Đồ án thiết kế máy tiện ren vít vạn năng BKHN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

Nhiệm vụ thiết kế
THIẾT KẾ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG
SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1. Hộp tốc độ:

  1, 26

Z=23

nmin= 10,6 (v/ph)

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

1 ÷ 14

Ren Anh

24÷ 2

: n=

Ren mô-đun : m=
Ren Pitch:

0,5 ÷ 7

Dp=

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

Phân tích máy tương tự

-

Tính toán động học toàn máy

-

Tính công suất động cơ

-

Tính bền:
+ 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 TỐC ĐỘ 
Vẽ khai triển và vẽ cắt hệ thống điều khiển: HỘP CHẠY DAO 
Hà nội,ngày 09 tháng 12 năm 2014
Giáo viên hướng dẫn

NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
1

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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 cô Nguyễn Thị
Ngọc Huyền đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!
Sinh viên thực hiện

Đặng Quang Lượng
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
2

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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
1A62
1A616
21

21

1K62
23

T616
12

710

710

1000

710

400

320

400

320

47

36

36

35

12,5

44

11,5

11,2

10.6

2000

1980

1200

2240

1700

1÷192

0,5÷24

1÷192

0,5÷24

1 ÷14

24 – 2

56 – 1

24 – 2

56 – 1

24÷2

Ren modun

0,5÷48

0,25÷22

0,5÷48

0,25÷22

0,5÷7

Ren pit

96 – 1

Số cấp tốc độ trục
chính

Khoảng cách 2 mũi tâm
Đường kính lớn nhất
gia công trên máy
Đường kính lỗ trục
chính
Số vòng quay nhỏ nhất
nmin (vòng/phút)
Số vòng quay lớn nhất
nmax (vòng/phút)
Phạm vi bước ren cắt
được của hệ Mét
Ren hệ Anh

Máy mới
23

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

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
3

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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 𝜑 =

𝑍−1

𝑛𝑚𝑎𝑥

√𝑛

𝑚𝑖𝑛

22

2000

= √
= 1,259.
12,5

Lấy tròn 𝜑 = 1,26
- 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)
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
4

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
- 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.( - 1)% = 2,6%. Ta có bảng như sau:
n

Phương trình xích tốc độ

n1

1450×

n2
n3
n4

145 51 21 22 22 27
× × × × ×
260 39 55 88 88 54
145 56 21 22 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 55 88 88 54
145 51 29 22 22 27
1450×
× × × × ×
260 39 47 88 88 54
145 56 29 22 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 47 88 88 54

ntính

ntiêu chuẩn

n%

12,617

12,5

-0,936

15,892

16

0,675

20,390

20

-1,950

25,681

25

-0,610

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
5

SHSV:20100441

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

n5
n6
n7
n8
n9
n10
n11
n12
n13
n14
n15
n16
n17
n18
n19
n20
n21

145 51 38 22 22 27
× × × × ×
260 39 38 88 88 54
145 56 38 22 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 38 88 88 54
145 51 21 45 22 27
1450×

× × × × ×
260 39 55 45 88 54
145 56 21 45 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 55 45 88 54
145 51 29 45 22 27
1450×
× × × × ×
260 39 47 45 88 54
145 56 29 45 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 47 45 88 54
145 51 38 45 22 27
1450×
× × × × ×
260 39 38 45 88 54
145 56 38 45 22 27
1450×
× × × × ×
260 34 38 45 88 54
145 51 21 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 39 55 45 45 54
145 56 21 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 34 55 45 45 54

145 51 29 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 39 47 45 45 54
145 56 29 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 34 47 45 45 54
145 51 38 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 39 38 45 45 54
145 56 38 45 45 27
1450×
× × × × ×
260 34 38 45 45 54
145 56 21 65
1450×
× × ×
260 34 55 43
145 51 29 65
1450×
× × ×
260 39 47 43
145 56 29 65
1450×
× × ×
260 34 47 43

1450×

33,046

31,5

-4,908

41,622

40

-4,055

50,740

50

-0,94

63,568

63

-0,902

81,560

80

-1,950

102,726 100

-2,726

132,184 125

-5,747

166,488 160

-4,055

201,881 200

-0,940

254,272 250

-1,709

326,241 315

-3,568

410,906 400

-2,726

528,735 500

-5,747

665,950 630

-5,706

768,729 800

3,909

986,310 1000

1,369

1242,27 1250

0,618

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
6

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

145 51 38 65
× × ×
260 39 38 43

145 56 38 65
1450×
× × ×
260 34 38 43

n22 1450×

1598,50 1600

0,094

n23

2013,34 2000

-0,667

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:
51
𝑖1 =
≈ 1,30 = 𝜑 𝑥1 ⇒ 𝑥1 = 1,19
39
 Tia i1 lệch sang phải 1 khoảng là 1,19.logφ
56
𝑖2 =
≈ 1,65 = 𝜑 𝑥2 ⇒ 𝑥2 = 2,17
34
 Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng là 2,17.logφ
Lượng mở giữa 2 tia [x] :
𝑖1 𝜑1,13
𝑥
𝜑 = = 2,17 = 𝜑 −1,04
𝑖2 𝜑
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
7

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
⟹ [𝑥] = −1,04
- Nhóm 2 từ trục III – IV
21
𝑖3 =
≈ 0,38 = 𝜑 𝑥3 ⇒ 𝑥3 = −4,19
55

 Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng là 4,19.logφ
29
𝑖4 =
≈ 0,62 = 𝜑 𝑥4 ⇒ 𝑥4 = −2,07
47
 Tia i1 lệch sang trái 1 khoảng là 2,07.logφ
38
𝑖5 =
= 1 = 𝜑 𝑥5 ⇒ 𝑥5 = 0
38
 Tia i5 thẳng đứng
Lượng mở [x] = [2] ứng với nhóm truyền khuếch đại
- Nhóm 3 từ trục IV – V
22
𝑖6 =
≈ 0,25 = 𝜑 𝑥6 ⇒ 𝑥6 = −6
88
 Tia i6 lệch sang trái 1 khoảng là 6.logφ
45
𝑖7 =
= 1 = 𝜑 𝑥7 ⇒ 𝑥7 = 0
45
 Tia i7 thẳng đứng
- Nhóm 4 từ trục V – VII
22
𝑖8 =
≈ 0,25 = 𝜑 𝑥8 ⇒ 𝑥8 = −6
88
 Tia i8 lệch sang trái 1 khoảng là 6.logφ
45

𝑖9 =
= 1 = 𝜑 𝑥9 ⇒ 𝑥9 = 0
45
 Tia i9 thẳng đứng
- Nhóm gián tiếp từ trục VI – VII
27
𝑖10 =
= 0,5 = 𝜑 𝑥10 ⇒ 𝑥10 = −3
54
 Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng là 3.logφ
- Nhóm truyền trực tiếp từ trục IV – VII
65
𝑖11 =
≈ 1,51 = 𝜑 𝑥11 ⇒ 𝑥11 = 1,754
43
 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng là 1,754.logφ
- Số vòng quay của động cơ nđc = 1450 v/p
142
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai 𝑖đ =
≈ 0,56
254
- Hiệu suất của bộ truyền đai 𝜂 = 0,985
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
8

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
 Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục I

142
𝑛0 = 𝑛đ𝑐 . 𝑖đ . 𝜂 = 1450.
. 0,985 = 800𝑣/𝑝
254

𝜑𝑥

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

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

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
9

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

1450 (v/ph)

Trôc ®éng c¬

(I)

(II)

(III)

(IV)

(V)

(VI)
12,5

20
16

31,5
25

50

40

80

125

63

100

200
160

315
250

500
400

800
630

1250
1000

2000
1600

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
[1] [2] [6] [12]
Trong đó nhóm truyền 2[12] có lượng mở cực đại [X]max = 12
và có𝜑 [𝑥]𝑚𝑎𝑥 = 1,2612 = 16
1
Theo điều kiện của tỷ số truyền ≤ 𝑖 ≤ 2
Mà 𝑖 =

1
𝜑[𝑥]𝑚𝑎𝑥

=

1
1,2612

<

1
4

4

như vậy ta phải giảm lượng mở vì lý do kết

cấu do đó ta phải tạo ra hiện tượng trùng tốc độ.

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
10

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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.
1
Để đảm bảo tỷ số truyền nhóm 2[12] có 𝑖 ≥ ta phải cưỡng bức cho
4
trùng ít nhất 3 tốc độ tức là giảm [X] = 12 xuống [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]
I

I

2[1]

2[1]

II

II

3[2]

3[2]

III

III

2[6]
IV

1[0]

2[6]

V
n1

n2

n3

n4

n5

n6

n7

n8

n9

n10

n11

n12

n13

n14

n15

n16

n17

n18

n19

n20

n21

n22

n23

n24

Hình 1.3) Lưới kết cấu
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
11

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

- 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:
22 22
1
1, 𝑥 =
88

2,
3,
4,

22
88
45
45
45
45

88

𝑥
𝑥
𝑥

45
45
22
88

45
45

16

=
=
=

1
4
1
4
1
1

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
Số tốc độ trên trục chính theo đường truyền thuận là 18 + 6 = 24
Nhưng trên thực tế tồn tại 2 tốc độ n18 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.
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
12

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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:
𝑡𝑝
𝑖 = 𝑖𝑏ù . 𝑖𝑐𝑠 . 𝑖𝑔𝑏 = ( 𝑚ộ𝑡𝑣ò𝑛𝑔𝑡𝑟ụ𝑐𝑐ℎí𝑛ℎ)
𝑡𝑣
Trong đó:
Tv : bước vít me
Tp : bước ren cần cắt trên phôi
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).

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
13

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
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 ( 1 ).igb .t x  t p
ics

-Cắt ren quốc tế: cặp bánh răng thay thế 42/50 sử dụng norton chủ động
-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)
42 95
×
95 50
Znt 25 26/28/32/36/40/44/48 25
ics=
× =
×
36
36
28
28

itt=

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
14

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

+ Lượng chạy dao ngang:
1v.tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 5mm/vg) = Sng = 0,035  2,08 (mm/vg)
42 95
×
95 50
Znt 25 26/28/32/36/40/44/48 25
ics=
× =
×
36
36
28
28

Với itt=

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

Xác định phương trình cắt ren
+ Ren hệ Mét :
- Ren tiêu chuẩn:
1v.tc ×

C 2  trái 
60
42
42 95
Znt 25
(VII) × (VIII) ×
× (IX) 
×
×
(X)

60
95 50
42

36
28
 Z 35  phai

 18 
 35 
 45 
 28 
C 3  phai
C 4  trái  (XII) ×  28  (XIII) ×  15  (XIV) C5  phai × (tv = 12mm/vg) =


 
 
 35 
 48 

tp = 1  12(mm)
- Ren khuếch đại:
1v.tc ×

88 88
54
45
28
42 95
(V) ×
× (III) ×
(VII) ×
(VIII) ×

× (IX)
56
95 50
27
22 22
45

 18 
 35 


 28 
C 3  phai
C 2  trái 
Znt 25
 45 
×
×
(X)
(XII)
x
(XIII)
×

  (XIV)

C 4  trái 
 Z 35  phai
36
28





 28 
 15 
 35 
 48 

C5  phai× (tv = 12mm/vg) = tp = 14  192(mm)
Với ikđ =

192
54 88 88 45 28
1
= 16 = ×
×
×
×
=2×4×4×1×
12
27 22 22 45 56
2

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
15

SHSV:20100441

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

42 95
×
95 50
Znt 25 26/28/32/36/40/44/48 25
ics=
× =
×
36
36
28
28

itt=

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

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

itt=

42 95
×
95 50

(1/ics=

28 36
×
)
25 Znt

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

+ Ren Module:
- Ren tiêu chuẩn:
1v. tc × icđ × itt × ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 0,5  3 (mm)
42 95
×
95 50
Znt 25 26/28/32/36/40/44/48 25
ics=
× =
×
36

36
28
28

Với

itt=

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

- Ren khuếch đại:
1v.tc × ikđ × icđ × ×ics × igb × (tv = 12 mm/vg) = tp = 3  48 (mm)
Với: ikđ =

192
54 88 88 45 28
1
=16= ×
×
×
×
=2×4×4×1×
27 22 22 45 56
12

2

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
16

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

42 95
×
95 50
Znt 25 26/28/32/36/40/44/48 25
ics=
× =
×
36
36
28
28

itt=

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 

 35   48 

+ Ren Pitch hướng kính:
1v.tc × icđ × itt × (1/ics) × igb × (tv = 12mm/vg) = tp = 25,4./ Dp (mm)
Với

itt=

42 95
×
95 50

(1/ics=

28 36
×
)
25 Znt

 18   35 
   
1 1 1
igb= , , ,1=  45  ×  28 
8 4 2
 28   15 
 35   48 

+ Ngoài ra còn có xích cắt ren chính xác:
1v.tc ×

C 2  trái 
60
95
42
42
(VII) ×
(VIII) × itt=
×
×
 × C3  trái (XIV) ×
60
95
42
50
 Z 35  phai

C5  phai × (tv = 12 mm/vg) = tp (chinhxac) (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

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
17

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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

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

-

-

-

-

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 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:

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
18

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
19

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

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:
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.

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
20

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

CHƯƠNG II:THIẾT KẾ TRUYỀN DẪN MÁY MỚI
Thiết kế động học
Z = 23
φ = 1,26
nmin = 10,6 vòng/phút
nđc = 1440 vòng/phút
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:
I.

Bảng 2.1) Bảng chuỗi số vòng quay
n1=nmin= 10.6
n13 = 170
n2 = 13.2
n14 = 212
n3 = 17
n15 = 265
n4 = 21.2
n16 = 335
n5 = 26.5
n17 = 425
n6 = 33.5
n18 =530
n7 = 42.5
n19 = 670
n8 = 53
n20 = 850
n9= 67
n21 = 1060
n10 = 85
n22 = 1320
n11 = 106
n23 = 1700
n12 = 132
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
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
21

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

=2x2x3x2
=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: 𝐿 = ∑ 𝑏 + ∑ 𝑓 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 𝐿 = ∑ 𝑏 +
∑𝑓
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
Ly hợp
Ly hợp
Ly hợp
sát
ma sát
ma sát
ma sát
Nhận xét: Cả 4 Phương án không gian đều có các thông số Sz , 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:

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
22

SHSV:20100441

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

Z = 2 x 3 x 2 x 2:
b
f

I

f

II

III

IV

V

19b + 18f
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:
1
≤𝑖≤2
4
Với công bội φ = 1,26  Tỷ số truyền sẽ biểu diễn trên đồ thị vòng quay
như sau:
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
23

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

i = 1/4

1

1

4

1,266

Tia 𝑖1 = =

i=2

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
1
1
1
Mặt khác 𝑖 = 𝑋 =
< không thỏa mãn điều kiện trên
12
𝜑

1,26

4

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: Z1 = 2x3x2x2 – 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đường truyền trực tiếp là : Z2 = 2x3x1 = 6
 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

SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
24

SHSV:20100441


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
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
Trôc I

Trôc I

2[1]

2[1]

Trôc II

Trôc II

3[2]

3[2]

Trôc III

Trôc III

2[6]
Trôc IV

1[0]

2[6]
Trôc V

n1

n3
n2

n5
n4

n7
n6

n9
n8

n 11
n10

n13
n12

n15
n14

n 17

n16

Trôc chÝnh

n 19
n18

n 21
n 20

n 23
n 22

n 24

Hình 2.1) Lưới kết cấu của máy
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.
Qua tham khảo máy 1K62 ta chọn động cơ điện có nđc = 1450 vòng/phút
Như vậy, để dễ dàng vẽ được đồ thị vòng quay nên chọn trước số vòng quay
n0 của trục vào sao đó ta mới xác định tỷ số truyền. Mặt khác n0 càng cao thì
càng tốt, nếu n0 thì số vòng quay của các trục trung gian sẽ cao mô men
SVTH: Đặng Quang Lượng – Lớp: KTCK5 – K55
25

SHSV:20100441