Tài liệu TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY, Chương 4 pdf

Chương 4: THIẾT KẾ HỘP CHẠY
DAO
21 Đặc điểm và yêu cầu.
21.1 Đặc điểm.
Hộp chạy dao dùng để thực hiện chuyển động chạy dao, đảm
quá trình cắt được tiến hành liên tục. Vận tốc chạy dao thường
chậm hơn rất nhiều so với chuyển động chính. Vì thế, công truyền
của hộp chạy dao không đáng kể, thường chỉ bằng 510 % công
suất của chuyển động chính.
21.2 Yêu cầu.
Phải đảm bảo các thông số truyền động cân thiết như số cấp
chạy dao zs , phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao Rs cũng như
phạm vi giới hạn tỷ số truyền ,tức là:
.
Ph
ải đảm bảo đủ công suất để thắng lực cắt dọc trục Px,
truyền động êm .Trường hợp cần thiết ngoài chuyển động chạy dao
chậm, cần có xích chạy dao nhanh để giảm bớt thời gian phụ sau
mỗi chu kỳ làm việc.
22 Tổng hợp chuyển động chạy dao.
Hộp chạy dao của máy công cụ có nhiều dạng khác nhau, và
s
ự khác biệt của hộp chạy dao cũng là nhân tố đầu tiên dẫn đến sự
khác nhau về kết cấu. Kết cấu của hộp chạy dao khác nhau do
nhiều yếu tố, trước tiên là phụ thuộc vào số cấp chạy dao, phụ
thuộc vào cấu tạo lượng chạy dao, phụ thuộc vào hướng chạy dao
hoặc vào tính chất chuyển động hộp chạy dao.
Kết cấu hộp chạy dao còn phụ thuộc vào độ chính xác yêu
c
ầu, phụ thuộc vào mối liên hệ với chuyển động chính. Từ các số
liệu ban đầu theo yêu cầu thiết kế sau đây, ta tiến hành chọn kết

cấu phù hợp nhất:
Số cấp chạy dao: Zs = 18.
Sd = Sng = 23,5  1180 (mmph/),
tx = 6 mm
Theo trên ta sẽ chọn loại hộp chạy dao thường dùng cơ cấu
bánh răng di trượt. Loại này đảm bảo được lượng di động của dao
trong quá trình cắt. Lượng di động không đòi hỏi chính xác cao, và
nó thường được dùng khi dãy số lượng dao là cấp số nhân. Theo
yêu cầu thì loại hộp chạy dao này thường dùng với một số ly hợp
vấu, ly hợp ma sát để thực hiện chuỗi lượng chạy dao theo cấp số
nhân.
23 Thi
ết kế động học và xác định tỷ số truyền.
23.1 Phương án không gian (PAKG)
Để quá tr
ình tính toán giống như khi thiết kế hộp tốc độ, các
lượng chạy dao s1 s2 , s3 , sn cần chuyển th
ành số vòng quay của
cơ cấu chấp h
ành ns1 , ns2 , , nsn . Muốn chuyển đổi cần phải
biết trước cơ cấu chấp hành là cơ cấu gì. Ở hộp chạy dao này ta
dùng cơ cấu vít me_đai ốc, với bước của vít me trong cơ cấu này là
tx = 6 mm, ta có:
sn = nsntx.
 .
.
ns2 = ns1
. = 3,92. 1,26 = 4,94 (vph/),
ns3 = ns2. = 4,94. 1,26 = 6,22 (vph/),
ns4 = ns3. = 6,22. 1,26 = 7,84 (vph/),

ns5 = ns4. = 7,84. 1,26 =9,88 (vph/),
ns6 = ns5. =9,88. 1,26 = 12,45 (vph/),
ns7 = ns6. = 12,45. 1,26 = 15,69 (vph/),
ns8 = ns7. = 15,69. 1,26 = 1976. (vph/),
ns9 = ns8. = 1976 1,26 = 24,9 (vph/),
ns10 = ns9.= 24,91,26. = 31,38 (vph/),
ns11 = ns10. = 31,38. 1,26 = 39,54 (vph/),
ns12 = ns11. = 39,54. 1,26 = 49,82 (vph/),
ns13 = ns12. = 49,82. 1,26 = 62,77 (vph/),
ns14 = ns13. =62,77. 1,26 = 79,09 (vph/),
ns15 = ns14
. = 79,09. 1,26 = 99,66 (vph/),
ns16 = ns15. = 99,66. 1,26 = 125,57 (vph/),
ns17 = ns16. = 125,57. 1,26 = 158,22 (vph/),
ns18 = ns15. = 158,22. 1,26 = 199,35 (vph/).
 Phân tích tương tự như hộp tốc độ ta chọn phương án không
gian là 3x3x2. Ở hộp chạy dao có nhiều cơ cấu phức tạp nhiều trục
cần không gian tương đối nhiều để lắp ghép các chi tiết nên ta
ch
ọn PATT là (II),(I),(III). Trong hộp này ta dùng cơ cấu phản hồi
và đặt các bánh răng lồng không tr
ên trục (II),(III) để giảm số trục
và cồng kềnh của hộp.
PAKG 332.
PATT II- I-III
[x] [3][1][9]
 Ta có lưới kết cấu :
Xét nhóm Pa : i1: i2 i3 = 1 : 3 : 6
Chọn i2 = 1 
Xét nhóm Pb : i4: i5 i6 = 1:  : 2

Chọn
Xét nhóm Pc : i7: i8’ = 1 : 9
Chọn
Lưới đồ thị v
òng quay
24 Xác định số răng của các bánh răng.
Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biết khoảng
cánh trục
Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3 .
Từ các thừa số trên ta có bội số chung nhỏ nhất của tổng (fj +
gj ) là:
K = 32. =6.
.
Ch
ọn E = 9 Z = EK = 69. =54
Tính số răng của bánh chủ động và bánh bị động tương ứng:
.
Nhóm truy
ền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6.
Có 1 bánh răng dùng chung đó là =Z4 kết hợp với tỉ số truyền đã
bi
ết :
Tương tự ta tính được :
Z6 = 24 ; Z6’ =34
Nhóm truy
ền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8
V
ới khoảng cách trucđạ îbiết

*Ki

ểm tra sai số tỷ số truyền:
Ta tính sai số tỷ số truyền từ ilt và itt bằng công thức:
i
[i] =  10 ( -1).% =  10 (1,26 -1).% =  2,6%.
ilt
itt
i 0 0 0 -0,9 -1,1 0,7 -0,9 2,9
15 Ki
ểm tra sai số lượng chạy dao.
Sau khi đã xác định số răng, ta tính lại lượng chạy dao thực tế
của hộp chạy dao trên cơ sở tỷ số truyền của các số răng đã xác
định.
Ta tiến hành tính lại số vòng quay thực tế:
Ta có : nomin = =nmã : =3,921,2615,5. =140,9 (vp/)
nomã = =nmã : = 196,67 :1,261,5 =140 (vp/)
Ch
ọn no = 140,9 (vp/).
Chọn ndc = 1440 (vp/) i0 =140,91440/ 
Lượng chạy dao thực tế của máy thiết kế : (mmp/)
s1 =1440. . . .í6. = 24
s2 =1440. . . .í6. = 30,4
s3 =1440. . . .í6. = 37,8
s4 =1440. . .í6. = 48,2
s5 =1440. . .í6. = 60,8
s6 =1440. . .í6. = 75,6
s7 =1440. . .í6. = 96,5
s8 =1440. . .í6. = 121
s9 =1440. . .í6. = 151
s10 =1440. . í6. = 186
s11 =1440. . í6. = 234

s12 =1440. . í6. = 291,3
s13 =1440. . í6. = 372
s14 =1440. . í6. = 469
s15 =1440. . í6. = 583
s16 =1440. . í6. = 743
s17 =1440. . í6. = 937
s18 =1440. . í6. = 1166
Sai s
ố lượng chạy được tính theo công thức:
.
V
ới [s] =  10 ( -1).% =  10 (1,26 -1).% = 
2,6%.
T
ừ lượng chạy dao tính toán và lượng chạy dao tiêu chuẩn, ta lập
bảng so sánh để tính sai số và biểu diễn đồ thị sai số lượng chạy
dao :
s stc stt s%
s1 23,5 24 -2,1
s2 30 30,4 -1,3
s3 37,5 37,8 -0,8
s4 47,5 48,2 -1,4
s5 60 60,8 -1,3
s6 75 75,6 -0,8
s7 95 96,5 -1,5
s8 118 121 -2,5
s9 150 151 -07.
s10 190 186 2,1
s11 235 234 04.
s12 300 291,3 0,8

s13 375 372 1,3
s14 475 469 2,1
s15 600 583 2,6
s16 750 743 0,9
s17 950 937 1,4
s18 1180 1166 1,2
Sơ dồ động hộp tốc độ :