Báo cáo đồ án máy công cụ: Nghiên cứu máy tiện

Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

chơng 1: nghiên cứu máy mới.
Có rất nhiều loại máy tiện nh : máy tiện vạn năng,máy tiện

Tự động ,nửa tự động,máy tiện chuyên môn hoá và chuyen dùng,máy tiện revonve .v.v...
Tuy nhiên chúng ta chỉ xem xet các đặc tính kỹ thuật của một số loại máy t ơng tự máy
1K62 .
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 hai mũi
1400
750
1500
1000
tâm (mm)

Số cấp tốc độ
23
12
21
21
Số vòng quay nhỏ nhất
12,5
44
11,5
11,2
Nmin ( vòng/phút )
Số vòng quay lớn nhất
2000
1980
1200
2240
Nmax ( vòng/phút )
0,070
0,060
0,082
0,080
Lợng chạy dao dọc nhỏ
nhất Sdmin (mm/vòng)
4,16
1,07
1,59
1,36
Lợng chạy dao dọc lớn nhất Sdmax
(mm/vòng)
0,035

0,04
0,027
0,08
Lợng chạy dao ngang nhỏ nhất Snmin
(mm/vòng)
2,08
0,78
0,52
1,36
Lợng chạy dao ngang lớn nhất Snmax
(mm/vòng)
Các loại ren tiện đợc
Ren Quốc tế , ren Anh, ren Môđun và ren Pít
I/ Các xích truyền động của máy tiện 1K62 :
1._ Xích tốc độ quay của trục chính :
Xích này nối từ động cơ điện có công suất N = 1 kw,số vòng
quay n=1450 vòng/phút ,qua bộ truyền đai thang vào hộp
tốc độ (cũng là hộp trục chính ) làm quay trục chính VII .
Lợng di động tính toán ở hai đầu xích là :
nđ/c (vòng/phút) của động cơ ntc (vòng/phút) của trục chính.
Từ sơ đồ động ta vẽ đợc lợc đồ các con đờng truyền động qua các trục trung gian tới trục
chính nh sau:
li hợp ma
sát

đ ờng
truyền
nghịch

đ ờng

quay
thuận
từ động
cơ
đ ờng truyền
tốc độ thấp

đ ờng
truyền tốc
độ cao

-

Xích tốc độ có đờng truyền quay thuận và đờng truyền quay nghịch. Mỗi đờng truyền khi
tới trục chính bị tách ra làm đờng truyền
- Đờng truyền trực tiếp tới trục chính cho ta tốc độ cao
- Đờngtruyền tốc độ thấp đi từ trục IV-V-VI-VII
Phơng trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy

1


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN
29
47

56
34

145

II
260

III

21
55

IV

Đồ án máy công cụ
22
88
45
45

V

27
22
VI
88
54
45
1450(vg/ph).
45
tc

65
51

38
38
39
43
Từ phơng trình trên ta thấy:
-Đờng tốc độ cao vòng quay thuận có 6 cấp tốc độ
2x3x1= 6
-Đờng tốc độ thấp vòng quay thuận có 24 cấp tốc độ
2x3x2x2x1= 24
Thực tế đờng truyền tốc độ thấp vòng quay thuận chỉ có 18 tốc độ ,vì giữa trục IV và
trục VI có khối bánh răng di trợt hai bậc có khả năng cho ta 4 tỷ số truyền
22
22
88
88
IV
V
VI
45
45
45
45
1 1
Nhìn vào phơng trình thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, ,
4 16
Nh vậy đờng truyền tốc độ thấp vòng quay thuận còn 18 tốc độ 2x3x3x1= 18
Vậy đờng truyền thuận có 18+6=24 tốc độ
Bao gồm: tốc độ thấp từ n1n18
tốc độ cao từ n19n24
Về mặtđộ lớn ta thấy n18=n19.vậy trên thực tees chỉ có 23 tốc độ khác nhau

1 1
Các tỷ số truyền 1, ,
tạo nên ikđại dùng cắt ren khuếch đại
4 16
2._Xích chạy dao cắt ren và tiện trơn:
a)Tiện ren:
Máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có khả năng cắt 4 loại ren :
Ren Quốc tế (tp)
Ren Mođuyn (m)
Ren Anh (n)
Ren Pitch (Dp)
Khi cắt ren tiêu chuẩn xích truyền từ trục VII xuống trục VIII (hoặc qua i kđ rồi mới xuống
trục VIII ),về trục IX qua cặp bánh răng thay thế vào hộp dao và trục vít me
- Lợng di động tính toán ở 2 đầu xích là :
Một vòng trục chính - cho tiện đợc một bớc ren tp (mm)
Để cắt đợc 4 loại ren máy có 4 khả năng điều khiển sau:
+ Cơ cấu bánh răng thay thế qua trục IX và trục X đảm nhận 2 khả năng (dùng cặp bánh
64
42
răng
và
)
97
50
+ Bộ bánh răng noóctông chủ động chuyển động từ trục IX qua li hợp C 2 tới trục X làm
quay khối bánh răng hình tháp xuống trục XI qua C3 tới trục XII đến trục XIV tới trục vít me
28
+ Noóctông bị động chuyển động từ trục X thông qua C 2 mà đi từ cặp bánh răng
tới trục
36

XI và 28-25-36 bánh răng hình tháp XII qua bánh răng 35 (không truyền qua trục XV) xuống
dới 18-28-35-XIII tiếp tục truyền qua XIV-XV tới vít me
+ Để cắt đợc nhiều ren khác nhau trong cùng một loai ren trong hộp chạy dao của máy dùng
khối bánh răng hình tháp 7 bậc và 2 khối báng răng di trợt
- khi cắt ren trái trục chính giữ nguyên chiều quay cũ cần đổi chiều chạy dao ngợc lại trong
xích có cơ cấu đổi chiều nối giữa trục VIII và IX tới bánh răng đệm 28
2


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Lợc đồ cấu trúc động học hộp chạy dao

i đcơ
i gbội
i tt
i csở
Từ cấu trúc động học xích
chạy dao trên ta có phơng
trình tổng quát cắt ren nh sau:
1vòng trục chính x icố định x ithay thế x icơ sở x igấp bội x tv = tp
Khi cắt ren Quốc tế (dùng cho các mối ghép)
- lợng di động tính toán : 1vòng trục chính tp (mm)
42
- bánh răng thay thế
, bánh noóctông chủ động
50
Khi cắt ren Anh

- lợng di động tính toán : 1vòng trục chính 25,4/n (mm)
Trong đó n: số vòng quay trên 1 tấc anh
42
bánh răng thay thế
, con đờng 2bánh noóctông chủ động
50
Phơng trình cắt ren Anh
60
42
42
35 28
28 36
35 28
1vòngtc(VII).
(VIII).
(IX).
(X). .
(XI)
. (XII)
.
.I).igb.(XV).tv=tp
60
42
50
38 35
25 zn
28 35
khi cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động)
- Lợng di động tính toán : 1vòng tc m (mm)
64

- Bánh răng thay thế
, con đờng 1 noóctông chủ động
97
-

Phơng trình xích động
60
42
64
z 25
1vgtc (VII).
(VIII).
(IX).
(X) C2 n .
(XI) C3 (XII).igb.(XV).12 = tp
60
42
97
36 28
khi cắt ren Pitch:
- Lợng di động tính toán : 1vòng tc 25,4./Dp (mm)
64
- Bánh răng thay thế
, con đờng 1 noóctông chủ động
97
khi cắt ren khuyếch đại :
Xích truyền không có gì thay đổi so với các xích trên mà chỉ thêm vào các tỉ số truyền
khuyếch đại :
88
88

22
22
54
Ikđ = 1 vòng tc(VII).
(VI).
(V)
27
45
45
45
45
khi tiện ren chính xác : yêu cầu xích truyền động ngắn nhất :
3


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

1 vòng tc(VII).icd.itt = tp
b) Xích tiện trơn :
- Chạy dao dọc : Từ trục bánh vít 28 (trục XVII ) qua cặp bánh răng 14/60 (bánh răng 60
lồng không) đóng ly hợp bánh răng thanh răng t=10 (m=3)xe dao chạy dọc hớng vào
mâm cặp (chạy thuận)khi chạy dao lùi đờng truyền từ trục XVIII xuống ly hợp qua bánh
răng đệm 38 tới bánh răng 14/60 tới cặp bánh răng thanh răng 14/60làm bánh xe dao
chạy lùi
- Chạy dao ngang : Đờng truyền giống nh chạy dao dộc truyền theo nửa bên phải hộp chạy
dao tới vít me ngang t=5 (mm)
- Chạy dao nhanh : Máy có động cơ điện chạy dao nhanh N=1 kw, n =1410 vg/ph trực tiếp
làm quay nhanh trục trơn XVI

3. _Một số cơ cấu đặc biệt :
+ Cơ cấu ly hợp siêu việt : Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền tới cơ
cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đờng truyèen khác nhau. Nên nếu không có ly hợp
siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gẫy trục. Cơ cấu ly hợp siêu việtđợc dùng trong
nhữnh trờng hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay cảu trục chính
+ Cơ cấu đai ốc mở đôi : vít me truyền động cho 2 má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao . Khi
quay tay quay làm đĩa quay chốt gắn cứng với 2 má sẽ trợt theo rãnh ăn khớp với vít me
+ Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải , đợc đặt trong
xích chạy dao (tiện trơn)nó tự ngắt truyền động kh máy quá tải .
II/ Phơng án không gian và phơng án thứ tự của máy :
Từ sơ đồ động của máy ta thấy rằng:Xích tốc độ đợc chia ra thành 2 đờng truyền: đờng
truyền tốc độ thấp và đờng truyền tốc độ cao .
Phơng án không gian của máy là:
Z1 = 2 x 3 x 2 x 2 = 24 tốc độ
Z2 = 2 x 3 x 1 = 6 tốc độ
Số tốc độ đủ là : Z = Z1 + Z2 = 24 + 6 = 30 tốc độ
Phơng án thứ tự của Z1 là: Z1 đủ = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[12] trong đó nhóm truyền 2[12]
có 12 = 1,2612 = 16 > 8 cho nên ta khắc phục bằng cách thu hẹp lợng mở nh sau: Z1thu hẹp
= 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[6] và số tốc độ bị trùng do thu hẹp lợng mở là :
Zt = 12 6
= 6 tốc độ trùng.
Để bù lại số tốc độ đã bị trùng ,ngời ta sử dụng thêm đờng truyền thứ 2 :
Z2 = 2[1] x 3[2]
Nh vậy, bằng cách tách thành 2 đờng truyền đồng thời thu hẹp lợng mở thì ngời ta đã giải
quyết vấn đề về lợng mở lớn hơn 8 (Xmax > 8 )
Số tốc độ của cả 2 đờng truyền là 24 tốc độ nhng trong thực tế thi máy này chỉ có 23 tốc
độ và nh thế tức là có 2 tốc độ nào đó trùng làm một.
Ta có lới kết cấu của 2 đờng truyền nh sau:
I

2[1]

2[1]
II

3[2]

3[2]
III

2[6]

1[0]
IV
2[6]
V

4


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Từ sơ đồ động ta có thể biết đợc số răng và mô đun của từng bánh răng và nh vậy ta có
thể thiết lập lại đồ thị lới vòng quay thực tế của hộp tốc độ
III/ Đồ thị số vòng quay thực tế của máy 1K62 :
a .Tính trị số :
Ta có : nmin = 12,5 vòng/phút
nmax = 2000 vòng/phút

Z = 23
Tính công bội theo công thức = z 1

n max
n min

2000
= 1,26
12,5
Ta có các tỉ sổ truyền nh sau :
51
- Từ trục II- III : i1 =
1,30 = x1 x1 1,13
59
56
i2 =
1,65 = x2 x2 2,17
34
21
- Từ trục III IV : i3 =
0,38 = x3 x3 - 4,19
55
29
i4 =
0,62 = x4 x4 - 2,07
47
38
i5 =
1 = x5 x5 0
38

22
- Từ trục IV V : i6 =
0,25 = x6 x6 - 6
88
45
i7 =
1 = x7 x7 0
45
22
- Từ trục V VI : i8 =
0,25 = x8 x8 - 6
88
45
i9 =
1 = x9 x9 0
45
27
- Từ trục VI VII : i10 =
0,5 = x10 x10 - 3
54
65
- Từ trục VI VII : i11 =
1,51 = x11 x11 1,78
43
- Số vòng quay của động cơ : nm = 1440 vòng / phút
145
- Tỉ số truyền của bộ truyền đai : Iđ =
= 0,5577
260
- Hiệu suất của bộ truyền đai : = 0,985

trị số vòng quay cuả trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục II :
145
nII = nđcơ x iđ x = 1440 x
x0,985 = 791 (vg/ph)
260
= Z 1

- Xác định vị trí đặt no trên đồ thị vòng quay :
no = nII = 791 800 = n19
Căn cứ vào và các giá trị xI đã tìm đợc ta có thể vẽ đợc đồ thị số vòng quay nh sau
b. Xác định độ xiên của các nhóm truyền :
Theo công thức : i = x với = 1,26
Nhóm truyền thứ nhất có hai tỷ số truyền :
5


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

51
=1,26x1 x1 1,13
39
56
i2=
=1,26x2 x2 2,17
34
Tia i1 lệch sang phải 1 khoảng là : 1,33log
Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là : 2,17log
Lợng mở giữa hai tia [ x ] : x= i1/i2= 1,13/2.17 = ,-1,04 = x

[ x ] = -1.04
Nhóm truyền thứ 2 (từ trục II tới trục III) có 3 tỷ số truyền
38
21
29
i3=
i4=
i5=
55
47
38
Tơng tự nh cách làm nhóm truyền 1 ta có :
x3 - 4,19 Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng là : 4,19log
x4 - 2,07 Tia i4 lệch sang trái 1 khoảng là : 2,07log
x5 = 0
Tia i5 thẳng đứng
Lợng mở [ x ] = [ 2] ứng với nhóm truyền khuếch đại:
Nhóm truyền thứ 3 (từ trục III tới trục IV) có 2 tỷ số truyền
22
45
i6=
i7=
88
45
x6= - 6 Tia i6 lệch sang trái 6 khoảng log
x7 =0 Tia i7 thẳng đứng
Nhóm truyền thứ 4 (từ trục IV tới trục V) có 2 tỷ số truyền
22
45
i8=

i9=
88
45
x8= -6 Tia i8 lệch sang trái 6 khoảng log
x9 =0 Tia i9 thẳng đứng
Nhóm truyền gián tiếp (từ trục V tới trục VI) có1 tỷ số truyền
27
i10=
54
x10= - 3 Tia i10 lệch sang trái 3 khoảng log
Nhóm truyền trực tiếp (từ trục III tới trục VI) có1 tỷ số truyền
65
i11=
43
x11= 1,78 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,78log
i1=

c.Vẽ đồ thị vòng quay

12,5 16 20 25 31,5 40 50

63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000

d.Kết luận :
Công thức động học cuả máy 1K62
6


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

PAKG chạy vòng 2x3x2x2x1= z1
PAKG chạy tắt2x3x1= z2
Số tốc độ đủ : z= z1+ z2 = 24+6 =30
Phơng án thứ tự của z1
2 [1] . 3 [ 2] 2 [ 6] . 2 [12]
Trong đó nhóm truyền 2 [12] có 12=1,2612=16>8 không thoả mãn điều kiện 8 max
Nên phải tạo ra hiện tợng trùng tốc độ nh sau :
Z1 thu hẹp = 2 [1] . 3 [ 2] 2 [ 6] . 2 [ 6]
Số tốc độ trùng zx = 12- 6 =6 đợc bù lại bằng đờng truyền thứ hai có phơng án không gian
PAKG: 2x3
PATT : 2 [1] . 3 [ 2] 1 [ 0]
ở vận tốc khoảnh 630 vòng/phút thì hai tốc độ n18 n19 cho nên máy chỉ có 23 tốc độ.
Các tốc độ thực tế không đúng nh đã thiết kế mà nhỏ hơn 1 lợng nào đó tuy nhiên ta có thể
chấp nhận đợc sai số đó.

IV/ 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 1động cơ phụ 1KW ,
n = 1410 vòng/phút qua bộ truyền đai để vào trục trơn.

7


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Chơng II: Thiết kế máy mới

A.TíNH hộp tốc độ
I/ thiết lập chuỗi số vòng quay
z=23 , nmin = 12,5 vòng/phút , nmax = 2000 vòng/phút
1._Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân
Công bội

= z 1

n max
n min

Ta có = z-1 2000/12,5 = 1,259
Lấy theo tiêu chuẩn = 1,26
n1 = nmin = 12,5 vg/ph
n2 = n1.
n3 = n2. = n1. 2
...................
n23 = n22. = n1. 22
Công thức tính tộc độ cắt
dn
V=
m/ph
1000
Trong đó d- Đờng kính chi tiết gia công (mm)
n- Số vòng quay trục chính
(vg/ph)
2._Tính số hạng của chuỗi số
n
2000
max

Phạm vi điều chỉnh Rn =
=
=160
12,5
n
min

Công bội = 1,26
Số cấp tốc độ z = 23
Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị soó vòng quay đầu tiên n1 = 12,5 vg/ph và
nz = n1. z-1
Lần lợt thay z = 1ữ23 vào ta có bảng sau:

8


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN
Tốc độ
n1
n2
n3
n4
n5
n6
n7
n8
n9
n10
n11
n12

n13
n14
n15
n16
n17
n18
n19
n20
n21
n22
n23

Công thức tính
nmin = n1
n1.1
n1.2
n1.3
n1.4
n1.5
n1.6
n1.7
n1.8
n1.9
n1.10
n1.11
n1.12
n1.13
n1.14
n1.15
n1.16

n1.17
n1.18
n1.19
n1.20
n1.21
n1.22

Đồ án máy công cụ
n tính
12.5
15,57
19,85
25,01
31,51
39,7
50,02
63,02
79,41
100,1
126,07
158,85
200,15
252,19
317,76
400,38
504,47
635,64
800,9
1009,14
1271,5

1602,11
2018,65

n tiêu chuẩn
12.5
16
20
25
31,5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000

II/ Số nhóm truyền tối thiểu
nmin/nmax= 1/4i

i-Số nhóm truyền tối thiểu
i=lg(nđcơ/nmin)/lg4=3,4
Vì số nhóm truyền là nguyên nên lấy i = 4
III/ phơng án không gian
Các phơng án không gian 24x1

12x2
3x4x2
6x2x2
2x3x2x2
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu i=4 ta loại trừ các phơng án không gian và lấy
phơng án không gian là 2x3x2x2
Cách bố chí các bộ phận tổ hợp thành xích tỗc độ bố trí theo phơng án hộp tốc độ và hộp trục
chính vì máy có độ phức tạp lớn (z=23) công suất lớn N=10 kw
1.Dựa vào công thức z= p1. p2. p3. ....pj
trong đó pj là tỷ số truyền trong một nhóm
Ta có z = 24 = 2x2x3x2 = 2x2x2x3 = 3x2x2x2 = 2x3x2x2
Mỗi thừa số pj là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trợt truyền động giữa 2 trục liên tục
2.Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức
Sz=2(p1+p2 +p3+...pj)
- phơng án không gian 2x2x2x3 có
Sz=2(2+2+2+3) = 18
- phơng án không gian 3x2x2x2 có
Sz=2(2+2+2+3) = 18
- phơng án không gian 2x3x2x2 có
Sz=2(2+2+2+3) = 18
9


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

- phơng án không gian 2x2x3x2 có
Sz=2(2+2+2+3) = 18
3._Tính tổng số trục của phơng án không gian theo công thức:
Str = i +1 i- Số nhóm truyền động
Str = 4+1 = 5 trục (pakg 2x2x3x2)
4._Tính 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 mién gạt
5._Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:
PAKG : 3x2x2x2 2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2x2
Số bánh răng:
2
3
2
2
6._Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát ,phanh
7. _Lập bảng so sánh phơng án bố trí không gian
Phơng án
Yếu tố so sánh
1.Tổng số bánh răng Sz
2. Tổg số trục Str
3. Chiều dàI L
4. Số bánh răng Mmax
5. Cơ cấu đặc biệt

3x2x2x2

2x2x3x2

2x3x2x2

2x2x2x3

18
5
19b + 18f
2

18
5
19b + 18f
2

18
5
19b + 18f
2

18
5
19b + 18f
3

ly hợp ma ly hợp ma ly hợp ma ly hợp ma
sát
sát

sát
sát

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. Nhng phải bố trí trên trục đầu tiên
một bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa và một bộ bánh răng đảo chiều
-Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2
-Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất Mmax 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
IV/ Phơng án thứ tự (PATT)
- Số phơng án thứ tự q = m! m - Số nhóm truyền
Với m = 4 ta có q = 4!= 24
Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng đẻ so sánh tìm phơng án tối u
* Bảng so sánh các phơng án thứ tự
TT
1

Nhóm 1
2x3x2x2
I II III IV
[1] [2] [6] [12]

2

TT
7

Nhóm 2

2x3x2x2
II I III IV
[3] [1] [6] [12]

TT

2x3x2x2
I III II IV
[1] [4] [2] [12]

8

2x3x2x2
II III I IV
[2] [4] [1] [12]

14

3

2x3x2x2
I IV II III
[1] [8] [2] [4]

9

2x3x2x2
II III IV I
[2] [4] [12] [1]

15

4

2x3x2x2
I II IV III
[1] [2] [12] [6]

10

2x3x2x2
II I IV III
[3] [1] [12] [6]

16

5

2x3x2x2
I III IV II
[1] [4] [12] [2]

11

2x3x2x2
II IV III I
[2] [8] [4] [1]

17

6

2x3x2x2
I IV III II
[1] [8] [4] [2]

12

2x3x2x2
II IV I III
[2] [8] [1] [4]

18

13

Nhóm 3
2x3x2x2
III I II IV
[6] [1] [3]
[12]
2x3x2x2
III II I IV
[6] [2] [1]
[12]
2x3x2x2
III IV I II
[4] [8] [1]
[2]
2x3x2x2

III I IV II
[6] [1] [12]
[3]
2x3x2x2
III II IV I
[6] [2] [12]
[1]
2x3x2x2
III IV II I
[4] [8] [2]
[1]

TT
19

20

21

22

23

24

Nhóm 4
2x3x2x2
IV I II III
[12] [1]
[6]

2x3x2x2
IV II I III
[12] [2]
[6]
2x3x2x2
IV III I II
[12] [4]
[2]
2x3x2x2
IV I III II
[12] [1]
[3]
2x3x2x2
IV II III I
[12] [2]
[1]
2x3x2x2
IV III II I
[12] [4]
[1]

[3]

[1]

[1]

[6]

[6]

[2]
10


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

xmax

12

16

12

16

12

16

12

16

xmax

16

40,32

16

40,32

16

40,32

16

40,32

Nhận xét :qua bảng trên ta thấy các phơng án đều có xmax>8 nh vậy không thoả mãn điều
kiện xmax = i(p-1) 8
Do đó để chọn đợc phơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian hoặc tách ra làm
hai đờng truyền .
Nh vậy PATT I II III IV có xmax = 1,2612 là nhỏ hơn cả theo máy chuẩn đã chọn thì phơng án
này là tốt hơn , có lợng mở đều đặn và tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ, hộp tơng đối gọn, lới kết
cấu cố hình rẻ quạt
Cụ thể : PAKG 2 x 3 x 2 x 2
PATT I II III IV
[x]
[1] [2] [6] [12]
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
Z1=Z - lợng mở thu hẹp = 24- 6 = 18
PATT bây giờ là: 2[1]x 3[8]x 2[6]x 2[6]

Để bù lại số tốc độ trùng vì thu hẹp lợng mở ta thiết kế thên đờng truyền tốc độ cao (đờng
truyền tắt )
PAKG đờng trruyền này là Z2= 2x3x1= 6 tốc độ
Vậy PAKG cuả hộp tốc độ là Z = Z1 + Z2= 24+6 =30
Do trùng 7 tốc độ (tốc độ cuối của đờng truỳên tốc độ thấp trùng với tốc độ của đờng truỳên
tốc độ cao )
Nên số tốc độ thực của máy là : Z = 30 - 7 = 23 tốc độ
Ta có lới kết cấu của máy nh sau :

11


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

I

Đồ án máy công cụ

2[1]

2[1]
II

3[2]

3[2]
III

2[6]

1[0]
IV

2[6]
V

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11n12n13 n14 n15 n16 n17 n18

n19 n20 n21 n22 n23 n24

V/ Vẽ đồ thị vòng quay
Trị số vòng quay giới hạn no trên trục I đợc biến thiên trong khoảng
no min no no max
Tính theo các tỷ số truyền lớn nhất và tỷ số truyền nhỏ nhất kể từ trục chính đến trục đâù tiên
i

i

1

1

n0min = nmax/ Umaxi ; n0max = nmin/ Umini
Trong đố i- chỉ số biểu thị nhóm truyền
i

U

= Umax1. Umax2. . . Umaxi

maxi

1

i

U

= Umin1. Umin2. . . Umini

mini

1

Có thể lấy
i

U

maxi

U

mini

1
i

= Umax1. Umax2. . . Umaxi= 2

= Umin1. Umin2. . . Umini = 1/4

1

Vậy nomax= 12,5/(1/4)4 = 3200 vg/ph
nomin= 2000/24 = 125 vg/ph
Nh vậy giới hạn no biến thiên trong khoảng 125 no 3200
Để trục và bánh răng đầu vào của hộp chịu M x kính thớc nhỏ gọn . Thờng đặt no ở các trị
số no lớn . Vì nh vậy sẽ gần vơí nđcơ. Hơn nữa no tới nmin của trục chính bao giờ cũng giảm
nhiều hơn tăng
Giả sử ta chọn no= n19= 800 vg/ph
Khi đó iđtr= no/ nđcơ.đ= 800/1440.0,985 = 0,564
Theo máy chuẩn ta có iđtr = 145/260 = 0,56
Ta vẽ đợc đồ thị vòng quay của máy nh sau

12


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ
nII = 800
i1
i3

II
III

i2

IV

i4
i5

i6

V
i7

VI

i9
i8
i11

12,5

VII
2000

i10

VI/ Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ
1_Tính nhóm truyền cố định từ trục động cơ đến trục thứ nhất
Ta có : no = nđcơ. io. đ= 800
800
io=
= 0,584
1440.0,95

1- Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất
fx
.EK
Zx'= Z - Zx
+
f x gx
Trong đó : K là bội số chung nhỏ nhất của mọi tổng fx + gx
Z Tổng số răng trong cặp
5
Ta có : i1= 1= 1,261=
có f1=5 g1 =4 và f1 + g1 = 4+5 = 9
4
11
i2= 2= 1,262=
có f1=11 g1 =7 và f1 + g1 = 11+7 =18
7
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 18
Emin nằm ở tia i2 vì i2 tăng nhiều hơn i1. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia thứ 2 là bánh răng bị
động
z min ( f 2 + g 2) = 17.18 = 2,43
Ta có : Emin=
7.18
g 2 .K
Chọn Zmin =17
Lấy Emin=3 ta có Z= EK =3.18 = 54 răng
Theo công thức Zx=

Z1=

f

x

fx
5
.EK =
.54 = 30 răng
5+4
+g
x

Z1 = Z - Z1 = 54 - 30 = 24 răng
'

Z2 =

f

x

fx
11
.EK =
.54 = 33 răng
11 + 7
+g
x

Z2 = Z2 - Z2 = 54 - 33 = 21 răng
30

Kiểm tra tỷ số truyền: i1 = Z1/ Z1' =
= 1,25
24
2_Tính số răng của nhóm truyền thứ hai
'

i2 = Z2/ Z2' =

33
= 1,57
21
13


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Ta có : i3=

1



4

1

=

1

1,26

4

1

=

Đồ án máy công cụ

21
có f3=21 g3 =51 và f3 + g3 = 21 + 51 = 72
51

7
có f4=7 g4 = 11 và f4 + g4 = 7 + 11 = 18
1,26 11
i5=1 có f5=1 g5 =1 và f5 + g5 = 1 + 1 = 2
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 72
Emin nằm ở tia i3 vì i3 giảm nhiều hơn i4. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia thứ 2 là bánh răng
chủ động
Z
( f + g ) 17.(21 + 51)
min
3
3
Ta có : Emin=
=
<1
21.72

f .K
i4=

2

=

=

2

3

Lấy Emin=1 ta có Z= EK =1.72 = 72 răng
Z3=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

21
72 = 21 răng

21 + 51

Z3 = Z - Z3 = 72 - 21 = 51 răng
'

Z4=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

7
.72 = 28 răng
7 + 11

Z4 = Z - Z4 = 72 - 28 = 44 răng
'

Z5=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

1
.72 = 36 răng
1+1

Z5'= Z - Z5 = 72 - 36 = 36 răng

21
28
= 0,41 i4 = Z4/ Z4' =
= 0,63
51
44
36
i5 = Z5/ Z5' =
=1
36
3_Tính số răng của nhóm truyền thứ 3
1
1
1

Ta có : i6= 6 =
có f6=1 g6 = 4 và f6 + g6 = 1 + 4 = 5
6 =
1,26 4
Kiểm tra tỷ số truyền : i3 = Z3/ Z3' =

1

1
có f7=1 g7 = 1 và f7 + g7 = 1 + 1 = 2
1
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 10
Emin nằm ở tia i36vì i6 giảm nhiều hơn i7. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia i6 là bánh răng chủ
động
Z
( f + g ) 17.(1 + 4)
min
6
6
Ta có : Emin=
=
< 17/2
1.10
f .K
i7=

0

=

6

Lấy Emin=9 ta có Z= EK =9.10 = 90 răng
Z6=

f

x

fx
.EK
+g
x

=

1
90 = 18 răng
1+ 4

Z6 = Z Z6 = 90 - 18 = 72 răng
'

14


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Z7=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

Đồ án máy công cụ

1
.90 = 45 răng
1+1

Z4 = Z - Z4 = 90 - 45 = 45 răng
'

18
45
= 0,25 i7 = Z7/ Z7' =
=1
72
45
4_Tính số răng của nhóm truyền thứ 4
1
1

1
Ta có : i8= 6 =
có f8=1 g8 = 4 và f8 + g8 = 1 + 4 = 5
6 =
1,26 4
Kiểm tra tỷ số truyền : i6 = Z6/ Z6' =

1

1
có f9=1 g9 = 1 và f9 + g9 = 1 + 1 = 2
1
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 10
Emin nằm ở tia i8vì i8 giảm nhiều hơn i9. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia i8 là bánh răng chủ
động
Z
( f + g ) 17.(1 + 4)
min
8
8
Ta có : Emin=
=
< 17/2
1.10
f .K
i9=

0

=

8

Lấy Emin=9 ta có Z= EK =9.10 = 90 răng
Z8=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

1
90 = 18 răng
1+ 4

Z8 = Z Z6 = 90 - 18 = 72 răng
'

Z9=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

1
.90 = 45 răng
1+1

Z9 = Z - Z4 = 90 - 45 = 45 răng
'

18
45
= 0,25 i9 = Z9/ Z9' =
=1
72
45
5_Tính số răng của nhóm truyền thứ 5
1
1
1
Ta có : i10= 3 =
có f10=1 g10 = 4 và f10 + g10 = 1 + 2 = 3
3 =
1,26 2

Kiểm tra tỷ số truyền : i8 = Z8/ Z8' =

i11=2 = 1,262 =59/37 có f11=59 g11 = 37 và f11 + g11 = 59 + 37 = 96
Vậy bội số trung nhỏ nhất K = 96
Emin nằm ở tia i10vì i10 giảm nhiều hơn i11. Khi đó bánh răng Zmin nằm ở tia i10 là bánh răng chủ
động
Z
(f
+ g ) 17.(1 + 2)
min
10
10
Ta có : Emin=
=
< 17/32
1.96
f
.K
10

Lấy Emin=1 ta có Z= EK =1.96 = 96 răng
Z8=

f

x

fx
.EK
+g

=

x

1
96 = 32 răng
1+ 2

Z8 = Z Z6 = 96 - 32 = 64 răng
'

Z11=

f

x

fx
.EK
+g
x

=

59
.96 = 59 răng
59 + 37

Z = Z Z11 = 96 - 59 = 37 răng

'
11

15


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

32
= 0,5 i11 = Z11/ Z11' =
64
Từ các số liệu tính toán ở trên ta có bảng thống kê sau:
I
1
2
3
4
5
6
7
45
30
33
21
28
36
18
z i' tính

24
21
51
44
36
72
45
Kiểm tra tỷ số truyền : i10 = Z10/ Z10' =

z
z
z

i
i
'

chuẩn

i

51
39

56
34

21
55

29
47

38
38

22
88

Kiểm nghiệm sai số vòng quay trục chính

45
45

z

1

z

59
= 1,59
37
8
18
72

9
45
45

10
32
64

11
59
37

22
88

45
45

27
54

65
43

2

Ta có phơng trình cân bằng xích động nt/c = nđ/cơ.đ.itđ ' . ' . . . .
z1 z 2
Trong đó nđ/cơ = 1440 vg/ph
đ = 0,985
145
ta chọn iđt =
= 0,558

260
nII tính = nđ/cơ.đ.iđt = 1440. 0,985. 0,558 = 791 vg/ph
nlýthuyết = n19 = 800 vg/ph
ntinhtoan nthucte .100%
Tính sai số vòng quay theo công thức n =

n

tinhtoan

Trong đó nt/c - Số vòng quay tiêu chuẩn
ntính - Số vòng quay tính toán theo phơng trình xích độ
Sai số [n] = 10( - 1) = 10( 1,26 - 1)= 2,6%
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Phơng trình xích động
30 21 18 18 32
. .
.
.

24 51 72 72 64
33 21 18 18 32
nII. . .
.
.
21 51 72 72 64
30 28 18 18 32
nII.
.
.
.
.
24 44 72 72 64
33 28 18 18 32
nII. .
.
.
.
21 44 72 72 64
30 36 18 18 32
nII.
. .
.
.
24 36 72 72 64
33 36 18 18 32
nII. . .
.
.
21 36 72 72 64

30 21 45 18 32
nII.
. .
.
.
24 51 45 72 64
33 21 45 18 32
nII. . .
.
.
21 51 45 72 64
30 28 45 18 32
nII.
.
.
.
.
24 44 45 72 64
33 28 45 18 32
nII. .
.
.
.
21 44 45 72 64
nII.

ntính
12,7

Nt/c

12,5

n%
- 1,6

15,9

16

- 0,95

19,6

20

+ 1,2

24,7

25

+ 1,2

30,9

31,5

+ 1,9

38,8

40

+ 2,24

50,89

50

- 1,78

63,9

63

- 1,4

78,6

80

+1

98,8

100

+ 1,2

16

Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN
11
12
13
14
15
16
17
18

30 36 45 18 32
. .
.
.
24 36 45 72 64
33 36 45 18 32
nII . .
.
.
21 36 45 72 64
30 21 45 45 32
nII.
. .
.
.
24 51 45 45 64
33 21 45 45 32
nII. . .

.
.
21 51 45 45 64
30 28 45 45 32
nII.
.
.
.
.
24 44 45 45 64
33 28 45 45 32
nII. .
.
.
.
21 44 45 45 64
30 36 45 45 32
nII.
. .
.
.
24 36 45 45 64
nII.

33 36 45 45 32
. .
.
.
21 36 45 45 64
19

33 21 59
nII. . .
21 51 37
20
30 28 59
NII.
.
.
24 44 37
21
33 28 59
nII . .
.
21 44 37
22
30 36 59
nII.
. .
24 36 37
23
33 36 59
nII. . .
21 36 37
Đồ thị sai số vòng quay
nII

Đồ án máy công cụ

123,5

125

+1,9

155,3

160

+2,2

203,5

200

- 1,75

255,9

250

- 1,47

314,6

315

- 0,97

395,5

400

+ 1,12

494,4

500

+2

621,5

630

+ 2,2

816,1

800

- 1,89

1003

1000

+ 0,6

1261

1250

+ 0,82

1576,7

1600

+ 1,58

1982,1

2000

+ 1,8

Sau khi kiểm tra sai số ta thấy n nằm trong phạm vi cho phép,không cần phải tính lại các tỷ
số truyền
b.tính hộp chạy dao
1_Yêu cầu kỹ thuật và đặc điểm hộp chạy dao
- số cấp chạy dao phải đủ
- quy luật phân bố lợng chạy dao theo cấp số cộng
- phạm vi điều chỉnh của lợng chạy dao smax- smin
- tính chất của lợng chạy dao liên tục
- độ chính xác của lợng chạy dao yêu cầu chính xác cao
- độ cứng vững của xích động nối liền trục chính và trục kéo
Đặc điểm :
- công suất truyền bé
17

Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN
-

Đồ án máy công cụ

tốc độ làm việc chậm

i
i

2,8
= 14
1,5
i min
2_Sắp xếp bớc ren đợc cắt tạo thành các nhóm cơ sở và nhóm gấp bội
Sử dụng họp chạy dao dùng cơ cấu noóctôn để cắt đợc các loại ren : quốc tế, môđuyn,
anh, pitch.
+ Ren Quốc tế
Nhóm cơ sở : tp = 1-1,25-1,5-1,75-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12
Nhóm Khuếch đại: tp = 14-16-18-20-22-24-28-32-36-40-44-48-56-64-72-80-88-96-112
128-144-160-176-192
+ Ren Môđuyn
Nhóm cơ sở : m= 0,5-1-1,25-1,5-1,75-2-2,25-2,5-3
Nhóm khuếch đại: m= 3,25-3,5-4-4,5-5-5,5-6-6,5-7-8-9-10-11-12-13-14-16-18 20 22-2426-28-32-36-44-48
+ Ren Anh
1 1
1
2
n = 2-2,5-3-3 -3 -4-4 -5-6-6 -7-8-9-9,5-10-11-12-14-16-18-20-22-24

4 2
2
4
+ Ren Pitch
Nhóm cơ sở : Dp= 96-88-72-64-56-48-44-40-36-32-28-24-22-20-18-16-14-12-11-10-9-87
Nhóm khuếch đại: Dp= 6-5-4-3-2-1
-

phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền 1,5 is 2,8 Rs max=

s max

=

18


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Bảng xếp ren
Ren quốc tế
tp (mm)

Ren môđuyn
m=

t

(mm)

p



-

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
25,4
n=

t

13

Ren pitch
25,4.
Dp =

tp

-

1
4
1
3

2
4

-

-

7

-

16

8

18

9

19

9,5

1
2

20

10

-

11

4
-

12

t

p

-

-

-

56

28

14

7

2

64

32

16

8

-

72

36

18

9

-

80

40

20

10

-

88

44

22

11

5

-

96

48

24

12

-

3

-

-

-

-

3

14

24

-

6
3_Thiết kế nhóm truyền cơ sở
Gọi Z1 Z2 Z3 ... là số răng của bộ bánh răng thuộc cơ cấu noóctông ta có :
Để cắt ren Quốc tế thì:
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 3,5 : 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6
Hoặc
7 : 8 : 9 : 10: 11 : 12
Số răng Z1 , Z2 , Z3 ..không thể quá lớn vì sẽ làm tăng kích thớc nhóm truyền nên ngời ta hạn
chế trong giới hạn 25< Z< 60
Do đó Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40: 44 : 48
= 35 : 40 : 45 : 50: 55 : 60
Để cắt đợc ren Môđuyn thì
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 = 1,75 : 2 : 2,25 : 2,5 : 3
Do đó số răng Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 =28 : 32 : 36 : 40 : 48
=35 : 40 : 45 : 50 : 60
Để cắt đợc ren Anh thì
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 13 : 14 : 16: 18 : 19 : 20 : 22 : 24
Hoặc
= 6,5 : 7 : 8 : 9 : 9,5 : 10 : 11 : 12
Do đó số răng
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32: 36 : 38 : 40 : 44 : 48

Để cắt đợc ren Pitch thì
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 56 : 64 : 72: 80 : 88 : 96
Do đó số răng
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32: 36 : 40 : 44 : 48
Hoặc = 35 : 40: 45: 50 : 55 : 60
19


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Vậy để cắt đợc 4 loại ren trên thì số răng của cơ cấu nooctông là :
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32: 36 : 38 : 40 : 44 : 48
Để tránh cho bộ noóctông trở nên kém cứng vững do 2 gôí đỡ đặt xa nhau,số bánh răng của
bộ noóctông phải nhỏ hơn 8 bánh răng
Nhận xét : Chỉ vì cắt loại ren Anh có n=19 ren/pit nên bộ noóctông phải thêm bánh răng
Z5=38 bánh răng này không dùng cắt 3 loại ren còn lại nên ta bỏ bánh răng Z 5=38.Nh vậy bộ
noóctông chỉ còn lại 7 bánh răng:
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 = 26 : 28 : 32: 36 : 40 : 44 : 48
4_Thiết kế nhóm truyền gấp bội
Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỉ số truyền với =2 .Chọn cột 7-12 trong bảng xếp ren quốc tế
1 1 1 1
làm nhóm cơ sở thì các tỉ số truyền nhóm gấp bội là:
: : :
8 4 2 1
a_Phơng án không gian
Yếu tố

PA

_Tổng số bánh răng
_Tổng số trục
_Chiều dài trục
_Số bánh răng chịu
mômen xoắn Mx

2x2

4x1

8
3
8b+7f

10
3
8b+7f

2

1

Nhận xét: PAKG 4x1 có số bánh răng trên một trục quá nhiều khó chế tạo do đó PAKG 2x2
hợp lý hơn.
b_Phơng án thứ tự
phơng án không gian 2x2 có hai PATT
So sánh các phơng án thứ tự :
PATT
2x2

Nhóm 1
Nhóm 2
2x2
2x2
I II
II - I
[1] [2]
[2] [1]
[x]max
2
2
Ta chọn phơng án thứ tự I-II vì phơng án này dẫn đến sự biến đổi các kết cấu máy nhịp
nhàng cân đối hơn
Ta có lới kết cấu sau

c_ Vẽ đồ thị số vòng quay
Để tránh trùng lập tỷ số truyền ta chọn tỷ số truyền giữa các bộ truyền trong nhóm gấp bội
khác 1
Ta có đồ thị số vòng quay nh sau :

20


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Tính các tỷ số truyền giữa ccác bộ truyền trong nhóm gấp bội
Nhóm truyền 1 :

1
1
2
i1 =
1, 32 =
; f1 + g1 = 2+5 = 7
1, 32 =

5
2
1

1

4
; f2 + g2 = 4+5 = 9

5
2
Bội số chung nhỏ nhất là K= 63
i2 =

0 , 32

=

0 , 32

=

Tia i1 là tia giảm nhiều hơn tia i2 zmin chủ động nên Emin =
Chọn E=1
Z=E.K = 1.63 = 63 răng
Z1=

f

f

+g

1

EK=

1

1

17(2 + 5) 17
= <1
2.63
18

2
.63 =18 răng
7

Z1 = Z-Z1=63-18= 45 răng
'

Z2=

f

f

2

EK=

2

+g

2

4
.63 =28 răng
4+5

Z2'= Z-Z2= 63-28= 35 răng
Nhóm truyền 2 :
1
1
5
i3 =
; f3 + g3 = 5+16 = 21=7.3
1, 68 =
1, 68 =

16
2
5
; f4 + g4 = 5+4 = 9=32
4
bội số chung nhỏ nhất là K= 63
i4 = 0,32 = 20,32 =

Tia i1 là tia giảm nhiều hơn tia i2 zmin chủ động nên Emin =

17(5 + 16) 17
= >1
5.63
15

Chọn E=2
Z=E.K = 2.63 = 126 răng >120 do đó tinhá lại số răng . Chọn Zmin =14 răng
14(5 + 16) 14
Emin =
= <1
5.63
15
Lấy Emin=1
Z=E.K = 1.63 = 63 răng
Z3=

f

f

3

EK=

3

+g

3

5
.63 =15 răng
5 + 16

Z3'= Z-Z3= 63 -15 = 48 răng
Z4=

f

f

4

EK=

4

+g

4

5
.63 = 35 răng
5+4

Z4'= Z-Z4= 63-35= 28 răng
5_ Tính các tỷ số truyền còn lại (ibù) :
Gồm các bánh răng thay thế và bánh răng phụ của hộp chạy dao . Phơng trình cân bằng
chuyển động :
1vòng tc . ibù. icơsở. igbội. tv= tp mà ibù = itt. icđ nên ta có 1vòng tc . itt.icđ. icơsở. igbội. tv= tp
Trong đó itt - Tỷ số truyền thay thế
icđ - Tỷ số truyền cố định
icơsở- Tỷ số truyền cơ sở
igbội- tỷ số truyền gấp bội của cơ cấu noóctông
21


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

tv - Bớc vít me
tp - Bớc ren đợc cắt
Để tính ibù ta cho máy cắt thử một bớc ren nào đó .Ta thử cắt ren Quốc tế tp=10 mm
Qua bảng xếp ren Quốc tế ta có igbội= 1
Ta chọn tv= 12 mm Z0 = 28 răng
40
Thì icsở= z 5 =
lúc đó bộ bánh răng hình tháp chủ động

z 0 28
do đó ibù=

t
t .i .i
p

v

csở

gb

10
7
=
12.1.40 / 28 12

25
7
25
21 42
Ta chọn icđ=
ibù = itt. icđ Ta có
= itt .
itt= =
36
12
36
25 50

Khi cắt ren Anh ,xích cắt ren đi theo đờng khác, bộ bánh răng noóctông bị động .Tính icđ khi
cắt ren Anh nh sau : icđ=

t

p

t .i .i .i
v

csở

gb

cho cắt thử ren Anh với n=8 , t p=
tt

25,4
,lúc đó icđ= z 0 =
8
z3

25,4 / 8
28
1
igb= Ta có icđ=
12.1(28 / 40).(1 / 2).(42 / 50)
32
2
Tỷ số truyền 36/25 cũng đợc dùng khi cắt ren Pitch (bánh răng noóctông bị động)nhng với

hai bánh răng thay thế khác nhau .Cuối cùng ta cần tính bánh răng thay thế khi cắt ren Pitch
và ren Môđuyn
Ta có phơng trình cân bằng : itt=

t

p

t .i .i i
v

gb c

csở

Cho cắt thử ren Pitch Dp= 25,4./8=127 .12/52.8.97
32
igb= 2/4 ; icđ=36/25 itt =
97
Kiểm tra các bớc ren cắt đợc :
phơng trình cân bằng ta có :1vòngtc.21/25.42/50.25/36.32/28.1/2.12=4=tp
2

6_Tính toán các bớc tiện trơn
Theo đầu bài lợng chạy dao : Smin (dọc)=2Smin(ngang)=0,07 mm/vòng
Dựa vào máy chuẩn ta lấy các tỷ số truyền nh máy chuẩn ,khi đó ta có các phơng trình cân
bằng nh sau:
28 30 37 6 60 38 14
1vt/c.itt.icđ.ics.igb. . . . . . . . .3.10 =Sdọc
56 37 26 28 30 60 66

28 30 37 6 60 38 42 64
1vt/c.itt.icđ.ics.igb. . . . . . . . .5 =Sngang
56 37 26 28 30 60 64 21
tiện trơn theo con đờng cắt ren hệ mét ,ta có thể viết lại phơng trình cân bằng nh sau :
_Đi qua itt=42/50 ,Noóctông chủ động :
28 30 37 6 60 38 14
42 25 Z n
Sdọc =1vt/c.
. . . igb. . . . . . . . .3.10 =0,0377.Zn.igb
56 37 26 28 30 60 66
50 28 36
28 30 37 6 60 38 42 64
Z
42 25 n
Sngang =1vt/c.
. . . . . . . .5 =0,01832.Zn.igb
. . . igb.
56 37 26 28 30 60 64 21
50 28 36
_Đi qua itt=64/97 ,cơ cấu Noóctông chủ động :
28 30 37 6 60 38 14
64 25 Z n
Sdọc =1vt/c.
. . . igb. . . . . . . . .3.10 =0,028.Zn.igb
56 37 26 28 30 60 66
97 28 36
28 30 37 6 60 38 42 64
64 25 Z n
Sngang =1vt/c.
. . . . . . . .5 =0,016.Zn.igb

. . . igb.
56 37 26 28 30 60 64 21
97 28 36
Từ các phơng trình trên ta thấy khi cơ cấu Nóoctông chủ động có Z n=28-:-48 và igb=1/8 đều
cho giá trị khác yêu cầu . Vậy ta phải điều chỉnh một số cặp bánh răng trong hộp xe dao để
22


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

đảm bảo yêu cầu .Tuy nhiên để dảm bảo khoảng cách trục nh máy chuẩn ta phải giữ nguyên
Z=const .
Ta chọn con đờng đi qua itt=64/97 và cơ cấu Nóoctông chủ động nên ta điều chỉnh cặp trục vít
từ 6/28 xuống 4/28,lúc đó:
Sdọc min=0,01866.28.1/8=0,06 mm/v
S ng min=0,0093.28.1/8=0,03 mm/v
Vậy ta có các đờng truyền sau :
28 30 37 6 60 38 14
64 25 Z n
1vt/c.
. . . igb. . . . . . . . .3.10 =Sdọc
56 37 26 28 30 60 66
97 28 36
28 30 37 6 60 38 42 64
64 25 Z n
1vt/c.
. . . . . . . .5 =Sngang
. . . igb.

56 37 26 28 30 60 64 21
97 28 36
Kết luận : Toàn bộ đờng tiện trơn sẽ đi theo đờng tiện ren qua cặp bánh răng 28/56 vào hộp
xe dao.Do đó đờng tiện trơn là hệ quả của đờng tiện ren,bớc tiện trơn dày hơn nhiều so với bớc tiện ren tiêu chuẩn .

23


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

Chơng III: Tính toán sức bền và chi tiết máY
Thiết kế động lực học toàn máy bao gồm các phần tính công suất động cơ điện ,tính
truyền động đai ,tính sức bền của chi tiết máy và các cơ cấu đặc biệt .Có nhiều cách xác định
chế độ cắt kim loại khác nhau nh :chế độ cắt gọt cực đại ,chế độ cắt tính toán và chế độ cắt
gọt thử của các máy vạn năng thông dụng.
Để tính động lực học cho toàn máy ,ta chọn chế độ cắt gọt theo chế độ thử máy của máy
T620
xác định lực cắt và chạy
dao
Sơ đồ đặt lực trên cơ cấu chấp
hành .
Công thức xác định :
Px=C.txSt
Py=C.txSt
Pz=C.txSt
Trong đó :
-C:là hệ số kể đến sự ảnh hởng
của tính chất vật liệu gia công

-t:Chiều sâu cắt .
-S:lợng chạy dao.
P

Pz

Py

Px

V

Thử tải chi tiết có
VL thép 45 có HB =270;n=40v/ph;
S=1,4mm/v;t=6mm.
Tra bảng
(gtTTTKMC) ta tr đợc các hệ số x,y tơng ứng với Px,Py,Pz từ đó tính đợc các
thành phần :
Px=C.txSt= 2000.61.1,40,75=15445N
Py=C.txSt =1250.60,9.1,40,75=8069N
Pz=C.txSt=650.61,2.1,40,65=6945N
đối với thử công suất =70; L=350 ;thép 45;dao T15K6; n=400v/ph;
S=0,39 ;t=5mmta có :
Px=C.txSt=2000.51.0,390,75=4935N.
Py=C.txSt =1250.50,9.0,390,75=2626N.
Pz=C.txSt=650.51,2.0,390,65=2431N.
Tính lực chạy dao theo công thức thử nghiệm ta có :
Q=K.Px+f(Pz+G).
Trong đó :
K=1,15;f=0,15ữ0,18 lấy f=0,16

G:trọng lợng phần dịch chuyển ,lấy G=2500N.
Theo chế độ thử tảI Px=6945 N;Pz=15445N.
Vậy :Q=1,15.6945+0,16.(15445+2500)=10858N.
Tính mômen xoắn động cơ :
Mômen xoắn động cơ cân bằng với mômen xoắn do lực cắt gây ra và mômen xoắn ma sát
trong các cặp truyền động :
Mxđ/c=Io.Mpc+Mxms.ik hay Mxđ/c=Mpc.io/.
Trong đó :
Io:tỉ số truyền tổng cộng của xích .
Ik:tỉ số truyền cặp có Mxms tới trục chính .
:hiệu suất của xích
Mpc:Mômen xoắn do lực cắt gây ra ,có Mpc=Pz.d/2.
-Khi quá tải :
115
Mpc=15445
=888030Nmm.
2
888030 40
Mxđ/c=
.
=32663Nmm.
0,75 1440
-Khi thử công suất :

24


Nguyễn Xuân thắng CTM6 ĐHBKHN

Đồ án máy công cụ

70
=172725Nmm.
2
172725 400
Mxđ/c=
.
=63531Nmm.
0,75 1440
Mpc=4935

Tính chọn công suất động cơ :
-Công suất động cơ đuợc tính theo công thức : Nđc=Nc+N0+Np.
Trong đó :
Nc :là công suất cắt
N0:cong suất chạy không
Np:công suất phụ tiêu hao do hiệu suất và các nguyên nhân ngẫu nhiên sinh ra
Pz.
-Tính công suất cắt :
Nc=
60.102.9,81
Trong đó:
Pz:là lực cắt
V:là vận tốc cắt theo phuơng cắt thử ,ta có Pz=4935N;n=400 v/ph;d=70.
.d .n
=87,96m/ph
v=
1000
4935.87,96
Pz.v

Vậy :Nc=
=
=7,23 K
60.102.9.81 60.102.9,81
Thờng Nc chiếm khoảng 70-:-80% Nđc nên ta tính gần đúng công suất động cơ theo côn thức:
Nc
Nđc=
,với =0,75.

Ndc=7,23/0,75=9,64 Kw.
Tính công suất chạy không :
Theo công thức :N0=Km.dtb/106.( n + K1.ntc ).
Trong đó:
Km:là hệ số phụ thuộc chất lợng chế tạo chi tiết và điều kiện bôi trơn
dtb:đờng kính trung bình của tất cả các ngõng trục
n :tổng số vòng quay các trục
k1:là hệ số tổn thất riêng tại trục chính ,lấy K1=1,5
ntc:số vòng quay của trục chính.
Tính công suất phụ theo công thức :Np=Nđc. ik (1 ).
Trong đó :
k :là hiệu suất các bộ truyền cùng loại .
Vậy ta có :
Nc + N
Nđc=

k

1 ik (1 k )

=9,64 Kw ,từ đó ta co thể chọn động cơ nh sau:

1

Nđc=10Kw ;n=1450 v/ph.
Xác định công suất chạy dao
Tính theo tỷ lệ công súât động cơ chính.
NđcS=K.Nđc,với máy tiện lấy K=0,04mm/ph ta tính đợc :
NđcS=0,04.9,64=0,39Kw
tính theo lực chạy dao ,ta có
Qv s
NđcS=
612.10 4 dc .9,81
Vs:là tốc độ dao theo chế độ thử tảI Vs=1,4.400mm/ph
25