Thiết kế máy khoan 2A135

Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

I. Tính toán thiết kế hộp tốc độ máy khoan 2A135
1. Tính thông số còn lại:
Theo đề bài ta cần tính toàn hộp tốc độ với các thông số đã biết là:
nTC = 42 ÷ 2000 vòng/phút; số cấp tốc độ zTC=12
Do dãy tốc độ tuân theo quy luật cấp số nhân với công bội ϕ nên ta
có:
ϕ=

=

=1.421

Ta chọn ϕ = 1,41 theo tiêu chuẩn.
2. Tính dãy tốc độ theo lý thuyết:
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

n z = n1.ϕz −1
n1 = n min
n 2 = n1.ϕ
n 3 = n1.ϕ2
n 4 = n1.ϕ3
n 5 = n1.ϕ4
n 6 = n1.ϕ5
n 7 = n1.ϕ6
n 8 = n1.ϕ7
n 9 = n1.ϕ8
n10 = n1.ϕ9
n11 = n1.ϕ10
n12 = n1.ϕ11

n i tính

n TC

(vg/phút)
42
59.22
84.60
122.67
172.02
243.87
352.50
476.58
679.62
981.36

1402.95
1959.90

42
60
87
122
173
250
338
482
696
995
1390
2000

3. Phân tích chọn phương án không gian ( PAKG )

1


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

Vi zTC=12 ta cú cỏc phng ỏn khụng gian sau:
zTC =12 = 12 x 1 = 6 x 2 = 4 x 3 = 3 x 2 x 2
Do t s truyn phi tha món

1/4 i 2 nờn ta cú s nhúm truyn ti

thiu l :
x=1,6log
(n0: laỡ sọỳ voỡng quay cuớa õọỹng cồ).
x=1,6log

=2.46

Chn x = 3. Vy vi s nhúm truyn ti thiu bng 3 ta ch chn
mt trong cỏc phng ỏn khụng gian sau :
zTC = 3 x 2 x2 = 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 3
4.Lp bng chn v trớ cỏc nhúm truyn ca phng ỏn khụng gian:
Da trờn cỏc yu t so sỏnh sau chn phng ỏn b trớ nhúm truyn
ca phng ỏn khụng gian:
- Phổồng aùn õồn giaớn tồùi mổùc õóứ coù thóứ dóự
daỡng thổỷc hióỷn.
- Phổồng aùn õaớm baớo coù khaớ nng tổỷ õọỹng hoaù
maùy nhióửu nhỏỳt.
- Phổồng aùn coù hióỷu suỏỳt õaỷt õổồỹc cao nhỏỳt.
- Phổồng aùn õaỷt õổồỹc õọỹ chờnh xaùc caùc xờch
thổỷc hióỷn truyóửn õọỹng taỷo hỗnh phổùc taỷp
vaỡ truyóửn õọỹng chờnh xaùc.
Dổỷa vaỡo caùc tióu chuỏứn trón ta coù caùc chố tióu õóứ
so saùnh:

a.Tờnh tọứng sọỳ baùnh rng cuớa họỹp theo cọng
thổùc:
i

Sz = 2. pi .

1

2


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

Vồùi pi laỡ sọỳ baùnh rng di trổồỹt trong mọỹt
nhoùm
Theo tờnh toaùn, coù SZmin khi p1 = p1 = ...= pi = e, vồùi e
laỡ cồ sọỳ nópe ( e= 2,6,...). Do ta nón choỹn pi = 2,3,4.
Vồùi PAKG zTC = 12 =3 ì 2 ì 2 , ta coù:
SZ = 2.(3 + 2 + 2) = 14
Vồùi PAKG zTC = 12 = 2 ì 3 ì 2 , ta coù:
SZ = 2.(2 +3+ 2) = 14
Vồùi PAKG zTC = 12 = 2 ì 2 ì 3 , ta coù:
SZ = 2.(2 + 2 + 3) = 14
b.Tờnh tọứng sọỳ truỷc cuớa PAKG theo cọng thổùc:
Str = (x + 1)
Vồùi x=3 ta coù : Str= 4.
c.Tờnh chióửu daỡi sồ bọỹ cuớa họỹp tọỳc õọỹ theo cọng
thổùc:
L = b+ f .
b: laỡ chióửu rọỹng cuớa baùnh rng, b = (6 ữ
10).m = (0,15 ữ 0,3).A
m: moduyl cuớa baùnh rng.
A: khoaớng caùch truỷc.
f: khoaớng hồớ õóứ lừp mióỳng gaỷt. Xaùc õởnh

theo caùc trở sọỳ kinh nghióỷm
f = 8 ữ 12 mm, duỡng õóứ lừp caùc mióỳng gaỷt,
f = 2 ữ 3 mm, duỡng õóứ baớo vóỷ,
f = 4 ữ 6 mm, duỡng õóứ thoaùt dao xoỹc rng.
L = 17b + 16f.
d. Sọỳ lổồỹng baùnh rng chởu mọmen xoừn M x ồớ
truỷc cuọỳi cuỡng. Truỷc cuọỳi cuỡng laỡ truỷc chờnh, vỗ truỷc
naỡy coù chuyóứn quay thổỷc hióỷn sọỳ voỡng quay tổỡ n 1
õóỳn n12 nón khi tờnh sổùc bóửn dổỷa vaỡo trở sọỳ n min(n1)
3


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

seợ coù Mxmax. Do õoù kờch thổồùc truỷc lồùn. Caùc baùnh lừp
trón truỷc coù kờch thổồùc lồùn, vỗ vỏỷy traùnh bọỳ trờ nhióửu
chi tióỳt trón truỷc cuọỳi cuỡng (truỷc chờnh).
Tổỡ caùc chố tióu trón, ta lỏỷp baớng so saùnh PAKG:
Yóỳu tọỳ so saùnh

Phổồng aùn
3ì 2ì 2
2ì 3ì 2

2ì 2ì

Tọứng sọỳ baùnh

14

14

3
14

rng SZ
Tọứng sọỳ truỷc Str
Chióửu daỡi sồ bọỹ

4
17b + 16f

4
17b + 16f

4
17b +

2

16f
3

L
Sọỳ baùnh rng

2

chởu Mxmax
Tổỡ baớng so saùnh ta choỹn õổồỹc PAKG laỡ Z v = 2 ì 3
ì 2. Vỗ phổồng aùn naỡy coù sọỳ baùnh rng chởu M xmax laỡ
nhoớ nhỏỳt.

5. Tớnh toỏn chn phng ỏn th t:
Nhổ ta õaợ bióỳt vồùi mọỹt phổồng aùn bọỳ trờ khọng gian
õaợ coù, ta coù nhióửu phổồng thay õọứi thổù tổỷ khaùc
nhau. Vồùi sọỳ nhoùm truyóửn x = 3, vaỡ PAKG Z CT = 2 ì 3 ì
2, ta seợ coù 3! = 1.2.3 = 6 phổồng thay õọứi thổù tổ. Vồùi 6
PATT õổồỹc thóứ hióỷn bũng 6 lổồùi kóỳt cỏỳu, vaỡ tổỡ õoù
ta seợ õaùnh giaù õóứ choỹn mọỹt lổồùi kóỳt cỏỳu thờch hồỹp
nhỏỳt.óứ choỹn õổồỹc lổồùi kóỳt cỏỳu thờch hồỹp nhỏỳt ta
dổỷa vaỡo phổồng phaùp kióứm nghióỷm giồùi haỷn tyớ sọỳ
truyóửn.
Ta õaợ bióỳt phaỷm vi õióửu chốnh tyớ sọỳ truyóửn cuớa
mọỹt nhoùm truyóửn õọỹng laỡ:
4


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C
Ri =

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

i max i p
=
= (p1)xi
i min i 1

Tyớ sọỳ truyóửn trong mọỹt nhoùm truyóửn õọỹng õổồỹc
xaùc õởnh chố dổỷa trón nhổợng giaù trở tổồng õọỳi. óứ
xaùc õởnh õổồỹc mọỹt giồùi haỷn cho pheùp, trón thổỷc tóỳ
caùc tyớ sọỳ truyóửn trong maùy cọng cuỷ õổồỹc giồùi haỷn
nhổ sau:
1
2
i .
4
1

Tổùc laỡ phaỷm vi õióửu chốnh tyớ sọỳ truyóửn trong
mọỹt nhoùm truyóửn õọỹng laỡ:
Ri =

i max 2 4
= =8.
i min 1 1

Nhổ vỏỷy phaỷm vi õióửu chốnh giồùi haỷn laỡ:
Rgh = (p-1).xi = Xmax 8.
Trong õoù xmax laỡ lổồỹng mồớ cổỷc õaỷi giổợa hai tia
ngoaỡi cuỡng.
Ta lỏỷp baớng veợ lổồùi kóỳt cỏỳu õóứ so saùnh PATT:
PAKG
PATT
X

I

II
2

1

Xmax
xmax

2 ì
III
I
6 1

6
<8

II

I

2
II
2

II

III
2

8

2 ì 3 ì
III
II

III

I
4

1
8
8
>8

8
>8

6

PAKG
PATT

3 ì
III
4

2
III

I

II

I
X
Xmax

3

1
6

6

6

2
6

1

6

1
3
6
5

Mụn :Thit K Mỏy Cụng C
xmax

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

6<8

6<8

6<8

Vồùi õióửu kióỷn xmax 8 loaỷi 2 phổồng aùn (I),(III),(II) ;
(II),(III),(I) ;ta chỏỳp nhỏỷn 4 phổồng aùn (I),(II),(III) ;(II),(I),
(III); (III),(II),(I) vaỡ (III),(I),(II).Trong 4 phổồng aùn naỡy ta
choỹn phổồng aùn (II),(I),(III).

6. V li kt cu v th vũng quay:
a.li kt cu
I

n0

PATT II-I-III

i1
II

i3

i2

i4

3

i5

1

III

i6
IV

i7

6

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12
Hỗnh 1.1 : lổồùi õọửthởvoỡng quay cuớa họỹ
p tọỳ
c õọỹ

b. th vũng quay
S vũng quay trc chớnh l:42, 60, 87, 122, 173, 280, 338, 482, 696, 995,
1390, 2000 (vũng/phỳt).
T s truyn i phi tha món iu kin: 1/4 i 2.
chn i1 = 1/2 do ú i2 =

+nhúm 1:

i1 : i2 = 1:3 ;

+nhúm 2:

i3 : i4 : i5 = 1 : : 2 chn i3 = 1/3 ; i4 = 1/2 ; i5 = 1/

+nhúm 3:

i6 : i7 = 1 : 6;

chn i7 = 2 i6 = 1/4

+tớnh t s truyn ai: n0 = n/c . i .
Chn = 0,985 l h s trt ca ai
6


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

n0 = 995 (vũng/phỳt).
Suy ra t s truyn ai l:
n0
995
=
= 0,7
n dc .n õ 1440.0,985

Vy ng kớnh bỏnh ai nh v ln l d = 140 (mm); D = 200 (mm).
I

n0

PATT II-I-III

i1

i2

3

i5

1

II

i3

i4

III

i6
IV

i7

6

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12
Hỗnh 1.2 : lổồùi õọửthởvoỡng quay cuớa họỹ
p tọỳ
c õọỹ

7. Tớnh toỏn s rng ca cỏc nhúm truyn trong hp tc
- Tớnh s rng ca nhúm truyn th nht
Ta cú: i1 = 1/2 =

= =

i2 = = 1,41 = =

+

+

=3

=12

Ta cú bi s chung nh nht ca cỏc tng fi + gi l: K= 12
Tớnh Emin: Emin nm t s truyn i1 v i1 gim nhiu hn so vi i2 tng
tc.Ta cú :

7

Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ
Emin =

=

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4
= 4,25

Chọn E = 5 ⇒ Z=K.E=12.5=60 ( răng )

⇒

⇒i1 =

=0,5

⇒

⇒i1 =

=1,4

- Tính số răng của nhóm truyền thứ hai
Ta có: i3 = 1/ϕ3 =

i4 = 1/ϕ2 =

=

= =

i5 = 1/ϕ =

= =

⇒ +

=

⇒ +

⇒ +

= 84

=3

= 12

Ta có bội số chung nhỏ nhất của các tổng fi + gi là: K=84
Tính Emin: Emin nằm ở tỷ số truyền i3 và i3 giảm nhiều hơn so với i5 tăng
tốc.Ta có :
Emin =

=

<1

Chọn E = 1 ⇒ Z=K.E=84 ( răng )

8


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

⇒

⇒i1 =

=0,35

⇒

⇒i1 =

= 0,5

⇒

⇒i1 =

= 0,71

- Tính số răng của nhóm truyền thứ ba
Ta có: i6 = 1/ϕ4 =

i7 = ϕ2 = 1,412 =

=

⇒ +

=

=

⇒ +

= 105

=105

Ta có bội số chung nhỏ nhất của các tổng fi + gi là: K=105
Tính Emin: Emin nằm ở tỷ số truyền i6 và i6 giảm nhiều hơn so với i7 tăng
tốc.Ta có :
Emin =

=

<1

Chọn E = 1 ⇒ Z=K.E=105.1=105 ( răng )

⇒

⇒i1 =

=0,25

9


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

⇒

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

⇒i1 =

=2

Từ số liệu tính toán trên ta có bảng thống kê như sau:
Tỷ số truyền

1

2

3

4

5

6

7

Zi
Zi'

II. Thiết kế hộp chạy dao máy khoan 2A135
1. Liệt kê các bước ren tiêu chuẩn của bốn loại ren yêu cầu
- Ren quốc tế: t = 1 ÷ 192 (mm)
tp = 1; 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; 56; 63; 72; 80; 88; 96; 112;
138; 192.
- Ren Anh: Số vòng ren trên một tấc anh - t =
10


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

n = 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4,5; 4; 3,5; 3,25; 3;
2.
- Ren môdun: t = π.m
m = 0,5; 1,25; 1,5; 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 pitch: Số môdun trên một tấc Anh - t =
D = 0,5; 1,25; 1,5; 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; 48; 56; 64; 72; 80; 88; 96.
2. Lý luận chọn cơ cấu trong hộp chạy dao
Ta thấy giới hạn của bước ren rất lớn, do đó phải sắp sếp bảng ren rất
nhiều hàng và nhiều cột.
Với những bảng ren có 7 hàng ta sử dụng cơ cấu nooctông để giảm

chiều dài hộp chạy dao.
Với những bảng ren có 8 cột:
- Nếu hộp trục chính không có cơ cấu khếch đại, ta dùng cơ cấu
mêan gián tiếp, tuy nhiên độ cứng vững của cơ cấu này không cao.
- Nếu hộp trục chính có cơ cấu khếch đại, ta dùng nhóm bánh răng
di trượt và cơ cấu mêan.
Với những bảng ren có 4 ÷ 5 hàng và 3 ÷ 4 cột, ta có thể dùng bánh
răng di
trượt là i còn I là cơ cấu mêan.

3. Sắp sếp bảng ren

a. Bảng ren quốc tế: t = 1 ÷ 192 (mm)
1
1,25
1,5

Tiêu chuẩn
1,75
3,5
2
4
2,25
4,5
2,5
5
5,5
3
6

7
8
9
10
11
12

14
16
18
20
22
24

Khếch đại
28
56
32
64
36
72
40
80
44
88
48
96

112
128

144
160
176
192
11


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ
1/8

1/ 4

1/ 2

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

1/1

2/1

b. Bảng ren môdun: m = 0,5 - 48
Thông dụng
1,25
1
2
2,25
1,25
2,5
2,75
1,5

3
1/8
1/ 4
1/ 2
1

4/1

8/1

16/1

Khếch đại
7
14
8
16
9
18
10
20
11
22
12
24
4/1
8/1

3,5
4

4,5
5
5,5
6
2/1

28
32
36
40
44
48
16/1

c. Bảng xếp ren Anh: t = 24 ÷ 1
24

Thông dụng
12
6

3

22

11

1
2

-

20

10

5

2,5

18

9

16

8

14

7

13

6

1
2

5

1
2

-

4

2

1
2
1
3
4

-

4

3

-

d. Bảng xếp ren Pitch: D = 96 ÷ 1
12


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

96
88
80
72
68
56
1/8

Thông dụng
48
24
44
22
40
20
36
18
32
16
28
14
1/ 4
1/ 2

12
11
10
9
8
7

1/1

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

6
5
4
2/1

Khếch đại
3
1,5
2,5
4/1
8/1

16/1

Ta thấy bảng xếp ren có 7 hàng nên ta chọn cơ cấu nooctong để giảm
chiều dài
của trục. Để tính toán cơ cấu nooctong ta lấy nhóm có i =1,
chọn số răng các bánh răng trong cơ cấu nooctong tốt nhất trong khoảng :
21 ≤ Z ≤ 60.
Cách thiết kế như sau: giả sử gọi Z, Z , Z , ... là số răng của các bánh
răng thuộc cơ cấu nooctong ta có:
- Để cắt ren quốc tế thì:
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12
= 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
Ta dùng cơ cấu nootong cho nhóm ren quốc tế và lấy làm chuẩn cho 4
loại ren.

- Để cắt ren môdun thì:
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 = 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12
= 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
- Để cắt ren Anh:
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6 : Z = 13 : 14 : 16 : 18 : 20 : 22 : 24
= 26 : 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
- Để cắt ren Pitch :
Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6
= 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12
= 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
Cơ cấu nootong có 6 bánh răng là
Z1 : Z2 : Z3 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48

4. Tính toán thiết kế nhóm gấp bội

13


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỷ số truyền với ϕ = 2. Chọn cột 7 ÷ 12
trong bảng xếp ren quốc tế làm nhóm cơ sở thì các tỷ số truyền nhóm gấp
bội là:

1 1 1 1
: : :
8 4 2 1

a. Chọn phương án không gian:
Ta có Z = 4 = 4 x 1 = 2 x 2

Ta có bảng so sánh phương án không gian như sau:
PA
4 x1
2x2
Yếu tố
- Tổng số bánh răng

10

8

- Tổng số trục

3

3

8b+7f

8b+7f

1

2

- Chiều dài trục
- Số bánh răng chịu mômen

xoắn lớn nhất.

Nhận xét: do phương án không gian 4 x 1 có số răng trên trục quá nhiều sẽ
làm tăng chiều dài trục, đồng thời làm giảm độ cứng vững của trục nên ta
chọn PAKG hợp lý là: Z = 2 x 2.
b. Chọn phương án thứ tự:
Với PAKG Z = 2 x 2 có hai phương án thứ tự, ta có bảng so sánh các
phương án thứ tự sau:
ϕX max
STT
PATT
Lưới kết cấu nhóm
Lượng mở
cực đại
2 x 2
1
2
22 = 4
I
II
[1]

2

[2]

2 x 2
II
I
[2]

[1]

1

2
2

2

22 = 4

1

14


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

- Với mỗi phương án trên ta có lưới kết cấu như sau:
PA1
Z =

PA2
Z =

2 x 2
I
II

[1]
[2]

2 x 2
II
I
[2]
[1]

I
2[1]
II
2[2]
III

I
2[2]
II
2[1]
III
Ta thấy phương án 1 có lưới kết cấu nhịp nhàng cân đối, dạng dẻ quạt nên ta
chọn phương án 1 là phương án thứ tự chuẩn.
15


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

Do đó ta có đồ thị vòng quay như sau:

Z =

2 x 2
I
II
[1]
[2]

I
i1
II

III

i3

i'1

2[1]
i2
i4 2[2]

i'2 i'3 i'4

Kiểm tra lại các tỉ số truyền:
1 1 1
Ta có : i1' = i1.i3 = . =
2 4 8
11 1
i'2 = i 2 .i3 = . =

14 4
11 1
i3' = i1.i4 = . =
21 2
16


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

11 1
i'4 = i3.i4 = . =
11 1
c. Tính toán số răng trong các nhóm truyền
- Tính số răng cho nhóm truyền thứ 1:
1

f

−1
1
Ta có: i1 = ϕ = 2 = g ⇒ f1 + g1 = 3
1

1 f
i1 = ϕ0 = = 2 ⇒ f 2 + g 2 = 2
1 g2

⇒ Bội số chung nhỏ nhất của f + g là K = 6.

Chọn Zmin = Z1 = 17(răng) ⇒ E min =

Zmin .(f1 + g1 ) 17.3
=
= 8,5
K.f1
6.1

Chọn E = 9 ⇒ ∑ Z = K.E = 6.9 = 54 ( răng )

⇒


 Z1 =


 '
 Z1 =


⇒

K.E.f 2 54.1

 Z2 = f + g = 2 = 27(răng)
2
2
27

⇒ i2 =

=1

27
 ' K.E.g 2 54.1
 Z2 = f + g = 2 = 27(răng)
2
2


K.E.f1 54.1
=
= 18(răng)
f1 + g1
3
K.E.g1 54.2
=
= 36(răng)
f1 + g1
3

⇒ i1 =

18
= 0,5
36

- Tính số răng cho nhóm truyền thứ 2:
1

f

−2
3
Ta có: i3 = ϕ = 4 = g ⇒ f3 + g 3 = 5
3

1 f
i 4 = ϕ0 = = 4 ⇒ f 4 + g 4 = 2
1 g4

⇒ Bội số chung nhỏ nhất của f + g là K = 10.
Chọn Zmin = Z3 = 17(răng) ⇒ E min =

Zmin .(f 3 + g 3 ) 17.5
=
= 8,5
K.f 3
10.1

Chọn E = 9 ⇒ ∑ Z = K.E = 10.9 = 90 ( răng )

⇒

K.E.f 3 90.1

 Z3 = f + g = 5 = 18(răng)
3
3
18


⇒ i1 =
= 0, 25

72
K.E.g
90.4
 '
3
 Z3 = f + g = 5 = 72(răng)
3
3

17


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

K.E.f 4 90.1

 Z4 = f + g = 2 = 45(răng)
4
4
45

⇒ i2 =
=1

45

K.E.g
90.1
 '
4
 Z4 = f + g = 2 = 45(răng)
4
4


⇒

5. Tính toán các tỷ số truyền còn lại ( nhóm truyền động bù )
Nhóm truyền động bù bao gốm các bánh răng thay thế và i. Trong đó i
dùng nối trục I với trục II của cơ cấu nooctong, khi thực hiện xích chủ động
hoặc
xích bị động ta phải tính i. Muốn vậy ta phải lấy một số bất kỳ ở
bảng ren, ví dụ
chọn t = 6 ứng với i = 1/2. Dựa vào máy tương tự
1K62, bước vít me t = 12 (mm), bánh răng di trượt trên cơ cấu nootong là Z
= 48, vì khi cắt ren quốc tế và ren môdul trục I chủ động nên ta có phương
trình xích cắt ren như sau:
1vg / TC .i bù .i cs .i gb .t x = t p

Trong đó:

i - là tỷ số truyền nhóm cơ sở.
i - là tỷ số truyền nhóm gấp bội
i - tỷ số truyền còn lại bù vào phương trình xích động
i=i.i
i - tỷ số truyền cặp bánh răng thay thế.

I - tỷ số truyền cặp bánh răng cố định còn lại trên xích

truyền.
Vậy ta có phương trình xích cắt ren như sau:

1vg / TC .i tt .icd .ics .igb .t x = t p
⇒

i bù =

tp
i cs .i gb .t x

=

6
6
=
48 1
. .12 8
36 2
i

6 28

42

Theo máy 2A135 ta có I = ⇒ i tt = ibù = 8 . 25 = 50
cd

-Cặp bánh răng này còn dùng khi cắt ren anh, nhưng cơ cấu
nootong phải ở vị trí bị
động. Để tính i ta cần tính thử cắt ren Anh có
n = 5 ren/inch, khi đó ta có các giá trị sau:
t= ; i = ; i = ; t =12.
Phương trình xích động như sau:
18


Môn :Thiết Kế Máy Công Cụ

1vg / TC .i tt .icd .
⇒ icd =

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

36
.i .t x
Zn gb

= tp

tp
25, 4 / 5
28
=
= 1,1199 ≈
i tt .ics .i gb .t x 42 . 36 . 1 .12
25
50 40 2

ta cũng dùng để cắt ren pitch v× ren Anh vµ ren Pitch
theo con ®êng Noocton bÞ ®éng nhng l¹i víi hai
r¨ng thay thÕ kh¸c nhau. §Ó t×m b¸nh r¨ng thay
ren Pitch ta tÝnh c¾t thö ren Pitch cã D p=8 ⇒ tp=
25, 4π 25, 4π
28
=
;
i
gb=1; ic®=
Dp
8
25

- Với i =
®Òu ®i
bé b¸nh
thÕ c¾t

Ta có: 25,4 = ; π =

12.127
97.5

127 2 12
2 .
tp
5
8.97 = 64

⇒ i tt =
=
i cs .i gb .icd .t x 36 .1 . 28 .12 97
32 1 25

6. Kiểm tra bước ren theo xác suất nhất định.
Sai số bước ren khi ren gia công trên máy và ren của vít me dọc không
cùng hệ, để giảm sai số ta lấy các phân số gần đúng nhất với 25,4 và π .
Ta chỉ cần tính một bước ren cho một hệ.
- Kiểm tra ren quốc tế:
Chọn t = 10 mm ; i = ; i = ; i = ; t = 12 mm
Phương trình xích cắt ren:

1vg / TC .i tt .icd .ics .igb .t x = t p
⇔ 1.

42 40 1 28
. . . .12 = 10mm
50 36 1 25

Ta có sai số ∆n% =

10 − 10
= 0%
10

- Kiểm tra ren môdul:
Chọn m = 6 m = 6 ⇒ t p = m.π = 6.

12.127

= 18,853
97.5

- Kiểm tra ren Anh
19


Mơn :Thiết Kế Máy Cơng Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

Chọn n = 4 ; t = = = 6,35 mm

III. TÊNH TRỦC CHÊNH
Trủc chênh l chi tiãút quan trng trong hãû thäúng
truưn âäüng, dng truưn nhỉỵng truưn âäüng
mämen xồõn v lỉûc càõt lãn dao càõt hồûc chi tiãút
cáưn gia cäng. Trủc chênh l trủc quan trng nháút trong
cạc trủc nãn cạc u cáưu v cạc phỉång phạp tênh
toạn trủc chênh âãưu cọ thãø tênh toạn nhỉ trủc
thỉåìng. Tuy nhiãn, trủc chênh cọ cạc u cáưu cao hån.
3.4.1. Cạc u cáưu våïi trủc chênh.
• Âm bo âäü cỉïng vỉỵng
Âàûc trỉng quang trng ca âäü cỉïng vỉỵng l âäü
vng âáưu trủc. Vç nọ nh hỉåíng trỉûc tiãúp âãún âäü
chênh xạc gia cäng. Ngoi ra âäü vng ca trủc cng
tảo nãn sỉû àn khåïp khäng âãưu ca cạc bạnh ràng,
phán bäú lỉûc khäng âãưu åí âáưu äø trủc cng gáy
tiãúng äưn. Âäü cỉïng vỉỵng trỉåïc tiãn âm bo âäü
chênh xạc truưn âäüng ca trủc chênh.

• Âäü chëu mi mn cao.
Do trủc mạy khoan lm viãûc dảng di trỉåüt liãn
tủc nãn phi âm bo âỉåüc tênh chëu mi mn.
Âäü rung âäüng tháúp
Trủc chênh ca mạy phi chuøn âäüng ãm, khäng
bë rung âäüng. Âäü rung âäüng s lm gim tøi th
ca mạy v dao, phn ạnh trỉûc tiãúp âäü bọng bãư

20


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

mỷt cuớa chi tióỳt gia cọng. Yóu cỏửu naỡy õỷc bióỷt vồùi
maùy khoan tổỷ õọỹng.
3.4.2. Tờnh toaùn truỷc chờnh.
3.4.2.1. Tờnh truỷc theo cọng thổùc Atsórean.
Mọmen xoừn luọn thay õọứi theo daỷng vỏỷt lióỷu vaỡ
phọi cừt, lổồỹng dổ vaỡ õỷc õióứm kóỳt cỏỳu cuớa dao. Do
õoù nhổợng tờnh toaùn trón cồ sồớ ổùng suỏỳt khọng thay
õọứi thỗ khọng coù kóỳt quaớ chờnh xaùc cao, maùy thổồỡng
duỡng õóứ xaùc õởnh õổồỡng kờnh truỷc mọỹt caùch sồ bọỹ.
Khi tờnh toaùn õọỹ bóửn cuớa maùy cọng cuỷ hióỷn õaỷi, cỏửn
xaùc õinh trở sọỳ an toaỡn trón ổùng suỏỳt moợi, cỏửn kióứm
tra õọỹ lồùn cuớa caùc ổùng suỏỳt trong caùc tióỳt dióỷn nguy
hióứm, vaỡ cuợng lổu yù õóỳn kóỳt cỏỳu cuớa truỷc.
Vồùi caùc yóu cỏửu trón, õổồỡng kờnh ngoaỡi cuớa truỷc
õổồỹc tờnh theo cọng thổùc Atsórean nhổ sau:

[ k .(1 + c1 ).M uc ] + 1 + k .c2 .M xc



d = 2.17.3

(1 4 ). 1
n'

2

2

: Tyớ sọỳ giổợa õổồỡng kờnh trong vaỡ ngoaỡi : =0

N : Hóỷ sọỳ an toaỡn n=1ữ 3
c1,c2 : Hóỷ sọ phuỷ thuọỹc vaỡo quaù trỗnh cừt, õọỳi vồùi
nguyón cọng khoan ta choỹn
c1 c 2 0,15
c = (0,1 ữ 0,2)

1 = 0,5 b = 0,5.800 = 400( N / mm 2 )
T bc = 450(n / mm 2 )
K K = 1,7 ữ 2 choỹn K = 1,7
Mxc =

M x. max 186262
=
= 161967( N / mm 2 )

1 + c2 1 + 0,15

Mu 0

Thay sọỳ vaỡo cọng thổùc ta coù
21


Mơn :Thiết Kế Máy Cơng Cụ

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4
2

d = 2,17.

 400


 450 + 1,7.0,5 .161967 



≈ 25(mm)
400
2

3.4.2.1. Tênh trủc theo âäü cỉïng vỉỵng.
Gọc xồõn ϕ:
ϕ=

180 Mx.l
.
≤ [ϕ ]
π J b .G

Jp =

π .d 4
: Moment quạn tênh âäüc cỉûc
32

G=8,4.104

(N/mm2) : Modun ân häưi chäúng

trỉåüt.
l: chiãưu di tạc dủng ca xồõn trủc l=20.d
Váûy ta cọ:
⇒d ≥

180 186262.20.d
.
≤ 10
π π .d 4
.8.10 4
32
1862625.180.20.32
≈ 30(mm)
π 2 .8.10 4

Váûy chn trủc d = 36
3.4.2.2. Kiãøm nghiãûm sỉïc bãưn dáûp ca then
hoa.
Âiãưu kiãûn bãưn dáûp:
σ sd =

Mx
≤ [σ ] d
Rtb .F ..Z .ψ

F: tiãút diãûn chëu lỉûc.
Lv=0,5.(D-d) : chiãưu di tiãúp xục giỉỵa then trủc
chênh v trủ räøng
Lmax=700 (xẹt cho trỉåìng håüp ti trng låïn nháút
l=100 (mm)
 (38 − 32).l

F =
− 2.0,3 .400 = 720(mm 2 )
2


( d + D) (32 + 38)
=
= 17,5
4
4
ψ = 0,75 : Xẹt âãún hãû säú phán bäú ti trng
Rtb =

22


Mơn :Thiết Kế Máy Cơng Cụ
σd =

Nhóm 9 Lớp : CK1-K4

186262
≈ 3,2( N .mm 2 ) ≤ [σ d ] = 15( N .mm) ⇒ Âảt u cáưu.
17,5.720.6.0,75

3.4.2.3. Tênh äø cho trủc chênh .
Dỉûa theo âiãưu kiãûn lm viãûc ca trủc chênh m
ta chn äø cho håüp lê.
Qmax=2956 (N)
C=Qtd.(n.h)0.,3
Qtd=Q.Ktt.Kâ
Våïi Ktt : Hãû säú phủ thüc nhiãût âäü. Ktt=1.
Kâ: hãû säú ti trng âäüng :k â=1,5
Ta cọ
Qtd=1.1,5.2956=443(dan)
c=443.(133.5000)0,3 =24731
Tra bng chn loải âåỵ chàûn säú hiãûu 36208
3.4.3. Tênh củm trủc I :
3.4.3.1. Chn váût liãûu :
- Chn váût liãûu chãú tảo trủc l thẹp 45 :
σb = 600 N/mm ; σch = 300 N/mm ; HB = 190
(3.840 [1])
( Gi thiãút âỉåìng kênh phäi dỉåïi 100 mm )

3.4.3.2. Tênh sỉïc bãưn trủc :
3.4.3.2.1.Tênh så bäü :
Ta cọ : d ≥ C. 3

N
( mm )
n

(7.2

-[1 ])
Trong âọ :
D - Âỉåìng kênh trủc
N - Cäng sút truưn
n - Säú vng quay trong 1 phụt ca trủc
C - Hãû säú tênh toạn ( 130 ÷ 110 )
Chn C = 120
Suy ra : d ≥ 120.

3

2,7
= 16,7 mm
1038
23


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

3.4.3.2.2.Tờnh gỏửn õuùng :
Caùc lổỷc taùc duỷng lón truỷc :
+ ổồỡng kờnh baùnh rng :
d4 = m. Z4 = 3.30 = 90 mm
P4 =

2.M x
2.27286
=
= 606 ( N )
d4
90

Pr4 = P4.tg = 606.tg20o = 220 ( N )
Rõ = 1656 ( N )
R
73

70664 N.mm

n

n

RAy

RAx
30
16408 N.mm

P

58014 N.mm

Pr

m

m

27286 N.mm

293
Mx
M ux

RBy

M uy

RBx

Phaớn lổỷc taỷi caùc gọỳi truỷc :

m
m

Ay

= Rõ.73 + Pr.30 + Rby.323 = 0

Ax

= - P.30 - Rbx.323 = 0

Ray = Rõ - Pr - Rby
Rax = - P - Rbx
Rby = - 56 (N )
Ray = -550( N )
Rbx = -198 ( N )
Rax = -1386 ( N )
Tờnh mọmen taỷi caùc tióỳt dióỷn :
+ Tióỳt dióỷn n-n :
Mu n-n = Rõ.73 = 968.73 = 70664 ( N.mm )
24


Mụn :Thit K Mỏy Cụng C

Nhúm 9 Lp : CK1-K4

+ Tióỳt dióỷn m-m :
Mu m-m =

M uy2 + M ux2

Muy = rby.293 = 56.293 = 16408 ( N.mm )
Mux = rbx.293 = 198.293 = 58014 ( N.mm )
Suy ra : Mu m-m =

(16408) 2 + (58014) 2 = 60290 ( N.mm )

Tờnh õổồỡng kờnh truỷc ồớ 2 tióỳt dióỷn n-n vaỡ m-m :
Ta coù : d

3

M td
( mm )
0,1.[ ]

(7.3[1])

+ Tióỳt dióỷn n-n :
Mtd

=

M u2 + 0,75.M x2 =

70664 2 + 0,75.27286 2 =

74510

( N.mm )
Tra baớng 7.2 -[1] choỹn [ ] = 70 N/mm2
Suy ra : dn-n

74510

= 20 ( mm )
0,1.70

3

+ Tióỳt dióỷn m-m :
Mtd

=

M u2 + 0,75.M x2 =

60290 2 + 0,75.27286 2 =

64756

( N.mm )
Suy ra : dm-m

3

64756
= 20 ( mm )
0,1.70

Choỹn õổồỡng kờnh truỷc ồớ caùc tióỳt dióỷn bũng
d6.21.25 mm
Sồớ dộ ta lỏỳy lồùn hồn giaù trở tờnh õổồỹc vỗ trón truỷc
coỡn coù raợnh then õóứ cọỳ õởnh baùnh rng.
3.4.3.2.3. Tờnh chờnh xaùc :

Ta tióỳn haỡnh tờnh taỷi caùc tióỳt dióỷn õaợ choỹn.
Ta coù cọng thổùc kióứm nghióỷm theo hóỷ sọỳ an toaỡn:
n=

n .n
n2 + n2

[n]

(7.5-[1])

Trong õoù :

25