Luận văn thiết kế máy công cụ điện

Chia sẻ: Tran Van Hung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền nên việc dùng phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng nhiều đến kích thước của hộp.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thiết kế máy công cụ điện

Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Mục lục Lời nói đầu Chương I: Nghiên cứu máy đã có 1.1 Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ 1.2 Phân tích máy tham khảo Chương II: Thiết kế máy mới. 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế các truyền dẫn còn lại Chương III: Tính toán sức bền và chi tiết máy. 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tính công suất chạy dao 3.1.2 tính bánh răng 3.1.3 tính trục trung gian Chương IV: Tính toán và chọn kết cấu hệ thống điều khiển. 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng các vị bánh răng tương ứng với các vị trí tay gạt 4.3 Tính toán các hành trình gạt 4.4 Các hình vẽ CHƯƠNG 1:NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ . 1.1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ. -1-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Tính Năng Kỹ thuật. P82 P81 P79 P83 Công suất động cơ(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Phạm vi điều chỉnh tốc 301500 651800 1101230 301500 độ(Nmin- nmax) Số cấp tốc độ zn 18 16 8 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy 23,51180 35980 25285 23,51180 dao smin – smax Số lượng chạy dao zs 18 16 8 18 *) Víi sè liÖu m¸y ta cÇn thiÕt kÕ míi lµ: C«ng suÊt ®éng c¬: N1 = 7 (KW). Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é : n = 301500 (vßng/phót). Sè cÊp tèc ®é: Zn = 18. Ph¹m vi ®iÒu chØnh lîng ch¹y dao: S = 25  1250 (mm). Sè lîng ch¹y dao: Zs=18 ®éng c¬ ch¹y dao: N2 = 1,7 (KW) Ta thÊy r»ng sè liÖu cña m¸y cÇn thiÕt kÕ míi gÇn gièng víi tÝnh n¨ng kü thuËt cña m¸y P82(6H82) do ®ã ta lÊy m¸y 6H82 lµm m¸y chuÈn. 1.2 Ph©n tÝch ph¬ng ¸n m¸y tham kh¶o (6H82) 1.2.1.C¸c xÝch truyÒn ®éng trong s¬ ®å déng cña m¸y a) ChuyÓn ®éng cña trôc chÝnh nh sau:  19   18   36   47   52     26  16   39   38  n®c1. .  . .   ntrục chính 54 39 26 19       22   28   71      33   37  Vậy trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ n = 301500 (v/ph.). b) Chuyển động chạy dao: +) Ta có xích chạy dao dọc như sau: nđc2  tP  36   18   18   40   40     26 20  27   21   40  28 18 33 18 18 nMT2. . .  . .  . . .tV  tP 44 68 27 37  13 18 40  35 33 37 16 18     .   18   24   45 40 40   36   34     +) Còn xích chạy dao ngang: nđc2  tP. -2-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ  36   18   18   40   40     26 20  27   21   40  28 18 33 nđc2. . . . . . . .tV  tP 44 68  27   37   13 18 40  35 33 33     .   18   24   45 40 40   36   34     +) Và xích chạy dao đứng như sau: nđc2  tP  36   18   18   40   40     26 20  27   21   40  28 18 22 1 nđc2. . . . . . . .tV  tP 44 68  27   37   13 18 40  35 33 33 2     .   18   24   45 40 40   36   34     Trong đó khi gạt M1 sang trái ta có đường truyền chạy chậm (cơ cấu phản hồi [13/45.18/40.40/40] ). Còn khi gạt M1 sang phải ta có đường truyền chạy dao trung bình (đường truyền trực tiếp 40/40). Khi tiến hành đóng ly hợp M2 sang trái thì chuyển động truyền tới các cặp bánh răng 28/35: 18/33 rồi tới các trục vít me dọc hay ngang hoặc đứng thực hiện các chạy dao tương ứng là: Sd, Sng , Sđ. Chuyển động chạy dao nhanh: Xích nối từ động cơ chạy dao (không đi qua hộp chạy dao) đi tắt từ động cơ tới ly hợp M2 (N đc2.26/44.44/57.57/43.28/35.18/33). chuyển ly hợp M2 sang phải thì chuyển động được truyền tới các cặp bánh răng bánh răng 28/35 và 18/33 Rồi tới các vít me dọc ,ngang ,đứng. 1.2.2 Phương án không gian và phương án thứ tự của hộp tốc độ. a) Phương án không gian: Z = 3.3.2 =18. b) Phương án thứ tự : Z = 3. 3. 2 1 3 9 Ta có đồ thị luới kết cấu của hộp tốc độ như sau: -3-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 1.2.3 Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. 26 Ta có n0 = nđc.i0 = 1440. = 693,33 (vg/ph). Để dễ vẽ ta lấy n0=n15=750v/ph 54 Với nhóm 1 thì: i1=1/3 ; i2=1/2 ; i3=1/. 4 Với nhóm 2 thì: i4=1/ ; i5=1/ ; i6=1/2. Với nhóm 3 thì: i7=1/7 ; i8=1/2 Căn cứ vào đó ta vẽ được đồ thị vòng quay của hộp tốc độ. 1.2.4 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét Với phương án này thì lượng mở, tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất 1.2.5 Phương án không gian và phương án thứ tự của hộp chạy dao a) Phương án không gian: Z=3.3.2=18 b) Phương án thứ tự : Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy dao thay đổivới Z=3.3.2 được tách làm 2 Với Z1= 3 . 3 Còn Z2 = 2 3 1 [9] Gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường chạy dao nhanh Đồ thị lưới kết cấu như sau: -4-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Do dùng cơ cấu phản hồi nên ta chọn phương án này 1.2.6 Đồ thị vòng quay của hộp chạy dao . với đường chạy dao thấp và trung bình. 26 20 N0 = nđc . i1.i2 = 1440. . = 250,26.. .. 44 68 Chọn n0 Nhóm 1: i1=1/3 i2= 1 i3=3 Nhóm 2: i4=1/4 i5=1/3 i6=1/2 nhóm 3: i7=1/6 i8=3 Với đường chạy dao nhanh. 26 N0=nđc.i1= 1446. =850.909.. .. 44 ta có đồ thị vòng quay. -5-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền nên việc dùng phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng nhiều đến kích thước của hộp. Chương II: thiết kế máy mới 21. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 21.1. Chuối số vòng quay Ta có nk  1 = nk nz = n1. z-1 nz z-1= n1 nz 1/z-1 =( ) n1 1500 1/18-2 =( ) = 1,2587 30 Theo tiêu chuẩn ta có  = 1,26  E=4 Chuỗi số vòng quay trục chính n1= nmin=30v/ph -6-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n2=n1.  = 37,8 n3= n2. =47,63 n4= n3. =60,01 n5= n4. =75,61 n6= n5. =95,27 n7= n6. =120,04 n8= n7. =151,26 n9= n8. =190,58 n10= n9. =240,14 n11= n10. =302,57 n12= n11. =3381,24 n13= n12. =480,36 n14= n13. =605,25 n15= n14. =762,62 n16= n15. =960,90 n17= n16. =1210,74 n18= n17. =1546,34 Ta thấy chuỗi số này trùng với chuỗi số tiêu chuẩn n = 0 2.1.2. Phương án không gian, lập bảng so sánh phương án KG, vẽ sơ đồ động a. Phương án không gian Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 Z=3. 2.3=18 Số nhóm truyền tối thiểu n min 1 = ndc 4i ndc imin=lg /lg4 n min 1440 = lg /lg4 =2,79 30 -7-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ i 3 Do i  3 cho nên các phương án 6x3, 3x6, 9x2, 2x9 bị loại. Vậy ta chỉ cần so sánh các phương án KG còn lại. Lập bảng so sánh phương án KG Phương án 3. 3. 2 2.3.3 3. 2.3 Yếu tố so sánh + Tổng số bánh răng 2(2+3+3)=1 Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi 2(3+3+2)=16 6 2(3+2+3)=16 + Tổng số trục 4 4 4 S = i+1 +Số bánh răng chịu Mxmax 2 3 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kế tiếp với trục chính vì trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ nmin  nmax nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số nmin ta có Mxmax. Do đó kích thước trục lớn suy ra các bánh răng lắp trên trục có kích thước lớn. Vì vậy, ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng do đó 2 PAKG cuối có số bánh răng chịu Mxmax lớn hơn nên ta chọn phương án 1 đó là 3x3x2. b. Vẽ sơ đồ động: -8-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 2.1.3. Chọn phương án thứ tự. Với phương án không gian 3x3x2 ta có các phương án thứ tự như sau: 3 x3 x 2  P 1. X max [1] [3] [9]   8  P 1. X max [1] [6] [3]    16  P 1. X max [6] [2] [1]    16 Theo điều kiện (P-1)Xmax  8 ta chọn phương án thứ tự là : [1] [3] [9] 2.1.4. Vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng -9-
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ - 10 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 2.1.5 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm . Xác định n0. n max 1500 n0min= = 3 =187,5(v/ph) i max 2 n min 30 n0max= = =1920(v/ph) i min 1 / 4 3 chọn n0=n15=750(v/ph) tỉ số truyền các nhóm với nhóm 1: chọn i1=1/3 vì i1: i2: i3=1::2 ta có : i2=1/2 i3=1/ với nhóm 2: chọn i4=1/4 vì i4: i5: i6=1:3:6 ta có: i5=1/ i6=2 với nhóm 3: chọn i7=1/2 vì i1: i7: i8=1:9 ta có : i8=2 từ đó ta vẽ được đồ thị vòng quay - 11 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190 235 300 375 475 600 750 95 1180 1500 2.1.6 Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền với nhóm 1: i1=1/4=17/39 ta có f1+g1=56 i2=1/3=5/9 ta có f2+g2=14 2 i3=1/ =23/33 ta có f3+g3=56 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Zmin=17 để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Z min  f 1  g1) 17.56 Emin= = =1 từ đó ta có E=1 f 1.k 17.56  Z =E.K=1.56=56. f1 17 Z1= . Z = .56=17 f 1  g1 56  i1=17/39 g1 39 Z’1= . Z = .56=39 f 1  g1 56 f2 5 Z2= . Z = .56=20 f 2  g2 14 - 12 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ  i2=20/36 g2 9 Z’2= . Z = .56=36 f 2  g2 14 f3 23 Z3= . Z = .56=23 f 3  g3 56  i3=23/33 g3 33 Z’3= . Z = .56=33 f 3  g3 56 nhóm 2 11 i4=1/4= ta có f4+g4=39 28 17 i5=1/ = ta có f5+g5=39 22 8 i6=2= ta có f6+g6=13 5 bội số chung nhỏ nhất là K=78 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Z min  f 4  g 4)  17.39 Emin= = =1 từ đó ta có E=1 f 4.k 11.78  Z =E.K=1.78=78. f4 11 Z4= . Z = .78=22 f 4  g4 39  i4=22/56 g4 28 Z’4= . Z = .78=56 f 4  g4 39 f5 17 Z5= . Z = .78=34 f 5  g5 39  i5=34/44 g5 22 Z’5= . Z = .78=44 f 5  g5 39 f6 8 Z6= . Z = .78=48 f 6  g6 13  i6=48/30 - 13 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ ’ g6 5 Z 6= . Z = .78=30 f 6  g6 13 nhóm 3 1 i7=1/7= ta có f7+g7=5 4 2 i8=1/2= ta có f8+g8=3 1 bội số chung nhỏ nhất là K=15 với Zmin=17để tính Eminta chọn cặp ăn khớp có lượng mở lớn nhất Z min  f 7  g 7)  17.5 Emin= = =5,6 từ đó ta có E=6 f 7.k 1.15  Z =E.K=6.15=90 f7 1 Z7= . Z = .90=18 f 7  g7 5  i7=18/72 g7 4 Z’8= . Z = .90=72 f 7  g7 90 f8 2 Z8= . Z = .90=60 f 8  g8 3  i8=60/30 g8 1 Z’8= . Z = .90=30 f 8  g8 3 2.1.7 Tính sai số vòng quay. Theo máy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đó ta có bảng tính sai số vòng quay - 14 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n Phương trình xích N=nc/xác ntt n% n1 nđc.i0. i1. i4. i7 30 29,68 1,07 n2 nđc.i0. i2. i4. i7 37,8 37,88 0,08 n3 nđc.i0. i3. i4. i7 47,63 47,46 0,36 n4 nđc.i0. i1. i5. i7 60,01 58,38 2,7 n5 nđc.i0. i2. i5. i7 75,61 74,41 1,59 n6 nđc.i0. i3. i5. i7 952,7 93,35 2,01 n7 nđc.i0. i1. i6. i7 120,04 120,89 0,73 n8 nđc.i0. i2. i6. i7 151,26 154,07 1,86 n9 nđc.i0. i3. i6. i7 190,58 193,29 1,42 n10 nđc.i0. i1. i4. i8 240,14 237,46 1,12 n11 nđc.i0. i2. i4. i8 302,57 302,65 0,03 n12 nđc.i0. i3. i4. i8 381,24 379,68 0,41 n13 nđc.i0. i1. i5. i8 480,36 467,07 2,77 n14 nđc.i0. i2. i5. i8 605,25 595,29 1,65 n15 nđc.i0. i3. i5. i8 762,67 746,81 2,07 n16 nđc.i0. i1. i6. i8 960,90 967,11 0,65 n17 nđc.i0. i2. i6. i8 1210,74 232,59 1,81 n18 nđc.i0. i3. i6. I8 1525,53 1546,34 1,36 Ta có đồ thị sai số vòng quay. - 15 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ  n n1 n 18 2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao. 2.2.1 Chuỗi số vòng quay. để tính được chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao thì ta phải tính được số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của đầu ra của hộp chạy dao(trục 6). Dựa vào máy chuẩn (6H82)ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc ,ngang và đứng là cơ cấu vít đai ốc .Bước vít tv=6mm mặt khác do đầu bài Sd=Sng=Sđ=(25 1250)mm/p do đó ta chỉ cần tính toán với 1 đường truyền còn các đường truyền khác là tính tương tự . Giả sử ta tính với đường chạy dao dọc . Khi đó ta có 18 16 37 33 33 35 40 Smin=25. . =57 18 18 33 18 18 28 40 18 16 37 33 33 35 40 Smax=1250. . =2855 18 18 33 18 18 28 40 Ta có S min 57 nS1=nSmin= = =9,5 tV 6 S max 2855 nS2=nSmax= = =475 tV 6 khi đó ta có - 16 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ n 475 1/17 =( SZ )1/1-Z=( ) =(50)1/17=1,25847 nS1 9,5 theo tiêu chuẩn ta lấy =1,26. Vậy ta có chuỗi số vòng quay của hộp chạy dao. nS1=9,5 n2=n1.  = 11,97 n3= n2. =15,08 n4= n3. =19 n5= n4. =23,94 n6= n5. =30,17 n7= n6. =38,01 n8= n7. =47,90 n9= n8. =60,35 n10= n9. =76,04 n11= n10. =95,81 n12= n11. =120,73 n13= n12. =152,11 n14= n13. =191,66 n15= n14. =241,50 n16= n15. =304,29 n17= n16. =383,40 n18= n17. =483,08 2.2.2 chọn phương án không gian ,lập bảng so sánh phương án không gian ,vẽ sơ đồ động. a)chọn phương án không gian . Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 - 17 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Z=3. 2.3=18 b) Lập bảng so sánh phương án KG Phương án 3x2 3x3 2x3x2 Yếu tố so sánh 9x2 6x3 x3 x2 (2 (3 x9) x6) + Tổng số bánh răng 22 18 16 16 16 Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi + Tổng số trục 3 3 4 4 4 S = i+1 +Số bánh răng chịu Mxmax 2 3 3 2 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy với phương án 9x2(2x9)và 6x3(3x6)thì tổng số bánh răng nhiều mà tổng số trục ít dẫn đến là có nhiều bánh răng lắp trên cùng một trục và kém cứng vững do đó mà ta loại bốn phương án này còn ba phương án còn lại thì phương án 3x3x2 là hợp lý nhất vì nó có số bánh răng chịu mô men MXMAX là nhỏ nhất .vậy phương án không gian của hộp chạy dao là:3x3x2 - 18 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ Vẽ sơ đồ động. 2.2.3 Chọn phương án thứ tự. 3x3x2. (P –1)X max 139  = 9=8 (P –1)X max 163  = 12=16 (P –1)X max 621  = 12=16 theo điều kiện (P –1)X max  8  ta chọn phương án thứ tự là 139 - 19 -
Đồ án môn học thiết kế máy công cụ 2.2.4 vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng. - 20 -