ĐỀ 23 Hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin = 8 vòng/phút, thuyết minh ĐỀ 23 Hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin = 8 vòng/phút
Đề 23: Thiết kế máy tiện vạn năng với các yêu cầu sau đây:
1. Hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt có chuỗi số vòng quay hỗn hợp với các thông số sau:
- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin = 8 vòng/phút
- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmax = 2500 vòng/phút
- Công bội của chuỗi số vòng quay: và 1,58
- Động cơ có công suất N = 3 KW; số vòng quay nđc = 1450 vòng/phút
2. Hộp chạy dao dùng cơ cấu bánh răng di trượt và cơ cấu then kéo để tiện các loại ren sau:
- Ren quốc tế: tp = 0,5; 0,75; 0,875; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,25; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 5,75; 6; 6,5; 7
- Ren mođun: m = 0,25; 0,5; 0,75; 0,875; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,25; 3,5
- Ren Anh n = 56; 48; 46; 44; 40; 36; 32; 28; 26; 24; 23; 22; 20; 18; 16; 14; 13; 12; 11½; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5½; 5; 4½; 4
- Ren Pitch: P = 88; 80; 72; 64; 56; 52; 48; 46; 44; 40; 36; 32; 30; 28; 26; 24; 23; 22; 20; 18; 16; 14; 13; 12; 11; 10; 9; 8
Yêu cầu các tỉ số truyền của nhóm gấp bội igb = 1/4; 1/2; 1/1; 2
Ngày giao nhiệm vụ:
Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
Giáo viên hướng dẫn: Trần Quốc Hùng
Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn
Ký tên Ký tên
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ
* Thiết kế máy tiện vạn năng với các yêu cầu sau đây:
Hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt có chuỗi số vòng quay hỗn hợp với các thông số sau:
- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmin = 8 vòng/phút
- Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính nmax = 2500 vòng/phút
- Công bội của chuỗi số vòng quay: và 1,58
- Động cơ có công suất N = 3 kw; số vòng quay nđc = 1450 vòng/phút
* Thiết kế hộp tốc độ:
- Xác định các thông số động học cơ bản.
- Chọn phương án thay đổi thứ tự.
- Vẽ lưới kết cấu và kiểm tra phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền.
- Vẽ đồ thị vòng quay, kiểm tra tỷ số truyền và biện pháp khắc phục.
- Xác định số răng của bánh răng.
- Vẽ sơ đồ động và sơ đồ truyền lực.
- Kiểm tra số vòng quay thực tế và biểu đồ sai số vòng quay.
- Tính toán động lực học các chi tiết trong hộp tốc độ.
BÀI GIẢI
I. Xác định các thông số động học cơ bản của hộp tốc độ.
* Phạm vi điều chỉnh số vòng quay:
Rn = = = 312,5
Bước 1: Số cấp vận tốc của trục chính Z:
Z = + 1 = + 1 = 25,9
Lấy tròn Z = 26
Số vòng quay lớn nhất của trục chính:
nmax = n1.φz-1 = n1.φ25 ( với n1 = nmin = 8 vòng / phút)
nmax = 8. 1,2625 = 2584 vòng/phút
* Tra các số vòng quay tiêu chuẩn ta có:
n1 = 8 vòng/phút n2 = 12,5 vòng/phút n3 = 16 vòng /phút
n4 = 20 vòng/phút n5 = 25 vòng/phút n6 = 31,5 vòng/phút
n7 = 40 vòng/phút n8 = 50 vòng/phút n9 = 63 vòng/phút
n10 = 80 vòng/phút n11=100 vòng/phút n12 = 125 vòng/phút
n13 = 160 vòng/phút n14 = 200 vòng/phút n15 = 250 vòng/phút
n16 = 315 vòng/phút n17 = 400 vòng/phút n18 = 500 vòng/phút
n19 = 630 vòng/phút n20 = 800 vòng/phút n21 = 1000 vòng/phút
n22 = 1250 vòng/phút n23 = 1600 vòng/phút n24 = 2500 vòng/phút
Bước 2: Số cấp tốc độ thực của hộp là: Z’ = 24
Để kết cấu hộp nhỏ gọn, chọn nhóm khuếch đại là động cơ có 2 cấp vận tốc (y=2), như vậy số cấp tốc độ của hộp là: x = = 12
Bước 3: Thiết kế hộp tốc độ có số cấp tốc độ x = 12 và hệ số φ2 = 1,58
* Chọn phương án không gian:
Phương án 1: Z = 3.2.2 Phương án thứ tự: I-II-III
Z = 3. .2. .2. = 12
Kiểm tra Ri = 1,586 ³ 8 phương án này không sử dụng được
Thay đổi các phương án thứ tự thì Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 2: Z = 2.3.2 Phương án thứ tự: I-II-III
Z = 2. .3. .2. = 12
Kiểm tra Ri = 1,586 ³ 8 phương án này không sử dụng được
Thay đổi các phương án thứ tự thì Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 3: Z = 2.2.3 Phương án thứ tự: I-II-III
Z = 2. .2. .3. = 12
Kiểm tra Ri = 1,586 ³ 8 phương án này không sử dụng được
Thay đổi các phương án thứ tự thì Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 4: Z = 2.6 Phương án thứ tự: I-II
Z = 2. .6. = 12
Kiểm tra Ri = 1,586 ³ 8 phương án này không sử dụng được
Thay đổi Phương án thứ tự II-I thì Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 5: Z = 2(2+2.2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 2. .2. = 4
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 2. .2. .2. = 8
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 nhưng T £ Z-1 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 6: Z = 2(1.2+2.2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 2. .1. .2. = 4
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 2. .2. .2. = 8
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 nhưng T £ Z-1 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 7: Z = 2(1.1.2+1.2.2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 2. .1. .1. .2. = 4
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 2. .1. .2. .2. = 8
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 và T ³ Z-1 (5 trục và 11 bánh răng)
Phương án 8: Z = 6.2 = 6(1+1)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 6. .1. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 6. .1. = 6
Kiểm tra điều kiện Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 9: Z = 6(1.1+1.1)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 6. .1. .1. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 6. .1. .1. = 6
Kiểm tra điều kiện Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 10: Z = 6(1.1.1+1.1.1)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 6. .1. .1. .1. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 6. .1. .1. .1. = 6
Kiểm tra điều kiện Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 11: Z = 3.4 Phương án thứ tự: I-II
Z = 3. .4. = 12
Kiểm tra Ri = 1,586 ³ 8 phương án này không sử dụng được
Thay đổi Phương án thứ tự II-I thì Ri ³ 8 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 12: Z = 3(2+2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 3. .2. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 3. .2. = 6
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 nhưng T £ Z-1 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 13: Z = 3(1.2+1.2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 3. .1. .2. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 3. .1. .2. = 6
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 nhưng T £ Z-1 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 14: Z = 3(1.1.2+1.1.2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 3. .1. .1. .2. = 6
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 3. .1. .1. .2. = 6
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 và T ³ Z-1 (5 trục và 11 bánh răng)
Phương án 15: Z = 4(1+2)
- Số cấp độ nhanh:
Z0xZ' = 4. .1. = 4
- Số cấp độ chậm:
Z0xZ'' = 4. .2. = 8
Phương án này thỏa mãn điều kiện Ri £ 8 nhưng T £ Z-1 nên phương án này không sử dụng được
Phương án 16: Z = 4(1.1+1.2)
........................................................
* Trục V: N = 0,1 kw; n = 0,66 v/p
d4 ³ 120 = 63,9 mm
chọn d4 = 65 mm
7. Tính then.
Tra bảng 7-23-143-TKCTM và bảng 7-26-147-TKCTM
* Trục I: Then hoa
d = 36; D = 42; b = 8; Z = 7; d 33,5; a 1,02
* Trục II: Then bằng
d = 35 mm ; b = 10; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,2
* Trục III: Then hoa
d = 36; D = 40; b = 7; Z = 8; d 34,5; a 3,46.
* Trục IV: Then bằng
d = 40 mm; b = 10; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,2
* Trục V: Then bằng
d = 40 mm; b = 10; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,2
8. Chọn ổ lăn.
* Trục I :
d = 35 mm. Chọn ổ bi đỡ ký hiệu 207 (cỡ nhẹ ).
Có Cbảng =30000. Đường kính ngoài D = 72 mm, chiều rộng B =17 mm.
* Trục II:
d = 40 mm. Chọn ổ bi đỡ ký hiệu 207 (cỡ nhẹ ).
Có Cbảng =30000. Đường kính ngoài D = 72 mm, chiều rộng B =17 mm.
* Trục III :
d = 45 mm. Chọn ổ bi đỡ ký hiệu 108 (đặc biệt nhẹ ).
Có Cbảng = 20000. Đường kính ngoài D = 68 mm, chiều rộng B =15 mm.
* Trục IV :
d = 65 mm. Chọn ổ bi đỡ ký hiệu 207 (cỡ nhẹ ).
Có Cbảng =30000. Đường kính ngoài D = 72 mm, chiều rộng B =17 mm.
* Trục V :
d = 65 mm. Chọn ổ bi đỡ ký hiệu 207 (cỡ nhẹ ).
Có Cbảng =30000. Đường kính ngoài D = 72 mm, chiều rộng B =17 mm.
VI. Thiết kế kích thước vỏ hộp và các bộ phận khác
1. Cấu tạo vỏ hộp.
- Cấu tạo vỏ hộp được thực hiện bản vẽ lắp của hộp chạy dao.
2. Các kích thước chủ yếu của vỏ hộp:
theo bảng (10-9) cho phép ta định được kích thước.
- Chiều dày thành thân hộp
s = 0,025 x A + 3 = 0,025 x 90 + 3 = 5,25 mm
- Chiều dày thành nắp hộp
s1 = 0,02 x A + 3 =0,02 x 90+3 = 4,8 mm
- Chiều dày mặt bích dưới của thân hộp
b = 1,5 s = 1,5 5,25 = 7,8 mm
- Chiều dày mặt bích trên của nắp hộp
b1 = 1,5 s1 = 1,5 x 4,8 = 7,2 mm
- Chiều dày mặt đế có phần lồi
p =2,35 s = 2,35 5,25 » 12,3 mm
- Chiều dày gân của thân hộp
m = (0,85¸1) s » 5 mm
- Chiều dày gân của nắp hộp
m1 = (0,85¸1) s1 » 4 mm
3. Chọn kiểu lắp.
- Để cố định ổ bi cũng như cố định ổ lắp trên trục và trong vỏ hộp .
- Lắp ổ với thân ta chọn kiểu G7
- Lắp trục với ổ ta chọn kiểu lắp K6 và K7/h6
- Lắp bánh răng trên trục ta chọn kiểu lắp K7/h6
4. Cố định trục theo phương dọc trục.
- Cố định trục theo phương dọc trục có thể dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp chạy dao. Nắp ổ lắp với hộp chạy dao bằng vít, loại này dễ chế tạo và lắp ghép.
5. Bôi trơn ổ lăn.
- Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ, dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60oC đến 100oC và vận tốc dưới 1500 v/ph.
- Lưỡng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng của bộ phận ổ, để mỡ không chảy ra ngoài và ngăn không cho dầu rơi vào bộ phận ổ, nên làm vòng chắn dầu.
6. Che kín ổ lăn.
- Để che kín các đầu trục ra, tránh sự xâm nhập của bụi bậm và tạp chất vào ổ, cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài, ở đây dùng loại vòng phớt là đơn giản nhất.
7. Bôi trơn hộp chạy dao.
- Để giảm mất mát công suất ví ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt độ tốt và đề phòng các chi tiết bị han rỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ phận truyền trong hộp chạy dao.
- Do vận tốc vòng nhỏ nên chọn phương pháp ngâm dầu các bánh răng trong hộp dầu.
- Theo bảng 10-17, chọn độ nhớt của dầu bôi trơn ở 50oC lá 116 Cenistốc, 16 độ Engle và theo bảng 10-20 ta chọn loại dầu AK20
8. Tháo lắp bộ truyền.
a. Cách lắp.
- Khi lắp ta lắp các bánh răng vào trục trước, rồi lắp các ổ bi vào trục, cố định ổ bi trên hộp.
- Ghép nắp hộp vào thân hộp gắn chốt định vị và ghép các bu lông giữa nắp và thân hộp.
b. Cách tháo.
- Tháo chốt định vị
- Mở các bu lông ghép nắp và thân
- Tháo các nắp ổ
- Tháo ổ ra khỏi thân
- Tháo ổ ra khỏi trục
- Tháo bánh răng ra khỏi trục
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] – Trần Quốc Hùng
Thiết kế MÁY CẮT KIM LOẠI; ĐHSPKT 2008
[2] – Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm
Thiết kế CHI TIẾT MÁY; NXB GIÁO DỤC
[3] – Trần Văn Địch
Thiết kế ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY; nxb KHKT 2000
[4] – Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY; ĐHSPKT 2000
[5] – Nguyễn Ngọc Đào – Hồ Viết Bình
CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ; nxb Đà Nẵng 2001
[6] – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn tiến
Sổ tay CNCTM tập 1,2,3 nxb KHKT 2001
[7] – Nguyễn Trọng Hiệp
CHI TIẾT MÁY Tập I; Tập II
[8] – Hồ Viết Bình – Lê Đăng Hoành – Nguyễn Ngọc Đào
ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ; nxb đà Nẵng 2000
[9] – Trần Văn Địch
SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ; nxb KHKT 2000
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................. 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN................................................................... 2
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ.................................................... 4
I. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN..................................................................... 4
II. TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC...................................................................... 18
III. TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI..................................................................... 19
IV. TRỤC I VÀ TRỤC II........................................................................... 22
V. TRỤC II VÀ TRỤC III......................................................................... 27
VI. TRỤC III VÀ TRỤC IV...................................................................... 28
VII. TÍNH TRỤC....................................................................................... 30
VIII. TÍNH THEN...................................................................................... 31
IX. TÍNH GỐI ĐỠ TRỤC......................................................................... 32
X. TÍNH KÍCH THƯỚC HỘP.................................................................. 32
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO........................................... 35
I. SẮP XẾP BƯỚC REN............................................................................ 35
II. THIẾT KẾ NHÓM CƠ SỞ................................................................... 36
III. THIẾT KẾ NHÓM GẤP BỘI............................................................. 38
IV. THIẾT KẾ NHÓM TRUYỀN ĐỘNG BÙ.......................................... 38
V. TÍNH TOÁN.......................................................................................... 42
VI. THIẾT KẾ HỘP.................................................................................. 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 49
MỤC LỤC
