§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Lêi nãi ®Çu
Mét trong nh÷ng néi dung ®Æc biÖt quan träng cña cuéc c¸ch
m¹ng khoa häc kü thuËt trªn toµn cÇu nãi chung vµ víi sù nghiÖp c«ng
nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc ta nãi riªng hiÖn nay ®ã lµ viÖt c¬
khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Nã nh»m t¨ng n¨ng xuÊt
lao ®éng vµ ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ quèc d©n. Trong ®ã c«ng nghiÖp
chÕ t¹o m¸y c«ng cô vµ thiÕt bÞ ®ãng vai trß then chèt . §Ó ®¸p øng
nhu cÇu nµy, ®i ®«i víi c«ng viÖc nghiªn cøu,thiÕt kÕ n©ng cÊp m¸y
c«ng cô lµ trang bÞ ®Çy ®ñ nh÷ng kiÕn thøc s©u réng vÒ m¸y c«ng
cô vµ trang thiÕt bÞ c¬ khÝ còng nh kh¶ n¨ng ¸p dông lý luËn khoa
häc thùc tiÔn s¶n xuÊt cho ®éi ngò c¸n bé khoa häc kü thuËt lµ kh«ng
thÓ thiÕu ®îc. Víi nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc trang bÞ, sù híng dÉn nhiÖt
t×nh cña c¸c thÇy gi¸o còng nh sù cè g¾ng cu¶ b¶n th©n. §Õn
naynhiÖm vô ®å ¸n m¸y c«ng cô ®îc giao c¬ b¶n em ®· hoµn thµnh.
Trong toµn bé qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y míi " M¸y tiÖn ren
vÝt v¹n n¨ng "cã thÓ nhiÒu h¹n chÕ. RÊt mong ®îc sù chØ b¶o cña
c¸c thÇy gi¸o vµ céng sù.
1
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
PhÇn I: kh¶o s¸t m¸y cïng cì
M¸y tiÖn lµ m¸y c«ng cô phæ th«ng, chiÕm 40 – 50% sè lîng m¸y
c«ng cô trong c¸c nhµ m¸y, ph©n xëng c¬ khÝ. Dïng ®Ó tiÖn c¸c
mÆt trßn xoay ngoµi vµ trong (mÆt trô, mÆt c«n, mÆt ®Þnh h×nh,
mÆt ren) xÐn mÆt ®Çu, c¾t ®øt… Cã thÓ khoan, khoÐt, doa trªn
m¸y tiÖn.
Trong thùc tÕ, chóng ta cã c¸c lo¹i m¸y tiÖn v¹n n¨ng, m¸y tiÖn tù
®éng, b¸n tù ®éng, chuyªn m«n ho¸ vµ chuyªn dïng, m¸y tiÖn
revolve, m¸y tiÖn CNC…
Tuy nhiªn do thùc tÕ yªu cÇu thiÕt kÕ m¸y tiÖn v¹n n¨ng h¹ng trung,
v× vËy ta chØ xem xÐt, kh¶o s¸t nhãm m¸y tiÖn ren vÝt v¹n n¨ng
h¹ng trung (®Æc biÖt lµ m¸y T620).
C¸c m¸y h¹ng trung ®ang ®îc sö dông réng r·i trªn thÞ trêng ViÖt
Nam ®îc thèng kª trong b¶ng sau:
ChØ tiªu so s¸nh
T620 T616 1A62
C«ng suÊt ®éng c¬ (Kw)
ChiÒu cao t©m m¸y (mm)
Kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a hai
t©m (mm)
Sè cÊp tèc ®é
Sè vßng quay nhá nhÊt nmin (v/p)
Sè vßng quay lín nhÊt nMax (v/p)
Lîng ch¹y dao däc nhá nhÊt
(mm/v)
Lîng ch¹y dao däc lín nhÊt
(mm/v)
Lîng ch¹y dao ngang nhá nhÊt
(mm/v)
Lîng ch¹y dao ngang lín nhÊt
(mm/v)
C¸c lo¹i ren tiÖn ®îc
10
200
4,5
160
7
200
1A61
6
4,5
200
1400
750
1500
1000
23
12,5
2000
12
44
1980
21
11,5
1200
21
11,2
2240
mòi
S dmin
SdMax
S nmin
SnMax
0,070 0,060 0,082 0,080
4,16
1,07
1,59
1,36
0,035 0,040 0,027 0,080
2,08
0,78
0,52
1,36
Ren Quèc tÕ, Anh, M«®un,
Pitch
NhËn xÐt: trªn ®©y cha ph¶i lµ tÊt c¶ c¸c lo¹i m¸y trong níc ta cã
nhng do h¹n chÕ vÒ tµi liÖu vµ kinh nghiÖm nªn ta míi chØ ph©n tÝch
®îc 4 lo¹i m¸y trªn.
NhËn thÊy ®Ò tµi thiÕt kÕ víi c¸c lo¹i m¸y trªn ta thÊy m¸y tiÖn
ren vÝt v¹n n¨ngT620 cã ®Æc tÝnh tíng tù vµ cã tµi liÖu tham kh¶o
®Çy ®ñ nhÊt ta lÊy m¸y T620 ®Ó kh¶o s¸t cho viÖc thiÕt kÕ m¸y
míi.
2
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
I. Kh¶o s¸t ®éng häc m¸y mÉu (T620):
1. §å thÞ sè vßng quay thùc tÕ cña m¸y T620:
TrÞ sè c«ng béi :
Tõ c¸c th«ng sè cña m¸y
nmin = 12,5 v/p.
nMax = 2000 v/p.
Z = 23.
Suy ra c«ng béi lµ: =
Z 1
nMax
=
nmin
23 1
2000
12,5
= 1,259 =1,26
VÏ l¹i ®å thÞ vßng quay cña m¸y T620:
S¬ ®å ®éng cña m¸y biÓu thÞ c¸c nhãm tû sè truyÒn nh sau:
+ Nhãm 1 tõ trôc II – III:
i1 =
51
1,30 = X1 x1 1,13
39
Tia i1 lÖch sang ph¶i 1 kho¶ng lµ: 1,33.log
i2 =
56
1,65 = X2 x2 2,17
34
Tia i2 lÖch sang ph¶i 1 kho¶ng lµ: 2,17.log
i1
1,13
Lîng më gi÷a hai tia [x]: =
= 2,17 = -1,04 = x
i2
x
ð
[x] = -1,04.
+ Nhãm 2 tõ trôc III – IV:
i3 =
21
0,38 = X3 x3 -4,19
55
Tia i3 lÖch sang tr¸i 1 kho¶ng lµ: 4,19.log
i4 =
29
0,62 = X4 x4 -2,07
47
Tia i4 lÖch sang tr¸i 1 kho¶ng lµ: 2,07.log
i5 =
38
1 = X5
38
x5
0 Tia i5 th¼ng ®øng.
Lîng më [x] = [2] øng víi nhãm truyÒn khuÕch ®¹i.
+ Nhãm 3 tõ trôc IV – V:
i6 =
22
0,25 = X6 x6 -6
88
Tia i6 lÖch sang tr¸i 1 kho¶ng lµ: 6.log
i7 =
60
1 = X7 x7
60
0 Tia i7 th¼ng ®øng
+ Nhãm 4 tõ trôc V – VI:
3
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
i8 =
22
0,25 = X8 x8 -6
88
Tia i8 lÖch sang tr¸i 1 kho¶ng lµ: 6.log
i9 =
49
1 = X9
49
x9
0 Tia i9 th¼ng ®øng.
+ Nhãm gi¸n tiÕp tõ trôc VI – VII:
i10 =
27
0,5 = X10 x10 -3
54
Tia i10 lÖch sang tr¸i 1 kho¶ng lµ: 3.log
+ Nhãm trùc tiÕp tõ trôc IV – VII:
i11 =
60
1,50 = X11 x11 1,754
40
Tia i11 lÖch sang ph¶i 1 kho¶ng lµ: 1,754.log
+ Sè vßng quay cña ®éng c¬ n®c = 1450 v/p.
+ Tû sè truyÒn cña bé truyÒn ®ai: i® =
145
260
0,56.
+ HiÖu suÊt cña bé truyÒn ®ai: = 0,985
TrÞ sè vßng quay cña trôc ®Çu tiªn cña hép tèc ®é trªn trôc II:
n0 = n®c x i® x = 1450 x
Nhãm truyÒn
1.trôc II_III
2.Trôc III_IV
3.Trôc IV_V
4.Trôc V_VI
5.Trôc VI_VII
6.Trôc IV_VII
(Nhãm
trùc
tiÕp)
Tû sè
truyÒn
i1
i2
i3
i4
i5
i6
i7
i8
i9
i10
i11
145
x 0,985
260
B¸nh r¨ng
(chñ
®éng/bÞ®éng)
51/39
56/34
21/55
29/47
38/38
22/88
60/60
22/88
49/49
27/54
60/40
800 v/p.
x
1,30
1,65
0,38
0,62
1
0,25
1
0,25
1
0,5
1,5
x
1,13
2,17
- 4,19
- 2,07
0
-6
0
-6
0
-3
1,754
Qua ®ã, ®å thÞ vßng quay cña m¸y T620 cã d¹ng:
4
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
n®c =1450
i
n
II
0
i
1
i
I
®
i
2
III
i
4
3
i
5
IV
i
6
i
i
i
7
9
V
8
i
11
VI
i
10
VII
2000
12,5
2.XÝch tèc ®é quay trôc chÝnh:
XÝch nµy nèi tõ ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt N = 10 Kw, sè vßng
quay n = 1450 (v/p), qua bé truyÒn ®ai vµo hép tèc ®é (còng lµ hép
trôc chÝnh) lµm quay trôc chÝnh VII.
Lîng di ®éng tÝnh to¸n ë hai ®Çu xÝch lµ:
n®c (v/p) (sè vßng quay cña ®éng c¬) ntc (v/p) (sè vßng quay
cña trôc chÝnh).
Tõ s¬ ®å ®éng ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc ®êng truyÒn ®éng qua c¸c
trôc trung gian tíi trôc chÝnh.
XÝch tèc ®é cã ®êng truyÒn quay thuËn vµ ®êng truyÒn quay
nghÞch, mçi ®êng truyÒn khi tíi trôc chÝnh bÞ t¸ch ra lµm hai ®êng
truyÒn:
+ §êng truyÒn trùc tiÕp tíi trôc chÝnh cho ra tèc ®é cao.
+ §êng truyÒn tèc ®é thÊp ®i tõ trôc III – IV – V – VI.
Ph¬ng tr×nh xÝch ®éng biÓu thÞ kh¶ n¨ng biÕn ®æi tèc ®é cña
m¸y:
56
34
trùc
tiÕp
5
60
40
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
29
47
145
)
260
n®c
22
88
21
55 tiÕp
i®ai(
51
39
gi¸n
60
60
22
88
49
49
27
54
ntc
38
38
3. Ph¬ng ¸n kh«ng gian vµ ph¬ng ¸n thø tù:
Tõ trªn ta x¸c ®Þnh ®îc c«ng thøc kÕt cÊu cña m¸y lµ:
Z =
(2 x 3 x 2 x 2) + (2 x 3 x 1)
= 30.
§êng truyÒn chÝnh
§êng truyÒn phô
Ta nhËn thÊy m¸y tæ chøc hai ®êng truyÒn: ®êng truyÒn gi¸n tiÕp
(tèc ®é thÊp) vµ ®êng truyÒn trùc tiÕp (tèc ®é cao), nh vËy lµ tèt,
v× ®êng truyÒn tèc ®é cao cÇn sè TST Ýt dÉn ®Õn sÏ gi¶m ®îc ån,
rung, gi¶m ma s¸t, t¨ng hiÖu suÊt… khi m¸y lµm viÖc.
Theo lÝ thuyÕt tÝnh to¸n ®Ó TST gi¶m tõ tõ ®ång ®Òu, ®¶m b¶o
®îc m« men xo¾n yªu cÇu th× sè b¸nh r¨ng c¸c trôc ®Çu ph¶i nhiÒu
h¬n. Do ®ã, ®¸ng ra PAKG lµ 3 x 2 x 2 x 2 lµ tèt nhÊt. Tuy nhiªn, ph¬ng ¸n 2 x 3 x 2 x 2 lµ hîp lÝ nhÊt v×:
Do yªu cÇu thùc tiÔn, m¸y cã truyÒn ®éng quay thuËn th× ph¶i cã
truyÒn ®éng quay nghÞch ®Ó phôc vô qu¸ tr×nh gia c«ng vµ ®æi
chiÒu (gi¶ sö ®èi víi bµn xe dao ch¼ng h¹n, nÕu chØ cã mét truyÒn
®éng th× kh«ng thÓ ®a bµn dao tÞnh tiÕn ngîc l¹i trªn b¨ng m¸y mµ
chØ tÞnh tiÕn ®îc mét chiÒu, khi c¾t ren th× trôc chÝnh ph¶i cã
chuyÓn ®éng quay nghÞch ®Ó ch¹y dao ra…). Muèn vËy trªn trôc vµo
(II) ph¶i dïng li hîp ma s¸t (gåm 2 nöa: ch¹y thuËn vµ ch¹y nghÞch)
®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô ®ã.
Së dÜ dïng li hîp ma s¸t mµ kh«ng dïng c¸c c¬ cÊu kh¸c cïng t¸c
dông lµ v× ë m¸y tiÖn cho ®¶o chiÒu thêng xuyªn, do ®ã cÇn ph¶i
ªm, kh«ng g©y va ®Ëp m¹nh…mµ li hîp ma s¸t l¹i kh¾c phôc ®îc
nh÷ng nhîc ®iÓm ®ã, ®ång thêi ding ly hîp ma s¸t còng cã t¸c dông
®Ò phßng qu¸ t¶i.
Do ®ã, li hîp ma s¸t ®îc l¾p trªn trôc vµo (II), ®Ó tr¸nh kÕt cÊu vµ
kÝch thíc lín (trôc II ph¶i l¾p thªm vá ly hîp) ta lÊy may ¬ cña b¸nh
r¨ng lµm vá cña LHMS b¸nh r¨ng trªn trôc 2 cã ®êng kÝnh lín. NÕu
trªn trôc 3 ta tiÖp tôc gi¶m tèc ®é th× ®êng kÝnh b¸nh r¨ng trªn trôc
3 sÏ cã ®êng kÝnh lín h¬n kÕt cÊu cña hép tèc ®é sÏ lín do ®ã trªn
trôc 3 ngêi ta t¨ng tèc ®é ®Ó kÝch thíc b¸nh r¨ng trªn trôc 3 nhá
kÕt cÊu hép tèc ®é nhá sau ®ã míi gi¶m tèc ë trôc 4. §ång thêi, trôc 2
cã l¾p LHMS ( thuËn 15 m¸, nghÞch 11 m¸) chiÕm chiÒu dµi kh¸ lín
trªn trôc, nÕu ta l¾p thªm b¸nh r¨ng ®Ó thùc hiÖn ph¬ng ¸n kh«ng
6
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
gian ( 3x2..) th× trôc 3 dµi g©y ra vâng trôc ¶nh hëng nhiÒu ®Õn
chÊt lîng gia c«ng ®Ó gi¶m chiÒu dµi trôc tËn dông may ¬ cña b¸nh
r¨ng vµ thùc hiÖn ph¬ng ¸n kh«ng gian (2x3..)
Së dÜ LHMS ®îc ®Æt trªn trôc II mµ kh«ng ®Æt trªn c¸c trôc kh¸c
lµ v×:
Trôc II cã tèc ®é kh«ng ®æi vµ lµ trôc vµo nªn cã m«men xo¾n nhá,
do ®ã, LHMS ®Æt trªn trôc nµy chØ cã 1 tèc ®é, m«men xo¾n nhá
nhÊt, ®Ó ®¹t kÝch thíc li hîp lµ hîp lý kho¶ng D = 100 (mm) th× tèc
®é trôc II cã thÓ ®¹t ®îc kho¶ng n0 = 800 v/p.
V× vËy PAKG 2 x 3 x 2 x 2 lµ hîp lÝ.
VÒ ph¬ng ¸n thø tù (PATT) cña m¸y cã d¹ng lµ:
PATT: I II III IV
Ta nhËn thÊy, m¸y ®· sö dông PATT rÊt chuÈn, do quy luËt ph©n bè
TST c¸c nhãm ®Çu cã chªnh lÖch nhá, v× vËy kÕt cÊu m¸y lµ hîp lÝ.
Tõ ®å thÞ vßng quay ta nhËn thÊy m¸y chØ cã 23 tèc ®é riªng biÖt,
tøc lµ cã 7 tèc ®é trïng.
Ta cã:
§èi víi ®êng truyÒn gi¸n tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I
II
III IV
Lîng më [x]: [1] [2] [6] [12]
§èi víi ®êng truyÒn trùc tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 1
PATT
: I
II
IV
Lîng më [x]: [1] [2] [0]
Tõ ®êng gi¸n tiÕp ta nhËn thÊy, lîng më [x] = 12 lµ kh«ng hîp lÝ.
Trong m¸y c«ng cô, ë hép tèc ®é cã h¹n chÕ TST i ph¶i ®¶m b¶o
theo:
1
i2
4
Víi c«ng béi = 1,26 TST i ®îc biÓu diÔn trªn ®å thÞ vßng quay nh
sau:
i =1
4
NghÜa lµ: tia i1 =
i =2
1
nghiªng tr¸i tèi ®a lµ 6 « vµ tia i 2 = 2 nghiªng
4
ph¶i tèi ®a lµ 3 «. Tøc lµ, lîng më tèi ®a Xmax = 9 «.
7
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
1
1
1
MÆt kh¸c, i = [ X ] 1,2612 <
kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®· ph©n
4
tÝch trªn.
V× vËy ®Ó kh¾c phôc, ngêi ta ph¶i gi¶m bít lîng më cña ®êng
truyÒn gi¸n tiÕp tõ [X] = 12 xuèng [X] = 9, cßn ®êng truyÒn trùc
tiÕp gi÷ nguyªn. Gi¶m nh vËy th× ®êng gi¸n tiÕp sÏ cã 3 tèc ®é
trïng. Khi ®ã, sè tèc ®é cña m¸y sÏ lµ:
Z = (2x3x2x2 – 3) + (2x3x1) = 27 tèc ®é, mµ sè tèc ®é yªu cÇu lµ
23 dÉn ®Õn lµ sÏ thõa ra 4 tèc ®é
V× vËy, ®Ó kh¾c phôc ngêi ta ®· xö lÝ b»ng c¸ch:
+ VÉn gi÷ nguyªn sè cÊp tèc ®é cña ®êng truyÒn trùc tiÕp (6 tèc
®é) v× nã cã sè TST Ýt dÉn ®Õn sÏ gi¶m ®îc tiÕng ån, gi¶m rung
®éng, gi¶m ma s¸t, ®ång thêi l¹i t¨ng ®îc hiÖu suÊt… khi m¸y lµm
viÖc.
+ MÆt kh¸c, tiÕp tôc gi¶m thªm 3 tèc ®é cña ®êng truyÒn gi¸n
tiÕp sÏ cã lîi v×: m¸y sÏ gi¶m ®i ®îc sè tèc ®é cã hiÖu suÊt thÊp dÉn
®Õn kÕt cÊu HT§ sÏ nhá, gän h¬n, ®ång thêi sè tèc ®é mÊt ®i ®ã sÏ
®îc bï vµo ®êng truyÒn trùc tiÕp. Ngoµi ra khi i = 1/ 9 kh¸ lín nhÊt lµ
khi gi¶m tèc ®é khÝch thíc cña cÆp b¸nh r¨ng kh¸ lín.
Nh vËy ®êng truyÒn gi¸n tiÕp sÏ cã lîng më nhãm cuèi lµ: [X] = 12 –
6 = 6.
Suy ra:
Sè tèc ®é danh nghÜa cña ®êng truyÒn gi¸n tiÕp lµ: Z1 = 2x3x2x2 –
6 = 18
Sè tèc ®é danh nghÜa cña ®êng truyÒn trùc tiÕp lµ: Z2 = 2x3x1 = 6
DÉn ®Õn tæng sè tèc ®é lµ: Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24
V× m¸y chØ ®ßi hái 23 tèc ®é, nªn ngêi ta ®· xö lÝ b»ng c¸ch: cho
tèc ®é thø 18 (cao nhÊt) cña ®êng truyÒn gi¸n tiÕp trïng víi tèc ®é
thø 1 (thÊp nhÊt) cña ®êng truyÒn trùc tiÕp, do ®ã m¸y chØ cßn 23
tèc ®é. NghÜa lµ trÞ sè tèc ®é thø 18 (n 18 = 630 v/p), cã thÓ ®i b»ng
2 ®êng truyÒn (trùc tiÕp vµ gi¸n tiÕp). Tuy nhiªn, khi sö dông tèc ®é
nµy th× ta nªn sö dông ®êng truyÒn trùc tiÕp (v× nh÷ng u ®iÓm ®·
nãi trªn).
V× vËy ph¬ng ¸n chuÈn cña m¸y lµ:
§èi víi ®êng truyÒn gi¸n tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I
II
III IV
Lîng më [x]: [1] [2] [6] [6]
§èi víi ®êng truyÒn trùc tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 1
PATT
: I
II
IV
Lîng më [x]: [1] [2] [0]
Do ®ã, líi kÕt cÊu cña m¸y T620 sÏ lµ:
8
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
§êng truyÒn gi¸n tiÕp
§êng
truyÒn trùc tiÕp
(§êng truyÒn chÝnh)
(§êng
truyÒn phô)
II. Hép ch¹y dao:
1. Bµn xe dao:
Bµn xe dao sö dông bé truyÒn b¸nh r¨ng thanh r¨ng cho viÖc ch¹y
dao däc, sö dông bé truyÒn vÝt me - ®ai èc cho viÖc ch¹y dao ngang.
§Ó ch¹y dao nhanh th× cã thªm mét ®éng c¬ phô 1 Kw, n = 1410 v/p
qua bé truyÒn ®ai ®Ó vµo trôc tr¬n.
C«ng thøc tæng qu¸t ®Ó chän tû sè truyÒn trong hép ch¹y dao lµ:
i = ibï.ics.igb =
tp
tv
(mét vßng trôc chÝnh)
Trong ®ã: tv bíc vÝt me.
tp bíc ren cÇn c¾t trªn ph«i.
ibï TST cè ®Þnh bï vµo xÝch tryÒn ®éng.
ics TST cña kh©u ®iÒu chØnh t¹o thµnh nhãm c¬ së.
igb TST nhãm gÊp béi.
2. XÝch ch¹y dao:
ë m¸y tiÖn ren vÝt v¹n n¨ng ngoµi xÝch tèc ®é cña trôc chÝnh th×
xÝch ch¹y dao còng ®ãng vai trß rÊt quan träng. Chøc n¨ng cña nã lµ
dïng ®Ó c¾t ren, tiÖn tr¬n.
ThÕ giíi quy chuÈn vÒ 2 hÖ ren (trong ®ã, mçi hÖ cã 2 lo¹i ren):
9
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
+ Ren Quèc tÕ (tr).
Ren m«®un (m).
+ Ren Anh (n).
Ren Pitch (Dp).
V× vËy, m¸y tiÖn ren vÝt v¹n n¨ng T620 còng ®¸p øng ®îc 4 lo¹i
ren ®ã víi kho¶ng 112 bíc ren tiªu chuÈn vµ 112 bíc ren khuÕch ®¹i
phñ kÝn toµn bé c¸c lo¹i ren thuéc TCVN, tháa m·n ®Çy ®ñ c¸c nhu
cÇu trong c¬ khÝ chÕ t¹o vµ söa ch÷a.
Lîc ®å cÊu tróc ®éng häc hép ch¹y dao:
iv
§C1
igb2
L§1
§C2
Ph«i
Tv2
itt
igb1
Tv1
ics
L§4
L§2
L§3
L§5
Tõ cÊu tróc ®éng häc xÝch ch¹y dao trªn ta cã ph¬ng tr×nh tæng
qu¸t c¾t ren nh sau:
1 vßng trôc chÝnh x ix x tv = tr (1)
Ta thÊy r»ng ®Ó c¾t hÕt ®îc c¸c bíc ren nh yªu cÇu th× víi mçi bíc
ren th× ta cÇn ph¶i cã mét tØ sè truyÒn, nh vËy th× ta cÇn mét sè lîng b¸nh r¨ng rÊt lín lµ 812 = 112, ngoµi ra ®Ó c¾t c¸c bíc ren gÊp
béi th× cÇn ph¶i cã c¸c tØ sè truyÒn kh¸c gÊp béi lªn (2; 4...), do
®ã sè b¸nh r¨ng cÇn thiÕt sÏ lµ 1122; 1124...®iÒu ®ã n»m ngoµi
kh¶ n¨ng cña m¸y. §Ó kh¾c phôc chuyÖn nµy th× qua kh¶o s¸t m¸y
mÉu ta ®· thÊy r»ng, ®Ó cã ®îc cã c¸c tØ sè truyÒn kh¸c nhau ®Ó
c¾t c¸c bíc ren kh¸c nhau th× ta chia ®êng truyÒn thµnh c¸c c¸c
nhãm kh¸c nhau, trong ®ã th× cã nhãm c¬ së lµ nhãm t¹o ra mét tØ
sè truyÒn c¬ së ®Ó c¾t c¸c bíc ren c¬ së, råi tõ ®ã ta míi cho qua
mét tØ sè gÊp béi ®Ó thay ®æi tØ sè truyÒn ®Ó c¾t c¸c bíc ren cßn
l¹i, ngoµi ra ta cßn bè trÝ mét tØ sè truyÒn khuÕch ®¹i ®Ó cã thÓ
c¾t ®îc c¸c bíc ren khuyÕch ®¹i.
Tõ c¸c yªu cÇu ®ã ta cã ®îc mét b¶ng s¾p xÕp c¸c bíc ren nh sau:
10
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
1
1,25
1,5
13
14
16
18
19
20
22
24
Ren quèc tÕ
tp=mm
1,75
3,5
2
4
2,25
4,5
2,5
5
5,5
3
6
Ren Anh
n=25,4/tp
31/4
7
31/2
8
4
9
41/2
9,5
10
5
11
12
6
7
8
9
10
11
12
-
2
3
56
64
72
80
88
96
-
Ren module
m=tp/
0,5
1
1,25
1,5
Ren pitch
Dp=25,4/tp
28
14
32
16
36
18
40
20
44
22
48
24
-
1,75
2
2,25
2,5
3
7
8
9
10
11
12
-
3. Mét sè c¬ cÊu ®Æc biÖt:
C¬ cÊu li hîp siªu viÖt: Trong xÝch ch¹y dao nhanh vµ ®éng c¬
chÝnh ®Òu truyÒn ®Õn c¬ cÊu chÊp hµnh lµ trôc tr¬n b»ng hai ®êng
truyÒn kh¸c nhau. Do vËy nÕu kh«ng cã li hîp siªu viÖt truyÒn ®éng
sÏ lµm xo¾n vµ g·y trôc. C¬ cÊu li hîp siªu viÖt ®îc dïng trong nh÷ng
11
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
trêng hîp khi m¸y ch¹y dao nhanh vµ khi ®¶o chiÒu quay cña trôc
chÝnh.
C¬ cÊu ®ai èc më ®«i: VÝt me truyÒn ®éng cho hai m¸ ®ai èc më
®«i tíi hép xe dao. Khi quay tay quay lµm ®Üa quay g¾n cøng víi hai
m¸ sÏ trît theo r·nh ¨n khíp víi vÝt me.
C¬ cÊu an toµn trong hép ch¹y dao: Nh»m ®¶m b¶o khi lµm viÖc
qu¸ t¶i, ®îc ®Æt trong xÝch ch¹y dao (tiÖn tr¬n) nã tù ng¾t truyÒn
®éng khi m¸y qu¸ t¶i.
4. NhËn xÐt vÒ m¸y T620:
M¸y cã 23 tèc ®é kh¸c nhau cña trôc chÝnh, cã tÝnh v¹n n¨ng cao,
tiÖn ®îc nhiÒu kiÓu ren kh¸c nhau. §ång thêi ph¬ng ¸n kh«ng gian vµ
ph¬ng ¸n thø tù ®· ®îc s¾p xÕp mét c¸ch hîp lý ®Ó cã ®îc mét bé
truyÒn kh«ng bÞ cång kÒnh.
Bé ly hîp ma s¸t ë trôc I ®îc lµm viÖc ë vËn tèc lµ 800 v/p lµ mét tèc
®é hîp lý, ®ång thêi bé ly hîp ma s¸t cßn tËn dông ®îc b¸nh r¨ng trªn
trôc I nªn t¨ng ®îc ®é cøng v÷ng.
Trong m¸y cã bé ly hîp ma s¸t siªu viÖt, thuËn tiÖn cho qu¸ tr×nh
ch¹y dao nhanh.
PhÇn II: ThiÕt kÕ m¸y míi.
Ch¬ng 1: ThiÕt kÕ ®éng häc m¸y c¾t kim lo¹i.
A. Hép tèc ®é trong m¸y c¾t kim lo¹i:
1. Yªu cÇu ®èi víi hép tèc ®é:
Hép tèc ®é (HT§) trong m¸y c¾t kim lo¹i dïng ®Ó truyÒn lùc c¾t
cho c¸c chi tiÕt gia c«ng víi nh÷ng chÕ ®é c¾t cÇn thiÕt. ThiÕt kÕ
HT§ yªu cÇu ph¶i ®¶m b¶o nh÷ng chØ tiªu vÒ kü thuËt, vµ kinh tÕ
tèt nhÊt trong ®iÒu kiÖn cô thÓ cho phÐp. HT§ ph¶i cã kÝch thíc nhá
gän, hiÖu suÊt cao, tiÕt kiÖm nguyªn vËt liÖu, kÕt cÊu cã tÝnh c«ng
nghÖ cao, lµm viÖc chÝnh x¸c…
Tõ tÝnh chÊt quan träng nh vËy cña HT§ vµ tõ yªu cÇu thùc tÕ cña
s¶n xuÊt, HT§ cña m¸y míi mµ ta cÇn thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o nh÷ng
yªu cÇu kü thu©t sau:
+ Tèc ®é c¾t cña m¸y:
12
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Nh÷ng trÞ sè tèc ®é trong kho¶ng tõ V min ®Õn Vmax ®îc quy thµnh
sè vßng quay cña trôc chÝnh. Ph¹m vi ®iÒu chØnh ®îc x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc sau:
nmax
Rn = n ,
min
Trong ®ã:
Rn lµ ph¹m vi ®iÒu chØnh sè vßng quay.
nmax, nmin lµ sè vßng quay lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña trôc
chÝnh.
1000.Vmax
v/p.
.d min
1000.Vmin
= .d
v/p.
max
nmax =
nmin
Trong ®ã: Vmax, Vmin lµ tèc ®é lín nhÊt, nhá nhÊt
dmax, dmin lµ ®êng kÝnh lín nhÊt, nhá nhÊt cña chi tiÕt gia
c«ng
XuÊt ph¸t tõ t×nh h×nh thùc tÕ hiÖn nay, chóng ta cÇn sña ch÷a vµ
chÕ t¹o c¸c lo¹i m¸y c«ng nghiÖp vµ n«ng nghiÖp cã ®êng kÝnh trôc
trong kho¶ng 10 400 chóng ta cÇn thiÕt kÕ m¸y c«ng cô h¹ng
trung, thiÕt kÕ m¸y nµy dùa trªn m¸y ®· cã T620
§êng kÝnh nhá nhÊt: dmin = 10 mm;
§êng kÝnh lín nhÊt: dmax = 400 mm.
§Ó m¸y thiÕt kÕ ra ®¶m b¶o ®îc chÊt lîng, tÝnh n¨ng th× theo kinh
nghiÖm cña nh÷ng ngêi ®i tríc, c¨n cø vµo tµi liÖu thèng kª s¬ bé
ThiÕt kÕ m¸y tiÖn cã n min = 12,5 v/ph, víi tèc ®é nµy th× phï hîp
cho thao t¸c cña c«ng nh©n khi gia c«ng tiÖn ren
nmax = 2000 v/ph, víi tèc ®é nµy khi tiÖn
tr¬n chi tiÕt ®¶m b¶o ®îc søc khoÎ cña c«ng nh©n
Ph¹m vi ®iÒu chØnh:
Rn =
2000
160 ,
12,5
2. Chuçi sè vßng quay cña hép tèc ®é:
Chän c«ng béi vµ sè cÊp tèc ®é:
Thùc tÕ gia c«ng th× ph«i cã kÝch thíc bÊt kú, vËt liÖu ph«i rÊt kh¸c
nhau nªn chÕ ®é c¾t kh¸c nhau mµ cô thÓ lµ cÇn tèc ®é trôc chÝnh
ph¶i rÊt kh¸c nhau, vÒ lý thuyÕt th× tèc ®é trôc chÝnh lµ v« cÊp lµ
tèt nhÊt, nhng ph¬ng ¸n nµy lµ kh«ng kh¶ thi v× rÊt tèn kÐm do ®ã
ph¶i dïng ph¬ng ¸n ph©n cÊp
Ta nhËn thÊy, chuçi vßng quay tu©n theo quy luËt cÊp sè nh©n lµ tèt
h¬n c¶ v× khi ®ã tæn thÊt c«ng suÊt( tèc ®é) t¬ng ®èi sÏ lµ kh«ng
®æi. Trong kho¶ng tõ n min ®Õn nmax cã Z cÊp tèc ®é: n 1 = nmin, n2, …,
nk, nk+1, …, nZ = nmax.
13
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Trong chuçi sè vßng quay cã tØ sè gi÷a hai sè vßng quay bÊt kú kÕ
tiÕp nk vµ nk+1 lµ mét sè kh«ng ®æi th× chuçi ®ã ph¶i tu©n theo quy
luËt cÊp sè nh©n cã c«ng béi lµ
Do yªu cÇu cña viÖc thiÕt kÕ m¸y (lµ m¸y tiÖn v¹n n¨ng), ®ång
thêi ®Ó tæn thÊt tèc ®é còng nh tæn thÊt n¨ng suÊt lµ kh«ng ®æi
vµ kh«ng vît qu¸ giíi h¹n, tra b¶ng 1.1 s¸ch “TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y
c¾t kim lo¹i” ta chän theo tiªu chuÈn lµ:
= 1,26 vµ tæn thÊt Vmax < 20%
Do vËy sè cÊp tèc ®é cña m¸y tiÖn v¹n n¨ng cÇn thiÕt kÕ lµ:
Theo II-7 ta cã:
Z=
2000
lg
lg Rn
12,5
1
1
lg
lg 1,26
23 cÊp tèc ®é.
3. Líi kÕt cÊu vµ ®å thÞ vßng quay cña HT§:
3.1. C¸ch x¸c ®Þnh c¸c nhãm truyÒn vµ tû sè truyÒn (TST):
Tõ c«ng thøc:
nmin
1
( ) Xi ; Trong ®ã Xi lµ sè nhãm truyÒn tèi thiÓu.
nmax
4
n
1450
lg( dco )
lg(
)
nmin
12,5 = 3,4
Xi =
lg 4
lg 4
V× sè nhãm truyÒn lµ nguyªn nªn chän Xi = 4.
3.2. Ph¬ng ¸n kh«ng gian vµ ph¬ng ¸n thø tù:
Chän ph¬ng ¸n kh«ng gian:
Mét ph¬ng ¸n bè trÝ kh«ng gian, ta cã nhiÒu ph¬ng ¸n thø tù thay
®æi kh¸c nhau. Víi sè cÊp tèc ®é ®îc tÝnh dùa vµo yªu cÇu thùc tÕ
cña s¶n phÈm cÇn gia c«ng, dùa theo m¸y hiÖn cã T620 ®· kh¶o s¸t
ta cã c¸c ph¬ng ¸n kh«ng gian kh¸c nhau:
Z = 24 x 1= 12 x 2= 3 x 4 x 2= 6 x 2 x 2= 2 x 3 x 2 x 2 …
Dùa vµo sè nhãm truyÒn tèi thiÓu X i = 4, ®ång thêi ®Ó kÝch thíc
HT§ nhá gän nªn cÇn ph¶i cã TST chªnh lÖch nhãm ®Çu Ýt (dÉn ®Õn
chªnh lÖch b¸nh r¨ng kh«ng qu¸ lín).
V× vËy, ta cã thÓ lo¹i trõ c¸c ph¬ng ¸n kh«ng gian trªn vµ chän ph¬ng ¸n hîp lÝ nhÊt lµ:
PAKG: 2 x 3 x 2 x 2
Dùa vµo c«ng thøc: Z = p1.p2…pj
Trong ®ã pj lµ TST trong mét nhãm.
Ta cã:
Z = 24 = 2 x 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 2 x 3 = 3 x 2 x 2 x 2 = 2 x 3 x 2 x
2
Mçi thõa sè pj lµ 1 hoÆc 2 khèi b¸nh r¨ng di trît truyÒn ®éng gi÷a
hai
trôc liªn tôc.
14
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
TÝnh tæng sè b¸nh r¨ng cña HT§ theo c«ng thøc:
Sz = 2.(p1 + p2 + … + pj)
+ Ph¬ng ¸n kh«ng gian 2 x 2 x 2 x 3 cã:
Sz = 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Ph¬ng ¸n kh«ng gian 3 x 2 x 2 x 2 cã:
Sz = 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Ph¬ng ¸n kh«ng gian 2 x 2 x 3 x 2 cã:
Sz = 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Ph¬ng ¸n kh«ng gian 2 x 3 x 2 x 2 cã:
Sz = 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
Tãm l¹i tæng sè b¸nh r¨ng cña HT§ cÇn thiÕt kÕ lµ: S Z = 18 b¸nh
r¨ng.
TÝnh tæng sè trôc cña ph¬ng ¸n kh«ng gian theo c«ng thøc:
Str = Xi + 1 = 4 + 1 = 5
Trong ®ã Xi lµ sè nhãm truyÒn ®éng
Sè b¸nh r¨ng chÞu m« men xo¾n ë trôc cuèi cïng:
PAKG: 2 x 2 x 3 x 2 ; 2 x 2 x 2 x 3 ; 3 x 2 x 2 x 2 ; 2 x 3 x 2 x 2
2
3
2
2
ChiÒu dµi s¬ bé cña HT§ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
L = b f
Trong ®ã: b lµ chiÒu réng b¸nh r¨ng
f lµ kho¶ng hë gi÷a hai b¸nh r¨ng.
C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt dïng trong hép:
Li hîp ma s¸t (LHMS), phanh …
Qua ph©n tÝch trªn ta cã b¶ng so s¸nh ph¬ng ¸n bè trÝ kh«ng gian:
YÕu tè so s¸nh
3x2x2x2
Tæng sè b¸nh
18
r¨ng Sz
Tæng sè trôc Str
5
19.b
ChiÒu dµi L
18.f
Ph¬ng ¸n
2x2x3x2
2x3x2x2
2x2x2x3
18
18
18
5
+ 19.b
18.f
5
+ 19.b
18.f
5
+ 19.b
18.f
15
+
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Sè
b¸nh
r¨ng
2
Mmax
C¬ cÊu ®Æc biÖt LHMS
2
2
3
LHMS
LHMS
LHMS
KÕt luËn:
Tõ ph¬ng ¸n cña m¸y hiÖn cã vµ b¶ng so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n kh¶o
s¸t trªn ta thÊy: nªn chän ph¬ng ¸n kh«ng gian 2x3x2x2 v×:
+ Theo lÝ thuyÕt th× TST ph¶i ®¶m b¶o gi¶m dÇn tõ trôc ®Çu tiªn
®Õn trôc cuèi (tøc lµ PAKG 3 x 2 x 2 x 2 lµ ®óng nhÊt). Nhng do yªu
cÇu vÒ kÕt cÊu dÉn ®Õn ph¶i bè trÝ trªn trôc II (víi tèc ®é hîp lÝ nªn
lµ 800 v/p) 1 bé li hîp ma s¸t nhiÒu ®Üa vµ 1 bé b¸nh r¨ng ®¶o
chiÒu, v× vËy ®Ó tr¸nh cho kÕt cÊu cång kÒnh (trôc II dµi ra ®Ó
chøa thªm b¸nh r¨ng) nªn ta chän ph¬ng ¸n 2x3x2x2 lµ hîp lÝ. Do
®ã, còng nh m¸y mÉu, tõ trôc II ®Õn trôc III ta ph¶i t¨ng tèc v×: ta
dïng b¸nh r¨ng trªn trôc II lµm vá li hîp ma s¸t dÉn ®Õn kÝch thíc 2
b¸nh r¨ng ®ã kh¸ lín, nÕu tiÕp tôc gi¶m tèc sÏ dÉn ®Õn kÝch thíc bé
truyÒn rÊt lín, v× vËy ta ph¶i t¨ng tèc ë ®o¹n nµy.
+ Sè b¸nh r¨ng ph©n bè trªn c¸c trôc ®Òu h¬n PAKG 3x2x2x2 vµ
2x2x3x2.
+ Sè b¸nh r¨ng chÞu m« men xo¾n lín nhÊt M max trªn trôc chÝnh lµ Ýt
nhÊt.
Do ®ã, ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ kÕt cÊu còng nh TST ta u tiªn
chän
PAKG lµ 2x3x2x2.
Chän ph¬ng ¸n thø tù:
Sè PATT: q = m!
m lµ sè nhãm truyÒn.
Suy ra q = 4! = 24 ph¬ng ¸n.
§Ó chän PATT hîp lÝ nhÊt ta lËp b¶ng ®Ó so s¸nh t×m ph¬ng ¸n tèi u
nhÊt.
B¶ng so s¸nh c¸c PATT:
TT Nhãm 1
1
2 x 3 x
2
I
II
IV
[1] [2]
[12]
2
2 x 3 x
2
TT Nhãm 2
2 x 7
2 x 3 x
2
III
II
I
IV
[6]
[3] [1]
[12]
2 x 8
2 x 3 x
2
TT Nhãm 3
TT
2 x 1
2 x 3 x 2 x 1
3 2
9
III
III
I
II
IV
[6]
[6] [1] [3]
[12]
2 x 1
2 x 3 x 2 x 2
4 2
0
16
Nhãm 4
2 x 3 x 2 x
2
IV
I
II
III
[12] [1] [3]
[6]
2 x 3 x 2 x
2
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
3
4
5
6
I
III II
IV
[1] [4] [2]
[12]
2 x 3 x 2 x
2
I
IV II
III
[1] [8] [2]
[4]
2 x 3 x 2 x
2
I
II
IV
III
[1] [2] [12]
[6]
2 x 3 x 2 x
2
I
III IV
II
[1] [4] [12]
[2]
2 x 3 x 2 x
2
I
IV III
II
[1] [8] [4]
[2]
9
1
0
1
1
1
2
II
III
I
IV
[2] [4] [1]
[12]
2 x 3 x 2 x 1
2
5
II III IV I
[2] [4] [12]
[1]
2 x 3 x 2 x
2
II
I
IV
III
[3] [1] [12]
[6]
2 x 3 x 2 x
2
II
IV III
I
[2] [8] [4]
[1]
2 x 3 x 2 x
2
II
IV I
III
[2] [8] [1]
[4]
1
6
1
7
1
8
III
II
I
IV
[6] [2] [1]
[12]
2 x 3 x 2 x
2
III
IV
I
II
[4] [8] [1]
[2]
2 x 3 x 2 x
2
III
I
IV
II
[6] [1] [12]
[3]
2 x 3 x 2 x
2
III II IV I
[6] [2] [12]
[1]
2
1
2
2
2
3
2 x 3 x 2 x 2
2
4
III
IV II
I
[4] [8] [2]
[1]
IV II
I
III
[12] [2] [1]
[6]
2x3x2x2
IV III I II
[12] [4] [1]
[2]
2 x 3 x 2 x
2
IV
I
III
II
[12] [1] [6]
[3]
2x3x2x2
IV II III I
[12] [2] [6]
[1]
2x3x2x2
IV III II I
[12] [4] [2]
[1]
NhËn xÐt:
Qua b¶ng trªn ta thÊy c¸c ph¬ng ¸n ®Òu cã Xmax > 8 do ®ã kh«ng
tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Xmax 8. V× vËy, ®Ó chän ph¬ng ¸n ®¹t yªu
cÇu ta ph¶i t¨ng thªm trôc trung gian hoÆc t¸ch ra lµm hai ®êng
truyÒn.
Ta nhËn thÊy, m¸y hiÖn cã ®· sö dông PATT rÊt chuÈn, do quy luËt
ph©n bè TST c¸c nhãm ®Çu cã chªnh lÖch nhá (ph©n bè h×nh rÎ
qu¹t) dÉn ®Õn kÝch thíc bé truyÒn nhá, ph¬ng ¸n I II III IV lµ tèt
h¬n c¶ v× nã cã lîng më ®Òu ®Æn vµ t¨ng tõ tõ, kÕt cÊu chÆt chÏ,
hép t¬ng ®èi gän…
Khi ®ã ta cã:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I
II
III IV
17
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Lîng më [x]: [1] [2] [6] [12]
Tõ trªn ta nhËn thÊy, lîng më [x] = 12 lµ kh«ng hîp lÝ. Trong m¸y
c«ng cô, ë hép tèc ®é cã h¹n chÕ TST i ph¶i ®¶m b¶o theo:
1
i2
4
Víi c«ng béi = 1,26 TST i ®îc biÓu diÔn trªn ®å thÞ vßng quay nh
sau:
i =1
4
i =2
NghÜa lµ: tia i1 =
1
nghiªng tr¸i tèi ®a lµ 6 « vµ tia i 2 = 2 nghiªng
4
ph¶i tèi ®a lµ 3 «. Tøc lµ, lîng më tèi ®a Xmax = 9 «.
1
1
1
MÆt kh¸c, i = [ X ] 1,2612 <
kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®· ph©n
4
tÝch trªn.
V× vËy ®Ó kh¾c phôc, ta ph¶i gi¶m bít lîng më tõ [X] = 12 xuèng
[X] = 9. Gi¶m nh vËy th× víi sè tèc ®é trªn m¸y sÏ cã 3 tèc ®é trïng.
Khi ®ã, sè tèc ®é cña m¸y sÏ lµ:
Z = (2x3x2x2 – 3) = 21 tèc ®é, mµ sè tèc ®é yªu cÇu lµ 23 dÉn
®Õn lµ sÏ thiÕu 2 tèc ®é
V× vËy, ®Ó kh¾c phôc ta ®· xö lÝ b»ng c¸ch:
Bï sè tèc ®é thiÕu Êy vµo mét ®êng truyÒn kh¸c mµ theo m¸y
mÉu ta ®· kh¶o s¸t, ®Ó vÉn gi÷ nguyªn sè cÊp tèc ®é cña m¸y, ta bè
trÝ thªm ®êng truyÒn tèc ®é cao hay cßn gäi lµ ®êng truyÒn trùc
tiÕp. §êng truyÒn nµy cã sè TST Ýt dÉn ®Õn sÏ gi¶m ®îc tiÕng ån,
gi¶m rung ®éng, gi¶m ma s¸t, ®ång thêi l¹i t¨ng ®îc hiÖu suÊt… khi
m¸y lµm viÖc.
Cã thÓ bï 2 tèc ®é b»ng ®êng truyÒn phô tõ trôc II, nhng lµm nh
vËy th× khã bè trÝ tû sè truyÒn gi÷a trôc II vµ trôc chÝnh, ®ång thêi
kh«ng tËn dông ®îc nhiÒu tèc ®é cao
+ MÆt kh¸c, theo m¸y mÉu ta sÏ gi¶m thªm 3 tèc ®é cña ®êng
truyÒn gi¸n tiÕp sÏ cã lîi v×: m¸y sÏ gi¶m ®i ®îc sè tèc ®é cã hiÖu
suÊt thÊp dÉn ®Õn kÕt cÊu HT§ sÏ nhá, gän h¬n, ®ång thêi sè tèc ®é
mÊt ®i ®ã sÏ ®îc bï vµo ®êng truyÒn trùc tiÕp tõ trôc IV sang trôc VI.
Nh vËy ®êng truyÒn gi¸n tiÕp sÏ cã lîng më nhãm cuèi lµ: [X] = 12 –
6 = 6.
Suy ra:
Sè tèc ®é danh nghÜa cña ®êng truyÒn gi¸n tiÕp lµ: Z1 = 2x3x2x2 –
6 = 18
18
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Sè tèc ®é danh nghÜa cña ®êng truyÒn trùc tiÕp lµ: Z2 = 2x3x1 = 6
DÉn ®Õn tæng sè tèc ®é lµ: Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24
V× m¸y chØ ®ßi hái 23 tèc ®é, nªn ta ®· xö lÝ b»ng c¸ch: cho tèc
®é thø 18 (cao nhÊt) cña ®êng truyÒn gi¸n tiÕp trïng víi tèc ®é thø 1
(thÊp nhÊt) cña ®êng truyÒn trùc tiÕp, do ®ã m¸y chØ cßn 23 tèc
®é. NghÜa lµ trÞ sè tèc ®é thø 18 (n 18 = 630 v/p), cã thÓ ®i b»ng 2
®êng truyÒn (trùc tiÕp vµ gi¸n tiÕp). Tuy nhiªn, khi sö dông tèc ®é
nµy th× ta nªn sö dông ®êng truyÒn trùc tiÕp (v× nh÷ng u ®iÓm ®·
nãi trªn).
V× vËy ph¬ng ¸n chuÈn cña m¸y míi lµ:
§èi víi ®êng truyÒn gi¸n tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I
II
III IV
Lîng më [x]: [1] [2] [6] [6]
§èi víi ®êng truyÒn trùc tiÕp:
PAKG
: 2 x 3 x 1
PATT
: I
II
IV
Lîng më [x]: [1] [2] [0]
3.3. VÏ líi kÕt cÊu:
Tõ hai ®êng truyÒn trªn ta cã s¬ ®å líi kÕt cÊu nh sau:
3.4. VÏ ®å thÞ vßng quay:
19
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
Nhîc ®iÓm cña líi kÕt cÊu lµ kh«ng biÓu diÔn ®îc TST cô thÓ, c¸c trÞ
sè vßng quay cô thÓ trªn c¸c trôc, do ®ã kh«ng tÝnh ®îc truyÒn dÉn
trong hép, ®Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm nµy ta vÏ ®å thÞ vßng quay.
Qua kh¶o s¸t vµ nghiªn cøu m¸y hiÖn cã T620, ta nhËn thÊy d¹ng
m¸y mµ ta ®ang thiÕt kÕ cã kÕt cÊu vµ c¸c ph¬ng ¸n ®îc chän gÇn
nh t¬ng tù u. Do ®ã, ®Ó vÏ ®îc ®å thÞ vßng quay hîp lÝ, dùa vµo
m¸y mÉu vµ c¸c lo¹i m¸y h¹ng trung cung cì ®Ó kh¶o s¸t.
Chän sè vßng quay ®éng c¬ ®iÖn: trªn thùc tÕ , ®a sè c¸c m¸y
v¹n n¨ng h¹ng trung ®Òu dïng ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu ba pha
kh«ng ®ång bé cã n®c = 1450 v/p.
Nh trªn, ®Ó dÔ dµng vÏ ®îc ®å thÞ vßng quay nªn chän tríc sè vßng
quay n0 cña trôc vµo råi sau ®ã ta míi x¸c ®Þnh TST. MÆt kh¸c, n 0
cµng cao th× cµng tèt, v× nÕu n 0 cao th× sè vßng quay cña c¸c trôc
ngang trung gian sÏ cao, m«men xo¾n bÐ dÉn tíi kÝch thíc cña c¸c
b¸nh r¨ng, c¸c trôc... nhá gän, tiÕt kiÖm ®îc nguyªn vËt liÖu. Th«ng
qua viÖc kh¶o s¸t m¸y T620, trªn trôc ®Çu tiªn cã l¾p bé li hîp ma
s¸t, ®Ó cho li hîp ma s¸t lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn tèt nhÊt th× ta
chän tèc ®é n0 = 800v/p, vËn tèc nµy còng lµ mét vËn tèc cña trôc
cuèi cïng.
Suy ra:
n0
i® = n . =
c
800
1450.0,985
= 0,54.
Trong ®ã:
n®c : sè vßng quay cña ®éng c¬.
i® : tØ sè truyÒn tõ trôc ®éng c¬ ®Õn trôc ®Çu tiªn (bé truyÒn
®ai).
= 0,985: hÖ sè trît cña d©y ®ai.
§èi víi mçi nhãm tØ sè truyÒn ta chØ cÇn chän mét tØ sè truyÒn tuú
ý (®é dèc cña tia tuú ý) nhng cÇn ph¶i ®¶m b¶o
1
i 2. C¸c tØ sè
4
kh¸c dùa vµo ®Æc tÝnh cña nhãm truyÒn ®Ó x¸c ®Þnh.
Nhãm truyÒn thø nhÊt:
TruyÒn tõ trôc II sang trôc III, cã 2 tØ sè truyÒn (i 1 & i2), ®Æc tÝnh
nhãm lµ 2[1]. Còng nh m¸y hiÖn cã, do ph¶i bè trÝ bé ®¶o chiÒu
LHMS, nªn ®Ó kÕt cÊu hîp lÝ, nhá gän th× ta cÇn ph¶i t¨ng tèc ®é ë
®o¹n nµy (nh ®· ph©n tÝch ë phÇn chän PAKG).
Do ®ã, dùa vµo m¸y mÉu ta chän tØ sè truyÒn
i1 = 1 = 1,261
Tøc lµ tia i1 nghiªng ph¶i 1 kho¶ng lg, tõ ®ã ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc
i2 th«ng qua quan hÖ:
i1 : i2 = 1 : 2
i2 = 1,262 = 1,5876 tia i2 nghiªng ph¶i 2 kho¶ng lg.
T¬ng tù nh v©y ta chän tØ sè truyÒn cho c¸c nhãm truyÒn kh¸c.
20
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
- Xem thêm -
.DOC 
52 
209 
58 
