thiết kế máy công cụ, chương 3

Ch-ơng 3
Thiết kế máy mới
A.TíNH hộp tốc độ
I/ thiết lập chuỗi số vòng quay
z=23 , n
min
= 12,5 vòng/phút , công bội = 1,26
1._Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân
Công bội =
1
min
max
z
n
n
Ta có = z-1 n
max
/12,5 = 1,26
Suy ra n
max
= 2000 vg/ph
n
1
= n
min
= 12,5 vg/ph
n
2
= n
1
.

n
3
= n
2
. = n
1
.
2
...................
n
23
= n
22
. = n
1
.
22
Công thức tính tộc độ cắt
V=
1000
dn

m/ph
Trong đó d- Đ-ờng kính chi tiết gia công (mm)
n- Số vòng quay trục chính (vg/ph)
2._Tính số hạng của chuỗi số
Phạm vi điều chỉnh R
n
=
min

max
n
n
=
5,12
2000
=160
Công bội
= 1,26
Số cấp tốc độ z = 23
Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị soó vòng quay đầu tiên
n
1
= 12,5 vg/ph và
n
z
= n
1
.
z-1
Lần l-ợt thay z = 123 vào ta có bảng sau:
Tèc ®é C«ng thøc tÝnh n tÝnh n tiªu chuÈn
n
1
n
2
n
3
n
4

n
5
n
6
n
7
n
8
n
9
n
10
n
11
n
12
n
13
n
14
n
15
n
16
n
17
n
18
n
19

n
20
n
21
n
22
n
23
n
min
= n
1
n
1
.
1
n
1
.
2
n
1
.
3
n
1
.
4
n
1

.
5
n
1
.
6
n
1
.
7
n
1
.
8
n
1
.
9
n
1
.
10
n
1
.
11
n
1
.
12

n
1
.
13
n
1
.
14
n
1
.
15
n
1
.
16
n
1
.
17
n
1
.
18
n
1
.
19
n
1

.
20
n
1
.
21
n
1
.
22
12.5
15,57
19,85
25,01
31,51
39,7
50,02
63,02
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
12.5
16
20
25
31,5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
II/ Sè nhãm truyÒn tèi thiÓu
n
min
/n

max
= 1/4
i
i-Sè nhãm truyÒn tèi thiÓu
i=lg(n
®c¬
/n
min
)/lg4=3,4
V× sè nhãm truyÒn lµ nguyªn nªn lÊy i = 4
III/ ph-¬ng ¸n kh«ng gian
C¸c ph-¬ng ¸n kh«ng gian 24x1
12x2
3x4x2
6x2x2
2x3x2x2
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu i=4 ta loại trừ các ph-ơng án
không gian và lấy
ph-ơng án không gian là 2x3x2x2
Cách bố chí các bộ phận tổ hợp thành xích tỗc độ bố trí theo
ph-ơng án hộp tốc độ và hộp trục chính vì máy có độ phức tạp lớn
(z=23) công suất lớn N=10 kw
1.Dựa vào công thức z= p
1
. p
2
. p
3
. ....p
j

trong đó p
j
là tỷ số truyền trong một nhóm
Ta có z = 24 = 2x2x3x2 = 2x2x2x3 = 3x2x2x2 = 2x3x2x2
Mỗi thừa số p
j
là 1 hoặc 2 khối bánh răng di tr-ợt truyền động giữa
2 trục liên tục
2.Tính tổng số bánh răng của hộp tốc độ theo công thức
S
z
=2(p
1
+p
2
+p
3
+...p
j
)
- ph-ơng án không gian 2x2x2x3 có
S
z
=2(2+2+2+3) = 18
- ph-ơng án không gian 3x2x2x2 có
S
z
=2(2+2+2+3) = 18
- ph-ơng án không gian 2x3x2x2 có
S

z
=2(2+2+2+3) = 18
- ph-ơng án không gian 2x2x3x2 có
S
z
=2(2+2+2+3) = 18
3._Tính tổng số trục của ph-ơng án không gian theo công thức:
S
tr
= i +1 i- Số nhóm truyền động
S
tr
= 4+1 = 5 trục (pakg 2x2x3x2)
4._Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:
L = b + f
b- chiều rộng bánh răng
f- khoảng hở giữa hai banh răng và khe hở để lắp mién gạt
5
._Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:
PAKG : 3x2x2x2 2x2x2x3 2x2x3x2 2x3x2x2
Số bánh răng: 2 3 2 2
6. Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp : ly hợp ma sát ,phanh
7. Lập bảng so sánh ph-ơng án bố trí không gian
Ph-ơng
án
Yếu tố so sánh
3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3
1.Tổng số bánh răng S
z
2. Tổg số trục S

tr
3. Chiều dàI L
4. Số bánh răng M
max
5. Cơ cấu đặc biệt
18
5
19b + 18f
2
ly hợp ma
sát
18
5
19b + 18f
2
ly hợp ma
sát
18
5
19b + 18f
2
ly hợp ma
sát
18
5
19b + 18f
3
ly hợp ma
sát
Kết luận : Với ph-ơng án và bảng so sánh trên ta thấy nên chọn

ph-ơng án không gian 2x3x2x2 vì
- Tỷ số truyền giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối. Nh-ng phải
bố trí trên trục đầu tiên một bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa và một bộ
bánh răng đảo chiều
-Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và
2x2x3x2
-Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất M
max
trên trục chính là
ít nhất.
Do đó để đảm bảo tỷ số truyền giảm từ từ đồng đều ,-u tiên việc
bố trí kết cấu ta chọn PAKG 2x3x2x2
IV/ Ph-ơng án thứ tự (PATT)
- Số ph-ơng án thứ tự q = m! m - Số nhóm truyền
Với m = 4 ta có q = 4!= 24
Để chọn PATT hợp lý nhất ta lập bảng đẻ so sánh tìm ph-ơng án
tối -u
Bảng so sánh các ph-ơng án thứ tự
T
T
Nhóm 1 T
T
Nhóm 2 T
T
Nhóm 3 T
T
Nhóm 4
1
2x3x2x2
I II III IV

[1][2][6][12
]
7
2x3x2x2
II I III IV
[3][1][6][12
]
13
2x3x2x2
III I II IV
[6][1][3][12
]
19
2x3x2x2
IV I II III
[12][1][3][6
]
2
2x3x2x2
I III II IV
[1][4][2][12
]
8
2x3x2x2
II III I IV
[2][4][1][12
]
14
2x3x2x2
III II I IV

[6][2][1][12
]
20
2x3x2x2
IV II I III
[12][2][1][6
]
3
2x3x2x2
I IV II III
[1][8][2][4]
9
2x3x2x2
II III IV I
[2][4][12][1
]
15
2x3x2x2
III IV I II
[4][8][1][2]
21
2x3x2x2
IV III I II
[12][4][1][2
]
4
2x3x2x2
I II IV III
[1][2][12][6
]

10
2x3x2x2
II I IV III
[3][1][12][6
]
16
2x3x2x2
III I IV II
[6][1][12][3
]
22
2x3x2x2
IV I III II
[12][1][6][3
]
5
2x3x2x2
I III IV II
[1][4][12][2
]
11
2x3x2x2
II IV III I
[2][8][4][1]
17
2x3x2x2
III II IV I
[6][2][12][1
]
23

2x3x2x2
IV II III I
[12][2][6][1
]
6
2x3x2x2
I IV III II
[1][8][4][2]
12
2x3x2x2
II IV I III
[2][8][1][4]
18
2x3x2x2
III IV II I
[4][8][2][1]
24
2x3x2x2
IV III II I
[12][4][2][1
]
x
m
ax
12 16 12 16 12 16 12 16

x
max
16 40,32 16 40,32 16 40,32 16 40,32
Nhận xét :qua bảng trên ta thấy các ph-ơng án đều có

xmax
>8 nh-
vậy không thoả mãn điều kiện

xmax
=
i(p-1)

8
Do đó để chọn đ-ợc ph-ơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục
trung gian hoặc tách ra làm hai đ-ờng truyền .
Nh- vậy PATT I II III IV có

xmax
= 1,26
12
là nhỏ hơn cả theo máy
chuẩn đã chọn thì ph-ơng án này là tốt hơn , có l-ợng mở đều đặn
và tăng từ từ , kết cấu chặt chẽ, hộp t-ơng đối gọn, l-ới kết cấu cố
hình rẻ quạt
Cụ thể : PAKG 2 x 3 x 2 x 2