Tài liệu Đồ án môn học thiết kế máy, chương 8 docx

Chng 8: Điều khiển hộp chạy dao
Nguyên lý hoạt động: Trên 2 đĩa lỗ của hệ thống điều khiển đ-ợc
đặt song song có đục những vòng lỗ phù hợp với từng vị trí ứng với
từng cấp tốc độ.
Nh- hình vẽ:
Khi ta rút đĩa lỗ cho chạy dọc trục để cho các chốt điều khiển có
mang càng gạt rời ra khỏi đĩa lỗ sau đó ta quay cho hệ thống đĩa lỗ
chuyễn đến đúng vị trí có tốc độ theo yêu cầu sau đó lại đẩy cho hệ
thống đĩa lỗ chạy vào theo ph-ơng dọc trục khi đó ứng với vị trí
thích hợp của đĩa sẽ làm cho các chốt chuyển động, thông qua các
càng gạt sẽ gạt các khối bánh răng vào ăn khớp theo đúng cấp tốc
độ ta mong muốn.
Từ sơ đồ động kết hợp vơí l-ới kết cấu ta lập đ-ợc bảng điều khiển
vị trí các chốt trên đĩa lỗ nh- trang sau:
Tỷ Lệ : 2:3
A - A
Z36, m 3
Z18, m 3
Z40, m 3
Z16 m3
Z13, m 3
Z43 m3
Z36 m3
Z24 m3
Z32 m3

2
60
45
C
125

Z27, m 3
B
C
Z57 m2.5
D
f7
Z21 m3
Z38 m3
Z35 m3
Z27 m3
36
P PT
i
3
(
A
-
T
)
*

i
4
(
B
-
G
)
(
C

-
P
)

*

.
.
i
0
S
1
6
0 0
+ +
TG
+ 0
+ 0
0 0
+ +
0 0
+ +
T
0 0
+ +
T
0 0
+ +
0 0
+ +

0 0
+ +
0 0
+ +
T
T
T
T
P
+ +
0 0
+ 0
+ 0
+ 0
+ 0
G
+ 0
+ 0
+ 0
+ 0
G
0 0
+ +
T
P
+ +
0 0
0 0
+ +
T

+ +
0 0
+ 0
+ 0
+ +
0 0
+ +
0 0
+ +
0 0
P
0 0
+ +
0 0
+ +
+ +
0 0
+ +
0 0
T
T
P
P
+ +
0 0
+ +
0 0
+ +
0 0
+ +

0 0
P
P
P
P
+ 0
+ 0
0 0
+ +
T
T
0 0
+ +
+ +
0 0
P
P
+ +
0 0
+ 0
+ 0
G
0 0
+ +
0 0
+ +
+ 0
+ 0
+ 0
+ 0

P
+ +
0 0
+ 0
+ 0
G
0 0
+ +
T
+ 0
+ 0
G
+ +
0 0
+ +
0 0
+ +
0 0
0 0
+ +
T
i
2
(
A
-
P
)
*

i
6
(
B
-
T
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*


i
8

*


.

.
i
3
(
A
-
T
)
*

i
4
(
B
-
G
)

*


i
7
(
C
-
T
)

*


i
8

*


.
.
G
G
P
G
P
P
i
3
(
A
-
T
)
*

i
5
(
B

-
P
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*


i
8

*

.
.
i
3
(
A

-
T
)
*

i
6
(
B
-
T
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*


i
8

*


.
.
G
T
T
G
G
P
P
P
T
i
1
(
A
-
G
)
*

i
5
(
B
-
P

)
(
C
-
P
)

*

.
.
i
1
(
A
-
G
)
*

i
6
(
B
-
T
)
(
C
-

P
)

*

.
.
i
1
(
A
-
G
)
*

i
4
(
B
-
G
)
(
C
-
P
)
*

.
.
i
2
(
A
-
P
)
*

i
4
(
B
-
G
)
(
C
-
P
)

*

.
.
i
2

(
A
-
P
)

*

i
5

(
B
-
P
)
(
C
-
P
)

*

.
.
i
2
(
A

-
P
)
*

i
6
(
B
-
T
)
(
C
-
P
)

*

.
.
i
0
i
0
S
2
S
1

i
0
S
6
S
3
S
4
S
5
i
0
i
0
i
0
i
0
i
7
i
0
i
0
S
1
1
S
7
S

8
S
9
S
1
0
i
0
i
0
i
0
S
1
2
S
1
3
S
1
4
S
1
5
i
0
i
0
i
0

i
8
i
1
K
h
è
i

A
K
h
è
i

A
+ +
0 0
+ +
0 0
K
h
è
i

C
P
K
h
è

i

B
+ +
0 0
0 0
+ +
T
0 0
+ +
0 0
+ +
§
-
ê
n
g

t
r
u
y
Ò
n
T
i
3
(
A
-

T
)
*

i
5
(
B
-
P
)
(
C
-
P
)

*

.
.
i
3
(
A
-
T
)
*

i
6
(
B
-
T
)
(
C
-
P
)

*

.
.
S
1
7
S
1
8
i
0
i
0
i
6
i

5
i
4
i
3
i
2
26
N=1,7kw
n=1420 vg/ph
24
44
27
i
8
21
36
40
13
i
3
18
27
i
2
18
24
i
1
i

4
K
h
è
i

C
16
i
7
43
i
6
32
35
i
5
38
K
h
è
i

B
64
57
28
43
40
i

2
(
A
-
P
)
*

i
5
(
B
-
P
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*

i
8

*

.
.
i
2
(
A
-
P
)
*

i
4
(
B
-
G
)

*


i
7

(
C
-
T
)


*


i
8

*


.
.
i
1
(
A
-
G
)
*

i
4
(

B
-
G
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*


i
8

*


.
.
i
1

(
A
-
G
)
*

i
5
(
B
-
P
)

*


i
7
(
C
-
T
)


*

i
8

*

.
.
i
1
(
A
-
G
)
*

i
6
(
B
-
T
)

*


i
7
(

C
-
T
)


*


i
8

*


.
.
V
IV
III
II
I
Khèi B
Khèi A
Khèi C
*Trên trục 2 có khối bánh răng 3 bậc (A) , có 3 vị trí ăn khớp làm
việc :
Trái ( A-T ) là đ-ờng truyền i
3
, Giữa (A - G) là đ-ờng truyền i

1
và
Phải
( A-P) là đ-ờng truyền i
2

Sơ đồ gạt:

Chốt 1
Chốt 2
Đĩa 1 Đĩa 2
+ +
0 0
P
II
III
i3
Vị trí ăn khớp trái
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả 2 đĩa
đều không có lỗ và ứng với chốt 2 thì cả 2
đĩa đều có lỗ . Cho ta tỷ số truyền i
3
Vị trí ăn khớp giữa
Chốt 2
Chốt 1
Đĩa 1 Đĩa 2
i1
III
II
+ 0

+ 0
G
Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa 1
đều có lỗ còn đĩa 2 không có lỗ. Cho ta
tỷ số truyền i
1
Chốt 1
Chốt 2
Đĩa 1 Đĩa 2
T
0 0
+ +
III
II
i2
Vị trí ăn khớp phải
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả đĩa
đều có lỗ còn ứng với chốt 2 thì cả 2
đĩa không có lỗ. Cho ta tỷ số truyền i
2

*Trên trục 4 có khối bánh răng 3 bậc(B) với 3 vị trí ăn khớp làm
việc: Giữa (B-G) là vị trí làm việc với đ-ờng truyền i
4
, Trái (B-T)
là vị trí làm việc với đ-ờng truyền i
6
và Phải (B-P) ) là vị trí làm
việc với đ-ờng truyền i
5

Sơ đồ gạt :
Chốt 1
Chốt 2
Đĩa 1 Đĩa 2
+ +
0 0
P
II
III
i6
Vị trí ăn khớp
trái
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả 2
đĩa đều không có lỗ và ứng với chốt 2
thì cả 2 đĩa đều có lỗ .Cho ta tỷ số
truyền i
6
Chốt 2
Chốt 1
Đĩa 1 Đĩa 2
i4
III
II
+ 0
+ 0
G
Vị trí ăn khớp giữa
Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa
1 đều có lỗ còn đĩa 2 không có lỗ.
Cho ta tỷ số truyền i

4
Chốt 1
Chốt 2
Đĩa 1 Đĩa 2
T
0 0
+ +
III
II
i5
Vị trí ăn khớp phải
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả đĩa
đều có lỗ còn ứng với chốt 2 thì cả 2
đĩa không có lỗ. Cho ta tỷ số truyền i
5

*Khối (C) có 2 vị trí : Trái (C-T) là vị trí làm việc với đ-ờng truyền
phản hồi thông qua i
7
và i
8
và Phải (B-P) ) là vị trí làm việc với
đ-ờng truyền trực tiếp mà không thông qua i
7
và i
8

Sơ đồ gạt:
Chốt 1
Chốt 2

Đĩa 1 Đĩa 2
P
+ +
0 0
IV
III
V
Vị trí ăn khớp ứng
với đ-ờng truyền trực
tiếp
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả đĩa
đều có lỗ còn ứng với chốt 2 thì cả 2
đĩa không có lỗ. Cho ta đ-ờng truyền
trực tiếp không thông qua i
7
và i
8
Chốt 1
Chốt 2
Đĩa 1 Đĩa 2
0 0
+ +
T
IV
III
i7
V
Vị trí ăn khớp ứng với
đ-ờng truyền phản hồi
Tại vị trí này ứng với chốt 1 thì cả 2

đĩa đều không có lỗ và ứng với chốt 2
thì cả 2 đĩa đều có lỗ . Cho ta đ-ờng
truyền phản hồi thông qua i
7
và i
8
*Hành trình gạt của các càng gạt ứng với từng khối:
Với khối (A) L
A
= L
AT
+L
AP
=2L
1
Với khối (B) L
B
= L
BT
+L
BP
=2L
2
Với khối (C) L
C
= L
3
Do trong hộp chạy dao ta chọn chiều rộng b của bánh răng bằng
nhau nên ta có L
1

= L
2
= 2B + 2f , L
3
= B + 2f + b
Với B = 25 mm là chiều rộng vành răng.
f = 5 mm là khoảng cách giữa 2 bánh răng kề nhau
b = 10 là chiều dài của vấu ly hợp
Từ đó ta có hành trình gạt của khối A và khối B là :
L
A
= L
B
= 2 ( 2B + 2f ) = 120 mm
Tức mỗi lần gạt là L
1
= L
2
= 60 mm
Hành trình gạt của khối C là L
C
= L
3
= 45
Ta có chiều dài các chốt xuyên qua đĩa lỗ của từng khối nh- sau:
Khối A và khối B là 120 mm, còn khối C là 45 mm
* Tính toán thiết kế đĩa lỗ :
Sơ đồ bố trí không gian các trục và chốt điều khiển nh- sau:
Z18
Z64

III
II
Z24
Z44
Z26
VI
Z40
V
IV
Z36
Z18
Z38
Z40
Z43 m2.4
Do có 18 cấp tốc độ cần phải điều chỉnh cho nên trên đĩa đ-ợc chia
đều ra làm 18 cung t-ơng ứng với 18 vị trí điều khiển.

Qua sơ đồ bố trí không gian ta có :
Chốt 1 và chốt 2 của khối A lần l-ợt đ-ợc bố trí trên hai đ-ờng tròn
có đ-ờng kính D
1
= 190 mm và D
2
= 180 mm .
Chốt 1 và chốt 2 của khối B lần l-ợt đ-ợc bố trí trên hai đ-ờng tròn
có đ-ờng kính D
3
= 130 mm và D
4
= 110 mm .

Chốt 1 và chốt 2 của khối C đ-ợc bố trí trên cùng một đ-ờng tròn
có đ-ờng kính D
5
= 36 mm.
Từ sơ đồ gạt đã phân tích ở trên kết hợp với bảng điều khiển ta xác
định đ-ợc số lỗ và vị trí của chúng trên từng đ-ờng tròn nh- sau :
Với khối A có 6 vị trí phải,6vị trí giữa và 6 vị trí trái,cứ 3 vị trí
giữa, phải tráiliên tiếp xen kẽ nhau cho nên.
Trên vòng tròn D
1
= 190 mm:
ở đĩa 1 có 12 lỗ đ-ợc phân bố đối xứng trên đĩa, 6 lỗ liên tiếp
nhau ứng với 6 vị trí chốt 1 của khối A thông qua, tiếp theo là 3 vị
trí không có lỗ trên đĩa và tiếp theo lại là 6 lỗ t-ơng ứng với 6 vị trí
chốt 1 của khối A thông qua, còn lại 3 vị trí không có lỗ.
ở đĩa 2 có 6 lỗ ứng với 6 vị trí chốt 1 của khối A thông qua t-ơng
ứng với 6 vị trí chốt 1 không thông qua đĩa 1, thể hiện bằng các
vòng tròn nét đứt, nh- vậy trên vòng tròn này có 6 vị trí chốt 1 của
khối A qua cả 2 đĩa ứng với 6 vị trí càng gạt của khối A ở vị trí ăn
khớp bên phải.
Trên vòng tròn D
2
= 180 mm:
ở đĩa 1 có 12 lỗ đ-ợc phân bố đối xứng trên đĩa, 6 lỗ liên tiếp nhau
ứng với 6 vị trí chốt 2 của khối A thông qua, tiếp theo là 3 vị trí
không có lỗ trên đĩa và tiếp theo lại là 6 lỗ t-ơng ứng với 6 vị trí
chốt 2 của khối A thông qua, còn lại 3 vị trí không có lỗ .
ở đĩa 2 có 6 lỗ ứng với 6 vị trí chốt 2 của khối A thông qua, thể
hiện bằng các vòng tròn nét đứt, nh- vậy trên vòng tròn này có 6 vị
trí chốt 2 của khối A qua cả 2 đĩa ứng với 6 vị trí càng gạt của khối

A ở vị trí ăn khớp bên trái.
Với khối B có 6 vị trí phải,6vị trí giữa và 6 vị trí trái các vị trí
giữa, phải, trái xen kẽ nhau cho nên.
Trên vòng tròn D
3
= 130 mm:
ở đĩa 1 có 12 lỗ đ-ợc phân bố đều trên vòng tròn, cứ cách 1 vị trí
không có lỗ lại có 2 lỗ ứng với 2 vị trí chốt 2 của khối B thông qua
ở đĩa 2 có 6 lỗ ứng với 6 vị trí chốt 2 của khối B thông qua cũng
đ-ợc phân bố đều trên vòng tròn, cứ cách 2 vị trí không có lỗ lại có
1 lỗ ứng vị trí chốt 2 của khối B thông qua, 6 lỗ này ứng với 6 vị trí
càng gạt của khối B ở vị trí ăn khớp bên trái.
Trên vòng tròn D
4
= 110 mm :
ở đĩa 1 có 12 lỗ đ-ợc phân bố đều trên vòng tròn, cứ cách 1 vị trí
không có lỗ lại có 2 lỗ ứng với 2 vị trí chốt 1 của khối B thông qua
ở đĩa 2 có 6 lỗ ứng với 6 vị trí chốt 1 của khối B thông qua cũng
đ-ợc phân bố đều trên vòng tròn, cứ cách 2 vị trí không có lỗ lại có
1 lỗ ứng vị trí chốt 1 của khối B thông qua, 6 lỗ này ứng với 6 vị trí
càng gạt của khối B ở vị trí ăn khớp bên phải.
Với khối C có 9 vị trí phải liên tiếp nhau và 9 vị trí trái liên tiếp
nhau cho nên.
Trên vòng tròn D
5
= 36 mm:
ở đĩa 1 có 9 lỗ đ-ợc phân bố liên tiếp nhau trên vòng tròn ứng với
9 vị trí liên tiếp 2 chốt của khối C thay nhau thông qua, t-ơng ứng
với vị trí của 9 lỗ này thì trên đĩa 2 cũng có 9 lỗ ứng với 9 vị trí liên
tiếp 2 chốt của khối C cũng thay nhau thông qua.

Khi chốt 1 của khối C lần l-ợt thông qua 9 lỗ này là ứng với càng
gạt của khối C đóng ly hợp vấu để thực hiện đ-ờng truyền trực tiếp,
còn khi chốt 2 lần l-ợt thông qua 9 lỗ này là ứng với vị trí càng gạt
của khối C ngắt ly hợp vấu, thực hiện đ-ờng truyền phản hồi .
Do sự phân bố của các lỗ trên vòng tròn này nh- vậy cho nên để
đơn giản không phải gia công lỗ trên vòng tròn này của cả 2 đĩa thì
ta kết hợp làm bậc ngay trên đầu mặt trụ của cối ghép 2 đĩa này
thay cho việc khoan lỗ để điều khiển. Kết cấu cối ghép hai đĩa lỗ
nh- hình vẽ :


Từ các kết quả phân tích ở trên ta tổng hợp lại thì ta có kết cấu của
đĩa lỗ nh- sau:
Các vòng tròn nét liền là biểu thị
các lỗ trên đĩa 1 còn các vòng tròn
nét đứt là biểu thị cho các lỗ trên
đĩa 2, các chấm đen trên hình là
t-ợng tr-ng cho các vị trí của các
chốt mà tại đó đĩa không có lỗ.
Theo máy t-ơng tự ta chọn đ-ờng
kính các lỗ trên đĩa 1 là 9 mm và
trên đĩa 2 là 10 mm ứng với chốt 1
còn với chốt 2 thì đ-ờng kính các
lỗ trên đĩa 1 là 7 mm và trên đĩa 2
là 8 mm.
Hai đĩa đ-ợc nghép trên cối trụ có
kết cấu nh- trên và đ-ợc cố định bằng 4 chốt đinh tán nh- hình
bên.

Vị trí 2 chốt điều

khiển khối B
Vị trí 2 chốt điều
khiển khối A