Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng ppt

Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Nhiệm vụ thiết kế:
Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng.
Số liệu ban đầu.
1. Hộp tốc độ.
Z = 24; n
max
= 2500 (vg/ph); = 1,26.
2. Hộp chạy dao.
Ren hệ mét (t
p
): 1 96.
Ren Anh (n): 1 22.
Ren Modul (m): 0,5 48.
Ren Pitch (D
p
): 1 .
S
dọc min
= 0,07 mm/vòng
S
ngang
= 0,5.S
dọc min
= 0,035 mm/vòng.
3. Nội dung thuyết minh:
- Phân tích máy tương tự.
- Tính toán thiết kế động học toàn máy.
- Tính toán công suất động cơ chính.
- Tính toán hệ điểu khiển của phần phải vẽ.
- Tính toán sức bền của trục chính và cặp bánh răng (T6).

4. Nội dung bản vẽ.
- Bản vẽ triển khai:
+ Hộp tốc độ: 
+ hộp chạy dao: 
Ngày giao nhiệm vụ:
Ngày hoàn thành và bảo vệ:
Hưng Yên, ngày tháng năm 2011.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Lời nói đầu.
Hiện nay các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư
cơ khí và cán bộ kỹ thuật được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối. Bên
cạnh đó phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể
thường gặp trong thiết kế chế tạo và vận dụng và trong sản xuất, sửa chữa và sử
dụng.
Môn học thiết kế máy cắt kim loại là môn học có vị trí rất quan trọng trong
chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kỹ thuật nhất là đối với kỹ sư và cán bộ kỹ
thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp,
nông nghiệp, giao thông vận tải
Như ta đã biết trong ngành cơ khí để có một cụm chi tiết hoặc một đơn vị thiết
bị, máy móc hoàn chỉnh cần có những chi tiết có kích thước và hình dạng khác nhau,
làm từ những vật liệu khác nhau và lắp ráp lại. Giai đoạn đầu những chi tiết máy chỉ
là những phôi có hình dáng thích hợp. Qua những quá trình công nghệ khác nhau
như tiện, phay chúng được chế tạo thành những chi tiết máy thích hợp. Để thực
hiện được những quá trình công nghệ nêu trên cần phải sử dụng những dụng cụ cắt,
đồ gá và đặc biệt là những chiếc máy công cụ thích hợp. ( Ví dụ để tạo các chi tiết
tròn xoay cần sử dụng dụng cụ là dao tiện và thực hiện trên máy tiện).
Mục tiêu của môn học này là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận
dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lí các quá trình chế tạo
các loại máy công cụ nhằm đạt được những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu
trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể ở nước ta hiện nay.

Mặt khác môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ thiết
kế chế tạo nhằm nâng cao tính công nghệ trong quá trình thiết kế các loại máy phục
cho sản xuất các chi tiết chất lượng cao.
Trong toàn bộ quá trình thiết kế máy mới “ Máy tiện ren vít vạn năng” có
nhiều hạn chế. Rất mong được sự chỉ bảo của thầy cô giáo và cộng sự.
Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:
Phần I : Phân tích máy tương tự - Chọn máy chuẩn.
Phần II : Thiết kế máy mới.
Phần III : Thiết kế hệ thống điều khiển.
Sinh viên thực hiện:
Luyện Văn Kiên
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Phần I :
Khảo sát máy tương tự.
1. Lựa chọn máy chuẩn.
So sánh đặc tính kĩ thuật của một số máy tiện:
Chỉ tiêu so sánh T620 T616 1A62 1A616
Công suất động cơ (KW) 10 4,5 7 4,5
Chiều cao tâm máy (mm) 200 160 200 200
Khoảng cách lớn nhất giữa 2 tâm máy(mmm) 1100 750 1500 1000
Số cấp tốc độ 23 12 21 21
Số vòng quay nhỏ nhất n
min
(vg/ph) 12,5 44 11,5 11,2
Số vòng quay lớn nhất n
max
(vg/ph) 200 1980 1200 2240
Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất S
dmin
(mm/vòng) 0,7 0,06 0,082 0,08

Lượng chạy dao dọc lớn nhất S
dmax
(mm/vòng) 4,16 3,34 1,59 2,64
Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất S
nmin
(mm/vòng) 0,03
5
0,04 0,027 0,08
Lượng chạy dao ngang lớn nhất S
nmax
(mm/vòng) 2,08 2,47 0,52 2,64
Trọng lượng của máy (Kg) 2200 1200 1400
Đường kính lớn nhất của phôi (mm) 400 320 320
Theo đề bài thiết kế ta thấy máy tiện ren vít vạn năng T620 có các đặc tính
tương tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ. Vì vậy ta dùng máy T620 làm máy chuẩn
để thiết kế máy mới.
2. Phân tích máy chuẩn.
2.1. Đồ thị số vòng quay thực tế của máy T620.
Trị số công bội :
Từ các thông số của máy có:
n
min
= 12,5 v/p.
n
max
= 2000 v/p.
Z = 23.
Suy ra công bội là: φ = = =1.259 1,26.
Vẽ lại sơ đồ vòng quay của máy T620.
Sơ đồ động của máy biểu thị các nhóm tỉ số truyền như sau:

+ Nhóm 1 từ trục II –III:
i
1
= 1,31 = x
1
= 1,13.
⇒
Tia i
1
lệch sang phải 1 khoảng là: 1,33.logϕ
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
i
2
=
≈
34
56
1,65 = ϕ
X2
⇒
x
2
≈
2,17
⇒
Tia i
2
lệch sang phải 1 khoảng là: 2,17.logϕ
Lượng mở giữa hai tia [x]: ϕ
x

=
2
1
i
i
=
17,2
13,1
ϕ
ϕ
= ϕ
-1,04
= ϕ
x
 [x] = -1,04.
+ Nhóm 2 từ trục III – IV:
i
3
=
≈
55
21
0,38 = ϕ
X3
⇒
x
3
≈
-4,19
⇒

Tia i
3
lệch sang trái 1 khoảng là: 4,19.logϕ
i
4
=
≈
47
29
0,62 = ϕ
X4
⇒
x
4
≈
-2,07
⇒
Tia i
4
lệch sang trái 1 khoảng là: 2,07.logϕ
i
5
=
=
38
38
1 = ϕ
X5
⇒
x

5
≈
0 Tia i
5
thẳng đứng.
Lượng mở [x] = [2] ứng với nhóm truyền khuếch đại.
+ Nhóm 3 từ trục IV – V:
i
6
=
≈
88
22
0,25 = ϕ
X6
⇒
x
6
≈
-6
⇒
Tia i
6
lệch sang trái 1 khoảng là: 6.logϕ
i
7
=
=
60
60

1 = ϕ
X7
⇒
x
7
≈
0 Tia i
7
thẳng đứng
+ Nhóm 4 từ trục V – VI:
i
8
=
≈
88
22
0,25 = ϕ
X8
⇒
x
8
≈
-6
⇒
Tia i
8
lệch sang trái 1 khoảng là: 6.logϕ
i
9
=

=
49
49
1 = ϕ
X9
⇒
x
9
≈
0 Tia i
9
thẳng đứng.
+ Nhóm gián tiếp từ trục VI – VII:
i
10
=
≈
54
27
0,5 = ϕ
X10
⇒
x
10
≈
-3
⇒
Tia i
10
lệch sang trái 1 khoảng là: 3.logϕ

+ Nhóm trực tiếp từ trục IV – VII:
i
11
=
≈
40
60
1,50 = ϕ
X11
⇒
x
11
≈
1,754
⇒
Tia i
11
lệch sang phải 1 khoảng là: 1,754.logϕ
+ Số vòng quay của động cơ n
đc
= 1450 v/p.
+ Tỷ số truyền của bộ truyền đai: i
đ
=
260
145
≈
0,56.
+ Hiệu suất của bộ truyền đai: η = 0,985
⇒

Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục II:
n
0
= n
đc
x i
đ
x η = 1450 x
260
145
x 0,985
≈
800 v/p.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Nhóm truyền Tỷ số
truyền
Bánh răng
(chủ động/bịđộng)
x
ϕ
x
1.trục II_III i
1
51/39 1,30 1,13
i
2
56/34 1,65 2,17
2.Trục III_IV
i
3

21/55 0,38 - 4,19
i
4
29/47 0,62 - 2,07
i
5
38/38 1 0
3.Trục IV_V i
6
22/88 0,25 - 6
i
7
60/60 1 0
4.Trục V_VI i
8
22/88 0,25 - 6
i
9
49/49 1 0
5.Trục VI_VII i
10
27/54 0,5 - 3
6.Trục IV_VII
(Nhóm trực
tiếp)
i
11
60/40 1,5 1,754
Qua đó, đồ thị vòng quay của máy T620 có dạng:
II

III
IV
V
VI
VII
n
0
i
1
i
2
i
3
i
4
i
5
i
6
i
7
i
8
i
9
i
10
i
11
i

®
n
®c
= 1450
12,5
2000
I
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
2.2.Xích tốc độ quay trục chính:
Xích này nối từ động cơ điện có công suất N = 10 Kw, số vòng quay n = 1450
(v/p), qua bộ truyền đai vào hộp tốc độ (cũng là hộp trục chính) làm quay trục chính
VII.
Lượng di động tính toán ở hai đầu xích là:
n
đc
(v/p) (số vòng quay của động cơ)
→
n
tc
(v/p) (số vòng quay của trục
chính).
Từ sơ đồ động ta có thể xác định được đường truyền động qua các trục trung
gian tới trục chính.
Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và đường truyền quay nghịch, mỗi
đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm hai đường truyền:
+ Đường truyền trực tiếp tới trục chính cho ra tốc độ cao.
+ Đường truyền tốc độ thấp đi từ trục III – IV – V – VI.
Phương trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy:
n
®c

×
i
®ai
(
260
145
)
×
34
56
39
51
×
47
29
55
21
38
38
→
trùc tiÕp
40
60
→
gi¸n tiÕp
88
22
60
60
×

88
22
49
49
×
54
27
→
n
tc
2.3. Phương án không gian và phương án thứ tự:
Từ trên ta xác định được công thức kết cấu của máy là:
Z = (2 x 3 x 2 x 2) + (2 x 3 x 1) = 30.
Đường truyền chính Đường truyền phụ
Ta nhận thấy máy tổ chức hai đường truyền: đường truyền gián tiếp (tốc độ
thấp) và đường truyền trực tiếp (tốc độ cao), như vậy là tốt, vì đường truyền tốc độ
cao cần số TST ít dẫn đến sẽ giảm được ồn, rung, giảm ma sát, tăng hiệu suất… khi
máy làm việc.
Theo lí thuyết tính toán để TST giảm từ từ đồng đều, đảm bảo được mô men
xoắn yêu cầu thì số bánh răng các trục đầu phải nhiều hơn. Do đó, đáng ra PAKG là
3 x 2 x 2 x 2 là tốt nhất. Tuy nhiên, phương án 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí nhất vì:
Do yêu cầu thực tiễn, máy có truyền động quay thuận thì phải có truyền động
quay nghịch để phục vụ quá trình gia công và đổi chiều (giả sử đối với bàn xe dao
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
chẳng hạn, nếu chỉ có một truyền động thì không thể đưa bàn dao tịnh tiến ngược lại
trên băng máy mà chỉ tịnh tiến được một chiều, khi cắt ren thì trục chính phải có
chuyển động quay nghịch để chạy dao ra…). Muốn vậy trên trục vào (II) phải dùng
li hợp ma sát (gồm 2 nửa: chạy thuận và chạy nghịch) để thực hiện nhiệm vụ đó.
Sở dĩ dùng li hợp ma sát mà không dùng các cơ cấu khác cùng tác dụng là vì
ở máy tiện cho đảo chiều thường xuyên, do đó cần phải êm, không gây va đập

mạnh…mà li hợp ma sát lại khắc phục được những nhược điểm đó, đồng thời ding ly
hợp ma sát cũng có tác dụng đề phòng quá tải.
Do đó, li hợp ma sát được lắp trên trục vào (II), để tránh kết cấu và kích
thước lớn (trục II phải lắp thêm vỏ ly hợp)  ta lấy may ơ của bánh răng làm vỏ của
LHMS  bánh răng trên trục 2 có đường kính lớn. Nếu trên trục 3 ta tiệp tục giảm
tốc độ thì đường kính bánh răng trên trục 3 sẽ có đường kính lớn hơn  kết cấu của
hộp tốc độ sẽ lớn do đó trên trục 3 người ta tăng tốc độ để kích thước bánh răng trên
trục 3 nhỏ  kết cấu hộp tốc độ nhỏ sau đó mới giảm tốc ở trục 4. Đồng thời, trục 2
có lắp LHMS ( thuận 15 má, nghịch 11 má) chiếm chiều dài khá lớn trên trục, nếu ta
lắp thêm bánh răng để thực hiện phương án không gian ( 3x2 ) thì trục 3 dài gây ra
võng trục ảnh hưởng nhiều đến chất lượng gia công để giảm chiều dài trục tận
dụng may ơ của bánh răng và thực hiện phương án không gian (2x3 )
Sở dĩ LHMS được đặt trên trục II mà không đặt trên các trục khác là vì:
Trục II có tốc độ không đổi và là trục vào nên có mômen xoắn nhỏ, do đó,
LHMS đặt trên trục này chỉ có 1 tốc độ, mômen xoắn nhỏ nhất, để đạt kích thước li
hợp là hợp lý khoảng D = 100 (mm) thì tốc độ trục II có thể đạt được khoảng n
0
=
800 v/p.
Vì vậy PAKG 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí.
Về phương án thứ tự (PATT) của máy có dạng là:
PATT: I II III IV
Ta nhận thấy, máy đã sử dụng PATT rất chuẩn, do quy luật phân bố TST các
nhóm đầu có chênh lệch nhỏ, vì vậy kết cấu máy là hợp lí.
Từ đồ thị vòng quay ta nhận thấy máy chỉ có 23 tốc độ riêng biệt, tức là có 7
tốc độ trùng.
Ta có:
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV

Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
PATT : I II IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [0]
Từ đường gián tiếp ta nhận thấy, lượng mở [x] = 12 là không hợp lí. Trong
máy công cụ, ở hộp tốc độ có hạn chế TST i phải đảm bảo theo:
2
4
1
≤≤
i
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Với công bội ϕ = 1,26 TST i được biểu diễn trên đồ thị vòng quay như sau:
i =
1
4
i = 2
Nghĩa là: tia i
1
=
4
1
nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i
2
= 2 nghiêng phải tối đa là
3 ô. Tức là, lượng mở tối đa X
max
= 9 ô.
Mặt khác, i =

12][
26,1
11
=
X
ϕ
<
4
1
không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên.
Vì vậy để khắc phục, người ta phải giảm bớt lượng mở của đường truyền
gián tiếp từ [X] = 12 xuống [X] = 9, còn đường truyền trực tiếp giữ nguyên. Giảm
như vậy thì đường gián tiếp sẽ có 3 tốc độ trùng. Khi đó, số tốc độ của máy sẽ là:
Z = (2x3x2x2 – 3) + (2x3x1) = 27 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến
là sẽ thừa ra 4 tốc độ
Vì vậy, để khắc phục người ta đã xử lí bằng cách:
+ Vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của đường truyền trực tiếp (6 tốc độ) vì nó
có số TST ít dẫn đến sẽ giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời
lại tăng được hiệu suất… khi máy làm việc.
+ Mặt khác, tiếp tục giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián tiếp sẽ có lợi
vì: máy sẽ giảm đi được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấu HTĐ sẽ nhỏ, gọn
hơn, đồng thời số tốc độ mất đi đó sẽ được bù vào đường truyền trực tiếp. Ngoài ra
khi i = 1/ ϕ
9
khá lớn nhất là khi giảm tốc độ khích thước của cặp bánh răng khá lớn.
Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối là: [X] = 12 – 6 =
6.
Suy ra:
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z
1

= 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là: Z
2
= 2x3x1 = 6
Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z
1
+ Z
2
= 18 + 6 = 24
Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên người ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ
18 (cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của
đường truyền trực tiếp, do đó máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là trị số tốc độ thứ 18
(n
18
= 630 v/p), có thể đi bằng 2 đường truyền (trực tiếp và gián tiếp). Tuy nhiên, khi
sử dụng tốc độ này thì ta nên sử dụng đường truyền trực tiếp (vì những ưu điểm đã
nói trên).
Vì vậy phương án chuẩn của máy là:
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [6]
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
PATT : I II IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [0]
Do đó, lưới kết cấu của máy T620 sẽ là:
Đường truyền gián tiếp Đường truyền trực tiếp
(Đường truyền chính) (Đường truyền phụ)

3. Hộp chạy dao:
3.1. Bàn xe dao:
Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng cho việc chạy dao dọc,
sử dụng bộ truyền vít me - đai ốc cho việc chạy dao ngang. Để chạy dao nhanh thì có
thêm một động cơ phụ 1 Kw, n = 1410 v/p qua bộ truyền đai để vào trục trơn.
Công thức tổng quát để chọn tỷ số truyền trong hộp chạy dao là:
i = i
bù
.i
cs
.i
gb
=
v
p
t
t
(một vòng trục chính)
Trong đó: t
v
bước vít me.
t
p
bước ren cần cắt trên phôi.
i
bù
TST cố định bù vào xích tryền động.
i
cs
TST của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở.

i
gb
TST nhóm gấp bội.
3.2. Xích chạy dao:
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Ở máy tiện ren vít vạn năng ngoài xích tốc độ của trục chính thì xích chạy dao
cũng đóng vai trò rất quan trọng. Chức năng của nó là dùng để cắt ren, tiện trơn.
Thế giới quy chuẩn về 2 hệ ren (trong đó, mỗi hệ có 2 loại ren):
+ Ren Quốc tế (t
r
).
Ren môđun (m).
+ Ren Anh (n).
Ren Pitch (D
p
).
Vì vậy, máy tiện ren vít vạn năng T620 cũng đáp ứng được 4 loại ren đó với
khoảng 112 bước ren tiêu chuẩn và 112 bước ren khuếch đại phủ kín toàn bộ các loại
ren thuộc TCVN, thỏa mãn đầy đủ các nhu cầu trong cơ khí chế tạo và sửa chữa.
Lược đồ cấu trúc động học hộp chạy dao:
Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương trình tổng quát cắt ren
như sau:
1 vòng trục chính x i
x
x t
v
= t
r
(1)
Ta thấy rằng để cắt hết được các bước ren như yêu cầu thì với mỗi bước ren

thì ta cần phải có một tỉ số truyền, như vậy thì ta cần một số lượng bánh răng rất lớn
là 8×12 = 112, ngoài ra để cắt các bước ren gấp bội thì cần phải có các tỉ số truyền
khác gấp bội lên (×2; ×4 ), do đó số bánh răng cần thiết sẽ là 112×2; 112×4 điều
đó nằm ngoài khả năng của máy. Để khắc phục chuyện này thì qua khảo sát máy
mẫu ta đã thấy rằng, để có được có các tỉ số truyền khác nhau để cắt các bước ren
khác nhau thì ta chia đường truyền thành các các nhóm khác nhau, trong đó thì có
nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một tỉ số truyền cơ sở để cắt các bước ren cơ sở, rồi từ đó
ta mới cho qua một tỉ số gấp bội để thay đổi tỉ số truyền để cắt các bước ren còn lại,
ngoài ra ta còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để có thể cắt được các bước ren
khuyếch đại.
i
v
đc1i
gb
LĐ1
đc2 Phôi
Tv1 Tv2
itt ics i
gb
LĐ4
LĐ2 LĐ3 LĐ5
Sơ đồ KCĐH máy Tiện T620
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Từ các yêu cầu đó ta có được một bảng sắp xếp các bước ren như sau:
Ren quốc tế
t
p
=mm
Ren module
m=t

p
/π
- 1,75 3,5 7 - - - 1,75
1 2 4 8 - 0,5 1 2
- 2,25 4,5 9 - - - 2,25
1,25 2,5 5 10 - - 1,25 2,5
- - 5,5 11 - - - -
1,5 3 6 12 - - 1,5 3
Ren Anh
n=25,4/t
p
Ren pitch
D
p
=25,4π/t
p
13 - 3
1
/
4
- - - - -
14 7 3
1
/
2
- 56 28 14 7
16 8 4 2 64 32 16 8
18 9 4
1
/

2
- 72 36 18 9
19 9,5 - - 80 40 20 10
20 10 5 - 88 44 22 11
22 11 - - 96 48 24 12
24 12 6 3 - - - -
3.3. Một số cơ cấu đặc biệt:
Cơ cấu li hợp siêu việt: Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều
truyền đến cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau. Do vậy
nếu không có li hợp siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gãy trục. Cơ cấu li hợp siêu
việt được dùng trong những trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều
quay của trục chính.
Cơ cấu đai ốc mở đôi: Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở đôi tới hộp
xe dao. Khi quay tay quay làm đĩa quay gắn cứng với hai má sẽ trượt theo rãnh ăn
khớp với vít me.
Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao: Nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải, được
đặt trong xích chạy dao (tiện trơn) nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải.
3.4. Nhận xét về máy T620:
Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện được
nhiều kiểu ren khác nhau. Đồng thời phương án không gian và phương án thứ tự đã
được sắp xếp một cách hợp lý để có được một bộ truyền không bị cồng kềnh.
Bộ ly hợp ma sát ở trục I được làm việc ở vận tốc là 800 v/p là một tốc độ
hợp lý, đồng thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng được bánh răng trên trục I nên tăng
được độ cứng vững.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Trong máy có bộ ly hợp ma sát siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao
nhanh.
Phần II:
Thiết kế máy mới.
Chương I: Thiết kế động học máy cắt kim loại

A. Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại:
1. Yêu cầu đối với hộp tốc độ:
Hộp tốc độ (HTĐ) trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho các chi
tiết gia công với những chế độ cắt cần thiết. Thiết kế HTĐ yêu cầu phải đảm bảo
những chỉ tiêu về kỹ thuật, và kinh tế tốt nhất trong điều kiện cụ thể cho phép. HTĐ
phải có kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kết cấu có tính
công nghệ cao, làm việc chính xác.
Từ tính chất quan trọng như vậy của HTĐ và từ yêu cầu thực tế của sản xuất,
HTĐ của máy mới mà ta cần thiết kế phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuât sau:
+ Tốc độ cắt của máy:
Từ đề bài cho n
max
, φ ta tính n
min
theo công thức: φ =
⇒ n
min
= = = 12,5 (v/p).
Ta có: n
1
= n
min
n
2
= n
1
.
n
3
= n

2.
φ = n
1
.
n
4
= n
3
.φ=n
1
.φ
3

n
24
=n
23
.
ϕ
=n
1
.φ
23
= n
max
Tính các vòng quay còn lại:
Công thức tính n
chuẩn
n
tính

n
1
= n
min
12,5 12,5
n
2
= n
1
.
15,75 16
n
3
= n
2.
φ = n
1
.
19,65 20
n
4
= n
3.
φ = n
1
.
25,00 25
n
5
= n

4.
φ = n
1
.
31,5 31,5
n
6
= n
5.
φ = n
1
.
39,7 40
n
7
= n
6.
φ = n
1
.
50,02 50
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
n
8
= n
7.
φ = n
1
.
63,02 63

n
9
= n
8
φ = n
1
.
79,41 80
n
10
= n
9.
φ = n
1
.
100,06 100
n
11
= n
10.
φ = n
1
.
126,05 125
n
12
= n
11.
φ = n
1

.
158,85 160
n
13
= n
12.
φ = n
1
.
200,15 200
n
14
= n
13.
φ = n
1
.
252,19 250
n
15
= n
14.
φ = n
1
.
317,76 315
n
16
= n
15.

φ = n
1
.
400,38 400
n
17
= n
16.
φ = n
1
.
504,47 500
n
18
= n
17.
φ = n
1
.
635,64 630
n
19
= n
18.
φ = n
1
.
800,90 800
n
20

= n
19.
φ = n
1
.
1009,14
1000
n
21
= n
20.
φ = n
1
.
1271,51
1250
n
22
= n
21.
φ = n
1
.
1602,11
1600
n
23
= n
22.
φ = n

1
.
2018,65
2000
n
24
= n
23.
φ = n
1
.
2543,50
2500
2.Phạm vi điều chỉnh của hộp tốc độ.
Những trị số tốc độ trong khoảng từ V
min
đến V
max
được quy thành số vòng
quay của trục chính. Phạm vi điều chỉnh được xác định theo công thức:
=
Trong đó: phạm vi điều chính số vòng quay.
n
max
, n
min
– số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của trục chính.
n
max
= (v/p).

n
min
= (v/p).
Trong đó: V
max,
V
max
– tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất
, – đường kính lớn nhất, nhỏ nhất của chi tiết gia
công.
Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay, chúng ta cần sửa chữa và chế tạo
những loại máy công nghiệp và nông nghiệp có đường kính trục trong khoảng 40 ÷
100 mm. Vì vậy chúng ta cần thiết kế máy công cụ hạng trung, thiết kế máy này dựa
trên máy T620
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Để máy thiết kể ra đảm bảo chất lượng, tính năng thì theo kinh nghiệm cần căn
cứ vào những số liệu sơ bộ.
Thiết kế máy tiện có n
min
= 12,5 v/p,với tốc độ này phù hợp với công nhân khi
thao tác tiện ren.
Phạm vi điều chỉnh:
R
n
= = 200.
3.Lưới kết cấu và đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
3.1. Cách xác định các nhóm truyền và tỉ số truyền(TST).
Từ công thức:
( ; Trong đó X
i

là số nhóm truyền tối thiểu.
X
i
=
4lg
)
5,12
1450
lg(
4lg
)lg(
min
=
n
n
dco
= 3,4
Vì số nhóm truyền là nguyên nên chọn X
i
= 4.
3.2. Phương án không gian và phương án thứ tự:
Chọn phương án không gian:
Một phương án bố trí không gian, ta có nhiều phương án thứ tự thay đổi khác
nhau. Với số cấp tốc độ được tính dựa vào yêu cầu thực tế của sản phẩm cần gia
công, dựa theo máy hiện có T620 đã khảo sát ta có các phương án không gian khác
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 …
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu X
i
= 4, đồng thời để kích thước HTĐ nhỏ

gọn nên cần phải có TST chênh lệch nhóm đầu ít (dẫn đến chênh lệch bánh răng
không quá lớn).
Vì vậy, ta có thể loại trừ các phương án không gian trên và chọn phương án
hợp lí nhất là:
PAKG: 2 x 3 x 2 x 2
Dựa vào công thức: Z = p
1
.p
2
…p
j
Trong đó p
j
là TST trong một nhóm.
Ta có:
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
Mỗi thừa số p
j
là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trượt truyền động giữa hai trục
liên tục.
Tính tổng số bánh răng của HTĐ theo công thức:
S
z
= 2.(p
1
+ p
2
+ … + p
j
)

+ Phương án không gian 2 x 2 x 2 x 3 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
+ Phương án không gian 3 x 2 x 2 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Phương án không gian 2 x 2 x 3 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Phương án không gian 2 x 3 x 2 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
Tóm lại tổng số bánh răng của HTĐ cần thiết kế là: S
Z
= 18 bánh răng.
Tính tổng số trục của phương án không gian theo công thức:
S
tr
= X
i
+ 1 = 4 + 1 = 5
Trong đó X
i
là số nhóm truyền động
Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:

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
Chiều dài sơ bộ của HTĐ được tính theo công thức:
L =
∑ ∑
+
fb
Trong đó: b là chiều rộng bánh răng
f là khoảng hở giữa hai bánh răng.
Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp:
Li hợp ma sát (LHMS), phanh …
Qua phân tích trên ta có bảng so sánh phương án bố trí không gian:
Yếu tố so sánh
Phương án
3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3
Tổng số bánh răng S
z
18 18 18 18
Tổng số trục S
tr
5 5 5 5
Chiều dài L 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f
Số bánh răng M
max
2 2 2 3
Cơ cấu đặc biệt LHMS LHMS LHMS LHMS
Kết luận:
Từ phương án của máy hiện có và bảng so sánh các phương án khảo sát trên
ta thấy: nên chọn phương án không gian 2x3x2x2 vì:
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại

+ Theo lí thuyết thì TST phải đảm bảo giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối
(tức là PAKG 3 x 2 x 2 x 2 là đúng nhất). Nhưng do yêu cầu về kết cấu dẫn đến phải
bố trí trên trục II (với tốc độ hợp lí nên là 800 v/p) 1 bộ li hợp ma sát nhiều đĩa và 1
bộ bánh răng đảo chiều, vì vậy để tránh cho kết cấu cồng kềnh (trục II dài ra để chứa
thêm bánh răng) nên ta chọn phương án 2x3x2x2 là hợp lí. Do đó, cũng như máy
mẫu, từ trục II đến trục III ta phải tăng tốc vì: ta dùng bánh răng trên trục II làm vỏ li
hợp ma sát dẫn đến kích thước 2 bánh răng đó khá lớn, nếu tiếp tục giảm tốc sẽ dẫn
đến kích thước bộ truyền rất lớn, vì vậy ta phải tăng tốc ở đoạn này.
+ Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2.
+ Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất M
max
trên trục chính là ít nhất.
Do đó, để đảm bảo yêu cầu về kết cấu cũng như TST ta ưu tiên chọn
PAKG là 2x3x2x2.
Chọn phương án thứ tự:
Số PATT: q = m! m là số nhóm truyền.
Suy ra q = 4! = 24 phương án.
Để chọn PATT hợp lí nhất ta lập bảng để so sánh tìm phương án tối ưu nhất.
Bảng so sánh các PATT:
TT Nhóm 1 TT Nhóm 2 TT Nhóm 3 TT Nhóm 4
1
2 x 3 x 2 x 2
I II III IV
[1] [2] [6] [12]
7
2 x 3 x 2 x 2
II I III IV
[3] [1] [6] [12]
13
2 x 3 x 2 x 2

III I II IV
[6] [1] [3] [12]
19
2 x 3 x 2 x 2
IV I II III
[12] [1] [3] [6]
2
2 x 3 x 2 x 2
I III II IV
[1] [4] [2] [12]
8
2 x 3 x 2 x 2
II III I IV
[2] [4] [1] [12]
14
2 x 3 x 2 x 2
III II I IV
[6] [2] [1] [12]
20
2 x 3 x 2 x 2
IV II I III
[12] [2] [1] [6]
3
2 x 3 x 2 x 2
I IV II III
[1] [8] [2] [4]
9
2 x 3 x 2 x 2
II III IV I
[2] [4] [12] [1]

15
2 x 3 x 2 x 2
III IV I II
[4] [8] [1] [2]
21
2 x 3 x 2 x 2
IV III I II
[12] [4] [1] [2]
4
2 x 3 x 2 x 2
I II IV III
[1] [2] [12] [6]
10
2 x 3 x 2 x 2
II I IV III
[3] [1] [12] [6]
16
2 x 3 x 2 x 2
III I IV II
[6] [1] [12] [3]
22
2 x 3 x 2 x 2
IV I III II
[12] [1] [6] [3]
5
2 x 3 x 2 x 2
I III IV II
[1] [4] [12] [2]
11
2 x 3 x 2 x 2

II IV III I
[2] [8] [4] [1]
17
2 x 3 x 2 x 2
III II IV I
[6] [2] [12] [1]
23
2 x 3 x 2 x 2
IV II III I
[12] [2] [6] [1]
6
2 x 3 x 2 x 2
I IV III II
[1] [8] [4] [2]
12
2 x 3 x 2 x 2
II IV I III
[2] [8] [1] [4]
18
2 x 3 x 2 x 2
III IV II I
[4] [8] [2] [1]
24
2 x 3 x 2 x 2
IV III II I
[12] [4] [2] [1]
Nhận xét:
Qua bảng trên ta thấy các phương án đều có ϕ
Xmax
> 8 do đó không thoả mãn

điều kiện ϕ
Xmax
≤
8. Vì vậy, để chọn phương án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục
trung gian hoặc tách ra làm hai đường truyền.
Ta nhận thấy, máy hiện có đã sử dụng PATT rất chuẩn, do quy luật phân bố
TST các nhóm đầu có chênh lệch nhỏ (phân bố hình rẻ quạt) dẫn đến kích thước bộ
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
truyền nhỏ, phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ
từ, kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn…
Khi đó ta có:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Từ trên ta nhận thấy, lượng mở [x] = 12 là không hợp lí. Trong máy công cụ,
ở hộp tốc độ có hạn chế TST i phải đảm bảo theo:
2
4
1
≤≤
i
Với công bội ϕ = 1,26 TST i được biểu diễn trên đồ thị vòng quay như sau:
i =
1
4
i = 2
Nghĩa là: tia i
1
=
4

1
nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i
2
= 2 nghiêng phải tối đa
là 3 ô. Tức là, lượng mở tối đa X
max
= 9 ô.
Mặt khác, i =
12][
26,1
11
=
X
ϕ
<
4
1
không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên.
Vì vậy để khắc phục, ta phải giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9.
Giảm như vậy thì với số tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng. Khi đó, số tốc độ của
máy sẽ là:
Z = (2x3x2x2 – 3) = 21 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến là sẽ thiếu
2 tốc độ
Vì vậy, để khắc phục ta đã xử lí bằng cách:
Bù số tốc độ thiếu ấy vào một đường truyền khác mà theo máy mẫu ta đã
khảo sát, để vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy, ta bố trí thêm đường truyền tốc
độ cao hay còn gọi là đường truyền trực tiếp. Đường truyền này có số TST ít dẫn đến
sẽ giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăng được hiệu
suất… khi máy làm việc.
Có thể bù 2 tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II, nhưng làm như vậy thì

khó bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng được
nhiều tốc độ cao
+ Mặt khác, theo máy mẫu ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền gián
tiếp sẽ có lợi vì: máy sẽ giảm đi được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấu
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
HTĐ sẽ nhỏ, gọn hơn, đồng thời số tốc độ mất đi đó sẽ được bù vào đường truyền
trực tiếp từ trục IV sang trục VI.
Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối là: [X]= 12 – 6 = 6
Suy ra:
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z
1
= 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là: Z
2
= 2x3x1 = 6
Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z
1
+ Z
2
= 18 + 6 = 24
Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18
(cao nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của đường
truyền trực tiếp, do đó máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là trị số tốc độ thứ 18 (n
18
= 630
v/p), có thể đi bằng 2 đường truyền (trực tiếp và gián tiếp). Tuy nhiên, khi sử dụng
tốc độ này thì ta nên sử dụng đường truyền trực tiếp (vì những ưu điểm đã nói trên).
Vì vậy phương án chuẩn của máy mới là:
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2

PATT : I II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [6]
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
PATT : I II IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [0]
3.3. Vẽ lưới kết cấu:
Từ hai đường truyền trên ta có sơ đồ lưới kết cấu như sau:
3.4. Vẽ đồ thị vòng quay:
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Nhược điểm của lưới kết cấu là không biểu diễn được TST cụ thể, các trị số
vòng quay cụ thể trên các trục, do đó không tính được truyền dẫn trong hộp, để khắc
phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay.
Qua khảo sát và nghiên cứu máy hiện có T620, ta nhận thấy dạng máy mà ta
đang thiết kế có kết cấu và các phương án được chọn gần như tương tự u. Do đó, để
vẽ được đồ thị vòng quay hợp lí, dựa vào máy mẫu và các loại máy hạng trung cung
cỡ để khảo sát.
Chọn số vòng quay động cơ điện: trên thực tế , đa số các máy vạn năng hạng
trung đều dùng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có n
đc
= 1450 v/p.
Như trên, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay n
0
của trục vào rồi sau đó ta mới xác định TST. Mặt khác, n
0
càng cao thì càng tốt, vì
nếu n
0
cao thì số vòng quay của các trục ngang trung gian sẽ cao, mômen xoắn bé
dẫn tới kích thước của các bánh răng, các trục nhỏ gọn, tiết kiệm được nguyên vật

liệu. Thông qua việc khảo sát máy T620, trên trục đầu tiên có lắp bộ li hợp ma sát,
để cho li hợp ma sát làm việc trong điều kiện tốt nhất thì ta chọn tốc độ n
0
= 800v/p,
vận tốc này cũng là một vận tốc của trục cuối cùng.
Suy ra:
i
đ
= =
985,0.1450
800
= 0,54.
Trong đó: n
đc
: số vòng quay của động cơ.
i
đ
: tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên (bộ truyền đai).
η = 0,985: hệ số trượt của dây đai.
Đối với mỗi nhóm tỉ số truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý (độ dốc
của tia tuỳ ý) nhưng cần phải đảm bảo
4
1
≤ i ≤ 2. Các tỉ số khác dựa vào đặc tính của
nhóm truyền để xác định.
Nhóm truyền thứ nhất:
Truyền từ trục II sang trục III, có 2 tỉ số truyền (i
1
& i
2

), đặc tính nhóm là 2[1].
Cũng như máy hiện có, do phải bố trí bộ đảo chiều LHMS, nên để kết cấu hợp lí,
nhỏ gọn thì ta cần phải tăng tốc độ ở đoạn này (như đã phân tích ở phần chọn
PAKG).
Do đó, dựa vào máy mẫu ta chọn tỉ số truyền
i
1
= ϕ
1
= 1,26
1
Tức là tia i
1
nghiêng phải 1 khoảng lgϕ, từ đó ta có thể xác định được i
2
thông
qua quan hệ:
i
1
: i
2
= ϕ
1
: ϕ
2
⇒ i
2
= 1,26
2
= 1,5876 ⇒ tia i

2
nghiêng phải 2 khoảng lgϕ.
Tương tự như vây ta chọn tỉ số truyền cho các nhóm truyền khác.
Nhóm truyền thứ hai:
Truyền từ trục III sang trục IV, có 3 tỉ số truyền (i
3
, i
4
& i
5
), đặc tính của nhóm
truyền là 3[2], đoạn truyền giảm tốc nên i ≤ 1. Ta chọn i
5
= 1, nghĩa là tia i
5
thẳng
đứng. Từ đó xác định hai tỉ số truyền còn lại thông qua quan hệ:
ỏn mụn hc: Thit k mỏy ct kim loi
i
5
: i
4
: i
3
= 1 :
-2
:
-4
i
4

=
-2
= 1,26
-2
= 0,63 tia i
4
nghiờng trỏi 2 khong lg.
i
3
=
-4
= 1,26
-4
= 0,40 tia i
3
nghiờng trỏi 4 khong lg.
Nhúm truyn th ba (theo ng giỏn tip):
Truyn t trc IV sang trc V, cú 2 t s truyn (i
6
& i
7
), c tớnh ca nhúm
truyn l 2[6], on truyn gim tc nờn i1. Ta chn i
7
= 1. T ú ta cú:
i
7
: i
6
= 1 :

-6
i
6
=
-6
= 1,26
-6
= 0,25 tia i
6
nghiờng trỏi 6 khong lg.
Nhúm truyn th t (theo ng giỏn tip):
Truyn t trc V sang trc VI, cú 2 t s truyn (i
8
& i
9
), c tớnh ca nhúm
truyn l 2[6], on truyn gim tc nờn i1. Ta chn i
9
= 1. T ú ta cú:
i
9
: i
8
= 1 :
-6
i
8
=
-6
= 1,26

-6
= 0,25 tia i
8
nghiờng trỏi 6 khong lg.
Nhúm truyn cui trờn ng truyn giỏn tip (tc thp):
Truyn t trc VI sang trc VII, cú mt t s truyn (i
10
). T s truyn ca
nhúm ny ta khụng th chn c na m nú ph thuc vo vn tc nh nht n
min
ca dóy tc trc chớnh. Ta cú quan h:
n
min
= n
0
.i
1
.i
3
.i
6
.i
8
.i
10
i
10
=
86310
min

iiiin
n
=
25,0.25,0.4,0.26,1.800
5,12
= 0,496 1,26
-3
=
-3
tia i
10
nghiờng trỏi 3 khong lg

.
Nhúm truyn cui trờn ng truyn trc tip (tc cao):
Truyn t trc IV sang trc VII, cú 1 t s truyn (i
11
). Tng t nh trờn, t s
truyn ny ph thuc vo vn tc ln nht n
max
ca dóy tc trc chớnh. Ta cú quan
h:
n
max
= n
0
.i
2
.i
5

.i
11
i
11
=
520
max
iin
n
= = 1,986 1,26
3
=
3
tia i
11
nghiờng phi 3 khong lg

.
Qua phần chọn tỉ số truyền trên ta thấy tất cả các tỉ số truyền đều đạt yêu cầu là
nằm trong khoảng (
4
1
; 2). Từ đó ta có thể xác định đợc đồ thị vòng quay của hộp tốc
độ:
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
4. Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ:
Vì đã qua khảo sát và nghiên cứu máy mẫu, nên ta chỉ tính toán số răng của 1
nhóm truyền trong hộp, còn các nhóm truyền khác để thuận tiện và nhanh chóng ta
tra bảng tiêu chuẩn để chọn số răng. Chọn nhóm truyền thứ nhất để tính toán.
4.1. Số răng của nhóm truyền thứ nhất:

Theo công thức:
Z
x
=
xx
x
gf
f
+
.E.K Z
x
’ = ΣZ – Z
x
Trong đó:
K là BSCNN của mọi tổng f
x
+ g
x
ΣZ là tổng số răng trong cặp.
Từ đồ thị vòng quay ta có:
i
1
= ϕ
1
= 1,26
1
=
4
5
có f

1
+ g
1
= 5 + 4 = 9.
i
2
= ϕ
2
= 1,26
2
=
7
11
có f
1
+ g
1
= 11 + 7 = 18.
Suy ra BSCNN của tổng f
1
+ g
1
là K = 18
Ta nhận thấy E
min
nằm ở TST i
2
, vì i
2
giảm nhiều hơn so với i

1
. Do tia i
2
nghiêng phải dẫn đến ta dùng công thức:
E
minbị
=
Kg
gfZ
x
xx
.
).(
min
+
=
Kg
gfZ
.
).(
2
22min
+
=
18.7
18.17
≈
2,43.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Với Z

min
= 17.
Chọn E
min
= 3
⇒
ΣZ = E.K =3.18 = 54 răng.
Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đường kính của bánh răng
khoảng 100 mm, theo các máy đã có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánh răng
chủ động chọn khoảng trên 50 răng, do đó tăng tổng số răng của cặp.
Chọn E
min
= 5
⇒
ΣZ = E.K =5.18 = 90 răng.
Suy ra:
Z
1
=
11
1
gf
f
+
.E.K =
9
5
.5.18 = 50 răng.
Z
1

’ = ΣZ – Z
1
= 90 – 50 = 40 răng.
Z
2
=
22
2
gf
f
+
.E.K =
18
11
.5.18 = 55 răng.
Z
2
’ = ΣZ – Z
2
= 90 – 55 = 35 răng.
Theo đó ta kiểm tra lại TST:
i
1
=
≈
40
50
1,25
≈
ϕ

1
⇒ sai số ≈ 1%
i
2
=
≈
35
55
1,57
≈
ϕ
2
⇒ sai số ≈ 1,3%
TST không chênh lệch đáng kể so với kết cấu và máy mẫu đã khảo sát.
Từ đó ta tra bảng tiêu chuẩn, chọn số răng các nhóm truyền.
4.2. Số răng nhóm truyền thứ 2:
Sử dụng phương pháp tra bảng để xác định tổng số răng của cặp bánh răng ăn
khớp ∑Z. Từ đó ta sử dụng công thức tính số răng cho từng cặp bánh răng với sai số
≤±10(ϕ-1)%.
Z
x
+ Z
x
’
= ΣZ
Z
x
/ Z
x
’

= i
x
Giải ra công thức:
Z
x
= i
x
. ΣZ/(i
x
+1) Z
x
’
= ΣZ/( i
x
+ 1)
Trong trường hợp nhóm truyền II các tỉ số truyền đều ≤ 1 nên để có thể tra
bảng thì ta phải nghịch đảo các tỉ số truyền, tính ra số răng của bánh chủ động và bị
động như công thức rồi sau đó đảo lại. Như vậy ta có các tỉ số truyền của nhóm II lúc
này là:
i
5
’ = i
5
= 1; i
4
’ = (i
4
)
-1
= 1,26

2
≈ 1,58; i
3
’ = (i
3
)
-1
= 1,26
4
≈ 2,51.
Đối chiếu 3 tỉ số truyền này để tra bảng ta chọn đợc cột có ∑Z=80 răng.
Từ đó ta có số răng của từng cặp bánh răng:
i
5
’ = 1 ⇒
40
40
4080
40
'
5
5
=
−
=
Z
Z
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
i
4

’=1,58 ⇒
49
31
3180
31
'
4
4
=
−
=
Z
Z
⇒ sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
i
3
’=1,58 ⇒
57
23
2380
23
'
3
3
=
−
=
Z
Z

⇒ sai số 0,8% nằm trong giới hạn cho phép.
4.3. Số răng của nhóm truyền 3:
Tương tự như nhóm truyền 2, nhóm truyền 3 có 2 tỉ số truyền, ta tra bảng để
tính tổng số răng trong nhóm với các tỉ số truyền sau:
i
7
’ = i
7
= 1; i
6
’ = (i
6
)
-1
= 3,98.
Tra bảng ta được: ∑Z = 110. Ta có số răng của từng cặp bánh răng như sau:
i
7
’ = 1 ⇒
55
55
55110
55
'
7
7
=
−
=
Z

Z
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
i
6
’ = 3,98 ⇒
88
22
22110
22
'
6
6
=
−
=
Z
Z
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.4. Số răng của nhóm truyền 4:
Hoàn toàn tương tự như nhóm truyền 3, ta có:
i
9
’ = 1 ⇒
55
55
55110
55
'
9
9

=
−
=
Z
Z
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
i
8
’ = 3,98 ⇒
88
22
22110
22
'
8
8
=
−
=
Z
Z
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.5. Số răng của nhóm truyền gián tiếp:
Nhóm truyền này chỉ có một tỉ số truyền i
10
= ϕ
-3
= 1,26
-3
≈ 0,5. Tra bảng ta có

tổng số răng ∑Z = 81.
⇒
54
27
2781
27
'
10
10
=
−
=
Z
Z
⇒ sai số nằm trong giới hạn cho phép.
4.6. Số răng của nhóm truyền trực tiếp:
Tương tự như trên với i
11
= 1,26
2
ta có:
= ≈ ⇒ sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.
Bảng thống kê số răng bánh răng:
i
I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
/
i
i
Z

Z
Tính
40
50
35
55
57
23
49
31
40
40
88
22
55
55
88
22
55
55
54
27
/
i
i
Z
Z
máy T620
39
51

34
56
55
21
47
29
38
38
88
22
60
60
88
22
49
49
54
27
40
60
5. Sai số của các tốc độ trục chính:
Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho
phép là [∆n] = ±10(ϕ-1)% = 2,6%.
Công thức tính sai số vòng quay trục chính: = .100%.
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
Trong đó: n
tc
– số vòng quay tiêu chuẩn.
n
tính

– số vòng quay tính toán theo phương trình xích tốc độ.
n
Phương trình xích n
tính
n
tiêu chuẩn
∆n%
n
1
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
57
23
.
40
50

12,607 12,5 0,85
n
2
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
57
23
.
35
55
15,85 16 -0,95
n
3
n
®c
.η

®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
49
31
.
40
50
19,77 20 -1,17
n
4
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27

.
88
22
.
88
22
.
49
31
.
35
55
24,85 25 -0,61
n
5
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22

.
40
40
.
40
50
31,24 31,5 -0,82
n
6
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
40
40
.
35
55

39,28 40 -1,81
n
7
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
57
23
.
40
50
50,43 50 0,85
n
8
n
®c
.η

®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
57
23
.
35
55
63,39 63 0,63
n
9
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27

.
88
22
.
55
55
.
49
31
.
40
50
79,06 80 -1,17
n
10
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55

.
49
31
.
35
55
99,39 100 -0,61
n
11
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
40
40
.
40
50

124,97 125 -0,02
n
12
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
40
40
.
35
55
157,11 160 -1,81
n
13
n
®c
.η

®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
57
23
.
40
50
201,71 200 0,85
n
14
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27

.
55
55
.
55
55
.
57
23
.
35
55
253,6 250 1,43
n
15
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55

.
49
31
.
40
50
316,3 315 0,4
n
16
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
49
31
.
35
55

397,6 400 -0,61
n
17
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
40
40
.
40
50
499,9 500 -0,02
Đồ án môn học: Thiết kế máy cắt kim loại
n
18
n
®c

.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
40
40
.
35
55
628,43 630 -0,25
n
19
n
®c
.η
®
.i
®
.
806,8 800 0,85

n
20
n
®c
.η
®
.i
®
.
1014,3 1000 1,43
n
21
n
®c
.η
®
.i
®
.
1265 1250 1,2
n
22
n
®c
.η
®
.i
®
.
1590,3 1600 -0,6

n
23
n
®c
.η
®
.i
®
.
1999,6 2000 -0,02
n
24
n
đc
.
đ
.i
đ
.
2513,7 2500 0,55
Trong đó:
n
đc
là vận tốc quay của động cơ, n
đc
= 1450
v
/
p
.

η là hiệu suất của bộ truyền đai, η = 0,985.
i
đ
là tỉ số truyền của bộ truyền đai, i
đ
= 0,56.
Từ bảng tính sai số trục chính ta thấy tất cả các sai số đều thoả mãn điều kiện