Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 - ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC

3 - ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC

Tải bản đầy đủ - 0trang

Để khống chế tổn thất năng suất là không đổi khi gia cơng phơi có đường

kính khác nhau tương úng với các tốc độ cắt khác nhau ta chọn chuỗi số vòng

quay trục chính là chuỗi số nhân. Tra bảng: 6-2 [IX]. Chọn công bội ϕ tiêu

chuẩn. Máy thiết kế là máy phay lăn răng nên chọn ϕ = 1,26.

Khi đó số tốc độ của máy thiết kế là :



Z=



lg Rn

lg 6,56

+1 =

+ 1 = 9,14

lg ϕ

lg1,26



Ta chọn: Z = 9 (cấp)

Lấy theo bảng 5 – [I] và hiệu chỉnh lại theo máy chuẩn ta có chuỗi số

vòng quay theo tiêu chuẩn sau:

50 – 63 – 80 – 100 – 125 – 160 – 200 – 250 – 315 (vg/ph)

3.3.2. Xích chạy dao

Theo dựa trên cơ sở đối tượng gia cơng và các chuyển đơng tạo hình cần

thiết để tạo thành biên dạng chi tiết gia công trên máy ta thiết kế 3 xích chạy

dao:

- Xích chạy dao thẳng đứng với lượng chạy dao là Sđ.

- Xích chạy dao tiếp tuyến với lượng chạy dao là St.

- Xích chạy dao hướng kính với lượng chạy dao Sk.

a) Xích chạy dao thẳng đứng

Theo nguyên lý cắt khi cắt thô lượng chạy dao từ 2 ÷ 3 (mm/vg) (vật liệu

phơi, gang, thép, đồng). Khi cắt tinh lượng chạy dao từ 0,8 đến 1,5 mm/vg.

Lượng chạy dao này quá bé nên dễ xẩy ra hiện tượng trượt dao.

Chiều sâu cắt được xác định theo modul của bánh răng cần gia công . Đối

với các bánh răng có modul nhỏ hơn 10 mm thì ta cho một hành trình cắt hết

chiều sâu. Đối với bánh răng có m > 10 mm (vật liệu gang ) và m > 8mm (vật

liệu thép ) thì cắt 2 hành trình. Hành trình đầu cắt theo chiều sâu t = 1,4 mm

hành trình sau cắt hết phần còn lại.

Với vật liệu gia cơng là chất dẻo thì lượng chạy dao có thể chọn lớn hơn.

Theo máy chuẩn có lượng chạy dao cho máy thiết kế là .

29



Sđmin = 0,8 mm/vg

Vậy:



R sd =



;



Sđmax = 5 mm/vg.



S d max

5

=

= 6,25

Sd min 0,8



Để khống chế tổn thất máy không đổi, và có được tốc độ và lượng chạy

dao ta chuỗi chạy dao là chuỗi cấp số nhân với ϕ s = 1,26 .

Ta có số cấp chạy dao đứng:



Zs =



lg R sd

lg 6,25

+1 =

+ 1 = 9 (cấp)

lg ϕ

lg 1,26



Tương tự ta cũng tính được lượng chạy dao đứng với S 1 = Smin = 0.8 và

công bội ϕ s =1,26:

0,8 – 1 – 1,26 – 1,58 – 2 – 2,5 – 1 – 3,2 – 4 – 5 (mm/vg)

b) Xích chạy dao hướng kính

Để gia cơng bánh vít bằng chạy dao hướng kính, trong máy bố trí xích

chạy dao hướng kính được nối từ xích chạy dao dọc. Theo máy chuẩn ta chọn

lượng chạy dao hướng kính cho máy được thiết kế là.

Skmin = 0,8 mm/vg

Vậy:



Rsk =



;



Skmax = 5 mm/vg.



S k max 0,27

=

= 6,3

S k min

1,7



Số cấp chạy dao hướng kính:



Zs =



lg R sk

lg 6,3

+1 =

+ 1 ≈ 9 ( cấp )

lg ϕ

lg 1,26



Khi đó ta có lượng chạy dao hướng kính là:

0,27 – 0,34 – 0,43 – 0,54 – 0,68 – 0,85 – 1,08 – 1,36 – 1,7 (mm/vg).

c) Xích chạy dao tiếp tuyến

Để cắt bánh bít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến và cắt bánh răng

bằng phương pháp chạy dao đường chéo. Máy còn bố trí xích chạy dao tiếp

tuyến. Lượng chạy dao phụ thuộc vào góc nghiêng của bánh răng và số răng

của bánh vít khi gia cơng.

30



d) Xích chạy dao nhanh

Để giảm thời gian phụ ở các hành trình chạy khơng, trên máy bố trí xích

chạy dao nhanh cho chạy dao hướng kính và chạy dao thẳng đứng lượng dịch

chuyển có thể lấy bằng 0,1 ÷ 0,6 m/ph. Theo máy chuẩn chọn lượng dịch

chuyển nhanh của bàn máy là 0,17 m/ph. Dịch chuyển nhanh của bàn trượt dao

là 0,55m/ph. Dịch chuyển nhanh của trục gá dao dọc theo trục dao là 0,13 m/ph.

3.4. ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC MÁY

Đặc trưng về động lực học máy được xác định theo chế độ cắt tính tốn có

tải trọng và cơng suất lớn nhất. Cơng suất cắt có thể tính theo 2 phương pháp:

3.4.1. Theo nguyên lý cắt

+ Cơng suất cắt được tính theo cơng thức:



Nc =



C p .V . S x .m y

60.102



( KW )



Tra bảng 112 [III]

Cp = 30



y=1



x = 0,75



Vật liệu gia công là thép:

- Lượng chạy dao: S = 0,7 . Smax = 0,7 . 5 = 3,5 mm/vg.

- Vận tốc cắt : V = 20 m/ph.

- Modul



: m = 10 mm.



- Đường kính dao : Dd = Ddmax = 164 mm.

- Số đầu mối dao phay : k = 1.

- Số răng của bánh răng gia cơng : Z = 12.

0,75

× 10

→N c = 30 × 20 × 3,5

= 5,81( KW)

102 × 60



3.4.2. Theo ngun lý đàn hồi

Lực cắt được tính theo cơng thức:

Pz = k(a + 0,4c). b.

Trong đó:



31



- k: Đặc tính của vật liệu cắt. Với thép 40X và 40XH chọn: k =1800 N/mm

- a: Chiều sâu cắt.

- b: Chiều dài lớp cắt .

- c: Độ mòn lớn nhất cho phép của dao theo mặt sau:

Chọn: c = 0,6 mm (bảng II - 3 - [I] )

Với phương pháp gia công này thi trị số của a, b luôn biến đổi. Do đó để

tính tốn ta xác định trị số trung bình của chúng:

b tb = 3,14 . m/ 2 = 3,14 .10/ 2 = 15,7 (mm)

a tb =F .S / D . ξ.n lc .l cd (mm)

- F: Diện tích tiết diện rãnh răng của toàn bộ bánh răng

F = 3,14. m. z = 3,14.10.12 = 376,8 (mm)

- S: Lượng chạy dao. S =3,5 (mm/vg)

- nlc: Số lát cắt sau một vòng quay của phơi. Khi phơi quay được một vòng thì

dao quay được 12 vòng. Vậy số lát cắt là:

n lc = 12.12 = 144

- l cd: Chiều dài cắt:

lcd=



R d 2 − ( R d − 2,25) 2 = 9



- ξ: Số răng đồng thời tham gia cắt được quy ước trên hình trụ chia của dao

với trục ngồi của phơi:

ξ = L/T = L /3,14.m

2



D

D

L =2.  c  −  c − m 

 2   2





2



- Dc: Đường kính ngồi của phơi.

Dc = (Z + 2 ). m = (12 + 2 ) . 10 = 140 mm

⇒L = 72,1 mm

Vậy ξ =72,1/3,14.10 = 2,3 răng.

⇒atb = 0,04 mm

Lực cắt tính cho một răng



32



Pz1 = k(a + 0,4c) b = 1800 (0,04 + 0,4.0,6).15,7 = 1912,8 N

Vậy Pz = ξ.Pz1 = 18120 N

Chọn vận tốc khi cắt thô và vật liệu thép: Vc = 25 m/ph

Ta có : Pz.Vc / 60.1000 = 6,04 KW

Chọn hiệu suất truyền dẫn:

η = 0,83 – 0,95 ; Theo [9]

nđc = Ks.nc / η =1,02.6,04 / 0,83 =7.42 KW

Ks = 0,2 : Hệ số kể đến công suất chạy dao.

Dựa vào cơng suất động cơ tính tốn, tra bảng 3-P4. Theo [IV] chọn động cơ

kiểu A0Π2 51- 4 có:

N = 7,5KW; n = 1460 v/p; i = 0.23 ; Mbd/Mdm = 1,8.



33



CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY

4.1. XÍCH TỐC ĐỘ

4.1.1. Các lựa chọn ban đầu

Trên các máy công cụ kiểu truyền dẫn của xích tốc độ thường gặp một

trong các loại sau:

- Động cơ điện + hộp tốc độ dùng bánh răng di trượt.

- Động cơ điện + hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế.

- Động cơ nhiều tốc độ.

Đối với kiểu thứ nhất thường dùng trên máy vạn năng để thay đổi tốc độ

vì phải đảm bảo thay đổi nhanh tốc độ, tuy nhiên phạm vi điều chỉnh truyền

dẫn nhỏ.

Đối với kiểu thứ hai thường dùng trên các máy chuyên dùng phạm vi điều

chỉnh truyền dẫn lớn nhưng thời gian điều chỉnh để thay đổi tốc độ lâu.

Kiểu thứ ba dùng cho các máy tự động, phạm vi điều chỉnh là vô cấp.

Như vậy với máy thiết kế ta chọn kiểu truyền dẫn của xích tốc độ là động

cơ điện + hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế.

Khi tính tốn hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế ta mong muốn tất cả các

bánh răng thay thế đều được dùng hai lần,tức là tăng tốc với tỉ số truyền i và

giảm tốc với tỉ số truyền 1/i. Như vậy trên đồ thị vòng quay loại hộp tốc độ

này được vẽ đối xứng.

Hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế có ưu, nhược điểm sau:

+) Kích thước chiều trục nhỏ.

+) Số cặp bánh răng thay thế khơng hạn chế, nó chỉ bị giới hạn bởi tỷ số

truyền.

+) Phạm vi điều chỉnh của nhóm là: Rp = imax/ imin = 16 ÷ 20 :

+) Nếu phạm vi truyền dẫn khơng vượt q R p thì việc điều chỉnh số vòng

quay chỉ còn tiến hành với một nhóm truyền. Như thế kết cấu truyền dẫn sẽ

đơn giản.



34



+) Khả năng đóng cần tốc độ làm gãy bánh răng khơng có do đó khơng

phải dùng cơ cấu hãm nào cả.

+) Việc điều chỉnh máy chậm chạp là nhược điểm gây ra do ta sử dụng

cặp bánh răng thay thế. Nhưng ta lại gia công một lô sản phẩm nên thời gian

phụ đó là quá nhỏ so với thời gian chạy máy. Do đó khơng ảnh hưởng đến

năng suất máy.

4.1.2. Chọn dạng kết cấu

Ta có: Ri 2/ ϕ = 82/1,26 = 50,8. Phạm vi điều chỉnh Rn = 6,25 < < 50,8 . Do đó

ta sử dụng kết cấu truyền dẫn đơn giản.

4.1.3. Chọn phương án kết cấu

Vì sử dụng bánh răng thay thế nên ta sử dụng phơng án cấu trúc:

Z=1× 9× 1

Đồ thi vòng quay: Khi ta vẽ đồ thị số vòng quay ta phải chú ý đến chiều

ngang của hộp không được quá lớn, ta hạn chế tỉ số truyền trong các nhóm:

imin = 1/4 < i < 4 = imax

Còn tận cùng các tia trong nhóm truyền càng đối xứng càng tốt để giảm

chiều ngang của nhóm và toàn bộ hộp .

Tỷ số truyền đai nhỏ hơn 2,5. Từ động cơ n = 1460 v/ph, ta đặt cặp bánh

răng thay thế từ trục I và trục II.

Từ đó ta có chuỗi số vòng quay của hộp tốc độ như sau: (Hình vẽ).



35



I



II



III



IV



V



VI



VII



2000(v/f)



1460(v/f)

i1

i0



i2

i3

i4

i5

i6

315(v/f)

i7



250(v/f)



i8



200(v/f)



i9



160(v/f)

125(v/f)

100(v/f)

80(v/f)

63(v/f)

50(v/f)



Đồ thị vòng quay máy phay lăn răng



Trong xích ta bố trí một bộ truyền đai từ trục động cơ I đến trục II và các

cặp bánh răng cơn có tỷ số truyền bằng 1 để đổi hướng truyền chuyển động

trong không gian cặp bánh răng trụ răng nghiêng để hạn chế tỷ số truyền của

các nhóm trong giới hạn cho phép.

Ta xây dựng đồ thị số vòng quay như hình vẽ trên: Từ đồ thị số vòng

1/4 = imin = 1/ϕ6



quay ta xác định được tỷ số truyền.

Dựa vào chuỗi số vòng quay ta chọn là:



50 ; 63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 ; 315 (v/ph).

Ta gọi:



i0 = iđai = ibù



Đối với lượng bù thì ta chưa xét đến.

36



Lấy i9 = 1/ϕ5



tốc độ là 635 (vg/ph)



Khi đó ta có:

i1 = ϕ3 = 2



i4 = ϕ0 = 1



7



i2 = ϕ 2 = 1,58



i5 = 1/ϕ = 0,79



i8 = 1/ϕ4 = 0,39



i3 = ϕ = 1,26



i6= 1/ϕ2 = 0,63



i9= 1/ϕ5 = 0,315



= 1/ϕ3 = 0,5



Gọi i0: Là tỷ số truyền của đai, dựa vào chuỗi số vòng quay và các tỷ số

truyền ở trên ta xác định được tốc độ sau khi qua đai từ động cơ I đến trục II

là 635 (v/ph).

i0 = 635/1460 = 0,43

4.1.3. Tính tốn bộ truyền

Tính bộ truyền bánh răng thay thế:

→ a1 +b1 =87



i1 = 2 = 58/29

i2 = 1,58 ≈ 53/34



→ a2 + b2 =87



i3 = 1,26 ≈ 49/38



→ a3 + b3 = 87



i4 = 1 ≈ 44/43



→ a4 + b4 =87



i5 = 0,79 ≈ 38/49



→ a5 + b5=87



i6 = 0,63 ≈ 34/53



→ a6 +b6 =87



i7 = 0,5 ≈ 29/58



→ a7+b7 = 87



i8 = 0,39 ≈ 24/63



→ a8+b8 = 87



i9 = 0,315 ≈ 21/66



→ a9+ b9 = 87



Vậy ta có bội số chung nhỏ nhất của:



aj + bj = 87.



Ta thấy bánh răng nhỏ nhất trong nhóm bánh răng chủ động là: Zmin = 18

⇒ Z9 =a9.Emin.K/ (a10+b10) > 18 ⇒ chọn Emin = 1. Từ đó ta có

Z9 = 21



Z'9 = 66



Z8 = 24



Z'8 = 63



Z7 = 29



Z'7 = 58



Z6 = 34



Z'6 = 53



Z5 = 38



Z'5 = 49



Z4 = 44



Z'4 = 43



Z3 = 49



Z'3 = 38



Z2 = 34



Z'2 = 53



Z1 = 58



Z'1 = 29



37



Tính tốn bộ truyền cuối cùng của xích tốc độ để máy làm việc ít bị rung

động nên ở bộ truyền này ta chọn cặp bánh răng nghiêng có góc nghiêng

β= 180. Modul dọc trục m = 4 (mm).

Ta có: i10 = 1/4 = Z10/Z’10 = 17/68.

Chọn Z10 = 17



;



Z’10 = 68.



4.1.4 - Kiểm tra sai số vòng quay

Trong q trình tính tốn số răng do phân tích tỷ số truyền có sai số để

làm tròn số răng Z đã được tính.

Tần số quay của trục chính có thể sai lệch so với tần số quay tiêu chuẩn.

Vì vậy ta phải kiểm tra sai số vòng quay rồi so sánh với số vòng quay cho

phép. Sai số cho phép xác định theo công thức:

[ σn ] = 10( ϕ - 1) % = 10( 1,26 - 1) % = 2,6%

Sai số tương đối phải đảm bảo σn ≤ [ σn ].



38



Hay:



n tt − n tc

n tc



≤ [ σn ].



Ta lập bảng kiểm tra sai số vòng quay:

STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9



Phương trình truyền dẫn

58

17

635. .1.1.1.

29

68

53

17

635. .1.1.1.

34

68

49

17

635. .1.1.1.

38

68

44

17

635. .1.1.1.

43

68

38

17

635. .1.1.1.

49

68

34

17

635. .1.1.1.

53

68

29

17

635. .1.1.1.

58

68

24

17

635. .1.1.1.

63

68

21

17

635. .1.1.1.

66

68



ntc (v/f) Ntt (v/f)



δ%



315



317,5



0,79



250



247,75



200



204,7



2,3



160



162,4



1,53



125



123,1



-1,68



100



101,1



1,8



80



79,31



-0,78



63



60,47



2



50



50,51



1



0,89



Vậy sai số vòng quay thực so với sai số vòng quay tiêu chuẩn nằm trong giới

hạn cho phép.

4.2 - THIẾT KẾ XÍCH CHẠY DAO

4.2.1. Xích chạy dao đứng

Để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến dọc của bàn dao,

ta sử dụng cơ cấu vít me đai ốc có bước t = 10 ( mm )

Như phân tích chọn phương án thay đổi tốc độ của xích tốc độ, xích chạy

dao ta cũng sử dụng bánh răng thay thế. Ta cũng có :

RS = 6,25 nên hộp chạy dao ta sử dụng cặp bánh răng thay thế (RS<16).

Ta có chuỗi vòng quay của trục vít me như sau:

n = S/T (v/f)



n5 = 0,2 (v/f)



n1 = 0,08 (v/f)



n6 = 0,25(v/f)

39



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 - ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×