thuật và độ cứng cao của máy cho phép sử dụng đầy đủ của một máycắt nhanh và công cụ carbide. Máy công cụ tự động và có thể được cấu hìnhcho nhiều chu kỳ, tự động, tăng năng suất và loại bỏ sự cần thiết của việc bảo trìmáy móc và công nhân có tay nghề cao tạo điều kiện để phục vụ tổ chức tựđộng hóa.1.1.2. Phân tích các xích động học trong máy (làm cơ sở để thiết kế máy mới)Hộp tốc độ:Hình – Sơ đồ động của máy 6H82Số cấp tốc độ là = 18ucông bội = 1,26Tốc độ trục chính = 30 v/ph.Công suất động cơ hộp tốc độ N=7 kWTốc độ động cơ hộp tốc độ là n= 1440 (vg/ph).Trục chính có số chuỗi vòng quay được sắp xếp theo thứ tự :(3037,547,5759511815019030037560075095011801500).a. Phân tích hộp tốc độ:Phương án không gianTừ trục III qua cặp bánh răng 26/54 làm giảm tốc độ.Từ trục IIIII qua khối bánh răng di trượt 3 bậc, được 3 tốc độ.Từ trục IIIIV dùng khối bánh răng di trượt 2 bậc và bánh răng Z=18. Ở đây cóbánh răng dùng chung Z=39 truyền từ trục II lên trục III, từ trục IIIIV nhằmgiảm số lượng bánh răng làm cho kết cấu gọn nhẹ hơn.Phương án không gian có thể tóm tắt như sau :b. Xích động học nối từ trục động cơ đến trục chính qua hộp tốc độ. 1440 x 26/54 x19 / 3622 / 3316 / 3928 / 3718 / 4739 / 26xx19 / 71 82 / 38 ntcVy phng ỏn khụng gian ca hp tc l 3x3x2- Cỏch b trớ ny lm chokt cu hp nh gn, s bỏnh rng trờn trc cui l ớt nht.Trc chớnh cú 18 tc khỏc nhau t 301500 (vg/ph). Xích chạy dao.Chy dao ngang.36 / 1827 / 2718 / 3618 / 4021 / 3724 / 3413 / 45x18 / 40x 40 / 4040 / 4036 / 1827 / 2718 / 3618 / 4021 / 3724 / 3413 / 45x18 / 40x 40 / 4040 / 40nđc (1420) x 26/44 x 24/64 xxx28/35 x 18/33 x 33/37 x 37/33 x tv SngxChy dao ng.nđc (1420) x 26/44 x 24/64 xxx28/35 x 18/33 x 22/33 x 22/44 x tv SđxChy dao dc.36 / 1827 / 2718 / 3618 / 4021 / 3724 / 3413 / 45x18 / 40x 40 / 4040 / 40nđc (1420) x 26/44 x 24/64 xxxx28/35 x 18/33 x 33/37 x 18/16 x 18/18 x tv SdPhng trỡnh chy dao nhanh.nđc(1420) x 26/44 x 44/57 x 57/43 x 28/35 x 18/33 x 33/37 x 18/16 x18/18xtv SnXuất phát từ đồ thị vòng quay ta có phơng án không gian (3x3x2), với cấp tốc độvòng quay trục chính là:Z = 1x3 x 3 x 3 x 2 = 18 (tốc độ)Hộp có 4 nhóm truyền:Nhãm 1: cã mét tØ sè truyÒn Pa = 1 ®Ó truyÒn tõ trôc I ®Õn trôc IIi0 = Z1 / Z1’ = 26/54Nhãm 2: cã 3 tØ sè truyÒn Pb = 3 ®Ó truyÒn m« men xo¾n tõ trôc II ®Õn trôc IIIi1 = Z2 / Z2’ = 19/36 ; i3 = Z3 / Z3’ = 22/33 ; i2 = Z2 / Z2’ = 16/39Nhãm 3: cã 3 tØ sè truyÒn PC = 3 ®Ó truyÒn m« men xo¾n tõ trôc III ®Õn trôc IVI5 = Z5 / Z5’ = 28/37 ; i6 = Z6 / Z6’ = 39/26 ; i4 = Z4 / Z4’ = 18/47Nhãm 4: cã hai tØ sè truyÒn Pd = 2I7 = Z7 / Z7’ = 19/71;i8 = Z8 / Z8’ = 82/38Z = Pa x Pb x Pc x Pd = 1 x 3 x 3 x 2 = 18Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é Rn cña hép tèc ®é lµ:Rn = nmax / nmin = 1500/30 = 50Chọn n0 = 224 vg/phTrÞ sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ: X¸c ®Þnh ®îc tõ ®å thÞ vßng quay.n123456789TrÞ sè vßng quayn0 x i7 x i4 x i1n0 x i7 x i4 x i2n0 x i7 x i4 x i3n0 x i7 x i5 x i1n0 x i7 x i5 x i2n0 x i7 x i5 x i3n0 x i7 x i6 x i1n0 x i7x i6 x i2n0 x i7 x i6 x i3Phương án thứ tự của nhóm này là:[ 0] [1] [ 3] [ 9]1x3 x3 x2n101112131415161718TrÞ sè vßng quayn0 x i8 x i4 x i1n0 x i8 x i4 x i2n0 x i8 x i4 x i3n0 x i8 x i5 x i1n0 x i8 x i5 x i2n0 x i8x i5 x i3n0 x i8 x i6 x i1n0 x i8x i6 x i2n0 x i8 x i6 x i3Hỡnh - th s vũng quay ca hp tc mỏy 6H82Nhn xột :Đồ thị vòng quay hộp tốc độ có hình rẻ quạt, lợng mở tăng dần, đờng giảm tốcgiảm dần, kết cấu tốc độ chặt chẽ, các trục trung gian có số vòng quay lớn nên mômen xoắn nhỏ.Số vòng quay trục chính nằm giữa nmaxữnmin, khi tăng hoặc giảm tốc sẽ gặp tỷ sốtruyền hơi lớn. imin = 19/71 = 1/3,7. imax = 82/38 = 2,1 > 2 nhng không đáng kể đốivới loại máy có cấp chính xác 2.1.2.Xỏc nh c tớnh k thut ca mỏy cn thit kTa cú Z=18; = = 1,26; = 11,2 (vg/ph).Cụng bi c tớnh theo cụng thc : == = 11,2= 569,53 (vg/ph).Chn tr s vũng quay theo tiờu chun c =560 (vg/ph).Do công bội φ và số vòng quay đã được tiêu chuẩn háo .Ta xác định 1số vòngtiêu chuẩn theo bảng 1-2 (tr.15)tương ứng với số vòng quay tiêu chuẩn.n123456789Kết quả(vg/ph)nKết quả(vg/ph)11,210901411112181214022,413180281422435,515280451635556174507118560Bảng – số vòng quay các cấp tốc độ theo tiêu chuẩn1.2.2. Xác định công suất của động cơa, Vì công suất thực tế của động cơ chính chỉ vào khoảng công suất cắt chia cho(75 - 85), nên ta chọn công suất của động cơ chính bằng công suất cắt chia cho 80.Vậy công suất động cơ: = /80 = 6/0,8 = 7,5 kWTa tra bảng P1.1(Thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1- trang 238), ta chọn độngcơ kiểu 4A160S8Y3 có các thông số chính như sau:Công suất: 7,5 kW; 2p=8; vg/ph.Số vòng quay: 730 vg/ph; Hiệu suất: 0,86.Cos= 0,75.b, Xác định số nhóm truyền tối thiểu:Ta có m là số nhóm truyền tối thiểu. Áp dụng công thức : =→ m = lg(n®c / nmin) / lg4 = 1,6 . lg(n®c / nmin) = 1,6 . lg(730/11,2) = 2,90.Vậy số nhóm truyền tối thiểu là 3.CHƯƠNG IITHIẾT KẾ ĐỘNG HỌC2.1. Phương án không gianTa có Z = 18 = 9x2 = 2x9 = 3x3x2 = 3x2x3 = 2x3x3.Bảng só sánh các phương án không gianPhương ánChỉ tiêu3x3x23x2x32x3x3Số trục444Số bánh răng161616Số bánh răng trục chính233Cơ cấu đặc biệtTrong các phương án trên, phương án tốt nhất là phương án đảm bảo cho hộptruyền có kết cấu đơn giản, ít nhóm truyền, số cặp truyền trong mỗi nhóm là ítnhất.Trọng lượng các bánh răng lắp lên trục là nhỏ nhất khi kích thước của chúngkhông lớn hơn nhau nhiều. Vậy nhóm cơ sở sẽ là nhóm có trọng lượng nhỏ nhấttrong điều kiện cùng số cặp truyền vì đặc tính của nhóm là X1=1, các tỷ số truyềntrong nhóm tăng theo cấp số nhân với công bội nhỏ. Do đó nên bố trí số cặp truyềntrong nhóm cơ sở là nhiều nhất, ta chọn phương án thỏa mãn yêu cầu sau:Vậy: là thỏa mãn yêu cầu.Trị số momen xoắn tỷ lệ nghịch với trị số tỷ số truyền của các cặp truyền. Bởivậy, phương án tốt nhất là phương án đảm bảo tỷ số truyền nhỏ nhất giới hạn tạinhóm cuối cùng. Khi đó các trục trung gian làm việc với số vòng quay lớn hơn chonên momen xoắn nhỏ hơn. Muốn thỏa mãn yêu cầu này thì nhóm đầu tiên theo thứtự không gian phải là nhóm cơ sở có đặc tính X1=1 và đặc tính của nhóm gấp bộicó trị số tăng dần về nhóm cuối, nghĩa là:Trục chính có mômen xoắn lớn nhất, vậy nên ta nên chọn phương án 3x3x2 làphương án mà số bánh răng trên trục chính là nhỏ nhất. Như vậy giảm được sốbánh răng chạy không trên trục chính và trạng thái ứng suất xoắn trên trục chính sẽđơn giản hơn.Số trục : m + 1 = 3 + 1 = 4 trục.Số bánh răng = 2.( +) = 2.( ) = 16.Phương án thứ tự :Có 6 phương thứ tự là:Ph¬ng ¸n 1:3x3x2[I][II][III](1)(3)(9)Ph¬ng ¸n 2: 3x3x2[I][III][II](1)(6)(3)Ph¬ng ¸n 3: 3x3x2[II][I][III]( 3)(1)(9)Ph¬ng ¸n 4: 3x3x2[II][III][I](2)(6)(1)Ph¬ng ¸n 5: 3x3x2[III][I][II](6)(1)(3)Ph¬ng ¸n 6: 3x3x2[III][II][I](6)(2)(1)Để chọn được phương án thứ tự ta so sánh đồ thị lưới kết cấu:Qua các đồ thị lưới kết cấu ta thấy phương án 1 là phương án phát triển theohình“dẻ quạt” do đó các tỷ số truyền được phân phối đều ⇒ Tăng tốc và giảm tốctrên các trục đều hơn, làm tăng sức bền cho trục.⇒ Chọn phương án 1 để thiết kế:3Đồ thị lưới kết cấux3x2[I][II][III](1)(3)(9)Ta chọn n0 = n15 = 315 (vòng/phút) để xây dựng đồ thị số vòng quay cho phươngán động học đã chọn ở trên.Với nhóm cơ sở, ta chọn tỷ số truyền i 3 = 1. Dựa vàolưới kết cấu biết được lượng mở các tia trong nhóm này X 1 = 1. Vậy tia i2 phảinghiêng xuống 1logϕ, tia i1 nghiêng xuống 2logϕ. Vậy tỷ số truyền các nhóm cònlại trong nhóm cơ sở là:Với nhóm khuếch đại thứ nhất: chọn i6 = 1. Dựa vào lưới kết cấu biết được lượngmở các tia trong nhóm này X2 = 3. Vậy tia i5 phải nghiêng xuống 3logϕ, tia i4nghiêng xuống 6logϕ. Vậy tỷ số truyền các nhóm còn lại trong nhóm khuếch đạithứ nhất là:Với nhóm khuếch đại thứ hai: chọn . Dựa vào lưới kết cấu biết được lượng mở cáctia trong nhóm này X3 = 9. Vậy tia i7 phải nghiêng xuống 6logϕ. Vậy tỷ số truyềnnhóm còn lại trong nhóm khuếch đại thứ hai là:Trong phương án này tỷ số truyền nhỏ nhất là i 7 vì tia này nghiêng xuống nhiềunhất, tỷ số truyền lớn nhất là i8 vì tia này có độ nghiêng lên trên nhiều nhất:Các tỷ số truyền của phương án này đều nằm trong phạm vi cho phép:Ta xây dựng được đồ thị số vòng quay:2.2. Tính toán số răng trong các cặp truyềnĐể tính toán các tỷ số truyền trong mỗi cặp bánh răng ăn khớp ta xuất pháttừ công thức sau:Trong đó:• – Là số báng răng chủ động• – Là số báng răng bị động• – Bội chung nhỏ nhất của các tổng•Để không có hiện tượng cắt chân răng thì ;tức là số răng của các bánh răng tínhđược phải lớn hơn trị số thìTừ các tỷ số truyền đã xác định được ở trên, ta xác định số răng của các cặptruyền như sau:1. Nhóm cơ sở.- Ta có:-Tính tổng (:-Vậy bội số chung nhỏ nhất của các tổng này là K=18Tia là tia tính toán vì nó có độ nghiêng lớn nhất. Do tia tính toán nghiêngxuống dưới nên ta tính theo-Chọn có :-Số răng của các nhóm truyền được tính như sau:-Ta thấy số răng của các cặp bánh răng ăn khớp đều thỏa mãn điều kiện , dođó ta chọn số răng cho nhóm truyền thứ nhất là2. Nhóm khuếch đại thứ nhất.- Ta có:-Tính tổng (:-Bội số chung nhỏ nhất của các tổng này là K= 30Tia là tia tính toán vì nó có độ nghiêng lớn nhất. Do tia tính toán nghiêngxuống dưới nên ta tính theo-Chọn , ta có tổng số răng trong nhóm truyền này là:-Số răng của các nhóm truyền được tính như sau:-Ta thấy số răng của các cặp bánh răng ăn khớp đều thỏa mãn điều kiện , dođó ta chọn số răng cho nhóm truyền thứ nhất là3. Nhóm khuếch đại thứ hai.- Ta có:-Tính tổng (:-Bội số chung nhỏ nhất của các tổng này là K= 15Tia là tia tính toán vì nó có độ nghiêng lớn nhất. Do tia tính toán nghiêngxuống dưới nên ta tính theo-Chọn , ta có tổng số răng trong nhóm truyền này là:-Số răng của các nhóm truyền được tính như sau:-Ta thấy số răng của các cặp bánh răng ăn khớp đều thỏa mãn điều kiện , dođó ta chọn số răng cho nhóm truyền thứ nhất là2.3 Kiểm tra số bòng quay thực tế của máy- Sau khi xác định được số răng ta tính lại số vòng quay thực tế của hộp tốc độntt (n1 ÷ n18) trên cơ sở tỷ số truyền của các số răng đã xác định- Ta tính lại số vòng quay thực tế n tt từ n1 ÷ n18 với sai số được tính theo côngthức:Trong đó: – số vòng quay thực tế; – số vòng quay tiêu chuẩn-Theo mối quan hệ giữa số vòng quay n và công bội ϕ :và đồ thị số vòng quay và tỉ số truyền ta có công thức trị số vòng quay theotỉ số truyền tính toán ở trên:nTrị số vòng quaynTrị số vòng quay1n0.i1.i4.i710n0.i1.i4.i82n0.i2.i4.i711n0.i2.i4.i83n0.i3.i4.i712n0.i3.i4.i84n0.i1.i5.i713n0.i1.i5.i85n0.i2.i5.i714n0.i2.i5.i86n0.i3.i5.i715n0.i3.i5.i87n0.i1.i6.i716n0.i1.i6.i88n0.i2.i6.i717n0.i2.i6.i89n0.i3.i6.i718n0.i3.i6.i8Bảng 2.1 – Số vòng quay được xác định từ đồ thị số vòng quayTa tính được số vòng quay của các cấp tốc độ:n1(v/ph)11,1n2n3n4(v/ph) (v/ph) (v/ph)n5(v/ph)n6n7n8(v/ph) (v/ph) (v/ph)n9(v/ph)13,9827,9835,2655,9770,53n4(v/ph)n15n16n17(v/ph) (v/ph) (v/ph)n18(v/ph)282,24564,5817,6222,2n10(v/ph)n11n12n13(v/ph) (v/ph) (v/ph)88,75111,97141,1177,722444.8355,6448,1Bảng 2.2 – Số vòng quay các cấp tốc độ (tính toán)Ta tính được sai số so với số vòng quay tiêu chuẩn từ Bảng 2.2∆n1(%)∆n2(%)∆n3(%)∆n4(%)∆n5(%)∆n6(%)∆n7(%)∆n8(%)∆n9(%)0,91,42,10,90,70,670,0,40,6∆n10(%)∆n11(%)∆n12(%)∆n13(%)∆n14(%)∆n15(%)∆n16(%)∆n17(%)∆n18(%)1,30,20,70,4100,40,40,8Bảng 2.3 – Sai số số vòng quayVậy số vòng quay thực tế thỏa mãn điều kiện thiết kế:2.4. Sơ đồ động học của hộp tốc độCHƯƠNG IIITÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC3.1. Phân tích động học, tĩnh học cho hộp tốc độa)Chế độ cắt thử.⇒ Chế độ cắt thử mạnh:Dao thép gió P18, đường kính dao D= 90 (mm), số răng z = 8.Gia công vật liệu GX có HB= 180 ở chế độ:⇒n= 47,5 (vg/ph);t= 12 (mm);v=13,5 (mm);N= 6,3 (Kw).S=118 (mm/ph);B=100 (mm);Chế độ cắt nhanh:Dao thép hợp kim T15K6, ®êng kÝnh dao D = 100 (mm), sè r¨ng Z = 4.Gia c«ng thÐp 45 cã HB = 195 ë chÕ ®é :n = 750 (vg/ph);v = 235 (m/ph);⇒t = 3 (mm);N = 8,5 (Kw).S = 750 (mm/ph);B = 50 (mm);Thử ly hợp an toàn:Dao thép gió: P18;D= 110 (mm);Z = 8.Vật liệu gia công: Thép C45.Chế độ cắt B= 100 (mm); n= 47,5 (vg/ph); S= 118 (mm/ph), Mx= 20000 (N/cm);Khi chạy dao nhanh 870 (vg/ph) sự trượt là 20 (vg/ph).3.2. Xỏc nh lc tỏc dng trong truyn dn.a, Ti trng ngoi:Pc, Q , Qđai (Lực cắt, lực chạy dao và lực kéo đai).M x Pc.i0Mx đc = i0Mx Pc + Mx msik(Mx đc =).Trong đó : i0 - tỉ số truyền tổng cộng của xích.ik - T s truyn t cp ma sỏt ti trc mang ct truyn u tiờn ca hp. - hiệu suất của xích.Mx Pc - Mômen xoắn do lực cắt gây ra:d2Mx Pc = Pz.Pz - lực cắt tiếp tuyến,d - đờng kính vật gia công.d2Mx Q = Q.Dới đây sẽ xác định Q và Pc để từ đó xác định các đại lợng nêu trên.b, Xỏc nh lc ct Pc:Máy thiết kế là máy vạn năng nên nó gồm các chế độ phay sau đây: Phaythuận, nghịch, phay mặt đầu và phay răng, không xét đến phay đứng.PovPotích lực tác dụng lên cơ cấu: Xét hai sơ đồ phay dới đây:S phay nghchTính các lực thành phần:S phay nghchPhânPhay thuận:P0 = C.B.z.Syz.t( )kDPz = (0,5 ữ 0,6).P0Ps = (0,8 ữ 0,9).P0Pn = (0,3 ữ 0,4).P0Px = 0,3.P0.tgPhay nghịch:P0 = C.B.z.Syz.t( )kDPz = (0,5 ữ 0,6).P0Ps = (1 ữ 1,2).P0Pn = 0,2.P0Px = 0,3.P0.tgTrong đó:P0 - lực cắt trung bình.C, y, k - các hệ số phụ thụôc các máy.z - số răng dao phay.Sz - mm/răng.D - đờng kính dao.B - chiều rộng phay.Vì phay nghịch và phay thuận có P 0, Pz cùng chung 1 công thức nhng phay nghịchthì hệ sC lớn hơn (Bảng 2 Tr90) Chỉ tính với TH có lực lớn hơn là TH phaynghịch .Tra bảng 2 tr90 (Thiết kế máy cắt kim loại) ta có:C = 682 ;y = 0,72 ;k = 0,86.Chọn D, B, t ở chế độ cắt nặng nhất:Dao thép gió P18, đờng kính dao D = 90 mm , số răng z = 8.t = 12 mm ; v = 47,5 vg/ph.B = 100 mm.S = 118 mm/ ph Sz =Sn.z=11847,5.8= 0,32 (mm/răng).Vậy thay số ta đợc : P0 = 682.100.8.0,320,72(12/90)0,86 42500(N)Pz = (0,5 ữ 0,6).42500 = (21250 ữ 25500) (N) Chọn Pz = 24000 (N).Phay mặt đầu:P0 = C.txSyz.B( )kD(P0 tơng ứng Pz ở trên)(Bảng 2 tr90-Thiết kế máy cắt kim loại)C= 821.Vẫn chọn D, B, t ở chế độ cắt nh trên:Dao thép gió P18, đờng kính dao D = 90 mm, số răng z = 8.t = 12 mm; v = 47,5 vg/ph.B = 100 mm.S = 118 mm / ph Sz =Sn.z=11847,5.8= 0,32 (mm/răng).Ta đợc: P0 = 821.120,95.0,320,72(100/90)1,1 4300 (N). Phay răng: P0 = C.txsymk1vk2 (Bảng 2 tr90-Thiết kế máy cắt kim loại)trong đó C = 120; x = 0,15; y = 0,7; k1 = 1,1; k2 = 0,1.Chọn thử : t = 8mm, s = 20mm/ph, m = 8mm, v = 79 (vg/ph) (chế độ cắt nặng)Ta đợc : P0 = 120.80,15.200,7.= 20300(N).Nh vậy qua các TH gia công trên, nói chung lực cắt khi phay nghịch là lớn nhất. Tính với chế độ cắt mạnh:Dao thép gió P18, đờng kính dao D = 90 mm, số răng z = 8.t = 12 mm; n = 47,5 vg/ph.B = 100 mm, v = 13,5m/ph.S = 118 mm/ ph.Thay s ta c cỏc kt qu tớnh sau:P0 = 42500 (N).Px = 4600 (N).Pz = 24000 (N).Pn = 8500 (N).Tính với chế độ cắt nhanh:Dao hợp kim T15K6, đờng kính dao D = 100 mm, số răng z = 4.t = 3 mm; v = 235 m/ph.B = 50 mm, n = 750 vg/ph.S = 750 mm/ph) Sz =Sn.z=750750.4= 0,25(mm/răng).Thay s ta c :P0 = 682.50.4.0,250,72(3/100)0,86 = 2300(N).Px = 250 (N).Py = 500 (N).Pz = 1200 (N).Lực thành phần Pn không nêu rađây.c. Tính lực chạy dao Q: Theo tài liệu "Thiết kế máy cắt kim loại" trang 92 với máyphay dùng sống trợt đuôi én ta có:Q = k.Px + f''.(Pz + 2Py + G), các hệ số k = 1,4; f'' = 0,2.Chọn sơ bộ G = 25000 (N).Với chế độ cắt mạnh ta đợc: Q = 1,4.4600 + 0,2.(24000 + 2.8500 + 25000)Q = 19600 (N).Với chế độ cắt nhanh ta đợc: Q = 1,4.270 + 0,2(1400 + 2.500 + 25000)Q = 5900( N).3.3. Tớnh toỏn cụng sut ng c.1. Cụng sut ng c chớnh.Nđc1 = Nc + N0 + NpTrong đó:Nc - công suất cắt.N0 - công suất chạy không.Np - công suất phụ liên quan đến hiệu suất và những nguyên nhân ngẫu nhiên.Pz . v24000.13,5=60.102.9,81 60.102.9,81Tính Nc: Nc =với chế độ cắt nặng nhất.= 5,4 (Kw).Pz . v1200.235== 4,760.102.9,81 60.102.9,81Nc =(Kw).với chế độ cắt nhanh. Do đó ta lấy Nc = 5,4 (Kw).Tính N0 :N0 = Kmd tb10 6.(n + K1.ntc)Trong đó:* Km = 3 ữ 6, hệ số phụ thuộc chất lợng chế tạo chi tiết và chất lợng bôitrơn, ở đây chọn Km = 5 - chi tiết yêu cầu không cao.* dtb = 35 mm, đờng kính trung bình của các cổ trục.* n- tổng tốc độ vòng tất cả các trục trung gian. ở đây ứng với chế độ cắtthử nặng nhất : tốc độ cắt 47,5 (m/ph) tức là tơng đơng tốc độ n7 (= 50) của máythiết kế.Vì n3 = n0x i3i4i7 nên ta có ngay tốc độ các trục (rút ra từ đồ thị lới) :Trục 1- 315------- Trục 2- 200-------- Trục 3- 200 (vg/ph).Do đó n = 315 + 200 + 200 = 715.* K1 - 2, hệ số tổn thất tại trục chính dùng ổ trợt.* ntc = 47,5.Vậy ta đợc N0 = 5.3510 6(753 + 2.47,5)= 0,14 (Kw).Tính Np:Np = Nc1.ik(1 - k) hộp tốc độ có 5 bộ truyền bánh răng (tại mỗi tốc độ trục chính) nờn ta lấy hiệusuất 1 bộ truyền là 0,96 ta có Np = Nđc1.4.(1 - 0,96) = 0,16.Nđc1.Vậy ta có:Nđc1 = Nc + N0+ Np = 5,4 + 0,14 + 0,16.Nđc1 Nđc1 = 5,54/0,84 = 6,60 (Kw).Nh vậy ta chọn động cơ có công suất 7,5 (Kw), số vòng quay =730 (vg/ph).Ta tra bng P1.1(Thit k h thng dn ng c khớ tp 1- trang 238), ta chn ngc kiu 4A160S8Y3 cú cỏc thụng s chớnh nh sau:Cụng sut: 7,5 kW; 2p=8; vg/ph. S vũng quay: 730 vg/ph.Hiu sut: 0,86.Cos= 0,75.3.4. Tớnh s b cỏc trcSố vòng quay trên các trục (vg/ph):Trục 1 : nmin = nmax.= 730.Trục 2 : nmin = 351,48.26= 351,485421= 233,6733, nmax = 351,48.27= 351,4827•18= 58,4272Trôc 3 : nmin = 233,67., nmax = 351,48.18= 14,617245= 351,484560= 702,9630Trôc 4: nmin = 58,42., mmax = 351,48.(Trôc chÝnh).Tõ ®ã theo trang 202 tµi liÖu ThiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i ta cã c«ng thøc tÝnh sè vßng•4quay t¬ng ®¬ng trªn c¸c trôc : n = nmin•Trục 1: n1 = 351,48 (vg/ph).4•= 258,78 (vg/ph).351,4858,42Trục 3: n3 = 58,42.= 91,5 (vg/ph).4351,48233,67Trục 2: n2 = 233,67.4•n maxn min702,9614,61• Trục 4: n4 = 14,61.M«men xo¾n trôc ®éng c¬ :Mx0 = 9,55.106.M«men xo¾n trªn c¸c trôc :Trục 1: Mx1 = Mx0.Trục 2: Mx2 = Mx0.Trục 3: Mx3 = Mx0.= 38,48 (vg/ph).N7= 9,55.10 6 .= 91575,34n dc730n dc730= 91575,34.n1351,48n dc730= 91575,34.n2258,78n dc730= 91575,34.n391,5Trục 4: Mx4 = Mx0.(N.mm).= 190195,74 (N.mm).= 258327,53 (N.mm).= 730601,07 (N.mm).n dc730= 91575,34.n438,48= 1737266,07 (N.mm).Đờng kính sơ bộ các trục :Theo công thc (10.9) trang 188 sách ''Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí'' củatác giả Trịnh Chất & Lê Văn Uyển, ta có :3d=Mx0,2.[ x ]với [x]= 15...30 (MPa)- ứng suất xon cho phộpTính đợc:391575,34=0,2.30d0 =24,80 25 (mm).3190195,74=0,2.3031,64 32 (mm). Chn d1= 30 (mm).d1 =3258327 ,53=0,2.30d2 =35,05 35 (mm).3730601,07=0,2.30d3 =49,57 50 (mm).3d4 =1737266,07=0,2.3060,16 60 (mm).3.5. Tớnh toỏn ni trc n hi. Chọn nối trục đàn hồi:Nối trục đàn hồi lắp trên trục vào hộp tốc độ, nối trục động cơ vào hộp. Với độngcơ đã chọn 4A160S8Y3, tra bảng 1.6 tr 24 sách ''Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơkhí'' của tác giả Trịnh Chất & Lê văn - Uyển, tập I, trang 242 ta đợc đờng kính trụcđộng cơ là 38 (mm). Từ đó cũng tài liệu trên (Tập II tr 68) ta chọn theo đờng kính38 mm, mômen xoắn T(M) = 91,575 (N.mm) đợc khớp nối với các thông số:Đờng kính max D = 125; chiều dài L = 145; đờng kính qua tâm chốt D0 = 90;Đờng kính trong 38 (mm), mômen truyền max T = 125 (N.m). Số chốt z = 4.Kiểm nghiệm nối trục:Sức bền dập của vòng đàn hồi : d =2kTZDo .d c .l s []d.