do an may tien t160 BAO GỒM THUYẾT MINH VÀ BẢN VẼ

Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Chơng I: Khảo sát máy tơng tự
I. Nghiên cứu tính năng kỹ thuật của một số máy cùng loại,
chọn máy chuẩn
Các máy tiện T620 - 1A62 - T616 có các đặc tính kỹ thuật:
Đặc tính kỹ thuật
Chiều cao tâm máy
(mm)
Khoảng cách 2 mũi
tâm (mm)
Đờng kính vật gia
công Dmax (mm)
Số cấp tốc độ (=)
Số vòng quay: nmin ữ
nmax (v/p)
Lợng chạy dao dọc
(mm)
Lợng chạy dao dọc
ngang (mm)
Công suất động cơ
(kW)
Lực chạy dao lớn
nhất
Py max (N)
Py min (N)
Khả năng cắt ren
Ren quốc tế (tp)

Ren mõ dun (m)
Ren anh (n)
Ren pite (Dp)

Loại máy
T620
200

1A62
200

T616
140

710/1000/
1400
400

1000/150
0
400

750

24
12,5 ữ
2000
0.07 ữ
4,16
0,035 ữ

2.08
10

24
11,5 ữ
1200
0,082 ữ
1,59
0,027 ữ
0,52
7

12
44 ữ 1980

3530
5400

3430
5400

3000
8100

1 ữ 1,92
0,5 ữ 48
24 ữ 2
96 ữ 1

0,5 ữ 9

0,5 ữ 9
38 ữ 2

1 ữ 192
0,5 ữ 48
24 ữ 2

3

320

0,06 ữ
3,34
0,041 ữ
247
4,5


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Nhận xét: So sánh đề tài thiết kế với các máy trên ta thấy máy
tiện ren vít vạn năng T620 có các đặc tính tơng tự. Vậy ta lấy
máy T620 làm máy chuẩn cho việc thiết kế máy mới.

Phân tích máy T620 để tham khảo
1. Hộp tốc độ.
a. Xích tốc độ

- Xích tốc độ nối từ động cơ điện N =10(KW), n = 1450 (v/ph)
qua bộ đai truyền vào hộp tốc độ (cũng là hộp trục chính). từ
sơ đồ động ta thấy, xích tốc độ có hai đờng chuyền quay
thuận và quay nghịch. để tạo đờng chuyền quay nghịch trên
trục II ngời ta lắp một ly hợp ma sát
Nhật xét : ngời ta lắp ly hợp ma sát trên trục II (tức trục gần
động cơ nhất) nhằm giảm kích thớc của ly hợp ma sát cả về
chiều dài (số đĩa) làm đờng kính đĩa ở mức nhỏ nhất có
thể. vì trên trục II là trục có tốc độ cao nhất trong hộp tốc độ
mà theo công thức M = P/n, tức là momen xoắn tỷ lệ nghịch
và số vòng quay (v/ph) của trục momen xoắn trên trục là nhỏ
nhất. vì vậy khi lắp ly hợp má sát trên trục II thì ly hợp ma sát
sẽ chịu tải nhỏ nhất -> kích thớc nhỏ nhất.
- Mỗi đờng chuyền khi đến trục IV lại tách ra thành 2 đờng tắt
truyền trực tiếp đến trục chính cho ta các tốc độ vòng quay
cao. đờng truyền qua các trục V, VI đến trục VII cho ta các tốc
độ vòng quay thấp.
Phơng trình cân bằng tổng hợp xích tốc độ nh sau :
51
39

38
38

4


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh
29
47

56
34

22
88

V

22
88

VI

27
54
45
45

nđc(1450 v/p).

145
II
260

21
55

III

IV

45
45

TC
65
43

51
39

38
38

Từ phơng trình ta thấy : đờng tốc độ cao quay thuận có 6 tốc
độ 2x3 =6. đờng tốc độ thấp quay thuận có 2x3x2x2 = 24 tốc
độ. Thực tế đờng truyền này chỉ có 18 tốc độ vì giữa trục
IV và VI có hai khối bánh răng di trợt 2 bậc chỉ có khả năng cho
ta 3 tỷ số truyền.
22
88

22
88

IV

V
22
88

VI.
22
88
22 22
.
88 88
22 49
.
88 49
60 22
.
60 88
60 49
.
60 49

1
1
16
1
=
4
1
= 2
4

1
= 3
1
=

5


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Ba tỷ só truyền 1/4, 1/1, 1/16 nếu đảo ngợc xích truyền ta sẽ có
tỷ số truyền 1/2, 4/1 , 16/1 gọi là bộ khuyếch đại dùng để cắt bớc
ren khuyếch đại -> Hiện tợng trùng tốc độ trên là cố tình của ngời thiết kế.
Đờng truyền quay nghịch có tác dụng đảo chiều quay của trục
chính mà không đảo chiều quay của động cơ điện.
b) Phơng án không gian.
2x3x2x2x1 đờng truyền tốc độ thấp.
2x3x1 Đờng truyền tốc độ cao.
Nhật xét : Về mặt lý thuyết thì phơng án không gian
3x2x2x2 là hợp lý nhất vì số bánh răng trên trục tốc độ cao
nhiều nhất tức là số bánh răng chịu momen xoắn nhỏ là nhiều
nhất -> với kích thớc các bánh răng sẽ nhỏ gọn nhiều nhất ->
kích thớc hộp sẽ nhỏ đi. Nhng về mặt kế cấu, vì teên trục II có
lắp ly hợp ma sát (tạo đờng quay nghịch ) vì vậy nếu ta lắp 3
bánh răng trên trục II thì trục II sẽ quá dài -> Hộp tốc độ sẽ bị
kéo dài. Để rút ngắn bớt chiều dài trục II ngời ta chỉ có thể bố
trí 2 bánh răng trên trục II và 3 bánh răng trên trục III.

- Từ việc phân tích ta đã tìm đợc
PATG
2x3x2x2
PATT
I-II-III-IV
Lợng mở [1][2][2][6]

2x3
I-II
[1][2]

Nh vậy : ở phần đầu ta đã biết để tạo ra 24 tốc độ ngời thiết
kế đã chọn phơng án không gian 2x3x2x2.
Về mặt lý thuyết, nếu PAKG : 2x 3 x 2 x 2
PATT : I - II - III - IV
Thì lợng mở [1] [2] [6] [12]
Nhng do ở nhóm truyền 2[12] có 12 = 1,2612 = 16>9
Do vậy ngời ta đã giảm lợng mở ở nhóm truyền 2[12] từ 12 xuống
[6] để thoả mãn điều kiện.
xmax < 9
- Để thoả mãn điều kiện này đáng ra ta chỉ cần giảm lợng mở ở
nhóm 2[12] từ [12] xuống [9] tức là 1,26 9 = 8 <9 nhng ở đây
ngời ta lại giảm lợng mở từ 12 xuống 6 là do : giảm lợng mở 12
xuống 6 sẽ làm trùng mất ( 2 -6 = 6 tốc độ. Vì vậy phải tạo
6


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

thêm một đờng truyền 2 để bù lại 6 tốc độ đã bị trùng. Việc
tạo 6 tốc độ đã bi trùng rất thuận lợi khi ta sử dụng đờng truyền
2x3 ở nhóm truyền I,II của đờng truyền I. Nếu ta giảm lợng
truyền mở từ 12 xuống 9 thì số tốc độ trùng là 12-9 = 3. - Việc
tạo đờng truyền 2 để bù lại 3 tốc độ đã bị trùng ở đờng
truyền I là khó khăn do ta không lợi dụng đợc đờng truyền I để
tạo đờng truyền 2 với đúng 3 tốc độ. Nếu ta lấy nhóm truyền I
thì sẽ chỉ tạo đợc 2 tốc độ (nh vậy không đủ). Nếu ta lấy
nhóm truyền I,II thì bị tạo ra 2x3 =6 tốc độ lại vợt quá 3 tốc
độ. Vì vậy, tốt nhất là nên làm mất 6 tốc độ ở đờng truyền
tốc độ thấp và thêm đờng truyền tốc độ cao với 6 tốc độ để
bù lại. Tức là ta sẽ giảm lợng mở từ 12 xuống 6 là hợp lý nhất, hiệu
suất cao nhất.
c) Phơng án thứ tự
* Tính trị số .
- Trị số tốc độ trên trục II.

145
nII =ndc.idt =1450
.
=808(v/ ph)
260

- Trị số tốc độ trên trục chính.

7

§å ¸N THIÕT KÕ M¸Y
CTM5 – K43

NGUYÔN Xu©n m¹nh

51 21 22 22 27
. . . .
= 12,6(v / ph)
39 55 88 88 54
56 21 22 22 27
n2 = nII .i 2.i3.i 6.i8.i10 = 808. . . . .
= 15,9(v / ph)
34 55 88 88 54
51 29 22 22 27
n3 = nII .i1.i 4.i 6.i8.i10 = 808. . . . .
= 23,4(v / ph)
39 41 88 88 54
56 29 22 22 27
n4 = nII .i 2.i 4.i 6.i8.i10 = 808. . . . .
= 29,4(v / ph)
34 41 88 88 54
51 38 22 22 27
n5 = nII .i1.i5.i 6.i8.i10 = 808. . . . .
= 33(v / ph)
39 38 88 88 54
56 38 22 22 27
n6 = nII .i 2.i5.i 6.i8.i10 = 808. . . . .
= 41,6(v / ph)
34 38 88 88 54
51 21 60 22 27

n7 = nII .i1.i3.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 50,4(v / ph)
39 55 60 88 54
56 21 60 22 27
n8 = nII .i 2.i3.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 63,5(v / ph)
34 55 60 88 54
51 29 60 22 27
n9 = nII .i1.i 4.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 93,4(v / ph)
39 41 60 88 54
56 29 60 22 27
n10 = nII .i 2.i 4.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 117 ,7(v / ph)
34 41 60 88 54
51 38 60 22 27
n11 = nII .i1.i5.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 132(v / ph)
39 38 60 88 54
56 38 60 22 27
n12 = nII .i 2.i5.i 7.i8.i10 = 808. . . . .
= 166,4(v / ph)
34 38 60 88 54
51 21 60 49 27
n13 = nII .i1.i3.i 7.i9.i10 = 808. . . . .
= 201,7(v / ph)
39 55 60 49 54
56 21 60 49 27
n14 = nII .i 2.i3.i 7.i9.i10 = 808. . . . .
= 254(v / ph)

34 55 60 49 54
56 29 60 49 27
n15 = nII .i1.i 4.i 7.i9.i10 = 808. . . . .
= 373,7(v / ph)
34 41 60 49 54
n1 = nII .i1.i3.i 6.i8.i10 = 808.

51 38 60 49 27
n17 =nII .i 1.i 5.i7.i 9.i 10=56
808
=528(v/ ph)
29. 60. 49. 27 . .
n16 = nII .i 2.i 4.i 7.i9.i10 = 808. . 39
. .38 .60 =49
47054
,7(v / ph)
34
5141
21606049 54
n18 =nII .i 1.i 3.i 11=808. . . =605(v/ ph)
39 55 40
56 21 60
n19 =nII .i 2.i 3.i 11=808. . . =762(v/ ph)
34 55 40
51 29 60
n20 =nII .i 1.i 4.i 11=808. . . =1121
(v/ ph)
39 41 40
56 29 60
n21 =nII .i 2.i 4.i 11=808. . . =1412

(v/ ph)
34 41 40
51 38 60
n22 =nII .i 1.i 5.i 11=808. . . =1585
(v/ ph)
8
39 38 40
56 38 60
n23 =nII .i 2.i 5.i 11=808. . . =1996
(v/ ph)
34 38 40


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Ta đã tính đợc nmin = 12,5 (v/ph).
Số nhóm truyền tối thiểu.
x=

lg n dc lg nmin lg 1450 lg 12,5
=
= 3,4
lg 4
lg 4

- Nh vậy số nhóm truyền tối thiểu của máy về mặt lý thuyết ta
tính đợc sẽ bằng 4 và nh phần trớc đã phân tích ta sẽ dùng phơng

án không gian tơng ứng là 2x3x2x2. Nhng thực tế ở máy T620 thì
số nhóm truyền lại là 6 với PAKG là 1x2x3x2x2x1. Nh vậy ta đã
thêm 2 nhóm truyền :
- Nhóm truyền đầu với tỷ số truyền là 1 nhằm mục đích:
+ Tách rời động cơ ra khỏi hộp tốc độ (hộp tốc độ chỉ nối với
động cơ điện qua đai thang). Việc tách động cơ rời khỏi hộp
tốc độ này để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo và lắp
ráp hộp tốc độ vào động cơ đợc dễ dàng.
+ Truyền chuyển động giữa trục động cơ và trục tốc độ sẽ êm,
tránh rung động của động cơ nên máy bằng cách lắp động cơ
sát mặt đất.
- Nhóm truyền cuối cùng với tỷ số truyền bằng 1 nhằm mục đích
tạo ra 2 đờng truyền. Một đờng truyền tốc độ thấp, Một đờng
truyền tốc độ cao và từ đó có thể cắt đợc cả ren khuyếch đại.
Vì chuỗi số vòng quay trên trục chính phân bổ theo qui luật
cấp số nhân có công bội là :
- Theo tiêu chuẩn trong máy T620 chỉ có thể là = 1,26 tơng
ứng với tổn thất năng suất v = 20%.
- Do có sai số tỷ số truyền giữa các cấp tốc độ nên các giá trị tốc
độ trên trục chính có sai số vòng quay so với chuỗi số vòng quay
phân bổ theo cấp số nhân, lý thuyết có công bội =1,26, nmin =
12,5 (v/ph). Để vẽ đồ thị vòng quay ta phải xác định độ xuyên
của các tia theo công thức : i = x; = 1,26.
X : Số khoảng lg, i trếch sang (trái hoặc phải) theo
dấu.
Nhóm truyền I: Từ trục II-III có hai tỷ số truyền .

9

§å ¸N THIÕT KÕ M¸Y
CTM5 – K43

NGUYÔN Xu©n m¹nh

51
lg 51 − lg 39
= ϕ x1 ⇒ X 1 =
= 1,16
39
lg1,26
56
lg 56 − lg 34
i2 =
= ϕ x2 ⇒ X 2 =
= 2.16
34
lg1,26
i1 =

Lîng mì gi÷a hai tia [X]1=X2-X1=2,16-1,16=1.
 Nhãm truyÒn II: Tõ trôc III-IV cã 3 tû sè truyÒn .
21
lg 21 − lg 55
= ϕ x3 ⇒ X 3 =
= −4,17
55
lg1,26
29
lg 29 − lg 41

i4 =
= ϕ x4 ⇒ X 4 =
= −1,5
41
lg1,26
38
i5 =
= ϕ x5 ⇒ X 5 = 0
38
i3 =

Lîng mì gi÷a hai tia [X]II=X4-X3=-1,5- (-4,17)=2,67
 Nhãm truyÒn III: Tõ trôc IV-V cã hai tû sè truyÒn
22
lg 22 − lg 88
= ϕ x6 ⇒ X 6
= −6
88
lg1,26
60
i7 =
= ϕ x7 ⇒ X 7 = 0
60
i6 =

Lîng mì gi÷a hai tia [X]III =X7-X6 = 6
 Nhãm truyÒn IV: Cã hai tû sè truyÒn tõ trôc V-VI
22
= ϕ x 8 ⇒ X 8 = −6
88

49
i9 =
= ϕ x9 ⇒ X 9 = 0
49
i8 =

Lîng mì gi÷a hai tia [X]IV = X9-X8=6.
27
lg 27 − lg 54
= ϕ x10 ⇒ X 10 =
= −3
54
lg1,26
60
lg 60 − lg 40
i11 =
= ϕ x11 ⇒ X 11 =
= 1,75
40
lg1,26
i10 =

10


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

nhóm
1

2

3
4

Các cặp
răng
I1=51/39
I2=56/34
I3=21/55
I4=29/41
I5=38/38
I6=22/88
I7=60/60
I8=22/88
I9=49/49

NGUYễN Xuân mạnh

bánh độ xiên các tia

Lợng mỡ[X]

X1=1,16
X2=2,16
X3=-4,17
X4=-1,5
X5=0

1

X6=-6
X7=0
X8=-6
X9=0

6

Từ đó ta xác định đợc phơng án thứ tự .
PAKG:
2x3x2x2
2x3
PATT :
I
II III IV
I II
Lợng mỡ : [1] [2] [6] [6]
[1] [2]

11

2

6


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

II
2[1]
III
3[2]
IV
2[6]
V
2[6]
VI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718 192021222324

Nhận xét :
Từ đồ thị vòng quay ta thấy tỷ số truyền từ trục động cơ đến
trục II giảm rồi lại tăng từ trục II đến trục III về mặt lý thuyết là
không hợp lý (tức là tỷ số truyền phải đợc giảm đều trên mỗi
trục). Nhng việc này có thể đợc giải thích nh sau : Nh phần đầu
đã phân tích việc lắp ly hợp ma sát ở trục II nhằm giảm momen
xoắn mà ly hợp ma sát phải chịu do tốc độ trên trục II là lớn nhất.
Nhng không phải tốc độ lớn tuỳ ý mà tốc độ hợp lý để ly hợp ma
sát làm việc hợp lý nhất ở tốc độ cỡ 800 v/ph, so với tốc độ của
động cơ là 1450 (v/ph) thì thấp hơn nên tỷ số truyền từ trục của
động cơ đến trục II phải giảm tốc qua tỷ số truyền 145/260 của
đai.
Còn việc tỷ số truyền lại tăng từ trục II đến trục II là do vấn đề
kết cấu. ở trên trục II ngời ta đã dùng mayơ của bánh răng để
lawsp lý hợp ma sát thành 1 khối. Vì vậy đờng kính của bánh
răng và của đĩa ma sát phải có độ lớn tỷ lệ với số răng Z = 50,
modun m =2,5. Đờng kính sẽ là D = Z.m = 125 (mm) khá lớn. Nếu
ta tiếp tục giảm tốc, ví dụ i = 1/2 thì đờng kính bánh răng trên

trục III sẽ là d3 = d/i = 125.2 = 250 (mm) quá lơn. Điều này sẽ gây
cho khoảng cách giữa trục II, III quá lớn -> kích thớc hộp tốc độ
quá lớn. Vì vậy bắt buộc tỷ số truyền từ trục II đến trục III bắt
buộc phải giảm tốc để bánh răng trên trục III nhỏ gọn -> hộp tốc
độ sẽ nhỏ gọn.
2. Hộp chạy dao.
12


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

a) Xích chạy dao để cắt ren và tiện trơn.
Xích cắt ren cắt đợc các loại ren QT, ren Anh, ren Modun, ren Pit,
Khuyếch đại, Chính xác và ren mặt đầu.
Để cắt đợc 4 loại ren nên xích chạy dao có 4 khả năng điều
chỉnh do 2 cặp bánh rănh 64/97; 42/50. cơ cấu Nortông giữa trục
X0 - XI - XII có 2 đờng truyền. Đờng truyền 1 có cơ cấu Nortong
chủ động. CHuyển động từ trục X qua ly hợp M 2 tới trục XII quay
khối bánh răng hình tháp xuống trục X I qua ly hợp M3 tới trục X III XIV - XV - Vít me. Đờng truyền II cơ cấu nortong bị động chuyển
động từ trục X không qua ly hợp M2, qua bánh răng 28/35 tới trục
X1 qua 28/25, 28/36 đến khối bánh răng hình tháp ...
- Trong mối quan hệ ren để cắt đợc nhiều nhất các bớc ren tiêu
chuẩn mà số bánh răng trong xích cắt ren lại ít nhất thì ngời ta
đã xắp xếp bớc ren trong mỗi loại ren theo hàng và cột.
- Để cắt hết các bớc ren trên 1 cột ngời ta dùng khối bánh răng
hình tháp, sẽ cắt đợc 7 bớc ren gọi là 7 bớc ren cơ sở. Để cắt đợc
các bớc ren trên 1 hàng ngời ta dùng hai khối bánh răng di trợt hhai

bậc truyền giữa trục XIII - XVI - XV có 4 tỷ số truyền khác nhau
gọi là 4 tỷ số truyền gấp bội.
- Nh vậy trong mỗi loại ren ta có thể cắt đợc 7x4 = 28 bớc ren
khác nhau.
Ta thấy rằng ở hộp dao tâm trục nhóm gấp bội trùng với tâm các
trục nhóm cơ sở. ngời thiết kế đã cố tình trùng nh vậy để nâng
cao tính công nghệ (dễ gia công) hộp chạy dao.
* Phơng án thứ tự, không gian của nhóm gấp bội :
PAKG 2x2
Ta thấy rằng phơng án này sẽ chia đều số bớc răng trên các trục
chính tập trung quá nhiều bớc răng là 1 trục gây cho trục yếu. cơ
cấu sẽ kém cứng vững nh phơng án 4x1 đồng thời số bớc răng sẽ
ít nhất.
- Phơng án thứ tự.
Nhóm truyền I từ trục XIII đến XIV có 2 tỷ số truyền :
18
lg18 Lg45
= 2 x1 X1=
= 1,32
45
lg2
28
lg28 lg35
i 2 = =2x2 X2 =
= 0,32
35
lg2
i1 =

Lợng mở giữa 2 tia [X] = X2 - X1 = -0,32 - (-1,32) = 1

Nhóm truyền 2 từ trục XIV -> XV có 2 tỷ số truyền.

13


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

15
lg15 Lg48
= 2 x3 X3 =
= 1,68
48
lg 2
38
lg 35 lg 28
i 4 = =2x4 X 4 =
=0,32
28
lg 2
i3 =

Lợng mở giữa 2 tia [X] = X4 - X3 = 0,32 - (-1,68) = 2
Nhóm

Cặp Bánh
Răng
1

i1=18/45
i2=28/35
2
i3=15/48
i4=35/18
PAKG :
2x2
PATT
I- II
Lợng mở : [1] [2]
Lới kết cấu:

Độ Xiên Các
Tia
X1=-1,32
X2=-0,32
X3=-1,68
X4=0,32

Lợng mở [X]
1
2

đồ thị vòng quay :

Cắt ren khuyếch đại: Xích cắt ren khuyếch đại sẽ khuyếch
đại bớc ren tiêu chuẩn (thờng lấy là 12) lên 2, 8, 16 lần. Do đó
đờng truyền sẽ không đi nh bình thờng mà đi vòng từ trục VII
- VI - V - IV - VIII và thực hiện tiếp xích cắt ren tiêu chuẩn.
Cắt ren chính xác: nên đờng truyền phải ngắn nhất để đảm

bảo sai số là nhỏ nhất. Vì vậy đờng truyền đi từ trục VII - VIII IX - đến bộ bánh răng thay thế Li hợp M2 ra trục vít me
(không qua cơ cấu noóctông và i gb). Muốn cắt ren có độ chính
xác khác nhau thì ta thay đổi tỉ số truyền trên các trục IX, X.
Tiện ren mặt đầu dể làm đờng xoắn acsimet (trên mâm
cặp ba vấu).Dao cắt ren tiện ngang vào tâm chi tiết. Xích
không nối qua trục vít me mà nối từ trục XV qua cặp BR 28/56
(không qua li hợp siêu việt ) xuống trục trơn đi theo đờng tiện
trơn trong hộp xe dao tới trục vít me ngang t x=5mm.

14


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Xích tiện trơn: Truyền động giống xích tiện ren nhng đến
trục XV thì không ra trục vít me mà qua li hợp siêu việt xuống
trục trơn XVI đến bánh răng

30
37
.
đến trục vít có k = 6, z =
37
26

28 làm trục vít quay tròn. Truyền động bắt đầu chia làm 2
ngả, nửa bên trái trục vít dùng để chạy dao dọc còn nửa bên

phải để chạy dao ngang.
+ Chạy dao dọc: Thực hiện nhờ sự truyền chuyển động từ trục
vít - bánh vít (28) qua cặp bánh răng

44
(bánh răng 60 lồng
60

không) đờng li hợp truyền chuyển động vào trục qua cặp bánh
răng

14
tới bánh răng - thanh răng (có 10 răng) m = 3 xe dao chạy
66

dọc hớng vào mâm cặp (chạy thuận). Muốn đảo chiều chuyển
động, ta cho đờng truyền nối từ trục XVII qua bánh răng 60 qua
bánh răng đệm 38 tới bánh răng 60 trên trục XVII, đóng li hợp
chuyển động truyền qua cặp bánh răng

14
tới bộ truyền bánh
60

răng - thanh răng nh trờng hợp tiến dọc.
+ Chạy dao ngang: Đờng truyền giống nh chạy dao dọc truyền
theo nửa bên phải hộp xe dao tới vít me ngang tx = 5 mm.
+ Chạy dao nhanh: để giảm thời gian chết dẫn đến cần chạy dao
tiến nhanh vào chi tiết gia công, muốn vậy ngời ta lắp động cơ
có chỉ số: N = 1 kW, n = 1410 v/p. Động cơ này truyền chuyển

động qua bộ truyền đai tới trục XVI làm dao tiến vào chi tiết gia
công.
c. Một số cơ cấu đặc biệt:
* Cơ cấu li hợp siêu việt: dùng trong trờng hợp máy cầu chuyển
động chạy nhanh, để tránh chuyển động do hai động cơ truyền
đến trục trơn ngợc chiều nhau có thể làm gãy trục.
* 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, hai chốt
gắn cứng với hai má sẽ trợt. Theo rãnh đến ăn khớp với vít me.
*Cơ cấu an toàn trong hộp xe dao: dùng để bảo đảm khi làm
việc quá tải. Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó tự
động ngắt xích truyền động khi quá tải.

15


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Chơng II: Thiết kế máy mới
Phần A: Thiết kế hộp tốc độ
I.Thiết lập chuỗi số vòng quay
Máy tiện ren vít vạn năng T620; z = 23; nmin = 11 v/p, nmax = 1800
v/p
1.Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp nhân:
Cộng bội: =
=

z 1

nmax
n min

231

1800
= 1,259
11

Lấy theo tiêu chuẩn: = 1,26 tơng đơng với tổn hao năng suất
của máy là 20%.
n1 = nmin = 12,5 v/p
n2 = n1.
n3 = n2. = n1. 2
........................
n23 = n22. = n1. 22
16


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

+ Công thức tính tốc độ cắt:
V=

dn

1000

m/p

Trong đó: d: đờng kính chi tiết gia công (mm)
n: số vòng quay trục chính (v/p)
+ Chuỗi vòng quay tuân theo quy luật cấp nhân vì nó đáp ứng
đợc chuyển động tạo hình phức tạp (phân cấp) vì: phân cấp
có tỷ số truyền cứng và phân cấp theo quy luật cấp nhân là tơng đối tốt nhất và hợp lí hơn cả. Ngời ta chứng minh rằng tỷ số
truyền ở trục cuối cùng phân theo quy luật cấp nhân thì tỷ số
truyền trong từng nhóm truyền cũng phân theo quy luật cấp
nhân. Hay chọn cấp nhân thì ( Vmax = hằng) max cố định
trong một khoảng tốc độ khác nhau dễ định mức lao động.
+ Còn hệ thống truyền động vô cấp thì bộ truyền bị trợt và cấp
số cộng thì tổn thất năng suất ở các khoảng khác nhau là khác
nhau.
2. Tính số hạng của chuỗi
+ Phạm vi điều chỉnh:
n max

+
+
+
+

2000

Rn = n
= 12,5 = 160
min

Cộng bội: = 1,26
Số cấp tốc độ: z = 23
Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị số vòng quay đầu tiên:
n1 = 12,5 v/p và n2 = n1 . z - 1
Lần lợt thay z = (1 ữ 23) ta có bảng ở trang sau.
Tốc độ
n1
n2
n3
n4
n5
n6
n7
n8

Công thức
tính
nmin = n1
n1. 1
n1. 2
n1. 3
n1. 4
n1. 5
n1. 6
n1. 7
17

Ntính

Ntiêu chuẩn

12,5
15,57
19,85
25,01
31,51
39,7
50,02
63,02

12,5
16
20
25
31,5
40
50
63


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

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

n9
n10
n11
n12
n13
n14
n15
n16
n17
n18
n19
n20
n21
n22
n23

NGUYễN Xuân mạnh

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

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

II. Số nhóm truyền tối thiểu

n max

1

* n
= m
4
min



n
lg dc
với m = nmin
lg 4

m: số nhóm truyền tối thiểu



= 3,43

Vậy ta chọn phơng án có số nhóm truyền là 4.
Đặc tính của nhóm là phản ánh sự chênh lệch tỷ số truyền có quá
lớn hay không.
+ Ta có các phơng án không gian (PAKG):
Với máy có 24 cấp tốc độ ta sẽ chọn một phơng án không gian tốt
nhất vì có rất nhiều các phơng án không gian khác nhau:
z = 24 x 1
= 12 x 2

= 3 x 4 x 2 = 6 x 2 x 2 =
=3x2x2x2=2x3x2x2
=2x2x3x2=2x2x2x3
+ Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu m = 4 ta loại trừ các phơng
án không gian và lấy phơng án không gian thực là:

18


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

x 2 x 3 x 2 x 2 x (để tổ chức 2 đờng truyền nthấp,
ncao)


(Tách động cơ độc lập để máy không bị rung)
+ Cách bố trí các bộ phận tổ hợp thành xích tốc 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).
III. Phơng án không gian
1. Dựa vào công thức:
z = p1 . p2 . p3 . pj
Trong đó:
pj : tỷ số truyền trong một nhóm
Có: z = 24
2x2x3x2
2x2x2x3

3x2x2x2
2x
3x2x2
Với mỗi thừa số pj là 1 hay 2 khối bánh răng di trợt truyền động
giữa hai trục liên tục.
2. Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo
Sz = 2 (p1 + p2 + p3 + + pi)
Với phơng án không gian: 2 x 3 x 2 x 2
Sz = 2 (2 + 3 + 2 + 2) = 18
3. Tổng số trục của phơng án không gian theo công thức: 2 x 3 x
2x2
Strục = m + 1

m: số nhóm truyền động
Strục = 4 + 1 = 5 trục
4. Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo:
L=b+f
b: chiều rộng bánh răng
f: khoảng khe hở giữa hai bánh răng
5. Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:
PAKG
3x2x2x2
2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2
x2
Số bánh răng
2
3
1
2
6. Các cơ sở đặc biệt dùng trong hộp gồm có: li hợp ma sát,

phanh.
7. Lập bảng so sánh phơng án không gian đợc bố trí khác nhau:
19


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Phơng án
3x2x2x
Yếu tố so sánh 2
Tổng số bánh 18
răng
Tổng số trục 5
Str
Chiều dài L
19b + 18f

2 x 2 x 3 x 2 x 3 x 2 2 x2 x2 x
2
x2
3
18
18
18

Số BR: Mmax
2

Cơ cấu đặc Li hợp MS
biệt

2
Li hợp MS

5

5

5

19b + 18f

19b + 18 19b + 18f
f
2
3
Li hợp MS Li hợp MS

- Kết luận: Với các phơng án và bảng so sánh trên ta thấy nên trọn
phơng án không gian: 2 x 3 x 2 x 2 vì:
+ Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối cùng.
Nhng phải bố trí trên trục đầu tiên một li hợp ma sát và một bánh
răng đảo chiều.
+ Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn phơng án
không gian: 3 x 2 x 2 x 2 và 2 x 2 x 2 x 3.
+ Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất M x trên trục
chính là ít
Do đó: để đảm bảo tỷ số truyền giảm từ từ, đồng đều, u tiên

việc bố trí kết cấu ta chọn phơng án không gian: 2 x 3 x 2 x 2.
IV. Phơng án thứ tự
Số phơng án thứ tự: q = m
m: số nhóm truyền
Với m = 4 có q = 4 = 24
Để chọn phơng án thứ tự hợp lí nhất ta lập bảng để so sánh tìm
phơng án tối u:
Bảng so sánh các phơng án thứ tự:
TT

Nhóm 1

1

2x3x2x
2
I II III IV

T
T
7

Nhóm 2

T
T

2x3x2x
2
II I III IV

20

1
3

Nhóm 3

TT

2x3x2x
2
19
I II III IV

Nhóm 4
2x3x2x
2
IV I II III


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

2

3

4

5

6

xma
x
xma



x

[1] [2] [6]
[12]
2x3x2x
2
I III II IV
[1] [4] [2]
[12]
2x3x2x
2
I IV II III
[1] [8] [2]
[4]
2x3x2x
2
I II IV III
[1] [2] [12]
[6]
2x3x2x
2

I III IV II
[1] [4] [12]
[2]
2x3x2x
2
I IV III II
[1] [8] [4]
[2]
12
16
16
40,32

8

9

1
0

1
1

1
2

NGUYễN Xuân mạnh

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

2x3x2x
2
II III I IV
[2] [4] [1]
[12]
2x3x2x
2
II III IV I
[2] [24 [12]
[1]
2x3x2x
2
II I IV III
[3] [1] [12]
[6]
2x3x2x
2
II VI III I
[2] [8] [4]
[1]
2x3x2x
2
II IV I III
[2] [8] [1]
[4]
12
16
12
16

1
4

1
5

1
6

1
7

1
8

[1] [2] [6]
[12]
2x3x2x
2
20
III II I IV
[4] [8] [1]
[2]
2x3x2x
2
21
III IV I II

2x3x2x
2

22
III I IV II
[6] [1] [12]
[3]
2x3x2x
2
23
III II IV I
[6] [2] [12]
[1]
2x3x2x
2
24
III IV II I
[4] [8] [2]
[1]
12
16
12
16

[12] [1] [3]
[6]
2x3x2x
2
IV II I III
[12] [2] [1]
[6]
2x3x2x
2

IV III I II
[12] [4] [1]
[2]
2x3x2x
2
IV I III II
[12] [1] [6]
[3]
2x3x2x
2
IV II III I
[12] [2] [6]
[1]
2x3x2x
2
IV III II I
[12] [4] [2]
[1]
12
16
12
16

Nhận xét:
+ Qua bảng trên ta thấy các phơng án đều có x max > 8 nh
vậy không thảo mãn điều kiện:
x max = i (p-1) 8
Đo đó để chọn đợc phơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục
trung gian hay tách ra làm 2 đờng truyền (nếu tăng trục, trung
21

Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

gian thì hộp tốc độ lớn lên trong thực tế ngời ta tách làm 2 đờng
truyền tốc độ thấp và tốc độ cao).
+ Nh vậy PATT: I II III IV có x max = 1,2612 là nhỏ hơn cả. Vì
thực tế sử dụng phơng án trên cho lới kết cấu hình dẻ quạt cho
kết cáu máy nhỏ gọn nhất (nó đợc biểu hiện trên lới kết cấu vì
chênh lệch tỷ số truyền ít.
Cụ thể: PAKG: 2 x 3 x 2 x 2
PATT: I II III IV
Lợng mở: [1] [2] [6] [12]
Để bảo đảm x max 8 ta phải thu hẹp lợng mở tối đa từ x max = 12
xuống xmax = 6. (Thờng ta chỉ lên giảm từ 12 xuống 9 nhng từ trục
II xuống trục III ta chỉ giảm đợc 2 cấp tốc độ. Mà từ trục III xuống
trục IV nếu giảm ta giảm đợc 6 cấp tốc độ) vì vậy ta có PATT có
lợng mở mới là:
PATT: I II III IV
Lợng mở: [1] [2] [6] [6]
+ Để bù lại số cấp tốc độ trùng vì thu hẹp lợng mở ta thiết kế
thêm đờng truyền tốc độ cao (đờng truyền tắt)
PAKG: 2 x 3 x 1
+ Vậy số cấp tốc độ của máy là: 24 tốc độ thấp và 6 tốc độ
cao có 30 cấp tốc độ.
+ Do trùng 7 cấp tốc độ (6 tốc độ giảm vì thu hẹp lợng mở
và 1 tốc độ mà đờng truyền tốc độ thấp với tốc độ cao gặp

nhau ở n = 630 v/p.
Nên tốc độ thực của máy là:
z = 30 - 7 = 23 tốc độ
Ta có lới kết cấu của máy nh sau:

22


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

II
2[1]
III
3[2]
IV
2[6]
V
2[6]
VI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718 192021222324

V. Vẽ đồ thị vòng quay
Trị số vòng quay giới hạn n0 trên trục I đợc biến thiên trong:
n0min n0 n0max
Ta chọn tỷ số truyền của máy là:
i

1
i 2
4

1
: vì ta hạn để giảm tốc để kích thớc của hộp tôc độ
4

đủ lớn mà không quá cồng kềnh.
i 2 : Để hạn chế tăng tốc, i không lớn hơn 2 vì để giảm
tiếng ồn (nếu tăng tốc thì số răng vào khớp trong 1 phút sẽ tăng
lên tức là tăng ồn. Một lần vào khớp là một lần va đập vào
nhiều thì cộng hởng tần số cao).
Con số

1
và 2 chỉ là những con số kinh nghiệm.
4

+ Để trục và bánh răng đầu vào của hộp chịu Mx mô men xoắn,
kích thớc nhỏ gọn. Thờng đặt no với các trị số no lớn. Vì vậy sẽ

23


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

gần với nđcơ. Hơn nữa n0 tới nmin của trục chính bao giờ cũng giảm
nhiều hơn tăng.
Chọn n0 = n18 = 800 v/p
Vì thấy li hợp ma sát làm việc ở tốc độ 800 v/p là ổn định
nhất, tốt nhất lên ta chọn n0 = 800 v/p.
+ Đồ thị vòng quay của máy đợc vẽ nh sau:

1450
800
55/35
50/40

22/54
45/45

30/46
38/38

22/88
45/45
22/88
66/42
27/54

12,5 20 31,5 50 80 125 200 315 500 800 1250 2000
16 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600

VI. Tính toán số bánh răng của các nhóm truyền trong hộp
tôc độ
Từ đồ thị vòng quay có dãy tỷ số truyền:

5
4
11
i2 = 2 = 1,261 =
7
1
1
22
i3 = 4 =
4 =
1,26
4
1
1
30
i4 = 2 =
2 =
1,26
46

i1 = 1 = 1,261 =

i5 = 0 = 1,260 = 1
1

1

1

i6 = 6 =

=
1,26 6
4

24


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

i7 = 0 = 1,260 = 1
1

1

1

i8 = 6 =
=
1,26 6
4
9
0
0
i = = 1,26 = 1
i10 =
i

11

1



3

=

1
1
3 =
1,26
2

= 2 = 1,59
fx

zx

fx

+ Theo công thức: zx = f + g . K . E zx = z - zx và z ' = g
x
x
x
x
Trong đó: E là các số nguyên
K là bội số chung nhỏ nhất của mọi tổng (f x + gx)

z là tổng số răng trong cặp.
1.Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất
55
có: f1 = 5; g1 = 4 f1 + g1 = 9
4
11
i2 = 2 = 1,262 =
f2 = 11; g2 = 7 f2 + g2 = 18
7

Có: i1 = 1 = 1,261 =

Vậy: Bội số chung nhỏ nhất: K = 18
+ Emin nằm ở tia i2 vì tia i2 tăng nhiều hơn i1 Emin chủ nằm ở tia i2.
Emin =

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

Lấy zmin = 17
Emin =

17.(11 + 7)
= 2,43 > 1
7.18

Chọn Emin = 5 ta có: z = E . K = 5 . 18 = 90 răng
f

5

f

11

z1 = f +1 g . EK =
. 90 = 50 răng
5+4
1
1
Vậy z1 = z - z1 = 90 - 50 = 40 răng
z2 = f +2 g . EK =
. 90 = 55 răng
11 + 7
2
2
Vậy z2' = z - z2 = 90 - 55 = 35 răng
+ Kiểm tra tỷ số truyền:
z1

50

z2

55

i1 = z =
= 1,25
40
1'

i2 = z =
= 1,57
35
2'

25


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

2.Tính số răng của nhóm truyền thứ 2
1

1

22

Có: i3 = 4 = 1,26 4 =
f3 = 22; g3 = 54 f3 + g3 = 76
54
1

1

30

i4 = 2 = 1,262 =

f4 = 30; g4 = 46 f4 + g4 = 76
46
1
f5 = 1; g5 = 1 f5 + g5 = 2
1

i5 = 0 = 1,260 =

Vậy: Bội số chung nhỏ nhất: K = 76
+ Emin nằm ở tia i3 vì i3 giảm nhiều hơn i4 Emin chủ nằm ở tia i3
Emin =

z min ( f 3 + g 3 )
17.( 22 + 54)
=
= 0,77 < 1
g 3 .K
22.76

Chọn Emin = 1 z = E . K = 1 . 76 = 76
f

22

z3 = f +3 g . EK =
. 76 = 22 răng
22 + 54
3
3
z3 = z - z3 = 76 - 22 = 54 răng

f

30

z4 = f +4 g . EK =
. 76 = 30 răng
30 + 46
4
4
z4 = z - z4 = 76 - 30 = 46 răng
f

1

z5 = f +5 g . EK =
. 76 = 38 răng
1+1
5
5
z5 = z - z5 = 76 - 38 = 38 răng
+ Kiểm tra tỷ số truyền:
z3

22

z4

30

z5

38

i3 = z =
= 0,4
54
3'
i4 = z =
= 0,65
46
4'
i5 = z =
=1
38
5'
3.Tính số răng của nhóm truyền thứ 3
ở trên khi tính số răng của 2 nhóm truyền (thứ 1 và thứ 2) ta
tính cùng 1 môđun còn từ nhóm truyền thứ 3 trở đi ta sẽ dùng 2
môđun khác nhau.
Nếu tính chính xác và chi tiết ra, nếu tính trục theo khả
năng chịu lực của nó (ví dụ: đồ thị vòng quay có 6 tỷ số truyền
thì theo chi tiết máy có 6 môđun khác nhau). Có nhiều môđun
khác nhau thì tính toán phức tạp mà trong thực tế cần hiệu quả
kinh tế làm sao phải cao, máy hài hoà, cân đối và dễ sử dụng vì
vậy ta lên chọn theo kết cấu.
26


Đồ áN THIếT Kế MáY
CTM5 K43

NGUYễN Xuân mạnh

Để dung hoà ta dùng 2 môđun vì lớn hơn một ít hay nhỏ
hơn một ít vẫn sử dụng đợc.
+ Do kết cấu của hộp tốc độ nên ta chọn môđun khác nhau. Ta
dùng 2 loại môđun m6 và m7.
Có điều kiện làm việc:
2A = m6 (z6 + z6) = z6 . m6
2A = m7 (z7 + z7) = z7 . m7
Trong đó:
A: là khoảng cách trục (mm)
z6, z7: Tổng số răng của nhóm bánh răng có môđun m 6,
m7
z6

m7

và: z = m
7
6
+ Chọn m6 = 2,5 , m7 = 3
Tìm z6 bằng cách phân tích: i6 =
i7 =

1
z6
1
= 6 =
,

4
z6

z7
= 0 = 1
z ,7

z6
m7
3
11
=
=
=
hay z6 = 11K; z7 = 9K
z7
m6
2,5
9
1
+ Với tỷ số truyền: i6 = , tổng số z6 phải là bội số chung của 5
4

ta chọn K = 10
* Vậy: z6 = 11.10 = 110 răng

z6
1
= z6 + z6 = z6 = 110 răng

,
4
z6
110
z6
z6 =
=
= 22 răng
5
5

i6 =

z6 = z6 - z6 = 110 - 22 = 88 răng

+ Khoảng cách trục A là: A = m6 .
* z7 = 9.10 = 90 răng
z7
= 1 z7 = z7 = 90 răng
z ,7
90
z7
z7 =
=
= 45 răng
2
2

110
z6

= 2,5 .
= 137
2
2

i7 =

Khoảng cách trục A là: A = m7 .

90
z7
=3.
= 135 mm
2
2

*Nh vậy các tỷ số truyền i6, i7 dùng bánh răng dịch chỉnh.
27