Ưu điểm của máy phay là gia công được nhiều bề mặt có hình dạng bất kỳ, những bề mặt định hình, cùng với việc dễ dàng nâng cao năng suất máy, mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ có thể tha
TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY PHAY
Khả năng công nghệ
Phay là phương pháp gia công cắt gọt có phoi
Máy phay là một trong những loại máy chiếm số lượng lớn trong các nhà máy cơ khí, ở Liên Xô cứ 100 máy công cụ thì có chừng 10 máy phay
Thí dụ P623, P– phay, 6- vạn năng, 23- kích thước cơ bản của bàn máy 3230 x 1250 mm
Máy phay Liên Xô được phân loại theo mã hiệu, trong đó chữ số đầu tiên là 6, đại diện cho máy phay Chữ số thứ hai chỉ loại máy, với các mã như 1 cho máy đứng, 2 cho máy phay tác dụng liên tục, 4 cho máy phay chép hình, và 6 cho máy phay giường Chữ số thứ ba thể hiện kích thước chính của máy, trong khi chữ H chỉ ra máy mới có năng suất cao, cho phép gia công kim loại nhẹ với tốc độ lên tới 2.500m/ph Một số loại máy hiện nay bao gồm 6H82, 6H81, 679, và 678M.
Vì dao phay có nhiều lưỡi cắt nên dao rất lâu mòn, lượng chạy dao lớn nên Phay là phương pháp gia công có năng suất cao
Khả năng công nghệ tương đối cao, tổng khối lượng gia công cắt gọt thì Phay chiếm khoảng 20%
Độ chính xác gia công tương đối cao
Phoi đức đoạn, do đó an toàn cho thợ
Lưỡi cắt thường xuyên tiếp xúc với bề mặt gia công, dẫn đến rung động có thể làm giảm chất lượng bề mặt và độ chính xác của sản phẩm Do đó, việc phân loại lưỡi cắt là rất quan trọng để cải thiện hiệu suất và độ bền trong quá trình gia công.
Máy phay ngang vạn năng
Máy phay đứng vạn năng
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 3
Máy phay chuyên môn hóa
máy phay rãnh then hoa
Máy phay ren vít vạn năng
Máy phay tương đối đa dạng và nhiều chủng loại, dưới đây là một số máy hay dùng:
Máy phay nhiều trục chính
Ngoài ra phay còn thực hiện trên máy tiện hay trung tâm gia công c) Khả năng công nghệ của máy phay:
Khả năng công nghệ của máy Phay rất đa dạng và có thể được mở rộng thông qua nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như việc chế tạo thêm đồ gá.
Phay mặt phẳng ( phổ biến nhất )
Phay rãnh, phay rãnh then
Phay các mặt định hình : sử dụng dao định hình, chép hình hay phay CNC
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 4
1.2 Phân tích các chuyển dộng tạo hình:
Bề mặt hình học của chi tiết gia công rất phong phú, được hình thành từ các bề mặt cơ bản khác nhau có sự giao tuyến với nhau.
Các bề mặt cơ bản bao gồm:
Các mặt tròn xoay: mặt trụ, mặt côn, các mặt tròn xoay khác
Các mặt kẻ: cam đĩa, mặt răng của bánh răng trụ
Mặt xoắn vít: mặt răng, mặt răng nghiêng
Mặt không gian phức tạp: các mặt khuôn dập
- Để tạo ra bề mặt đó, người ta coi như quỹ tích các đường sinh chuyển động tựa trên các đường khác mà nó gọi là đường chuẩn
Có thể chia ra 3 nhóm :
Bề mặt có một đường sinh là cố định
Bề mặt có hai đường sinh là cố định
Bề mặt có hai đường sinh là thay đổi
Để tạo ra các bề mặt đa dạng, có nhiều phương pháp hình thành khác nhau Đặc biệt, với những mặt có đường sinh là parabol, hyperbol hay đường xoắn ốc, yêu cầu máy móc phải được trang bị phù hợp để thực hiện.
SVTH: Phan Văn Nhân 18C1A Trang 5 đề cập đến chuyển động quay tròn đều, thẳng đều và không đều Việc thực hiện các bề mặt này trên máy phay gặp nhiều khó khăn Để tạo ra các bề mặt mong muốn, cần thiết phải kết hợp các chuyển động cơ bản và phối hợp chúng một cách hợp lý nhằm tạo ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn.
Ta có các phương pháp tạo hình sau: a) Phương pháp chép hình:
Trong phương pháp này, đường sinh công nghệ được hình thành thông qua việc sao chép nguyên hình lưỡi cắt thực của dao, và quá trình này diễn ra trên toàn bộ đường sinh.
Lực cắt lớn thường chỉ được áp dụng trong gia công các chi tiết có đường sinh ngắn Mặc dù phương pháp này đơn giản, nhưng việc chế tạo dụng cụ cắt lại khá phức tạp, do đó nó chỉ phù hợp cho sản xuất quy mô lớn và hàng khối.
Phương pháp đường sinh công nghệ được hình thành từ quỹ tích chuyển động của điểm trên đầu dao, với lưỡi cắt có hình dáng độc lập Dù quy trình chế tạo đơn giản, nhưng máy móc lại sở hữu nhiều cơ cấu phức tạp.
Phương pháp gia công mặt phẳng sử dụng dao phay mặt đầu, là dụng cụ cắt với nhiều lưỡi cắt, mang lại năng suất cao và thực hiện hai chuyển động đơn giản, thuận tiện.
Trong phương pháp này, đường sinh công nghệ được xác định là đường tiếp tuyến với vòng tròn phụ 2, được tạo ra từ các điểm trên lưỡi cắt khi dao thực hiện chuyển động quay tròn Đồng thời, đường chuẩn thể hiện chuyển động tịnh tiến của phôi (+).
Phân tích sơ đồ gia công:
- Sơ đồ gia công mặt phẳng:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 6
Ở đây đường sinh công nghệ (1) được tạo thành là quỹ tích chuyển động của mũi dao(2) Mũi dao(2) có hình dạng độc lập với dạng dường sinh công nghệ
Phương pháp này việc chế tạo đơn giản
Để gia công mặt phẳng bằng dao phay phặt đầu quá trình thực hiện
Quỹ đạo của dao trược trên phương tịnh tiến của phôi hay chi tiết gia công
Chuyển động quay của dao là chuyển động đường sinh, chuyển động tịnh tiến của phôi là chuyển động tạo đường chuẩn
Nhận xét: phương pháp này dễ gia công mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu năng suất cao
Phương pháp này có lực cắt lớn, lưỡi cắt hạn chế, tuy vậy phương pháp này cho năng suất cao, các chuyển động đơn giản
Phương pháp tiếp xúc (phay mặt phẳng bằng dao phay răng trụ nghêng)
Đây là phương pháp gia công đặc trưng của máy phay ngang, phương pháp này cho phép gia công với năng suất cao
Kết cấu máy đơn giản
Các chuyển động cần thiết: a) Chuyển động chính:
Chuyển động cắt gọt là quá trình đơn giản giữa dụng cụ cắt và chi tiết gia công, thường diễn ra với tốc độ cao, tạo ra hiệu quả tối ưu trong gia công.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 7
Chuyển động chính trong gia công cơ khí là chuyển động của trục chính mang dao, nhận năng lượng từ động cơ chính qua hộp tốc độ để quay tròn đều Chuyển động này giúp tạo ra đường sinh của bề mặt gia công.
Chuyển động tương đối của dụng cụ và chi tiết gia công, kết hợp với chuyển động chính, giúp mở rộng vùng gia công trên bề mặt Chuyển động chạy giao có thể diễn ra liên tục hoặc gián đoạn, tạo ra đường chuẩn trên bề mặt và duy trì quá trình cắt gọt Để nâng cao năng suất máy, chuyển động chạy dao nhanh được thiết kế để giảm thời gian phụ, thông qua việc kết nối động cơ với trục vít mà không cần điều chỉnh tại hộp chạy dao Ngoài ra, còn tồn tại các chuyển động phụ khác hỗ trợ quá trình gia công.
Các chuyển động không tham gia cắt gọt là những chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hoặc phôi với tốc độ lớn Những chuyển động này rất quan trọng trong quá trình gia công, đặc biệt khi kết thúc một lượt gia công để chuyển sang lượt tiếp theo, bao gồm chuyển động phân độ và chuyển động định vị.
Các nhóng động học – Phương pháp nối động giữa các nhóm: a) Nhóm động học:
Thực chất là mối quan hệ động học của các bộ phận chuyển động là khâu chấp hành để thực hiện một chức năng nào đó
THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
Tính toán các thông số động học của máy
CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: Kích thước bàn máy số 2
- Hành trình bàn máy: dọc >710 m, ngang > 250mm, thẳng đứng > 360mm
- Đặc điểm: tất cả máy phay ngang đều có thể trở thành máy phay đứng bằng cách lắp đầu phay
Trục chính bố trí thẳng đứng
Trục chính có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng
Chỉ khác máy phay nằm ngang ở vị trí trục chính, còn lại các bộ phận khác hầu như giống nhau
Trục chính lắp được các loại dao gia công mặt phẳng, mặt đầu, gia công bánh răng với dao phay ngón, …
Dựa vào kích thước ban đầu của bàn máy số 2: 1250:320 mm
- Đường kính chi tiết gia công lớn nhất dmax mà máy có thể gia công được là:
Tốc độ cắt cực tiểu: nmin= 30 vòng/phút
Phạm vi điều chỉnh số vòng quay:
- Phạm vi điều chỉnh đường kính chi tiết gia công:
- Chọn công bội φ=1,26 Số cấp tốc độ: 𝑍 = log(𝑅𝑛) log(φ) + 1 = 18
- Xác định cấc giá trị số vòng quay:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 13
Tra bảng số vòng quay tiêu chuẩn:
2.1.2 Tính công suất, chọn động cơ:
(Sau khi tính, lập bảng các thông số kỹ thuật của máy)
Xác định chế độ làm việc giới hạn: a) Chế độ cắt cực đại:
Chế độ làm việc của máy bao gồm các yếu tố như cắt gọt, bôi trơn, làm lạnh và an toàn Trước khi đưa vào sản xuất, máy mới cần được quy định chế độ làm việc cụ thể Mục này quy định chế độ làm việc giới hạn, làm cơ sở cho việc tính toán động lực học của máy cắt kim loại Hiện nay, có nhiều phương pháp khác nhau để xác định chế độ cắt gọt giới hạn.
- Chế độ cắt gọt cực đại
- Chế độ cắt gọt tính toán
- Chế độ cắt gọt thử máy
Máy ta thiết kế tương tự như máy 6H82 cho nên ta chọn chế độ cắt thử như của máy 6H82 (Tra sách: máy cắt kim loại)
Chế độ cắt thử mạnh:
Chi thiết gia công: Gang có HB0
Chế độ gia công: nG,5 v/phut, B0mm, tmm, s8mm/vog
Chế độ cắt thử nhanh:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 14
Chi tiết gia công: C45 có HB5
Chế độ gia công: nu0 v/phut, BPmm, t=3mm, v#5m/phut
Su0mm/vong, N=8,5 kww dùng đầu dao phay
Thử ly hợp an toàn:
Dao P18 D0mm, Z bằng thép gió
Chế độ cắt: B0mm, tmm, nG,5 v/ph, s8mm/ph, Mx 0N.m Chạy nhanh với n0vong/phut, kiểm tra sự trượt n vong/phut c) Tính công suất động cơ:
Với Pz là lực cắt 𝑃 𝑧 = 0.6 × 𝑃 0
𝑃 0 = 𝐶 × 𝐵 × 𝑆 × 𝑍 × (𝑡 𝐷⁄ ) 𝑘 Với chế độ cắt nhanh:
- Ta chọn Nđc=7,5 KW, n= 1440 vong/phut
Động cơ hộp chạy dao:
Q= K Px+f(Pz+2Py+G) là lực kéo
K=1,4, f=0,2 là hệ cố ma sát thu gọn trên song trượt
G là khối lượng bàn dao lấy GE000 N
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 15
Px= 0,3 Po.tan 𝛽 = 3267,87 𝑁 Py= 0,2 Po = 5985.6 N
𝑁 đ𝑐𝑐𝑑 = 1.67 𝐾𝑊 Vậy ta chọn 𝑁 đ𝑐𝑐𝑑 = 1,7𝐾𝑊 n40 vong/phut.
Thiết kế động học hộp tốc độ
Tính toán thông số thứ tư và lập chuỗi số vòng quay:
Với các thông số tính được:
Từ công thức (1) ta xác đính được chuỗi số vòng quay trục chính: ϕ= 1.26 n1= 30 n10= 240.1354 n2= 37.8 n11= 302.5706 n3= 47.628 n12= 381.2389 n4= 60.01128 n13= 480.3611 n5= 75.61421 n14= 605.2549 n6= 95.27391 n15= 762.6212 n7= 120.0451 n16= 960.9027 n8= 151.2569 n17= 1210.737 n9= 190.5836 n18= 1525.529 Vậy nmax=n1825,5 vòng/phut
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 16
2.2.1 Thiết kế phương án không gian: a) Phương án không gian có thể bố trí:
Z=3.2.3 (5) Để chọn được PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu:
Ta có 𝑛 𝑚𝑖𝑛 = 𝑛 đ𝑐 𝑖 min 𝑛ℎ𝑜𝑚1 𝑖 min 𝑛ℎ𝑜𝑚2 … 𝑖 min 𝑛ℎ𝑜𝑚𝑥 Điều kiện: 1
Số nhóm tồi thiểu là 3
Do i≥3 nên phương án (1), (2) bị loại
Vậy ta so sánh các phương án còn lại b) Lập bảng so sánh các phương án không gian:
Trục cuối cùng thường được xem là trục chính hoặc trục kế tiếp của trục chính, vì nó có khả năng thực hiện chuyển động quay với số vòng quay từ 𝑛 𝑚𝑖𝑛.
𝑛 𝑚𝑎𝑥 nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí số 𝑛 𝑚𝑖𝑛 𝑡𝑎 𝑐ó 𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥
Kích thước lớn của trục dẫn đến việc các bánh răng lắp trên trục cũng phải có kích thước lớn Do đó, để tối ưu hóa thiết kế, cần tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, dẫn đến việc sử dụng 2 PAKG.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 17 cuối có số bánh răng chịu Mxmax lớn hơn cho nên ta chọn phương án (1) đó là phương án 3 × 3 × 2
2.2.2 Phân tích và chọn phương án thứ tự:
- Các phương án thứ tự:
Trong một PAKG có nhiều PATT, số lượng PATT được tính theo công thức 1=w! Với w=3 cho số nhóm truyền và PAKG 3 × 3 × 2, ta có 6 phương án thay đổi thứ tự Sáu PATT này được thể hiện qua 6 lưới kết cấu, từ đó giúp đánh giá và chọn lựa PATT hợp lý nhất.
Ta lập bảng vẽ lượng mỡ trong từng PATT để so sánh:
PATT I-II-III I-III-II II-I-III
PATT II-I-III III-II-I III-I-II
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 18
- Lưới kết cấu các phương án thứ tự:
- Phân tích chọn PATT hợp lý, vẽ lưới kết cấu
Phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền của một nhóm truyền động là: p số tỷ số truyền trong nhóm truyền động
Trên thực tế, cấc tỷ số truyền trong máy công cụ được giớ hạn như sau:
4≤ 𝑖 ≤ 2 Tức phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền trong một nhóm truyền động là:Ri=8
Như vậy phạm vi điều chỉnh giới hạn là:
𝑅𝑔ℎ = 𝜑 𝑋𝑚𝑎𝑥 ≥ 8; Xmax lượng mở cực đại
Ta loại bỏ phương án thứ tự I-III-II, II-III-I, III-II-I, III-I-II
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 19
Chấp nhận 2 PAKG là: I-II-III, II-I-III Kết hợp với lưới kết cấu ta chọn: PATT là PATT đầu tiên: Z=3[1].3[3].2[9]
Vì với PATT này thì lưới kết cấu phân bố theo hình rẽ quạt đều đặn và chặt chẽ nhất
Lưới kết cấu của phương án được chọn Z=3[1].3[3].2[9]
- Mối đường thẳng nằm ngang biểu diễn 1 trục của hộp tốc độ, các điểm trên đường thẳng nằm ngang biểu diễn các cấp tốc độ của trục đó
- Các đoạn thẳng nối các điểm tương ứng trên các trục tượng trung cho các tỷ số truyền của các trục đó
- Khoảng cách giữa 2 đường thằng đứng kề nhau là logφ
2.2.3 Chọn tỉ số truyển và vẽ lưới đồ thị vòng quay:
Mối quan hệ giữa các tỉ số truyền trong một nhóm bánh răng di trượt:
Thay đổi vị trí ăn khớp của các bánh răng di trượt theo thứ tự từ trên xuống sẽ tạo ra chuỗi số vòng quay của trục chính.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 20
Nhóm II: 𝑛 1 : 𝑛 4 : 𝑛 7 = 𝑖 4 : 𝑖 5 : 𝑖 6 = 1: 𝜑 3 ∶ 𝜑 6 Lượng mỡ xb=3
Nhóm III: 𝑛 1 : 𝑛 10 = 𝑖 7 : 𝑖 8 = 1: 𝜑 9 Lượng mỡ xc=9
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 21
Lưới đồ thị vòng quay:
Kiểm tra lại tỷ số truyền:
Phân tích và tính toán số răng của các cặp bánh răng:
18 =>f1+g1= 25 Bội số chung nhỏ nhất:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 22
Tính toán ta có số răng của các cặp bánh răng:
2,52 Để hộp giảm tốc nhỏ gọn ta chọn bánh răng Z2’ dùng chung tức là:
Tra bảng ta có số răng của các cặp bánh răng: Z
4 =>f7+g7= 1+4=5 Bội số chung nhỏ nhất:
Tính toán ta có số răng của các cặp bánh răng:
Tính số vòng quay và sai số vồng quay- Vẽ đồ thị sai số: nđc= 1440 vong/phut; 𝑖 0 v0/1440=0.53
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 23
𝑍8′40 0.53 1.1.226,4 Sai số vòng quay được xác định theo công thức sau:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 24
Ta lập bảng sai số: n ntc ntt n1 30 30.45 -1.5 n10 240.14 242.8 -1.11 n2 37.8 38.16 -0.952 n11 302.57 305.28 -0.895 n3 47.628 47.7 -0.151 n12 381.24 381.6 -0.095 n4 60.011 60.7 -1.148 n13 480.36 485.67 -1.105 n5 75.614 76.32 -0.933 n14 605.25 610.56 -0.877 n6 95.274 95.4 -0.132 n15 762.62 763.2 -0.076 n7 120.05 121.4 -1.129 n16 960.9 971.34 -1.086 n8 151.26 152.64 -0.914 n17 1210.7 1221.1 -0.858 n9 190.58 190.8 -0.114 n18 1525.5 1526.4 -0.057 Đồ thị sai số:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 25
Sơ đồ hộp tốc độ:
Thiết kế động học hộp chạy dao
Hộp chạy dao là thiết bị quan trọng trong máy công cụ, đảm bảo quá trình cắt diễn ra liên tục với vận tốc chạy dao thường chậm hơn nhiều so với chuyển động chính Công suất truyền của hộp chạy dao chỉ chiếm 5-10% công suất của chuyển động chính, nhưng độ chính xác của nó lại có vai trò quyết định trong việc tạo ra lực cắt Do đó, hộp chạy dao không chỉ hỗ trợ cho quá trình cắt mà còn cung cấp các thông số chính yếu (s, t) để đảm bảo hiệu quả cắt tối ưu.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 26
Từ 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
- Phạm vi bước tiến dao: (s min -s max ) = (23.5-1180) mm/ph
Chúng ta sẽ lựa chọn loại hộp chạy dao sử dụng cơ cấu bánh răng di trượt, đảm bảo lượng di động của dao trong quá trình cắt Loại hộp này không yêu cầu độ chính xác cao và thường được áp dụng khi số lượng dao là cấp số nhân Theo yêu cầu, hộp chạy dao này thường kết hợp với một số loại li hợp vấu và li hợp ma sát để thực hiện chuỗi lượng chạy dao theo cấp số nhân.
Thiết kế phương án không gian:
Tính số nhóm truyền tối thiểu:
Gọi x là số nhóm truyền tối thiểu:
Chọn phương án không gian hợp lí:
Với số cấp tốc độ của hộp chạy dao Z ta có các PAKG như sau:
Tính toán như hộp tốc độ ta có bảng:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 27
Để giảm số bánh răng chịu mô men xoắn trên trục cuối, chiều dài được tính là L = 17b + 16f Phương án lựa chọn cho số bánh răng là Z = 3 × 3 × 2 Trong quá trình tính toán thiết kế hộp tốc độ, các lượng chạy dao s1, s2, s3, …, sn cần được chuyển đổi thành số vòng quay của cơ cấu chấp hành ns1, ns2.
…, nsn Theo đó, ở hộp chạy dao này ta sử dụng cơ cấu vít me- đai ốc, với bước của vít me trong cơ cấu này là tx=6mm
Với is chọn theo máy chuẩn 𝑖 𝑠 = 40
Thiết kế phương án thứ tự:
- Hộp chạy dao có 3 nhóm truyền nên ta có số phương án thay đổi thứ tự là u=3! =6
- Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao của một nhóm truyền động:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 28 Đối với hộp chạy dao ta có phạm vi giới hạn của tỉ số truyền:
5 ≤ 𝑖 ≤ 2.8 Suy ra: Ri= 14 như vậy phạm vi điều chỉnh giới hạn là: Rgh≤ 14
Hộp chạy dao máy phay cần đảm bảo hai xích truyền là chạy dao nhanh và ăn dao Khi sử dụng cơ cấu truyền động bánh răng thông thường, cần hai đường truyền riêng biệt, yêu cầu tắt động cơ để chuyển đổi giữa xích chạy dao nhanh và xích làm việc Để giữ cho hộp chạy dao nhỏ gọn và có thể chuyển đổi cơ cấu chuyển động mà không cần tắt động cơ, cần áp dụng cơ cấu phản hồi và hệ thống ly hợp cho chạy dao máy phay.
Chúng tôi không sử dụng lưới kết cấu hình rẻ quạt do hộp chạy dao sử dụng bánh răng di trượt, với các bánh răng có cùng modun Điều này giúp giảm số vòng quay trung gian mà không làm tăng kích thước bộ truyền Nhờ đó, phương án này còn giúp giảm số trục và độ cồng kềnh của hộp.
Lưới kết cấu cấc phương án thứ tự:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 29
Phương án tối ưu nhất đảm bảo lưới phản hồi có tỉ số truyền hợp lý, với kết cấu đơn giản, đáp ứng yêu cầu cho hộp chạy dao của máy phay.
Xác định tỷ số truyền và vẽ đồ thị vòng quay:
Xác định số răng của bánh răng:
Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biết khoảng cách trục:
- Nhóm I: có 3 tỉ số truyền i1, i2, i3
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 30
2 =>f1+g1= 1+2=3 Bội số chung nhỏ nhất:
Tính toán ta có số răng của các cặp bánh răng:
- Nhóm II: có 3 tỉ số truyền i4, i5, i6
Có một bánh răng dùng chung đó là Z3’=Z4 kết hợp với tỉ số truyền đã biết ta được:
Ta tính được các bánh răng còn lại khi biết tổng số răng: ∑ 𝑍X
- Nhóm truyền III: có 2 tit số truyền i7, i8
- Kiểm tra sai số tỷ số truyền:
Ta tính sai số tỉ số truyền từ itt và ilt theo công thức:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 31
- Kiểm tra sai số lượng chạy dao:
Sau khi xác định số răng, cần tính toán lại lượng chạy dao thực tế của hộp chạy dao dựa trên tỉ số truyền tương ứng với số răng đã xác định.
Tính lại số vòng quay thực tế:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 32 s440 26 24
24 𝑖 𝑠 6= 1973,1 mm/ph Sai số lượng chạy được tính theo công thức:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 33
Từ lượng chạy dao tính toán và lượng chạy dao tiêu chuẩn, ta lập bảng sai số: s slt stt s% s1 40 40,8 -0,22 s2 50 50,8 -1,7 s3 63 64,1 -1,7 s4 80 81,7 -2,2 s5 100 101,7 -1,7 s6 125 128,2 -2,6 s7 160 163,5 -2,2 s8 200 203,4 -1,7 s9 250 236,5 2,6 s10 315 314,4 0,17 s11 400 396,6 0,8 s12 500 493,2 1,3 s13 630 628,9 0,17 s14 800 793,2 0,8 s15 1000 986,5 1,3 s16 1250 1257,8 -0,6 s17 1500 1564,7 -2,6 s18 2000 1973,1 1,3
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 34 Đồ thị sai số:
Sơ đồ hộp chạy dao:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 35
KẾ KẾT CẤU MÁY
Xác định công suất của hộp tốc độ và hộp chạy dao
3.1.1 Công suất cắt, công suất chạy dao:
Công suất động cơ hộp tốc độ
Xác định công suất động cơ điện yêu cầu độ chính xác cao, nhưng việc tính toán lại gặp khó khăn do không xác định được điều kiện làm việc và hiệu suất của máy Ngoài ra, điều kiện chế tạo cũng ảnh hưởng đến công suất động cơ Hiện nay, có hai phương pháp phổ biến để xác định công suất động cơ điện.
- Xác định công suất động cơ điện theo hiệu suất tổng
Sau khi hoàn thành chế tạo máy, có thể xác định chính xác công suất động cơ, số vòng quay và các chế độ cắt gọt khác nhau thông qua thực nghiệm Phương pháp so sánh sẽ được áp dụng để đánh giá hiệu quả hoạt động của máy.
Xác định công suất động cơ truyền dẫn chính:
Lực tác dụng khi gia công:
Ta có công thức thực nghiệm để tính lực cắt trung bình
Với máy phay có P0 = 0 Pmax
: là góc nghiêng răng của dao,
Z: số răng SZ (mm/răng),
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 36
D: đường kính dao phay, B: chiều rộng phay
Dao phay P18 có D = 90 mm, Z = 8, chi tiết gang HRB = 180
Các hệ số cắt tra [Bảng II, 1/IV -90]
Hiệu suất truyền động trục trính (quay tròn), chọn = 0,85
Ta có công suất cắt:
Công suất cắt trong máy cắt kim loại chiếm (70 80) % công suất động cơ điện, ta tiên hành tính công suất động cơ theo công thức:
Chọn động cơ có N = 7 KW tốc độ n = 1440 v/ph
2 Công suất động cơ hộp chạy dao:
Tính theo công suất động cơ chính:
Tính theo lực chạy dao Q: Nđcs= 𝑄.𝑉𝑠
612.10 4 cd.9,81𝐾𝑊 Trong đó: Q lực kéo được xác định:
Q =k.Px + 𝜇.( Pz +2Py +G ) [II,15 /IV -92] k: hệ số tăng lực ma sát do Px tạo ra, chọn k = 1,4,
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 37
Px = 0,3.P0.tg (: góc xoắn dao, = 45 ),
G: trọng lượn cấc bộ phận di động vs: vận tốc chạy dao (m/ph),
cd: hiệu suất truyền động cơ cấu chạy dao,
- Xác định lực cắt chạy dao theo công thức kinh nghiệm:
Tra bảng chế độ cắt nhanh ta có:
Các hệ số cắt tra bảng: [ bảng II, 1/IV-90]
Ta có được các giá trị:
Từ đây ta có công suất động cơ chạy dao là:
621 10 4 0,15.9,81= 0,5𝐾𝑊 Chọn động cơ có Ndc=1,7KW, n40v/ph
3.1.2 Công suất, Momen xoắn và đường kính sơ bộ của các trục:
Số vòng quay được tính từ nđc40 v/ph
Tốc độ vòng quay tính toán nt=nmin 4 √ 𝑛𝑚𝑎𝑥 𝑛𝑚𝑖𝑛
Công suất tiêu hao trên trục:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 38
Với i là hiệu suất từ động cơ đến trục đang xét
ol=0,995 hiệu suất của một cặp ổ lăn
br=0,97 hiệu suất của một cặp bánh răng
ld=1 hiệu suất ly hợp
Momen xoắn trên các trục tính theo công thức:
𝑛𝑡 mm Đường kính sơ bộ của các trục được xác định bơi:
Theo trình tự trên ta tiến hành tính cho từng trục:
Trục I: nmin=nmax=nđc40 v/ph nt40.√ 1440
Ntr=Nđc ld ol= 1,69KW
Ntr=N đc ld br ol =1,64KW
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 39
Ntr=Nđc ld br 2 ol =1,59KW
Ntr=Nđc ld br 3 ol =1,54KW
Ntr=Nđc ld br 4 ol =1,49KW
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 40
Từ đó ta lập bảng động học hộp chạy dao:
3.2 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng của xích chạy dao:
3.2.1 Tính cặp bánh răng 18/40 của nhóm II:
Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện
Bánh răng nhỏ: thép C45 thường hóa có cơ tính như sau:
Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi dưới 100mm
Bánh răng lớn: thép C40 thường hóa có cơ tính sau:
Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 100-300mm
2) Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Chu kì tương đương của bánh lớn
Trong đó: u số lần ăn khớp khi răng quay 1 vong: u=1
T tổng số giờ làm việc Làm việc trong 10 năm, mỗi năm làm việc 310 ngày, mỗi ngày 8 tiếng T$800h
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 41 n2 số vòng quay trong một phút của bánh bị động n2"5 v/ph
Số chu kì tương đương của bánh nhỏ:
Do hệ số chu kỳ ứng suất kN của bánh răng đều là 1
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
[]tx1 = 2,6.190 = 494 N/mm 2 Để tính sức bền ta dùng giá trị nhỏ: []tx1= 494 N/ mm 2
Ứng suất uốn cho phép:
-1 là giới hạn mỏi trong mỗi chu kì đối xứng
Với thép C45: -1=0,43.600%8 N/mm 2 Với thép C40: -1=0,43.540#2,2 N/mm 2 n là hệ số an toan, n=1,5
𝑘 là hệ số tập trung ứng suất uốn chân răng chọn 1,2
Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
3) Xác định modul bánh răng:
Ta có công thức tính sức bền tiếp xúc với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 42
Trong đó: k là hệ số tải trọng, k=1,3-1,5
𝛹𝐴 là hệ số chiều rộng bánh răng 𝛹𝐴 = 0,4 n2 là tốc độ quay của bánh răng bị động, n2"5 v/ph
N là công suất của bộ truyền N=1,54KW i@/18=2,2 []tx=[]tx2 I2 N/mm 2
4) Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng:
Đường kính vòng chia: d1=n.Z1=3.18T mm d2=m.Z2=3.400 mm Khoảng cách trục: A= (54+120)/2 mm
Chiều rộng bánh răng: b mm
Đường kính vòng đỉnh: de12mT+2.3` mm de22m0+2.66 mm
Đường kính vòng chân: di12,5mT-2,5.3G mm di22,5.m0-2,5.33 mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 43
5) Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng:
Ta cố công thức thực nghiệm:
Trong đó: y là hệ số dạng răng tra bảng: y1=0,367; y2=0,472 k là hệ số tải trọng k=1,3 m là modil bánh răng m=3 b là bề rộng bánh răng b
Kiểm nghiệm độ bền uốn với bánh răng nhỏ:
0,376.3 2 18.319.20= 100 N/mm 2 𝜎𝑢1 ≤ [𝜎𝑢1] = 143,3 N/mm 2 => Thoản mãn độ bền uốn
Kiểm nghiệm độ bền uốn với bánh răng lớn:
0,472= 77,75 N/mm 2 𝜎𝑢2 ≤ [𝜎𝑢2] = 128,8 N/mm 2 => Thoản mãn độ bền uốn
3.2.2 Tính toán thiết kế trục:
Xác định chiều dài sơ bộ của trục: l1=0,5l + f1 + 0,5b l2_ + f2 + f3 + 6b l3=0,5l + 3f + f1 + 3,5b f=0,5 khe hở để bảo vệ f1 khe hở giữa ổ và bánh răng: f1 mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 44 l chiều dài ổ l=1,25d=1,25.35D mm b chiều rộng bánh răng b f2 bề rộng để lắp cần gạt f2% mm f3 chiều dại ly hợp f3-=2.35p mm
- Xác định lực tác dụng lên trục:
𝑅 𝐵𝑥 có chiều ngược lại hình vẽ
- Tính momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 45
- Tính đường kính tại các tiết diện nguy hiểm:
- Hệ số an toàn tính theo công thức:
𝑛 𝜎 hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp
𝑛 𝜏 hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 46
𝜎 − 1; 𝜏 − 1 là giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng có thể lấy gần đúng
- Với trục làm việc từ thép 40X tôi có 𝛿 𝑏 = 1000𝑁/𝑚𝑚 2
𝛿 𝑏 , 𝜏 𝑎 là biên độ cứng ứng suất pháp và tiếp sinh ra trong tiết diện của trục
Vì trục quay một chiều nên ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động
Ta chọn hệ số tang bền bề mặt β=1
Chọn các hệ số trng bảng 7-4/V-123
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 47
Hệ số an toàn thương lấy 1,5-2,5=> Thỏa mãn
Vì tính chính xác trục tại tiết diện lớn nhất n-n chọn trục có tiết điện là d0 mm
- Ổ không chịu lực dọc trục mà chỉ chịu lực hướng tâm nê:
Dựa vào bảng 14P/V-339 ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung có số hiệu 306 có: d0mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 48
3.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu đặc biệt trong xích chạy dao:
1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển:
Hệ thống điều khiển phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Hệ thống điều khiển cần hoạt động nhanh chóng để rút ngắn thời gian điều khiển, từ đó nâng cao năng suất lao động Tuy nhiên, điều này phải được thực hiện trong giới hạn an toàn cho người vận hành.
Điều khiển tin cậy và chính xác được thể hiện qua các giải pháp kết cấu, giúp tạo ra hệ thống điều khiển dễ nhớ cho người công nhân Những giải pháp này không chỉ thuận tiện trong việc lắp ráp mà còn dễ dàng trong quá trình sửa chữa.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 49
- Điều khiển phải an toàn, nhẹ nhàng, dễ thao tác, nên bố trí tập trung hệ thống tay gạt ở vị trí thuận lợi nhất cho người sử dụng
- Các vị trí điều khiển phải có hệ thống định vị
Ta chọn loại cần gạt với hệ thống đĩa lỗ như máy tương tự 6H82
2 Tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt:
Trên trục III có khối bánh răng 3 bậc (A), có 3 vị trí ăn khóp làm việc:
Trái (A-T) là đường truyền i1, giữa (A-G) là đường truyền i3 và phải (A-P) là đường truyền i2
Tại vị trí chốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi tại vị trí chốt 2, cả hai đĩa đều không có lỗ Điều này cho phép chúng ta xác định tỉ số truyền i2, đồng thời thể hiện vị trí ăn khớp trái.
- Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa 1 và đĩa 2 đều có lỗ cho ta tỉ số truyền i3 Vị trí ăn khớp giữa
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 50
Tại chốt 1, đĩa 1 không có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ, từ đó xác định được tỉ số truyền i 1 Cần chú ý đến vị trí ăn khớp đúng cách.
Trục IV được trang bị khối bánh răng 3 bậc (B), với ba vị trí ăn khớp làm việc khác nhau: vị trí giữa (B-G) tương ứng với đường truyền i4, vị trí trái (B-T) kết nối với đường truyền i6, và vị trí phải (B-P) hoạt động với đường truyền i5.
Tại vị trí chốt 1, cả hai đĩa không có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ Điều này cho phép chúng ta xác định tỷ số truyền i6 Vị trí ăn khớp là bên phải.
- Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa 1 đều có lỗ còn đĩa 2 không có lỗ Cho ta tỉ số truyền i4 Vị trí ăn khóp giữa
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 51
Tại chốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi ở chốt 2, cả hai đĩa không có lỗ, từ đó cho ta tỉ số truyền i5 Vị trí ăn khớp trái là yếu tố quan trọng cần lưu ý.
Trên trục V khối (C) làm việc với i7, i8 và đường truyền trực tiếp mà không thông qua i7, i8
Tại vị trí cốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi ở chốt 2, cả hai đĩa không có lỗ Điều này tạo ra một đường truyền trực tiếp mà không cần thông qua i7 và i8.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 52
Tại chốt 1, cả hai đĩa đều không có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ Điều này cho phép chúng ta thiết lập đường truyền phản hồi thông qua i7 và i8.
Khối A trái Khối B giữa Khối C trái n2 = nđc.io i1 i5 i7.i8.i9
Khối A trái Khối B phải Khối C trái n3 = nđc.io i1 i6 i7.i8.i9
Khối A trái Khối B trái Khối C trái n4 = nđc.io i2 i4 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B giữa Khối C trái n5 = nđc.io i2 i5 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B phải Khối C trái n6 = nđc.io i2 i6 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B trái Khối C trái n7 = nđc.io i3 i4 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B giữa Khối C trái n8 = nđc.io i3 i5 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B phải Khối C trái n9 = nđc.io i3 i6 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B trái Khối C trái n10 = nđc.io i1 i4 i9
Khối A trái Khối B giữa Khối C phải n11 = nđc.io i1 i5 i9
Khối A trái Khối B phải Khối C phải n12= nđc.io i1 i6 i9
Khối A trái Khối B trái Khối C phải
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 53 n13= nđc.io i2 i4 i9
Khối A phải Khối B giữa Khối C phải n14= nđc.io i2 i5 i9
Khối A phải Khối B phải Khối C phải n15= nđc.io i2 i6 i9
Khối A phải Khối B trái Khối C phải n16= nđc.io i3 i4 i9
Khối A giữa Khối B giữa Khối C phải n17= nđc.io i3 i5 i9
Khối A giữa Khối B phải Khối C phải n18= nđc.io i3 i6 i9
Khối A giữa Khối B trái Khối C phải
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 54
PHẦN I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY PHAY 2
1.2 Phân tích các chuyển động tạo hình 4
1.3 Thiết lập sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy 8
PHẦN II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 11
2.1 Tính toán các thông số động học của máy 12
2.1.2 Tính công suất, chọn động cơ 13
2.2 Thiết kế động học hộp tốc độ 15
2.2.1 Thiết kế phương án không gian 16
2.2.2 Phân tích chọn phương án thứ tự .17
2.2.3 Chọn tỉ số truyền và vẽ lưới đồ thị vòng quay 19
2.3 Thiết kế động học hộp chạy dao 25
PHẦN III:THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 35
3.1 Xác định công suất của hộp tốc độ và hộp chạy dao 35
3.1.1.Công suất cắt, công suất chạy dao 35
1 Công suất động cơ hộp tốc độ 35
2.Công suất động cơ hộp chạy dao 36
3.1.2.Công suất, mome xoắn và đường kính sơ bộ của các trục 37
3.2 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng của xích chạy dao 40
3.2.1.Tính cặp bánh răng 18/40 của nhóm II 40
1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện 40
2 Ứng suất uốn và ứng xuất tiếp xúc cho phép 40
3 Xác định modul bánh răng 41
4 Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng 42
5 Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng 43
3.2.2 Tính toán thiết kế trục 43
3.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu đặc biệt trong xích chạy dao 48
1 chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 48
2 Tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt 49
Xác định modul bánh răng
Ta có công thức tính sức bền tiếp xúc với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 42
Trong đó: k là hệ số tải trọng, k=1,3-1,5
𝛹𝐴 là hệ số chiều rộng bánh răng 𝛹𝐴 = 0,4 n2 là tốc độ quay của bánh răng bị động, n2"5 v/ph
N là công suất của bộ truyền N=1,54KW i@/18=2,2 []tx=[]tx2 I2 N/mm 2
Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng
Đường kính vòng chia: d1=n.Z1=3.18T mm d2=m.Z2=3.400 mm Khoảng cách trục: A= (54+120)/2 mm
Chiều rộng bánh răng: b mm
Đường kính vòng đỉnh: de12mT+2.3` mm de22m0+2.66 mm
Đường kính vòng chân: di12,5mT-2,5.3G mm di22,5.m0-2,5.33 mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 43
Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng
Ta cố công thức thực nghiệm:
Trong đó: y là hệ số dạng răng tra bảng: y1=0,367; y2=0,472 k là hệ số tải trọng k=1,3 m là modil bánh răng m=3 b là bề rộng bánh răng b
Kiểm nghiệm độ bền uốn với bánh răng nhỏ:
0,376.3 2 18.319.20= 100 N/mm 2 𝜎𝑢1 ≤ [𝜎𝑢1] = 143,3 N/mm 2 => Thoản mãn độ bền uốn
Kiểm nghiệm độ bền uốn với bánh răng lớn:
0,472= 77,75 N/mm 2 𝜎𝑢2 ≤ [𝜎𝑢2] = 128,8 N/mm 2 => Thoản mãn độ bền uốn
3.2.2 Tính toán thiết kế trục:
Sơ đồ trục
Xác định chiều dài sơ bộ của trục: l1=0,5l + f1 + 0,5b l2_ + f2 + f3 + 6b l3=0,5l + 3f + f1 + 3,5b f=0,5 khe hở để bảo vệ f1 khe hở giữa ổ và bánh răng: f1 mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 44 l chiều dài ổ l=1,25d=1,25.35D mm b chiều rộng bánh răng b f2 bề rộng để lắp cần gạt f2% mm f3 chiều dại ly hợp f3-=2.35p mm
Tính gần đúng trục
- Xác định lực tác dụng lên trục:
𝑅 𝐵𝑥 có chiều ngược lại hình vẽ
- Tính momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm:
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 45
- Tính đường kính tại các tiết diện nguy hiểm:
Tính chính xác trục
- Hệ số an toàn tính theo công thức:
𝑛 𝜎 hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp
𝑛 𝜏 hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 46
𝜎 − 1; 𝜏 − 1 là giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng có thể lấy gần đúng
- Với trục làm việc từ thép 40X tôi có 𝛿 𝑏 = 1000𝑁/𝑚𝑚 2
𝛿 𝑏 , 𝜏 𝑎 là biên độ cứng ứng suất pháp và tiếp sinh ra trong tiết diện của trục
Vì trục quay một chiều nên ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động
Ta chọn hệ số tang bền bề mặt β=1
Chọn các hệ số trng bảng 7-4/V-123
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 47
Hệ số an toàn thương lấy 1,5-2,5=> Thỏa mãn
Vì tính chính xác trục tại tiết diện lớn nhất n-n chọn trục có tiết điện là d0 mm.
Tính chọn ổ lăn
- Ổ không chịu lực dọc trục mà chỉ chịu lực hướng tâm nê:
Dựa vào bảng 14P/V-339 ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung có số hiệu 306 có: d0mm
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 48
3.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu đặc biệt trong xích chạy dao:
chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển
Hệ thống điều khiển phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Hệ thống điều khiển cần phải hoạt động nhanh chóng để rút ngắn thời gian điều khiển, từ đó nâng cao năng suất lao động, nhưng vẫn phải đảm bảo nằm trong giới hạn an toàn cho người vận hành.
Điều khiển tin cậy và chính xác là yếu tố quan trọng, được thể hiện qua các giải pháp kết cấu giúp người công nhân dễ dàng ghi nhớ Những giải pháp này không chỉ thuận tiện trong việc sử dụng mà còn dễ lắp ráp và sửa chữa, đảm bảo hiệu suất công việc cao.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 49
- Điều khiển phải an toàn, nhẹ nhàng, dễ thao tác, nên bố trí tập trung hệ thống tay gạt ở vị trí thuận lợi nhất cho người sử dụng
- Các vị trí điều khiển phải có hệ thống định vị
Ta chọn loại cần gạt với hệ thống đĩa lỗ như máy tương tự 6H82.
Tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt
Trên trục III có khối bánh răng 3 bậc (A), có 3 vị trí ăn khóp làm việc:
Trái (A-T) là đường truyền i1, giữa (A-G) là đường truyền i3 và phải (A-P) là đường truyền i2
Tại vị trí chốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi ở vị trí chốt 2, cả hai đĩa đều không có lỗ Điều này cho phép chúng ta xác định tỉ số truyền i2, đồng thời thể hiện vị trí ăn khớp trái.
- Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa 1 và đĩa 2 đều có lỗ cho ta tỉ số truyền i3 Vị trí ăn khớp giữa
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 50
Tại vị trí chốt 1, đĩa 1 không có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ Điều này cho phép xác định tỉ số truyền i 1, đảm bảo vị trí ăn khớp chính xác.
Trục IV được trang bị khối bánh răng 3 bậc (B), với ba vị trí ăn khớp làm việc: vị trí giữa (B-G) tương ứng với đường truyền i4, vị trí trái (B-T) dành cho đường truyền i6 và vị trí phải (B-P) cho đường truyền i5.
Tại chốt 1, cả hai đĩa không có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ Điều này cho phép chúng ta xác định tỷ số truyền i6, với vị trí ăn khớp phải.
- Tại vị trí này ứng với cả 2 chốt thì đĩa 1 đều có lỗ còn đĩa 2 không có lỗ Cho ta tỉ số truyền i4 Vị trí ăn khóp giữa
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 51
Tại vị trí chốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa không có lỗ Điều này cho phép xác định tỷ số truyền i5, với vị trí ăn khớp trái.
Trên trục V khối (C) làm việc với i7, i8 và đường truyền trực tiếp mà không thông qua i7, i8
Tại vị trí cốt 1, cả hai đĩa đều có lỗ, trong khi tại chốt 2, cả hai đĩa không có lỗ Điều này cho phép tạo ra một đường truyền trực tiếp mà không cần thông qua i7 và i8.
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 52
Tại vị trí chốt 1, cả hai đĩa không có lỗ, trong khi ở chốt 2, cả hai đĩa đều có lỗ Điều này cho phép thiết lập đường truyền phản hồi thông qua i7 và i8.
Khối A trái Khối B giữa Khối C trái n2 = nđc.io i1 i5 i7.i8.i9
Khối A trái Khối B phải Khối C trái n3 = nđc.io i1 i6 i7.i8.i9
Khối A trái Khối B trái Khối C trái n4 = nđc.io i2 i4 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B giữa Khối C trái n5 = nđc.io i2 i5 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B phải Khối C trái n6 = nđc.io i2 i6 i7.i8.i9
Khối A phải Khối B trái Khối C trái n7 = nđc.io i3 i4 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B giữa Khối C trái n8 = nđc.io i3 i5 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B phải Khối C trái n9 = nđc.io i3 i6 i7.i8.i9
Khối A giữa Khối B trái Khối C trái n10 = nđc.io i1 i4 i9
Khối A trái Khối B giữa Khối C phải n11 = nđc.io i1 i5 i9
Khối A trái Khối B phải Khối C phải n12= nđc.io i1 i6 i9
Khối A trái Khối B trái Khối C phải
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 53 n13= nđc.io i2 i4 i9
Khối A phải Khối B giữa Khối C phải n14= nđc.io i2 i5 i9
Khối A phải Khối B phải Khối C phải n15= nđc.io i2 i6 i9
Khối A phải Khối B trái Khối C phải n16= nđc.io i3 i4 i9
Khối A giữa Khối B giữa Khối C phải n17= nđc.io i3 i5 i9
Khối A giữa Khối B phải Khối C phải n18= nđc.io i3 i6 i9
Khối A giữa Khối B trái Khối C phải
SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 54
PHẦN I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY PHAY 2
1.2 Phân tích các chuyển động tạo hình 4
1.3 Thiết lập sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy 8
PHẦN II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 11
2.1 Tính toán các thông số động học của máy 12
2.1.2 Tính công suất, chọn động cơ 13
2.2 Thiết kế động học hộp tốc độ 15
2.2.1 Thiết kế phương án không gian 16
2.2.2 Phân tích chọn phương án thứ tự .17
2.2.3 Chọn tỉ số truyền và vẽ lưới đồ thị vòng quay 19
2.3 Thiết kế động học hộp chạy dao 25
PHẦN III:THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 35
3.1 Xác định công suất của hộp tốc độ và hộp chạy dao 35
3.1.1.Công suất cắt, công suất chạy dao 35
1 Công suất động cơ hộp tốc độ 35
2.Công suất động cơ hộp chạy dao 36
3.1.2.Công suất, mome xoắn và đường kính sơ bộ của các trục 37
3.2 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng của xích chạy dao 40
3.2.1.Tính cặp bánh răng 18/40 của nhóm II 40
1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện 40
2 Ứng suất uốn và ứng xuất tiếp xúc cho phép 40
3 Xác định modul bánh răng 41
4 Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng 42
5 Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng 43
3.2.2 Tính toán thiết kế trục 43
3.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu đặc biệt trong xích chạy dao 48
1 chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 48
2 Tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt 49