Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Sơ đồ động của hộp tốc độ

Sơ đồ động của hộp tốc độ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



chủ yếu. Sau khi thiết kế xong ta có thể kiểm tra lại các bước tiện trơn, có thể bị trùng nhau, sát

nhau hoặc cách qng. Vấn đề đó khơng q quan trọng vì thực tế các bước tiện trơn là khá sát

nhau và các đoạn cách quãng không gây ra nhiều tổn thất năng suất gia cơng.

Có hai dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu Norton và hộp chạy dao

dùng bánh răng di trượt. Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ chọn kiểu hộp chạy dao là

dùng cơ cấu Norton tương tự như ở máy 1K62.



2.3.1 Yêu cầu của hộp chạy dao

Máy yêu cầu cần phải tiện được các ren quy chuẩn như sau:

Ren quốc tế: tp= 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12 (mm).

Ren Anh: được tính bằng số bước ren trên 1 inch theo công thức n=25,4/t p; với tp là bước ren được cắt (mm); ta có n= 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 41/2; 4; 31/2; 31/4; 3; 2.

Ren module: tính theo cơng thức m=tp/π; với tp là bước ren được cắt (mm); ta có m= 0,5; 1; 1,25;

1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3.

Ren pitch: tính theo công thức Dp=25,4π/tp; Dp= 96; 88; 80; 72; 64; 56; 48; 44; 40; 36; 32; 28;

24; 22; 20; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7.

Để thiết kế hộp chạy dao ta cần phải thông qua các bước thiết kế sau:

-



Sắp xếp bước ren cắt để tạo thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội.



-



Thiết kế nhóm cơ sở.



-



Thiết kế nhóm gấp bội.



-



Kiểm tra lại độ chính xác các bước ren.



-



Tính sức bền (động lực học) các chi tiết trong hộp chạy dao.



2.3.2 Sắp xếp các bước ren

Các ren tiêu chuẩn được sắp xếp dưới dạng một cấp số cộng có cơng bội khơng đều nhau

chưa có quy tắc thiết kế, tuy nhiên ta nhận thấy rằng các bước ren được chia thành các nhóm có

trị số gấp đơi nhau, do đó ta cần sắp xếp các bước ren thành những nhóm cơ sở và nhóm khuếch

đại với các tỉ số truyền của nhóm khuếch đại họp thành cấp số nhân với cơng bội ϕ=2. Việc sắp

xếp có các yêu cầu sau:

-



Số hàng ngang là ít nhất để cho số bánh răng của nhóm cơ sở Norton là ít nhất, bởi

nếu số bánh răng của nhóm Norton này càng nhiều thì khoảng cách giữa hai gối tựa

càng xa, độ cứng vững càng kém.



Trang 35



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



-



Khơng để các bước ren trùng hoặc sót.



-



Khi sắp xếp ta sắp thành 4 bảng ren, cả 4 bảng đều do một cơ cấu Norton tạo ra, do đó

để tránh cho q trình tính tốn q phức tạp thì các con số xếp trong một cột dọc

giữa các bảng ren cần đợc thống nhất hoá về mặt sắp xếp.

Với ren Anh, nếu số vòng ren trong 1 inch càng lớn thì bước ren càng nhỏ nên ta phải



-



xếp loại ren có n nhỏ về phía phải của bảng xếp ren, n nhỏ cần xếp lên trên.

Phương trình cơ bản của xích cắt ren:

1vTC . iđ/c . ix . tv = tr

Ta thấy rằng để cắt hết được các bước ren như yêu cầu thì với mỗi bước ren thì ta cần

phải có một tỉ số truyền, như vậy thì ta cần một số lượng bánh răng rất lớn là 8×12 = 112, ngồi

ra để cắt các bước ren gấp bội thì cần phải có các tỉ số truyền khác gấp bội lên (×2; ×4...), do đó

số bánh răng cần thiết sẽ là 112×2; 112×4...điều đó nằm ngồi khả năng của máy. Để khắc phục

chuyện này thì qua khảo sát máy mẫu ta đã thấy rằng, để có được có các tỉ số truyền khác nhau

để cắt các bước ren khác nhau thì ta chia đường truyền thành các các nhóm khác nhau, trong đó

thì có nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một tỉ số truyền cơ sở để cắt các bước ren cơ sở, rồi từ đó ta

mới cho qua một tỉ số gấp bội để thay đổi tỉ số truyền để cắt các bước ren còn lại,

1vTC x iđ/c . ics . igb . tv = tr

Ren có 2 hệ Anh và Mét, hai hệ này có hệ số chênh lệch về bước, hiệu chính bằng tỷ số

truyền icđ

Trong 2 hệ ren lại có 2 loại ren là kẹp chặt và truyền động, khác nhau một hệ số pi, do đó

hiệu chính bằng itt

1vTC . iđ/c . ics . icđ . itt . igb . tv = tr

Ngồi ra, ta còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để có thể cắt được các bước ren khuyếch đại,

theo máy 1K62 nhóm này tận dụng hộp tốc độ.

1vTC . ikđ . iđ/c . ics . icđ . itt . igb . tv = tr

Từ các yêu cầu đó ta có được một bảng sắp xếp các bước ren như sau:



1

1,25



Ren quốc tế

1,75

2

2,25

2,5



tp = mm

3,5

4

4,5

5



7

8

9

10



-



Ren module m = tp/π

0,5

1

1,25



1,75

2

2,25

2,5



Trang 36



ĐỒ ÁN MÁY CÔNG CỤ

1,5



3



5,5

6

Ren Anh



N = 25,4/tp

31/4

7

31/2

8

4

9

41/2

9,5

10

5

11

12

6



13

14

16

18

19

20

22

24



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A

11

12



2

3



-



56

64

72

80

88

96

-



1,5

Ren pitch

Dp = 25,4π/tp

28

14

32

16

36

18

40

20

44

22

48

24

-



3



7

8

9

10

11

12

-



2.3.3 Thiết kế nhóm cơ sở

Nhóm cơ sở Norton là một nhóm bánh răng hình tháp, tương tự như khi ta khảo sát máy

1K62, cơ cấu Norton ăn khớp với một bánh răng, để cắt các bước ren khác nhau thì ta thay đổi

ăn khớp giữa bánh răng đó với các bánh răng khác nhau trên cơ cấu Norton. Nếu gọi số răng của

các bánh răng trên cơ cấu Norton lần lượt là Z1, Z2, Z3 ... thì các bánh răng này là để cắt ra các

ren thuộc nhóm cơ sở, các trị số Z i này cần là số nguyên và có tỉ lệ đúng như tỉ lệ của các bước

ren trong một cột trên bảng sắp xếp các bước ren ở trên. Mặt khác thì số răng Z i khơng được q

lớn vì nó sẽ làm tăng kích thước của nhóm truyền nên cần hạn chế trong khoảng 25 ≤ Zi ≤ 60.

Từ đó ta có:

Để cắt ren quốc tế:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 3,5 : 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6

Hoặc



= 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12



Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48

Hoặc



= 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60



Để cắt ren Anh:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 13 : 14 : 16 : 18 : 19 : 20 : 22 : 24

Hoặc



= 6,5 : 7 : 8 : 9 : 9,5 : 10 : 11 : 12



Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48

Để cắt ren module:

Trang 37



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 = 1,75 : 2 : 2,25 : 2,5 : 3

Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 = 28 : 32 : 36 : 40 : 48

Hoặc



= 35 : 40 : 45 : 50 : 60



Để cắt ren pitch:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 56 : 64 : 72 : 80 : 88 : 96

Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48

Hoặc



= 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60

Xét cho cả 4 trường hợp cắt 4 loại ren khác nhau thì ta thấy rằng để cắt đủ số bước ren cơ



sở của cả 4 nhóm thì cơ cấu Norton cần có 8 bánh răng có số răng như sau:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48

Ta lấy ln số răng đó cho cơ cấu Norton. Tuy nhiên khi khảo sát máy 1K62 thì ta thấy

rằng cơ cấu Norton chỉ có 7 bánh răng, lý do là để cắt ren Anh có n=19ren/inch thì cần đến bánh

răng 38, trong khi đó 3 loại ren còn lại thì khơng cần đến bánh răng này, nên thấy khơng thật cần

thiết ta sẽ loại bỏ bánh răng Z4=38, như vậy nhóm Norton của ta chỉ còn lại 7 bánh răng là:

Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 : Z8 = 26 : 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48



2.3.4 Thiết kế nhóm gấp bội

Nhóm gấp bội cần tạo ra 4 tỉ số truyền theo quy luật cấp nhân có cơng bội ϕ=2, cụ thể trị

số bằng bao nhiêu thì còn phụ thuộc vào cột bước ren nào được chọn làm cột bước ren cơ sở. Ta

chọn nhóm thứ 4 làm nhóm cơ sở, như vậy thì nhóm gấp bội cần phải tạo ra 4 tỉ số truyền là

1/1 : 1/2 : 1/4 : 1/8.

Tương tự như máy 1K62, ở đây ta thiết kế nhóm gấp bội dùng bộ bánh răng di

trượt, bao gồm 8 bánh răng nằm trên 3 trục theo phương án khơng gian 2×2 và phương án thứ tự

là I-II, từ đó ta xác định được lưới kết cấu. Mặt khác, do yêu cầu cần nâng cao tính cơng nghệ

(thuận lợi cho việc gia cơng) hộp chạy dao, tâm các trục của nhóm gấp bội nên lấy trùng với tâm

trục của nhóm cơ sở (cơ cấu Norton) nên khi chọn số răng và module cho nhóm gấp bội ta lấy

sao cho đảm bảo khoảng cách tâm A (phụ thuộc vào m và Z) phù hợp với nhóm cơ sở.

Nhóm 1: có đặc tính là 1 (ϕ1=2), để cho kết cấu bánh răng tương đối đồng đều thì ta

chọn tỉ số truyền của nhóm giảm xuống một chút (tương tự như máy 1K62), mặc dù sau đó ta lại



Trang 38



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



phải tăng tốc để có được tỉ số truyền i=1, nhưng mặt khác lại tận dụng được bánh răng dùng

chung. Ta chọn i1=4/5 ⇒ i2=2/5 vì i1:i2=1:ϕ-1.

Nhóm 2: đặc tính của nhóm truyền là 2, tỉ số truyền khơng thể tự chọn được nữa mà ta

phải lấy i3=5/4. Từ đó ta có i4=5/16.



I

II

III



Ta có lưới kết



cấu và đồ thị vòng quay như sau:

Tương tự như phần thiết kế hộp tốc độ, đến đây ta tính số răng của các bánh răng của

từng nhóm theo phương pháp tra bảng ta được:

i1=



;



i2=



i3=



;



i4=



;

;



Ở đây lấy tỷ số truyền i 4 có 1 bánh răng 15 răng ( tuy ta phải dịch chỉnh một chút nhưng

thuận lợi cho việc chế tạo)



2.3.5 Tính các tỉ số truyền còn lại ibù

Ta có phương trình cân bằng xích chạy dao tiện ren như đã phân tích:

1vTC.iđ/c.ikđ.itt.icđ.ics.igb.tv = tp

Trong đó:

ics là tỉ số truyền của nhóm Norton.

igb là tỉ số truyền của nhóm gấp bội.

tv =12mm là bước của vít me chạy dao.

tp là bước ren được cắt.

ib là tỉ số truyền còn lại bù vào xích động, ibù=itt.icđ.

itt là tỉ số truyền bộ bánh răng thay thế.

icđ là tỉ số truyền của một số bộ bánh răng cố định còn lại trên xích truyền.



Để tính ibù ta chọn cắt một bước ren nào đó.



Trang 39



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



Ví dụ ta chọn cắt ren quốc tế có bước ren t p=10mm. Qua bảng xếp ren ta có tỉ số truyền

của nhóm gấp bội là igb=1, tỷ số truyền đảo chiều chọn i đc = 1/1 để dồn sai số tính tốn vào các

khâu chính. Dựa vào máy 1K62 ta đã khảo sát ở trên ta chọn t v=12mm, Z0=36, ta có tỉ số truyền



của nhóm cơ sở là ics=



(Norton chủ động). Ta có:



ibù=

Dựa vào máy 1K62 ta chọn icđ=



.



⇒ itt=

Thông thường bộ bánh răng thay thế này dùng chung cho cả trường hợp cắt ren Anh.

Nhưng khi cắt ren Anh, xích cắt ren đi theo đường khác (bộ bánh răng Norton bị động). Để tính

icđ ta cần tính thử cắt ren Anh có n=10ren/inch khi đó ta có các giá trị:

tp=25,4/n=25,4/10;



ics=



; igb=



⇒ icố định Anh=

Tỉ số truyền icđ này cũng được dùng cho tiện ren Pitch vì ren Anh và ren Pitch đều đi theo

con đường Norton bị động nhưng lại với hai bộ bánh răng thay thế khác nhau. Để tìm bánh răng



thay thế cắt ren Pitch ta tính cắt thử ren Pitch có Dp=10 ⇒ tp =



; igb=1; icđ=



⇒ ithay thế Pitch =

Trang 40



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



Tóm lại, dựa vào máy 1K62 ta có các tỉ số truyền thay thế là:

Để cắt ren quốc tế và ren Anh: itt=

Để cắt ren module và ren Pitch: itt=



2.3.6 Xác định các bước ren tiện trơn

Bước dao tiện trơn ta chọn tương tự như máy mẫu 1K62 mà ta đã khảo sát ở trên, ta chọn:

Sdmin = 0,07mm/vòng.

Sngmin = 0,035mm/vòng.

Xích tiện trơn được truyền động từ hộp chạy dao, qua một cặp bánh răng 28/56 để đến được bàn xe dao. Đối với bước tiến dao dọc thì truyền động được truyền đến cặp bánh răng –

thanh răng có Z = 10 và module m = 3mm, còn đối với bước tiến dao ngang thì truyền động được đi đến vít me - đai ốc có t = 5mm.

Ta có thể viết phương trình xích cho các bước tiện trơn Sd và Sng:

1vt/c.itt.icđ.ics.igb.



= Sd



1vt/c.itt.icđ.ics.igb.



= Sng.



Từ đó ta thấy rằng các bước ren tiện trơn được thay đổi bằng cách tương tự như khi thay

đổi hộp tốc độ khi tiện ren. Việc thay đổi hộp chay dao sẽ cho ta các bước tiện trơn khác nhau,

các bước tiện trơn này dầy hơn nhiều so với bước tiện ren nên có thể đảm bảo được cho quá

trình tiện trơn.



Trang 41



ĐỒ ÁN MÁY CƠNG CỤ



Nguyễn Chí Hiếu – 16C1A



MỤC LỤC



Trang 42



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Sơ đồ động của hộp tốc độ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×