CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU NHM MÁY C TÍNH NĂNG KỸ THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ C 1.1 Tính năng kỹ thuật của các máy cùng cỡ: 1.1 Số liệu của máy thiết kế mới: Số cấp tốc độ trục chính: ZTC = 18 Công bội: φTC = 1,26 Tốc độ trục chính: nmax = nmin.Rn Với Rn= ❑z −1 = 1,2618 −1 = 1,2617 = 50,85 nmin = 33,5 (vg/ph) nmax = nmin. 1 Tính năng kỹ thuật máy mới STT Tính năng kĩ thuật Giá trị 1 Số cấp tốc độ trục chính ZTc 18 2 Công bội tốc độ trục chính φ Tc 1,26 3 Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính 33,5 ÷1704(vg/ph) 4 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay Rn 51 5 Số cấp tốc độ chạy dao Z cd 18 6 Công bội tốc độ chạy dao φ cd 1,26 7 Lượng chạy dao dọc và ngang nhỏ nhất 16 Trang 7 8 Lượng chạy dao đứng nhỏ nhất sđmin 6 9 Lượng chạy dao nhanh Snh 2300 10 Động cơ chính N c ,n p 7kW, 1440 vg/ph 11 Động cơ chạy dao N cd ,n p 1,7 kW , 1420 vg/ph 1.2 Bảng thống kê các tính năng kỹ thuật chính của các máy cùng cỡ (máy phay vạn năng 6H82) và máy thiết kế mới: Bảng 1. 2 Thông số các máy cùng cỡ Tính năng kỹ thuật 6H82 Máy thiết kế mới Nc = 7 kW Nc = 7 kW Công suất động cơ chính (N c ,n p ¿ np = 1440 vg/ph np = 1440 vg/ph Ncd = 1,7 kW Ncd = 1,7 kW Công suất động cơ chạy dao (N cd ,n p ¿ np = 1420 vg/ph np = 1420 vg/ph Phạm vi điều chỉnh tốc độ nTc(vg/ph) 30 ÷ 1500 33,5 ÷ 1704 Số lượng tốc độ ZTc 18 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao Sd,n (mm/ph) 23,5 ÷ 2300 16÷ 2300 Số lượng chạy dao Z cd 18 18 Công bội φ Tc;φ cd 1,26 1,26 Lượng chạy dao nhanh Snh (mm/ph) 2300 2300 Từ bảng phân tích các đặc tính trên ta đi nghiên cứu cụ thể máy 6H82 là loại máy tiêu biểu để có thể biết được phương án không gian, phương án cấu trúc của máy để trên cơ sở đó thiết kế máy mới kế thừa những ưu điểm của máy đã sản xuất.2 Phân tích máy tham khảo (6H82) Hình 1. 1 Sơ đồ động máy phay 6H82 Trang 9 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-V 36 39 33 47 37 26 19 82 ¿ qua khối bánh răng di trượt 2 bậc ( ;. Ở đây có bánh răng dùng chung Z= 39 truyền 71 38 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 16 ( ) 28 ( ) 71 ( )=n (vg/ ph) n đc ( 1440 vg / ph)( I ) ( II ) III IV V tc 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: n Z−1 1500 17 Rn = max =φ = =50⇒ φ= √ 50=1,259. n min 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: tc tt ni −ni ∆ni= .100 % nitc Trang 10 Bảng 1. 3 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. 2 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, theo như đồ thị trên ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép -2,6 ÷ 2,6%.
Riêng có ở n1 = -2,909%, n4 là -4,179%, n7 là -5,138% và n 16 = -4,366% vượt ngoài khoảng cho phép. Với n1 = 30 vg/ph, n4 = 60 vg/ph, n7 = 118 vg/ph và n 16 = 950 vg/ph là bốn tốc độ rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi tiết do đó ta có thể chấp nhận được các tốc độ n 1, n4, n7 và n16 có sai số vượt ngoài khoảng cho phép -2,6 ÷ 2,6%.3 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ ngược Đồ thị vòng quay và lưới kết cấu: Tính các giá trịφ 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 =φ ⇒ X 0=log 1,26 26 ≈−3,16 X i 0= 0 54 54 Nhóm truyền I: Từ trục II qua trục III qua 3 cặp bánh răng. Ta có 3 tỷ số truyền i1 ,i 2 ,i 3 16 X i 1= =φ ⇒ X 1 ≈−3,86 1 39 19 =φ X ⇒ X ≈−2,77 i 2= 2 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 i4 ,i5 ,i 6 18 X i4 = =φ ⇒ X 4 ≈−4,15 4 47 28 =φ X ⇒ X ≈−1,21 i 5= 5 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 i 7= =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. 4 Đặc tính nhóm truyền trong hộp tốc độ Nhóm truyền Tỷ số truyền Cặp bánh răng φ X 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/ φ2 => tia i3 lệch trái 1 khoảng 2log φ i2=1/ φ3 => tia i2 lệch trái 1 khoảng 3log φ i1=1/ φ4 => tia i1 lệch trái 1 khoảng 4log φ ⇒ i1 : i2 : i3 = 1: : 2 => lượng mở nhóm 1: 1log Nhóm II: i4 = 1/φ 4 => tia i4 lệch trái 1 khoảng 4logφ i5 = 1/φ => tia i5 lệch trái 1 khoảng 1logφhi i6 =φ 2 => tia i6 lệch phải 1 khoảng 2logφ ⇒ i4 : i5 : i6 = 1: 3 : 6 => lượng mở nhóm 2: 3logφ Nhóm III: i7 = 1/φ 6 => tia i7 lệch trái 1 khoảng 6logφ i8= φ3 => tia i8 lệch phải 1 khoảng 3log φ ⇒i7 : i8 = 1 : 9 => lượng mở nhóm 3: 9log 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: Trang 14 Hình 1. 3 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) Nhóm 3 là nhóm cuối cùng, có kích thước trục lớn, có momen chống xoắn cao và số bánh răng ít nên điều này không ảnh hưởng nhiều tới máy.
Các tỉ số chuyền giảm từ từ. 4 Lưới kết cấu của hộp tốc độ Trang 15 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 =i 7== ≈ φ5,7 1,265,7 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.
26 ≈n15 =750( vg ) 54 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 + Nhóm II là nhóm khuếch đại thứ nhất, công bội φ 3 + Nhóm III là nhóm khuếch đại thứ hai, công bội φ 9 Từ đó ta đưa được ra phương án thứ tự và đặc trưng nhóm như sau: PAKG:3× 3 ×2=18 PATT: I IIIII 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 Trang 16 1.
Xích chạy dao 1.1 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. a) Xích chạy dao công tác Xích chạy dao dọc: [][][ 18 18 ] 36 40 40 LHM 1 ( phải ) .t ( 6 ×1 )=s ngnhanh =2300 mm/ ph 37 33 x2 33 18 18 .tx =1166,984 Ta có ni = Từ đó ta có bảng kết quả sai số lượng chạy dao như sau: Trang 18 Bảng 1. 5 Sai số lượng chạy dao nsi n trục vít nTC ∆nsi% ns1 4,03 4 -0,75 ns2 5,08 5 -1,60 ns3 6,32 6.76 ns5 10,17 10 -1,70 ns6 12,64 12,5 -1,13 ns7 16,12 16 -0,75 ns8 20,33 20 -1,65 ns9 25,28 25 -1,12 ns10 31,00 31,5 1,58 ns11 39,10 40 2,25 ns12 48,62 50 2,76 ns13 62,00 63 1,58 ns14 78,19 80 2,26 ns15 97,25 100 2,74 ns16 124,00 125 0,90 ns17 156,39 160 2,25 ns18 194,50 200 2,76 Trang 19 3 ∆ns (%) 2.