Chuyên đề tốt nghiệp: Thiết kế máy cắt kim loại

Chia sẻ: Phan Minh Điền Điền | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyên đề tốt nghiệp "Thiết kế máy cắt kim loại" với mục tiêu giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức thiết kế cơ bản của môn học và đáp ứng các nhu cầu về thực tế sản xuất như sử dụng, lắp ráp, sửa chữa,… đây là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề tốt nghiệp: Thiết kế máy cắt kim loại

zz Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY GVHD : TRẦN QUỐC HÙNG SVTH : ĐẶNG KHÁNH DIỆM MSSV : 22643005 NGÀNH : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY HỌC KỲ : I NĂM HỌC : 2024-2025 SVTH : Đặng Khánh Diệm 1
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình phát triển công nghiệp hóa – hiện đại hóa của đất nước thì máy công cụ thuộc trong tám nhóm sản phẩm chủ lực của ngành cơ khí Việt Nam. Máy công cụ là một thiết bị quan trọng để gia công chi tiết trong ngành cơ khí, là một thiết bị chủ chốt trong các doanh nghiệp và phân xưởng sản xuất để tạo ra các máy móc, thiết bị phục vụ cho các lĩnh vực công, nông nghiệp. Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Môn học Thiết kế máy cắt kim loại có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ... Giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức thiết kế cơ bản của môn học và đáp ứng các nhu cầu về thực tế sản xuất như sử dụng, lắp ráp, sửa chữa,… đây là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của Giảng viên Trần Quốc Hùng đến nay quá trình tính toán thiết kế máy cắt kim loại đã hoàn thành. Tuy nhiên do thiếu tiếp xúc thực tế và kinh nghiệm thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các Giảng viên bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn !. SVTH : Đặng Khánh Diệm 2
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………… . 2 TỜ ĐỀ TÀI................................................................................................... 4 PHẦN I: THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ ........................................................ .5 1. Xác định các giá trị số vòng quay tiêu chuẩn ................................... 5 2. Phân tích phương án không gian ....................................................... 5 3. Vẽ lưới kết cấu .................................................................................. 5 4. Vẽ đồ thị số vòng quay...................................................................... 6 5. Vẽ sơ đồ động.................................................................................... 8 6. Vẽ sơ đồ truyền lực ........................................................................... 8 7. Xác định số răng của các bánh răng .................................................. 14 8. Kiểm tra số vòng quay ..................................................................... 15 8.1 Tính số vòng quay thực tế ntt ...................................................... 15 8.2 Tính sai số vòng quay ∆n ........................................................... 17 8.3 Bảng số vòng quay ∆n. ............................................................... 19 8.4 Kiểm tra số vòng quay ∆n .......................................................... 19 PHẦN II : THIẾT LẬP HỘP CHẠY DAO .............................................. 20 1. Sắp xếp bước ren thành bảng ............................................................ 20 2. Thiết kế nhóm cơ sở dùng cơ cấu Norton ......................................... 21 3. Thiết kế nhóm gấp bội dùng cơ cấu Bánh răng di trượt ............................ 22 4. Thiết kế nhóm truyền động bù ................................................................... 24 5. Kiểm tra sai số bước ren ............................................................................ 28 SVTH : Đặng Khánh Diệm 3
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 4
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng PHẦN I : THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ 1. Xác định các giá trị số vòng quay tiêu chuẩn của trục chính máy tiện (vòng/phút). Z = 28, nmin = 4 (vòng/phút), φ = 1,26 n1 = 4 n2 = 5 n3= 6,3 n4= 8 n5 = 10 n6 = 12,5 n7 = 16 n8 = 20 n9 = 25 n10 =31,5 n11=40 n12=50 n13=63 n14=80 n15=100 n16=125 n17=160 n18=200 n19=250 n20=315 n21=400 n22 =500 n23=630 n24=800 n25=1000 n26=1250 n27=1600 n28=2000 2. Phân tích phương án không gian đã cho: Z = 2(2.2.2 + 1.3.2) = 28 Công thức tổng quát thể hiện phương án không gian của truyền động phức tạp: Z = Z0.( Z’+ Z”) = Z0.Z’ + Z0.Z” Trong đó : + Z0 - số cấp tốc độ phần chung. + Z0.Z’- số cấp tốc độ nhanh. + Z0.Z” - số cấp tốc độ chậm. Số cấp tốc độ nhanh : Z0.Z’ = 2 × 2 × 2 × 2 = 16 PATT I-II-III-IV [1]×[2]×[4]×[8] Số cấp tốc độ chậm : Z0.Z” = 2 × 1 × 3 × 2 = 12 PATT I-II-III-IV [1]×[0]×[2]×[6] Kiểm tra Ri : Ri = φxi(pi-1) = 1,268(2-1) = 6,35 < [Ri] = 8 (đạt yêu cầu) Kiểm tra chiều quay của trục cuối cùng giống nhau ở hai đường truyền nhanh và chậm → số nhóm đường truyền trong trong cả 2 đường truyền phải bằng nhau hoặc hơn kém nhau 2 (đạt yêu cầu). 3. Vẽ lưới kết cấu. Phương án không gian : Z = 2(2.2.2 + 1.3.2) Z0.Z’ = 2[1]×2[2]×2[4]×2[8] = 16 Z0.Z” = 2[1]×1[0]×3[2]×2[6] = 12 SVTH : Đặng Khánh Diệm 5
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng Lựa chọn số trục : Số nhóm + 1 (căn cứ vào đường truyền chậm có 4 nhóm nên số trục là 5) và 28 cấp tốc độ (n1 →n28). 4. Vẽ đồ thị số vòng quay. Phương án không gian : Z = 2(2.2.2 + 1.3.2) Z0.Z’ = 2[1]×2[2]×2[4]×2[8] = 16 Z0.Z” = 2[1]×1[0]×3[2]×2[6] = 12 n0 số vòng quay trục I (do n0 = 630 ÷ 1250 vòng/phút). Chọn n0 = 630 vòng/phút (n23) - Đồ thị số vòng quay còn bị ràng buộc về điều kiện tỉ số truyền i theo công thức: 1 ≤ [imin] ≤ i ≤ [imax] ≤ 2 4 - Để thoả mãn điều kiện trên, trong đồ thị số vòng quay, giá trị tỉ số truyền lớn nhất trong các tỉ số truyền tăng tốc (tia nghiêng phải) i max = n  2 và giá trị tỉ 1 số truyền nhỏ nhất trong các tỉ số truyền giảm tốc (tia nghiêng trái) m ≥ 4 Trong đó: SVTH : Đặng Khánh Diệm 6
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng n – số ô của tia nghiêng phải; m – số ô của tia nghiêng trái. Nếu φ = 1,26 thì n  3 và m  6. Tính tỉ số truyền với φ = 1,26 : 1 1 1 1 1 1 i1 = 3 = ; i2 = 4 = ; i3 = = ;  2  2,52 6 4 1 1 1 1 1 1 i4 = 6 = ; i5 = = ; i6 = = ;  4 4 2,52 2 1,58 1 1 i7 = = ; i8 = 1 ; i9 = φ1 = 1,26 ; 6 4 1 1 i10 = φ3 = 2 ; i11 = = ; i12 =φ2 = 1,58 ; 2 1,58 1 1 i13 = 5 = ; i14 = φ3 = 2.  3,16 SVTH : Đặng Khánh Diệm 7
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng 5. Vẽ sơ đồ động. Phương án không gian : Z0.Z’ = 2[1]×2[2]×2[4]×2[8] = 16 Z = 2(2.2.2 + 1.3.2) Z0.Z” = 2[1]×1[0]×3[2]×2[6] = 12 6. Vẽ sơ đồ truyền lực. SVTH : Đặng Khánh Diệm 8
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 9
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 10
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 11
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 12
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng SVTH : Đặng Khánh Diệm 13
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng 7. Xác định số răng của các bánh răng. Chọn phương pháp tra bảng : Zmin ≥17 răng. Z 1 1 Z2 1 1 ➢ Nhóm a : i1 = Z'1 = 3 = 2 ; i2 = = = 1 Z'2 4 2,52 Z1 29 1 Z2 25 1 Chọn ∑Z = 87 → i1 = = = ; i2 = = = 62 2,52 Z'1 58 2 Z'2 1 1 Z3 20 Do : i3 = 6 = Chọn =  4 Z'3 80 Z4 1 Z5 1 Z6 1 ➢ Nhóm b : i4 = = ; i5 = = ; i6 = = Z'4 4 Z'5 2,52 Z'6 1,58 Z4 17 1 Z5 24 1 Chọn ∑Z = 85 → i4 = = = ; i5 = = 61 = ; Z'4 68 4 Z'5 2,52 Z6 33 1 i6 = = = Z'6 52 1,58 1 Z7 1 ➢ Nhóm c : i7 = = = ; i8 = 1 ; 6 Z'7 4 Z7 17 1 Z8 42 Chọn ∑Z = 84 → i7 = = = ; i8 = = =1 ; Z'7 67 4 Z'8 42 ➢ Nhóm d : i9 = φ1 = 1,26 ; i10 = φ3 = 2 Z9 42 Z10 50 Chọn ∑Z = 75 → i9 = = = 1,26 ; i10 = = =2 Z'9 33 Z'10 25 Z11 1 Z12 ➢ Nhóm e : i11 = = ; i12 = = 1,58 ; Z'11 1,58 Z'12 Z11 36 1 Z12 57 Chọn ∑Z = 93 → i11 = = = ; i12 = = = = 1,58 Z'11 57 1,58 Z'12 36 1 Z13 1 Z14 ➢ Nhóm f : i13 = = = ; i14 = φ3 = = 2. 5 Z'13 3,16 Z'14 20 1 56 Chọn ∑Z = 84 →: i13 = = ; ; i14 = =2 64 3,16 28 SVTH : Đặng Khánh Diệm 14
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng 8. Kiểm tra số vòng quay ∆n. 8.1 Tính số vòng quay thực tế (ntt1 → ntt28) Dđ n0 630 Ø126 id = = = = D'đ nđc 1450 Ø290 Dđ 630 25 20 17 17 ntt1 = nđc1. .i2.i3.i4.i7 = 1450. × × × × = 4,03 (vòng/phút) D'đ 1450 62 80 68 67 Dđ 630 29 20 17 17 ntt2 = nđc1. .i1.i3.i4.i7 = 1450. × × × × = 5,00 (vòng/phút) D'đ 1450 58 80 68 67 Dđ 630 25 20 24 17 ntt3 = nđc1. .i2.i3.i5.i7 = 1450. × × × × = 6,34 (vòng/phút) D'đ 1450 62 80 61 67 Dđ 630 29 20 24 17 ntt4 = nđc1. .i1.i3.i5.i7 = 1450. × × × × = 7,86 (vòng/phút) D'đ 1450 58 80 61 67 SVTH : Đặng Khánh Diệm 15
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng Dđ 630 25 20 33 17 ntt5 = nđc1. .i2.i3.i6.i7 = 1450. × × × × = 10,23 (vòng/phút) D'đ 1450 62 80 52 67 Dđ 630 29 20 33 17 ntt6 = nđc1. .i1.i3.i6.i7 = 1450. × × × × = 12,68 (vòng/phút) D'đ 1450 58 80 52 67 Dđ 630 25 20 17 42 ntt7 = nđc1. .i2.i3.i4.i8 = 1450. × × × × = 15,88 (vòng/phút) D'đ 1450 62 80 68 42 Dđ 630 29 20 17 42 ntt8 = nđc1. .i1.i3.i4.i8 = 1450. × × × × = 19,69 (vòng/phút) D'đ 1450 58 80 68 42 Dđ 630 25 20 24 42 ntt9 = nđc1. .i2.i3.i5.i8 = 1450. × × × × = 24,99 (vòng/phút). D'đ 1450 62 80 61 42 Dđ 630 29 20 24 42 ntt10 = nđc1. .i1.i3.i5.i8 = 1450. × × × × = 30,98 (vòng/phút). D'đ 1450 58 80 61 42 Dđ 630 25 20 33 42 ntt11 = nđc1. .i2.i3.i6.i8 = 1450. × × × × = 40,30 (vòng/phút). D'đ 1450 62 80 52 42 Dđ 630 29 20 33 42 ntt12 = nđc1. .i1.i3.i6.i8 = 1450. × × × × = 49,98 (vòng/phút). D'đ 1450 58 80 52 42 Dđ 630 25 42 36 20 ntt13 = nđc1. .i2.i9.i11.i13 = 1450. × × × × = 63,81 (vòng/phút). D'đ 1450 62 33 57 64 Dđ 630 29 42 36 20 ntt14 = nđc1. .i1.i9.i11.i13 = 1450. × × × × = 79,13 (vòng/phút). D'đ 1450 58 33 57 64 Dđ 630 25 50 36 20 ntt15 = nđc1. .i2.i10.i11.i13 = 1450. × × × × = 100,28 (vòng/phút). D'đ 1450 62 25 57 64 Dđ 630 29 50 36 20 ntt16 = nđc1. .i1.i10.i11.i13 = 1450. × × × × = 124,34 (vòng/phút). D'đ 1450 58 25 57 64 Dđ 630 25 42 57 20 ntt17 = nđc1. .i2.i9.i12.i13 = 1450. × × × × = 159,97 (vòng/phút). D'đ 1450 62 33 36 64 Dđ 630 29 42 57 20 ntt18 = nđc1. .i1.i9.i12.i13 = 1450. × × × × = 198,37 (vòng/phút). D'đ 1450 58 33 36 64 SVTH : Đặng Khánh Diệm 16
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng Dđ 630 25 50 57 20 ntt19 = nđc1. .i2.i10.i12.i13 = 1450. × × × × = 251,39 (vòng/phút). D'đ 1450 62 25 36 64 Dđ 630 29 50 57 20 ntt20 = nđc1. .i1.i10.i12.i13 = 1450. × × × × = 311,72 (vòng/phút). D'đ 1450 58 25 36 64 Dđ 630 25 42 36 56 ntt21 = nđc1. .i2.i9.i11.i14 = 1450. × × × × = 408,40 (vòng/phút). D'đ 1450 62 33 57 28 Dđ 630 29 42 36 56 ntt22 = nđc1. .i1.i9.i11.i14 = 1450. × × × × = 506,41 (vòng/phút). D'đ 1450 58 33 57 28 Dđ 630 25 50 36 56 ntt23 = nđc1. .i2.i10.i11.i14 = 1450. × × × × = 641,77 (vòng/phút). D'đ 1450 62 25 57 28 Dđ 630 29 50 36 56 ntt24 = nđc1. .i1.i10.i11.i14 = 1450. × × × × = 795,79 (vòng/phút). D'đ 1450 58 25 57 28 Dđ 630 25 42 57 56 ntt25 = nđc1. .i2.i9.i12.i14 = 1450. × × × × = 1023,83 (vòng/phút). D'đ 1450 62 33 36 28 Dđ 630 29 42 57 56 ntt26 = nđc1. .i1.i9.i12.i14 = 1450. × × × × = 1269,55 (vòng/phút). D'đ 1450 58 33 36 28 Dđ 630 25 50 57 56 ntt27 = nđc1. .i2.i10.i12.i14 = 1450. × × × × = 1608,87 (vòng/phút). D'đ 1450 62 25 36 28 Dđ 630 29 50 57 56 ntt28 = nđc1. .i1.i10.i12.i14 = 1450. × × × × = 1995 (vòng/phút). D'đ 1450 58 25 36 28 8.2 Tính sai số vòng quay ∆n. ntt -ntc ∆n = ×100% ntc Trong đó : ntt : số vòng quay thực tế. ntc : số vòng quay tiêu chuẩn. 4,03-4 5-5 ∆n1 = ×100% = 0,75% ; ∆n2 = ×100% = 0% 4 5 SVTH : Đặng Khánh Diệm 17
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng 6,34-6,3 7,86-8 ∆n3 = ×100% = 0,63% ; ∆n4 = ×100% = -1,75% 6,3 8 10,23-10 12,68-12,5 ∆n5 = ×100% = 2,3% ; ∆n6 = ×100% = 1,44% 10 12,5 15,88-16 19,69-20 ∆n7 = ×100% = -0,75% ; ∆n8 = ×100% = -1,55% 16 20 24,99-25 30,98-31,5 ∆n9 = ×100% = -0,04% ; ∆n10 = ×100% = -1,65% 25 31,5 40,30-40 49,98-50 ∆n11 = ×100% = 0,75% ; ∆n12 = ×100% = -0,04% 40 50 63,81-63 79,13-80 ∆n13 = ×100% = 1,29% ; ∆n14 = ×100% = -1,09% 63 80 100,28-100 124,34-125 ∆n15 = ×100% = 0,28% ; ∆n16 = ×100% = -0,53% 100 125 159,97-160 198,37-200 ∆n17 = ×100% = -0,02% ; ∆n18 = ×100% = -0,82% 160 200 251,39-250 311,72-315 ∆n19 = ×100% = 0,56% ; ∆n20 = ×100% = -1,04% 250 315 408,40-400 506,41-500 ∆n21 = ×100% = 2,1% ; ∆n22 = ×100% = 1,28% 400 500 641,77-630 795,79-800 ∆n23 = ×100% = 1,87% ; ∆n24 = ×100% = -0,53% 630 800 1023,83-1000 1269,55-1250 ∆n25 = ×100% = 2,38% ; ∆n26 = ×100% = 1,56% 1000 1250 1608,87-1600 1995-2000 ∆n27 = ×100% = 0,55%; ∆n28 = ×100% = -0,25% 1600 2000 SVTH : Đặng Khánh Diệm 18
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng 8.3 Bảng số vòng quay ∆n. n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 ntt (v/ph) 4,03 5 6,34 7,86 10,23 12,68 15,88 ntc (v/ph) 4 5 6,3 8 10 12,5 16 ∆n (%) 0,75 0 0,63 -1,75 2,3 1,44 -0,75 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 ntt (v/ph) 19,69 24,99 30,98 40,30 49,98 63,81 79,13 ntc (v/ph) 20 25 31,5 40 50 63 80 ∆n (%) -1,55 -0,04 -1,65 0,75 -0,04 1,29 -1,09 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 ntt (v/ph) 100,28 124,34 159,97 198,37 251,39 311,72 408,40 ntc (v/ph) 100 125 160 200 250 315 400 ∆n (%) 0,28 -0,53 -0,02 -0,82 0,56 -1,04 2,1 n22 n23 n24 n25 n26 n27 n28 ntt (v/ph) 506,41 641,77 795,79 1023,83 1269,55 1608,87 1995 ntc (v/ph) 500 630 800 1000 1250 1600 2000 ∆n (%) 1,28 1,87 -0,53 2,38 1,56 0,55 -0,25 8.4 Kiểm tra số vòng quay ∆n. Điều kiện thõa mãn : ∆n ≤ [∆n] (1) [∆n] sai số vòng quay cho phép : [∆n] = ±10.(φ-1) = ±10.(1,26-1)= ±2,6. So sánh với bảng số vòng quay ∆n : Ta có : ∆nmin = -1,75 và ∆nmax = 2,38 -2,6 < [-1,75 ; 2,38]
Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại Giảng viên : Trần Quốc Hùng PHẦN II : THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO 1. Sắp xếp bước ren thành bảng . REN QUỐC TẾ (23 values) REN MODULE (20 values) 0,875 - - - - - - - 1 2 4 8 0.5 1 2 4 - 2.25 4.5 9 - - 2.25 4.5 - - 4.75 - - - - 4.75 1.25 2.5 5 10 0.625 1.25 2.5 5 - 2.75 5.5 11 - - 2.75 5.5 1.5 3 6 12 0.75 1.5 3 6 1.75 3.5 7 - 0.875 1.75 3.5 - REN ANH (27 values) REN PITCH (24 values) 𝟏 28 14 7 3 56 28 14 7 𝟐 24 12 6 3 48 24 12 6 𝟏 22 11 5 - 44 22 11 - 𝟐 𝟏 20 10 5 2 40 20 10 - 𝟐 𝟏 19 9 - - 38 19 - - 𝟐 𝟏 18 9 4 - 36 18 9 - 𝟐 16 8 4 2 32 16 8 - 𝟏 𝟑 15 7 3 - 30 15 - - 𝟐 𝟒 SVTH : Đặng Khánh Diệm 20