tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển

LờI Nói Đầu
Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nước đang tiến hành công cuộc hiện
đại hoá các ngành công nghiệp, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp chế tạo
máy, thì máy công cụ đóng một vai trò, vị trí đặc biệt quan trọng để sản xuất ra
các chi tiết để tạo nên các máy khác phục vụ trực tiếp cho các ngành công
nghiệp khác. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại trên thế giới
đã cho ra đời nhiều loại máy công cụ hện đại, ứng dụng thành tựu của công nghệ
thông tin tạo nên những máy tự động linh hoạt, những máy chuyên dùng thì máy
công cụ vạn năng vẫn chiếm một phần lớn đáng kể trong ngành công nghiệp
chế tạo, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển như nước ta thì việc sử dụng
các máy công cụ vạn năng kết hớp với các đồ gá chuyên dùng vẫn đang được sử
dụng rộng rải và phổ biến có hiệu quả.
Chính vì vậy mà việc thiết kế các máy công cụ vạn năng đối với sinh viên
không những nhằm giúp cho sinh viên tìm hiểu và nắm vững được đặc điểm ,
tính năng của máy và hệ thống hoá các kiến thức tổng hợp đã được học mà còn
góp phần đáng kể vào công cuộc công nghiệp hoá các ngành công nghiệp của
đất nước.
Đồ án môn học thiết kế máy là nội dung không thể thiếu trong nội dung
đào tạo đối với sinh viên ngành chế tạo máy nhằm thực hiện tốt được các yêu
cầu và nhiệm vụ nêu trên.
Với nhiệm vụ được giao là Bố cục của đồ án được chia làm 4 chương :
Chương I: NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ
Chương II : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY
Chương III: TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHI TIẾT MÁY
Chương IV:TÍNH TOÁN VÀ CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN
1


CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ .

1.1Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Tính Năng Kỹ
thuật.
P82
P8
1
P79
P8
3
Công suất động
cơ(kw)
7/1,
7
4,5
/1,7
2,8
10/
2,8
Phạm vi điều chỉnh
tốc độ
N
min
- n
max
30÷
1500
65
÷1800
110
÷1230

30
÷1500
Số cấp tốc độ z
n
18 16 8 18
Phạm vi điều chỉnh
lượng chạy dao s
min
÷ s
max
23,
5÷1180
35
÷980
25÷
285
23,
5÷1180
Số lượng chạy dao
z
s
18 16 8 18
Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là:
hộp tốc độ:
Phạm vi điều chỉnh tốc độ : 30÷1500
Số cấp tốc độ Z
n
=18
Hộp chạy dao:
Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: S

dọcmin
= 23,5 (mm/ph)
S
nhanh
= 2300 (mm/ph)
Z
s
=18
S
dung
=S
doc
=S
ngang

ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ
thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy tương tự.
1.2 phân tích phương án máy tham khảo (6H82)
1.2.1 Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy
a) Chuyển động chính :
2

n
MT
.
54
26
.


















































71
19
38
82
.
37
28
26
39
47
18
.
33
22

39
16
36
19
⇒
n
trục chính
trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30÷1500)v/ph.
b) Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao
ngang và chạy dao đứng .
Xích chạy dao dọc .
n
MT2
⇒
t
P
n
MT2
.
.
64
24
.
44
26

.
34
24
37

21
40
18
.
36
18
27
27
18
36





































⇒












V

t.
18
18
16
18
37
33
33
18
.
35
28
.
40
40
40
18
.
45
13
40
40
t
P
Xích chạy dao ngang
n
MT2
⇒
t
P

n
MT2
.
.
64
24
.
44
26

.
34
24
37
21
40
18
.
36
18
27
27
18
36






































⇒












V
t.
33
33
33
18
.
35
28
.
40
40
40
18
.
45
13

40
40
t
P
Xích chạy dao đứng. n
MT2
⇒
t
P
n
MT2
.
.
64
24
.
44
26

.
34
24
37
21
40
18
.
36
18
27

27
18
36





































⇒












V
t.
2
1
33
22
33
18

.
35
28
.
40
40
40
18
.
45
13
40
40
t
P
trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đường truyền chạy chậm
(cơ cấu phản hồi






40
40
40
18
.
45
13

)
3

khi gạt M1 sang phải ta có đường truyền chạy dao trung bình (đường
truyền trực tiếp
40
40
) đóng ly hợp M2 sang trái ,truyền tới bánh răng
35
28
,
33
18
tới
các trục vít me dọc ,ngang đứng thực hiện chạy dao S
d
, S
ng
, S
đ
.
chuyển động chạy dao nhanh.
Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao )đi tắt từ động
cơ
N
MT2
.
33
18
35

28
43
57
57
44
44
26
đóng ly hợp M2 sang phải ,truyền tới bánh răng
35
28
,
33
18
tới các vít me
dọc ,ngang ,đứng.
1.2.2 Phương án không gian ,phương án thứ tự của hộp tốc độ.
Phương án không gian
Bố cục máy :Hộp tốc độ đặt dưới hộp trục chính và chung với hộp trục
chính .Như vậy đã giảm được truyền động từ họp tốc độ tới trục chính làm cho
kích thước bộ truyền nhỏ gọn.⇒ kích thước toàn máy nhỏ gọn và máy cứng
vững hơn .
Hộp tốc độ có một bánh răng dùng chung nhờ vậy
-giảm chiều dài trục ,tăng độ cứng vững trục
-giảm khoảng cách giữa hai bánh răng truyền mô men xoắn giữa
hai nhóm truyền lân cận.
Phương án không gian của máy:
Z=18=3.3.2

Phương án thứ tự
Z=3. 3. 2

[ ]
1

[ ]
3

[ ]
9
đồ thị luới
kết cấu của hộp
tốc độ
4
I
II
III
IV
3(1)
3(3)
2(9)
ϕ
xmax=
ϕ
9 =8

1.2.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
Hộp tốc độ có 3 nhóm truyền với 18 tốc độ và 7 tỷ số truyền
ta có n
0
= n

đc
.i
0
=1440.
54
26
= 693,33
để dễ vẽ người ta lấy n
0
= n
15
=750
v
/
ph

với

nhóm 1:
i
1
=1/ ϕ
4
i
2
=1/ ϕ
3
i
3
=1/ ϕ

2
nhóm 2
i
4
=1/ϕ
4
i
5
=1/ϕ
i
6
=ϕ
2
nhóm 3
i
7
=1/ϕ
6
i
8
= ϕ
3
từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
5

bảng trị số vòng quay cụ thể
n
n
lt
=n

1
ϕ
i-1
n
tiêuchuẩn
n
chxác
1 30 30 29,15
2 37,8 37,5 37,502
3 47,63 47,5 47,37
4 60,01 60 57,60
5 75,61 75 74,10
6 95,27 95 93,60
7 126,6 118 114,18
8 151,25 150 146,88
9 190,58 190 185,54
1
0
240,13 235 235,07
11 302,57 300 302,41
12 381,24 375 381,99
13 480,36 475 464,49
14 605,25 600 597,55
15 762,62 750 754,80
16 960,90 950 920,70
17 1210,74 1180 1184,44
1
8
1525,5 1500 1496,14
1.2.4 Nhận xét:

Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét
6
n
®c =1440

v/ph
I
II
III
IV
3(1)
3(3)
2(9)
1
6
:
3
9
2
2
:
3
3
1
8
:
4
7
2
8

:
3
7
3
9
:
2
6
8
2
:
3
8
1
9
:
7
1
26:54
1
9
:
3
6

Với phương án này thì lượng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ
đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn ,bố trí
các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất
Qua bảng số vòng quay thực tế và số vòng quay lý thuyết ta thấy có sự
khác nhau nhất định dố chính là sai sốdo trong quá trình tính toán người ta đã

làm tròn các tỷ số truyền bàng các tỷ số của số răng giữa các bánh răng .
Tuy nhiên các sai số này đều phải nằm trong giới hạn cho phép đó là sai
số nhỏ hơn sai số cho phép là 5%
1.2.5 Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp chạy dao
Hộp chay dao bố trí ngay dưới bàn máy dẫn đến kích thước máy giảm
Trong hộp chạy dao có dùng cơ cấu phản hồi nên giảm được số trục ⇒
giảm kích thước hộp chạy dao
Có một bánh răng dùng chung nên cũng có những ưu điêm như hộp tốc độ
Hộp chạy dao có 18 cấp tốc độ
Phương án không gian:
Z=3.3.2=18
Phương án thứ tự
Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp
chạy dao thay đổi với Z=3.3.2 được tách làm 2
Với Z
1
= 3. 3

[ ]
3
[ ]
1
còn Z
2
= 2
[ ]
9
gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có
đường chạy dao nhanh:
Đồ thị lưới kết cấu:

i
7
i
8
i
1
i
3
i
4
i
5
i
2
i
6
II
III
IV
3(3)
3(1)2(9)
7

Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phương án này
1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao .
với đường chạy dao thấp và trung bình.
n
0
=

n
đc
. i
1.
i
2
= 1420.
44
26
64
24
.
= 314.65
Chọn n
0
Nhóm 1:
i
1
= 1/ϕ
3
i
2
= 1
i
3
= ϕ
3
Nhóm 2:
i
4

= 1/ϕ
4

i
5
= 1/ϕ
3
i
6
= 1/ϕ
2
Nhóm 3:
i
7
= 1/ϕ
6
i
8
= ϕ
3
Với đường chạy dao nhanh.
n
0
= n
đc
.i
1
= 1420.
44
26

= 839
Ta có đồ thị vòng quay.
8

1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương
án hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên
việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ
truyền nên việc dùng phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng
nhiều đến kích thước của hộp.
Tương tự như hộp tốc độ lưọng chạy dao thực tế so với lượng chay dao lý
thuyết cũng có sai số nhât định đó là do trong quá trình tính toán ngưòi ta đã làm
tròn các tỷ số truyền bằng các tỷ số số răng của các bánh răng.Nhưng những sai
số đó đều nằm trong phạm vi cho phép.
9
S
1


S
3
S
5
S
7
S
9
S
11
S
13

S
15
S
17
S
nhanh
S
2
S
4
S
6
S
8
S
10
S
12
S
14
S
16
S
18
i
11
i
10
i
9

i
13
i
14
i
12
i
16
i
7
i
8
i
1
i
01
i
3
i
4
i
5
i
2
i
6
i
02
i
15

n
®c =
1420

v/p
3.95 6.25 10 15.78 24.99 41.33 65.26 103.33 65.32 375.93 1312.84 vßng /
5 7.89 12.5 19.99 32.63 51.66 82.66 130.52 208.65 1654.1 / phót
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X

CHƯƠNG 2:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY
2.1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ
2.1.1. Tính toán thông số thứ tư và lập chuỗi số vòng quay:
Với ba thông số cho trước:
Z = 18 , Và n
min
= 30
vòng
/
phút
; n

max
=1500v/p
Tính ϕ
Công thức ϕ=
1
min
max
−Z
n
n
=
30
1500
17
=1,2587
Chọn ϕ=1,26
Ta có :
n
1
= n
min
= 30
vòng
/
phút

n
2
= ϕ . n
1

= 1,26 . 30 = 37,8
vòng
/
phút

n
3
= ϕ . n
2
= ϕ
2
. n
1

n
z
= ϕ . n
z-1
= n
1
. ϕ
z-1
( 1 )
Từ công thức (1) ta xác định được chuỗi số vòng quay trục chính

n
n
lt
=n
1

ϕ
i-1
(v/p)
n
tiêuchuẩn
1 30 30
2 37,8 37,5
3 47,63 47,5
4 60,01 60
5 75,61 75
6 95,27 95
7 126,6 118
8 151,25 150
9 190,58 190
1
0
240,13 235
11
12
13
14
15
16
17
1
8
Vậy n
max
= n
18

= 1525.,53(vg/ph)
10

2.1.2. Phương án không gian, lập bảng so sánh phương án KG, vẽ sơ đồ
động
a. Phương án không gian có thể bố trí
Z=18 = 9 . 2 (1)
Z=18 = 6. 3 (2)
Z=18 = 3. 3. 2 (3)
Z=18 = 2. 3. 3 (4)
Z=18 = 3. 2. 3 (5)
Do số phưong án không gian quá nhiều nên ta phải dùng công thức tính
toán số nhóm truyền tối thiểu để loại các phương án không cần thiết
Xuất phát từ yêu cầu tỷ số truyền trong hộp tốc độ :

4
1
≤U
TĐ
≤2
⇒ Số nhóm truyền tối thiểu(i) được xác định từ U
min gh
=1/4
i
= n
min
/n
đc

dc

n
n
min
=
i
4
1
 i
min
= lg
min
n
n
dc
/lg4 = lg
30
1440
/lg4 =2,79
 Số nhóm truyền tối thiểulà i
≥
3
Do i
≥
3 cho nên hai phương án (1) và (2) bị loại.
Vậy ta chỉ cần so sánh các phương án KG còn lại.
ta có sơ đồ bố trí không gian của 3 trường hợp:
11

12

Để chọn phương án không gian tối ưu ta lập bảng so sánh sau:
Tổng số bánh răng :ΣBR=2(3+3+2)=16
Tổng số trục :ΣTRục=3+1=4
Ta có bảng sau:
Lập bảng so sánh phương án KG
Phư
ơng án
Yếu tố so sánh
3. 3. 2 2.3.3 3.2.3
+ Tổng số bánh
răng
S
br
=2(P
1
+P
2
+
+P
i
)
2(3+3+
2) =16
2(2+3+
3) =16
2(3+2+
3) =16
+ Tổng số
trục(không kể trục chính)
4 4 4

13

S = i+1
+Số bánh răng chịu
M
xmax
2 3 3
+Chiều dài L 18b
+17f
18b
+17f
18b
+17f
chọ
n
Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kế tiếp với trục
chính vì trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ
n
min
÷ n
max
nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số n
min
ta có M
xmax
.
Do đó kích thước trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích thước
lớn. Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối
có số bánh răng chịu M
xmax

lớn hơn cho nên ta chọn phương án (1) đó là phương
án 3x3x2.
2.1.3. Chọn phương án thứ tự ứng với PAKG 3x3x2 .
Theo công thức chung ta có số phương án thứ tự được xác đinhlà K!
Với K là số nhóm truyền, K=i = 3 => ta có 3! = 6 PATT.
Bảng lưới kết cấu nhóm như sau:
3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2
I II III II I III III II I
[1] [3] [9] [3] [1] [9] [6] [2] [1]
1 1 3 3 9 3 3 1 1 9 6 6 2 2 1
6 6 1 1 32 2 6 6 11 1 6 6 3
3 x 3 x 2 3 x 3 x 2 3 x 3 x 2
I III II II III I III II I
[1] [6] [3] [2] [6] [1] [6] [1] [3]
14

Ta có bảng so sánh các PATT như sau :
PAKG
3 x 3 x
2
3 x 3
x 2
3 x 3
x 2
PATT
I II
III
II I
III
III

II I
Lượng
mở (X)
[1] [3]
[9]
[3]
[1] [9]
[6]
[2] [1]
ϕ
x
max
ϕ
9
= 8 ϕ
9
= 8
ϕ
2*6
=
16
Kết quả Đạt Đạt
Khôn
g đạt
PATT
I III
II
II
III I
III I

II
Lượng
mở (X)
[1] [6]
[3]
[2]
[6] [1]
[6]
[1] [3]
ϕ
x
max
ϕ
2*6
=
16
ϕ
2*6
=
16
ϕ
2*6
=
16
KÕt
qu¶
Kh«ng
®¹t
Kh«n
g ®¹t

Kh«n
g ®¹t

Theo ®iÒu kiÖn ϕ
(P-1)Xmax

≤
8 có 2 PATT đạt, kết hợp với lưới kết cấu
ta chọn PATT là PATT đầu tiên : [1] [3] [9]
Vì với PATT này thì lưới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và
chặt chẽ nhất.
2.1.4. Qua bảng so sánh lưới kết cấu nhóm ta chọn 4 phương án điển hình
để vẽ lưới kết cấu đặc trưng.
15

ϕ
xmax=
ϕ
9 =8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PATT 2
2(3)
IV
III
3(1)
3(6)
II
I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PATT 1

II
IV
2(9)
III
3(3)
3(1)
I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PATT 3
2(9)
IV
III
3(3)
3(1)
II
I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PATT 4
II
IV
2(1)
III
3(6)
3(2)
I
ϕ
xmax=
ϕ
9 =8
Rõ ràng ta thấy PATT 1 có lưới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn

và chặt chẽ nhất .Phương án 3 cũng có thể sử dụng được nhưng do tỷ số truyền
tăng giảm lớn ⇒ kích thước bộ truyền lớn ⇒ không sử dụng.
2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm .
Lưới kết cấu chỉ thể hiện được tính định tính để xác định được hộp tốc độ
có phân bố theo hình rẽ quạt chặt chẽ hay không ? Còn đồ thị vòng quay cho ta
tính được cụ thể tỷ số truyền , số vòng quay và số răng của các bánh răng trong
hộp tốc độ.
Động cơ chọn P = 7 (KW) và n
đc
= 1450
v
/
ph
Để truyền động từ động cơ ta dùng một cặp bánh răng với tỷ số truyền
i
0
.Đẻ xác định độ nghiêng của tia i
0
trên đồ thị vòng quay ta xác định vận tốc n
0
như sau:
Xuất phát từ điều kiện tỷ số truyền
4
1
≤ i ≤ 2 ta cũng có:
n
0min
=
3
max

2
n
=
8
1500
=187(vg/ph)
16

n
0min
=
3
min
4
1
n
=
3
4
1
30
=1920(vg/ph)
vậy 187≤ n
0
≤ 1920
Chọn đồ thị vòng quay của may chuẩn 6H82 làm đồ thị vòng quay cho
máy mới thiết kế.Cũng theo máy chuẩn ta chọn n
o
= n
15

= 762,62
v
/
ph

Như vậy ta có i
0
=
¬c
n
n
0
=
1450
62,762
=0,5259 ≈
56
29
Vậy ta chọn cặp bánh răng (29/56)
Tính tỷ số truyền các nhóm
với nhóm 1:
chọn i
1
=1/ϕ
4
vì i
1
: i
2
:

i
3
=1:ϕ:ϕ
2
ta có : i
2
=1/ϕ
3
i
3
=1/ϕ
2
với nhóm 2:
chọn i
4
=1/ϕ
4
vì i
4
: i
5
:
i
6
=1:ϕ
3
:ϕ
6
ta có: i

5
=1/ϕ
i
6
=ϕ
2
với nhóm 3:
chọn i
7
=1/ϕ
6
vì i
7
:

i
8
=1:ϕ
9
ta có : i
8
= ϕ
3
Từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay:
®c =1450

i
o
i
3

i
4
i
8
i
5
i
7
i
6
i
1
i
2
n
o
I
II
III
IV
3(1)
3(3)
2(9)
17

2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền
Ta tính số răng của các bánh răng theo phương pháp bội số chung nhỏ
nhất :
Với nhóm 1:
i

1
=1/ϕ
2
= 1/ 1.26
2
= 7/ 11= f
1
/ g
1
ta có f
1
+g
1
= 18=3
2
.2
i
2
=1/ϕ
3
= 1/ 1.26
3
= 1/ 2 = f
2
/ g
2
ta có f
2
+g
2

= 3
i
3
=1/ϕ
4
= 1/ 1.26
4
= 31/ 77 = f
1
/ g
1
ta có f
1
+g
1
= 108=2
3
3
3
bội số chung nhỏ nhất là K=2
3
3
3
=108
với Z
min
=17 để tính E
min
ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất
Do giảm tốc cho nên ta tính :

E
min
= E
min C
=
( )
kf
gfZ
.
)min
3
33
+
=
108.31
108.17
< 1từ đó ta chọn E=1
Tổng số răng trong nhóm truyền là:
∑
Z
= E.K = 1.108 = 108.răng
Z
1
=
∑
+
Z
gf
f
.

11
1
=
18
7
.108 =42
Z
’
1
=
∑
+
Z
gf
g
.
11
1
=
18
11
.108 = 66
⇒
i
1
=42/ 66
Z
2
=
∑

+
Z
gf
f
.
22
2
=
3
1
.108 = 36
Z
’
2
=
∑
+
Z
gf
g
.
22
2
= 72
⇒
i
2
= 36/ 72
Z
3

=
∑
+
Z
gf
f
.
33
3
=
108
31
.108 = 31
Z
’
3
=
∑
+
Z
gf
g
.
33
3
= 77
⇒
i
3
=31/ 77

nhóm 2
i
4
= 1/ϕ
4
= 1/ 1.26
4
= 31/ 77



ta có f
4
+g
4
= 108
i
5
= 1/ϕ = 1/ 1.26

= 4/5 ta có f
5
+g
5
= 9
i
6
= ϕ
2
= 1.26

2
= 11/ 7 ta có f
6
+g
6
= 18=9.2
bội số chung nhỏ nhất là K= 108
18

với Z
min
=17để tính E
min
ta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất
Do giảm tốc cho nên ta tính :
E
min
= Z
min C
=
( )
kf
gfZ
.
)
4
44min
+
=
108.31.

108.17
<1 , ta chọn E=1
Tổng số răng
∑
Z
= E.K = 1.108 = 108
Z
4
=
∑
+
Z
gf
f
.
44
4
=
108
31
.108 =31
Z
’
4
=
∑
+
Z
gf
g

.
44
4
= 77
⇒
i
4
=31/77
Z
5
=
∑
+
Z
gf
f
.
55
5
=
9
4
.108 = 48
Z
’
5
=
∑
+
Z

gf
g
.
55
5
=60
⇒
i
5
=48/60
Z
6
=
∑
+
Z
gf
f
.
66
6
=
18
11
.108 = 66
Z
’
6
=
∑

+
Z
gf
g
.
66
6
= 42
⇒
i
6
= 66/42
nhóm 3
i
7
= 1 / ϕ
6
= 1/ 1.26
6
=
4
1

ta có f
7
+g
7
=5
i
8

= ϕ
3
= 1.26
3
=
1
2
ta có f
8
+g
8
= 3
BCNN K=3.5=15
tia i
7
có độ nghiêng lớn hơn ⇒ E
minc
=
( )
kf
gfZ
.
)
7
77min
+
=
15.1
5.17
=5,6

chọn E
min
=6
Tổng số răng cặp bánh răng là:
ΣZ =E.K=6.15=90 răng
Z
7
=
∑
+
Z
gf
f
.
77
7
=
5
90.1
= 18
Z
’
7
=
∑
+
Z
gf
g
.

77
7
= 72
⇒
i
7
=18/72
19

Z
8
=
∑
+
Z
gf
f
.
88
8
=
3
2
90 = 60
Z
’
8
=
∑
+

Z
gf
g
.
88
8
=30
⇒
i
8
=60/30
Vậy ta có các tỷ số truyền như sau:
i
1
=42/ 66;i
2
= 36/ 72;i
3
=31/ 77;i
4
=31/77;i
5
=48/60
i
6
= 66/42;i
7
=18/72;i
8
=60/30.

2.1.7 Tính sai số vòng quay.
i
0
=29/56 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay
Tính toán lại số vòng quay thực tế :
n
min
= n
1
= n
đc
. i
o
.i
3
. i
4
. i
7
= n
đc
.
56
29
.
'
3
3
Z
Z

.
'
4
4
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 30,42
n
2
= n
đc
. i
o
.i
2
. i
4
. i
7
= n
đc
.
56
29

.
'
2
2
Z
Z
.
'
4
4
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 37,78
n
3
= n
đc
. i
o
.i
1
. i
4
. i

7
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
4
4
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 48,09
n
4
= n
đc
. i

o
.i
3
. i
5
. i
7
= n
đc
.
56
29
.
'
3
3
Z
Z
.
'
5
5
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z

= 60,46
n
5
= n
đc
. i
o
.i
2
. i
5
. i
7
= n
đc
.
56
29
.
'
2
2
Z
Z
.
'
5
5
Z
Z

.
'
7
7
Z
Z
= 75,08
n
6
= n
đc
. i
o
.i
1
. i
5
. i
7
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z

.
'
5
5
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 95,56
n
7
= n
đc
. i
o
.i
3
. i
6
. i
7
= n
đc
.
56
29

.
'
3
3
Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 118,76
n
8
= n
đc
. i
o
.i
2
. i
6
. i

7
= n
đc
.
56
29
.
'
2
2
Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z
= 147,4
n
9
= n
đc
. i

o
.i
1
. i
6
. i
7
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
7
7
Z
Z

= 187,6
n
10
= n
đc
. i
o
.i
3
. i
4
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
4
4
Z
Z

.
'
8
8
Z
Z
= 243,4
n
11
= n
đc
. i
o
.i
2
. i
4
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
2
2
Z
Z

.
'
4
4
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 302,3
20

n
12
= n
đc
. i
o
.i
1
. i
4
. i
8
= n
đc
.

56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
4
4
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 384,68
n
13
= n
đc
. i
o
.i
3
. i

5
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
3
3
Z
Z
.
'
5
5
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 483,69
n
14
= n

đc
. i
o
.i
2
. i
5
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
2
2
Z
Z
.
'
5
5
Z
Z
.
'
8
8

Z
Z
= 600,7
n
15
= n
đc
. i
o
.i
1
. i
5
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
5
5

Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 764,5
n
16
= n
đc
. i
o
.i
3
. i
6
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
3
3

Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 944,16
n
17
= n
đc
. i
o
.i
2
. i
6
. i
8
= n
đc
.

56
29
.
'
2
2
Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 1179,97
n
18
= n
đc
. i
o
.i
1
. i

6
. i
8
= n
đc
.
56
29
.
'
1
1
Z
Z
.
'
6
6
Z
Z
.
'
8
8
Z
Z
= 1510,77
Bảng kết quả số vòng quay của hộp tốc độ:
n
Phương trình

xích
n =
n
lt
n
t.toá
n
∆
n%
n
1
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
4
.
i
7
30
30,
42
1
,4
n
2

=
n
đc
. i
o
.i
2
. i
4
.
i
7
37,8
37,
78
-
0,04
n
3
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
4
.
i

7
47,6
3
48,
09
0
,98
n
4
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
5
.
i
7
60,0
1
60,
46
0
,75
n
5
=

n
đc
. i
o
.i
2
. i
5
.
i
7
75,6
1
75,
08
-
0,69
n
6
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
5
.
i

7
95,2
7
95,
56
0
,3
n
7
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
6
.
i
7
120,
04
118
,76
-
1,06
n
8
=

n
đc
. i
o
.i
2
. i
6
.
i
7
151,
26
147
,4
-
2,5
21

n
9
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
6

.
i
7
190,
58
187
,6
-
1,5
n
10
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
4
.
i
8
240,
14
243
,4
1
,36
n

11
=
n
đc
. i
o
.i
2
. i
4
.
i
8
302,
57
302
,3
-
0,09
n
12
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
4

.
i
8
381,
24
384
,6
0
,9
n
13
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
5
.
i
8
480,
36
483
,7
-
0,69
n

14
=
n
đc
. i
o
.i
2
. i
5
.
i
8
605,
25
600
,7
-
0,7
n
15
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
5

.
i
8
762,
67
764
,5
0
,2
n
16
=
n
đc
. i
o
.i
1
. i
6
.
i
8
960,
90
944
,16
-
1,7
n

17
=
n
đc
. i
o
.i
2
. i
6
.
i
8
1210
,74
117
9,7
2
,54
n
18
=
n
đc
. i
o
.i
3
. i
6

.
i
8
1525
,53
150
1,77
-
1,55
Ta có đồ thị sai số vòng quay.
22

Sai số ∆n <5% nằm trong giới hạn cho phép
23

2.2 Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao.
2.2.1 Tính thông số thứ tư và lập chuỗi số lượng chạy dao.
Với : z=18; ϕ =1,26.
S
đứng min
= S
ngang min
= S
dọc min
= 23.5 mm/ph
S
nhanh
=2300mm/ph
Dựa vào máy tương tự (6H82) ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao
dọc, chạy dao ngang và chạy dao đứng là cơ cấu vít đai ốc với bước vít

t
x
= 6 mm .
Mặt khác, do S
đứng min
= S
ngang min
= S
dọc min
= 23.5
mm
/
phút
cho nên ta chỉ cần tính
toán với 1 đường truyền còn các đường truyền khác là tính tương tự
Giả sử ta tính với đường chạy dao dọc .
Theo máy tương tự thì ta dùng hộp chạy dao có chuỗi lượng chạy dao
theo cấp số nhân:
S
1
= S
dọc min
= 23.5
mm
/
phút

S
2
= S

1
. ϕ =
S
3
= S
2
. ϕ

= S
1
. ϕ
2


S
18
= S
17
. ϕ = S
1
. ϕ
17
(*)
Từ công thức (*) ta xác định được chuỗi lượng chạy dao như sau :
S
1
= S
min
= 23.5
mm

/
phút

S
2
= S
1
. ϕ = 29.61
S
3
= S
2
. ϕ = S
1
. ϕ
2
=
37.30
S
4
= S
3
. ϕ = S
1
. ϕ
3
=
47.01
S
5

= S
4
. ϕ = S
1
. ϕ
4
=
59.23
S
6
= S
5
. ϕ = S
1
. ϕ
5
=
74.63
S
7
= S
6
. ϕ = S
1
. ϕ
6
=
94.03
S
8

= S
7
. ϕ = S
1
. ϕ
7
=
118.48
S
9
= S
8
. ϕ = S
1
. ϕ
8
=
149.29
S
10
= S
9
. ϕ = S
1
. ϕ
9
=
188.10
mm
/

phút
24

S
11
= S
10
. ϕ = S
1
. ϕ
10
= 237.0
S
12
= S
11
. ϕ = S
1
. ϕ
11
= 298.63
S
13
= S
12
. ϕ = S
1
. ϕ
12
= 376.28

S
14
= S
13
. ϕ = S
1
. ϕ
13
= 474.11
S
15
= S
14
. ϕ = S
1
. ϕ
14
= 597.38
S
16
= S
15
. ϕ = S
1
. ϕ
15
=
752.70
S
17

= S
16
. ϕ = S
1
. ϕ
16
=
948.4
S
18
= S
17
.ϕ = S
1
. ϕ
17
=1195
Vậy ta cố:S
max
= S
18
= 1195
mm
/
phút

Từ dãy số lý thuyết lượng chạy
dao ta tính ra dãy số lý thuyết số vòng
quay của trục vít me theo công thức:
n

s
=S/t
x
với t
x
là bước vít me t
x
=6.

S
S
lt
=S
1
ϕ
i-
1
(mm/p)
S
tiêuchuẩn
n
trục
vitme
(v/p)
1 23,5 23,5 3,93
2 ljj29,61 30 4,94
3 37,30 37,5 6,21
4 47,00 47,5 7,84
5 59,23 60 9,87
6 74,63 75 12,43

7 94,03 95 15,67
8 118,48 118 19,75
9 149,29 150 24,88
1 188,10 190 31,35
25