đồ án thiết kế máy phay hộp tốc độ đai học bách khhoa hà nội

1


Mục Lục
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU NHĨM MÁY CĨ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ CĨ................................................................ 4
1.1 Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ: .......................................................... 4
1.2 Khảo sát máy tham khảo (6H82): ................................................................ 5
1.2.1 Hộp tốc độ: ............................................................................................. 6
1.2.2 Hộp chạy dao: ...................................................................................... 11
1.2.3 Phân tích nguyên lý làm việc và kết cấu của các cụm chi tiết, các cơ
cấu đặc biệt: .................................................................................................. 21
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI........................................... 29
2.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC: ........................................... 29
2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ: ................................................................. 30
2.2.1 tính tốn thơng số thứ tự và lập chuỗi số vịng quay: .......................... 30
2.2.2 Phân tích phương án không gian tối ưu ............................................... 31
2.2.3 Chọn phương án thứ tự ........................................................................ 33
2.2.4 Một vài lưới kết cấu đặc trưng: ............................................................ 35
2.2.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỷ số truyền các nhóm. .......................... 37
2.2.6 Tính số bánh răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền. ............ 40
2.3 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao: ............................................................. 49
2.3.1 Chuỗi số vịng quay ............................................................................. 49
2.3.2 Phân tích phương án không gian tối ưu ............................................... 51
2.3.3 Chọn phương án thứ tự cho hộp chạy dao: .......................................... 52
2.3.4 Lưới kết cấu đặc trưng ......................................................................... 53
2.3.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỷ số truyền các nhóm: .......................... 56
2.3.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền. ..................... 58
2.3.7 Tính sai số tốc độ chạy dao của hộp chạy dao ..................................... 62

2

CHƯƠNG III: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT, SỨC BỀN CHO MỘT SỐ CƠ CẤU
CHÍNH................................................................................................................. 67
3.1 Yêu cầu và lý luận chung. .......................................................................... 67
3.2 Cơng suất động cơ, lập bảng tính sơ bộ trục của hộp tốc độ ..................... 69
3.2.1 Tính cơng suất động cơ hộp tốc độ ...................................................... 69
3.2.2 Tính cơng suất động cơ hộp chạy dao ................................................. 71
3.3 Tính đường kính sơ bộ các trục của máy. .................................................. 72
3.3.1 Tính đường kính sơ bộ trục của hộp tốc độ ......................................... 72
3.4 Tính bền cho trục và bánh răng được yêu cầu ........................................... 79
3.4.1 Tính bền cho cặp bánh răng 18/72 của hộp tốc độ. ............................. 79
3.4.2 Tính trục chính ..................................................................................... 89
3.4.3 Kiểm bền khớp nối đàn hồi ................................................................ 103
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ........... 106
4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển .................................................. 106
4.2 Tình tốn hành trình gạt của các bánh răng di trượt theo kích thước trên
thực tế bản vẽ ................................................................................................. 109
4.3 Các bánh răng của cơ cấu điều khiển. ...................................................... 121
4.4 Các bánh răng của cơ cấu điều khiển. ...................................................... 126

3


CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU NHĨM MÁY CĨ TÍNH NĂNG KỸ
THUẬT TƯƠNG ĐƯƠNG (CÙNG CỠ) ĐÃ CĨ
1.1 Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ:
Với số liệu ban đầu bài cho máy mới có u cầu là:
Tốc độ trục chính: nmax = nmin.Rn
Với Rn= 𝜑z-1 = 1,2618-1 = 1,2617 = 50,85

nmin = 31,5 (vg/ph)
nmax = nmin.Rn = 31,5.50,85 = 1601,5 (vg/ph)
Chọn Nmax = 1600 (vg/ph)
Lượng chạy dao: Sd min = Sn min = 3Sđ min = 19 mm/ph;
Snhanh = 2300 mm/ph
Số cấp tốc độ hộp chạy dao: Z = 18
Công suất động cơ chính N = 7 kW/1440 vg/ph, cơng suất động cơ chạy dao N =
1,7 kW/1420 vg/ph
Bảng 1. 1 Tính năng kỹ thuật máy cùng cỡ:
Máy thiết
Tính năng kỹ thuật.
6P80
6P81
6H82
kế
Kích thước bàn máy
Cơng suất động cơ chính
(kW)
Số cấp tốc độ trục chính
Phạm vi tốc độ trục chính
(nmin ÷ nmax)
Cơng suất động cơ chạy
dao (kW)
Số cấp tốc độ hộp chạy dao
Phạm vi điều chỉnh lượng
chạy dao (Smin ÷ Smax)
Cơng bội φ

200x500

250x1000

320x1250

----

2,8

4,5

7

7

12

16

18

18

50÷ 2240

65÷ 1800

30÷ 1500

31,5÷ 1400

0,6

1,7

1,7

1,7

12

16

18

18

25÷ 285

35÷ 980

1,26

1,26

23,5÷ 1800
1,26

19÷ 2300
1,26

=> Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế gần giống với tính năng kỹ thuật của
máy 6H82, do đó ta lấy máy 6H82 làm máy tham khảo.
4


1.2 Khảo sát máy tham khảo (6H82):

x

Hình 1. 1 Sơ đồ động máy phay 6H82
5


1.2.1Hộp tốc độ:
❖

Phương trình xích tốc độ: nđc . iv = ntc
26

Đường truyền: nđc(I)

54

(II) [

16 19 22
39 36 33

] (𝐼𝐼𝐼). [

18 28 39
47 37 26

] (𝐼𝑉). [

19 82
71 38

] (𝑉) = ntc

(vg/ph)
Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ: 30 ÷ 1500 (vg/ph).
❖

Chuỗi số vịng quay:
n

Bảng 1. 2 Chuỗi số vịng quay
Phương trình xích
nt.tốn
26 16 18 19

n1

nđc.

n2

nđc . .

n3

nđc . .

n4

nđc .

n5

nđc .

n6

nđc .

n7

nđc .

n8

nđc .

n9

nđc .

n10

nđc .

n11

nđc .

n12

nđc .

n13

nđc .

n14

nđc .

n15

nđc .

n16

nđc .

.

.

.

54 39 47 71
26 19 18 19

.

.

54 36 47 71
26 22 18 19

.

.

54 33 47 71
26 16 28 19

.

.

.

54 39 37 71
26 19 28 19

.

.

.

54 36 37 71
26 22 28 19

.

.

.

54 33 37 71
26 16 39 19

.

.

.

54 39 26 71
26 19 39 19

.

.

.

54 36 26 71
26 22 39 19

.

.

.

54 33 26 71
26 16 18 82

.

.

.

54 39 47 38
26 19 18 82

.

.

.

54 36 47 38
26 22 18 82

.

.

.

54 33 47 38
26 16 28 82

.

.

.

54 39 37 38
26 19 28 82

.

.

.

54 36 37 38
26 22 28 82

.

.

.

54 33 37 38
26 16 39 82

.

.

.

54 39 26 38

6

nTC

𝛥n%

29,15

30

2,83

37,5

37,5

0,00

47,37

47,5

0,27

57,6

60

4,00

74,1

75

1,20

93,6

95

1,47

114,18

118

3,24

146,88

150

2,08

185,54

190

2,35

235,07

235

-0,03

302,41

300

-0,80

381,9

375

-1,84

464,5

475

2,21

597,55

600

0,41

754,8

750

-0,64

920,7

950

3,08


n17

nđc .

n18

nđc .

26 19 39 82

.

.

.

54 36 26 38
26 22 39 82

.

.

.

54 33 26 38

1184,44

1180

-0,38

1496,14

1500

0,26

Đồ thị sai số vòng quay :

Hình 1. 2 Đồ thị sai số vịng quay
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 = 2,83%, n4 là 4%, n7 là 3,24% và n16 = 3,08% vượt ngoài khoảng cho phép.
Với n1 = 30 vg/ph, n4 = 60 vg/ph, n7 = 118 vg/ph và n16 = 950 vg/ph là bốn tốc độ
rất ít sử dụng trong q trình gia cơng chi tiết do đó ta có thể chấp nhận được các
tốc độ n1, n4, n7 và n16 có sai số vượt ngồi khoảng cho phép -2,6 ÷ 2,6%.
Khảo sát truyền dẫn hộp tốc độ ngược:
− Tính lượng mở [x]
− Sơ đồ động của máy biểu thị các nhóm tỷ số truyền như sau:
+ Nhóm 1 từ trục II:
𝑖1 =
𝑖2 =

16
39
19
36

= 0,41 = 𝜑 𝑥1 → 𝑥1 ≈ −3,858
= 0,53 = 𝜑 𝑥2 → 𝑥2 ≈ −2,765

7


𝑖3 =

22
33

= 0,67 = 𝜑 𝑥3 → 𝑥3 ≈ −1,754

+ Nhóm 2 từ trục III:
𝑖4 =
𝑖5 =
𝑖6 =

18
47
28
37
39
26

= 0,38 = 𝜑 𝑥4 → 𝑥4 ≈ −4,19
= 0,76 = 𝜑 𝑥5 → 𝑥5 ≈ −1,19
= 1,5 = 𝜑 𝑥6 → 𝑥6 ≈ 1,75

+ Nhóm 3 từ trục IV:
𝑖7 =
𝑖8 =

19
71
82
38

= 0,27 = 𝜑 𝑥7 → 𝑥7 ≈ −5,67
= 2,16 = 𝜑 𝑥8

→ 𝑥8 ≈ 3,33

Bảng 1. 3 Phân phối tỷ số truyền qua các nhóm truyền của hộp tốc độ
Bánh răng
Nhóm truyền

1.Trục II

2.Trục III

Tỷ số truyền

(chủ động/bịđộng)

𝜑𝑥

x

i1

16/39

0,41

-3,855

i2

19/36

0,53

-2,765

i3

22/33

0,67

-1,754

i4

18/47

0,38

-4,19

i5

28/37

0,76

-1,19

i6

39/26

1,5

1,75

i7

19/71

0,27

-5,67

i8

82/38

2,16

3,33

3.Trục III

8


Hình 1. 3 Đồ thị vịng quay của hộp tốc độ máy 6H82

Hình 1. 4 Đồ thị lưới kết cấu của hộp tốc độ

9


Nhận xét:
Từ đồ thị vòng quay, và lưới kết cấu có hình rẻ quạt, tỷ số truyền thay đổi
đều đặn. Với phương án này làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn, bố trí các 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 tồn khối. Do khi để cả khối làm kích thước lớn,
kích thước trục cũng tăng.
Trong hộp tốc độ có bánh đà, do khi dao phay khơng liên tục bánh đà có nhiệm
vụ tích trữ năng lượng khi dao khơng cắt và giải phóng năng lượng khi dao bắt
đầu cắt. Bánh đà giúp cắt đều hơn, tránh va đập, chất lượng gia công tốt hơn.
Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp tốc độ:
Từ thông số của máy 6H82 ta thấy tốc độ lần lượt thay đổi vị trí của các
nhóm bánh răng. Cách thay đổi thứ tự ăn khớp của các nhóm bánh răng theo thứ
tự nhóm → phương án thứ tự.
Từ đồ thị vòng quay ta xác định được đặc tính nhóm:
− Nhóm I: có 3 tỉ số truyền i1 ; i2 ; i3
16 19 22

n1 : n2 : n3 = i1 : i2 : i3 =1: φ1 : φ2 ( : : )
39 36 33

→ Cơng bội của nhóm là 𝜑 với lượng mở là 1 lg[𝜑]
− Nhóm II: có 3 tỉ số truyền i4 ; i5 ; i6
18 : 28

n4 : n5 : n6 = i4 : i5 : i6 = 1: 𝜑 3 : 𝜑 6 (

47 37

:

29

)

26

→ Cơng bội của nhóm là 𝜑 3 với lượng mở là 3 lg[𝜑]
− Nhóm III: có 2 tỉ số truyền i7 ; i8.
n7 : n8 = i7 : i8 = 1: 𝜑 9 (

19 : 82

)

71 38

Vậy công bội của nhóm là 𝜑 9 với lượng mở lớn nhất 9 lg[𝜑].

Như vậy ta đưa ra được phương án không gian của hộp tốc độ máy phay 6H82
như sau: PAKG = 3 x 3 x 2
Mặt khác cơng bội của:
-Nhóm I là 𝜑
-Nhóm II là 𝜑 3
10


-Nhóm III là 𝜑 9
Từ đó ta đưa ra được phương án thứ tự của hộp tốc độ như sau:
PAKG = 3 x 3 x 2 = 18
PATT = I
X

[1]

II

III

[3]

[9]

Như vậy nhóm I là nhóm cơ sở và nhóm II là nhóm mở rộng thứ nhất và
nhóm III là nhóm mở rộng thứ hai.
1.2.2 Hộp chạy dao:
1.2.2.1

Xích chạy dao

Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc, chạy dao ngang và chạy dao
đứng.
Xích chạy dao:
18
18
40
40
36
𝐿𝐻𝑀1 (𝑝ℎả𝑖) . 𝑀3 (𝑡𝑟á𝑖). 𝑀4 (𝑉𝐼)
𝑣𝑔
26
24
27
21
40
(𝐼𝑉)
(𝑉) [
𝑛đ𝑐 (1420 ) (𝐼) (𝐼𝐼) (𝐼𝐼𝐼)
].
13
18
40
𝑝ℎ
44
64
27
37
𝐿𝐻𝑀1 (𝑡𝑟á𝑖) . (𝑀1 ). . (𝑀2 )(𝑉𝐼)
36

24
45 40
40
[ 18 ]
[ 34 ]

33
18 18
(𝐼𝑋) . . 𝑀7 (𝑋𝐼). 6 = 𝑆𝑑ọ𝑐 (𝑚𝑚/𝑝ℎ)
37
16 18
28
18
33
37
(𝑉𝐼𝐼). (𝑉𝐼𝐼𝐼)
(𝐼𝑋) (𝑀5 ) (𝑋). 6 = 𝑆𝑛𝑔𝑎𝑛𝑔 (𝑚𝑚/𝑝ℎ)
35
33
37
33
22 22
𝑀
. . 6 = 𝑆đứ𝑛𝑔 (𝑚𝑚/𝑝ℎ)
6
[
]
33 44

1.2.2.2 Xích chạy dao nhanh

𝑛đ𝑐 (1420

𝑣𝑔
26
44
57
28
18
(𝐼) (𝐼𝐼) (𝑉) 𝑀3 𝑝ℎả𝑖. 𝑀4 (𝑉𝐼) (𝑉𝐼𝐼) (𝑉𝐼𝐼𝐼)
𝑝ℎ)
44
57
43
35
33

33
37

(𝐼𝑋)
33
37

{

18 18

.

16 18

37

. 𝑀7 (𝑋𝐼). 6 = 𝑆𝑑ọ𝑐 𝑛ℎ𝑎𝑛ℎ [

(𝐼𝑋)

𝑀6 .

. 𝑀5 . 6
33
22 22
.

33 44

= 𝑆𝑛𝑔𝑎𝑛𝑔 𝑛ℎ𝑎𝑛ℎ [

. 6 = 𝑆 đứ𝑛𝑔 𝑛ℎ𝑎𝑛ℎ [
11

𝑚𝑚
𝑝ℎ

𝑚𝑚

𝑝ℎ
𝑚𝑚
𝑝ℎ

]

]

]
=2300 mm/ph
}


Xích nối từ động cơ chạy dao (khơng đi qua hộp chạy dao) đi tắt từ động cơ
26 44 57 28 18

NMT2.

44 57 43 35 33

Trục I nối động cơ n = 1420 (v/ph) truyền qua trục II bằng cặp bánh răng:
𝑖1 =

𝑧1

=

𝑧′1

26
44

= 𝜑 𝑥1

⇒ 𝑥1 ≈ −2,3

Trục II đến trục III qua cặp bánh răng:
𝑖2 =

𝑧2

=

𝑧′2

24
64

= 𝜑 𝑥2

⇒ 𝑥2 ≈ −4,2

▪ Nhóm truyền 1:
Từ trục III đến trục IV bằng cặp bánh răng di trượt ba bậc tương ứng với ba tỷ
số truyền 𝑖3 , 𝑖4 , 𝑖5 độ nghiêng của các tia là:
𝑖3 =
𝑖4 =
𝑖5 =

𝑧3

=

𝑧′3
𝑧4

=

𝑧′4
𝑧5

=

𝑧′5

36
18
27
27
18
36

= 𝜑 𝑥3

⇒ 𝑥3 ≈ 3,00

= 𝜑 𝑥4

⇒ 𝑥4 = 0

= 𝜑 𝑥5

⇒ 𝑥5 ≈ −3,00

▪ Nhóm truyền 2:

Từ trục IV đến trục V bằng cặp bánh răng di trượt ba bậc tương ứng với 3
tỷ số truyền 𝑖6 , 𝑖7 , 𝑖8 độ xiên các tia là:
𝑖6 =

𝑧6 18
=
= 𝜑 𝑥6
𝑧′6 40

⇒ 𝑥6 ≈ −3,45

𝑖7 =

𝑧7 21
=
= 𝜑 𝑥7
𝑧′7 37

⇒ 𝑥7 ≈ −2,45

𝑖8 =

𝑧8
𝑧′8

=

24
34

= 𝜑 𝑥8

12

⇒ 𝑥8 ≈ −1,45


▪ Nhóm truyền 3:
Trong máy có dùng cơ cấu phản hồi trung gian qua các trục 𝑉 → 𝐼𝑉 → 𝑉𝐼𝐼
có tác dụng mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ, nó có tác dụng tiết kiệm
được khơng gian hộp. Nếu khơng sử dụng cơ cấu phản hồi thì ta phải sử
dụng một trục nữa để lắp hai cặp bánh răng gồm hai tỷ số truyền tương ứng
với hai cặp bánh răng 13/45 và 18/40. Như vậy không hợp lý về không gian
cũng như trong vấn đề tiết kiệm vật liệu chế tạo trục.
Độ xiên của các tia là:
𝑖9 =
𝑖10 =

𝑧9
𝑧′9

=

𝑧10
𝑧′10

13
45

=

= 𝜑 𝑥9

18
40

= 𝜑 𝑥10

⇒ 𝑥9 ≈ −5,35
⇒ 𝑥10 ≈ −3,45

▪ Các tỷ số truyền còn lại:
Từ trục V đến trục VI qua cặp bánh răng 40/40:
𝑖11 =

𝑧11
𝑧′11

=

40
40

= 𝜑 𝑥11

⇒ 𝑥11 = 0

Từ trục VI đến trục VII qua cặp bánh răng 28/35:
𝑖12 =

𝑧12
𝑧′12

=

28
35

= 𝜑 𝑥12

⇒ 𝑥12 ≈ −0,97

Từ trục VII đến trục VIII qua cặp bánh răng 18/33:
𝑖13 =

𝑧13
𝑧′13

=

18
33

= 𝜑 𝑥13

⇒ 𝑥13 ≈ −2,62

Từ trục VIII đến trục IX qua cặp bánh răng 33/37:
𝑖14 =

𝑧14
𝑧′14

=

33
37

= 𝜑 𝑥14

⇒ 𝑥14 ≈ −0,5

Từ trục IX đến trục X qua cặp bánh răng 18/16:
𝑖15 =

𝑧15
𝑧′15

=

18
16

= 𝜑 𝑥15

⇒ 𝑥15 ≈ 0,5

Từ trục X đến trục XI qua cặp bánh răng 18/18:
𝑖16 =

𝑧16
𝑧′16

=

18
18

= 𝜑 𝑥16

13

⇒ 𝑥16 = 0


• Đường chạy dao ngang
Từ trục VIII đến trục IX qua cặp bánh răng 33/37:
𝑖17 =

𝑧14 33
=
= 𝜑 𝑥17
𝑧′14 37

⇒ 𝑥17 ≈ −0,5

Từ trục IX đến trục X qua cặp bánh răng 37/33:
𝑖18 =

37

= 𝜑 𝑥18
33

⇒ 𝑥18 ≈ −0,5

• Đường chạy dao đứng.
𝑖19 =

22
= 𝜑 𝑥19
33

𝑖20 =

⇒ 𝑥19 ≈ −1,75

22
= 𝜑 𝑥20
44

⇒ 𝑥20 ≈ −3

▪ Đường chạy dao nhanh:
26

Trục 𝐼 → 𝐼𝐼:

𝑖1′ =

Trục 𝐼𝐼 → 𝑉:

𝑖′2 =

Trục 𝑉 → 𝑉𝐼:

𝑖3′ =

Trục 𝑉𝐼 → 𝑉𝐼𝐼:

𝑖′4 =

44

44
57

57
43

Trục 𝑉𝐼𝐼 → 𝑉𝐼𝐼𝐼: 𝑖′5 =
Trục 𝑉𝐼𝐼𝐼 → 𝐼𝑋:

𝑖′6 =

Trục 𝐼𝑋 → 𝑋:

𝑖′7 =

Trục 𝑋 → 𝑋𝐼:

𝑖′8 =

′

= 𝜑 𝑥1 → 𝑥1′ ≈ −2,3
= 𝜑 𝑥′2

⇒ 𝑥′2 ≈ −1,1

′

= 𝜑 𝑥3 → 𝑥3 ≈ 1,2

28
35
18
33
33
37
18
16
18
18

= 𝜑 𝑥′4

⇒ 𝑥′4 ≈ −0,96

= 𝜑 𝑥′5

⇒ 𝑥′5 ≈ −2,6

= 𝜑 𝑥′6

⇒ 𝑥′6 ≈ −0,5

= 𝜑 𝑥′7

⇒ 𝑥′7 ≈ 0,5

= 𝜑 𝑥′8

⇒ 𝑥′8 = 0

Chuỗi số vịng quay
Ta có chuỗi số vịng quay trục vít (tính cho chạy dao dọc) như sau:
ns1= nđc .

26 24 18 18 13 18 40 28 18 33 18 18
44 64 36 40 45 40 40 35 33 37 16 18

14

= 4,03 (vg/ph)


ns2= nđc .
ns3= nđc .
ns4= nđc.
ns5= nđc .

26 24 18 21 13 18 40 28 18 33 18 18
26 24 18 24 13 18 40 28 18 33 18 18

= 6,32 (vg/ph)

44 64 36 34 45 40 40 35 33 37 16 18
26 24 27 18 13 18 40 28 18 33 18 18

ns8= nđc .

= 8,06 (vg/ph)

44 64 27 40 45 40 40 35 33 37 16 18
26 24 27 21 13 18 40 28 18 33 18 18
44 64 27 37 45 40 40 35 33 37 16 18

ns6 = nđc .
ns7= nđc .

= 5,08 (vg/ph)

44 64 36 37 45 40 40 35 33 37 16 18

26 24 27 24 13 18 40 28 18 33 18 18
44 64 27 34 45 40 40 35 33 37 16 18

26 24 36 18 13 18 40 28 18 33 18 18
44 64 18 40 45 40 40 35 33 37 16 18
26 24 36 21 13 18 40 28 18 33 18 18

44 64 18 37 45 40 40 35 33 37 16 18

ns9 = nđc .

ns11 = nđc .
ns12 = nđc .

26 24 18 21 40 28 18 33 18 18
44 64 36 37 40 35 33 37 16 18
26 24 18 24 40 28 18 33 18 18
44 64 36 34 40 35 33 37 16 18

44 64 27 40 40 35 33 37 16 18
26 24 27 21 40 28 18 33 18 18
44 64 27 37 40 35 33 37 16 18

26 24 27 24 40 28 18 33 18 18
44 64 27 34 40 35 33 37 16 18

ns16= nđc .
ns17= nđc .

44 64 36 40 40 35 33 37 16 18

26 24 27 18 40 28 18 33 18 18

ns14 = nđc .
ns15 = nđc.

= 20,33 (vg/ph)

44 64 36 34 45 40 40 35 33 37 16 18
26 24 18 18 40 28 18 33 18 18

26 24 36 18 40 28 18 33 18 18
44 64 18 40 40 35 33 37 16 18

26 24 36 21 40 28 18 33 18 18
44 64 18 37 40 35 33 37 16 18

ns18 = nđc .

26 24 36 24 40 28 18 33 18 18
44 64 18 34 40 35 33 37 16 18

= 12,64 (vg/ph)

= 16,12 (vg/ph)

26 24 18 24 13 18 40 28 18 33 18 18

ns10 = nđc .

ns13= nđc .

= 10,17 (vg/ph)

= 25,28 (vg/ph)

= 31,00 (vg/ph)

= 39,10 (vg/ph)
= 48,62 (vg/ph)
=62,00 (vg/ph)
= 78,19 (vg/ph)
= 97,25 (vg/ph)
= 124,00 (vg/ph)
= 156,39 (vg/ph)
= 194,50 (vg/ph)

Từ đó ta có bảng kết quả sai số vịng quay trục vít như sau:
nsi

Bảng 1. 4 Sai số vịng quay
𝑛 𝑇𝐶
ntrục vít

𝛥 nsi%

ns1

4,03

4

-0,75

ns2

5,08

5

-1,60

ns3

6,32

6.3

-0,31

ns4

8,06

8

-0.76

15


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

n si %
2.76

2,6

2.25
1.58

0

n1

2.76

2.76

2.25
1.58

2.26
1.58

n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9
n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18

-0.75

-0.31
-0.76
-1.60

-0.75
-1.13
-1.7

-1.12
-1.65

-2,6
Hình 1.5 Đồ thị sai số vòng quay của hộp chạy dao

16

n si (vg/ph)

- Nhận xét:
+ Thực trạng sai số: Theo đồ thị trên, đồ thị sai số tốc độ vòng quay hộp
chạy dao phân bố đều, đồ thị lệch lên trên. Sai số tốc độ vòng quay nằm trong
khoảng cho phép (-2.6 ÷ 2.6)%, tuy nhiên có ba sai số tại số tốc độ n12 là 2,75%,
n15 là 2.76%, n18 là 2.76% vượt quá phạm vi cho phép (-2.6 ÷ 2.6)% .
+ Điều chỉnh sai số toàn miền: Yêu cầu máy thiết kề phải bắt buộc trong
khoảng cho phép thì từ đồ thị ta thấy đồ thị có xu hướng lệch về bên trên, ta thay
đổi giá trị đầu vào i1 , i2 để điều chỉnh được đồ thị sai số theo yêu cầu.
+ Điều chỉnh cục bộ: tại các vị trí tốc độ có sai số vượt quá phạm vi cho
phép, ta điều chỉnh số răng bánh răng ăn khớp tức thay đổi tỉ số truyền.

17


1420vg/ph

I
26/44

n01

II
24/64

n0

III
18/36

44/57

IV

13/45
18/40

18/40
21/37
24/34

V

57/43

40/40

VI
28/35

VII
18/33

VIII
33/37

IX
18/16

X
18/18

XI

4

6,3
5

10
8

16
12.5

25
20

40
31.5

63
50

100
80

160
125

200

Hình 1. 6 Đồ thị vịng quay của hộp chạy dao
- Nhận xét: Đồ thị vòng quay hộp chạy dao thay đổi đều đặn, từ từ, sử dụng cơ
cấu phản hồi để giảm số trục do đó giảm được kích thước của hộp mà vẫn đảm
bảo tỉ số truyền lớn nhất.

18


• Đối với đường truyền chạy dao ngang :
Ta cũng có thể vẽ tiếp từ trục VII như sau :

Hình 1.7 : đồ thị vịng quay đường chạy dao ngang
• Đối với đường chạy dao đứng :
Ta cũng có thể vẽ tiếp xích chạy dao từ trục VII như sau :

Hình 1.8 đồ thị vịng quay đường chạy dao đứng
▪ Phương án không gian (PAKG) và phương án thứ tự (PATT)
Từ đồ thị vòng quay ta xác định được phương án không gian của hộp chạy
dao:
PAKG:

3 x 3 x 2

Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp
chạy dao thay đổi được tách làm hai:
+ Với
PATT:

𝑍1 = 3 × 3

Z2=2

II x I

III
19


Đặc tính nhóm:

[3] [1]

[9]

+ 𝑍2 = 2[9] gồm hai đường truyền trực tiếp và phản hồi ngồi ra cịn
có đường chạy dao nhanh.
Do từ trục III đến trục V có các bánh răng di trượt vì vậy trên mỗi trục có
nhiều tỉ số truyền khác nhau do đó ta vẽ được đồ thị lưới kết cấu vủa máy từ
trục III đến trục V.
Đồ thị lưới kết cấu máy phay 6H82:

Hình 1.9 Lưới kết cấu của HCD máy phay 6H82
Nhận xét:
- Ưu điểm: Hộp chạy dao máy phay là hộp chạy dao theo cấp số nhân. Từ
PAKG, PATT ta thấy lưới kết cấu và đồ thị vòng quay hộp chạy dao khơng
tn theo hình dẻ quạt để làm gọn kết cấu do có cơ cấu phản hồi đảm bảo
tỷ số truyền các nhóm đồng đều, hộp chạy dao đặt ngang dưới máy làm
giảm khoảng khơng kích thước của máy vì vậy máy không cồng kềnh, tiết
kiệm kim loại, kiểu dáng hài hoà.

- Nhược điểm: Kết cấu chưa hoàn toàn hợp lý do vẫn cịn tốc độ có sai số
vịng quay vượt quá giá trị cho phép, không đảm bảo công suất khi sử dụng.
20


- Cách thiết kế: Xác định chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao, tìm PAKG,
PATT lập lưới kết cấu và đồ thị vịng quay, tính sai số vịng quay của máy
đảm vảo giá trị cho phép.
1.2.3 Phân tích nguyên lý làm việc và kết cấu của các cụm chi tiết, các cơ
cấu đặc biệt:
Máy phay vạn năng có khả năng gia công được nhiều loại bề mặt với nhiều
loại dao, vật liệu và phương pháp cắt khác nhau nên nó có một số cơ cấu đặc
biệt để đảm bảo các điều kiện làm việc bình thường của máy.
Một vài cơ cấu đặc biệt của máy là: cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me, cơ
cấu chọn trước tốc độ quay.
Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me:
Trên máy phay ngang vạn năng thường dùng hai phương pháp phay: Phay
thuận và phay nghịch. Hình 1.8 mơ tả hai phương pháp phay này: trục vít me (1)
nhận truyền động từ hộp chạy dao và làm di động bàn máy (2) mang chi tiết gia
cơng. Trục vít me (1) quay trong đai ốc (3) được cố định trên bàn trượt ngang (4).
Nếu trục vít me quay theo chiều mũi tên, mặt bên trái của vít me và đai ốc sẽ tiếp
xúc với nhau và đưa vít me mang bàn máy di động về bên phải (hình 1.8a).
Ở phương pháp phay nghịch, tức là phương pháp phay có chiều chuyển động
của dao phay và chiều chuyển động của phơi ngược nhau (hình 1.8a), sự tiếp xúc
ở mặt bên trái của ren vít me với đai ốc ln ổn định, vì lực cắt đẩy vít me về bên
trái, làm triệt tiêu khe hở giữa hai bề mặt này. Đây là phương pháp phay thường
dùng nhất.

Phơi

b) Phay thuận

a) Phay nghịch

Hình 1. 10 Sơ đồ phay thuận và phay nghịch
21


Trái lại, ở phương pháp phay thuận (hình 1.8b), dao và phơi có chuyển động
cùng chiều (dao vẫn quay theo hướng cũ nhưng bàn máy đảo chiều). Trong trường
hợp này, ở thời điểm khơng có lực cắt tác dụng (khi khơng có lưỡi cắt nào tác
động vào phơi) mặt phải của ren vít me tiếp xúc với bề mặt đai ốc để đưa bàn máy
sang trái. Nhưng khi lực cắt xuất hiện, đẩy vít me sang trái, chấm dứt sự tiếp xúc
tạo nên một khe hở giữa mặt phải của ren vít me và đai ốc.
Ở khoảnh khắc này, bàn máy sẽ dừng lại cho đến khi khe hở bị triệt tiêu. Sự
xuất hiện và triệt tiêu khe hở làm chuyển động của bàn máy không êm, bị giật cục.
Nếu khe hở càng lớn thì độ chuyển động khơng đều và rung động của bàn máy
càng lớn.
Để khắc phục khe hở giữa vít me và đai ốc khi phay thuận, trên máy phay
vạn năng người ta dùng nhiều loại cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me khác nhau.
Nguyên lí để hiệu chỉnh:
Để khắc phục khe hở giữa vít me và đai ốc khi phay thuận, trên máy phay
vạn năng người ta dùng nhiều loại cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me khác nhau.

Hình 1. 11 Cơ cấu hiệu chỉnh vít me
1 – Bàn trượt ngang
5 – Trục vít rỗng
2 – Đai ốc

6 – Đai ốc

3 – Đai ốc phụ

7 – Bạc

4 – Vít me
Trên bàn trượt ngang (1), ngồi đai ốc chính (2) cũng có đai ốc phụ (3). Để
thực hiện chuyển động dọc của bàn máy, vít me (4) vừa quay trong đai ốc (2) vừa
22


quay trong ren của trục vít rỗng (5) có ren ở bên ngoài ghép với đai ốc phụ (3).
Để ren trong trục vít rỗng (5) ốp sát với ren của vítme (4), đầu mút bên trái của
vít rỗng có xẽ rãnh dọc. Dựng đai ốc (6) di động bạc (7) sẽ ép mặt cơn làm cho
ren của trục vít rỗng bó sát vào ren của vít me.
Khi vít me quay theo chiều mũi tên, mặt trái của ren vít me sẽ bó sát vào ren
của đai ốc (2) và vít me sẽ di động sang phải. Cùng lúc,trục vít rỗng sẽ bị xê dịch
về phía bên trái ép khít vào mặt của ren vít me. Do đó khi phay thuận các vũng
ren của đai ốc (2) sẽ ngăn cản sự chuyển vị của vít me về bên phải.
Cơ cấu chọn trước tốc độ quay

Hình 1. 12 Nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay của máy phay 6H82
Máy phay vạn năng có khả năng gia cơng nhiều tốc độ cắt và nhiều lượng
chạy dao khác nhau. Trên máy phay dùng cơ cấu chọn trước tốc độ quay kiểu
đĩa lỗ để chuẩn bị thay đổi tốc độ cần thiết cho trục chính. Mục đích của việc
chọn trước tốc độ quay và lượng chạy dao bằng cơ cấu kiểu đĩa lỗ là nhằm giảm
thời gian phụ của máy.
Sơ đồ nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao (cơ
cấu đĩa lỗ) của máy phay 6H82 được trình bày trên hình 1.10.
23

Cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao bằng đĩa lỗ được dùng
để di động các khối bánh răng di trượt tới các vị trí I, II, III. Càng gạt khối bánh
răng di trượt chuyển động sang phải hoặc trái tuỳ thuộc vào vị trí chốt 1 và 2
có xun qua đĩa lỗ hay khơng xun qua đĩa lỗ 3 và 4 như trên hình1.10. Dạng
tổng quát của cơ cấu điều khiển lượng chạy dao được trình bày trên hình 1.11.

Hình 1. 13 : Dạng tổng quát của cơ cấu đĩa lỗ trên máy phay 6H82
Núm vặn (2) dùng để chọn trược vận tốc hoặc lượng chạy dao. Tốc độ quay
của các trục bị động được điều chỉnh nhờ các vị trí di trượt khác nhau của các
khối bánh răng A, B, C như trên hình 1.11. Núm vặn (2) tác động rút đĩa chốt
ra khỏi các chốt sao đó quay các đĩa này tới vị trí chọn trước rồi đẩy trở về vị
trí cũ, các đĩa lỗ sẽ tác động tới các chốt điều khiển các ngàm gạt các khối bánh
răng A, B, C đóng mở các khối bánh răng di trượt. Các đĩa lỗ duy trì được vị
trí xác định nhờ vị trí cơ cấu định vị bi 3.

24


Trên hình 1.12 trình bày kết cấu của cụm ly hợp bi an toàn M2, ly hợp
vấu M3 và ly hợp ma sát M4 của cơ cấu chạy dao máy phay 6H82.

Hình 1. 14 Cụm ly hợp an tồn, ly hợp vấu, ly hợp ma sát
Ly hợp vấu (M3):

+ Vị trí:

Hình 1. SEQ Hình_1. \* ARABIC 13 Ly hợp vấu

Bên trái cố định gắn với li hợp M2, bên phải lắp di trượt
+ Chức năng:
M3(T) đường chạy dao công tác nối liền
M3(P) đường chạy dao nhanh được nối liền
Ly hợp ma sát (M4):

25