Thiết kế máy cắt kim loại

Đồ án môn học thiết kế máy
Lời nói đầu
Để xây dựng đất nớc Việt Nam trở thành một quốc gia giàu mạnh, văn
minh và công bằng, cần phải giải quyết một nhiệm vụ rất quan trọng là thúc
đẩy nền kinh tế phát triển. Giải quyết nhiệm vụ này đòi hỏi nền sản xuất
công nghiệp phải phát triển với nhịp độ cao, mà trong đó phần lớn sản phẩm
công nghiệp đợc tạo ra thông qua các máy công cụ và dụng cụ công nghiệp.
Chất lợng của các loại máy công cụ ảnh hởng rất nhiều đến chất lợng sản
phẩm, năng suất, tính đa dạng và trình độ kỹ thuật của ngành cơ khí nói riêng
và của ngành công nghiệp nói chung. Vì vậy vai trò của máy công cụ là hết
sức quan trọng nhất là đối với một nền kinh tế đang phát triển nh ở nớc ta
hiện nay. Nó đợc dùng để sản xuất ra các chi tiết máy khác, nghĩa là chế tạo
ra t liệu sản xuất nhằm thúc đẩy cơ khí hoá và tự động hoá nền kinh tế quốc
dân.
Với vai trò quan trọng nh vậy thì việc nắm bắt phơng thức sử dụng
cũng nh khả năng tính toán thiết kế, chế tạo và tối u hoá các máy cắt kim loại
là một yêu cầu cấp thiết đối với ngời làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ
khí. Có nh vậy chúng ta mới đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật, năng suất trong
quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí nói riêng và các sản phẩm công nghiệp
nói chung.
Vì lý do trên việc hoàn thành đồ án môn học Thiết kế máy cắt kim
loại là hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí. Qua đó nó sẽ
giúp cho sinh viên nắm bắt đợc những bớc tính toán thiết kế các máy cắt kim
loại cơ bản, đồng thời phục vụ cho việc tiếp cận thực tế một cách dễ dàng khi
ra công tác, ngoài ra nó còn tạo điều kiện cho việc nghiên cứu cải tiến và
hiện đại hoá các máy cắt kim loại.
Để hoàn thành đồ án môn học này, ngoài sự cố gắng học hỏi và làm
việc nghiêm túc của em còn có sự hớng dẫn tận tình của PGS TS Nguyễn Phơng và một số thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát học trờng Đại học Bách
Khoa Hà Nội. Qua đây em xin cảm ơn các thầy cô đã có những ý kiến đóng
góp giúp em hoàn thành đồ án môn học này.
Tuy em đã có sự cố gắng rất nhiều trong việc tham khảo học hỏi để

thực hiện đồ án này nhng do thời gian thực hiện có hạn và tài liệu tham khảo
còn hạn chế do vậy khó tránh khỏi thiếu sót. Em mong muốn đợc sự chỉ bảo
của các thầy cô để em có thể thực hiện tốt hơn trong các lĩnh vực có liên
quan sau này.
Em xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội tháng 5 năm 2003
Sinh viên thực hiện
Hoàng Quyết Thắng

Hoàng Quyết Thắng

1

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Chơng 1 : NGhIÊN CứU MáY Đã Có .
1.1Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Tính Năng Kỹ thuật.
P82
P81
P79
P83
Công suất động cơ(kw)
7,5/2,2
4,5/1,7
2,8
10/2,8
Phạm vi điều chỉnh tốc độ

30ữ1500 65ữ1800 110ữ1230 30ữ1500
Nmin- nmax
Số cấp tốc độ zn
18
16
8
18
Phạm vi điều chỉnh lợng
23,5ữ1180 35ữ980
25ữ285
23,5ữ1180
chạy dao smin ữ smax
Số lợng chạy dao zs
18
16
8
18
Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là:
Phạm vi điều chỉnh tốc độ : 30ữ1500
Số cấp tốc độ Zn=18
Phạm vi điều chỉnh lợng chạy dao: 25ữ1250
Số lợng chạy dao:Zs=18
động cơ chạy dao: 2,2KW
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 chuẩn.

1.2 phân tích phơng án máy tham khảo (6H82)

1.2.1 Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy
a) Chuyển động chính :

19 18
36 47 82

26 16 39 38
nMT. . . .
54 39 26 19

22 28 71
33 37

ntrục chính

trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30ữ1500)v/ph.
b) Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy
dao đứng .
Xích chạy dao dọc .
nMT2 tP
36 18
18 40 40


28 18 33 18 18
26 20 27 21
.tV tP
nMT2. . . . . 40
. .
44 68 27 37 13 18 40 35 33 37 16 18
.

18 24 45 40 40

36 34

Xích chạy dao ngang
nMT2 tP

36 18
18 40 40


28 18 33
26 20 27 21 40
.tV tP
nMT2. . . . .
. .
44 68 27 37 13 18 40 35 33 33
.

18 24 45 40 40
36 34

Hoàng Quyết Thắng

2

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Xích chạy dao đứng.

nMT2 tP

36 18
18 40 40


28 18 22 1
26 20 27 21
.tV tP
nMT2. . . . . 40
. .
44 68 27 37 13 18 40 35 33 33 2
.

18 24 45 40 40
36 34

trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đờng truyền chạy chậm
13 18 40
(cơ cấu phản hồi .
)
45 40 40

khi gạt M1 sang phải ta có đờng truyền chạy dao trung bình (đờng truyền
trực tiếp

40
28 18
) đóng ly hợp M2 sang trái ,truyền tới bánh răng
,

tới các
40
35 33

trục vít me dọc ,ngang đứng thực hiện chạy dao Sd , Sng , Sđ.
chuyển động chạy dao nhanh.
Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao )đi tắt từ động cơ
NMT2.

26 44 57 28 18
44 57 43 35 33

đóng ly hợp M2 sang phải ,truyền tới bánh răng

28 18
,
tới các vít me dọc
35 33

,ngang ,đứng.
1.2.2 Phơng án không gian ,phơng án thứ tự của hộp tốc độ.
Phơng án không gian
Z=3.3.2=18
Phơng án thứ tự
Z=3. 3. 2

[1] [ 3] [ 9]

I
3(1)

đồ thị luới
kết cấu của
hộp tốc độ

II
3(3)
III
2(9)
IV

1.2.3 Đồ thị vòng
quay của hộp tốc
độ.

Hoàng Quyết Thắng

xmax= 9 =8

3

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

26
= 693,33
54

để dễ vẽ ta lấy n0 = n15 =750 v/ph
với
nhó
m 1:
i1=1/
4
i2=1/
3
i3=1/
2

26
:5
4

n đc =1440 v/ph

I
33

3(1)

22
:

19

6
:3

II
3(3)

6
:2
39

:47
18

9
:3

7

16

28
:3

ta có n0 = nđc.i0 =1440.

82
:3
8

71
19:

III

2(9)
IV

nhóm 2
nhóm 3
4
i4=1/
i7=1/6
i5=1/
i8= 3
i6=2
từ đó ta vẽ đợc đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
1.2.4 Nhận xét:
Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét
Với phơng án này thì lợng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều
đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thớc của hộp nhỏ gọn ,bố trí
các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất
1.2.5 Phơng án không gian, phơng án thứ tự của hộp chạy dao
Phơng án không gian:
Z=3.3.2=18
Phơng án thứ tự
Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phơng án thứ tự của hộp
chạy dao thay đổi với Z=3.3.2 đợc tách làm 2
Với Z1= 3. 3

[ 3] [1]
còn Z2= 2 [ 9] gồm 2 đờng truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đờng

chạy dao nhanh:
Đồ thị lới kết cấu:

Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phơng án này
1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao .
với đờng chạy dao thấp và trung bình.

Hoàng Quyết Thắng

4

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

n 0 = nđc . i1.i2 = 1440.
Chọn n0
Nhóm 1:

26 20
. = 250,26.. ..
44 68

Nhóm 2:

i1 = 1/
i2 = 1
i 3 = 3

Nhóm 3:

i4 = 1/
i5 = 1/3
i6 = 1/2

3

4

i7 = 1/6
i 8 = 3

Với đờng chạy dao nhanh.
n0 = nđc.i1 = 1446.
ta có đồ thị vòng quay.

26
= 850.909.. ..
44

1.

2.7

Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy ngời ta không dùng phơng án hình rẽ
quạt vì trong hộp chạy dao thờng ngời ta dùng một loại modun nên việc giảm
thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc bộ truyền nên việc
dùng phơng án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hởng nhiều đến kích
thớc của hộp.

Hoàng Quyết Thắng

5

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Chơng II: thiết kế máy mới

2.1. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ
2.1.1. Tính toán thông số thứ t và lập chuỗi số vòng quay
Với ba thông số cho trớc:
Z = 18
= 1.26
nmin = 30 vòng/phút
Ta có :
n1 = nmin = 30 vòng/phút
n2 = . n1 = 1,26 . 30 = 37,8 vòng/phút
n3 = . n2 = 2 . n1
............................
nz = . nz-1 = n1. z-1
(1)

Từ công thức (1) ta xác định đợc chuỗi số vòng quay trục chính
n1 = nmin
n2 = n1.
n3 = n2.
n4 = n3.
n5 = n4.
n6 = n5.

n7 = n6.
n8 = n7.
n9 = n8.

= 30
= 37,8
= 47,63
= 60,01
= 75,61
= 95,27
= 120,05
= 151,26
= 190,58

vòng

/phút

n10= n9. = 240,14
n11= n10. = 302,57
n12= n11. = 381,24
n13= n12. = 480,36
n14= n13. = 605,25
n15= n14. = 762,62
n16= n15. = 960,90
n17= n16. = 1210,74
n18= n17. =1525,53

/phút

vòng

Vậy nmax = n18 = 1525.,53

2.1.2. Phơng án không gian, lập bảng so sánh phơng án KG, vẽ
sơ đồ động
a. Phơng 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)
Để chọn đợc PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu:
Số nhóm truyền tối thiểu(i) đợc xác định từ Umin gh=1/4i = nmin/nđc
n
1
=> min = i
ndc
4
n dc
1440
/lg4 = lg
/lg4 =2,79
n min
30

Số nhóm truyền tối thiểulà i 3

imin = lg

Do i 3 cho nên hai phơng án (1) và (2) bị loại.
Vậy ta chỉ cần so sánh các phơng án KG còn lại.
Lập bảng so sánh phơng án KG
Yếu tố so sánh

Phơng án

Hoàng Quyết Thắng

3. 3. 2
6

2.3.3

3.2.3
Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
+ Tổng số bánh răng
Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi)
+ Tổng số trục(không kể
trục chính) S = i+1
+Số bánh răng chịu Mxmax
+Chiều dài L
+ Cơ cấu đặc biệt

2(3+3+2)=16

2(2+3+3)=16

2(3+2+3)=16

4
2
17b +16f

4
3
17b +16f

4
3
17b +16f

Ta thấy rằng trục cuối cùng thờng 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
nmin ữ nmax nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số nmin ta có Mxmax.
Do đó kích thớc trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích thớc lớn.
Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối
có số bánh răng chịu Mxmax lớn hơn cho nên ta chọn phơng án (1) đó là phơng
án 3x3x2.
b. Vẽ sơ đồ động:
2.1.3. Chọn phơng án thứ tự ứng với PAKG 3x3x2 .
Theo công thức chung ta có số phơng án thứ tự đợc xác đinhlà K!
Với K là số nhóm truyền, K=i = 3 => ta có 3! = 6 PATT.

Bảng lới kết cấu nhóm nh sau:
3x3x2
I II III
[1] [3] [9]
1 1 3 3

I III II9
[1] [6] [3]
1 1 6 6

3

Hoàng Quyết Thắng

3x3x2
II I III
[3] [1] [9]

3x3x2
III II I
[6] [2] [1]

3 3 1 1 9
II
III I
[2] [6] [1]

6 6 2 2 1
III
I II

[6] [1] [3]

2 2 6 6

6 6 1 1

1

7

3

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Ta có bảng so sánh các PATT nh sau :
PAKG
PATT
Lợng mở (X)
xmax
Kết quả
PATT
Lợng mở (X)
xmax
Kết quả

3x3x2
I II III
[1] [3] [9]

9 = 8
Đạt
I III II
[1] [6] [3]
2*6 = 16
Không đạt

3x3x2
II I III
[3] [1] [9]
9 = 8
Đạt
II III I
[2] [6] [1]
2*6 = 16
Không đạt

3x3x2
III II I
[6] [2] [1]
2*6 = 16
Không đạt
III I II
[6] [1] [3]
2*6 = 16
Không đạt

Theo điều kiện (P-1)Xmax 8 có 2 PATT đạt, kết hợp với lới kết cấu ta
chọn PATT là PATT đầu tiên : [1] [3] [9]
Vì với PATT này thì lới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ

nhất.

2.1.4. Vẽ một vài lới kết cấu đặc trng
PATT 1

PATT 4
I

I

3(1)

3(2)

II

II

3(3)

3(6)

III

III

2(9)

2(1)

IV

IV

xmax= 9 =8
PATT 2

PATT 6
I

I

3(1)

3(3)

II

II

3(6)

3(1)

III

III

Rõ ràng ta thấy PATT 1 có lới kết 2(3)
cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và 2(9)

IV
IV
chặt chẽ nhất
2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm .
Lới kết cấu chỉ thể hiện đợc tính định tính để xác định đợc hộp tốc độ có
phân bố theo hình rẽ quạt chặt chẽ hay không ? Còn đồ thị vòng quay cho ta
tính đợc cụ thể tỷ số truyền , số vòng quay và số răng của các bánh răng
trong hộp tốc độ.
Với chuỗi số vòng quay là :
vòng/
n1 = nmin = 30
phút
n8 = n7. = 151,26
n2 = n1. = 37,8
n9 = n8. = 190,58
n3 = n2. = 47,63
n4 = n3. = 60,01
n5 = n4. = 75,61
n6 = n5. = 95,27
n7 = n6. = 120,05
Hoàng Quyết Thắng

8

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

n10 = n9. = 240,14

n11 = n10. = 302,57
n12 = n11. = 381,24
n13 = n12. = 480,36
n14 = n13. = 605,25

n15 = n14. = 762,62
n16 = n15. = 960,90
n17 = n16. = 1210,74
n18 = n17. = 1525,53

/phút

vòng

Động cơ đã chọn theo máy chuẩn có P = 7 (KW) và nđc = 1440 v/ph
Ta chọn số vòng quay trên trục I qua bộ truyền bánh răng theo máy chuẩn có
tỷ số truyền io = 26 / 54 là n0.
Với io = 26 / 54 => ta có no = nđc * io
= 1440 * 26 / 54 = 693.33 v/ph
Để dễ vẽ ta chọn trong chuỗi vòng quay và lấy no = n15 = 762,62 v/ph
Tính lại chính xác io = no / nđc =762,62 / 1440 0.5296
* Tính tỷ số truyền các nhóm :
với nhóm 1:
với nhóm 2:
với nhóm 3:
chọn i1=1/4
chọn i4=1/4
chọn i7 =1/6
vì i1: i2: i3 =1::2
vì i4: i5: i6=1:3:6

vì i7: i8 =1:9
ta có : i2 =1/3
ta có: i5=1/
ta có : i8= 3
i3 =1/2
i6=2
Từ đó ta vẽ đợc đồ thị vòng quay:
n đc =1440
v/ph
io
i1

i4

I

no

3(1)

i 2 i3

II
i6

3(3)

i5
i7

III
i8

2(9)
IV

Hoàng Quyết Thắng

9

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền

Ta tính số răng của các bánh răng theo phơng pháp bội số chung nhỏ nhất :
Với nhóm 1:
i1 =1/4 = 1/ 1.26 4 = 16/ 39 = f1 / g1 ta có f1+g1= 55
i2 =1/3 = 1/ 1.26 3 = 19/ 36 = f2 / g2 ta có f2+g2= 55
i3 =1/2 = 1/ 1.26 2 = 22/ 33 = f3/ g3 ta có f3+g3= 55
bội số chung nhỏ nhất là K=55
với Zmin=17 để tính Emin ta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
Do giảm tốc cho nên ta tính :
Emin= Zmin C =

Z min( f 1 + g1 ) )
17.55
=

= 1,1 từ đó ta có E=1
f1 .k
16.55

Z = E.K = 1.55 = 55.
f
16
. Z =
Z1 =
.55 =16
f +g
55
1

1

Z 1 =
Z2 =
Z 2 =
Z3 =
Z 3 =
nhóm 2

1

g1
39
. Z =
.55 = 39
f1 + g1

55
f2
19
. Z = .55 = 19
f2 + g2
55
g2
36
. Z =
.55 = 36
f2 + g2
55
f3
22
. Z =
.55 = 22
f3 + g3
55
g3
33
. Z =
.55 = 33
f3 + g3
55

i1=16/ 39

i2 = 19/ 36

i3=22/ 33

i4 = 1/4 = 1/ 1.26 4 = 18/ 47
ta có f4+g4= 65
i5 = 1/ = 1/ 1.26 = 28/37
ta có f5+g5= 65
i6 = 2 = 1.26 2 = 39/ 26
ta có f6+g6= 65
bội số chung nhỏ nhất là K= 65
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
Do giảm tốc cho nên ta tính :
Emin= Zmin C =

Z

Z min ( f 4 + g 4 ) ) 17.65
=
<1 , ta chọn E=1
f 4 .k
18.65

= E.K = 1.65 = 65.

f4
. Z = 18 .65 =18
f4 + g4
65
g4
. Z = 47 .65 = 47
Z 4 =
f4 + g4

65
f5
. Z = 28 .65 = 28
Z5 =
f5 + g5
65
g5
37
. Z =
Z 5 =
.65 = 37
f 5 + g5
65

Z4=

Hoàng Quyết Thắng

10

i4 =18/47

i5=28/37

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

f6

. Z = 39 .65 = 39
f6 + g6
65
g6
. Z = 26 .65 = 26
Z 6 =
f6 + g6
65

Z6 =

nhóm 3

i6= 39/26

19
ta có f7+g7 =90
71
82
=
ta có f8+g8 = 120
38

i7 = 1 / 6 = 1/ 1.26 6 =

i8 = 3 = 1.26 2
Trong máy phay ở nhóm truyền này có điều đặc biệt là dùng 2 loại modul
khác nhau là m7 & m8 cho nên điều kiện làm việc của nhóm này là :
2A= m7 (Z7 + Z7) = m8 (Z8 + Z8)
Với A là khoảng cách trục.

Từ đó ta có Z 7 / Z 8 = m 8 / m 7
Do 2 cặp bánh răng có modul khác nhau cho nên ta tính riêng cho từng cặp :
Z min ( f 7 + g 7 )
17(19 + 71)
=
< 1 từ đó ta có E = 1
f 7 .k
19.90
f7
19.90
. Z =
Z7 =
= 19
f7 + g7
90
g7
71.90
. Z =
i7=19/71
Z 7 =
=71
f7 + g7
90

EminC =

EminB =

Z min ( f 8 + g 8 )
17.(38 + 82)

=
< 1 từ đó ta có E = 1
g 8 .k
38.120
f8
82.120
. Z =
Z8 =
= 182
f8 + g8
120
g8
38.120
. Z =
i8 =82/ 38
Z 8 =
= 38
f8 + g8
120

Hoàng Quyết Thắng

11

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

2.1.7 Tính sai số vòng quay.

Theo máy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay
Tính toán lại số vòng quay thực tế :
n
Phơng trình xích
n = nc/xác
nt.toán
29.15
n1 =
nđc . io.i1 . i4 . i7
30
37.5
n2 =
nđc . io.i2 . i4 . i7
37,8
47.37
n3 =
nđc . io.i3 . i4 . i7
47,63
57.6
n4 =
nđc . io.i1 . i5 . i7
60,01
74.1
n5 =
nđc . io.i2 . i5 . i7
75,61
93.61
n6 =
nđc . io.i3 . i5 . i7

952,7
114.18
n7 =
nđc . io.i1 . i6 . i7
120,04
146.89
n8 =
nđc . io.i2 . i6 . i7
151,26
185.54
n9 =
nđc . io .i3 . i6 . i7
190,58
235.07
n10 =
nđc . io.i1 . i4 . i8
240,14
302.41
n11 =
nđc . io.i2 . i4 . i8
302,57
381.99
n12 =
nđc . io.i3 . i4 . i8
381,24
464.5
n13 =
nđc . io.i1 . i5 . i8
480,36
597.56

n14 =
nđc . io.i2 . i5 . i8
605,25
754.81
n15 =
nđc . io.i3 . i5 . i8
762,67
920.7
n16 =
nđc . io.i1 . i6 . i8
960,90
1184.44
n17 =
nđc . io.i2 . i6 . i8
1210,74
1496.14
n18 =
nđc . io.i3 . i6 . i8
1525,53
Ta có đồ thị sai số vòng quay.
Sai số n <5% nằm trong giới hạn cho phép

n1

Hoàng Quyết Thắng

n%
2.83
0.79
0.55

4.02
2
1.74
4.89
2.89
2.64
2.11
0.05
-0.2
3.3
1.27
1.02
4.18
2.17
1.93

n18

12

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

Sơ đồ động và đồ thị vòng quay :
71

38

47

26

82

37
33

39

18

19

iiI

36
iI

28

I

19

16

54

IV

22

26

n đc =1440 v/ph

io
I

no
i1

3(1)

i2 i3
i4

II

i6

3(3)

i5
i7

III

i8

2(9)
IV

Hoàng Quyết Thắng

13

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao.

2.2.1 Tính thông số thứ t và lập chuỗi số vòng quay.
Với : Sđứng min= Sngang min= Sdọc min= 23.5 mm/phút
=1,26.
Dựa vào máy tơng tự (6H82) ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao
dọc , dao ngang và dao đứng là cơ cấu vít đai ốc với bớc vít tx = 6 mm .
Mặt khác, do Sđứng min= Sngang min= Sdọc min= 23.5 mm/phút cho nên ta chỉ cần tính
toán với 1 đờng truyền còn các đờng truyền khác là tính tơng tự
Giả sử ta tính với đờng chạy dao dọc .
Theo máy tơng tự thì ta dùng hộp chạy dao có chuỗi lợng chạy dao theo cấp
số nhân:
S1 = Sdọc min = 23.5 mm/phút
S2 = S1 . =
S3 = S2 . = S1 . 2
...............................

S18 = S17 . = S1 . 17 (*)
Từ công thức (*) ta xác định đợc chuỗi lợng chạy dao nh sau :
S1 = Smin = 23.5
S2 = S1. = 29.61
S3 = S2. = 37.31
S4 = S3. = 47.01
S5 = S4. = 59.23
S6 = S5. = 74.63
S7 = S6. = 94.04
S8 = S7. = 118.48
S9 = S8. = 149.29

mm

/phút

S10 = S9. = 188.11 mm/phút
S11 = S10. = 237.01
S12 = S11. = 298.64
S13 = S12. = 376.28
S14 = S13. = 474.12
S15 = S14. = 597.39
S16 = S15. = 752.71
S17 = S16. = 948.41
S18 = S17. = 1195

Vậy ta có : Smax = S18 = 1195 mm/phút

2.2.2 Chọn phơng án không gian ,lập bảng so sánh phơng án
không gian ,vẽ sơ đồ động.

a) Chọn phơng án không gian .
Z=18 = 9 . 2
Z=18 = 6. 3
Z=18 = 3.3. 2
Z=18 = 2.3.3
Z=18 = 3. 2.3
b) Lập bảng so sánh phơng án KG
Phơng án
3. 3. 2
Yếu tố so sánh
+ Tổng số bánh răng
2(3+3+2)=16
S =2(P +P +.. .. .. +P )
br

1

2

i

+ Tổng số trục(không kể
trục chính) S = i+1
Hoàng Quyết Thắng

4
14

2.3.3

3.2.3

2(2+3+3)=16

2(3+2+3)=16

4

4
Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
+Số bánh răng chịu Mxmax
+Chiều dài L
+ Cơ cấu đặc biệt

2
17b +16f

3
17b +16f

3
17b +16f

Ta thấy với phơng án 9x2(2x9)và 6x3(3x6)thì tổng số bánh răng nhiều mà
tổng số
trục ít dẫn đến là có nhiều bánh răng lắp trên cùng một trục và kém cứng

vững do đó mà ta loại bốn phơng án này còn ba phơng án còn lại thì phơng
án 3x3x2 là hợp lý nhất vì nó có số bánh răng chịu mô men M XMAX là nhỏ
nhất .vậy phơng án không gian của hộp chạy dao là:3x3x2
Vẽ sơ đồ động.

2.2.3 Chọn phơng án thứ tự.
3x3x2.

[1][ 3][ 9]
[1][ 6][ 3]
[ 6][ 2][1]

theo điều kiện

(P 1)X max = 9=8
(P 1)X max = 12=16
(P 1)X max = 12=16

(P 1)X max 8 ta chọn phơng án thứ tự là [1][ 3][ 9]

2.2.4 vẽ một vài lới kết cấu đặc trng.
PATT 1

PATT 4
I

I

3(1)

3(2)

II

II

3(3)

3(6)

III

III

2(9)

2(1)

IV

IV

xmax= 9 =8
PATT 2

Hoàng Quyết Thắng

PATT 6
I

I

3(1)

3(3)

II

II

3(6)

3(1)

III

III

2(3)

2(9)

IV

IV

15

Lớp : CTM6-K44

Đồ án môn học thiết kế máy

2.2.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm .
Xác định n0.
n max 475
= 3 =59,375(v/ph)
i max
2
9,5
n min
n0max=
=
3 =608(v/ph)
i min (1 / 4 )

n0min=

chọn n0=n17=750(v/ph)
tỉ số truyền các nhóm ta có.
với nhóm 1:
với nhóm 2:
với nhóm 3:
3
3
chọn i1=1/
chọn i4=1/
chọn i7=1/6
vì i1: i2: i3=1:3:6
vì i4: i5: i6=1::2

vì i1: i7: i8=1:9
ta có : i2=1
ta có: i5=1/2
ta có : i8=3
3
i3=
i6=1/
vì trong hộp chạy dao thờng ngời ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp
số vòng quay trung gian không làm tăng kích thớc bộ truyền do đó ta dùng cơ
cấu phản hồi cho nên đồ thị vòng quay có biến hình.
từ đó ta vẽ đợc đồ thị vòng quay

nđc
i01
i02
i3

i1

i15

i2
i8

i7

i4

i5

i9

i6
i16

i10
i11

i12
i13
i14
S1

S3

S5

S7

HoàngS2 Quyết
S4 Thắng
S6 S8

S9

S11
S10

S13 S15 S17
S12 S14 16

S16 S18

Snhanh

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

2.2.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm .
Nhóm 1: i01=1/ =1/ 1.26 =

26 Z 01
=
44 Z 01'

Nhóm 2 : i02 =1/5 =1/ 1.265 =

1
24 Z 02
=
=
3.17 64 Z 02'

Nhóm 3:
i1 = 1/3 = 1/ 2
f1+g1 = 3.
i2 = 1/1
f2+g2 = 2
3

i3 = = 2/ 1
f3+g3 = 3
Bội số chung nhỏ nhất của các f+g là K=6.
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
Emin=

Z min ( f 1 + g 1 ) 17.3
=
=8,5 từ đó ta có E=9
f 1 .k
1.6

Z = E.K = 9.6 = 54.
f
1
. Z = .54=18
Z1=
f +g
3
1

1

1

g1
2
. Z = .54=36
f1 + g1
3

f2
1
. Z = .54=27
Z2=
f2 + g2
2
g2
1
. Z = .54=27
Z2=
f2 + g2
2
f3
2
. Z = .54=36
Z3=
f3 + g3
3
g3
1
. Z = .54=18
Z3=
f3 + g3
3

Z1=

i1=18/36

i2=27/27

i3=36/18

Nhóm 4 :
i4=1/4 = 1/ 1.264 = 9/ 19
ta có f4+g4 = 28
i5=1/3 = 1/ 1.263 = 21/ 35
ta có f5+g5 = 56
2
2
i6=1/ = 1/ 1.26 = 12/ 16
ta có f6+g6 = 28
bội số chung nhỏ nhất là K = 56
với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lợng mở lớn nhất
Emin=

Z min ( f 4 + g 4 ) 17.28
=
= 0,944 từ đó ta có E=1
f 4 .k
9.56

Z =E.K=1.56 = 56.
f
9
. Z =
Z4=
.56=18
f +g
28

Z 4 =

4

4

4

19
.56=38
28

Z5 =

g4
. Z =
f4 + g4

i4=18/38

f5
21
. Z = .56 =21
f5 + g5
56

Hoàng Quyết Thắng

17

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

g5
35
. Z = .56=35
f5 + g5
56
f6
3
. Z = .56 =24
Z6 =
f6 + g6
7
g6
7
. Z = .56 =32
Z6 =
f6 + g6
4

Z5 =

i5=21/35

i6=24/32

Nhóm 5:
Do đây là 2 cặp bánh răng trong cơ cấu phản hồi nên nó phải đảm bảo khoảng
cách trục A đã đợc xác định trớc
A=

1
2

[Z

'

4

]

+ Z 4 .m = 28m Với m là môđun của các bánh răng:

Vậy ta có .

'

+ Z 7 = 56 Z 7 = 16
Z 7
1
1
1
Z
7
=

' = 4 =
'
'
1.26 4 2.5
Z 7 = 40
Z 7 = 2.5 Z 7
Z 7

'
m Z 7 + Z 7 = 2 A = 56m

(

)

+ ' = 56 Z 8 = 13
Z8 1
Z8 Z8
1
1
=
=

'
'
' =
5
Z 8 = 43

5
3
1
.
26
=
3


Z8
Z8
Z 8

'
m Z 8 + Z 8 = 2 A = 56m
40 Z 9
i9 = 0 = 1 =
=
Nhóm 6 :
,
40 Z 9'
1
1
28 Z 10
i10 = =
=
=
Nhóm 7 :
,
1.26 35 Z 10'

1
1 18 Z 11
i11 = 2.5 =
=
=
Nhóm 8 :
1.8 33 Z 11'

1
1
33 Z 12
i12 = =
=
=
Nhóm 9 :
,
1.26 37 Z 12'
18 Z 13
i13 = 0.5 = 1.12 =
=
Nhóm 10 :
,
16 Z 13'
18 Z
i14 = 0 = 1 = = 14'
Nhóm 11 :
18 Z 14

(

)

2.2.7 Tính sai số vòng quay.

Ta có chuỗi lợng chạy dao thực tế
Smin = S1 = nđc . io1.io2.i1.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= nđc .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 23.68
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S2 = nđc . io1.io2.i1.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= nđc .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 29.99
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S3 = nđc . io1.io2.i1.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

Hoàng Quyết Thắng

18

Lớp : CTM6-K44

§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y

= n®c .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 37.49
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S4 = n®c . i01.i02.i2.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 47.35
Z 01'
Z 02 Z 2 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S5 = n®c . i01.i02.i2.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 59.98
Z 01'
Z 02 Z 2 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S6 = n®c . i01.i02.i2.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' = 74.97

Z 01'
Z 02 Z 2 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S7 = n®c . i01.i02.i3.i4.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 94.7
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 4 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S8 = n®c . i01.i02.i3.i5.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 119.96
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 5 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S9 = n®c . i01.i02.i3.i6.i7.i8 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 149.94
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S10 = n®c . io1.io2.i1.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 195.78
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S11 = n®c . io1.io2.i1.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 247.99
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S12 = n®c . io1.io2.i1.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 1 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 309.98
Z 01'
Z 02 Z 1 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S13 = n®c . io1.io2.i2.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 391.56
Z 01'
Z 02 Z 2 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S14 = n®c . io1.io2.i2.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 495.97
Z 01'
Z 02 Z 2 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S15 = n®c . i01.i02.i2.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 2 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 619.96
Z 01'
Z 02 Z 2 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S16 = n®c . i01.i02.i3.i4. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= n®c .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 783.11
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 4 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S17 = n®c . i01.i02.i3.i5. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

Hoµng QuyÕt Th¾ng

19

Líp : CTM6-K44

Đồ án môn học thiết kế máy

= nđc .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6= 991.94
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 5 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

S18 = nđc . i01.i02.i3.i6.i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= nđc .

Z 01 Z 02 Z 3 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' .6 = 1239.93
Z 01'
Z 02 Z 3 Z 6 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

Từ đó ta có bảng kết quả sai số lợng chạy dao nh sau
S
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9

S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18

S=Sc/xác

Sthực tế

S%

23.5

23.68

0.75

29.61

29.99

1.28

37.31

37.49

0.47

47.01

47.35

0.75

59.23

59.98

1.26

74.63

74.97

0.46

94.04

94.7

0.7

118.48

119.96

1.25

149.29

149.94

0.44

188.11

195.78

4.08

237.01

247.99

4.63

298.64

309.98

3.8

376.28

391.56

4.06

474.12

495.97

4.61

597.39

619.96

3.78

752.71

783.11

4.04

948.41

991.94

4.59

1195

1239.93

3.76

Ta có đồ thị sai số vòng quay.
4.63

0.44

S18

S1

Hoàng Quyết Thắng

20

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Với đờng chạy dao nhanh ta thấy nh máy tơng tự cho nên ta chọn theo đờng
truyền của máy tơng tự.
SNHANH = nđc . i01.i15.i16.i10.i11.i12 .i13.i14.tx
= nđc .

Z 01 Z 15 Z 16 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14
. ' . ' . ' . ' . ' . ' . ' = 2255,6
Z 01'
Z 15 Z 16 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

Sai số lợng chạy dao nhanh:
%=

S

nhanhtt

S

S nhanhyc

.100% =

nhanhyc

2255,6 2300
.100% = -1,93 % < 2,6%
2300

Vậy đờng chạy dao nhanh đạt yêu cầu
Ta chuyển chuỗi lợng chạy dao Si thành chuỗi số vòng quay ni của trục vít me
nh sau :
n1 = S1 /6 = 3.95
n2 = S2 /6 = 5
n3 = S3 /6 = 6.25
n4 = S4 /6 = 7.89
n5 = S5 /6 = 10
n6 = S6 /6 = 12.5
n7 = S7 /6 = 15.78

n8 = S8 /6 = 19.99
n9 = S9 /6 = 24.99

vòng

/phút

n10 = S10 /6 = 32.63
n11 = S11 /6 = 41.33
n12 = S12 /6 = 51.66
n13 = S13 /6 = 65.26
n14 = S14 /6 = 82.66
n15 = S15 /6 = 103.33
n16 = S16 /6 = 130.52
n17 = S17 /6 = 165.32
n18 = S18 /6 = 206.65

nnhsnh = Snhsnh /6 =375.93

vòng

/phút

vòng

/phút

Từ đó ta có sơ đồ động của hộp chạy dao vầ đồ thị vòng quay của trục vít me
nh sau:

Hoàng Quyết Thắng

21

Lớp : CTM6-K44


§å ¸n m«n häc thiÕt kÕ m¸y

18
18
16

37
18

33
35

18

43

V

40

28
38

IV

57

32

13

35

40

21

43

III

18

24
16

27

36

II
64

18
36

27

I

44

24
26

N=1,7kw
n=1420 vg/ph

26
:

44

n®c =1420 vg/ph

1

36
:1
27:27 8
8
:3
18

3
:4
57

24
:

21:35

II

III

32

13:43

6

35
40:40

0
:4
16

3
8:

I

4
44:57

:6
26

IV

28:

V

18
:3
3

VI
VII

33:37
VIII

18:16

IX

18:18
23.68 37.49 59.98 94.7 149.94 247.99 391.56 619.96 991.94

29.99 47.35 74.97 119.96 195.78 309.98 495.97 783.11 1239.93
3.95

6.25
5

10
15.78
24.99 41.33 65.26 103.33 65.32
7.89
12.5
19.99
32.63 51.66 82.66 130.52 208.65

Hoµng QuyÕt Th¾ng

22

2255.6
375.93

mm / phót

X

1312.84
vßng /
1654
/phót

Líp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy

2.3 Thiết kế các truyền dẫn còn lại.

Dựa vào máy tơng tự ta có các cặp bánh răng ăn khớp nh sau:

Đờng chạy dao ngang:

các cặp bánh răng ăn khớp từ trục
V-VI là :40/40
VI-VII là 28/35
vii-viii là 18/33
viii-ix là 33/37
ix-Vít ngang là 37/33

Đờng chạy dao thẳng đứng:
Ta chọn cặp bánh răng ăn khớp nh chạy dao ngang

V-VI là :40/40
VI-VII là 28/35
vii-viii là 18/33 sau đó đến cặp bánh răng 22/33 và truyền tới trục vít me đớng thông qua cặp bánh răng côn 22/44.

Chơng 3: Tính toán sức bền chi tiết máy .
3.1 Chế độ cắt thử :
Chế độ làm việc của máy bao gồm chế độ cắt gọt, chế độ bôi trơn, làm
lạnh, an toàn một máy mới đã thiết kế, chế tạo xong phải quy định chế độ
làm việc của máy trớc khi đa vào sản xuất. Trong mục này quy định chế

độ làm việc giới hạn của máy làm cơ sở tính toán động lực học của máy
cắt kim loại. hiện nay có nhiều phơng pháp xác định chế độ cắt gọt giới
hạn khác nhau:1> Chế độ cắt gọt cực đại; 2> Chế độ cắt gọt tính toán; 3>
Chế độ cắt gọt thử máy.
Máy ta thiết kế tơng tự nh máy 6H82 cho nên ta chọn chế độ cắt thử nh
của máy 6H82 .
* Chế độ cắt thử mạnh:
Ta có :
Dao P18 , D = 90 , Z = 8
Chi tiết gia công : Gang có HB = 180
Chế độ gia công : n = 47,5 v/ph, B = 100 mm, t = 12 mm, S = 118 mm/vg
* Chế độ cắt thử nhanh:
Dao T15K6 D = 100 , Z = 4
Chiết gia công : C45 có HB = 195
Chế độ gia công : n = 750 v/ph , B = 50 mm, t = 3 mm , S = 750 mm/ph
* Thử ly hợp an toàn:
Dao P18
D = 110 , Z = 18
Chi tiết gia công : C45
Chế độ cắt : B = 100, t = 10 , n = 47,5 v/ph , S = 118 mm/ph,
Mx = 2000N.cm
3.2 Tính công suất động cơ :
*Động cơ chính:
Nđc = Nc + No + Np
Trong đó: Nc là công suất cắt.
No là công suất chạy không
Np là công suất phụ do sự tiêu hao
Ta có thể tính công suất động cơ bằng Nđc = Nc /0,75
Nc =PZ.V/60.102.9,81
Hoàng Quyết Thắng

23

Lớp : CTM6-K44


Đồ án môn học thiết kế máy
Với PZ là lực cắt (N) PZ = 0,6. P0
V là vận tốc cắt
P0 =C.B.S yz.Z.(t/D)k
Với chế độ cắt nhanh:
C = 682 , y= 0,72, k = 0,82
Pz = 0,6.682.8.10.14,70,72.(12/90)0,86=22828 (N)
Nc = 22828.13,5/60.102.9,81 =5,13 KW
Nđc = Nc / 0,75 = 6,84 KW
Ta chọn Nđc = 7 KW, n = 1450 v/ph
*Động cơ hộp chạy dao:
Nđccd =

Q.Vs
612.10 4. cd .9,81

Q = K.Px +f( Pz + 2Py +G) là lực kéo
K = 1,4 , f = 0,2- là hệ số ma sát thu gọn trên sống trợt
G là khối lợng bàn dao lấy G = 45000 (N)
Px = 0,3.Po.tg = 0,3.29928.tg20o = 3267,87 (N)
Py = 0,2.Po
= 0,2.29928
= 5985.6 (N)
Q = 1,4.3267,87 +0,2(16460 + 2.5985,6 + 45000 ) = 19261,2

Nđccd =

19261,2.750
= 1,67 KW
612.10 4.0,15.9,81

Vậy ta chọn Nđccd = 1,7 KW, n = 1420 v/ph
3.3 Tính công suất, mô men xoắn max, số vòng quay min trên các trục của
hộp chạy dao
Công suất :
Nđc =1,7 kW ; nđc =1420 vg/ph
Trục I

NI = Nđc . br . ol = 1.7 . 0,995 . 0,97 1,64 KW

Trục II

NII = NI. ol . br = 1,64 . 0,995 . 0,97 1,58 KW

Trục III

NIII = NII . br . ol = 1,58 . 0,97 .0,995 1,52 KW

Trục IV

NIV = NIII . br . ol = 1,52 . 0,97 .0,995 1,47 KW

Trục V

NV = NIV . br . ol = 1,47 . 0,97 .0,995 1,42 KW

Số vòng quay :
Do các trục quay với số vòng quay thay đổi từ nmin đến nmax cho nên khi máy
làm việc ở các cấp tốc độ thấp máy đợc làm việc đến mômen xoắn giới hạn,
không làm việc hết công suất N. Thực tế cho thấy do yêu cầu về công nghệ
và chất lợng cũng nh trình độ nghề nghiệp và những yếu tố khác dẫn đến hạn
chế khả năng sử dụng hết công suất của máy. Để tính toán hợp lý thì ngời ta
dùng chế độ cắt gọt tính toán, lấy số vòng quay tính toán trên từng trục là
ntinh = nmin .4

nmax
n min

Trục I
Trục II
Trục III

Hoàng Quyết Thắng

nI = nđc.i01 = 839 vg/ph
nII = nđc.i01.i02 = 314,66 vg/ph
nIIImin = nII .i 1= 157,33 vg/ph
nIIImax = nII .i 3= 629,32 vg/ph
24

Lớp : CTM6-K44

Đồ án môn học thiết kế máy

ntinh = nmin .4

Trục IV

629, 32
157 , 33

= 187,1 vg/ph

nIVmin = nIIImin .i 4= 74,5 vg/ph
nIVmax = nIIImax .i 6= 471,99 vg/ph

ntinh = nmin .4

Trục V

nmax
= 157,33.4
n min

nmax
= 74,5.4
n min

471, 99
74 , 5

= 92,7 vg/ph

nVmin = nIVmin .i 7.i 8 = 9 vg/ph
nVmax = nIVmax.i 9 = 471,99 vg/ph

ntinh = nmin .4

nmax
= 9.4
n min

471, 99
9

= 24,2 vg/ph

Mô men lớn nhất
TI = 9,55. 106.

NI
1,64
= 9,55.10 6 .
= 18667,5 N. mm.
nI
839

TII = 9,55. 106.

N II
1,58
= 9,55.10 6 .

= 47953,3 N. mm.
n II
314,66

TIII = 9,55. 106.

N III
1,52
= 9,55.10 6 .
= 92264,67 N. mm.
n III
156,33

TIV = 9,55. 106.

N IV
1,47
= 9,55.10 6 .
= 188436,24 N. mm.
n IV
74,5

TV = 9,55. 106.

NV
1,42
= 9,55.10 6.
= 560371,9 N. mm.
nV
24,2

Bảng thông số
Trục

I

II

III

IV

V

Ntính (vg/ph)

1,64
839

1,58
314,66

1,52
187.1

1,47
92.7

1,42
24.2

T (N.mm)

18667,5

47953,3

N (kw)

92264,67 188436,24 1506777,8

3.4 Tính bánh răng .

Trong thiết kế máy cắt kim loại, việc tính động lực học bánh răng không
cần phải xác định số răng Z vì đã biết ở phần tính toán động học của máy.
Cho nên chủ yếu là xác định modul của nó. Modul đợc tính theo sức bền
uốn và sức bền tiếp xúc, nói chung thì ta thờng tính theo sức bền tiép xúc
là chủ yếu.Modul trong hộp chạy dao ngời ta chỉ dùng một loại modul do
đó ta chỉ cần tính modul trong một cặp bánh răng còn các bánh răng khác
có mô đun tơng tự .
Giả sử ta tính modul cho cặp bánh răng 18/36 ( Z 1/ Z 1) truyền từ trục II
sang trục III.
*Chọn vật liệu.
Hoàng Quyết Thắng

25

Lớp : CTM6-K44