Đồ án thiết kế máy Thiết kế máy tiện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

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= 13,2 (v/ph) ;
2. Hộp chạy dao dùng cơ cấu Norton, khuếch đại ren umax = 32:
1 ÷ 14
Ren hệ mét : tp=
Ren Anh : n=
30÷ 4
Ren mô-đun :
0,5 ÷ 7
m=
Ren Pitch: Dp=
Sdocmin= 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: + Trục trung gian
+ Một cặp bánh răng
- Tính hệ thống điều khiển
BẢN VẼ

Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO
Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO
Hà nội,ngày 12 tháng 09 năm 2016
Giáo viên hướng dẫn

Lê Đức Bảo

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

1

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

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 cô. Phần tính toán thiết
kế máy mới gồm các nội dung sau:
Chương I : Phân tích máy tương tự
Chương II : Tính toán động học toàn máy
Chương III: Tính công suất động cơ
Chương IV: Tính bền
Chương V : Tính hệ thống điều khiển
Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Lê Đức
Bảo đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Nghĩa
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

2

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ
I. 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:
Bảng 1.1): Tính năng kĩ thuật của các máy đã có
Đặc tính kỹ thuật
Kiểu máy
1K62
T616
1A62
1A616
Số cấp tốc độ trục
23
12
21
21
chính
Khoảng cách 2 mũi
710
710
1000
710
tâm
Đường kính lớn nhất 400
320
400
320
gia công trên máy
Đường kính lỗ trục
47
36
36

35
chính
44
11,5
11,2
Số vòng quay nhỏ 12,5
nhất
nmin
(vòng/phút)
1980
1200
2240
Số vòng quay lớn 2000
nhất
nmax
(vòng/phút)
Phạm vi bước ren 1÷192 0,5÷24 1÷192 0,5÷24
cắt được của hệ Mét
Ren hệ Anh
24 – 2 56 – 1 24 – 2
56 – 1
Ren modun
Ren pit

0,5÷48 0,25÷2
2
96 – 1

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

0,5÷48

3

0,25÷22

Máy mới
23

10.6

1700

1 ÷14
24÷2
0,5÷7

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

Nhận xét: Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren
vít vạn năng 1K62 có đặc tính tương tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ  ta
có máy 1K62 để tham khảo thiết kế máy mới

II. Phân tích máy tiện 1k62
Ta có sơ đồ động học của máy tiện 1K62 như

hình 1.

Hình 1.1) Sơ đồ động học máy tiện 1K62
1. Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62
nmin : 12,5 vòng/phút nmax : 2000 vòng/phút Z = 23 tốc độ.
 Ta có công bội
Lấy tròn � = 1,26
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

.
4

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

- Xích tốc độ nối từ động cơ điện có công suất n = 10 kW, số vòng quay n
= 1450 (v/p) qua bộ truyền đai với tốc độ( hộp trục chính) làm quay trục
chính. - Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là:
Nđc (số vòng quay của động cơ) ntc ( số vòng quay của trục chính)
- Từ sơ đồ động ta có thể xác định được đường truyền qua các trục trung
gian tới trục chính
- Xích tốc độ có đường truyền quay thuận và có đường truyền quay
nghịch, mỗi đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm 2 đường
truyền:
 Đường truyền trực tiếp tới máy  tốc độ cao
 Đường truyền tốc độ thấp đi từ trục III IVVVI

Ta có sơ đồ động của máy tiện 1K62
Ta có phương trình xích biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy 1K62

Hình 1.2) Phương trình xích động Đường truyền tốc độ thấp :
Từ động cơ 1→ bộ truyền đai →(I)→(II)→(III)→(IV)→(V)→(VI)→Trục
chính Đường truyền tốc độ cao:
Từ động cơ 1→ bộ truyền đai →(I)→(II)→(III)→(VI)→Trục chính
- 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:

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

5

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

GVHD: Lê Đức Bảo

6

MSSV:20120663

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

Từ bảng sai số ta thấy có một sai số vượt quá giới han cho phép nhưng
vẫn có thể chập nhận được
Đồ thị sai số vòng quay:

2.6

?n%

n(v/p)

0

- 2.6

Hình 1.3) Đồ thị sai số vòng quay
Sơ đồ động của máy biểu thị các nhóm tỷ số truyền như
sau: - Nhóm 1 từ trục II:
 Tia i1 lệch sang phải 1 khoảng là 1,19.logφ
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

7

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

 Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là 2,17.logφ
Lượng mở giữa 2 tia [x] :

⟹ [�] = −1,04
- Nhóm 2 từ trục III – IV
• Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng là 4,19.logφ
• Tia i1 lệch sang trái 1 khoảng là 2,07.logφ
• Tia i5 thẳng đứng
Lượng mở [x] = [2] ứng với nhóm truyền khuếch đại
- Nhóm 3 từ trục IV – V
 Tia i6 lệch sang trái 1 khoảng là 6.logφ
 Tia i7 thẳng đứng
- Nhóm 4 từ trục V – VII
 Tia i8 lệch sang trái 1 khoảng là 6.logφ
 Tia i9 thẳng đứng
- Nhóm gián tiếp từ trục VI – VII
 Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng là 3.logφ
- Nhóm truyền trực tiếp từ trục IV – VII
SV: Nguyễn Đức Nghĩa
8

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,754.logφ
- Số vòng quay của động cơ nđc = 1450 v/p
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai
- Hiệu suất của bộ truyền đai � = 0,985
=> Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục I

��

x

i1

Bánh răng (Chủ
động/ bị động)
51/39

1,30

1,19

I2

56/34

1,65

2,17

i3

21/55

0,38

-4,19

i4

29/47

0,62

-2,07

i5

38/38

1

0

i6

22/88

0,25

-6

i7

45/45

1

0

i8

22/88

0,25

-6

i9

45/45

1

0

5.Trục V – VI

i10

27/54

0,5

-3

6.Trục III – VI
( nhóm trực tiếp)

i11

65/43

1,5

1,754

Nhóm truyền

Tỷ số truyền

1.Trục I – II

2.Trục II – III

3.Trục III – IV

4.Trục IV – V

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

9

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

Qua đó, đồ thị vòng quay của máy 1K62 có dạng

Hình 1.4) Đồ thị vòng quay
2. Phương án không gian và phương án thứ tự
Z1 = 2x3x2x2
Z2 = 2x3x1
Z2 : là đường truyền tốc độ cao
Số tốc độ đủ : Z = Z2 + Z1 = 6 + 24 =30
Nhưng trên thực tế máy tham khảo 1K62 chỉ có 23 tốc độ, như vậy sẽ có
7 tốc độ trùng
Tách ra 2 nhóm với các phương án như sau:
Phương án thứ tự của Z1 :
Số tốc độ đủ : Z1 đủ = 2 x 3 x 2 x 2
I II III IV
SV: Nguyễn Đức Nghĩa
10
MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

[1] [2] [6] [12]
Trong đó nhóm truyền 2[12] có lượng mở cực đại [X] max = 12 và có
�[�]��� = 1,2612 = 16 Theo điều kiện của tỷ số truyền ≤ � ≤ 2
Mà
như vậy ta phải giảm lượng mở vì lý do
kết cấu do đó ta phải tạo ra hiện tượng trùng tốc độ.
Vì tỷ số truyền trong từng nhóm truyền tuân theo quy luật cấp nhân
nên chuỗi tốc độ trên trục cuối cùng cũng tuân theo quy luật cấp nhân.
Để đảm bảo tỷ số truyền nhóm 2[12] có
ta phải cưỡng bức cho
trùng ít nhất 3 tốc độ tức là giảm[X]=12xuống [X] = 9 và có i = ¼ .
Như ta cũng biết trên trục III có 6 tốc độ vì vậy ta cưỡng bức cho
trùng 6 tốc độ tức là [X] = 6 và ta bù lại 6 tốc độ đã trùng ta cho tốc
độ đi theo đường truyền trực tiếp từ trục III đến trục chính tạo ra 6 tốc
độ cao.
Vậy phương án không gian của Z1 là 2 x 3 x 2 x 2
Phương án thứ tự của Z1: I II III IV
[1] [2] [6] [6]
Phương án thứ tự của Z2 :
Ta thấy rằng số tốc độ trùng trên được khắc phục bằng các bù lại
tốc độ ở đường truyền trực tiếp
Vậy phương án không gian của Z2 là 2 x 3 x 1
Phương án thứ tự của Z2: I II III
[1] [2] [0]

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

11

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

Hình 1.3) Lưới kết cấu
- Nhận xét:
• Có 2 đường truyền.
• Từ trục (IV) sang trục (V) có sự thu hẹp lượng mở do trùng tốc độ.
- Nhận xét về số tốc độ:
Từ phương trình xích tốc độ và đồ thị vòng quay ta thấy rằng trên thực tế
máy tham khảo 1K62 có 23 tốc độ vì:
Trên đường truyền tốc độ thấp tại 2 trục IV và V có 2 khối bánh răng di
trượt 2 bậc tạo ra 4 tỷ số truyền nhưng chỉ có 3 tỷ số truyền vì có 2 tỷ số
truyền giống nhau cụ thể như sau:

Như vậy trên đường truyền tốc độ thấp chỉ tạo ra 18 tốc độ n1 ÷ n18
Trên đường truyền tốc độ cao tạo ra 6 tốc độ n19 ÷ n24
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

12

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

Số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 18 + 6 = 24
Nhưng trên thực tế tồn tại 2 tốc độ n 18 và n19 có trị số tương đương
nhau
Vậy số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 23 tốc độ
- Đánh giá về phương án không gian:
Về mặt lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất nhưng
trên thực tế máy lại sử dụng phương án không gian 2x3x2x2. Sở dĩ sử
dụng phương án như thế là do:
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 sử dụng một cơ cấu đảo chiều
Trên máy 1K62 sử dụng ly hợp ma sát để đảo chiều chuyển động quay.
Dùng ly hợp mà sát là do máy tiện là loại máy thương xuyên đảo chiều
và sử dụng với dải tốc độ rộng có trị số vòng quay lớn. Ly hợp ma sát
khắc phục được sự và đập gây ồn và ảnh hưởng đến sức bền của toàn cơ
cấu khi đảo chiều. Như vậy trên trục I đã sử dụng 1 ly hợp ma sát để đổi
chiều chuyển động quay nên không dùng 3 bánh răng lắp trên đó nữa mà
thay bằng 2 bánh răng. Nếu sử dụng 3 bánh răng và 1 ly hợp sẽ làm cho
kích thước trục I tăng nên gây nên võng trục và sức bền yếu.
3. Hộp chạy dao của máy
a. 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 một động cơ phụ 1kW, n =1410 v/p
qua bộ truyền đai để vào trục trơn.
Công thức tổng quát để chọn tỷ số truyền trong hộp chạy dao là:

Trong đó:

Tv : bước vít me
Tp : bước ren cần cắt trên phôi

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

13

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

ibù : tỷ số truyền cố định bù vào xích truyền động ics :
tỷ số truyền của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ
sở igb : tỷ số truyền nhóm gấp bội
b. Xích chạy dao

Ở máy tiện ren vít vạn năng ngoài xích tốc độ của trục chính thì xích chạy dao
cũng đóng vai trò rất quan trọng. chức năng của nó là dùng để cắt ren, tiện
trơn. thế giới quy chuẩn về 2 hệ ren (trong đó, mỗi hệ có 2 loại ren):
+Ren quốc tế (tp).
Ren môđun
(m).
+Ren anh
(k).
Ren pitch (dp).
Vì vậy, máy tiện ren vít vạn năng 1K62 cắt được 4 loại ren đó với khoảng 112
bước ren tiêu chuẩn và 112 bước ren khuếch đại phủ kín toàn bộ các loại ren

thuộc TCVN, thỏa mãn đầy đủ các nhu cầu trong cơ khí chế tạo và sửa chữa.
Phân tích bảng xếp ren:
-Nhóm cơ sở ics :Thực hiện bằng cơ cấu norton.
-Khối bánh răng hình tháp trên máy 1K62 lắp 7 bánh
răng:26,28,32,36,40,44,48 -Nhóm gấp bội gồm 4 tỷ số truyền *PT tổng
quát xích cắt ren:
1 vòng TC.idc.itt.ics.().igb.tx=tp
-Cắt ren quốc tế: cặp bánh răng thay thế 42/50 sử dụng norton chủ động
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

14

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

-Cắt ren modun: cặp bánh răng thay thế 64/97 sử dụng norton chủ động
-Cắt ren Anh:cặp bánh răng thay thế 42/50 norton bị động
-Cắt ren Pitch: cặp bánh răng thay thế 64/97 norton bị động.
+Các ren khuyếch đại:gia công ren nhiều đầu mối,rãnh xoắn dẫn
dầu… Khuyếch đại 4 bước ren tiêu chuẩn lên 2;8;32 lần Thông số
hộp chạy dao:
Cắt ren:
Cắt ren hệ mét: tp = 1÷192 (mm)
Cắt ren anh: n = 24÷2
Cắt ren modul: m = 0.5÷48 (mm)
Cắt ren Picth hướng kính: p = 96÷1

Căt trụ trơn:
Chạy dao dọc: sd = 0.07÷4.16 (mm/vg)
Chạy dao dọc: sn = 0.035÷2.08 (mm/vg)
- Xác định phương trình cắt trụ trơn và phương trình cắt ren:
* Xác định phương trình cắt trụ trơn:
+ 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)
itt = x

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

ics = x = x
, , ,1= x
Xác định phương trình cắt ren
+ Ren hệ Mét :
- Ren tiêu chuẩn:
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

15

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

1v.tc x (V) x x (III) x (VII) x (VIII) x x (IX) x x (X) (XII) x (XIII) x
(XIV) [C5 – phải] x (tv = 12 mm/v)
= tp = 1 ÷ 12 (mm)
-Ren khuếch đại:
1v.tc x (VII) x (VIII) x x (IX) x x (X) (XII) x (XIII) x (XIV) [C5 –
phải] x (tv = 12 mm/v)
= tp = 14 ÷ 192 (mm)
Với ikđ = = 16 = x x x x = 2 x 4 x 4 x 1 x
itt = x

ics = x = x
, , ,1= x
+Ren hệ Anh:
1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 25,4 (mm/vg)
itt = x
1/ics = x

, , ,1= x
+Ren Modul
-Ren tiêu chuẩn:
1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 0,5 ÷ 3(mm/vg)
Với
itt = x

ics = x = x
, , ,1= x
-Ren khuếch đại:
1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 3 ÷ 48(mm/vg)

Với ikđ = = 16 = x x x x = 2 x 4 x 4 x 1 x
itt = x

ics = x = x
, , ,1= x
+Ren Pitch hướng kính:
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

16

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 25,4.π/Dp (mm)
Với
itt = x

ics = x = x
, , ,1= x
+Ngoài ra còn có xích cắt ren chính xác:
1v.tc x (VII) x (VIII) x itt = x x x (C3 - trái) (XIV) x (C5 – phải) x (tv =
12 mm/v) = tchính xác (mm)
Ta có bảng xếp ren

Bảng 1.2) Bảng xếp ren
Ren Quốc Tế

Ren Module

-

-

-

6.5

-

-

-

-

-

1.75

3.5

7

-

0.5

-

1.75

1

2

4

8

-

-

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

Ren Pitch

14

7

3.5

-

56

28

14

7

16

8

4

2

64

32

16

8

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

17

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

18

9

4.5

-

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

-

-

-

-

Ưu điểm:
• Kích thước hộp chạy dao tương đối nhỏ vì số lượng bánh răng trong cơ
cấu ít và các bánh răng đặt tương đối khít nhau.
• Tổn thất công suất nhỏ do không có những bánh răng chạy không.
Nhược điểm:
• Độ đứng vững kém do dung bánh răng trung gian.
• Khó dùng bánh răng nghiêng.
4. Một số cơ cấu đặc biệt:
-Ly hợp ma sát:
Ly hợp ma sát được lắp vào trục I để đảo chiều trục chính

Ly hợp ma sát được sử 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
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

18

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

đĩa ma sát tiếp xúc với thành vỏ bên phải truyền mômen làm quay cặp bánh
răng bên phải trục I.

-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:
1- tay quay
2- đĩa quay
3- chốt dịch chuyển
4- nửa đai ốc dưới
5- nửa đai ốc trên
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

19

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

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.
-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.

5. Nhận xét về máy 1K62:

Về động học:
- Ưu điểm:
• Trục chính có 23 tốc độ khác nhau nên máy có tính vạn năng
cao và tiện được nhiểu kiểu ren khác nhau.
• Trong máy có bộ ly hợp ma sát để tránh làm xoắn và gãy trục
khi máy chạy dao nhanh và đảo chiều quay của trục chính.
- Nhược điểm:
• Sai số của các tốc độ trục chính lớn nhưng vẫn chấp nhận được.
Vậy máy mới thiết kế cần chú ý:
• Có đủ 23 cấp tốc độ khác nhau của trục chính.
• Phương án không gian và phương án thứ tự phải được sắp xếp
hợp lý để được bộ truyền không bị cồn kềnh.
• Bộ ly hợp ma sát phải làm việc ở tốc độ khoảng 800 v/p để đảo
chiều trục chính và đóng ngắt chuyển động bánh răng trên trục
I.

SV: Nguyễn Đức Nghĩa

20

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY
I.

Thiết kế động học
Z = 23; φ = 1,26
nmin = 13,2 v/ph
nđc = 1440 v/ph
1. Thiết kế truyền dẫn tốc độ.
a. Thiết kế chuỗi vòng quay tiêu chuẩn
Ta có φ = 1,26 = 1,064
Ta có dãy tốc độ tiêu chuẩn của máy:
Bảng 2.1) Bảng chuỗi số vòng quay
n1=nmin= 13.2
n13 = 212
n2 = 17
n14 = 265
n3 = 21.2
n15 = 335
n4 = 26.5
n16 = 425
n5 = 33.5
n17 = 530
n6 = 42.5
n18 = 670
n7 = 53
n19 = 850
n8 = 67
n20 = 1060
n9= 85
n21 = 1320
n10 = 106
n22 = 1700
n11 = 132

n23 = 2120
n12 = 170
b. Xác định phương án không gian.
Theo tính toán ta có số cấp tốc độ máy cần thiết kế là : Z = 23
Z = 23 là một số nguyên tố tối giản, ta không thể phân tích thành các
thừa số có dạng Z = P1.P2…Pi .
Vậy ta chọn Z = 24 và trong quá trình thiết kế ta sẽ làm trùng tốc độ để
có Z = 23.
Với Z = 24 ta chia ra làm nhiều phương án không gian khác nhau
Z=3x2x2x2
=2x3x2x2
=2x2x3x2
SV: Nguyễn Đức Nghĩa
21
MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

=2x2x2x3
Ta có 4 phương án không gian. Để chọn 1 phương án không gian hợp lý
nhất ta so sánh các phương án không gian về các chỉ tiêu:
• Tổng số bánh răng : Sz = 2(P1 + P2 + P3 + P4)
• Tổng số trục: Strục = m + 1 Với m là số nhóm truyền
• Chiều dài sơ bộ trục: � = ∑ � + ∑ � Với b là chiều rộng các bánh
răng, f là khe hở giữa các bánh răng về bề rộng cần gạt
• Số bánh răng chịu mô men xoắn cuối cùng
• Cơ cấu đặc biệt

Dựa vào các tiêu chi so sánh như trên ta lập bảnh so sánh phương án
không gian như sau:
Bảng 2.2) Bảng so sánh phương án bố trí không gian
Phương án không gian
Tổng số bánh răng
Chiều dài � = ∑ � + ∑ �
Số bánh răng chịu
MXmax
Cơ cấu đặc biệt

3x2x2x2

2x3x2x2

2x2x3x2

2x2x2x3

18

18

18

18

19b + 18f

19b + 18f

19b + 18f

19b + 18f

2

2

2

3

Ly hợp ma
sát

Ly hợp ma
sát

Ly hợp ma
sát

Ly hợp ma
sát

Nhận xét: Cả 4 Phương án không gian đều có các thông số S z , Strục , L là
giống nhau. Phương án (4) có số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục
cuối là nhiều nhất nên ta không chọn phương án này. Về nguyên tắc
phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất vì bố trí như vậy hộp sẽ có tỷ
số truyền trong 1 nhóm sẽ giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối cùng.
Sở dĩ cơ sở lý thuyết như vậy vì trên trục vào của hộp tốc độ có mô men

xoắn nhỏ hơn nên đặt 3 bánh răng thì sẽ có lợi hơn các phương án không
gian khác. Tuy nhiên do yêu cầu hộp tốc độ của máy trên trục I ta bố trí
thêm 1 bộ ly hợp ma sát để đổi chiều chuyển động phục vụ cho quá trình
làm việc. Do đó nếu trục 1 gồm 3 bánh răng + 1 bộ ly hợp thì kết cấu rất
cồng kềnh làm cho trục lớn và dài. Để đảm bảo thỏa mãn tỷ số truyền
giảm dần và tham khảo máy 1K62 thì ta chọn cho máy mới phương án
không gian 2x3x2x2 là hợp lý nhất
Vậy phương án không gian của máy mới là:
Z = 2 x 3 x 2 x 2:
SV: Nguyễn Đức Nghĩa
22
MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

c. Xác định phương án thứ tự
Với Phương án không gian Z = 2x3x2x2
Ta có số phương án không gian : q = m! = 4! = 24
Trong đó: m là số nhóm truyền m = 4
Tham khảo máy 1K62, do quy luật phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu có
chênh lệch nhỏ, phân bố hình rẻ quạt dẫn đến kích thước bộ truyền nhỏ,
phương án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lượng mở đều đặn và tăng từ
từ, kết cấu chặt chẽ, hộp tương đối gọn:
Khi đó ta có:
PAKG :
2x3x2x2
PATT :

I II III IV
Lượng mở [x]: [1] [2] [6][12]
Từ trên ta nhận thấy lượng mở [x] = 12 là không hợp lý.
Trong máy công cụ ở hộp tốc độ có hạn chế số tỷ số truyền I phải đảm bảo
điều kiện:
Với công bội φ = 1,26  Tỷ số truyền sẽ biểu diễn trên đồ thị vòng quay
như sau:
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

23

MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
i = 1/4

GVHD: Lê Đức Bảo
i=2

Tia i1 = = tức là tia i1 nghiêng trái tối đa 6 ô, tia i2 = 2 = 1,263 tức là tia i2
nghiêng phải tối đa 3 ô
 Lượng mở tối đa Xmax = 9 ô
Mặt khác
không thỏa mãn điều kiện trên
Vì vậy để khắc phục, ta giảm bớt lượng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9
Giảm như vậy tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng
Như vậy Z = 2x3x2x2 – 3 = 21 tốc độ
Mà tính toán máy mới yêu cầu hộp tốc độ có 23 tốc độ do đó thiếu 2 tốc
độ Vì vậy để khắc phục ta xử lý bằng cách: Bù tốc độ còn thiếu vào một

đường truyền khác mà tham khảo máy 1K62 để giữ nguyên số tốc độ
trong máy ta bố trí thêm một đường truyền tốc độ cao hay còn gọi là
đường truyền trực tiếp. Đường truyền tốc độ cao này có ít tỷ số truyền
nên giảm được tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát đồng thời tăng
hiệu suất khi làm việc.
Có thể bù 2 tốc độ bằng đường truyền phụ từ trục II. Nhưng như vậy thì
khó bố trí tỷ số truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận
dụng được nhiều tốc độ cao.
Mặt khác tham khảo máy 1K62 ta giảm thêm 3 tốc độ của đường truyền
gián tiếp sẽ có lợi vì máy sẽ giảm được số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn
đến hộp tốc độ sẽ nhỏ gọn đồng thời số tốc độ mất đi sẽ được bù vào
đường truyền trực tiếp từ trục IV sang VI
Như vậy đường truyền gián tiếp nhóm cuối sẽ có lượng mở là
[X] = 12 – 6 = 6 tốc độ
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền gián tiếp là: Z 1 = 2x3x2x2 – 6 =
18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là : Z2 = 2x3x1 = 6
SV: Nguyễn Đức Nghĩa
24
MSSV:20120663


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Lê Đức Bảo

 Số tốc độ của máy là Z = Z1 + Z2 = 18 + 6 = 24 tốc độ
Vì yêu cầu Z = 23 tốc độ  Ta xử lý bằng cách cho tốc độ thứ 18( cao
nhất) của đường truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ nhất ( thấp nhất)
của đường truyền trực tiếp, khi đó máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là tốc

độ số 18 có thể truyền theo 2 đường truyền trực tiếp và gián tiếp.
Thường chạy theo đường truyền trực tiếp
Vì vậy phương án chuẩn của máy mới
Đối với đường truyền gián tiếp:
PAKG :
2 x 3 x (2 x 2 – 1)
PATT :
I II III IV
Lượng mở [X]: [1] [2] [6] [6]
Đối với đường truyền trực
tiếp:
PAKG :
2x3
PATT
:
I II
Lượng mở [X]: [1][2]
Lưới kết cấu của hai đường truyền

d. Xác định đồ thị vòng quay:
Nhược điểm của lưới kết cấu không biểu diễn được tỷ số truyền cụ thể,
các chỉ số vòng quay trên các trục, do đó không tính được truyền dẫn
trong hộp để khắc phục nhược điểm này ta vẽ đồ thị vòng quay.
SV: Nguyễn Đức Nghĩa

25

MSSV:20120663