Thiết kế động lực học toàn máy máy tương tự - máy chuẩn

Lêi më ®Çu

Níc ta ®ang trong thêi kú c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc. PhÊn ®Êu trë

thµnh mét níc c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i. Muèn vËy chóng ta ph¶i tù s¶n xuÊt ®îc c¸c

trang thiÕt bÞ c«ng nghiÖ phôc vô cho s¶n xuÊt. Trong ®ã c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y

c«ng cô vµ thiÕt bÞ ®ãng vai trß then chèt. §Ó ®¸p øng nhu cÇu nµy, ®i ®«i víi c«ng

viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ n©ng cÊp m¸y c«ng cô lµ trang bÞ ®Çy ®ñ nh÷ng kiÕn thøc

s©u réng vÒ m¸y c«ng cô vµ trang thiÕt bÞ c¬ khÝ còng nh kh¶ n¨ng ¸p dông lý luËn

khoa häc thùc tiÔn s¶n xuÊt cho ®éi ngò c¸n bé khoa häc kü thuËt lµ kh«ng thÓ

thiÕu ®îc.

Lµ sinh viªn trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, chóng em ®îc trang bÞ kiÕn

thøc c¬ b¶n nhÊt ®Ó thiÕt kÕ m¸y c«ng cô. §å ¸n m«n häc “ThiÕt kÕ M¸y C¾t Kim

Lo¹i” lµ bíc ®Çu t¹o cho sinh viªn kü n¨ng thiÕt kÕ M¸y c«ng cô vµ øng dông

nh÷ng kiÕn thøc ®îc häc vµo viÖc thiÕt kÕ M¸y c«ng cô. Bëi thÕ, ®å ¸n m«n häc

nµy thùc sù h÷u Ých vµ quan träng.

Ngoµi viÖc vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc häc, c¸c tµi liÖu Híng dÉn ThiÕt

kÕ M¸y c¾t Kim lo¹i. Em ®îc sù híng dÉn tËn t×nh, chu ®¸o cña c¸c thÇy trong bé

m«n, ®Æc biÖt thÇy NguyÔn Ph¬ng ®· híng dÉn rÊt tËn t×nh, chu ®¸o ®Ó em hoµn

thµnh ®å ¸n nµy ®óng theo yªu cÇu.

PhÇn tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y gåm c¸c néi dung sau:

PhÇn I: Nghiªn cøu m¸y t¬ng tù – ph©n tÝch m¸y chuÈn

PhÇn II: ThiÕt kÕ m¸y míi

PhÇn III: ThiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn

PhÇn IV: ThiÕt kÕ ®éng lùc häc toµn m¸y

Víi thêi gian vµ tr×nh ®é cßn h¹n chÕ, nªn bµi lµm kh«ng tr¸nh nh÷ng sai lÇm

vµ thiÕu sãt, em mong ®îc sù quan t©m chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy ®Ó em thùc sù

v÷ng vµng khi ra trêng nhËn c«ng t¸c.

Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n!

1

PhÇn I: Ph©n tÝch m¸y t¬ng tù

I. XÐt ®Æc tÝnh kü thuËt cña m¸y 1A62 vµ mét sè m¸y t-

¬ng tù

TÝnh n¨ng kü thuËt 1A62 T620 1K62

§êng kÝnh gia c«ng

lín nhÊt

400 400 400

§êng kÝnh gia c«ng

lín nhÊt díi bµn dao

210 220 220

§êng kÝnh lín nhÊt lç

trôc g¸

36 36 45

Kho¶ng c¸ch t©m 1000 710, 1000, 1400 710, 1000, 1400

Sè cÊp tèc ®é

trôc chÝnh

21 23 23

Sè vßng quay

trôc chÝnh

11,5÷1200 12,5÷2000 12,5÷2000

Lîng ch¹y

dao

Däc 0,082÷1,59 0,07÷4,46 0,07÷4,46

Ngang 0,027÷0,52 0,035÷2,08 0,035÷2,08

C¾t

c¸c

Quèc tÕ 1÷192 1÷192 1÷192

Anh 24÷2 24÷2 24÷2

Mo®un (0,5÷48)π (0,5÷48)π (0,5÷48)π

Pit 96÷1 96÷1 96÷1

Ch¹y dao

nhanh

Däc - 3,4 3,4

Ngang - 1,7 1,7

C«ng suÊt cña ®éng

c¬ chÝnh (kW)

7 10 10

C«ng suÊt cña ®éng

c¬ ch¹y nhanh (kW)

- 1 1

KÝch thíc

M¸y (mm)

Réng 1580 1166 1140

Cao 1210 1324 1350

Dµi 2510/2650/3170 2522/2812/3212 2762/2950/3350

Träng lîng m¸y 2045/2405/2370 2161/2293/2401 2277/2418/2505

II. Ph©n tÝch m¸y chuÈn 1A62

1. S¬ ®å ®éng cña m¸y 1A62

Tõ m¸y 1A62 ta cã s¬ ®å ®éng cña m¸y (trang bªn):

2

3

2. C¸c xÝch truyÒn ®éng

2.1. XÝch tèc ®é

Tõ ®éng c¬ ®iÖn 7 kW qua bé truyÒn ®ai 260

130 vµo hép tèc ®é ®Õn trôc chÝnh.

Tãm t¾t ®êng truyÒn theo h×nh vÏ sau (c¸c sè ghi (1), (2), (3) trªn s¬ ®å lµ sè cÆp

b¸nh r¨ng ¨n khíp):

Ph¬ng tr×nh tæng qu¸t xÝch tèc ®é:

Tõ ph¬ng tr×nh trªn ta thÊy xÝch tèc ®é gåm hai ®êng truyÒn:

§êng truyÒn thuËn cho trôc chÝnh VI:

1x2x3x1=6 tèc ®é cao

1x2x3x2x2x1=24 tèc ®é thÊp

Trªn thùc tÕ trong nhãm truyÒn:

4























=

=

=

=

⇒

1

1

50

50

.

50

50

4

1

80

20

.

50

50

4

1

50

50

.

80

20

16

1

80

20

.

80

20

5

Cã tû sè truyÒn 4

1

trïng nhau nªn nhãm nµy chØ cßn 3 tû sè truyÒn.

⇒ Sè tû sè truyÒn cßn l¹i trong ®êng truyÒn tèc ®é thÊp lµ: 1x2x3x3x1=18.

Suy ra sè cÊp tèc ®é Z=Zcao + ZthÊp =6 + 18 =24.

L¹i thÊy trong nhãm:

C¶ hai ®êng truyÒn tèc ®é cao vµ tèc ®é thÊp ®Òu cã tû sè truyÒn 1

1

⇒ cã ba

tèc ®é sÏ trïng nhau. Tøc lµ sè cÊp tèc ®é cßn l¹i lµ:

Z=24 - 3 = 21 cÊp tèc ®é.

Lý do ®Ó lµm trïng tû sè truyÒn 1

1

lµ ®Ó c¾t ren khuÕch ®¹i.

§êng truyÒn quay ngîc trôc chÝnh:

1x1x3x1 = 3 tèc ®é cao

1x1x3x2x2x1 =12 tèc ®é thÊp lý thuyÕt

1x1x3x3x1 = 9 tèc ®é thÊp thùc tÕ

Suy ra cã Zng=3+9 = 12 cÊp tèc ®é ngîc

Tuy nhiªn còng t¬ng tù nh trªn ë ®©y còng cã 3 tèc ®é trïng nªn còng chØ cßn:

Z = 12-3 =9 tèc ®é ngîc thùc tÕ.

VËy trôc chÝnh m¸y tiÖn ren vÝt v¹n n¨ng 1A62 cã 21 cÊp tèc ®é thuËn vµ 9 cÊp

tèc ®é ngîc.

2.2. XÝch ch¹y dao c¾t ren

M¸y 1A62 cã kh¶ n¨ng c¾t ®îc 4 lo¹i ren kh¸c nhau øng víi 4 kh¶ n¨ng ®iÒu

chØnh: dïng 2 cÆp b¸nh r¨ng thay thÕ ( 100

42 &

97

32 ) vµ nhãm c¬ së dïng c¬ cÊu

Norton chñ ®éng hoÆc bÞ ®éng. §êng truyÒn ®éng chung cña 4 lo¹i ren theo quy

luËt:

6

Trôc chÝnh quay 1 vßng (1vßng tc) th× bµn xe dao mang dao ph¶i tÞnh tiÕn mét

lîng b»ng bíc ren cÇn c¾t tc.

S¬ ®å nguyªn lý truyÒn dÉn cho xÝch c¾t ren ®îc m« t¶ bëi h×nh vÏ sau:

tc

1 vßng tc

U®c

Utt

Ucs

Ucs

Ucs

Ugb

tm

1

U®c: tû sè truyÒn ®¶o chiÒu bµn m¸y ®Ó c¾t ren ph¶i hoÆc ren tr¸i.

Utt: tû sè truyÒn cho b¸nh r¨ng thay thÕ

Ucs: tû sè truyÒn trong nhãm c¬ së. ë m¸y 1A62 dïng c¬ cÊu Norton cho 8 tû

sè truyÒn t¬ng øng víi c¸c sè r¨ng lµ: Z1= 26; Z2= 28; Z3=32; Z4=36; Z5=38;

Z6=40; Z7=44; Z8=48.

Ugb: tû sè truyÒn cña nhãm gÊp béi. Nhãm gÊp béi cã 4 tû sè truyÒn:























=

=

=

=

⇒

1

2

56

28

.

56

28

2

1

42

42

.

56

28

1

1

28

56

.

56

28

4

1

56

28

.

56

28

tm: bíc cña trôc vÝt me däc tm =12.

• XÝch c¾t ren Quèc tÕ (cßn gäi lµ ren hÖ mÐt) dïng cÆp b¸nh r¨ng thay thÕ

100

42 vµ c¬ cÊu Norton chñ ®éng:

gb m ci

i

.U .M4.t t

25

36

.

36

25

.

28

34

34

Z

.

36

25

.

100

42

.

38

32

.

50

50 1vßngtc(VI) =

Trong ®ã Zi lµ mét trong 8 b¸nh r¨ng trong c¬ cÊu Norton t¬ng øng sè bíc ren

cÇn c¾t tci t¬ng øng.

7

U

tt

Ucs

Tõ ®ã ®a ra c«ng thøc ®iÒu chØnh:

tci=k1.Zi.Ugb.

k1: tÝch sè cho c¸c sè cè ®Þnh trong ph¬ng tr×nh trªn; ta thÊy tci tû lÖ víi Zi vµ

Ugb.

• XÝch c¾t ren Modun: lo¹i ren nµy dïng trong mèi ghÐp ®éng. Ký hiÖu

π

=

c

t

m . Ph¬ng tr×nh c¾t ren Modun nh c¾t ren Quèc tÕ nhng chØ kh¸c lµ dïng cÆp

b¸nh r¨ng thay thÕ 97

32 Utt = .

gb m ci

i

.U .M4.t t

25

36

.

36

25

.

28

34

34

Z

.

36

25

.

97

32

.

38

32

.

50

50 1vßngtc(VI) =

T¬ng tù suy ra c«ng thøc ®iÒu chØnh:

mi=k2.Zi.Ugb.

k2: tÝch sè cho c¸c sè cè ®Þnh trong ph¬ng tr×nh trªn; ta thÊy tci tû lÖ víi Zi vµ Ugb.

• XÝch c¾t ren Anh: lo¹i ren nµy t¬ng tù nh ren Quèc tÕ. Ký hiÖu K- sè vßng

ren trªn mét tÊc Anh (mét tÊc Anh 1”=25,4mm).

§êng truyÒn c¾t ren Anh theo c¬ cÊu Norton bÞ ®éng vµ dïng cÆp b¸nh r¨ng

thay thÕ nh ren Quèc tÕ 100

42

.

i

gb m ci

i K

25,4

.U .M4.t t

25

36

.

Z

34

.

34

28

.M2.

100

42

.

38

32

.

50

50 1vßngtc(VI) = =

Tõ trªn ta suy ra:

gb

i 3 i

U

1

K = k .Z .

Ki tû lÖ thuËt víi Zi vµ tû lÖ ngÞch víi Ugb.

• XÝch c¾t ren Pit: lo¹i ren nµy dïng nh ren Modun.

Ký hiÖu:

m

25,4.

m

25,4

m

1"

Dpi

π

= = =

(Dpi Ýnh theo ®¬n vÞ Anh, sè modun trong mét tÊc Anh).

Ph¬ng tr×nh xÝch ®éng nh c¾t ren Anh dïng cÆp b¸nh r¨ng thay thÕ 97

32

.

8

U

tt

Ucs

U

tt

Ucs