THIẾT kế máy TIỆN REN vít vạn NĂNG

Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

MỤC LỤC

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

1


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận
Nhiệm vụ thiết kế

THIẾT KẾ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG
SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1. Hộp tốc độ:
Z=23

ϕ = 1, 26

nmin= 12,5 (v/ph)

2. Hộp chạy dao dùng cơ cấu Norton, khuếch đại ren uKđmax = 32:
Ren hệ mét : tp=

1,5 ÷ 14

Ren Anh

24÷ 2

: n=

Ren mô-đun : m=
Ren Pitch:

0,5 ÷ 7

Dp=

Sdọcmin = 2.Sngangmin = 0,08 (mm/vòng)
Động cơ chính: N=10Kw; n= 1440 (vòng/ph)
NỘI DUNG THUYẾT MINH
-

Phân tích máy tương tự

-

Tính toán động học toàn máy

-

Tính công suất động cơ

-

Tính bền:

+ ly hợp siêu việt
+Một cặp bánh răng

-

Tính hệ thống điều khiển

BẢN VẼ
Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO
Giáo viên hướng dẫn
Ths Lưu Trọng Thuận
TS Bùi Tuấn Anh

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

2


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩ
thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất
nước ta nói riêng hiên nay đó là việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản
xuất. Nó nhằm tăng năng suất lao động và phát triển nên kinh tế quốc dân.
Trong đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt. Để
đáp ứng nhu cầu này,đi đôi với công việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy
công cụ là trang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang

thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lí luận khoa học thực tiễn sản suất
cho đội ngũ cán bộ khoa hoc kĩ thuật là không thể thiếu được. Với những kiến
thức đã được trang bị,sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự
cố gắng của bản thân. Đến nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản
em đã hoàn thành. Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới “Máy tiện
ren vít vạn năng” có thể có nhiều hạn chế.Rất mong được sự chỉ bảo của thầy.
Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:
Chương I : Phân tích máy tương tự
Chương II : Thiết kế động học
Chương III: Tính bền chi tiết máy
Chương IV: Tính hệ thống điều khiển
Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Lưu
Trọng Thuận đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!
Sinh viên thực hiện
Phạm Duy Hoàn

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

3


Đồ án thiết kế máy công cụ
CHƯƠNG 1.

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận
PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ

1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụ
trong nhà máy, phân xưởng cơ khí

Trong thiết kế chế tạo máy mới ta thường tham khảo các máy tương tự để tận
dụng các ưu điểm máy đã có cho nên giảm thời gian tính toán thiết kế.
Ta tham khảo một số máy tương tự như sau:

Chỉ tiêu so sánh
Công suất động cơ (Kw)
Chiều cao tâm máy (mm)
Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm)
Số cấp tốc độ
Số vòng quay nhỏ nhất nmin (v/p)
Số vòng quay lớn nhất nMax (v/p)
Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất Sdmin (mm/v)
Lượng chạy dao dọc lớn nhất SdMax (mm/v)
Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất Snmin (mm/v)
Lượng chạy dao ngang lớn nhất SnMax (mm/v)
Các loại ren tiện được

1K62

T616

Máy cần

1A616

TK
10

10
4,5

4,5
200
160
175
2000
750
710
23
12
21
12,5
44
11,2
2000
1980
2240
0,07
0,06
0,08
4,16
3,34
2,64
0,035
0,04
0,08
2,08
2,47
2,64
Ren Quốc tế, Anh, Môđun, Pitch

23
12,5
1900
0,08
0,04

Bảng 1.1 So sánh chỉ tiêu kĩ thuật máy
Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn
năng1K62 có đặc tính tướng tự như : Cùng công suất động cơ là 10Kw, cùng số
cấp tốc độ là 23 cấp, lượng chay dao dọc/ngang nhỏ nhất gần nhau 0,08/0,04 và
0,07/0,035
Vậy ta lấy máy 1K62 để khảo sát cho việc thiết kế máy mới.
1.2 Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62
Sơ đồ động của máy 1K62 được trình bày như hình 1.1.

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

4


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Hình 1.1 Sơ đồ động hộp tốc độ
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

5

Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Chuyển động tạo hình của máy tiện 1K62 có 2 xích truyền động cơ bản là xích
tốc độ và xích chạy dao
1.2.1 Hộp tốc độ máy
Thông số hộp tốc độ:
Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp)
Giới hạn vòng quay trục chính: ntc = 12,5 ÷ 2000(vg/ph)
Công suất động cơ chính : Nđc1 = 10(kW)
Số vòng quay động cơ chính: nđc1 = 1450(vg/ph)
Khảo sát động học máy tham khảo (1K62):
Trị số công bội ϕ
ϕ=1,26
Phương trình xích tốc độ
nđc1 × i cđ × i v = n1tc ÷ n tc23

Xích tốc độ
Xích tốc độ có 2 đường truyền đó là tốc độ thấp và tốc độ cao.Trong đó
đường truyền tốc độ thấp từ động cơ tới bộ truyền đai, đi qua lần lượt các trục I,
II, III, IV, V, VI . Sau đó đi tới trục chính.
Phương trình xích động của đường này là :

1450v/p.

142
254

(II)

(III)
51
39

22
88

29
47

56
34

21
55

(IV)

38
38

22
88

(V)
45
45

(VI)

27
54

( V II)

45
45

Đường truyền tốc độ cao được truyền từ động cơ qua bộ truyền đai, truyền tới
lần lượt các trục I, II, III, VI và tới trục chính.
Phương trình xích động của đường truyền này là :
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

6


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận
29
47

56
34

1450v/p.

142
254

(II)

(III)

21
55

51
39

(IV)

65
43

( V II)

38
38

Từ đó, phương trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy được
thể hiện trong Hình 1.2 dưới đây:

Hình1.2 Các đường truyền của hộp tốc độ
Đường tốc độ thấp có 24 cấp tốc độ:

2x3x2x2

Ta thấy từ trục (IV) tới trục (V) có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả

năng tạo ra 4 tỷ số truyền nhưng thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, 1/4, 1/16.
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

7


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Số cấp tốc độ thấp: Z1= 2x3x(2x2-1)= 18(cấp) từ n1÷n18 = 12,5÷ 630 (vg/ph)
Đường tốc độ cao có 6 cấp tốc độ: Z 2 = 2x3

từ n19÷n24 = 630÷

2000(vg/ph). Do n18 = n19 = 630(vg/ph)
Vậy số tốc độ thực trong hộp tốc độ: Z = (Z1+ Z2) -1 = (18+6) - 1 = 23(cấp)
1.2.1.1 Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62
Các thông số:
nmin = 12,5 (vg/ph), nmax = 2000 (vg/ph) và Z = 23(cấp)
Trị số công bội ϕ = 1,26
Tỉ số bộ truyền đai: iđ = 142/254≈ 0,56
Hiệu suất bộ truyền đai η = 0,985
⇒ Số vòng quay của trục I: n0 = nđc1 . iđ . η = 1450. 0.56 .0,985 = 800 (vg/ph)
a) Tính lượng mở [X]:
•

Nhóm 1 từ trục I – II:
i1 = 51/ 39 ≈ 1,31 = ϕX1⇒ x1 ≈ 1,17
⇒ Tia i1 lệch sang phải 1 khoảng: 1,17. lgϕ

i2 = 56/ 34 ≈ 1,65 = ϕX2⇒ x2 ≈ 2,17
⇒ Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng : 2,17. lgϕ
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 1:

φx =

i1 φ 1,17
= 2,17 = φ 1
i2 φ
⇒ [X] = 1

• Nhóm 2 từ trục II – III:
i3 = 21/ 55 ≈ 0,38 = ϕX3⇒ x3 ≈ - 4,19
⇒ Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng: 4,19.lgϕ
i4 = 29/ 47 ≈ 0,62 = ϕX4⇒ x4 ≈ - 2,07
⇒Tia i4 lệch sang trái 1 khoảng: 2,07.lgϕ
i5 = 38/ 38 ≈ 1 = ϕX5⇒ x5 ≈ 0
⇒ Tia i5 thẳng đứng

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

8


Đồ án thiết kế máy công cụ

Lượng mở giữa hai tia của nhóm 2:

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận
φx =

i3 φ −4,19
=
= φ −2,12
i4 φ −2,07
⇒ [X] = 2

• Nhóm 3 từ trục III – IV:
i6 = 22/ 88 ≈ 0,25 = ϕX6⇒ x6 ≈ - 6
⇒ Tia i6 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lgϕ
i7 = 45/ 45 ≈ 1 = ϕX7

⇒ x7 ≈ 0

⇒ Tia i7 thẳng đứng
Lượng mở giữa hai tia của nhóm 3:

φx =

i6 φ −6
=
= φ −6
i7 φ 0
⇒ [X] = 6

• Nhóm 4 từ trục IV – V:
i8 = 22/ 88 ≈ 0,25 = ϕX8⇒ x8 ≈ - 6
⇒ Tia i8 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lgϕ
i9 = 45/ 45 ≈ 1 = ϕX9⇒ x9 ≈ 0
⇒ Tia i9 thẳng đứng.

Lượng mở giữa hai tia của nhóm 4:

φx =

i8 φ −6
= 0 = φ −6
i9 φ
⇒ [X] = 6

• Nhóm 5 từ trục V – VI:
i10 = 27/ 54 ≈ 0,5 = ϕX10⇒ x10 ≈ -3
⇒ Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng : 3.lgϕ
x
−3
Lượng mở tia của nhóm 5: φ = φ ⇒ [X] = 3

• Nhóm 6 từ trục: III– VI:
i11 = 65/43 ≈1,51 = ϕX11⇒ x11 ≈ 1,87
⇒ Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng: 1,87.lgϕ
x
1,87
Lượng mở tia của nhóm 6: φ = φ ⇒ [X] = 2

Ta có bảng tổng hợp sau:
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

9


Đồ án thiết kế máy công cụ

Nhóm truyền

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Tỷ số truyền

[X]

Lượng nghiêng

i1
1,17
i2
2,17
i3
- 4,19
i4
- 2,07
i5
0
i6
-6
i7
0
i8
-6
i9
0
i10
-3

i11
1,87
Bảng 1.2. Tổng hợp lượng mở tia

Trục I-II
Trục II-III
Trục III-IV
Trục IV-V
Trục V-VI
Trục III-VI

Nghiêng phải 1,17 ô
Nghiêng phải 2,17 ô
Nghiêng trái 4,19 ô
Nghiêng trái 2,07 ô
Thẳng đứng
Nghiêng trái 6 ô
Thẳng đứng
Nghiêng trái 6 ô
Thẳng đứng
Nghiêng trái 3 ô
Nghiêng phải 1,87 ô

b) Đồ thị vòng quay của máy 1K62
Từ bảng tổng hợp lượng mở tia, ta vẽ được đồ thị vòng quay dưới đây:
1450 (v/ph)

Trôc ®éng c¬

(I )

(II)

(III)

(IV)

(V)

(VI)
12,5

20
16

31,5
25

50
40

80
63

125
100

200
160

315
250

500
400

800
630

1250
1000

2000
1600

Hìn

h 1.3. Đồ thị vòng quay
Từ đồ thị vòng quay ta nhận thấy, đường truyền tốc độ của máy được tách ra
làm 2 : đường truyền tốc trực tiếp từ động cơ, qua trục I – II –III – IV – V –VI
và gián tiếp từ động cơ, qua trục I – II – III –VI .

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

10


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Vậy nên ta tách đôi để vẽ lưới kết cấu như hình dưới dựa trên nguyên tắc vẽ đối
xứng như ở dưới:

1.2.1.2 Lưới kết cấu của hộp tốc độ 1K62
Trôc I

Trôc I

2[1]

2[1]

Trôc II

Trôc II

3[2]

3[2]

Trôc III

Trôc III

2[6]
Trôc IV

1[0]

2[6]

n1

n3
n2

n5
n4

n7
n6

n9
n8

n11
n10

n13
n12

n15
n14

Trôc V

n17
n16

n19

n18

n 21
n 20

n 23
n 22

Trôc chÝnh

n 24

Hình 1.4. Lưới kết cấu
Đối với đường truyền tốc độ thấp:
PAKG
PATT

2 x 3 x 2x2
:

Lượng mở [X]:

I
[1]

II

III

[2]

IV

[6]

[6]

Đối với đường truyền tốc độ cao:
PAKG

: 2 x 3

PATT

: I

II

Lượng mở [X]: [1] [2]

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

11


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

1.2.1.3 Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh số vòng quay chuẩn
với số vòng quay thực tế.
Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho
phép [∆n] = ±10.(ϕ - 1)% = 2,6%. Ta có bảng như sau:
n
n1
n2

Phương trình xích tốc độ
145 51 21 22
1450× 260 × 39 × 55 × 88
145 56 21 22
1450× 260 × 34 × 55 × 88

22
88
×
22
88
×

27
54
×
27
54
×

ntính

ntiêu chuẩn

∆n%

12,617

12,5

-0,936

15,892

16

0,675

n3

145 51 29 22
1450× 260 × 39 × 47 × 88

22
88
×

27
54
×

20,390

20

-1,950

n4

145 56 29 22
1450× 260 × 34 × 47 × 88

22
88
×

27
54
×

25,681

25

-0,610

n5

145 51 38 22
1450× 260 × 39 × 38 × 88

33,046

31,5

-4,908

41,622

40

-4,055

50,740

50

-0,94

22
88
×
145 56 38 22 22
1450× 260 × 34 × 38 × 88 × 88

27
54
×
27
54
×

n7

145 51 21 45 22
1450× 260 × 39 × 55 × 45 × 88

27
54
×

n8

145 56 21 45 22
1450× 260 × 34 × 55 × 45 × 88

63,568

63

-0,902

n9

145 51 29
1450× 260 × 39 × 47 ×

81,560

80

-1,950

n10

145 56 29 45 22
1450× 260 × 34 × 47 × 45 × 88

n11

n6

27
54
×
45 22 27
45 × 88 × 54
27
54
×

102,726 100

-2,726

145 51 38 45 22
1450× 260 × 39 × 38 × 45 × 88

132,184 125

-5,747

n12

145 56 38
1450× 260 × 34 × 38 ×

166,488 160

-4,055

n13

145 51 21 45 45 27
1450× 260 × 39 × 55 × 45 × 45 × 54

201,881 200

-0,940

n14

145 56 21 45 45 27
1450× 260 × 34 × 55 × 45 × 45 × 54

254,272 250

-1,709

n15

145 51 29 45 45 27

1450× 260 × 39 × 47 × 45 × 45 × 54

326,241 315

-3,568

n16

145 56 29 45 45 27
1450× 260 × 34 × 47 × 45 × 45 × 54

410,906 400

-2,726

n17

145 51 38 45 45 27
1450× 260 × 39 × 38 × 45 × 45 × 54

528,735 500

-5,747

n18

145 56 38 45 45 27
1450× 260 × 34 × 38 × 45 × 45 × 54

665,950 630

-5,706

27
54
×
45 22 27
45 × 88 × 54

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

12


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

n19

145 56 21 65
1450× 260 × 34 × 55 × 43

768,729 800

3,909

n20

145 51 29 65

1450× 260 × 39 × 47 × 43

986,310 1000

1,369

n21

145 56 29 65
1450× 260 × 34 × 47 × 43

1242,27 1250

0,618

n22

145 51 38 65
1450× 260 × 39 × 38 × 43

1598,50 1600

0,094

n23

145 56 38 65
1450× 260 × 34 × 38 × 43

2013,34 2000

-0,667

Bảng 1.4 Bảng sai số giữa số vòng quay thực tế và tiêu chuẩn
Dựa vào số liệu của bảng trên ta đưa ra đồ thị sai số vòng quay qua hình 1.6
`

Hình 1.6 Đồ thị sai số vòng quay của máy tiện 1K62

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

13


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Từ đồ thì trên ta nhận thấy có 7 giá trị n5, n6, n11, n15, n17, n18 và n19 vượt
quá giá trị sai số cho phép.
Đánh giá:
Đánh giá về phương án không gian
Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì tỉ số
truyền phải giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối, và số bánh răng chịu mô
men xoắn lớn nhất ở trục chính là ít nhất nhưng trên thực tế máy lại sử dụng
phương án không gian là 2x3x2x2 .
Vì ngoài chuyển động quay thuận của máy phục vụ công việc gia công máy
còn phải có chuyển động quay ngược ( đảo chiều ) để phục vụ cho việc lùi dao
vậy nên trên trục I người ta phải sử dụng một cơ cấu đảo chiều.Trên máy 1K62
sử dụng li hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay . Sở dĩ dùng li hợp ma sát

mà không dùng các cơ cấu đảo chiều khác là do máy tiện là một loại máy
thường xuyên đảo chiều và sử dụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn .
Với tốc độ cao như vậy thì chỉ có thể dùng cơ cấu li hợp ma sát để đảo chiều
chuyển động là hợp lí nhất vì li hợp ma sát khắc phục được sự va đập gây ồn và
ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ cấu khi đảo chiều.
Tóm lại chỉ dùng li hợp ma sát để đảo chiều là thuận tiện, đơn giản, êm và an
toàn nhất.
Như vậy trên trục I đã sử dụng 1 li hợp ma sát để đổi chiều chuyển động
quay người thiết kế không dùng bánh răng di trượt 3 bậc lắp trên đó nữa mà thay
vào đó chỉ dùng bánh răng di trượt 2 bậc. Nếu mà sử dụng bánh răng di trượt 3
bậc cộng với 1 li hợp ma sát sẽ làm cho kích thước (dọc trục cũng như hướng
kính) của trục I tăng sẽ gây nên sức bền yếu. Vậy PAKG là: 2x3x2x2.
Đánh giá về phương án thứ tự:
Phương án không gian : 2 x 3 x 2 x 2
Phương án thứ tự

: I

II III IV

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

14


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Dùng phương án thứ tự như trên sẽ tạo ra lưới kết cấu có hình rẻ quạt do

đó làm cho kết cấu máy hợp lí
Đánh giá về đồ thị vòng quay :
Từ trục I sang trục II người thiết kế cố tình tăng tốc sau đó giảm tốc vì
trên trục I momen xoắn nhỏ nên sử dụng tốc độ trên trục li hợp ở vào khoảng
800 (vòng/phút).
1.2.2 Hộp chạy dao của máy
1.2.2.1 Phân tích động học hộp chạy dao máy tiện 1K62.
Khả năng tiện của máy tiện 1K62 có khả năng cắt được 2 loại tiện ren và tiện trơn với
tiện ren tiện được các loại ren : Quốc tế, Module, ren Anh, ren Pitch, ren khuếch đại,
ren chính xác, ren mặt đầu.
a.Tiện ren
Xích cắt ren trên máy tiện xuất phát từ một vòng quay của trục chính và kết thúc bằng
dịch chuyển một bước ren tp của dao cắt. Sơ đồ kết cấu động học của xích cắt ren máy
tiện 1K62 được trình bày như hình dưới:

Hình 1.6. Sơ đồ kết cấu động học xích cắt ren
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

15


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Công thức tổng quát của xích cắt ren :
tp

πm
25, 4

1vgTC ×i dc ×i tt × 1 ×i gb ×t x =
n
i cs
25, 4π
Dp
i cs

Trong đó :
iđc : Tỉ số truyền đảo chiều
itt : Tỉ số truyền thay thế
ics : Tỉ số truyền cơ sở
igb : Tỉ số truyền gấp bội
tx : Bước của vít me
tp : Bước cắt ren
Khi cắt ren Quốc tế & ren Anh dùng cặp bánh răng thay thế :
Khi cắt ren Module & ren Pitch dùng cặp bánh răng thay thế :
1. Cắt ren quốc tế : Bước ren tp(mm), iTT = .
1v/TC(VI)

42 95
.
95 50
64 95
itt =
.
95 97

itt =

(VIII).(IX) C2(trái) (XI) .(Nortonchủ động)

.

(X) C4(trái)(XII)

(XIII)

(XIV) C5(phải) tx= tp (mm)

C3(phải)
Công thức điều chỉnh tp=KQT.Zn.igb
Trong đó KQT= ......tx=
2. Cắt ren Anh :
Đơn vị số vòng ren trên 1inch = 25,4(mm), iTT= .
Phương trình cắt ren:
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

16


Đồ án thiết kế máy công cụ

1v/TC(VI) (VII)

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

(VIII). ....(X) .(Norton bị động)(XI)
.

..(XII).igb.tx=
Do tp = suy ra công thức điều chỉnh: K= KA.Zn.

Với KA=25,4. /

(......).12 =

3. Cắt ren Module:
Dùng cho truyền động trục vít... bước ren tp= π.m
ITT= .
Phương trình cắt ren:
1v/TC(VI) (VII)
.

(VIII) .(IX) C2(trái) (XI) .
(Norton chủ động)

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

17


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

(X) Ly hợp C4(XII)
(XIII)
(XIV) Ly hợp C5 tx1= m.π
(trái)
K1.Zn.igb= m.π
Đặt Km=
công thức điều chỉnh: m= Km.Zn.igb

Trong đó Km=......tx=
4. Cắt ren Pitch: Dùng cho truyền động trục vít trong hệ Anh, đặc trưng là
Dp( số modul trong 1 inch) Dp==
ITT= .
Phương trình xích cắt ren:

1v/TC(VI) (VII)

(VIII) ....(X) (XI) ..igb. tx
(Norton bị động)

.

=
Công thức điều chỉnh: Dp= Kp.Zn.
Trong đó Kp=25,4. π. / ( .........).12 =
5. Cắt ren khuếch đại: Gia công ren nhiều đầu mối, rãnh xoắn dẫn dầu,... Các tỷ
số truyền ikd như sau:
ikd1= ...= 2
ikd2= ...=8
ikd3= ...=32
Đường cắt ren thường:
Đường cắt ren khuếch đại:

VI
VI

VII VIII IX...
V IV
III

XIII

IX...

6. Tiện ren chính xác
Tiện ren chính xác yêu cầu xích truyền ngắn nhất.
Đường truyền sẽ đi như sau:
1vg/TC.tđc.ittC2 (trái) => C3 (trái) =>C5 (phải).tx1= tp
C4(giữa)
Muốn thay đổi bước ren phải tính lại tỷ số truyền bánh răng thay thế:
itt= .= .tp=
Cách sắp xếp bước ren :
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

18


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Đầu tiên bước ren cần tách thành những nhóm cơ sở và nhóm khuếch đại
1 1 1 1
, , , ,...
1 2 4 8

với tỷ số khuếch đại bằng 1, 2, 4, 8,… hoặc
Khi sắp xếp cần lưu ý:
Số hàng ngang phải là ít nhất để cho số bánh răng của nhóm cở sở
Nooctong phải là ít nhất. Nếu số bánh răng nhóm này nhiều thì khoảng

cách giữa 2 gối tựa của bộ Nooctong càng xa làm độ cứng vững càng
kém.
Tránh để cách bước ren trùng hoặc bị sót
Với loại ren Anh nếu số vòng ren trong 1 phút càng ít, bước ren càng
lớn nên ta phải xếp loại ren có n nhỏ về phía bên phải bảng xếp ren,
trong nhóm cơ sở những ren bước lớn, tức n nhỏ cần xếp lên trên . Sở
dĩ có điều này vì người ta chứng minh được rằng khi cắt ren Anh và
ren Pitch thì số răng Zi của bộ Nooctong tỉ lệ với số vòng ren n trong 1
tấc Anh và số DP
Khi sắp xếp 4 bảng ren cần chú ý rằng cả 4 bảng ren đó đều do 1 cơ
cấu Nooctong duy nhất tạo ra, do đó để tránh cho quá trình tính toán
trở nên phức tạp các con số xếp trong 1 cột dọc giữa các bảng ren cần
thống nhất hóa về mặt sắp xếp .
Vậy ta có bảng sắp xếp ren như sau :

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

19


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Ren quốc tế

Ren module

tp=mm

m=tp/π

-

1,75

3,5

7

-

-

-

1,7
5

1

2

4

8

-

0,5

1

2

-

2,25

4,5

9

-

-

-

2,2
5

1,2
5

2,5

5

10

-

-

1,25

2,5

-

-

5,5

11

-

-

-

-

1,5

3

6

12

-

-

1,5

3

Ren Anh

Ren pitch

n=25,4/tp

Dp=25,4π/tp

13

-

31/4

-

-

-

-

-

14

7

31/2

-

56

28

14

7

16

8

4

2

64

32

16

8

18

9

41/2

-

72

36

18

9

19

9,5

-

-

80

40

20

10

20

10

5

-

88

44

22

11

22

11

-

-

96

48

24

12

24

12

6

3

-

-

-

-

b.Tiện trơn
• Phân tích đường truyền:
Trục chính → Bánh răng thay thế → Hộp chạy dao → Bàn xe dao →

→ S dọc : bánh răng – thanh răng
→ S ngang : Vít me – đai ốc
+ Lượng chạy dao dọc:
1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (m × z) = Sd = 0,07÷ 4,16(mm/vg)
với m = 3 và z = 10(răng)
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

20


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

42 95
itt= 95 × 50

ics=×

25
28

=

26/28/32/3 6/40/44/48 25
36
× 28

 18   35 
 45  28 

   
1 1 1
 28   15 
igb= 8 , 4 , 2 ,1=  35  ×  48 

+ Lượng chạy dao ngang:
1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 5mm/vg) = Sng = 0,035 ÷ 2,08 (mm/vg)
Với
ics=×

25
28

42 95
95
itt=
× 50

=

26/28/32/36/40/44/48
25
36
× 28

 18   35 
 45  28 
   
1 1 1
 28   15 

igb= 8 , 4 , 2 ,1=  35  ×  48 

• Xích tiện trơn dùng để tiện các bề mặt trụ trơn, dùng để khỏa mặt đầu, về
tổng quát giống xích tiện ren song không đóng ly hợp nối với trục vít me
• Có xích chạy dao dọc và chạy dao ngang
• Để chạy dao nhanh trục bàn xe dao được điều khiển bằng động cơ riêng, và
để thực hiện chạy dao nhanh mà không ảnh hưởng tới các trục khác người ta
dùng cơ cấu ly hợp siêu việt
1.2.3 Một số cơ cấu đặc biệt trên máy 1K62
1.2.3.1 Ly hợp ma sát:
Ly hợp ma sát được lắp vào trục I để đảo chiều trục chính

Hình 1.4 Ly hợp ma sát
------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

21


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Ly hợp ma sát được sủ dụng để đóng ngắt chuyển động của các bánh răng
trên trục I. Cấu tạo của ly hợp ma sát gồm có các đĩa ma sát và thành vỏ ly hợp.
Khi ly hợp đóng sang trái các đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên trái truyền
mômen làm quay cặp bánh răng bên trái trục I, khi ly hợp đóng sang phải các
đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên phải truyền mômen làm quay cặp bánh răng
bên phải trục I.
1.2.3.2 Cơ cấu ly hợp siêu việt:
Trong xích chạy nhanh và động cơ chính đều truyền tới cơ cấu chấp hành là

trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau. Nếu không có ly hợp siêu việt, quá
trình truyền động sẽ làm xoắn và gẫy trục.
Cơ cấu ly hợp siêu việt được dùng khi máy chạy dao nhanh và khi đảo
chiều quay của trục chính.

Hình 1.5 Ly hợp siêu việt

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

22


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

1.2.3.3 Cơ cấu đai ốc mở đôi:
Để đảm bảo độ chính xác khi cắt ren, xích truyền động không đi qua trục
trơn mà dùng trục vít me để có bước ren chính xác. Khi tiện trơn để cắt
mối liên hệ giữa trục chính và bàn dao qua truyền động của vít me với
đai ốc ta dùng cơ cấu đai ốc mở đôi như sau:

Hình 1.6. Cơ cấu đai ốc mở đôi
2 nửa đai ốc ăn khớp với vít me nhờ tay quay 5 xoay đĩa 3 đưa 2 chốt 4 mang 2
nửa đai ốc di động trong 2 rãnh định hình 6 tiến lại gần nhau

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

23

Đồ án thiết kế máy công cụ
CHƯƠNG 2.

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận
THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI

2.1 Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ
Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ
Giả thiết đề bài:
Số cấp tốc độ Z = 23
Số vòng quay trục chính thấp nhất nmin = 12,5 (vg/ph)
Công bội φ =1,26
Động cơ chính : N = 10Kw ; n = 1440 (vòng/ph)
2.1.1 Chuỗi số vòng quay
Công bội φ =1,26 = 1,064
Theo các trị số vòng quay tiêu chuẩn :
1 – 1,06 – 1,12 – 1,18 – 1,25 – 1,32 – 1,41 – 1,5 - 1,6 – 1,7 -1,8 – 1,9 –
2 – 2,12 – 2,24 – 2,35 – 2,5 – 2,65 – 2,8 – 3 - 3,15 – 3,35 -3,55 – 3,75 -44,25 – 4,5 – 4,75 – 5 – 5,3 – 5,6 – 6 – 6,3 - 6,7 – 7,1 -7,5 – 8,5 – 9 – 9,5 .
Tra theo bảng tiêu chuẩn trên với số vòng nhỏ nhất 12,5 vòng/phút, sau đó
từ giá trị nmin nhỏ nhất, các giá trị vòng tiếp theo được lấy bằng cách đếm 4
giá trị tiếp, suy ra nmax =2000 (vg/ph)
Ta có bảng dãy tốc độ tiêu chuẩn sau:
n1 = nmin = 12,5
n2 = 16
n3 = 20
n4 = 25
n5 = 31,5
n6 = 40
n7 = 50

n8 = 63

n9 = 80
n10= 100
n11 = 125
n12 = 160
n13 = 200
n14 = 250
n15 = 315
n16 = 400

n17= 500
n18 = 630
n19 = 800
n20 =1000
n21 = 1250
n22 = 1600
n23 = 2000

2.1.2 Phương án không gian
Do máy cần thiết kế có Z=23 cấp tốc độ nên ta có 2 phương án: chọn Z=24 và
làm trùng 1 cấp tốc độ hoặc Z=22 và làm tăng thêm 1 cấp tốc độ.

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

24


Đồ án thiết kế máy công cụ

GVHD: Ths Lưu Trọng Thuận

Qua tham khảo máy tiện 1K62 nên ta chọn phương án Z=24 và làm trùng 1 cấp
tốc độ
Z = 24 = 3 x 2 x 2 x 2 = 2 x 3 x 2 x 2 = 2 x 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 2 x 3
Vậy ta có 4 phương án không gian cho hộp tốc độ của máy là :
a. 3 x 2 x 2 x 2

b. 2 x 3 x 2 x 2

------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Hoàn – Lớp KTCK 03 – K57

25