CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU NHÓM MÁY CÓ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ CÓ 1.1 Tính năng kỹ thuật của các máy cùng cỡ: Bảng thống kê các tính năng kỹ thuật chính của các máy cùng cỡ (máy phay vạn năng 6H82) Bảng 1. 1 Thông số các máy cùng cỡ Tính năng kỹ thuật 6H82 Nc = 7 kW Công suất động cơ chính ( N c , n p ) np = 1440 vg/ph Ncd = 1,7 kW Công suất động cơ chạy dao ( N cd , n p ) np = 1420 vg/ph Phạm vi điều chỉnh tốc độ nTc (vg/ph) 30 ÷ 1500 Số lượng tốc độ Z Tc 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao S d , n (mm/ph) 23,5÷ 2300 Số lượng chạy dao Z cd 18 Công bội φTc ; φ cd 1,26 Lượng chạy dao nhanh S nh (mm/ph) 2300 1.2 Phân tích máy tham khảo (6H82) Hình 1. 1 Sơ đồ động máy phay 6H82 Hình 1. 2 Sơ đồ kết cấu động học máy thiết kế 1.1 Phương trình xích tốc độ Trục chính của dao phay quay tròn.
Xích nối từ động cơ chính N c=7 kW, n = 1440 26 vg/ph, trục I-II qua cặp bánh răng , từ trục II-III qua khối bánh răng di trượt 3 bậc 54 19 16 22 18 28 39 ( ; ; ), từ trục III-IV qua khối bánh răng di trượt 3 bậc ( ; ; ), từ trục IV- 36 39 33 47 37 26 19 82 V qua khối bánh răng di trượt 2 bậc ( ; ). Ở đây có bánh răng dùng chung Z= 39 71 38 truyền từ trục II sang trục III, từ trục III sang trục IV nhằm làm giảm số bánh răng, kết cấu gọn nhẹ hơn. Phương trình xích tốc độ: [] [] [] 19 18 36 47 19 26 nđc ( 1440 vg / ph ) ( I ) ( II ) 16 ( III ) 28 ( IV ) 71 ( V ) = ntc ( vg / ph ) 54 39 37 82 22 39 38 33 26 Trục chính có 18 cấp tốc độ khác nhau: ntc= (30÷ 1500) (vg/ph).2 Chuỗi số vòng quay, sai số và đồ thị sai số vòng quay Ta có công bội φ: nmax 1500 = 50 ⇒ φ = √ 50 = 1,259. 17 Rn = = φZ -1 = nmin 30 Lấy theo tiêu chuẩn φ=1,26.
Lập bảng chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn, sai số vòng quay: Sai số vòng quay cho phép: [ ∆ n ] = ± 10 ( φ - 1 ) = ± 10 ( 1,26 - 1 ) = ± 2,6 ( % ) Sai số vòng quay: nitc - nitt ∆ ni =. 2 Sai số vòng quay hộp tốc độ (6H82) n Phương trình xích ntt (vg/ph) ntc (vg/ph) n (%) n1 29,152 30 2,827 1440. ⇒ Ta có đồ thị sai số vòng quay: 5. 4 Đồ thị sai số vòng quay hộp tốc độ máy phay 6H82 Nhận xét: Sai số Δn là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, nằm trong khoảng cho phép ( -2,6 ÷ 2,6% ).
Riêng có n 1 = 2,827%, n4 = 3,993%, n7 = 3,239%, n9 = -3,078% và n16 = 3,084% vượt ngoài khoảng cho phép. Với n 1 = 30 vg/ph, n4 = 60 vg/ph, n7 = 118 vg/ph, n9 = 230 vg/ph và n16 = 950 vg/ph là 4 tốc độ rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi tiết ( không ảnh hưởng chất lượng sản phẩm hay hỏng máy khi vận hành ) do đó ta có thể chấp nhận được.3 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ ngược Hình 1. 5 Sơ đồ động hộp tốc độ máy phay 6H82 Đồ thị vòng quay và lưới kết cấu: Tính các giá trị φ X theo tỉ số truyền cụ thể: Với công bội φ = 1,26. Từ động cơ đến trục I ta có tỷ số truyền: 26 X 26 i0 = = φ ⇒ X 0 = log 1,26 ≈ - 3,16 0 54 54 Nhóm truyền I: Từ trục II qua trục III qua 3 cặp bánh răng.
Ta có 3 tỷ số truyền i1 , i2 , i3 16 X i1 = = φ ⇒ X 1 ≈ - 3,86 1 39 19 X i 2 = = φ ⇒ X 2 ≈ - 2,77 2 36 22 X i 3 = = φ ⇒ X 3 ≈ - 1,75 1 33 Nhóm truyền II: Từ trục III qua trục IV qua 3 cặp bánh răng. Ta có 3 tỷ số truyền i 4 , i5 , i6 18 X i4 = = φ ⇒ X 4 ≈ - 4,15 4 47 28 X i5 = = φ ⇒ X 5 ≈ - 1,21 5 37 39 X i 6 = = φ ⇒ X 6 ≈ 1,75 6 26 Nhóm truyền III: Từ trục IV qua trục V qua 2 cặp bánh răng. Ta có 2 tỷ số truyền i7 , i 8 19 X i7 = = φ ⇒ X 7 ≈ - 5,7 7 71 82 X i 8 = = φ ⇒ X 8 ≈ 3,33 8 38 Ta có bảng tổng hợp lượng mở của các nhóm truyền: 26 Ta có: n0= ndc. 1 Đặc tính nhóm truyền trong hộp tốc độ Nhóm truyền Tỷ số truyền Cặp bánh răng φX X ăn khớp Nhóm I i1 16 0.33 38 Căn cứ vào số mũ X ta xác định được độ nghiêng của các tia tỷ số truyền: Nhóm I: i3=1/ φ 2 => tia i3 lệch trái 1 khoảng 2logφ i2=1/ φ 3 => tia i2 lệch trái 1 khoảng 3logφ ⇒ i1 : i2 : i3 = 1: : 2 => lượng mở nhóm 1: 1log i1=1/ φ 4 => tia i1 lệch trái 1 khoảng 4logφ Nhóm II: i4 = 1/φ 4 => tia i4 lệch trái 1 khoảng 4logφ i5 = 1/φ => tia i5 lệch trái 1 khoảng 1logφ hi ⇒ i4 : i5 : i6 = 1: 3 : 6 => lượng mở nhóm 2: 3logφ i6 = φ 2 => tia i6 lệch phải 1 khoảng 2logφ Nhóm III: i7 = 1/φ 6 => tia i7 lệch trái 1 khoảng 6logφ ⇒i7 : i8 = 1 : 9 => lượng mở nhóm 3: 9log i8= φ 3 => tia i8 lệch phải 1 khoảng 3logφ Từ những tính toán trên ta vẽ được đồ thị vòng quay và lưới kết cấu của hộp tốc độ máy phay 6H82 như sau: Hình 1.
2 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ Nhận xét: Tuy rằng lượng mở nhóm 3 là 9 nhưng vẫn thỏa mãn điều kiện về tỉ số truyền giới hạn (chứng minh ở nhận xét trên) Các tỉ số truyền giảm từ từ. Ta đưa về lưới kết cấu. So với đồ thị vòng quay, lưới kết cấu không cho biết các giá trị thực tế của số vòng quay và tỷ số truyền Hình 1. 3 Lưới kết cấu của hộp tốc độ Nhận xét: Thông thường lượng mở tối đa sử dụng là 8 để kích thước các bánh răng không quá chênh lệch trong một nhóm truyền động.
Nhưng khi xét tỉ số truyền lớn nhất và nhỏ nhất trong 1 nhóm của máy phay 6H82 thì điều này vẫn thỏa mãn tiêu chuẩn: Kiểm tra tỉ số truyền: 1 1 1 i min = i7 = = ≈ φ 5,7 1,26 5,7 4 3,33 3,33 i max = i 8 = φ = 1,26 ≈ 2 1 => Thỏa mãn yêu cầu cho phép của tỉ số truyền ≤ i ≤ 2. 4 Phương án thứ tự này là hợp lý vì lượng mở của các nhóm truyền động theo thứ tự từ trên xuống dưới có giá trị thay đổi từ từ (lưới kết cấu có hình rẻ quạt) Lưới kết cấu hợp lý. ≈ n = 750 ( ) 54 15 ph Phương án không gian (PAKG), phương án thứ tự (PATT), đặc trưng nhóm (ĐTN): Qua đồ thị vòng quay và lưới kết cấu ta đưa ra được phương án không gian của hộp tốc độ như sau: PAKG = 3 × 3 × 2 Mặt khác dựa công bội: + Nhóm I là nhóm cơ sở, công bội φ , là nhóm ưu tiên được thay đổi đầu tiên + Nhóm II là nhóm khuếch đại thứ nhất, công bội φ 3, là nhóm ưu tiên thay đổi thứ hai sau nhóm cơ sở ( có lượng mở = lượng mở nhóm cơ sở x số tỷ số truyền nhóm cơ sở ) + Nhóm III là nhóm khuếch đại thứ hai, công bội φ 9 , ( có lượng mở = lượng mở nhóm KĐ1 x số tỷ số truyền nhóm KĐ1 ) Từ đó ta đưa được ra phương án thứ tự và đặc trưng nhóm như sau: PAKG : 3 × 3 × 2 = 18 PATT : I II III ĐTN : [ 1 ] [ 3 ] [ 9 ] Nhận xét: + Đồ thị vòng quay hộp tốc độ có hình rẻ quạt, lượng mở và tỷ số truyền các nhóm thay đổi từ từ đều đặn, như vậy sẽ làm cho kích thước hộp nhỏ gọn, bố trí cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất. + Các cặp bánh răng di trượt 3 bậc được tách ra làm hai, một khối 1 bậc và một khối 2 bậc làm giảm kích thước toàn khối.
Do khi để cả khối làm kích thước lớn, kích thước trục cũng tăng. + Khối bánh răng trên trục chính: chênh lệch lớn của cặp bánh răng 71-19 trục chính 1. Xích chạy dao Hình 1. 5 Sơ đồ động hộp chạy dao máy phay 6H82 1.1 Cấu tạo hộp chạy dao Cấu tạo gồm có: Phần dùng chung ( hộp chạy dao ): đầu vào là động cơ và trục ra là trục VII.
Phần riêng: xích chạy dao dọc, ngang và đứng.2 Phương trình xích chạy dao Chuyển động chạy dao gồm có chuyển động: Chạy dao công tác (chạy dao dọc, chạy dao ngang, chạy dao đứng) chạy dao nhanh với 9 tốc độ trực tiếp ( cao ) từ 190 – 1180 mm/ph và 9 tốc độ gián tiếp ( thấp ) từ 23,5 – 150 mm/ph. a) Xích chạy dao công tác Xích chạy dao dọc: [] [][ 18 18 ] 36 40 40 LH M 1 ( phải ). ( M 2 ) 36 24 45 40 40 18 34 28 18 22 22 → ( VII ) ( VIII ) t ( 6 ×1) → s đứng ( mm / ph ) 35 33 23 44 x 3 b) Xích chạy dao nhanh Thực hiện truyền động cnhanh từ động cơ 2 đến các trục vít me dọc, ngang và đứng theo phương trình xích động sau: 26 44 57 28 18 nđc. t ( 6 × 1 ) = s ngnhanh = 2300 mm / ph 37 33 x 2 33 18 18 .