THIẾT KẾ MÁY PHAY NẰM NGANG PH82, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY PHAY NẰM NGANG PH82, động học PHAY NẰM NGANG PH82, kết cấu máy PHAY NẰM NGANG PH82, nguyên lý máy PHAY NẰM NGANG PH82, cấu tạo máy PHAY NẰM NGANG PH82, quy trình sản xuất PHAY NẰM NGANG PH82

 

MỤC LỤC

         Trang                                                                                                             

     LỜI NÓI ĐẦU                                                                                    1

           PHẦN 1:    Chọn và phân tích máy chuẩn                                      2

        PHẦN 2:   Thiết kế động học toàn máy                             4

1. Hộp tốc độ                                                                       4
2. Hộp chạy dao                                                                 20

          PHẦN 3:   Thiết kế động lực học toàn máy                       31

1. Công suất máy- Động cơ điện                                         31
2. Lập bảng tính sơ bộ                                                        32

          PHẦN 4:   Thiết kế hệ thống điều kiển hộp chạy dao               43

1. Chức năng và yêu cầu đối với cơ cấu điều khiển             43
2. Kết cấu cơ cấu điều khiển                                               44
3. Tính toán thiết kế                                                           44

Vậy ta có 3 phương án bố trí không gian vì các nhóm truyền dùng chung bánh răng di trượt... nên ta chọn phương án nào là tối ưu nhất.

Ta so sánh các phương án không gian để xem

     + Phương án nào mà trong hộp có tổng số bánh răng là nhỏ nhất

     + So sánh tổng số trục của phương án không gian

 S_tr = x + 1            ( x= số nhóm truyền)

     + Tính chiều dài hộp:

l = åb + åf với

b = (6 ¸ 10)m ; m = (0,75 ¸ 0,3)A

m: Môđun

A: Khoảng cách trục

f: Các loại khe hở

    + Chú ý lượng bánh răng chịu mômen xoắn ở trục cuối cùng

    + Chú ý các cơ cấu đặc biệt dùng trong ly hộp ma sát, phanh sau khi tính toán xong tất cả những yếu tố trên ta lập bảng so sánh sau.

4. Lập bảng so sánh phương án không gian:

PAKG	3 x 2 x 2	2 x 3 x 2	2 x 2 x 3
Tổng số bánh răng	14	14	14
Tổng số trục	4	4	4
Chịu mômen xoắn	2	2	2

Từ bảng ta có thể chọn phương án không gian là 3 x 2 x 2 hay 2 x 3 x 2

Vì phương án không gian 3 x 2 x 2 có ba bánh răng chịu tốc độ cao dẫn đến mau mòn nhanh, không kinh tế.

Vậy ta chọn phương án 2 x 3 x 2 là tốt nhất.

5. Thiết kế phương án thứ tự:

Với phương án không gian ở trên ta có nhiều phương án thay đổi thứ tự khác nhau

Số phương án thứ tự đó được tính theo công thức:

B_n = K l = 3 ! = 6

 (K: Số nhóm bánh răng truyền dẫn trong hộp tốc độ)

 Ta có các phương án thứ tự sau:

1) Z =      2 x 3 x 2	2) Z =     2 x 3 x 2	3) Z =      2 x 3 x 2
PATT  I    II   III	PATT  I    III   II	PATT   II   I    III
1    2    6	1     4    2	3   1     6
4) Z =      2 x 3 x 2	5) Z =      2 x 3 x 2	6) Z =      2 x 3 x 2
PATT   II   III   I	PATT    III   I     II	PATT    III  II     I
2    4      2	6    1    3	6    2    1

Vì số vòng quay trục chính là cấp số nhân nên các tỷ số truyền trong từng nhóm cũng là cấp lượng cấp số nhân có công bội 4^xi

+ x_i gọi là đặc tính hay lượng mở của nhóm truyền động nó là một số nguyên, lượng mở xi phụ thuộc vào thứ tự hoán vị các nhóm truyền.

+ Tỉ số truyền và lượng mở phải nằm trong giới hạn cho phép

j^x_max £ 8

j^x_max = 4^x(p-1)

Trong đó:

x: Lượng mở

p: Số tỷ số truyền trong nhóm

LẬP BẢNG SO SÁNH PHƯƠNG ÁN THỨ TỰ

PAKG	2 x 3 x 2	2 x 3 x 2	X 3 x 2	2 x 3 x 2	2 x 3 x 2	2 x 3 x 2
PATT	I   II   III	I   III   II	II   I  III	II   III  I	III  I   II	III   II   I
Lượng mở	1  2   6	1  4   2	3   1  6	2   4   1	6   1  3	6    2   1
Lượng mở max	6	8	6	8	6	6
4xmax £ 8	7,85	15,6	7,86	15,6	7,86	7,86

 

 

 

 

 

 

 

 

Từ bảng so sánh ta có bốn phương án thích hợp có lượng mở là nhỏ nhất ta vẽ lưới kết cấu của chúng như sau:

Từ các phương án ta chọn phương án thứ tự II, I, III  phương án này có các ưu điểm sau:

+ Kích thước hộp ngắn

+ Có tầm với rộng

 + Có tỷ số truyền hợp lý

 Vì lưới kết cấu không cho biết trước được giá trị thực tế của số vòng quay tỉ số truyền i, cho nên để biết được các giá trị này phải xây dựng lưới đồ thị vòng quay được tiến hành như sau:

6. Trình tự xây dựng đồ thị vòng quay:

1. Chọn n = 1440 (vòng/phút) ; j = 1,41

Số vòng quay trục chính là: 42, 60, 87, 122, 173, 250, 338, 482, 696, 995, 1390, 2000 (vòng/phút)

Dựa vào cơ sở lưới kết cấu ta vẽ lưới đồ thị vòng quay các đường nằm ngang biểu diễn các trục các điểm biểu diễn số vòng quay, các tia biểu diễn tỷ số truyền, ở đây không phân bố đối xứng mà phân bố thích ứng với giá trị tỷ số truyền của nó với quy ước như sau:

+ Các tia nghiêng sang phải biểu diễn tỉ số truyền i > 1

+ Các tia nghiêng sang trái biểu diễn tỷ số truyền i < 1

+ Các tia thẳng đứng biểu diễn tỷ số truyền i = 1

+ Các tia song song có giá trị như nhau

b) Ta có công thức kết cấu sau:

                              Z = 12 = 2[3] x 3 [1] x 2 [6]

                             j = 1,41

Tỉ số truyền i phải thoả mãn điều kiện:

                          1/4  £ i £  2

         + Nhóm 1:         i₁ : i₂ = 1:j³     ; chọn i₁ = 1/j² do đó i₂ = j

   + Nhóm 2:     i₃ : i₄ : i₅ = 1 : j : j²  ; chọn i₃ = 1/j³ ; i₄ = 1/j⁴, i₅ = 1/j

+ Nhóm 3:         i₆ : i₇ = 1 : j⁶ ; chọn i₇ = j² Þ i₆ = 1/j⁴

+ Tính tỷ số truyền đai:

n₁ = n_đ/c x i_đ . h_đ

Chọn h_đ = 0,985 hệ số trượt của đai

   n₁ = 995 (vòng/phút)

Suy ra: i_đ =

Vậy đường kính bánh đai nhỏ và lớn là: d = 140 (mm); D = 200 (mm)

Từ các thông số trên ta tiến hành vẽ đồ thị vòng quay như sau:

+ Tính tỷ số bánh răng trong nhóm:

a) Nhóm 1:

 i₁ =

Do đó: f₁ + g₁ = 3

 i₂ = j = 1,41 = 7/ 5 =

Do đó: f₂ + g₂ = 7 + 5 = 12 = 3 x 2²

Nên bội số chung nhỏ nhất là k = 12 ta chọn tia i₁ nghiêng nhất giảm tốc bánh răng nhỏ chủ động.

Vậy E_min = Z_min =  x 3 = 4,25

Chọn E_min = 5

Lúc đó tỷ số bánh răng là å.Z = k . E = 12 x 5 = 60

Þ Z₁ =  x åZ =   . 60 = 20

Þ Z'₁ = 40        ; Z₂ = 35          ;  Z'₂ = 25

b) Nhóm II:

i₃ =

f₃ = 11  ; g3 = 31

Þ     f₃ + g₃ = 11 + 31 = 42 = 3 x 2 x 7

Þ     i₄ =   =   Þ f₄ = 1  ; g₄ = 2

Þ     f₄ + g₄ = 1 + 2 = 3

i₅ =  =

Þ     f₅ + g₅ = 5 + 7 = 12 = 3.2²

Vậy BSCNN là k = 84

Chọn i₃ nghiêng nhất, giảm tốc bánh răng nhỏ chủ động

Vậy E_min = Z_min = = 0,773

Chọn E_min = 1

Lúc đó tổng số răng là åZ = k.E = 84 x 1 = 84

Þ Z₃ =  åZ = x 84 = 22

Þ Z'₃ = 62,       Z₄ = 28;           Z'₄ = 56,          Z₅ = 35, Z'₅ = 49

c) Nhóm 3:

i₆ =

Þ     f₆ + g₆ = 1 + 4 = 5

          i₇ = j² = (1,41)² = 2/1 =

Þ     f₇ + g₇ = 2 + 1 = 3

Vậy BSCNN là k = 15

Tia i₆ nghiêng nhất, giảm tốc bánh răng nhỏ chủ động

Vậy E_min = x Z_min =  x 5 = 5,7

Chọn E_min = 7

Lúc đó tổng số răng là åZ = k x E = 15 x 7 = 105 < 120

Þ     Z₆ = x åZ = x 105 = 21

Þ      Z'₆ = 84   ; Z₇ = 70, Z'₇ = 35

...................................

7. Kiểm tra sai số:

Ta có phương trình đường truyền của xích tốc độ như sau:

1440.	20/40		22/62		21/84
			28/56
	35/25		35/49		70/35

Từ phương trình đường truyền ta tính được các tốc độ của trục chính như sau:

43,04;  62,25;  88,65; 123,3; 173,75; 248,2; 352; 3,496; 709,2; 986,5; 1390; 1985,76

Lập bảng tính sai số tốc độ trục chính theo công thức sau:

Dn = x 100%

Trong đó:    

n_TC: số vòng quay tiêu chuẩn

n_TT: số vòng quay tính toán

Dn: Sai số vòng quay cho phép.

- Ta có bảng so sánh sau:

+ Bảng sai số vòng quay

TT	nTC	nTT	Dn%
1	42	43,04	2,5
2	60	62,05	3,4
3	87	88,65	1,9
4	122	123,3	1,06
5	173	173,75	6,43
6	250	248,2	0,72
7	338	352,3	4,1
8	482	496,4	2,9
9	696,4	709,2	1,9
10	995	986,5	0,85
11	1390	1390	0,0
12	2000	1985,76	0,7

Ta có công thức sau:

Dn = ±10( j-1 )% = 4,1%

• Lập bảng tính sai số từng cặp bánh răng như sau

Bảng tính sai số bánh răng

Dix	(i­X - /ix )x 100%	%	Di = ± 10 (j - 1)%
1	x 100%	0,75
2	x 100%	0,71	4,1
3	x 100%	0,53	4,1
4	x 100%	- 0,60	4,1
5	x 100%	-0,71	4,1
6	x 100%	1,19	4,1
7	x 100%	-0,1	4,1

 Tất cả những thông số đã tính ở trên đều thoả mãn điều kiện làm việc của một cơ cấu máy.

Ta có sơ đồ động của máy là:Sơ đồ động hộp tốc đTừ sơ đồ trên ta thấy bộ truyền có ba khối bánh răng đi trượt được bố trí tương đối gọn, kích thước theo chiều ngang thu hẹp lại.

II. Hộp chạy dao:

 

1. Giới hạn lượng chạy dao:

 

S_min = 0,115 (mm/vòng)

S_max = 1,6 (mm/vòng)

Z_s = 12

Chọn j = 1,26

2. Yêu cầu:

 

Hộp chạy dao trong máy khoan đảm bảo cho máy khoan có một tốc độ cần thiết trong quá trình cắt, lượng di động không đòi hỏi chính xác lắm.

- Để giảm chiều cao theo chiều trục người ta dùng cơ cấu then kéo.

 

• Cơ cấu này có những ưu điểm sau:

- Kích thước chiều trục gọn vì các bánh răng lắp sát nhau

- Có thể dùng bánh răng nghiêng

• Nhược điểm:

- Các bánh răng luôn ăn khớp nhau cả khi không truyền mô men xoắn dẫn đến bánh răng chóng mòn và hiệu suất thấp

- Do phải phay rãnh then dẫn đến sức bền của trục giảm.

 

3- Phương án không gian:

 

Ta có Z	= 12 x 3 x 4           = 4 x 3            = 3 x 2 x 2           = 2 x 3 x 2
	I	II	III	IV
	=    2 x 2 x 3	=     2 x 6	=      6 x 2
	V	VI	VII

Ta lập bảng so sánh các phương án không gian

 

	2 x 6	6 x 2	3 x 4	4 x 3	3 x 2 x 2	2 x 3 x 2	2 x 2 x 3
Pimax	4	6	4	4	3	3	3
S= 2åPi	16	16	14	14	14	14	14
Smin	3	3	3	3	4	4	4

 

Từ bảng trên ta rút ra nhận xét sau:

- Các loại (III, IV, V) sẽ làm kích thước chiều rộng hộp tăng lên.

- Các loại (VI, VII) có số bánh răng trên trục nhiều dẫn đến trục yếu Þ kích thước chiều dài hộp tăng.

- Các loại (I, II) là hợp lý nhưng PAKG 4 x 3 có số bánh răng ở trục cao do đó dễ mòn và độ cứng vững thấp.

Vậy ta chọn phương án không gian Z = 3 x 4

 

4. Phương án thứ tự:

 

Ta có 2 phương án thứ tự

 

3 x 4	và 3   x  4
I   II	(II)  (I)
(1)   (3)	(4)  (1)

 

Ta so sánh lưới kết cấu của hai phương án

PATT       3   x 4

So sánh 2 lưới kết cấu này ta thấy

 PATT 3 x 4 hợp lý hơn nên ta chọn

1. (3)

5. Đồ thị vòng quay:

Để rút ngắn khoảng cách chiều trục, giảm chiều cao của hộp chạy dao ta dùng hộp chạy dao có cơ cấu bánh răng dùng chung.

Ưu điểm:

+ Giảm số bánh răng cần thiết

+ Giảm kích thước trục

   Nhược:

+ Bánh răng dùng chung mau hỏng

Biện pháp khắc phục: Các bánh răng dùng chung làm bằng vật liệu tốt và gắn cố định trên trục

 - Để thoả mãn điều kiện dùng chung ta tính các tỉ số truyền

i₁ =;     i₃ =;            i₅ =;           i₇ =

i₂ =;    i₄ =;           i₆ =

Để kích thước nhỏ thì tích của 2 tỉ số truyền do bánh răng dùng chung ở 2 nhóm truyền động nên gần bằng 1.

a. Trường hợp dùng 2 bánh răng dùng chung:

Bánh răng dùng chung phải nằm tốt nhất trong 2 tra i₁i₇; i₃i₆ do đó:

Z'₁ = Z₇; Z'₃ = Z₆

Suy ra:

Z₁ + Z'₁ = Z₃ + Z'₃

Z'₁ + Z'₇ = Z₃ + Z₆

Þ          Z'₁ (1 + i₁) = Z₃ (1 + i₃)

               Z'₁ (1 + 1;i₇) = Z'₃(1 + 1;i₆)

Þ      

Đặt e = i₁ . i₇ Þ i₇ =

Dựa vào lưới kết cấu: i₃ = j².

 Þ      

Þ     (j³ - j²)i²₁ = (1 + j² . e - e - j³)i₁

Vì i₁ ¹ 0 Þ i₁ =  e -  = 1,425 . e - 2,22353

Theo điều kiện tỉ số truyền hộp chạy dao phải thoả mãn

          £ 1_s £ 2,8

Þ     i₁ >  = 0,2

Þ     j²₁ . i₁ = i₃ < 2,8 Þ i₁ < 1,7636

Do đó: 3,5 £ e £ 4,6

Nhận xét: Giá trị e = 3,5 là tốt nhất

Mặt khác nếu thu hẹp những lượng mỡ giữa 2 tia i₁, i₆ lại 1 lượng là j thì ta có: i₇ = i₆j²;          i₆ =

Thay vào ta được:

i₁ (e + j² - 1 - j² . e) = 0 Þ e = 1

e = 1 nên bánh răng dùng chung là tốt nhất

Mặt khác: i₇ < 2,8 < 1

          i₇ = i₄ . j⁴ vì thu hẹp lượng mỡ lại là 4

• i₄ = > 0,2 =  Þ i₇ = 2,5 j
• Tóm lại 2,54 £ i₇ £ 2,8

 

 

THIẾT KẾ MÁY PHAY NẰM NGANG PH82, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY PHAY NẰM NGANG PH82, động học PHAY NẰM NGANG PH82, kết cấu máy PHAY NẰM NGANG PH82, nguyên lý máy PHAY NẰM NGANG PH82, cấu tạo máy PHAY NẰM NGANG PH82, quy trình sản xuất PHAY NẰM NGANG PH82