thiết kế máy cắt kim loại

Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ –BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI
GVHD: Trần Quốc Hùng
SVTH: Đặng Văn Cường
MSSV: 11443004
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 1
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN
CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI
Họ và tên sinh viên: Đặng Văn Cường MSSV: 11443004
Đề 2 : Thiết kế một máy tiện vạn năng với các yêu cầu sau đây:
1. Hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt có các thông số sau:
− Phương án không gian Z = 3 (1.2 + 1.1.2.2) = 18
− Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính : n
min
= 11,8 vòng/phút
− Công bội của chuỗi số vòng quay : ϕ = 1,41
− Động cơ có công suất N = 4,5 KW ; số vòng quay n
đc
= 1450
vòng/phút
2. Hộp chạy dao có nhóm cơ sở dùng cơ cấu Norton và nhóm gấp bội dùng
cơ cấu then kéo để tiện các loại ren sau:
− Ren quốc tế : t

p
= 0,5 ; 0,625 ; 0,75 ; 0,875 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; 2 ;
2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; 3 ; 3,25 ; 3,5 ; 4 ; 4,5 ; 4,75 ; 5 ; 5,5 ; 5,75 ; 6 ; 6,5 ; 7 (24 giá trị)
− Ren mođun : m = 0,25 ; 0,5 ; 0,625 ; 0,75 ; 0,875 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ;
2 ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; 3 ; 3,25 ; 3,5 (16 giá trị)
− Ren Anh : n = 56 ; 52 ; 48 ; 46 ; 44 ; 40 ; 38 ; 36 ; 32 ; 28 ; 26 ; 24 ; 23
; 22 ; 20 ; 19 ; 18 ; 16 ; 14 ; 13 ; 12 ; 11
2
1
; 11 ; 10 ; 9
2
1
; 9 ; 8 ; 7 ; 6
2
1
; 6 ; 5
4
3
; 5
2
1
; 5 ; 4
4
3
; 4
2
1
; 4 (36 giá trị)
− Ren Pitch : P = 112 ; 104 ; 96 ; 92 ; 88 ; 80 ; 76 ; 72 ; 64 ; 56 ; 52 ;
48 ; 46 ; 44 ; 40 ; 38 ; 36 ; 32 ; 28 ; 26 ; 24 ; 23 ; 22 ; 20 ; 19 ; 18 ; 16 ; 14 ; 13 ;

12 ; 11 ; 10 ; 9 ; 8 (33 giá trị)
Yêu cầu các tỉ số truyền của nhóm gấp bội i
gb
= 1/4 ; 1/2 ; 1/1 ; 2
Ngày giao nhiệm vụ: 21/11/2014
Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 21/12/2014
Giảng viên hướng dẫn: Trần Quốc Hùng
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 2
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
Phần I
THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ
HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯT
I. Xác đònh các thông số động học cơ bản.
Phương án khơng gian Z = 3 (1.2 + 1.1.2.2) = 18
Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính : n
min
= 11,8 vòng/phút
Công bội của chuỗi số vòng quay : ϕ = 1,41
Động cơ có công suất N = 4,5 KW ; số vòng quay n
đc
= 1450 vòng/phút
Theo bảng 1-3 bảng số vòng quay tiêu chuẩn sách thiết kế máy cắt kim
loại ta có số vòng quay của truc chính như sau.
n
1
= 11,8 vg/p n
11
= 375 vg/p
n
2

= 17 vg/p n
12
= 530 vg/p
n
3
= 23,6 vg/p n
13
= 750 vg/p
n
4
= 33,5 vg/p n
14
= 1060 vg/p
n
5
= 47,5 vg/p n
15
= 1500 vg/p
n
6
= 67 vg/p n
16
= 2120 vg/p
n
7
= 95 vg/p n
17
= 3000 vg/p
n
8

= 132 vg/p n
18
= 4250 vg/p
n
9
= 190 vg/p
n
10
= 265 vg/p
Chọn phương án không gian.
Với Z = 3 (1.2 + 1.1.2.2) = 18 ta có
Số cấp tốc độ nhanh: Z.Z
0
’
= 3 1 2 = 6 cấp
(1) (0) (6)
Số cấp tốc độ chậm: Z.Z
0
’’
= 3 1 1 2 2 = 12 cấp
(1) (0) (0) (3) (6)
Kiểm tra R
i
= = = 1,41
6
= 7,85 < [R
i
] Đạt
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 3
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng

II. Löôùi keát caáu.
VI
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
III
II
I
V
IV
0 0
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 4
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
III. Đồ thò vòng quay.
VI
i
12
i
10
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
III
II

I
V
IV
n
0
i
1
i
2
i
3
i
9
i
4
i
5
i
6
i
7
i
8
i
11
1.Từ đồ thò vòng quay ta có các tỷ số truyền
i
1
= = =
i

2
= =
i
3
= i
7
= 1
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 5
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
i
4
= i
5
= i
6
= i
8
= =
i
9
= φ
3
= 2,80
i
10
= φ = 1,41
i
12
= φ
2

= 1,988
i
11
= =
2.Tỷ số truyền đai.
Từ đồ thò vòng quay ta có n
0
= n
15
= 1500 vg/p
Từ đề bài cho n
đc
= 1450 vg/p
i
đ
= = = =
3.Xác đònh số răng của các cặp bánh răng.
Theo bảng 2-4 bảng chọn bánh răng
∑
Z
i
48
i
1
= = = =
i
2
= i
11
= = =

i
3
= =
i
10
= 1,41=
i
13
= φ
2
= 1,988 =
76
i
4
= i
5
= i
8
= = = =
i
13
= φ
3
= 2,80 =
84
i
6
= = = =
i
7

= =
Kiểm tra lại các tỷ số truyền theo điều kiện sai số cho phép.
∆
i
[∆
i
]
Sai số về tỷ số truyền ∆
i
:
∆
i
=
Với, i
tt
: tỷ số truyền thực tế sau khi có được số răng của các bánh răng
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 6
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
i
tc
: tỷ số truyền tiêu chuẩn.
Sai số về tỷ số truyền cho phép [∆
i
]
[∆
i
] = ±10(φ-1) = ± 10.0,41 = ± 4,1
Kiểm tra các tỷ số truyền
∆
i 1

= %
∆
i 2
= = .100 = 0,35 %
∆
i 3
=∆
i 7
= %
∆
i 4
=∆
i 5
=∆
i 8
= %
∆
i 9
= .100 = 0,35%
∆
i12
= = - 0,6%
∆
i11
= %
Các tỉ số truyền i đạt đều nằm trong giới hạn cho phép.
4.Sơ đồ động.
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 7
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
VI

Z9
Z9
'
Z8
'
Z8
Z4
Z4
'
Z1
Z2
Z3
Z3
'
Z1
'
Z2
'
Z10
'
Z10
Z12
Z12
'
III
II
I
V
IV
Z11

Z11
'
Z5
'
Z5
Z7
Z7
'
Z6
'
Z6
5.Sô ñoà truyeàn löïc
n
1
n
2
n
3
n
4
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 8
Thit k mỏy ct kim loi GVHD: Trn Quc Hựng
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
6.Tớnh soỏ voứng quay thửùc teỏ.
SVTH: ng Vn Cng Trang 9
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
n
1
= n
0
n
1
n

4
n
5
n
6
n
8
= 1500 . = 12 vg/p
n
2
= n
0
n
2
n
4
n
5
n
6
n
8
= 1500 . = 17,3 vg/p
n
3
= n
0
n
3
n

4
n
5
n
6
n
8
= 1500 . = 24,2 vg/p
n
4
= n
0
n
1
n
4
n
5
n
7
n
8
= 1500 . = 34 vg/p
n
5
= n
0
n
2
n

4
n
5
n
7
n
8
= 1500 . = 48,5 vg/p
n
6
= n
0
n
3
n
4
n
5
n
7
n
8
= 1500 . = 68 vg/p
n
7
= n
0
n
1
n

4
n
5
n
6
n
9
= 1500 . = 95 vg/p
n
8
= n
0
n
2
n
4
n
5
n
6
n
9
= 1500 . = 135 vg/p
n
9
= n
0
n
3
n

4
n
5
n
6
n
9
= 1500 . = 190 vg/p
n
10
= n
0
n
1
n
4
n
5
n
7
n
9
= 1500 . = 267 vg/p
n
11
= n
0
n
2
n

4
n
5
n
7
n
9
= 1500 . = 382,6 vg/p
n
12
= n
0
n
3
n
4
n
5
n
7
n
9
= 1500 . = 535 vg/p
n
13
= n
0
n
1
n

10
n
11
= 1500. = 750 vg/p
n
14
= n
0
n
1
n
10
n
11
= 1500. = 1071 vg/p
n
15
= n
0
n
1
n
10
n
11
= 1500. = 1500 vg/p
n
16
= n
0

n
1
n
10
n
12
= 1500. = 2100 vg/p
n
17
= n
0
n
2
n
10
n
12
= 1500. = 3000 vg/p
n
18
= n
0
n
3
n
10
n
12
= 1500. = 4200 vg/p
7.Tính sai số vòng quay.

Tính sai số ∆
n
giữa số vòng quay thực tế n
tt
của máy so với vòng quay tiêu
chuẩn n
tc
theo công thức sau.
∆
n
= .100%
Sai số vòng quay cho phép.
[∆
n
] = ±10 (φ -1 ) = ±10 (1,41 – 1 ) = 4,1 %
Ta có thể làm tròn : [∆
n
] = ±4.1%.
Lập bảng đánh giá sai số vòng quay.
n
1
n
2
n
3
n
4
n
5
n

6
n
7
n
8
n
tt
(vg/p) 12 17,3 24,2 34 48,5 68 95
135
n
tc
(vg/p) 11,8 17 23,6 33,5 47,5 67 95
132
∆
n
1,7% 1,78% 2,5% 1,49% 2,1% 1,4% 0%
2,2%
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 10
Thiết kế máy cắt kim loại GVHD: Trần Quốc Hùng
n
9
n
10
n
11
n
12
n
13
n

14
n
15
n
16
n
tt
(vg/p) 190 267 382,6 535 750 1071 1500
2100
n
tc
(vg/p) 190 265 375 530 750 1060 1500
2120
∆
n
0% 0,75% 2% 0,9% 0% 1% 2%
-0,9%
N
17
n
18
n
tt
(vg/p) 3000 4200
n
tc
(vg/p) 3000 4250
∆
n
0% -,17 %

Ñoà thò sai soá voøng quay.
4,1
0
-4,1
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
SVTH: Đặng Văn Cường Trang 11