Đồ án thiết kế máy công cụ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (374.79 KB, 37 trang )

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

PHẦN I
PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY:
I. KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY TIỆN
THƯỜNG GẶP :
Các loại máy tiện vạn năng chúng ta hay gặp trong các xưởng cơ khí và đặc tính kỹ
thuật của chúng.

Đặc tính kỹ thuật

Các loại máy
T620

1K62

T616

Chiều cao tâm máy (mm)

200

200

160

Khoảng cách 2 mũi tâm (mm)

1400

1500

700

Đường kính vật gia công Dmax(mm)

400

400

320

Số cấp tốc độ

23

21

12

Số vòng quay:nminnmax (v/p)

12,52000

11,51200

441980

Lượng chạy dao dọc (mm)

0,074,16

0,0821,59

0,061,07

Lượng chạy dao ngang (mm)

0,0352,0

0,0270,527

0,040,78

10

7

4,5

Pxmax (N)

3530

3430

3000

Pymax (N)

5400

5400

8100

(z)

Công suất động cơ (kw)
Lực chạy dao lớn nhất

Khả năng cắt ren
Ren quốc tế (tp)

1192

Ren mođuyn (m)

0,548

Ren anh (n)

242

Ren pitch (Dp)

961

1

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Yêu cầu thiết kế máy tiện ren vít vạn năng có các thông số như sau
1. Hộp tốc độ

ϕ = 1, 26 nmax = 1900
;

Rn = 203, 4 ndc = 1450
vòng/phút;

;

vòng/phút

2. Hộp chạy dao:
Ren hệ mét (tp): 1,25 ÷ 48.

3
Ren Anh (n)

:

1
2

÷ 20.

Ren modul (m): 1 ÷ 9.
Ren Pitch (Dp) : 6 ÷ 48.
Sdọcmin = 0,07 mm/vòng;

S ngang min
= 0,5. Sdọcmin = 0,035 mm/vòng.
Kết luận: căn cứ vào yêu cầu thiết kế máy và thông số cho trong bảng trên thấy máy
K620 có tính chất tương tự so với máy cần thiết kế. Ta chọn máy K620 để phân tích.
I. Khảo sát động học máy tương tự (T620):
1. Đồ thị số vòng quay thực tế của máy T620:
Trị số công bội ϕ:
Từ các thông số của máy
nmin = 12,5 v/p.
nMax = 2000 v/p.
Z = 23.
Z −1

Suy ra công bội ϕ là: ϕ =

nMax
nmin

23−1

2000
12,5

=

= 1,259 =1,26

A-Hộp tốc độ

Đồ thị vòng quay của máy T620:

2

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51
n®c = 1450

i

I

®

n
i
i

1

0

II
i

i
i

III

i

4

3

i
i

2

5

IV
6

i

7

i

11

9

V

8

VI
i

10

VII
2000

12,5

Cách bố trí đường truyền:
Trên đồ thị vòng quay, ta thấy n 0 = n19 ở đây, n0 được chọn tùy ý, tuy nhiên n0 chọn càng
lớn càng tốt, khi n0 lớn thì tốc độ quay các trục sẽ lớn mô men xoắn sẽ nhỏ các bánh răng
sẽ bé giảm các kích thước trục,bộ truyền nhỏ gọn.
Trên đường truyền, TST giảm từ từ, ưu điểm của phương án này là bộ truyền truyền
động êm, do sự ăn khớp của những bánh răng truyền có độ chênh lệch đường kính không
nhiều.

Ta xem xét lượng mở và các tỉ số truyền, lượng mở lớn nhất của bộ truyền của HTĐ là
6 thỏa mãn điều kiện cho phép (nhỏ hơn 8)
Máy có 23 tốc độ chia ra làm 2 đường truyền:
-Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18

- Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là: Z2 = 2x3x1 = 6
Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24

3

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên người ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18 (cao
nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của đường truyền trực
tiếp, do đó máy chỉ còn 23 tốc độ.
ưu nhược điểm:
+ xích tốc độ cao ngắn,ít trục trung gian, ít bánh răng nên chạy êm hơn, không gây ồn và
giảm thiểu được hao tổn công suất trên đường truyền.
+nhờ việc tách ra làm 2 đường truyền, lượng mở lớn nhất của bộ truyền giảm xuống còn
6 thỏa mãn điều kiện hạn chế về lượng mở tối đa.
+nhược điểm, phảI dùng thêm cơ cấu di trượt ở trục vào làm cơ cấu điều khiển thêm phúc
tạp.
Cơ cấu đảo chiều trục chính
khi cắt ren trái, trục chính quay không đổi còn hướng dao phảI ra xa mâm cặp tức là trục
vit me quay theo chiều ngược lại, dùng cơ cấu dảo chieuf trục chính bằng bánh răng đệm
35 28
x
28 35
iđc =
cơ cấu này nằm giữa trục I và II
Li hợp ma sát
Tại trục I bố trí li hợp ma sat, tách xích tốc độ làm 2 đường, đường truyền trực tiếp và

đường truyền gián tiếp.
Sở dĩ, đặt li hợp ma sát trên trục I là hợp lí hơn cả, vì khi đó xích tốc độ cao sẽ ngắn hơn
khi đặt li hợp ma sat ở các trục dưới,đường truyền tốc độ cao sẽ chạy êm hơn, và giảm tổn
hao công suất do xích ngắn.
Cách bôi trơn hộp tốc độ
Bôi trơn thủy động.
Anh hưởng sai số khi lựa chọn bánh răng tới sai số tốc độ vòng quay
đảm bảo sai số cho phép nhỏ hơn 2,26%

B-hộp chạy dao
Cách thiết kế hộp chạy dao
Lược đồ cấu trúc động học hộp chạy dao

i ®c¬
i gbéi
i tt
i csë

4

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương trình tổng quát cắt ren như 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)
-

-

lượng di động tính toán : 1vòng trục chính  tp (mm)

bánh răng thay thế

42
50

, bánh noóctông chủ động

 Khi cắt ren anh

- lượng di động tính toán : 1vòng trục chính  25,4/n (mm)
Trong đó n: số vòng quay trên 1 tất anh

bánh răng thay thế

42
50

, con đường 2bánh noóctông chủ động

Phương trình cắt ren anh

1vgtc (VII)

60
60

(VIII)

42
42

IX

42
50

35 28
28 36
35 28
z
38 35
25 n
28 35
X
.
XI
.
XII
XIII.igb.XV.tv=tp

 khi cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động)
-

Lượng di động tính tóan 1vgtc  mπ (mm)
64
97

-

Bánh răng thay thế

-

Phương trình xích động

, con đường 1 noóctông chủ động

5

Đồ án thiết kế máy công cụ

1vgtc (VII)

60
60

(VIII)

42
42

CTM3_K51

IX

64
97

z n 25
36 28
X C2 .
XI C3 XII.igb.XV.12=tp

 khi cắt ren pitch:

Lượng di động tính tóan 1vgtc  25,4.π/Dp (mm)

-

Bánh răng thay thế

-

64
97

, con đường 1 noóctông chủ động

Bảng sắp xếp các bước ren như sau:

1
1,25
1,5

13

14
16
18
19
20
22
24

Ren quốc tế
tp=mm
1,75
3,5
2
4
2,25
4,5
2,5
5
5,5
3
6
Ren Anh
n=25,4/tp
31/4
7
31/2
8
4
9
41/2

9,5
10
5
11
12
6

7
8
9
10
11
12

-

0,5
-

2
3

56
64
72
80
88
96
-

28
32
36
40
44
48
-

Ren module
m=tp/π
1
1,25
1,5
Ren pitch
Dp=25,4π/tp
14
16
18
20
22
24
-

1,75
2
2,25
2,5
3

7

8
9
10
11
12
-

Một số cơ cấu đặc biệt:
Cơ cấu li hợp siêu việt: Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền đến cơ
cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau. Do vậy nếu không có li hợp
siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gãy trục. Cơ cấu li hợp siêu việt được dùng trong
những trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay của trục chính.
Cơ cấu đai ốc mở đôi: Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao.
Khi quay tay quay làm đĩa quay gắn cứng với hai má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít
me.

6

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao: Nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải, được đặt
trong xích chạy dao (tiện trơn) nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải.
Cơ cấu nooc tông

Số bánh răng của chuỗi z1 z2 z3 z4…lấy theo dãy tiêu chuẩn, cơ cấu nooc tông dùng để
cắt nhiều bước ren trong cùng hệ ren.
4. Nhận xét về máy T620:

Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện được nhiều kiểu
ren khác nhau. Đồng thời phương án không gian và phương án thứ tự đã được sắp xếp
một cách hợp lý để có được một bộ truyền không bị cồng kềnh.
Bộ ly hợp ma sát ở trục I được làm việc ở vận tốc là 800 v/p là một tốc độ hợp lý, đồng
thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng được bánh răng trên trục I nên tăng được độ cứng
vững.
Trong máy có bộ ly hợp ma sát siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao nhanh.

7

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

111Equation Chapter 1 Section 1

PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY MỚI.

Chương 1: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY CẮT KIM LOẠI.

A. Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại:
1. Tính toán chuỗi số vòng quay
Số liệu đã cho số tốc độ z=24;
nmax = 1900

ϕ
Công bội

Rn =

=1,26;

(vòng/phút),

nmax
= ϕ z −1
nmin

Ta có:

Rn = 203, 4

ndco = 1450
(vòng/phút);

Z = 1 + logϕ Rn = 1 + log1,26 203,4 = 24
=>

Ta tính chuỗi số vòng quay, xuất phát từ chuỗi vòng quay cơ sở

ϕ

n1
( =1,

=1,06) :

1 - 1,06 - 1,12 - 1,18 -1,25 - 1,32 -1,41 -1,5 -1,6 -1,7 -1,8 -1,9 -2 …(1.1)

ϕ = 1, 26=(1,06) 4
Mặt khác

=E nên bằng cách lấy cách quãng các trị số trong dãy cách

n1

ϕ

nhau 4 số từ dãy (1.1) ta có chuỗi số vòng quay theo cấp số nhânvới ( =1, =1,26 ),
đồng thời dùng quy tắc gấp 10 cho 10 trị số đầu tiên ta được 1 chuỗi số 24 số hạng như
sau:

8

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

9,5 – 11,8 - 15 - 19 – 23,5 – 30 - 37,5- 47,5 - 60 - 75 - 95 - 118 - 150 - 190 - 235
-

300 - 375 - 475 - 600 - 750 - 950 - 1180 - 1500 - 1900
2. Lưới kết cấu và đồ thị vòng quay của HTĐ:
2.1. Cách xác định các nhóm truyền và tỷ số truyền (TST):
Từ công thức:
nmin
1
= ( ) Xi

nmax
4

; Trong đó Xi là số nhóm truyền tối thiểu.

ndco
1450
) lg(
)
nmin
9, 5
=
lg 4
lg 4

lg(
Xi =

= 3,63

Vì số nhóm truyền là nguyên nên chọn Xi = 4.
3.2. Phương án không gian và phương án thứ tự:
Chọn phương án không gian:
Z = 24 x 1= 12 x 2= 3 x 4 x 2= 6 x 2 x 2= 2 x 3 x 2 x 2 …
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu X i = 4, đồng thời để kích thước HTĐ nhỏ gọn nên cần
phải có TST chênh lệch nhóm đầu ít (dẫn đến chênh lệch bánh răng không quá lớn).
Vì vậy, ta có thể loại trừ các phương án không gian trên và chọn phương án hợp lí nhất
là:
PAKG: 2 x 3 x 2 x 2
Dựa vào công thức: Z = p1.p2…pj

Trong đó pj là TST trong một nhóm.
Ta có:
Z = 24 = 2 x 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 2 x 3 = 3 x 2 x 2 x 2 = 2 x 3 x 2 x 2
Như vậy trên cơ sở lý thuyết thì hộp tốc độ của máy tiện ta thiết kế có dạng gần giống
như với máy mẫu tham khảo T620 là có 24 tốc độ.
Theo lí thuyết thì PAKG 3 x 2 x 2 x 2 là đúng nhất vì khi đó số tỉ số truyền giảm dần từ
trục I đến IV. Tuy nhiên thực tế, ta đặt thêm ly hợp ma sát ở trục I để tạo đường truyền
tốc độ cao giống như máy T620,khi đó để tránh cồng kềnh cho trục I chọn phương án
2x3x2x2.

9

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Đồng thời, khi ta tách ra đường truyền trực tiếp từ trục 1, cơ cấu sẽ chạy êm hơn do
xích ngắn hơn sẽ ko gây ra nhiều va chạm giảm hao tổn công suất.

chọn PAKG là 2x3x2x2

II
III
IV
V

10

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Chọn phương án thứ tự:
Số PATT: q = m!

m là số nhóm truyền.

Suy ra q = 4! = 24 phương án.
Để chọn PATT hợp lí nhất ta lập bảng để so sánh tìm phương án tối ưu nhất.
Bảng so sánh các PATT:
TT

Nhóm 1

TT

Nhóm 2

TT

Nhóm 3

TT

Nhóm 4

1

2x3x2x2

7

2x3x2x2

13

2x3x2x2

19

2x3x2x2

I

II III IV

II

[1] [2] [6] [12]
2

2x3x2x2
I

8

III II IV

2x3x2x2
I

I

9

I

10

11

I

IV III II

[1] [8] [4] [2]

16

I IV III

2x3x2x2

17

II IV I

III

[2] [8] [1] [4]

Nhận xét:

11

21

2x3x2x2

2x3x2x2

18

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

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

22

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

23

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

[2] [8] [4] [1]
2x3x2x2

2x3x2x2

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

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

II IV III I

12

20

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

[3] [1] [12] [6]

III IV II

2x3x2x2

2x3x2x2
II

[1] [4] [12] [2]
6

15

[2] [4] [12] [1]

II IV III

2x3x2x2

2x3x2x2

2x3x2x2

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

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

II III IV I

[1] [2] [12] [6]
5

14

[2] [4] [1] [12]

IV II III

2x3x2x2

2x3x2x2
II III I IV

[1] [8] [2] [4]
4

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

[3] [1] [6] [12]

[1] [4] [2] [12]
3

I III IV

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

24

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

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Xmax là lượng mở giới hạn, Xmax=12, mà theo tiêu chuẩn

ϕXmax =

i max
i min ≤

1
≤i≤2
4

8

Qua bảng trên ta thấy các phương án đều có ϕXmax > 8 do đó không thoả mãn. Vì vậy, để
chọn phương án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian hoặc tách ra làm hai đường
truyền.
Phương án TT hợp lý nhất:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I

II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Ta lựa chọn phương án thứ tự vì phương án trên có lượng mở tăng dần,cơ cấu sẽ nhỏ
gọn. Tuy nhiên lượng mở ở trục IV vượt quá mức cho phép. Tham khảo máy mẫu, ta
giảm đi 6 tốc độ ở đường truyền này và bù bằng đường truyền phụ.
Như vậy đường truyền gián tiếp sẽ có lượng mở nhóm cuối là:
[X] = 12– 6 = 6
Suy ra:
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là: Z2 = 2x3x1 = 6
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG
: 2 x 3 x 2 x 2
PATT
: I
II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6] [6]
Đối với đường truyền trực tiếp:
PAKG
: 2 x 3 x 1
PATT
: I
II IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [0]
1

I
II

IV

V

III
1

12

trôc chinh

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

3.3. Vẽ lưới kết cấu:
Từ hai đường truyền trên ta có sơ đồ lưới kết cấu như sau:

log?

I
II
III
IV

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

V
24

3.4. Vẽ đồ thị vòng quay:
Qua khảo sát và nghiên cứu máy hiện có T620, ta nhận thấy dạng máy mà ta đang thiết
kế có kết cấu và các phương án được chọn gần như tương tự. Do đó, để vẽ được đồ thị
vòng quay hợp lí, dựa vào máy mẫu và các loại máy hạng trung cung cỡ để khảo sát.
Chọn số vòng quay động cơ điện: trên thực tế, đa số các máy vạn năng hạng trung đều
dùng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có nđc = 1450 v/p.
Như trên, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay n 0 của trục
vào rồi sau đó ta mới xác định TST. Mặt khác, n 0 càng cao thì càng tốt, vì nếu n 0 cao thì
số vòng quay của các trục ngang trung gian sẽ cao, mômen xoắn bé dẫn tới kích thước
của các bánh răng, các trục... nhỏ gọn, tiết kiệm được nguyên vật liệu. Thông qua việc
khảo sát máy T620, trên trục đầu tiên có lắp bộ li hợp ma sát, để cho li hợp ma sát làm

13

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

việc trong điều kiện tốt nhất thì ta chọn tốc độ n 0 = 600v/p, vận tốc này cũng là một vận
tốc của trục cuối cùng.
Suy ra:
n0
600
ndc .η
1450.0,985
Id =
=
= 0,42.
Trong đó:
nđc : số vòng quay của động cơ.
iđ : tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên (bộ truyền đai).
η = 0,985: hệ số trượt của dây đai.
Đối với mỗi nhóm tỉ số truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý (độ dốc của tia tuỳ
1
4
ý) nhưng cần phải đảm bảo
≤ i ≤ 2. Các tỉ số khác dựa vào đặc tính của nhóm truyền
để xác định.
Chọn đường kính bánh đai nhỏ theo dãy tiêu chuẩn D1 =140 mm
Đường kính bánh đai lớn là :

D2 =

140
= 333, 33( mm )
0, 42

Chọn D2 = 335 mm . Tỉ số truyền thực của bộ truyền đai là

id =

140
= 0, 41791
335

Trị số vòng quay giới hạn no trên trục I được 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
đầu tiên:
i

Π
1

i

Π
1

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

Π
1

Umaxi= Umax1. Umax2. . . Umaxi
i

Π
1

Umini= Umin1. Umin2. . . Umini
Có thể lấy
i

Π
1

Umaxi= Umax1. Umax2. . . Umaxi= 2

i

Π
1

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

14

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Vậy nomax= 9,5/(1/4)4 = 2432 vg/ph
nomin= 1900/24 = 118,75 vg/ph

≤
≤
Như vậy giới hạn no biến thiên trong khoảng 125 no 3200
Để trục và bánh răng đầu vào của trục chịu M x kích thước nhỏ gọn . Thường đặt n o ở
các trị số no lớn . Như vậy sẽ gần với n®c¬. Hơn nữa no --nmin của trục chính bao giờ cũng
giảm nhiều hơn tăng
Gỉa sử ta chọn no= n19= 600vg/ph

Qua phần chọn tỉ số truyền trên ta thấy tất cả các tỉ số truyền đều đạt yêu cầu là nằm
1
4
trong khoảng ( ; 2). Từ đó ta có thể xác định được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ:

4. Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ:
Vì đã qua khảo sát và nghiên cứu máy mẫu, nên ta chỉ tính toán số răng của 1 nhóm
truyền trong hộp, còn các nhóm truyền khác để thuận tiện và nhanh chóng ta tra bảng tiêu
chuẩn để chọn số răng. Chọn nhóm truyền thứ nhất để tính toán.

15

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

4.1. Số răng của nhóm truyền thứ nhất:
Theo công thức:
fx
fx + gx

Zx =

.E.K

Zx’ = ΣZ – Zx
Trong đó:
K là BSCNN của mọi tổng fx + gx
ΣZ là tổng số răng trong cặp.
Từ đồ thị vòng quay ta có:

i1 = ϕ1 = 1,261 =

i2 = ϕ2 = 1,262 =

5
4

có f1 + g1 = 5 + 4 = 9.

11
7

có f1 + g1 = 11 + 7 = 18.

Suy ra BSCNN của tổng f1 + g1 là K = 18

Ta nhận thấy Emin nằm ở TST i2, vì i2 giảm nhiều hơn so với i1. Do tia i2 nghiêng phải
dẫn đến ta dùng công thức:
Z min .( f x + g x )
g x .K

Eminbị =

Z min .( f 2 + g 2 )
g 2 .K

=

=

17.18
7.18 ≈

2,43.

Với Zmin = 17.
Chọn Emin = 3

⇒

ΣZ = E.K =3.18 = 54 răng.

Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đường kính của bánh răng khoảng 100
mm, theo các máy đẫ có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánh răng chủ động chọn
khoảng trên 50 răng đo đó tăng tổng số răng của cặp
Chọn Emin = 5

⇒

ΣZ = E.K =5.18 = 90 răng.

16

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Suy ra:
f1
f1 + g1

Z1 =

.E.K =

5
9

.5.18 = 50 răng.

Z1’ = ΣZ – Z1 = 90 – 50 = 40 răng.

f2
f2 + g2

Z2 =

.E.K =

11
18

.5.18 = 55 răng.

Z2’ = ΣZ – Z2 = 90 – 55 = 35 răng.
Theo đó ta kiểm tra lại TST:

i1 =

i2 =

50
≈
40
55
≈
35

1,25

1,57

≈

≈

ϕ1 ⇒ sai số ≈ 1%

ϕ2 ⇒ sai số ≈ 1,3%

TST không chênh lệch đáng kể so với kết cấu và máy mẫu đã khảo sát.
Từ đó ta tra bảng tiêu chuẩn, chọn số răng các nhóm truyền:

4.2. Số răng nhóm truyền thứ 2:
Theo công thức:
fx
fx + gx

Zx =

.E.K

Zx’ = ΣZ – Zx
Trong đó:
K là BSCNN của mọi tổng fx + gx
ΣZ là tổng số răng trong cặp.

17

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Từ đồ thị vòng quay ta có:

i3= ϕ-4 = 1,26-4 =

i4 = ϕ-3 = 1,26-2 =

2
5

có f3 + g3 = 5 + 2 = 7.

7
11

i5 = 1

có f4 + g4 = 7+11 = 18.
có f5 + g5 =2

Suy ra BSCNN của tổng f i + gi là K = 126, do đó

∑Z=126 khụng thỏa món điều kiện

100< ∑Z <120 vậy phải giảm K

i3= ϕ-4 = 1,26-4 =

31
77

có f3 + g3 = 31+77= 108

vậy K=108.
Z min .( f x + g x )
g x .K

Eminbị=
Chọn Emin = 1

⇒

Z min .( f 2 + g 2 ) 17.(31 + 77)
g 2 .K
108.31
=
=
=0.54

ΣZ = E.K =1.108 = 108 răng.

Suy ra:
f3
f 3 + g3

Z3 =

.E.K =

31
108

.108 = 31 răng.

Z3’ = ΣZ – Z1 = 108 – 31 = 77 răng.

f4
f 4 + g4

Z4 =

.E.K =

7
18

.108 = 42 răng.

18

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Z4’ = ΣZ – Z4 = 108 – 48 = 66 răng.

Z5 = Z’5 = 54 răng.
Theo đó ta kiểm tra lại TST:

i3 =

i4 =

31
≈
77
42
≈
66

0,40

0,63

≈

≈

ϕ-4 ⇒ sai số ≈ 1,5% nằm trong giới hạn cho phép.

ϕ-2 ⇒ sai số ≈ 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.

⇒ sai số 0%

i5 =1

nằm trong giới hạn cho phép.

4.3. Số răng của nhóm truyền 3:
Từ đồ thị vòng quay ta có:

i6 = ϕ-6 = 1,26-6 =

i7 = 1 =

1
1

1
4

có f6 + g6 = 1 + 4 = 5.

có f7 + g7 = 1 + 1 = 2.

Suy ra BSCNN của tổng fi + gi là K = 10
Z min .( f x + g x )
g x .K

Eminbị =

Z min .( f 6 + g 6 )
g 6 .K

=

=

17.5
4.10 ≈

1,875.

Với Zmin = 17.
Chọn Emin = 9

⇒

ΣZ = E.K =9.10 = 90 răng.

Tra bảng ta được: ∑Z = 80. Ta có số răng của từng cặp bánh răng như sau:
f6
1
f 6 + g6
5
Z6 =
.E.K = .90 = 18 răng.
Z3’ = ΣZ – Z1 = 90 – 18 = 72 răng.

19

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Z4 = Z4’=45

i7 = 1 ⇒

Z 7 45

=
Z 7' 45

=1 ⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
Z 6 18
=
Z 6' 72
i6 = 0,25 ⇒
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.4. Số răng của nhóm truyền 4:
Hoàn toàn tương tự như nhóm truyền 3, ta có:
Z 9 45
=
=1
Z 9' 45
i9 = 1 ⇒
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
Z 8 18
=
= 0,25
Z 8' 72
i8 = 0,25 ⇒
⇒ sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.5. Số răng của nhóm truyền gián tiếp:
Nhóm truyền này chỉ có một tỉ số truyền i 10 = ϕ-3 = 1,26-3 ≈ 0,5. ta có tổng số răng ∑Z =
90.
Z 10 30 1
=
=
60 2

Z 10'
⇒
⇒ sai số nằm trong giới hạn cho phép.
4.6. Số răng của nhóm truyền trực tiếp:
Tương tự như trên với i11 = 1,263 ta có:
Z11 2
60
= =
'
Z11 1
30
⇒ sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.
Bảng thống kê số răng bánh răng:
iI
Zi
Z i/

1
50
40

2
55
35

3
31
77

4

42
66

5
54
54

6
18
72

7
45
45

8
18
72

9
45
45

10
30
60

11
60
30

tính

5. Sai số của các tốc độ trục chính:
Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho phép là
[∆n] = ±10(ϕ-1)% = 2,6%. Ta có bảng như sau:

20

Đồ án thiết kế máy công cụ

n

CTM3_K51

ntính

ntiêu chuẩn

∆n%

9,98

9,5

-0,2

55 31 18 18 30
. . . .

35 77 72 72 60

12,54

11,8

0,3

50 42 18 18 30
. . . .
40 66 72 72 60

15,78

15

-1,3

55 42 18 18 30
. . . .
35 66 72 72 60

19,84

19

-0,8

50 54 18 18 30
. . . .

40 54 72 72 60

24,8

23,5

55 54 18 18 30
. . . .
35 54 72 72 60

31,17

30

-1,04

50 31 45 18 30
. . . .
40 77 45 72 60

39,93

37,5

-0,2

55 31 45 18 30
. . . .
35 77 45 72 60

50,2

47,5

0,4

50 42 45 18 30
. . . .
40 66 45 72 60

63,13

60

0,2

55 42 45 18 30
. . . .
35 66 45 72 60

79,34

75

-0,8

50 54 45 18 30
. . . .
40 54 45 72 60

99,18

95

-0,7

55 54 45 18 30
. . . .
35 54 45 72 60

124,67

118

-0,3

50 31 45 45 30
. . . .
40 77 45 45 60

159,71

150

-0,2

55 31 45 45 30
. . . .
35 77 45 45 60

200,80

190

0,4

Phương trình xích
50 31 18 18 30
. . . .
40 77 72 72 60
nđc.ηđ.iđ.

n2
nđc.ηđ.iđ.
n3
nđc.ηđ.iđ.
n4
nđc.ηđ.iđ.
n5
nđc.ηđ.iđ.
n6
nđc.ηđ.iđ.
n7
nđc.ηđ.iđ.
n8
nđc.ηđ.iđ.
n9
nđc.ηđ.iđ.
n10
nđc.ηđ.iđ.

n11
nđc.ηđ.iđ.
n12
nđc.ηđ.iđ.
n13
nđc.ηđ.iđ.
n14
nđc.ηđ.iđ.

21

-0,1

Đồ án thiết kế máy công cụ

n15
nđc.ηđ.iđ.
n16
nđc.ηđ.iđ.
n17
nđc.ηđ.iđ.
n18
nđc.ηđ.iđ.
n19
nđc.ηđ.iđ.
n20
nđc.ηđ.iđ.
n21
nđc.ηđ.iđ.

n22
nđc.ηđ.iđ.
n23
nđc.ηđ.iđ.
n24
nđc.ηđ.iđ.

CTM3_K51

50 42 45 45 30
. . . .
40 66 45 45 60

252,44

235

1

55 42 45 45 30
. . . .
35 66 45 45 60

317,35

300

0,75

50 54 45 45 30

. . . .
40 54 45 45 60

396,69

375

-0,8

55 54 45 45 30
. . . .
35 54 45 45 60

498,70

475

-0,02

50 31 60
. .
40 77 30

638,82

600

1,4

55 31 60

. .
35 77 30

803,11

750

0,4

50 42 60
. .
40 66 30

1009,78

950

0,9

55 42 60
. .
35 66 30

1269,4

1180

1,55

50 45 60

. .
40 45 30

1586,71

1500

-0,1

55 45 60
. .
35 45 30

1994,1

1900

-0,3

Trong đó:
nđc là vận tốc quay của động cơ, nđc = 1450v/p.
η là hiệu suất của bộ truyền đai, η = 0,985.
iđ là tỉ số truyền của bộ truyền đai, iđ = 0,42.
Từ bảng tính sai số trục chính ta thấy tất cả các sai số đều thoả mãn đIều kiện
Đồ thị sai số vòng quay

22

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

sai số n%

2,6
0

n2
n1

n3

n8

n6

n4
n5

n7

n 22
n 24
n 10 n 12 n 14 n 16 n 18 n 20
n 17 n
n 9 n 11 n 13
21 n 23
19 ``n
n 15

n

-2,6
Phương án không gian

I
IV
V

trôc chÝnh

23

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

B. Thiết kế hộp chạy dao:
Máy ta đang cần thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng hạng trung cỡ máy T620, hộp chạy
dao có 2 công dụng là tiện trơn và tiện ren, tuy nhiên ta chỉ quan tâm đến khâu tiện ren là
chủ yếu. Sau khi thiết kế xong ta có thể kiểm tra lại các bước tiện trơn, có thể bị trùng
nhau, sát nhau hoặc cách quãng. Vấn đề đó không quá quan trọng vì thực tế các bước tiện
trơn là khá sát nhau và các đoạn cách quãng không gây ra nhiều tổn thất năng suất gia
công.
Có hai dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu Noocton và hộp chạy dao
dùng bánh răng di trượt. Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ chọn kiểu hộp chạy dao
là dùng cơ cấu Noocton tương tự như ở máy T620.

-

I. Yêu cầu của hộp chạy dao:
Máy yêu cầu cần phải tiện được các ren quy chuẩn như sau:
Ren hệ mét:
tp = 1,25 ÷ 48
khi đó theo dãy ren tiêu chuẩn ta có các thông số ren như sau:
tp= 1.25; 1.5;1.75; 2; 2.25; 2.5; 3; 3.5; 4; 4.5; 5; 5.5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20;
22; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48.

-

Ren hệ Anh:

3
n=
1
2

1
2
1
2

÷ 20
1
2

1
2

n = 3 ; 4; 4 ; 5; 5 ; 6; 6 ; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20.
-

Ren môđuyn: m = 1 ÷ 9
m=1; 1.25; 1.5; 1.75; 2; 2.25; 2.5; 2.75; 3; 3.5; 4; 4.5; 5; 5.5; 6; 6.5;
7; 8; 9.
-

Ren Pit: Dp =6 ÷ 48

24

Đồ án thiết kế máy công cụ

CTM3_K51

Dp = 6; 6.5; 7;8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 28;32;36;40;44;48.
II. Sắp xếp các bước ren:
Ren quốc tế
-

1,75

3,5

7

14