nghiên cứu máy tương tự – phân tích máy chuẩn

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Lời mở đầu
Nớc ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc. Phấn đấu
trở thành một nớc công nghiệp hiện đại. Muốn vậy chúng ta phải tự sản xuất đợc
các trang thiết bị công nghiệ phục vụ cho sản xuất. Trong đó công nghiệp chế tạo
máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt. Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi
với công việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ
những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng nh khả
năng áp dụng lý luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học
kỹ thuật là không thể thiếu đợc.
Là sinh viên trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, chúng em đợc trang bị kiến
thức cơ bản nhất để thiết kế máy công cụ. Đồ án môn học Thiết kế Máy Cắt
Kim Loại là bớc đầu tạo cho sinh viên kỹ năng thiết kế Máy công cụ và ứng
dụng những kiến thức đợc học vào việc thiết kế Máy công cụ. Bởi thế, đồ án môn
học này thực sự hữu ích và quan trọng.
Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã đợc học, các tài liệu Hớng dẫn Thiết
kế Máy cắt Kim loại. Em đợc sự hớng dẫn tận tình, chu đáo của các thầy trong
bộ môn, đặc biệt thầy Nguyễn Phơng đã hớng dẫn rất tận tình, chu đáo để em
hoàn thành đồ án này đúng theo yêu cầu.
Phần tính toán thiết kế máy gồm các nội dung sau:
Phần I: Nghiên cứu máy tơng tự phân tích máy chuẩn
Phần II: Thiết kế máy mới
Phần III: Thiết kế hệ thống điều khiển
Phần IV: Thiết kế động lực học toàn máy
Với thời gian và trình độ còn hạn chế, nên bài làm không tránh những sai lầm
và thiếu sót, em mong đợc sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy để em thực
sự vững vàng khi ra trờng nhận công tác.
Em xin chân thành cảm ơn!
1
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Phần I: Phân tích máy tơng tự

I. Xét đặc tính kỹ thuật của máy 1A62 và một số máy t-
ơng tự
Tính năng kỹ thuật 1A62 T620 1K62
Đờng kính gia công
lớn nhất
400 400 400
Đờng kính gia công
lớn nhất dới bàn dao
210 220 220
Đờng kính lớn nhất lỗ
trục gá
36 36 45
Khoảng cách tâm 1000 710, 1000, 1400 710, 1000, 1400
Số cấp tốc độ
trục chính
21 23 23
Số vòng quay
trục chính
11,5ữ1200 12,5ữ2000 12,5ữ2000
Lợng chạy
dao
Dọc 0,082ữ1,59 0,07ữ4,46 0,07ữ4,46
Ngang 0,027ữ0,52 0,035ữ2,08 0,035ữ2,08
Cắt
các
loại
ren
Quốc tế 1ữ192 1ữ192 1ữ192
Anh 24ữ2 24ữ2 24ữ2
Mođun (0,5ữ48) (0,5ữ48) (0,5ữ48)

Pit 96ữ1 96ữ1 96ữ1
Chạy dao
nhanh
Dọc - 3,4 3,4
Ngang - 1,7 1,7
Công suất của động
cơ chính (kW)
7 10 10
Công suất của động
cơ chạy nhanh (kW)
- 1 1
Kích thớc
Máy (mm)
Rộng 1580 1166 1140
Cao 1210 1324 1350
Dài 2510/2650/3170 2522/2812/3212 2762/2950/3350
Trọng lợng máy 2045/2405/2370 2161/2293/2401 2277/2418/2505
II. Phân tích máy chuẩn 1A62
1. Sơ đồ động của máy 1A62
Từ máy 1A62 ta có sơ đồ động của máy (trang bên):
2
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
3
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2. Các xích truyền động
2.1. Xích tốc độ
Từ động cơ điện 7 kW qua bộ truyền đai
260
130
vào hộp tốc độ đến trục chính.

Tóm tắt đờng truyền theo hình vẽ sau (các số ghi (1), (2), (3) trên sơ đồ là số cặp
bánh răng ăn khớp):
Phơng trình tổng quát xích tốc độ:
Từ phơng trình trên ta thấy xích tốc độ gồm hai đờng truyền:
Đờng truyền thuận cho trục chính VI:
1x2x3x1=6 tốc độ cao
1x2x3x2x2x1=24 tốc độ thấp
Trên thực tế trong nhóm truyền:











=
=
=
=

1
1
50
50
.
50

50
4
1
80
20
.
50
50
4
1
50
50
.
80
20
16
1
80
20
.
80
20
4
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Có tỷ số truyền
4
1
trùng nhau nên nhóm này chỉ còn 3 tỷ số truyền.
Số tỷ số truyền còn lại trong đờng truyền tốc độ thấp là: 1x2x3x3x1=18.
Suy ra số cấp tốc độ Z=Z

cao
+ Z
thấp
=6 + 18 =24.
Lại thấy trong nhóm:
Cả hai đờng truyền tốc độ cao và tốc độ thấp đều có tỷ số truyền
1
1
có ba
tốc độ sẽ trùng nhau. Tức là số cấp tốc độ còn lại là:
Z=24 - 3 = 21 cấp tốc độ.
Lý do để làm trùng tỷ số truyền
1
1
là để cắt ren khuếch đại.
Đờng truyền quay ngợc trục chính:
1x1x3x1 = 3 tốc độ cao
1x1x3x2x2x1 =12 tốc độ thấp lý thuyết
1x1x3x3x1 = 9 tốc độ thấp thực tế
Suy ra có Z
ng
=3+9 = 12 cấp tốc độ ngợc
Tuy nhiên cũng tơng tự nh trên ở đây cũng có 3 tốc độ trùng nên cũng chỉ
còn: Z = 12-3 =9 tốc độ ngợc thực tế.
Vậy trục chính máy tiện ren vít vạn năng 1A62 có 21 cấp tốc độ thuận và 9
cấp tốc độ ngợc.
2.2. Xích chạy dao cắt ren
Máy 1A62 có khả năng cắt đợc 4 loại ren khác nhau ứng với 4 khả năng điều
chỉnh: dùng 2 cặp bánh răng thay thế (
100

42
&
97
32
) và nhóm cơ sở dùng cơ cấu
Norton chủ động hoặc bị động. Đờng truyền động chung của 4 loại ren theo quy
luật:
Trục chính quay 1 vòng (1vòng tc) thì bàn xe dao mang dao phải tịnh tiến
một lợng bằng bớc ren cần cắt t
c
.
5
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Sơ đồ nguyên lý truyền dẫn cho xích cắt ren đợc mô tả bởi hình vẽ sau:
t
c
1 vòng tc
U
đc
U
tt
U
cs
U
cs
U
cs
U
gb
t

m
1
U
đc
: tỷ số truyền đảo chiều bàn máy để cắt ren phải hoặc ren trái.
U
tt
: tỷ số truyền cho bánh răng thay thế
U
cs
: tỷ số truyền trong nhóm cơ sở. ở máy 1A62 dùng cơ cấu Norton cho 8 tỷ
số truyền tơng ứng với các số răng là: Z
1
= 26; Z
2
= 28; Z
3
=32; Z
4
=36; Z
5
=38;
Z
6
=40; Z
7
=44; Z
8
=48.
U

gb
: tỷ số truyền của nhóm gấp bội. Nhóm gấp bội có 4 tỷ số truyền:











=
=
=
=

1
2
56
28
.
56
28
2
1
42
42
.

56
28
1
1
28
56
.
56
28
4
1
56
28
.
56
28
t
m
: bớc của trục vít me dọc t
m
=12.
Xích cắt ren Quốc tế (còn gọi là ren hệ mét) dùng cặp bánh răng thay thế
100
42
và cơ cấu Norton chủ động:
cimgb
i
tt.4M.U.
25
36

.
36
25
.
28
34
34
Z
.
36
25
.
100
42
.
38
32
.
50
50
)VI(vòngtc1
=
Trong đó Z
i
là một trong 8 bánh răng trong cơ cấu Norton tơng ứng số bớc
ren cần cắt t
ci
tơng ứng.
Từ đó đa ra công thức điều chỉnh:
t

ci
=k
1
.Z
i
.U
gb.
k
1
: tích số cho các số cố định trong phơng trình trên; ta thấy tci tỷ lệ với Z
i
và
U
gb.
6
U
tt
U
cs

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Xích cắt ren Modun: loại ren này dùng trong mối ghép động. Ký hiệu

=
c
t
m
. Phơng trình cắt ren Modun nh cắt ren Quốc tế nhng chỉ khác là dùng
cặp bánh răng thay thế
97

32
U
tt
=
.
68,16
28,10144.2
26,338462
W.2
T
155
14,5072
741690269950
W
MM
W
M
0
a
22
2
y
2
x
u
a
===
=
+
=

+
==


Tơng tự suy ra công thức điều chỉnh:
m
i
=k
2
.Z
i
.U
gb.
k
2
: tích số cho các số cố định trong phơng trình trên; ta thấy tci tỷ lệ với Z
i
và
U
gb.
Xích cắt ren Anh: loại ren này tơng tự nh ren Quốc tế. Ký hiệu K- số vòng
ren trên một tấc Anh (một tấc Anh 1=25,4mm).
Đờng truyền cắt ren Anh theo cơ cấu Norton bị động và dùng cặp bánh răng
thay thế nh ren Quốc tế
100
42
.
i
cimgb
i

K
4,25
tt.4M.U.
25
36
.
Z
34
.
34
28
.2M.
100
42
.
38
32
.
50
50
)VI(vòngtc1
==
Từ trên ta suy ra:
gb
i3i
U
1
.ZkK =
.
K

i
tỷ lệ thuật với Z
i
và tỷ lệ ngịch với U
gb
.
Xích cắt ren Pit: loại ren này dùng nh ren Modun.
Ký hiệu:
m
.4,25
m
4,25
m
"1
D
pi

===
(D
pi
ính theo đơn vị Anh, số modun trong
một tấc Anh).
Phơng trình xích động nh cắt ren Anh dùng cặp bánh răng thay thế
97
32
.
Phơng trình xích động:

pi
cimgb

i
D
.4,25
tt.4M.U.
25
36
.
Z
34
.
34
28
.2M.
97
2
.
38
32
.
50
50
)VI(vòngtc1

==
7
U
tt
U
cs

U
tt
U
cs

U
tt
U
cs

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Từ trên ta suy ra:
gb
i4pi
U
1
.ZkD =
.
D
pi
tỷ lệ thuật với Z
i
và tỷ lệ ngịch với U
gb
.
Cắt ren khuếch đại: ren khuếch đại là ren có bớc lớn, thờng dùng cắt ren
nhiều đầu mối, tiện rãnh dầu trong bạc Ren khuếch đại sẽ khuêch đại đợc 4
loại ren tiêu chuẩn trên. Tỷ số truyền khuếch đại là 2, 8, 32 lần và với bộ đảo
chièu có 2 tỷ số truyền
2

1
&
1
1
sẽ cho ta thêm hai tỷ số truyền khuêch đại nữa là 4,
16 lần.
Phơng trình cắt ren khuếch đại có thể tóm tắt nh sau:
Cắt ren chính xác: Yêu cầu đờng truyên ngắn nhất, đờng truyền ngắn nhất
là đến U
tt
các ly hợp M2, M3, M4 đóng trực tiếp chuyền chuyển động tới trục vít
me XV.
Cắt ren mặt đầu: là đờng xoắn Acsimét nh trong mâm cặp ba vấu. Nguyên
tắc là phôi quay tròn và dao tiện tịnh tiến đều vào tâm. Tiện ren yêu cầu tỷ số
truyền chính xác. ở đây bố trí thêm ở li hợp M4 có cặp bánh răng Z=28 ăn khớp
với bánh răng Z=56 lắp trên trục XVI và từ đó qua bàn xe dao đến trục vít me
ngang có bớc t=5.
8
32
64
)VI(vòngtc1
ckdmgbcsttdc
tt.4M.U.U.U.U
50
50
=
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2.3. Tiện trơn
Đờng truyền nh tiện ren nhng đến ly hợp M4 ở giữa hai vị trí bánh răng Z=28
ăn khớp với bánh răng có Z=56 truyền qua ky hợp vào trục trơn tới trục vít bánh

vít (4/30). Từ trục này truyền về hai ngả về phía trái để tiện dọc về phải và phía
trái đến vít me ngang.
- Tiện trơn dọc: từ trục bánh vít Z=30 qua cặp bánh răng 24/50 qua
cặp bánh răng 23/69, tới bánh răng Z=12, m=3, truyền cho bàn xe dao chuyển
động về phía mâm cặp, muốn đảo chiều ngợc lại thì gạt bánh răng di trợt trên
trục vít cho ăn khớp với bánh trung gian Z=33, đờng truyền ngợc lại qua bánh
răng thanh răng bàn dao chạy dọc.
- Tiện trơn ngang: giống nh tiện trơn dọc nhng tới trục bánh vít thì
nó đi qua ngả bên phải để đến bàn dao ngang vít me t=5mm.
3. Một số cơ cấu đặc biệt của máy
+ Cơ cấu an toàn của máy 1A62: dùng cơ cấu trục vít rơi. Truyền động từ
trục trơn tới ly hợp trục vít lồng không, bánh vít đến bàn xe dao, khi quá tải bánh
vít bị giữ lại, ly hợp trợt ép lò xo đẩy thanh chống sang phải trục vít rơi xuống.
Muốn tiếp tục làm việc thì phải nâng trục vít về vị trí ăn khớp đợc.
+ Đai ốc hai nửa: quay tay quay, đĩa quay. Trên mặt đầu đĩa có rãnh cong h-
ớng tâm dẫn hớng cho hai chôt dịch chuyển, các chốt này gắn cứng với hai nửa
đai ốc. Hai nửa đai ốc này cùng tiến hoặc cùng lùi ra theo đờng thẳng đứng.
III. Phơng án không gian và phơng án thứ tự của máy
Tính công bội theo công thức =
1z
min
max
n
n

Ta có =
2616,1
5,11
1200
1 - 21

=
Chọn theo tiêu chuẩn: = 1,26.
Từ sơ đồ động của máy ta thấy rằng: xích tốc độ chia ra thành hai đờng
truyền đờng truyền tốc độ thấp và đờng truyền tốc độ cao.
9
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Phơng án không gian của máy: Z1=2x3x2x2=24
Z2=2x3x1 =6
Z=Z1+Z2 =24 + 6 = 30.
Phơng án thứ tự của Z
1
: Z
1
=2[1]x3[2]x2[6]x2[12] trong đó nhóm truyền 2[1]
có lợng mở
max
=
12
=1,26
12
=16>8. Cho nên ngời ta khắc phục bằng cách thu
hẹp lợng mở xuống còn 2[6].
Khi đó Z1=2[1]x3[2]x2[6]x2[6] và số tốc độ bị trùng do thu hẹp lợng mở là:
Z
t
=12 - 6 = 6.
Để bù lại số cấp tốc độ bị trùng ngời ta tách thành hai đờng truyền.
Số cấp tốc độ của cả hai đờng truyền là 24. nhng trong thực tế do phân bố các
tỷ số truyền ở hai đờng truyền đã tạo ra ba cặp tốc độ trùng nhau nên số cấp tốc
thực tế chỉ còn: Z=24-3 =21(cấp tốc độ).

IV. Đồ thị vòng quay
Từ sơ đồ động ta biết đợc số răng và modun của từng cặp bánh răng, từ đó ta
có thể thiết lập lại lới đồ thị vòng quay thực tế của hộp tốc độ.
Ta có: n
min
=11,5 (v/ph)
n
max
=1200 (v/ph)
Z = 21.
1. Tính trị số
Tính công bội theo công thức:
1z
min
max
n
n

=
Ta có =
1 -21
5,11
1200
=1,2616
Chọn theo tiêu chuẩn: =1,26.
10
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2. Tính trị số vòng quay cuả trục đầu tiên của hộp tốc độ
+ Trên trục I: n
I

= n
đc
xi
đ
=1440 x
260
130
=720 (vg/ph)
+ Trên trục VI: Căn cứ vào n
min
và ta có 21 tốc độ:
11,5-14,5-19-25-30-37,5-46-58-76-69-120-150-184-230-305-370-460-610-
765-960-1200.
+ Xác định vị trí đặt n
0
trên đồ thị vòng quay :
n
0
= n
I
= 720 765 =n
19
3. Xác định độ xiên của các nhóm truyền
Xác định độ xiên của các nhóm truyền theo công thức:

==
lg
ilg
x i
x

ợngmở l:x
26,1
Với
=
Nhóm truyền thứ nhất có hai tỷ số truyền:
i
1
=
39
51
=1,26
x
x=1,16 1
Tia i
1
lệch sang phải 1 khoảng log:
Lợng mở giữa hai tia [x]:
x
= i
2
/i
1
=
2
/ = =
x
[x] = 1
Nhóm truyền thứ hai có 3 tỷ số truyền:
i

3
=
52
20
; i
4
=
44
28
; i
5
=
36
36
Tơng tự nh cách làm nhóm truyền 1 ta có :
x
3
= -4,13 -4 Tia i
3
lệch sang trái 4 khoảng log
x
4
= -1,96 -2 Tia i
4
lệch sang trái 2 khoảng log
x
5
= 0 Tia i
5
thẳng đứng

Lợng mở [x] = [2] ứng với nhóm truyền khuếch đại:
Nhóm truyền thứ ba và thứ t có 2 tỷ số truyền
i
6
= i
8
=
80
20
; i
7
= i
9
=
50
50

x
6
= x
8
= -6 Tia i
6
và i
8
lệch sang trái 6 khoảng log
x
7
= x
9

= 0 Tia i
7
và i
9
thẳng đứng
Nhóm truyền gián tiếp (từ trục V tới trục VI) có1 tỷ số truyền
11
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
i
10
=
64
32
x
10
= -3 Tia i
10
lệch sang trái 3 khoảng log
Nhóm truyền trực tiếp có 1 tỷ số truyền
i
11
=
50
50
x
11
= 0 Tia i
11
thẳng đứng
4. Vẽ đồ thị vòng quay

2[1]
3[2]
2[6]
2[6]
2[3]
I
II
III
IV
VI
V
n
0
i
1
i
2
i
3
i
4
i
5
i
6
i
7
i
9
i

8
i
11
i
10
11,5
14,5
18,5
23
30
37
46
58
370
300
230
185
150
120
92
73
465
600
750
950
1200
Trục động cơ
i
đ
n

đc
12
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
5. Kết luận
Công thức động học của máy 1A62
Phơng án không gian chạy chậm 2x3x2x2x1= Z
1
Phơng án không gian chạy nhanh 2x3x1= Z
2
Số tốc độ đủ: Z = Z
1
+ Z
2
= 24 + 6 =30
Phơng án thứ tự của Z
1
=24=: 2[1]x3[2]x2[6]x2[12]
Trong đó nhóm truyền 2[12] có
12
=1,26
12
=16>8 không thoả mãn điều kiện 8

max
Nên phải tạo ra hiện tợng trùng tốc độ nh sau:
Z
1thu hẹp
= 2[1]x3[2]x2[6]x2[6]
Số tốc độ trùng Z
t

= 12 - 6 = 6 đợc bù lại bằng đờng truyền thứ hai có phơng
án không gian: 2x3
Phơng án thứ tự: 2[1]x3[2]x1[0].
13
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Phần II: Thiết kế máy mới
I. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ
1. Bớc 1: Tính thông số thứ t và dãy số lý thuyết
Ta có :
2616,1
5,11
1200
n
n
121
1Z
1
Z
===


Theo tiêu chuẩn chọn: = 1,26.
Với = 1,26 ta có dãy số lý thuyết:
n
1
= n
min
= 11,5 (v/ph)
n
2

= n
1
.
1
= 11,5.1,26
1
= 14,49

14,5(v/ph)
n
3
= n
1
.
2
= 11,5.1,26
2
= 18,26

18,5(v/ph)
n
4
= n
1
.
3
= 11,5.1,26
3
= 23,00

23(v/ph)
n
5
= n
1
.
4
= 11,5.1,26
4
= 28,99

30(v/ph)
n
6
= n
1
.
5
= 11,5.1,26
5
= 36,52

37(v/ph)
n
7
= n
1
.
6
= 11,5.1,26

6
= 46,02

46(v/ph)
n
8
= n
1
.
7
= 11,5.1,26
7
= 57,98

58(v/ph)
n
9
= n
1
.
8
= 11,5.1,26
8
= 73,06

73(v/ph)
n
10
= n
1

.
9
= 11,5.1,26
9
= 92,05

92(v/ph)
n
11
= n
1
.
10
= 11,5.1,26
10
= 115,99

120(v/ph)
n
12
= n
1
.
11
= 11,5.1,26
11
= 146,14

150(v/ph)
n

13
= n
1
.
12
= 11,5.1,26
12
= 184,14

180(v/ph)
n
14
= n
1
.
13
= 11,5.1,26
13
= 232,01

230(v/ph)
n
15
= n
1
.
14
= 11,5.1,26
14
= 292,34

300(v/ph)
n
16
= n
1
.
15
= 11,5.1,26
15
= 368,35

365(v/ph)
n
17
= n
1
.
16
= 11,5.1,26
16
= 464,12

460(v/ph)
n
18
= n
1
.
17

= 11,5.1,26
17
= 585,79

600(v/ph)
n
19
= n
1
.
18
= 11,5.1,26
18
= 736,83

750(v/ph)
n
20
= n
1
.
19
= 11,5.1,26
19
= 928,41

950(v/ph)
n
21
= n

1
.
20
= 11,5.1,26
20
= 1169,79

1200(v/ph)
14
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2. Bớc 2: Phân tích phơng án không gian
Dựa vào công thức z= p
1
. p
2
. p
3
. p
j
Trong đó: p
j
là tỷ số truyền trong một nhóm
Ta có thể chọn các phơng án không gian nh sau:
Ta có: Z=21 =21x3
=7x3
Ta thấy nếu chọn các phơng án trên thì trên một trục quá nhiều bánh răng di
trợt, chiều dài trục lớn, nên độ cứng vững của trục kém.
Mặt khác các Z=21 là số tối giản nên khi phân tích thành các thừa số nguyên
tố sẽ có quá ít nhóm truyền khó cho việc phân phối tỷ số truyền.
Nên ta tăng Z=24 tức là có 3 cấp tốc độ ảo.

Từ đó: Z=24 =24x1
=12x2
=8x3
=6x4
=6x2x2
=4x3x2
=3x2x2x2
Có rất nhiết phơng án không gian nên ta phải chọn ra phơng án tối u nhất. Để
loại các phơng án không tốt ta tính số nhóm truyền tối thiểu:
2i
4
1
ĐHT

x
min
4
1
u =
x: số nhóm truyền tối thiểu.








=
min

dc
n
n
lg.6,1x
Chọn động cơ có n
đc
=1440(v/ph)
35,3
5,11
1440
lg.6,1x =






=
;
Lấy x=4
Chọn phơng án không gian: Z=24=3x2x2x2
Phơng án không gian đợc lựa chọn hợp lý dựa trên các tiêu chuẩn:
+ Tổng số bánh răng trên một trục:
S
z
=2(p
1
+p
2
+p

3
+ p
j
)
+Tổng số trục của phơng án là nhỏ nhất:
15
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
S
tr
= i +1 i- Số nhóm truyền động
+Chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:
L = b + f
b- chiều rộng bánh răng
f- khoảng hở giữa hai banh răng và khe hở để lắp miếng gạt
+Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng là ít nhất
+Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp
Lập bảng so sánh phơng án bố trí không gian:
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 19b + 18f 19b + 18f 19b + 18f 19b + 18f
Số bánh răng M
max
2 2 2 3
Cơ cấu đặc biệt - - - -

Kết luận: Với phơng án và bảng so sánh trên ta thấy nên chọn phơng án không
gian 2x3x2x2 vì:
- Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối.
- Trên trục đầu tiên một bộ ly hợp ma sát đĩa và một bộ bánh răng
đảo chiều. Nên cần có không gian lớn do đó ở trục I ta bố chí 2 bánh
răng.
- 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 tỷ số truyền giảm từ từ đồng đều, u tiên việc bố trí kết cấu
ta chọn PAKG 2x3x2x2.
3. Bớc 3: Tính toán phơng án thứ tự
Số phơng án thứ tự:
K! = 4! =1x2x3x4 =24
Có 24 phơng án thứ tự; từ đó ta lập bảng lới kết cấu nhóm:
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
I II III IV I II IV III
2[1] 3[2] 2[6] 2[12] 2[1 3[2] 2[12] 2[6]
16
Yếu tố so sánh
PAKG
1
6 12
2
2
1
12 6

2
2
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
I III II IV I III IV II
2[1] 3[4] 2[2] 2[12] 2[1
]
3[4] 2[12] 2[2]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
I IV II III I IV III II
2[1] 3[8] 2[2] 2[4] 2[1
]
3[8] 2[4] 2[2]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
II I III IV II I IV III
2[3] 3[1] 2[6] 2[12] 2[3
]
3[1] 2[12] 2[6]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
II III I IV II III IV I
2[2] 3[4] 2[1] 2[8] 2[2
]
3[4] 2[8] 2[1]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
III I II IV III I IV II
2[6] 3[1] 2[3] 2[12] 2[6
]
3[1] 2[12] 2[3]
17

1
2 12
4
4
1
12 2
4
4
1
2 4
8
8
1
4 2
8
8
3
6 12
1
1
3
12 6
1
1
2
1 8
4
4
2
8 1

4
4
6
3 12
1
1
6
12 3
1
1
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
III II I IV III II IV I
2[6] 3[2] 2[1] 2[12] 2[6] 3[2] 2[12] 2[1]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
III IV I II III IV II I
2[4] 3[8] 2[1] 2[2] 2[4] 3[8] 2[2] 2[1]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
IV I II III IV I III II
2[12] 3[1] 2[3] 2[6] 2[12
]
3[1] 2[6] 2[3]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
IV II I III IV II III I
2[12] 3[2] 2[1] 2[6] 2[12
]
3[2] 2[6] 2[1]
2 x 3 x 2 x 2 2 x 3 x 2 x 2
IV III I II IV III II I
2[12] 3[4] 2[1] 2[2] 2[12

]
3[4] 2[2] 2[1]
18
6
1 12
2
2
6
12 1
2
2
4
1 2
8
8
4
2 1
8
8
12
3 6
1
1
12
6 3
1
1
12
1 6
2

2
12
1 6
2
2
12
1 2
4
4
12
2 1
4
4
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Tõ b¶ng líi kÕt cÊu nhãm ta vÏ c¸c ph¬ng ¸n ®iÓn h×nh:
2[1]
3[2]
2[6]
2[12]
V
IV
III
II
I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2322 24
n
0
Ph¬ng ¸n 1(ph¬ng ¸n tèt nhÊt)
I
II

1
III
IV
V
2422 2321201918171615141312111098765432
n
0
2[2]
3[8]
2[4]
2[1]
20
Ph¬ng ¸n 2(ph¬ng ¸n trung b×nh)
19
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
I
II
1
III
IV
V
2422 2321201918171615141312111098765432
n
0
2[12]
3[4]
2[2]
2[1]
Phơng án 3(phơng án xấu nhất)
Từ bảng sơ đồ lới kết cấu nhóm và các sơ đồ trên chọn phơng án tốt nhất là:

phơng án 1 ( )
Nhng ở sơ đồ trên có nhóm truyền 2[12] có
12
= 1,26
12
=16 > 8. Để đảm bảo

xmax

8 ta phải thu hẹp lợng mở tối đa từ
xmax
= 12 xuống
xmax
= 6.
Do thu hẹp lợng mở nên số tốc độ thực tế bị giảm. Ta có số tốc độ thực tế là:
Z
1
=Z - lợng mở thu hẹp = 24- 6 = 18
PATT bây giờ là: 2[1]x 3[2]x 2[6]x 2[6]
Để bù lại số tốc độ trùng vì thu hẹp lợng mở ta thiết kế trên đờng truyền tốc
độ cao (đờng truyền tắt).
PAKG đờng trruyền này là: Z
2
= 2x3x1= 6 tốc độ
Vậy số cấp tốc độ của hộp tốc độ là: Z = Z
1
+ Z
2
= 24+6 =30
Do trùng 9 tốc độ (tốc độ cuối của đờng truyền tốc độ thấp trùng với tốc độ

của đờng truỳên tốc độ cao)
Nên số tốc độ thực của máy là : Z = 30 - 9 = 21 tốc độ
20
2 x 3 x 2 x 2
I
2[1]
II
3[2]
III
2[6]
IV
2[12]
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Ta có lới kết cấu của máy nh sau:
4. Bớc 4: Vẽ đồ thị vòng quay
Mỗi một phơng án lới kết cấu chúng ta có nhiều phơng án đồ thị vòng quay.
Đồ thị vòng quay luôn ở dạng giảm tốc vì số vòng quay của động cơ lớn mà khi
cắt ren ta cần gái trị vòng quay trục chính rất bé, nên buộc phải giảm tốc.
Chọn động cơ: chọn động cơ có n
đc
=1440 (v/ph).
Tính i
đ
:
Tỷ số truyền của đai i
đ
2. Mặt khác i
đ
=
0

dc
n
n
( )
ph/v720
2
1440
n
0
==
Ta thấy n
0
n
19
=750 (v/ph); (đặt n
0
ở vị trí của n
19
).
Vậy i
đ
=
292,1
750
1440
<=
Theo lý thuyết thì đồ thị vòng quay luôn ở dạng giảm tốc nhng ở trục đầu
tiên do phải lắp li hợp ma sát nhiều đĩa, nên để có khoảng không gian lắp
li hợp và diện tích tiếp xúc của mỗi đĩa tăng làm cho số lợng đĩa giảm,
21

n
1
n
2
n
3
n
4
n
5
n
6
n
7
n
8
n
9
n
10
n
11
n
12
n
13
n
14
n
15

n
16
n
17
n
18
n
19
n
20
n
21
n
22
n
23
n
24

max
=6
I
II
III
IV
V
2[1]
3[2]
2[6]
2[6]

2[1]
3[2]
1[0]
1[0]
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
hay li hợp ma sát đĩa gọn. Để thỏa mẵn các yêu cầu trên thì ta buộc phải
tăng tốc từ trục I tới trục II.
Vậy ta vẽ đợc đồ thị vòng quay của máy nh sau:
Từ đồ thị vòng quay ta có:
35,104
5,11
1200
R
n
==
i
đ
=
521,0
1440
750
=
Và các tỷ số truyền:
1
1
i
=

2
2

i
=
4
3
1
i

=
2
4
1
i

=
0
5
i =
6
6
1
i

=
0
7
i =
6
8
1
i

=
0
9
i
=
68,16
28,10144.2
26,338462
W.2
T
155
14,5072
741690269950
W
MM
W
M
0
a
22
2
y
2
x
u
a
===
=
+

=
+
==


0
11
i
=
22
I
I
I
III
IV
V
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Suy ra vận tốc tại các trục tính theo tỷ số truyền và vận tốc của động cơ:
n
1
= i
10
.i
8
.i
6
.i
3
.i
1

.i
đ
.n
đc
n
2
= i
10
.i
8
.i
6
.i
3
.i
2
.i
đ
.n
đc
n
3
= i
10
.i
8
.i
6
.i
4

.i
1
.i
đ
.n
đc
n
4
= i
10
.i
8
.i
6
.i
4
.i
2
.i
đ
.n
đc
n
5
= i
10
.i
8
.i
6

.i
5
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
6
= i
10
.i
8
.i
6
.i
5
.i
2
.i
đ
.n
đc
n
7
= i
10
.i
8

.i
7
.i
3
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
8
= i
10
.i
8
.i
7
.i
3
.i
2
.i
đ
.n
đc
n
9
= i
10

.i
8
.i
7
.i
4
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
10
= i
10
.i
8
.i
7
.i
4
.i
2
.i
đ
.n
đc
n
11

= i
10
.i
8
.i
7
.i
5
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
12
= i
10
.i
8
.i
7
.i
5
.i
2
.i
đ
.n
đc

n
13
= i
10
.i
9
.i
7
.i
3
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
14
= i
10
.i
9
.i
7
.i
3
.i
2
.i
đ

.n
đc
n
15
= i
10
.i
9
.i
7
.i
4
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
16
= i
10
.i
9
.i
7
.i
4
.i
2

.i
đ
.n
đc
n
17
= i
10
.i
9
.i
7
.i
5
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
18
= i
10
.i
9
.i
7
.i
5

.i
2
.i
đ
.n
đc
n
19
= i
11
.i
9
.i
7
.i
4
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
20
= i
11
.i
9
.i
7

.i
5
.i
1
.i
đ
.n
đc
n
21
= i
11
.i
9
.i
7
.i
5
.i
2
.i
đ
.n
đc
5. Bớc 5: Tính số bánh răng các nhóm truyền:
Chọn Z
min
= 17 (răng)
5.1. Tính số răng của nhóm truyền thứ I:
Theo công thức Zx=

xx
x
gf
f
+
.EK Zx'= Z - Zx
Trong đó : K là bội số chung nhỏ nhất của mọi tổng f
x
+ g
x
Z Tổng số răng trong cặp
Ta có : i
1
=
1
= 1,26 =
1
1
g
f
4
5
=
có f
1
=5; g
1
=4 và f
1
+ g

1
= 4+5 = 9
i
2
=
2
= 1,5876 =
2
2
g
f
7
11
=
có f
2
=11; g
2
=7 và f
2
+ g
2
= 11+7 =18
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 18
Emin nằm ở tia i
2
vì i
2
tăng nhiều hơn i
1

. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia
thứ 2 là bánh răng bị động:
Ta có : Emin=
K.
)(
g
g
fz
2
2
2min
+
=
18.7
18.17
= 2,43
Lấy Emin=5 ta có Z= EK =5.18 = 90 răng
23
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Z
1
=
g
f
x
x
f
x
+
.EK =

90.
45
5
+
= 50 răng
Z
1
'= Z - Z
1
= 90 - 50 = 40 răng
Z
2
=
g
f
x
x
f
x
+
.EK =
90.
711
11
+
= 55 răng
Z
2
' = Z

- Z
2
= 90 - 55 = 35 răng
Kiểm tra tỷ số truyền: i
1
=
25,1
40
50
Z
Z
'
1
1
==
; i
2
=
35
55
'Z
Z
2
2
=
= 1,57
5.2. Tính số răng của nhóm truyền thứ II:
Ta có: i
3
=

3
3
44
g
f
13
5
52,2
1
26,1
11
===

có f
3
=5; g
3
=13 và f
3
+g
3
= 5 +13 = 18
i
4
=
4
4
22
g
f

11
7
5876,1
1
26,1
11
====

; có f
4
=7; g
4
=11 và f
4
+g
4
= 7+11 = 18
i
5
=
0
=1 có f
5
=1; g
5
=1 và f
5
+ g
5
= 1 + 1 = 2

Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 18
E
min
nằm ở tia i
3
vì i
3
giảm nhiều hơn i
4
. Khi đó bánh răng Z
min
nằm ở tia thứ
2 là bánh răng chủ động:
Ta có: E
min
=
( )
4,3
18.5
13517
K.f
)gf(Z
3
33min
=
+
=
+
Lấy E
min

=4 ta có Z= EK =4.18 = 72 răng
Z
3
=
g
f
3
3
3
f
+
.EK =
72
135
5
+
= 20 răng
Z
3
'= Z - Z
3
= 72 - 20 = 52răng
Z
4
=
g
f
4
4
4

f
+
.EK =
72.
117
7
+
= 28 răng
Z
4
'= Z - Z
4
= 72 - 28 = 44 răng
Z
5
=
g
f
5
5
5
f
+
.EK =
72.
11
1
+
= 36 răng
Z

5
'= Z - Z
5
= 72 - 36 = 36 răng
Kiểm tra tỷ số truyền: i
3
=
52
20
'Z
Z
3
3
=
= 0,385; i
4
44
28
'Z
Z
4
4
==
= 0,636
24
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
i
5
=
36

36
'Z
Z
5
5
=
= 1
5.3. Tính số răng của nhóm truyền thứ III
Ta có: i
6
=
3
3
66
g
f
4
1
26,1
11
===

; có f
3
=1; g
3
=4 và f
3
+g
3

= 1 +4 = 5
i
7
=
4
4
0
g
f
1
1
==
; có f
4
=1; g
4
=1 và f
4
+g
4
= 1+1 = 2
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 2.5 =10
E
min
nằm ở tia i
6
vì i
6
giảm nhiều hơn i
7

. Khi đó bánh răng Z
min
nằm ở tia i
6
là
bánh răng chủ động:
Ta có: E
min
=
( )
5,8
10.1
4117
K.f
)gf(Z
6
66min
=
+
=
+
Lấy E
min
=10 ta có Z= EK =10.10 = 100 (răng)
Z
6
=
g
f
6

6
6
f
+
.EK =
100
41
1
+
= 20 (răng)
Z
6
'= Z Z
6
= 100 - 20 = 80 (răng)
Z
7
=
g
f
7
7
7
f
+
.EK =
100.
11
1
+

= 50 (răng)
Z
7
'= Z Z
7
= 100 - 50 = 50 (răng)
Kiểm tra tỷ số truyền: i
3
=
80
20
'Z
Z
6
6
=
= 0,25; i
7
50
50
'Z
Z
7
7
==
=1.
5.4. Tính số răng của nhóm truyền thứ IV:
Tơng tự nhóm truyền thứ III, nên ta có: Z
8
=20; Z

8
=80; Z
9
=Z
9
=50
5.5. Tính số răng của nhóm truyền thứ V:
Do kết cấu của hộp tốc độ nên ta chọn hai cặp bánh răng có môđuyn khác
nhau và cặp bánh răng có tỷ số truyền i
10
là cặp bánh răng nghiêng với góc giêng
là = 20
0
. Ta dùng hai loại môđuyn m
10
và m
11
. Điều kiện làm việc là:
2A = m
10
(Z
10
+Z
10
') = Z
10
.m
10
2A = m
11

(Z
11
+Z
11
')cos = Z
11
.m
11
cos
Trong đó A- Khoảng cách trục
Z
10
, Z
11
- Tổng số răng của nhóm bánh răng có môđuyn m
10
, m
11
25