ứng dụng máy tính trong thiết kế và mô phỏng động học, động lực học trong kết cấu máy bào quang, chương 6 pdf

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG
MÁY
.Phân phối tỷ số truyền:
Tỷ số truyền của bộ truyền đai: i
đ
=2
Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài (từ hộp tốc độ đến tay quay
của cơ cấu culit): i
n
=4
Tỷ số truyền còn lại làcủa hộp tốc độ : i
tđ
= 09,11
4.2.16
1420
.16
1420

nd
ii
Với : 1420 vận tốc của động cơ
16 vận tốc quay nhỏ nhất của tay quay cơ cấu culit
Phân phối tỷ số truyền cho hộp tốc độ:
Hộp tốc độ có 8 cấp tốc độ, công bội
41,1


,tốc độ nhỏ nhất ở
đầu ra của hộp tốc độ n
1

=16.4=64 vong/phút
Từ trên ta có thể xác đònh được chuổi số vòng quay của hộp tốc
độ theo cấp số nhân:
1
1
.


i
i
nn

n
i
n
1
n
2
n
3
n
4
n
5
n
6
n
7
n
8

Giá
trò
64 90 127 179 252 356 503 709
Các phương án không gian có thể của hộp tốc độ
PAKG: 2x2x2
4x2
2x4
So sánh các phương án không gian của hộp tốc độ:
Công thức xác đònh tổng số răng của từng phương án:
S
r
=2(p
1
+p
2
+ +p
i
)
Với : p
i
là số cấp tốc độ của nhóm truyền p
i
Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:
fbl 
min
Với b là chiều rộng bánh răng
f là khoảng hở để thoát dao khi gia công
PAKG 2x2x2 4x2 2x4
Tổng số bánh răng 12 12 12
Tổng số trục 4 2 2

Chiều dài l
min
12b+11f 12b+11f 12b+11f
Số lượng bánh răng chòu
M
x
giới hạn
2 2 4
Từ bảng so sánh trên ta thấy phương án không gian thứ 2 là tốt
nhất
Phương án thứ tự
Ta chọn phương án thứ tự: PAKG 4x2
PATT I II
Lưới kết cấu của hộp tốc độ:
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
I
6
n
1
2 3 4 5 6 7 8
Đồ thò vòng quay của hộp tốc độ

2> Xác đònh số răng của các bánh răng trong hộp tốc
độ:
Ta coi các bánh răng trong cùng 1 nhóm truyền có cùng
một modun ta có thể xác đònh số răng trong hộp tốc độ như sau:
Ta có khoảng cách trục của các nhóm truyền như sau:
A=m(z
1
+z
1
,
)/2= = m(z
i
+z
1
,
)/2= 2/.mz

1
Với
z

là tổng số răng của các cặp bánh răng truyền giữa
2 trục của 1 nhóm truyền, vậy :
,,
11

ii
zzzzz  2
Trên đồ thò vòng quay các tỷ số truyền i
i

đã được xác đònh
có thể phân tích thành:
n
1
2 3 4 5 6 7 8
I
i
=z
i
/ z
i
,
=f
i
/ g
i
3
Trong đó f
i
và g
i
là các số nguyên không chứa thừa số
chung. Cuối cùng ta viết được hệ phương trình
,
ii
zzz  4
z
i
/ z
i

,
=f
i
/ g
i
Hệ phương trình trênb có 3 ẩn số z
i
, z
i
,
, z

nên phải giả
thiết biết 1 ẩn số. Giả thiết biết
z

và tính số z
i
, z
i
,
theo z

từ hệ phương trình trên
z
gf
f
z
ii
i

i


 5
z
gf
g
z
ii
i
i



,
Vì số răng là số nguyên nên theo công thức trên thì phần
trên là tử số phải chia hết cho phần dưói là mẫu số. Nhưng f
i
và
g
i
lại không chứa thừa số chung, nên z

phải chia đúng E
i
lần
tổng (f
i
+ g
i

), nghóa là:
z

=E
i
(f
i
+ g
i
) 6
Cũng lí luận tương tự cho các tỉ số truyền i
1
, i
2
, , i
i
z

=E
1
(f
1
+ g
1
)= E
2
(f
2
+ g
2

)= = E
i
(f
i
+ g
i
)
7
Với E
i
là các số nguyên. Theo toán học, thì nếu một số
chia đúng cho mọi tổng thì phải chia hết cho bội số chung nhỏ
nhất của mọi tổng đó. Nếu gọi K là bội số chung nhỏ nhất của
mọi tổng thì ta cũng tìm dược số chia đúng E sao cho:
EKz .


8
Hệ phương trình số 5 có thể viết lại như sau:
EK
gf
f
z
ii
i
i
.


EK

gf
g
z
ii
i
i
.
,


Trong một nhóm truyền số răng bé nhất z
min
, trò số E không
phải là số nguyên tuỳ ý mà phải lớn hơn E
min
nào đó để bánh
răng bất kỳ trong nhóm phải lớn hơn Z
min
. thường chọn Z
min
=17
để xác đònh Z
min
Kf
gfZ
E
i
ii
).(
min

min


ng dụng các công thức trên vào tính toán số răng ta có:
Xét nhóm truyền thứ nhất ta có :
i
1
=0,356=9/25 f
1
+ g
1
=9+25=34=2.17
i
2
=0,502=1/2 f
2
+ g
2
=3
i
3
=0,708=7/10 f
3
+ g
3
=17
i
4
=1=1/1 f
4

+ g
4
=2
Bội số chung nhỏ nhất K=17.2.3=102
Xác đònh E
min
:
62,0
102.9
)259(17
).(
min
min





Kf
gfZ
E
i
ii
Vì E
min
là số nguyên nên ta chọn E
min
=1
Từ công thức số 5 ta xác dònh được số răng như sau:
Z

1
=27
Z
1
,
=75
Z
2
=34
Z
2
,
=68
Z
3
=42
Z
3
,
=60
Z
4
=51
Z
4
,
=51
Xét nhóm truyền thứ 2:
I
5

=0,253=19/75 f
5
+ g
5
=19+75=94
I
6
=1=1/1 f
6
+ g
6
=2
Khi đó bội số chung nhỏ nhất có được là: K=94
Xác đònh E
min
:
89,0
94.19
)7519(17
).(
min
min





Kf
gfZ
E

i
ii
Vì E
min
là số nguyên nên ta chọn E
min
=1
Từ công thức số 5 ta xác dònh được số răng như sau:
Z
5
=19
Z
5
,
=75
Z
6
=47
Z
6
,
=47
Tải trọng và chế độ tính toán giới hạn
Chế độ cắt gọt giới hạn có thể dựa vào đồ thò sử dụng công
xuất và moment M
x
của máy
Ta xác đònh được n
gh
theo công thức

M
x
N
M
x
N
n
gh
n
min
n
max
4
min
max
min
.
n
n
nn
gh

Theo công thức và đồ thò ở trên ta thấy :
Chuổi tốc độ được chia ra làm 4 phần, trong đó 3 phần phía
sau n
gh
thì được sử dụng hết công suất, còn 1 phần phía trước thì
công suất sử dụng được giảm dần, dẫn đến các tốc độ đầu tiên