CHƯƠNG I:NGHIÊN CỨU NHÓM MÁY CÓ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG ĐÃ CÓ.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ. Số liệu thiết kế: Hộp tốc độ: Z =18; nmin = 33,5 (v/ph) =1,26 ; Hộp chạy dao: Z=18; 1, 26 ; Sdọcmin=Sngangmin=3Sđứngmin= 16(mm/ph); Snhanh=2300(mm/ph); Động cơ chính: = 7 Kw; n= 1440 (v/ph); Động cơ chạy dao: =1,7 Kw; n=1420 (v/ph); Xác định các thông số còn lại : Công bội Phạm vi điều chỉnh số vòng quay: Rn = = Tính năng kĩ thuật của các máy tương tự. So sánh tính năng của một số máy tương tự như P80, P81, 6H82…để từ đó tìm ra được máy có tính năng nổi trội nhất để khảo sát. Ta có bảng sau: Bảng I.1 Thông số P80 P81 6H82 Công suất động cơ chính (kW) 2,8 4,5 7 Công suất động cơ chạy dao (kW) 0,6 1,7 1,7 Phạm vi điều chỉnh tốc độ (nmin ÷ nmax) 50÷2240 65÷1800 30÷1500 (vg/ph) Số lượng cấp tốc độ 12 16 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao 35÷980 35÷980 23,5÷1800 (Smin÷Smax) (mm/ph) Xích chạy sao nhanh Snh (mm/ph) 2300 Số lượng chạy dao 12 16 18 Công bội 1,26 1,26 1,26 Từ bảng phân tích các đặc tính trên ta thấy máy cần thiết kế có rất nhiều đặc điểm tương đồng với máy phay 6H82.
Từ việc nghiên cứu cụ thể máy 6H82 là loại máy tiêu biểu để có thể biết được phương án không gian, kết cấu, động học, động lực học của máy để trên cơ sở đó thiết kế máy mới, kế thừa những ưu điểm của máy đã sản xuất.Phân tích phương án máy tham khảo (6H82). Công suất động cơ: N = 7 (kW). Số cấp tốc độ: Zn = 18. Phạm vi điều chỉnh tốc độ: nmin ÷ nmax = 30 ÷ 1500 (vg/ph).
Phạm vi điều chỉnh số vòng quay: Rn = = 50 Tốc độ của động cơ: nđc = 1440 (vg/ph). Phương trình xích tốc độ: nđc. Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ 30-1500( vg/ph). Chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn cùng sai số được thể hiện qua bảng: Bảng I.
n Phương trình xích n = ntc nt. i8 1500 1496,14 0,26 Ta có đồ thị sai số : Hình I.4 :Đồ thị sai số hộp tốc độ máy phay 6H82. Nhận xét: Sai số n 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 riêng có ở n1 là 2,83% và n4 là -2,85% vượt ngoài khoảng cho phép. Với n1 = 30 vòng / phút và n4 = 56 vòng / phút là hai tốc độ trục chính rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi tiết do đó ta có thể chấp nhận được.
Đồ thị vòng quay, lưới kết cấu của hộp tốc độ. Để dễ vẽ ta lấy n0 = n15 = 750 (vg/ph) với = 1,26. +) Nhóm 1: 16 i1= 39 =1,26x x1= - 4 19 i2= 36 = 1,26x x2 = - 3 22 i3= 33 =1,26x x3= - 2 +)Nhóm 2 : 18 i4= 47 = 1,26x x4= - 4 28 i5= 37 =1,26x x5= - 1 39 i6= 26 = 1,26x x6 = 2 +)Nhóm 3 : 19 i7= 71 = 1,26x x7= - 6 82 i8= 38 =1,26x x8= 3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ như sau n0 I i1 i3 3[1] i2 II i4 i6 3[3] i5 III i8 i 7 2[9] n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n 12 n13 n14 n15 n16 n17 n18IV Hình I. Từ đồ thị vòng quay, ta có thể suy ra đồ thị lưới kết cấu: n0 I i1 i2 i3 3[1] II i4 i6 i5 3[3] III i7 i8 2[9] IV n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n 11 n 12 n 13 n14 n 15 n16 n17 n 18 Hình I.2 Từ 2 đồ thị lưới kết cấu và đồ thị vòng quay, ta có thể suy ra được phương án không gian, phương án thứ tự, đặc trưng nhóm để làm cơ sở thiết kế máy mới: PAKG: 3 x 3 x 2 = 18 PATT: I II III ĐTN: (1) (3) (9) I.
Hộp chạy dao. Công suất động cơ: N = 1,7 (kW). Số cấp tốc độ: Zn = 18. Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: Sd,ng = 23,5 ÷ 1800 (mm/ph).
Tốc độ của động cơ: nđc = 1420 (vg/ph). Phương trình xích chạy dao: Gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng. - Xích chạy dao dọc: nđc2(I). - Xích chạy dao ngang: (IX)=>tx2(6.
- Xích chạy dao đứng: (VIII)=>. * Xích chạy dao nhanh: 22 22 33. (mm/ph) Ta cần chuyển lượng chạy dao thành vòng quay của trục: ni = b. Từ đó ta có bảng chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn cùng với sai số: Bảng I.3 n ntc ntính n%= .100% n1 4,0 4,03 -0,75 n2 5,0 5,08 -1,6 n3 6,3 6,32 -0,32 n4 8,0 8,06 -0,75 n5 10,0 10,17 -1,7 n6 12,5 12,64 -1,12 n7 16,0 16,12 -0,75 n8 20,0 20,33 -1,65 n9 25,0 25,28 -1,12 n10 31,5 31,00 1,59 n11 40,0 39,10 2,25 n12 50 48,62 2,76 n13 63,0 62,00 1,58 n14 80,0 78,19 2,26 n15 100 97,25 2,75 n16 125 124,00 0,8 n17 160 156,39 2,26 2,75 n18 200 194,50 Ta có đồ thị sai số: Hình I.7: Đồ thị sai số lượng chạy dao máy phay 6H82.
Nhận xét: Sai số n 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 riêng có ở n12 n15 n18 là 2,76% và 2,75% vượt ngoài khoảng cho phép. Do sai số trong quá trình tính toán và làm tròn số theo tiêu chuẩn dẫn tới sai số n12 n15 n18 vượt ra ngoài. Trong quá trình gia công ta thấy với n12 n15 n18 ứng với s12 s15 s18 là lượng chạy dao rất ít sử dụng gia công hay dùng để gia công thô với độ chính xác thấp lên ta vẫn chấp nhận được. Đồ thị vòng quay, lưới kết cấu hộp chạy dao.
Với đường chạy dao thấp và trung bình. Với đường chạy dao nhanh n0 = nđc2. Với đường chạy dao thấp và trung bình. 18 Nhóm 1: i1 = 36 = 1,26x x1= - 3; 27 36 i2 = 27 =1,26x x2= 0 ; i3 = 18 = 1,26x x3 = 3; 18 Nhóm 2: i4 = 40 = 1,26x x4 = - 4; 21 24 i5 = 37 = 1,26x x5=-3 ; i6= 34 =1,26x x6=-2; 13 40 Nhóm 3: i7= 45 = 1,26x x7=-5 ; i8= 18 = 1,26x x8=4; Với đường chạy dao nhanh.
Nhận xét: Qua đồ thị vòng quay của hộp chạy dao ở Hình I.6 ta thấy giữa trục (IV) và (V) có cơ cấu phản hồi chuyển từ 9 tốc độ cao về 9 tốc độ thấp. Cơ cấu phản hồi này sẽ đảm bảo 9 tốc độ thấp cách đều nhau như 9 tốc độ cao trước đó, nhưng phải đảm bảo: - Đảm bảo 9 tốc độ thấp và 9 tốc độ cao không cùng nhau: có 18 tốc độ khác nhau. - Đảm bảo bộ các tốc độ cách đều nhau thì 2 tốc độ n9 và n10 cách đều nhau một khoảng bằng 1 lượng mở giữa 2 tốc độc cao:. Muốn như vậy, đường phản hồi phải có lượng mở bằng số tốc độ cao (9) để đảm bảo khoảng cách này.
Do hộp chạy dao làm việc với tốc độ thấp không nhiều ảnh hưởng đến năng suất nên chỉ cần đều và đủ. Do cùng Phương án không gian và Phương án thứ tự nên ta lấy đối xứng Đồ thị vòng quay ở Hình I.6 từ trục III đến trục V ta được đồ thị lưới kết cấu như sau: n0 I i1 i2 i3 3[3] II i4 3[1] i5 i6 III i7 i8 2[9] IV n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n1 3 n14 n15 n16 n17 n18 Hình I.7 Từ 2 đồ thị lưới kết cấu và đồ thị vòng quay, ta có thể suy ra được phương án không gian, phương án thứ tự, đặc trưng nhóm để làm cơ sở thiết kế máy mới: PAKG: 3 x 3 x 2 = 18 PATT: II I III ĐTN: (3) (1) (9) I. Cơ cấu đặc biệt trên máy 6H82.Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me. Tính năng kỹ thuật: 3x3x2 5 III I II 12 16 (6) (1) (3) 3x3x2 6 III II I 12 16 (6) (2) (1) Kết luận: - Chọn - Có 2 phương án I II III và II I III Ta có 2 lưới kết cấu điển hình : PAKG : 3 x 3 x 2 và PAKG: 3 x 3 x 2 PATT : I II III PATT : II I III ĐTN :(1) (3) (9) ĐTN :(3) (1) (9) 2.
Vẽ lưới kết cấu điển hình. Lý luận trước khi vẽ : - Số trục = số nhóm +1. - Mỗi đường thẳng nằm ngang biểu diễn một trục của hộp tốc độ. Các điểm trên đường thẳng nằm ngang biểu diễn số cấp tốc độ của trục đó.
- Các đoạn thẳng nối các điểm tương ứng trên trục tượng trưng cho các tỉ số truyền giữa các trục đó. - Số cột đứng = số cấp tốc độ -1. - Lưới kết cấu mang tính định tính nên ta xác định được vị trí n 0 nằm chính giữa. Ta có 2 lưới kết cấu điển hình : PAKG : 3 x 3 x 2 PATT : I II III ĐTN : (1) (3) (9) Hình 2.1 PAKG : 3 x 3 x 2 PATT : II I III ĐTN : (3) (1) (9) Hình 2.2 Nhận xét: - Qua 2 hình trên ta thấy rằng lưới kết cấu hình 2.1 là hợp lí hơn do lưới kết cấu phân bố theo hình rẻ quạt giúp giảm tốc đều và từ từ, bánh răng chủ động và bánh răng bị động có số răng chênh lệch không quá lớn đảm bảo độ bền nên phương án này hợp lý nhất.3 ta thấy các PATT có lưới kết cấu dạng như hình 2.1 đều thỏa mãn điều kiện.
- Tham khảo máy tương tự 6H82, ta thấy phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu có chênh lệch nhỏ, thay đổi từ từ, đều đặn nên kích thước hộp nhỏ gọn. Vì vậy, PATT: I II III là hợp lí hơn cả. Vẽ đồ thị vòng quay. Lý luận : - Lấy toàn bộ mặt bằng của lưới kết cấu như hình 2.1 để vẽ đồ thị vòng quay.
- Đồ thị vòng quay mang tính định lượng. Nó thể hiện được tỉ số truyền cụ thể, các trị số vòng quay cụ thể của các trục nên từ đó tính toán số răng bánh răng trong các nhóm truyền dẫn trong hộp tốc độ. Cũng dựa vào nó, ta có thể đánh giá được toàn diện chất lượng của phương án thực hiện. - Quy ước các điểm trên trục nằm ngang chỉ số vòng quay cụ thể.