đồ án thiết kế máy bào

Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ
1.1. Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Tính năng kĩ thuật của các máy tương tự
So sánh tính năng của một số máy tương tự như P80, P81, 6H82…để từ đó tìm
ra được máy có tính năng nổi trội nhất để khảo sát.
Ta có bảng sau:

Thông số

P80

P81

6H82

200x500

250x1000

320x1200

Công suất động cơ chính (kW)

2,8

4,5

7

7

Công suất động cơ chạy dao(kW)

0,6

1,7

1,7

1,7

50÷2240

65÷1800

30÷1500

28÷1250

12

16

18

18

35÷980

35÷980

12

16

Kích thước bàn máy

Phạm vi điều chỉnh tốc độ
Số lượng cấp tốc độ
Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao
Số lượng chạy dao
Xích chạy sao nhanh: Snh (mm/ph)

Máy mới

23,5÷1800 21,2÷1200
18

18

2300

2300

Từ bảng phân tích các đặc tính trên ta chọn máy 6H82 làm cơ sở cho việc thiết
kế máy mới về động học, động lực học, điều khiển cũng như kết cấu trên cơ sở kế

thừa nhưng ưu điểm của máy đã sản xuất.

1.2. Phân tích phương án máy tham khảo (6H82).
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 1


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Hình 1: Sơ đồ động máy phay 6H82

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 2


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

1.2.1. Hộp tốc độ.
1.2.1.1. Phương trình xích tốc độ:

nđc(1440vg/ph).(I)

26
54

(II).

 16 
 18 
 39 
 47 
19 
 
 
 
 19  ( III ). 28  ( IV ). 71  (V )
 36 
 37 
 82 
 
 
 38 
22
39
 
 
 33 
 26 
⇒

ntc (vg/ph).

Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30 - 1500) vòng/phút.
1.2.1.2. Tính chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn:
Ta có:
i0 =

i1 =

i2 =

i3 =

i5=

i6=

i7 =

i8 =

i4 =

Bảng kết quả số vòng quay của hộp tốc độ:
∆n%= .100%

N

Phương trình xích

n = ntc

nt.toán

n1

nđc . io.i1 . i4 . i7

30

29,15

2,83

n2

nđc . io.i2 . i4 . i7

37,5

37,5

0

n3

nđc . io.i3 . i4 . i7

47,5

47,37

0,27

n4

nđc . io.i1 . i5 . i7

56

57,6

-2,85

n5

nđc . io.i2 . i5 . i7

75

74,1

1,19

n6

nđc . io.i3 . i5 . i7

95

93,61

1,47

n7

nđc . io.i1 . i6 . i7

112

114,18

-1,95

n8

nđc . io.i2 . i6 . i7

150

146,89

2,08

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 3


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

n9

nđc . io .i3 . i6 . i7

190

185,54

2,35

n10

nđc . io.i1 . i4 . i8

235

235,07

-0,03

n11

nđc . io.i2 . i4 . i8

300

302,41

-0.8

n12

nđc . io.i3 . i4 . i8

375

381,99

-1,86

n13

nđc . io.i1 . i5 . i8

475

464,5

2,21

n14

nđc . io.i2 . i5 . i8

600

597,56

0,41

n15

nđc . io.i3 . i5 . i8

750

754,81

-0,64

n16

nđc . io.i1 . i6 . i8

900

920,1

-2,3

n17

nđc . io.i2 . i6 . i8

1200

1184,44

1,3

n18

nđc . io.i3 . i6 . i8

1500

1496,14

0,26

Ta có đồ thị sai số:

Đồ thị sai số hộp tốc độ máy phay 6H82.
=> Sai số n là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, theo như đồ
thị trên ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép - 2,6 riêng có ở n 1 là
2,83% và n4 là -2,85% vượt ngoài khoảng cho phép. Với n 1 = 30 vòng / phút và n4
= 56 vòng / phút là hai tốc độ trục chính rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 4


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

tiết do đó ta có thể chấp nhận được hai tốc độ n 1 và n4 có sai số vượt ngoài khoảng

cho phép - 2,6 .
1.2.1.3. Tính trị số ϕ x và vẽ đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
Ta có n0 = nđc.i0 = 1440.
+) Nhóm 1:

26
54

= 693,33 (vòng/phút), với ϕ = 1.26.
+)Nhóm 2 :

16
i1= 39 =0,41 = 1,26ϕ → ϕ1= -3,9
19
i2= 36 =0,53 1,26ϕ → ϕ2 = - 2,8
22
i3= 33 =0,67=1,26ϕ → ϕ3= - 1,8

18
i4= 47 =0,38= 1,26ϕ → ϕ4= - 4,2
28
i5= 37 =0,76=1,26ϕ → ϕ5= - 1,2
39
i6= 26 =1,5 = 1,26ϕ → ϕ6 = 1,8

19
i7= 71 = 1,26ϕ → ϕ7= - 5,7

82
i8= 38 =1,26ϕ → ϕ8= 3,3

+)Nhóm 3 :

Từ đó ta có đồ thị vòng quay của hộp tốc độ:

1.2.1.4. Lưới kết cấu.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 5


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Từ thông số của máy 6H82 ta thấy tốc độ lần lượt thay đổi vị trí của các nhóm
bánh răng. Cách thay đổi thứ tự ăn khớp của các nhóm bánh răng theo thứ tự nhóm
→ phương án thứ tự.
Xác định đặc tính của các nhóm như sau:
-

Nhóm I: Có 3 tỉ số truyền i1 ; i2 ; i3.
n1 : n2 : n3 = i1 : i2 : i3 = 1 : ϕ : ϕ2
Công bội của nhóm là ϕ với lượng mở là ϕX1 với X=1

-

Nhóm II: Có 3 tỉ số truyền i4 ; i5 ; i6.

n4 : n5 : n6 = i4 : i5 : i6 =1 : ϕ3 : ϕ6
Công bội của nhóm là ϕ3 với lượng mở là ϕX2 với X=3

-

Nhóm III: Có 2 tỉ số truyền i7 ; i8
n7 : n8 = i7 : i8 = 1: ϕ9
Công bội của nhóm là ϕ9 với lượng mở là ϕX3 với X=9

Như vậy qua đồ thị vòng quay và lưới kết cấu ta đưa ra được phương án không
gian của hộp tốc độ máy phay 6H82 như sau:
PAKG = 3 x 3 x 2 = 18
I
PATT = [1]

II
[3]

III
[9]

Như vậy nhóm I là nhóm cơ sở và nhóm II là nhóm mở rộng thứ nhất và nhóm
III là nhóm mở rộng thứ hai.

Từ đó ta có đồ thị lưới kết cấu như sau:
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 6

Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

n0
i1 i2

I
3[1]

i3

II
i4

i6

i5

3[3]

i8

i7

III
2[9]

n1

n2

n3

n4

n5

SVTH: Đặng Thành Cường

n6

n7

n8

n9

n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18IV

MSSV: 2012131Page 7


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

1.2.2. Hộp chạy dao.

1.2.2.1. Phương trình xích chạy dao.
* Xích chạy dao dọc, ngang, đứng:

nđc2(I).

 18 
 18 
 36 
 40
 
 
 27  ( IV ). 21  (V )
 27 
 37 
 
 
36 
26
24

 24 
( II ). .( III )
 18 
 34 
44
64

40



 LHM 1( phai ). 40 .M 3(trai ).M 4(VI ) 

.
 LHM 1(trai ). 13 . 18 ( M 1) 40 ( M 2)(VI )
45 40
40



28
18
33
18 18
(VII ). (VIII )
( IX ). . ( M 7)( XI ).
35
33
37
16 18

.

.

37
( M 5).
33
22 22
.
23 44

tx1(6.1)

=>Sdọc (mm/ph)

tx2(6.1) =>Sngang

.tx3(6.1) =>Sđứng

* Xích chạy dao nhanh:
 22 22

 33 . 44 .tx 3(6.1) = Sdnhanh



 33 . 37 .tx 2(6.1) = Sngnhanh

 37 33



33 18 18
26
44
57
28
18

. . tx1(6.1) = Sdungnhanh 

( II ). (V ). (VI ). (VII ). (VIII )
 37 16 18

44
57
43
35
33

Nđc2(I).
=2300(mm/ph)

.

1.2.2.2. Tính chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn:

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 8


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Ta phương trình xích chạy dao ta có các tỉ số truyền của hộp chạy dao:
26
24
18

27
36
18
13
18
; i02 =
; i1 =
; i2 =
; i3 =
; i4 =
; i5 =
; i6 =
44
64
36
27
18
40
45
40
21
24
40
28
18
33
18
18
i7 =
; i8 =

; i9 =
; i10 =
; i11 =
; i12 =
; i13 =
; i14 =
37
34
40
35
33
37
16
18
i01 =

=> Lượng chạy dao:
Smin = S1 = nđc . io1.io2.i1.i6 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 24,169.
S2 = nđc . io1.io2.i1.i7 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 30,495.
S3 = nđc . io1.io2.i1.i8 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 37,927.
S4 = nđc . io1.io2.i2.i6 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 48,357.
S5 = nđc . io1.io2.i2.i7.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 60,991.
S6 = nđc . io1.io2.i2.i8.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 75,854.
S7 = nđc . io1.io2.i3.i6.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 96,714.
S8 = nđc . io1.io2.i3.i7.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 121,982.
S9 = nđc . io1.io2.i1.i6.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 151,708.
S10 = nđc . io1.io2.i1.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 185,988.

S11 = nđc . io1.io2.i1.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 234,579.

S12 = nđc . io1.io2.i1.i8. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 291,746.

S13 = nđc . io1.io2.i2.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 371,796.

S14 = nđc . io1.io2.i2.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 469,158.

S15 = nđc . i01.i02.i2.i8. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 582,492.

S16 = nđc . i01.i02.i3.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 743,592.

S17 = nđc . i01.i02.i3.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 938,316.

S18 = nđc . i01.i02.i3.i8.i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 1166,984.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 9


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Ta có ni =

Từ đó ta có bảng kết quả sai số lượng chạy dao như sau:
n
n1
n2
n3
n4
n5
n6
n7
n8
n9
n10
n11
n12
n13
n14

n15
n16
n17
n18

ntc
4,0
5,0
6,3
8,0
10,0
12,5
16,0
20,0
25,0
31,5
40,0
47,5
63,0
85,0
95
125
160
190

ntính
4,08
5,08
6,32
8,06

10,17
12,64
16,12
20,33
25,28
30,99
39,09
48,62
61,97
82,69
97,08
123,93
156,39
194,49

Ta có đồ thị sai số:

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 10

∆n%= .100%
-2,0
-1,6
-0,32
-0,75
-1,7
-1,12
-0,75
-1,65

-1,12
1,62
2,28
-2,36
1,63
2,71
-2,19
0,86
2,26
-2,36


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

=> Sai số n là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, theo như đồ thị
trên ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép - 2,6 riêng có ở n14 là
2,71% vượt ngoài khoảng cho phép. Do sai số trong quá trình tính toán và làm tròn
số theo tiêu chuẩn dẫn tới sai số n14 vượt ra ngoài. Trong quá trình gia công ta thấy
với n14 ứng với s14 là lượng chạy dao rất ít sử dụng gia công hay dùng để gia công
thô với độ chính xác thấp lên ta vẫn chấp nhận được sai số vượt ra ngoài khoảng
cho phép - 2,6 .

1.2.2.3. Tính trị số ϕ x và vẽ đồ thị vòng quay của hộp chạy dao.
-

-

Với đường chạy dao thấp và trung bình.
n01 = nđc2 . i01.i02 = 1420.
Với đường chạy dao nhanh
n02 = nđc2 . i01 = 1420.

26 24
.
44 64

26
44

= 314,66 (vòng/phút).

= 839,1 (vòng/phút).

Nhóm 1:
18
i1 = 36 =0,5 = 1,26ϕ → ϕ1= - 3

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 11


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

27
i2 = 27 = 1 = 1,26ϕ → ϕ2= 0
36
i3 = 18 = 2 = 1,26ϕ → ϕ3 = 3

Nhóm 2:

18
i4 = 40 =0,45= 1,26ϕ → ϕ4 = - 3,5
21
i5 = 37 =0,57= 1,26ϕ → ϕ5=-2,5 ;
24
i6= 34 =0,71=1,26ϕ → ϕ6=-1,5

Nhóm 3:

13
i7= 45 =0,29= 1,26ϕ → ϕ7= -5,4
i8= =0,45= 1,26ϕ → ϕ8=-3,5

Ta có đồ thị vòng quay hộp chạy dao:

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 12


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

1.2.2.4. Lưới kết cấu.
- Phương án không gian.
Z=3x3x2
- Phương án thứ tự.
Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy
dao thay đổi với Z = 3 x 3 x 2 được tách ra làm 2:
Với Z1 = 3 x 3
[3] [1]
Còn Z2 = 2[9] gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường
chạy dao nhanh.

Đồ thị lưới kết cấu như sau:

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 13


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

III

i1

i3

i2
i4

i5

IV

i6
i7

i8

V

1.2.3. Cơ cấu đặc biệt trên máy 6H82.
1.2.3.1. Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me.
Trên máy phay ngang vạn năng thường dùng hai phương pháp phay: Phay thuận
và phay nghịch. Hình 1 mô tả hai phương pháp phay này: trục vít me (1) nhận
truyền động từ hộp chạy dao và làm di động bàn máy (2) mang chi tiết gia công.
Trục vít me (1) quay trong đai ốc (3) được cố định trên bàn trượt ngang (4). Nếu
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 14


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

trục vít me quay theo chiều mũi tên, mặt bên trái của vít me và đai ốc sẽ tiếp xúc
với nhau và đưa vít me mang bàn máy di động về bên phải (hình 1.a).
Ở phương pháp phay nghịch, tức là phương pháp phay có chiều chuyển động
của dao phay và chiều chuyển động của phôi ngược nhau (hình 1.a), sự tiếp xúc ở
mặt bên trái của ren vít me với đai ốc luôn ổn định, vì lực cắt đẩy vít me về bên
trái, làm triệt tiêu khe hở giữa hai bề mặt này. Đây là phương pháp phay thường
dùng nhất.

Phương pháp phay thuận ( hình 2.b), dao và phôi có chuyển động cùng chiều (
dao vẫn quay theo hướng cũ nhưng bàn máy đảo chiều). Trong trường hợp này, ở
thời điểm không có lực cắt tác dụng ( khi không có lưỡi cắt nào tác động vào phôi)
mặt phải của ren vít me tiếp xúc với bề mặt đai ốc để đưa bàn máy sang phải.
Nhưng khi lực cắt xuất hiện, đẩy vít me sang trái, chấm dứt sự tiếp xúc tạo nên một
khe hở giữa mặt phải của ren vít me và đai ốc. Ở khoảnh khắc này, bàn máy sẽ
dừng lại cho đến khi khe hở bị triệt tiêu. Sự xuất hiện và triệt tiêu khe hở làm
chuyển động của bàn máy không êm, bị giật cục. Nếu khe hở càng lớn thì độ
chuyển động không đều và rung động của bàn máy càng lớn.
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 15


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Để khắc phục khe hở giữa vít me và đai ốc khi phay thuận, trên máy phay vạn
năng người ta dùng nhiều loại cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me khác nhau.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 16


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

1.2.3.2. Cơ cấu chọn trước tốc độ quay.

Hình 3.a: Nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay của máy phay 6H82.
Máy phay vạn năng có khả năng gia công nhiều tốc độ cắt và nhiều lượng chạy dao
khác nhau. Trên máy phay dùng cơ cấu chọn trước tốc độ quay kiểu đĩa lỗ để
chuẩn bị thay đổi tốc độ cần thiết cho trục chính. Mục đích của việc chọn trước tốc
độ quay và lượng chạy dao bằng cơ cấu kiểu đĩa lỗ là nhằm giảm thời gian phụ của
máy.
Sơ đồ nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao ( cơ cấu
đĩa lỗ) của máy phay 6H82 được trình bày trên hình 3.a.
Cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao bằng đĩa lỗ được dùng để
di động các khối bánh răng di trượt tới các vị trí I, II, III. Càng gạt khối bánh răng
di trượt chuyển động sang phải hoặc trái tuỳ thuộc vào vị trí chốt 1 và 2 có xuyên
qua đĩa lỗ hay không xuyên qua đĩa lỗ 3 và 4 như trên hình 3.a. Dạng tổng quát của
cơ cấu điều khiển lượng chạy dao được trình bày trên hình 3.b.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 17

Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Hình 3.b: Dạng tổng quát của cơ cấu đĩa lỗ trên máy phay 6H82.
Núm vặn (2) dùng để chọn trước vận tốc hoặc lượng chạy dao. Tốc độ quay
của các trục bị động được điều chỉnh nhờ các vị trí di trượt khác nhau của các khối
bánh răng A, B, C như trên hình 3.b. Núm vặn (2) tác động rút đĩa chốt ra khỏi các
chốt sao đó quay các đĩa này tới vị trí chọn trước rồi đẩy trở về vị trí cũ, các đĩa lỗ
sẽ tác động tới các chốt điều khiển các ngàm gạt các khối bánh răng A, B, C đóng
mở các khối bánh răng di trượt. Các đĩa lỗ duy trì được vị trí xác định nhờ vị trí cơ
cấu định vị bi 3
Trên hình 3.c trình bày kết cấu của cụm ly hợp bi an toàn M2, ly hợp vấu M3
và ly hợp ma sát M4 của cơ cấu chạy dao máy phay 6H82.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 18


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Hình 3.c: Kết cấu của cụm ly hợp an toàn, ly hợp vấu và ly hợp ma sát
1.3. Kết luận về máy phay 6H82.

Từ những phân tích ở trên về máy phay 6H82 ta thấy máy phay vạn năng 6H82
có nhiều ưu điển nổi bật như máy có 18 cấp tốc độ trục chính khác nhau với phạm
vi điều chỉnh lớn từ 30 1500 vòng/phút với công suất động cơ chính tới 7kW cao
hơn nhiều so với các máy phay như P80 và P81. Hộp chạy dao của máy cũng có 18
cấp tốc độ chạy dao với phạm vi điều chỉnh từ 23,5 1800 mm/ph với công suất
động cơ tới 1,7kW. Ngoài ra máy còn được trang bị them đường chạy dao nhanh
đạt tới 2300mm/ph làm giảm thời gian chạy không cho máy rất hiệu quả. Với 18
cấp tốc độ trục chính và 18 cấp tốc độ chạy dao với phạm vi điều chỉnh lớn máy
đáp ứng nhu cầu gia công chi tiết với nhiều loại kích cỡ khác nhau. Theo đó máy
còn có các cơ cấu linh hoạt như cơ cấu chọn trước tốc độ quay bằng đĩa lỗ giúp
người vận hành máy điều chỉnh tốc độ quay một cách linh hoạt. Hộp chạy dao của
máy còn được bố trí các li hợp bi an toàn, li hợp vấu và ly hợp ma sát giúp phòng
chống quá tải bảo vệ máy, cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me giúp cho lượng chạy
dao độ của hộp chạy dao đạt độ chính xác cao đáp ứng yêu cầu về độ chính xác khi
gia công nhiều loại chi tiết.
Theo những phân tích với nhiều ưu điểm nổi bật như trên ta thấy máy phay
6H82 là máy tiêu biểu và là nền tảng để đi tới thiết kế máy mới với 18 cấp tốc độ
trục chính và 18 cấp tốc độ chạy dao. Dựa theo các nghiên cứu ở các phần trước
với phương án không gian và phương án cấu trúc của máy để trên cơ sở đó ta tiến
hành thiết kế máy mới kế thừa những ưu điểm của máy đã sản xuất.

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 19


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY THIẾT KẾ MỚI
2.1. Thiết kế sơ đồ kết cấu động học máy phay.
Dựa vào máy tham khảo 6H82, ta thiết kế sơ đồ động học máy mới:

Phương trình tổng quát của xích tốc độ: nđc1 .i12.iv.i34 = ntc
Phương trình tổng quát của xích chạy dao: nđc2 . i56.is.i78.tx = S(mm/ph).
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 20


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

2.2. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ.
2.2.1. Tính toán chuỗi số vòng quay theo cấp số nhân và xác đinh chuỗi số
vòng quay tiêu chuẩn.
Thông số cho trước: Z=18

ϕ=1,26

nmin= 28 vòng/phút

Với ϕ=1,26 ta có ni+1 = ni . ϕi .
Vậy ta có bảng chuỗi số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn:

n

ntt

ntc

n1

28

28

n2

35,28

35,5

n3

44,45

45

n4

56,01

56

n5

70,57

71

n6

88,92

90

n7

112,04

112

n8

141,17

141

n9

177,88

180

n10

224,12

224

n11

282,40

280

n12

355,82

355

n13

448,34

450

n14

564,90

560

n15

711,78

710

n16

896,84

900

n17

1130,02

1120

n18

1423,83

1410

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 21


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

2.2.2. Phương án không gian, lập bảng so sánh phương án không gian, vẽ sơ
đồ động.
Phương án không gian được bố trí như sau
Z = 18 = 3 x 3 x 2
(1)
Z = 18 = 3 x 2 x 3
(2)
Z = 18 = 2 x 3 x 3
(3)
Để chọn được PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu
Bảng so sánh phương án không gian:
Phương án

3x3x2

2x3x3

3x2x3

2

3

3

- Tổng số bánh răng Sz

16

16

16

- Tổng số trục S = i + 1

4

4

4

19b + 18f

19b + 18f

19b + 18f

2

3

3

Yếu tố so sánh
- Tổng số bánh răng trên trục
chính

- Chiều dài sơ bộ L
- Số bánh răng chịu Mx max

Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kết tiếp với trục chính
vì trục này có thể thực hiện được chuển động quay với số vòng quay từ nmin ÷ nmax
nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số nmin có Mx max.
Ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối cùng có số
bánh răng chịu Mxmax lớn hơn cho nên ta chọn phương án 3 x 3 x 2 là phương án tối
ưu nhất.
2.2.3. Chọn phương án thứ tự với PAKG : 3x3x2.
Như vậy hộp tốc độ có 3 tỉ số truyền nên sẽ có 3! = 6 PATT.
Ta có bảng PATT và so sánh và phương án đó như sau:
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 22


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

3x3x
2

PAKG

3x3x2

3x3x2

3x3x2 3x3x2

3x3x2

PATT

I II
III

II I III III II I

I III II

II III I

III I II

Đặc tính
nhóm

[1][3]
[9]

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

[2][6][1]

[6][1]
[3]

ϕxmax

ϕ9 = 8

ϕ9 = 8

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

Kết quả

Đạt

Đạt

Không
đạt

Không
đạt

Không
đạt

Không
đạt

Theo điều kiện ϕXmax ≤ 8 có 2 PATT đạt, khi đó chỉ có 2 PATT thỏa mãn:

PAKG

3x3x2

3x3x2

PATT

I II III

II I III

[1] [3] [9]

[3][1][9]

Đặc tính nhóm

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 23


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

Sơ đồ kết cấu động học sơ khai của hộp tốc độ theo PAKG 3 x 3 x 2 :

B
f

Lmin
Từ 2 PATT trên ta vẽ lưới kết cấu như sau:
2.2.3.1. Phương án
PAKG: 3 x 3 x 2
PATT: I
II
III
(X) : [1]
[3]
[9]
Sơ đồ kết cấu như sau:

SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 24


Đồ án thiết kế máy
Bảo

GVHD: TS. Lê Đức

I
3(1)
II
3(3)
III
2(9)
1

2

3

4

5

6

7

8

2.2.3.2. Phương án
PAKG: 3 x 3 x 2
PATT: II
I
III
(X) : [3] [1]
Sơ đồ kết cấu như sau:

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

IV

[9]
I
3(3)
II
3(1)
III
2(9)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

IV

Ta nhận thấy qua 2 lưới kết cấu trên ta thấy PATT thứ nhất tối ưu hơn PATT
thư hai vì lượng mở và tỉ số truyền thay đổi từ từ đều đặn do biểu đồ hình rẻ
quạt.Khi đó tỉ số truyền thay đổi không đột ngột thì truyền động êm hơn.Hơn
nữa,kết cấu rẻ quạt đều đặn hơn sẽ làm cho kết cấu của hộp tốc độ nhỏ gọn hơn và
SVTH: Đặng Thành Cường

MSSV: 2012131Page 25