Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b, Kiểm tra sơ bộ

b, Kiểm tra sơ bộ

Tải bản đầy đủ - 0trang

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

L t =(



Ca 3

1

5480

1

) ×106 ×

=(

)3×106 ×

=22999(h)

Fam ×f w

60.n 350,7×1,2

60×1600



- Tốc độ quay cho phép :

n=f×



dr

38,05

×107 =15,1×

×107 =3989,97

2

2

L

1200



(rpm)



Tốc độ này lơn hơn tốc độ thiết kế ( ,, vậy lựa chọn như trên thỏa mãn điều kiện.

- Độ dịch do thay đổi nhiệt độ : (mức hiệu chỉnh 3)



ΔLθ =ρ.θ.L=12.10-6 .3.1200=0,0432



(mm)



- Lực gây ra:



ΔL0 × E × π × d r2 0,0432 × 2,1 × 10 4 × π × 38,052

Fθ =ΔLθ × Ks =

=

=589,65

4× L

4 × 1200



(kgf)



1.3. Tính tốn chọn ổ đỡ trục X

Do tải trọng trục lớn, trên một gối đỡ trục vít lắp 2 ổ đỡ chặn đối nhau để hạn

chế trục di chuyển dọc trục về cả 2 phía. Còn trên gối đỡ kia thì dùng ổ lăn tùy

động là ổ bi đỡ 1 dãy để cho phéo trục tùy ý dịch động khi nở nhiệt.

Sơ đồ lắp ổ bi:



Hình 2-19.Sơ đồ lắp ổ bi

1.3.1. Lựa chọn sơ bộ kích thước ổ bi

- Trục vít me X đã chọn : 45 – 10B2 -FDWC có đường kính vít me D=45 mm,

tải trọng tĩnh : C0 = 15700 kG, tải trọng động: Ca =5480 kG.



Trang 31



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

- Chọn ổ bi theo tiêu chuẩn hãng SKF (http :// www.skf.com): Dựa vào đường



Hình 2-20.Thơng số ổ bi đỡ - chặn 7408 BCBM

kính vít me và khả năng tải động, ta lựa chọn sơ bộ ổ bi cho trục vít me X :

Ổ bi đỡ - chặn 7408 BCBM có thơng số như sau:

- Đường kính trong d = 40 mm

- Đường kính ngồi D = 110 mm

- Chiều rộng B = 27 mm

- Tải trọng tĩnh C0 = 45 kN

- Tải trọng động Ca = 70,2 kN

- Tốc độ tham chiếu : 8000 vòng/phút

- Tốc độ giới hạn : 8000 vòng/phút



Trang 32



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

Đối với gối đỡ bên tùy động: dựa vào đường kính và khả năng tải của trục vít

me bi trục X ta lựa chọn sơ bộ ổ bi đỡ bên gối đỡ tùy động là ổ bi đỡ 1 dãy 6408

dựa theo bảng thông số tiêu chuẩn của hãng SKF trong bảng dưới đây:



Hình 2-21.Thơng số ổ bi đỡ 1 dãy 6408

Ổ bi đỡ 1 dãy 6408 với thơng số như sau:

-



Đường kính trong d = 40 mm

Đường kính ngồi D = 110 mm

Chiều rộng B = 27 mm

Tải trọng tĩnh C0 = 36,5 kN

Tải trọng động Ca = 63,7 kN

Tốc độ tham chiếu : 14000 vòng/phút

Tốc độ giới hạn : 9000 vòng/phút



1.3.2. Kiểm tra khả năng tải của ổ lăn

Xét lực dọc trục tác động lên 2 ổ bi đỡ-chặn ( ổ A và B):

Fam

- Lực dọc trục:

=350,7 kG = 3507 N

- Trọng lực tác dụng lên các ổ lăn



Trang 33



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

R A =R B =R C = ∑



m×g (140+700)×10

=

3

3



= 2800 N= 280 kG



- Nội lực dọc trục tác dụng lên các ổ bi:

Fsi =e×R i



-



×

=1,14 2800 = 3192 N



Lực dọc trục tác dụng lên ổ bi:



∑F



= - 0,5×FsB +Fam



×

1. Ổ A:

= -0,5 3192+3507 = 1911 N

 = 1911 N

∑ FaB =0,5×FsB +Fam

×

2. Ổ B:

= 0,5 3192 +3507 = 4653 N

 = 4653 N

aB



Vậy lực dọc trục tác dụng lên ổ bi:

Fa =max(FaA ,FaB )= Fa =max(FaA ,FaB )=



4653 N



Tra theo hãng SKF, với ổ bi đỡ- chặn góc nghiêng 40đã chọn có:

X=0.35 ; Y= 0.57

X0

Y0

= 0.5 ;

= 0.26

Kd

=1.1 ( Chịu va đập nhẹ, chịu tải ngắn hạn so với các máy cắt kim loại,

động cơ công suất nhỏ và trung bình)

Kt

=1

Tuổi thọ ổ bi:



L=60×10-6 ×n×L h 60×10-6 × 1300 × 20000 = 1560

=

(triệu vòng)

Đối với ổ bi đỡ- chặn:

- Tải trọng động:

Q=(X.V.Fr +Y.Fa ).K d .K t



×

×

×

=(0,35 2800+0,57 4653) 1,1=3995,4 N



với V=1 do vòng trong quay.

- Tải trọng tĩnh:

Q0 =(X 0 .V.Fr +Y0 .Fa ).K d .K t

Trang 34



×

×

×

=(0,5 2800+0,26 4653) 1,1=2870,8 N



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

- Khả năng tải động:

1

m



C=Q×L



1



=3995,4



× 1560 3



=46,33 (kN) < 70,2 (kN)



Với ổ bi: m = 3

- Khả năng tải tĩnh:

1

m



C0 =Q0 ×L



=2870,8



×1560



1

3



=33,29 (kN) < 45 (kN)



Từ kết quả tính tốn tải trọng động, tải trọng tĩnh ta lựa chọn ổ bi đỡ - chặn đạt yêu

cầu.

Kết luận :

Chọn được trục vít me : 45-10B2 -FDWC

-



Đường kính vitme D = 45 mm

Bước vitme l = 10 mm

Tải trọng tĩnh : C0 = 15700 kG

Tải trọng động: Ca = 5480 kG

Đường kính lõi ren của trục vitme : dr= 38,05 (mm)

Chọn ổ bi đỡ - chặn : 7408 BCBM



-



Đường kính trong d = 40 mm

Đường kính ngồi D = 110 mm

Chiều rộng B = 27 mm

Tải trọng tĩnh C0 = 45 kN

Tải trọng động Ca = 70,2 kN

Tốc độ tham chiếu : 8000 vòng/phút

Tốc độ giới hạn : 8000 vòng/phút

Gối đỡ tùy động chọn ổ bi đỡ 1 dãy 6408



- Đường kính trong d = 40 mm

- Đường kính ngồi D = 110 mm

- Chiều rộng B = 27 mm

- Tải trọng tĩnh C0 = 36,5 kN

- Tải trọng động Ca = 63,7 kN

- Tốc độ tham chiếu : 14000 vòng/phút

- Tốc độ giới hạn : 9000 vòng/phút



Trang 35



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

2.



Tính chọn vít me trục Y



2.1. Tính tốn tải trọng dọc trục

Tính tốn tải dọc trục:

- Khối lượng chi tiết gia cơng lớn nhất là M = 700 kg

MX

- Khối lượng bàn máy X (cho trước)

=140 kg

MY

- Khối lượng bàn máy Y (cho trước)

=220 kg

mY M X M Y

- Tổng khối lượng bàn máy Y: =

+

+M = 1060 (kg)

Ta có bảng số liệu sau:

Bảng 2.6.Lực dọc trục Y

F1



Lực

(N)



F2



F3



F4



F5



F6



F7



(kgf)



(kgf

)



(kgf)



(kgf)



(kgf)



(kgf)



(kgf

)



Khơn

g tải



180



36



-108



-180



-36



108



213,5



-213,5



Có tải



530



106



-318



-530



-106



318



283,5



-283,5



Lực dọc trục lớn nhất khi không gia công :

Lực dọc trục lớn nhất khi gia cơng:



F2max



F1max



= 213,5 (kgf)



=530 (kgf)



2.2. Tính lực tác dụng trung bình và tải trọng tác dụng lên vít me

Lực trung bình:

N max1 =

L=10mm

N max2 =



V1 20000

=

=2000

l

10



V2 10000

=

=1000

l

10



(rpm)



(rpm)

Bảng 2.7.Lực tác dụng



Tải trọng (kgf)

Trang 36



F8



Tốc độ quay (rpm)



Thời gian làm việc

ratio(%)



(kgf

)



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

F1max



N max1



= 213,5



F2max



30



=2000



N max2



70



=430

=1000

(Trong bảng phần tính lực dọc trục trung bình này ta lấy Fi ở 2 trường hợp khi

không gia công và khi gia công. Với các tỉ lệ thời gian lần lượt 30% và 70%, ta xét

trong giai đoạn ổn định của máy nên Ni là như nhau tại các thời điểm).



F13 .n1.t1 +F23.n 2 .t 2 +...+Fn3.n n .t n

Fam =

n1.t1 +n 2 .t 2 +...+n n .t n

3



Tính gần đúng

F13 .n max1.Tmax1 +F23 .n max2 .Tmax2

Fam = 3

n max1.Tmax1 +n max2 .Tmax2

Tải trọng tĩnh:



C0 =fs ×Famax



Tải trọng động:



Ca = 3 60×n×L t ×Fam ×f w ×10-2



Trong đó:

Fam



là lực dọc trục trung bình



là tốc độ quay trung bình của trục vitme :

fs



là hệ số bền tĩnh, với máy cụng c



fw



n=n1ì0.3.t + n 2 ì0.7.t



f s = 1,5 ữ 3



, chọn



fs = 2



là hệ số tải động, lựa chọn theo bảng sau:

Bảng 2.8.Bảng giá trị



Trang 37



Chế độ



Vận tốc



fw



Nhẹ

Trung bình

Nặng



V<15 (m/min)

15
V>60 (m/min)



1,0 – 1,2

1,2 – 1,5

1,5 – 3,0



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC



Lấy



fw



=1,2



Lt



là tuổi thọ yêu cầu của vitme, từ 5-7 năm làm việc , tương đương 20000h làm

việc

Thay số vào tính tốn ta được kết quả như sau:

Bảng 2.9.Bảng kết quả

Fam



(kG)



439,1



n (vòng/phút)

1300



Vitme lựa chọn phải có tải trọng động



C0



(kG)



1060

Ca ≥



Ca



(kG)



6111,1



6111,1 kG



2.3. Lựa chọn vít me và kiểm tra sơ bộ

2.3.1. Lựa chọn kiểu bi và vít me:

Máy phay CNC yêu cầu hệ thống dẫn động có độ cứng vững cao, độ hao phí

khơng q quan trọng , do đó dựa vào số liệu catalog của hãng PMI em lựa chọn bi

kiểu lưu chuyển bi ngoài, kiểu FDWC, số bi B.2 hoặc B.3

Kết cấu như hình vẽ:



Trang 38



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC



Hình 2-22.Lưu chuyển bi ngoài

Giá trị tương ứng của Ca được cho trong bảng sau ( trích catalog của hãng PIM –

trang và trang )



Bảng 2.10.Bảng thơng số vít me bi

a, Bảng thơng số lựa chon đường kính vít me dựa vào khả năng tải [1]



b, Bảng thông số các kiểu kiểu vít me [2]



Trang 39



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

Dựa vào khả năng tải động và bước vít đã tính tốn được ở phần trước kết

hợp với thơng số đã có trong bảng 2.10 , ta lựa chọn vít me bi trục Y : 50 – 10B2 –

FDWC

- Đường kính vitme D = 50 mm

- Bước vitme l = 10 mm

- Tải trọng tĩnh : C0 =26130 kG

- Tải trọng động: Ca = 8200 kG

- Đường kính lõi ren của trục vitme : dr= 42,05 (mm)

2.3.2. Kiểm tra sơ bộ

L=tổng chiều dài di chuyển lớn nhất + bán kính bi + chiều dài vùng thốt

L= 900 + 100 + 200 = 1200 (mm)

Chon tốc độ quay cho động cơ khoảng 80% so với tốc độ quay giới hạn nên

ta có:

n = 80% . Nmax = 80% . 2000 = 1600 vg/ph

f: hệ số phụ thuộc kiểu lắp: f= 15,1

- Đường kính lõi ren:

dr ≥



n×L2

12002

×10-7 =1600×

×10 -7 =15,3

f

15,1



(mm)



Mà dr = 42,05 >15,3 (thỏa mãn)

- Tuổi thọ làm việc:

Ca 3

1

8200

1

L t =(

) ×106 ×

=(

)3×106×

=39258,7

Fam ×f w

60×n 439,1×1,2

60×1600



(h)



- Tốc độ quay cho phép :

n=f×



dr

42,05

×107 =15,1×

×107 =3989,96

2

2

L

1200



(rpm)



Tốc độ này lơn hơn tốc độ thiết kế ( ,, vậy lựa chọn như trên thỏa mãn điều kiện.

- Độ dịch do thay đổi nhiệt độ : (mức hiệu chỉnh 3)

Trang 40



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC



ΔLθ =ρ.θ.L=12.10-6 .3.1200=0,0432



(mm)



- Lực gây ra:

2

4

2

ΔL×π×d

0

r 0,0432×2,1×10 ×π×42,05

Fθ =ΔL×K

=

=

=1049

θ

s

4×L

4×1200



(kgf)



2.4. Tính tốn chọn ổ đỡ trục Y

Do tải trọng trục lớn, trên một gối đỡ trục vít lắp 2 ổ đỡ chặn đối nhau để hạn

chế trục di chuyển dọc trục về cả 2 phía. Còn trên gối đỡ kia thì dùng ổ lăn tùy

động là ổ bi đỡ 1 dãy để cho phéo trục tùy ý dịch động khi nở nhiệt .Sơ đồ lắp ổ bi

lắp giống như trục vít me X.

2.4.1. Lựa chọn sơ bộ kích thước ổ bi

- Trục vít me Y đã chọn : 50 – 10B2 -FDWC có đường kính vít me D=50

mmtải trọng tĩnh : C0 = 26130 kG, tải trọng động: Ca =8200 kG.

- Chọn ổ bi theo tiêu chuẩn hãng SKF (http :// www.skf.com) dựa theo đường

kính và khả năng tải của trục vít me bi trục Y ta lựa chọn sơ bộ ổ bi đỡ - chặn

7409 BCBM với thông số theo tiêu chuẩn đươc cho trong bảng dưới đây :



Trang 41



Hình 2-23.Thơng số ổ bi đỡ - chặn 7409 BCBM



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b, Kiểm tra sơ bộ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×