Đồ án môn học thiết kế máy, chương 5

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

163
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chế độ làm việc của máy bao gồm chế độ cắt gọt, chế độ bôi trơn, làm lạnh, an toàn một máy mới đã thiết kế, chế tạo xong phải quy định chế độ làm việc của máy trước khi đưa vào sản xuất. Trong mục này quy định chế độ làm việc giới hạn của máy làm cơ sở tính toán động lực học của máy cắt kim loại. hiện nay có nhiều phương pháp xác định chế độ cắt gọt giới hạn khác nhau 1 Chế độ cắt gọt cực đại; 2 Chế độ cắt gọt tính toán; ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học thiết kế máy, chương 5

Ch-¬ng 5 TÝnh to¸n søc bÒn chi tiÕt m¸y . 3.1 ChÕ ®é c¾t thö : ChÕ ®é lµm viÖc cña m¸y bao gåm chÕ ®é c¾t gät, chÕ ®é b«i tr¬n, lµm l¹nh, an toµn mét m¸y míi ®· thiÕt kÕ, chÕ t¹o xong ph¶i quy ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y tr-íc khi ®-a vµo s¶n xuÊt. Trong môc nµy quy ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc giíi h¹n cña m¸y lµm c¬ së tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña m¸y c¾t kim lo¹i. hiÖn nay cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh chÕ ®é c¾t gät giíi h¹n kh¸c nhau:1> ChÕ ®é c¾t gät cùc ®¹i; 2> ChÕ ®é c¾t gät tÝnh to¸n; 3> ChÕ ®é c¾t gät thö m¸y. M¸y ta thiÕt kÕ t-¬ng tù nh- m¸y 6H82 cho nªn ta chän chÕ ®é c¾t thö nh- cña m¸y 6H82 . * ChÕ ®é c¾t thö m¹nh: Ta cã : Dao P18 , D = 90 , Z = 8 Chi tiÕt gia c«ng : Gang cã HB = 180 ChÕ ®é gia c«ng : n = 47,5 v/ph, B = 100 mm, t = 12 mm, S = 118 mm/vg * ChÕ ®é c¾t thö nhanh: Dao T15K6 D = 100 , Z = 4 ChiÕt gia c«ng : C45 cã HB = 195 ChÕ ®é gia c«ng : n = 750 v/ph , B = 50 mm, t = 3 mm , S = 750 mm/ph * Thö ly hîp an toµn: Dao P18 D = 110 , Z = 18 Chi tiÕt gia c«ng : C45 ChÕ ®é c¾t : B = 100, t = 10 , n = 47,5 v/ph , S = 118 mm/ph, Mx = 2000N.cm 3.2 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ : *§éng c¬ chÝnh: N®c = Nc + No + Np Trong ®ã: Nc – lµ c«ng suÊt c¾t. No – lµ c«ng suÊt ch¹y kh«ng
Np – lµ c«ng suÊt phô do sù tiªu hao Ta cã thÓ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ b»ng N®c = Nc /0,75 Nc =PZ.V/60.102.9,81 Víi PZ lµ lùc c¾t (N) PZ = 0,6. P0 V lµ vËn tèc c¾t P0 =C.B.S yz.Z.(t/D)k Víi chÕ ®é c¾t nhanh: C = 682 , y= 0,72, k = 0,82  Pz = 0,6.682.8.10.14,70,72.(12/90)0,86=22828 (N)  Nc = 22828.13,5/60.102.9,81 =5,13 KW  N®c = Nc / 0,75 = 6,84 KW  Ta chän N®c = 7 KW, n = 1450 v/ph *§éng c¬ hép ch¹y dao: Q.Vs N®ccd = 612.10 4. cd .9,81 Q = K.Px +f( Pz + 2Py +G) lµ lùc kÐo K = 1,4 , f = 0,2- lµ hÖ sè ma s¸t thu gän trªn sèng tr-ît G lµ khèi l-îng bµn dao lÊy G = 45000 (N) Px = 0,3.Po.tg = 0,3.29928.tg20o = 3267,87 (N) Py = 0,2.Po = 0,2.29928 = 5985.6 (N)  Q = 1,4.3267,87 +0,2(16460 + 2.5985,6 + 45000 ) = 19261,2  N®ccd = 19261,2.750 = 1,67 KW 4 612.10 .0,15.9,81 VËy ta chän N®ccd = 1,7 KW, n = 1420 v/ph 3.3 TÝnh c«ng suÊt, m« men xo¾n max, sè vßng quay min trªn c¸c trôc cña hép ch¹y dao. C«ng suÊt : N®c =1,7 kW ; n®c =1420 vg/ph Trôc I NI = N®c . br . ol = 1.7 . 0,995 . 0,97  1,64 KW Trôc II NII = NI. ol . br = 1,64 . 0,995 . 0,97  1,58 KW
Trôc III NIII = NII . br . ol = 1,58 . 0,97 .0,995  1,52 KW Trôc IV NIV = NIII . br . ol = 1,52 . 0,97 .0,995  1,47 KW Trôc V NV = NIV . br . ol = 1,47 . 0,97 .0,995  1,42 KW Sè vßng quay : Do c¸c trôc quay víi sè vßng quay thay ®æi tõ nmin ®Õn nmax cho nªn khi m¸y lµm viÖc ë c¸c cÊp tèc ®é thÊp m¸y ®-îc lµm viÖc ®Õn m«men xo¾n giíi h¹n, kh«ng lµm viÖc hÕt c«ng suÊt N. Thùc tÕ cho thÊy do yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ vµ chÊt l-îng còng nh- tr×nh ®é nghÒ nghiÖp vµ nh÷ng yÕu tè kh¸c dÉn ®Õn h¹n chÕ kh¶ n¨ng sö dông hÕt c«ng suÊt cña m¸y. §Ó tÝnh to¸n hîp lý th× ng-êi ta dïng chÕ ®é c¾t gät tÝnh to¸n, lÊy sè vßng quay tÝnh to¸n trªn tõng trôc lµ nmax ntinh  nmin .4 nmin Trôc I nI = n®c.i01 = 839 vg/ph Trôc II nII = n®c.i01.i02 = 314,66 vg/ph Trôc III nIIImin = nII .i 1= 157,33 vg/ph nIIImax = nII .i 3= 629,32 vg/ph nmax ntinh  nmin .4  157,33.4 629 , 32 157 , 33  187,1 vg/ph nmin Trôc IV nIVmin = nIIImin .i 4= 74,5 vg/ph nIVmax = nIIImax .i 6= 471,99 vg/ph nmax ntinh  nmin .4  74,5.4 471, 99 74, 5  92,7 vg/ph nmin Trôc V nVmin = nIVmin .i 7.i 8 = 9 vg/ph nVmax = nIvmax.i 9 = 471,99 vg/ph nmax ntinh  nmin .4  9.4 471,99 9  24,2 vg/ph nmin M« men lín nhÊt : Nh- ®· lý luËn ë trªn th× ta tÝnh theo ntÝnh N TI = 9,55. 106. I  9,55.10 6. 1,64  18667,5 N. mm. nI 839
N II 1,58 TII = 9,55. 106.  9,55.10 6 .  47953,3 N. mm. n II 314,66 N III 1,52 TIII = 9,55. 106.  9,55.10 6.  77584,2 N. mm. nIII 187,1 N IV 1,47 TIV = 9,55. 106.  9,55.10 6.  151440,1 N. mm. nIV 92,7 NV 1,42 TV = 9,55. 106.  9,55.10 6.  560371,9 N. mm. nV 24,2 B¶ng th«ng sè Trôc I II III IV V N(kw) 1,64 1,58 1,52 1,47 1,42 n 839 314,66 187,1 92,7 24,2 (vg/ph) T(N.mm 18667, 47953, 151440, 560371, 77584,2 ) 5 3 1 9 3.4 TÝnh b¸nh r¨ng . Trong thiÕt kÕ m¸y c¾t kim lo¹i, viÖc tÝnh ®éng lùc häc b¸nh r¨ng kh«ng cÇn ph¶i x¸c ®Þnh sè r¨ng Z v× ®· biÕt ë phÇn tÝnh to¸n ®éng häc cña m¸y. Cho nªn chñ yÕu lµ x¸c ®Þnh modul cña nã. Modul ®-îc tÝnh theo søc bÒn uèn vµ søc bÒn tiÕp xóc, nãi chung th× ta th-êng tÝnh theo søc bÒn tiÐp xóc lµ chñ yÕu.Modul trong hép ch¹y dao ng-êi ta chØ dïng mét lo¹i modul do ®ã ta chØ cÇn tÝnh modul trong mét cÆp b¸nh r¨ng cßn c¸c b¸nh r¨ng kh¸c cã m« ®un t-¬ng tù . Gi¶ sö ta tÝnh modul cho cÆp b¸nh r¨ng 18/36 ( Z1/ Z’ 1) truyÒn tõ trôc II sang trôc III. *Chän vËt liÖu. Do kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt vµ theo sù thèng nhÊt ho¸ trong thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y th× ta chän vËt liÖu nh sau: ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t HB = 180-350 chän HB = 300 * X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp. Do bé truyÒn lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn che kÝn ®ñ dÇu b«i tr¬n nªn d¹ng háng chñ yÕu lµ trãc mái, do ®ã ta tÝnh to¸n theo ®é bÒn tiÕp xóc – ta x¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp
Giíi h¹n bÒn mái tiÕp xóc cña b¸nh r¨ng nhá vµ b¸nh r¨ng lín (theo b¶ng 10.7 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) Hgh = 2.HB + 70 = 2.300 + 70 = 670 MPa øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña mçi b¸nh r¨ng ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : H  = (Hgh /SH ) . ZR . ZV . KL.KXH TÝnh s¬ bé lÊy ZR . ZV . KL.KXH = 1 Do b¸nh r¨ng kh«ng ®-îc t¨ng bÒ mÆt nªn chän hÖ sè an toµn SH = 1,1 §èi víi bé truyÒn b¶nh r¨ng trô r¨ng th¼ng H  ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : H  = (Hgh /SH ) . ZR . ZV . KL.KXH = 670/1,1 = 609 MPa VËy ta chän H  = 609 Mpa * X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp. Giíi h¹n mái uèn cña 2 b¸nh : X¸c ®Þnh theo c«ng thøc 10.74 vµ b¶ng 10.6( gi¸o tr×nh CTM) Fgh = oFgh = 1,8.300 = 540 MPa Bé truyÒn lµm viÖc mét chiÒu => lÊy KFC = 1 - hÖ sè ¶nh h-ëng ®Æt t¶i, HÖ sè an toµn SF = 1,75 - b¶ng 6.2 (s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) Do ®ã theo c«ng thøc 6.2a (s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ ... T1) Ta cã : F = Fgh . KFL . KFC/SF = 540 . 1 . 1 / 1,75 = 309 MPa VËy ta chän F  = 309 Mpa Ta cã m«®un b¸nh r¨ng ®-îc x¸c ®Þnh theo øng suÊt tiÕp xóc nh- sau: 2 100 3  6800  i  1 N mtx = .      . i. .K . n  cm Z  TX  0 Trong ®ã: [tx]:øng suÊt tiÕp xóc, [tx] = 609 HB = 60900 (N/cm2)
Z : Sè r¨ng b¸nh nhá, cã Z = 18. i : Tû sè truyÒn i = 36/18 = 2 Cã 0 = b/d víi d: §-êng kÝnh b¸nh r¨ng, do b¸nh r¨ng ®Æt gi÷a c¸c æ vµ c¸c trôc cøng v÷ng nªn lÊy 0 = (0,71,6). Chän 0 = 1,5. K : HÖ sè t¶i, K = K®.Ktt.KN. K® : HÖ sè t¶i träng ®éng kÓ ®Õn sù t¨ng t¶i do va ®Ëp khi ¨n khíp. Trong tÝnh to¸n s¬ bé lÊy K® = 1,21,4. LÊy K® = 1,3. Ktt: HÖ sè tËp trung t¶i träng, do b¸nh r¨ng ®-îc t«i c¶i thiÖn cho nªn chän Ktt= 1,8 KN Lµ hÖ sè t¶i träng chu kú, LÊy KN = 1 => K = 1,3.1,8.1 = 2,34 N : C«ng suÊt trªn trôc, cã N2= 1,58 kW. Sè vßng quay n=314,66 v/f. 2 100 3  6800  2 1 1,58  mtx = .   6,09.10 4  .  2.1,5 .2,34. 314,66 = 0,293 cm = 2,93 18   mm. mtx = 3. LÊy theo tiªu chuÈn. Sau khi tÝnh to¸n theo ®é bÒn tiÕp xóc, ta kiÓm nghiÖm m«®un b¸nh r¨ng theo ®é bÒn uèn: 1950 N mu = 10.3 ..K d . cm Z . . y.[ u ] n [u]= 309 MPa = 30900 (N/cm2).  : HÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng, cã  = b/m = ( 6  10 ) Chän  = 8. y : HÖ sè d¹ng r¨ng, cã y = 0,24. 1950 1,58 mu = 10.3 .2,34. = 0,278 cm = 2,78 18.8.0,24.30900 314,66 mm. Nh- vËy víi b¸nh r¨ng m«®un m = 3 ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt. Th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn : - M« ®un m = 3 mm - §-êng kÝnh vßng chia :
d1 = d1 = m . Z1 = 3 . 18 = 54 mm d2 = d2 = m . Z2 = 3 . 36 = 108 mm - §-êng kÝnh ®Ønh r¨ng : da1 = d1 + 2.m = 54 + 2. 3 = 60 mm da2 = d2 + 2.m = 108 + 2. 3 = 114 mm - §-êng kÝnh ®¸y r¨ng : df1 = d1 - 2,5. m = 54 - 2,5. 3 = 46,5 mm, df1 = d2 - 2,5. m = 108 - 2,5. 3 = 100,5 mm, - §-êng kÝnh c¬ së : db1 = d1. cos  = 54 . cos 200 = 50,75 mm, db2 = d2. cos  = 108. cos 20 = 101,49 mm - ChiÒu réng vµnh r¨ng : b = .m = 3.8 = 24 mm, lÊy b = 25 mm - Kho¶ng c¸ch trôc : A=1/2.m(Z1+Z’ 1) =3.(18 + 36) / 2 = 81 mm