THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, động học máy MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, kết cấu MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, nguyên lý MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, cấu tạo MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG, quy trình sản xuất MÁY MÁY PHAY VẠN NĂNG

Đề 74:

Thiết kế hộp chạy dao của máy phay vạn năng dùng cơ cấu bánh răng di trượt với các thông số sau:

*lượng chạy dao nhỏ nhất của bàn máy S_min=25mm/p

*lượng chạy dao lớn nhất của bàn máy S_min=2500mm/p

* Công bội của chuỗi số vòng quay j =1.26.

*Động cơ có công suất N = 1.8kw .Số vòng quay n_đc =750 v/p.

 PHẦN I :    TRÌNH TỰ THIẾT KẾ.

     Bước1:  Xác định các thông số động học cơ bản của hộp chạy dao:

              * Số vòng quay lớn nhất của trục chính :

                          n_max=..... =...=416 v/p

             * Số vòng quay lớn nhất của trục chính :

                     n_max= .....= =4,16 v/p

              * Số cấp vận tốc trục chính     Z=?

                          Ta có : n_max=n_min. j 

         =100

              Z-1= =19,9

                Z=20,9  21  chọn Z=24

        * Phạm vi điều chỉnh vận tốc hộp chạy dao :

                    Rn = =100

Bước2. XÁC ĐỊNH LƯỚI KẾT CẤU :

2.1.Phương án không gian: (PAKG).

PAKG là phương án lựa chọn và bố trí các nhóm bánh răng di trượt để đạt số cấp độ Z theo yêu cầu.

    Ta chọn PAKG: Z =3 x 2 x 2 x 2 =24.

2.2.Phương án` thứ tự : I-II-III-IV-V

Z =3[1]x2[3]x2[6]x2[12]

-Vì  yêu cầu của hộp  chạy có Z=21 cấp tốc độ nên ta phải làm trùng 3 cấp tốc độ : x=12 thành x=9

-Khi đó :Z=3[1]x2[3]x2[6]x2[9]

-Kiểm tra Ri của nhóm cuối cùng :

Ri =j ^(2-1).9 =1,26⁹=8

-Kiểm tra i

i_min =i₈=

i_max=i₉= =1,26³ =2

  2.3.Xác định tỉ số truyền :

   Quan hệtỉ số truyền i trong một nhóm truyền động:

      Nếu số vòng quay của trục chính là một cấp số nhân có công bội j thì tỉ số truyền trong mỗi nhóm truyền động cũng là cấp số nhân có công bội j^xi (x_i là lượng mở của nhóm truyền động).

• Nhóm biến đổi thứ I ( nhóm cơ sỡ ) x_i = 1.
• Nhóm biến đổi thứ II ( nhóm khếch đại thứ 1)  x_i =p_a =3.
• Nhóm biến đổi thứ III ( nhóm khếch đại thứ 2) x_i =p_a.p_b = 6.
• Nhóm biến đổi thứ IV (nhóm khếch đại thứ 3) x_i =p_a.p_b.p_c =9.

   2.4 Lưới kết cấu:

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

5)THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG THẲNG :

 5.1Thiết kế nhóm a

a) Bánh răng nhỏ: Theo bảng (3-6) ta chọn thép 45 thường hoá

Giả sử đường kính phôi trong khoản (100 ¸ 300) mm

- Theo bảng (3-8)

- Giới hạn bền kéo s_b = 600 (N/mm²)

- Giới hạn chảy s_ch = 300 (N/mm²)

- Độ cứng HB = 190

- Dùng phôi rèn vì phôi rèn có cơ tính cao

b) Bánh lớn : chọn thép 35 thường hoá

-  Giả sử đường kính phôi từ 300¸500 mm có:

- Giới hạn bền kéo s_b = 480 (N/mm²)

- Giới hạn chảy s_ch = 240 (N/mm²)

- Độ cứng HB = 160

- Dùng phôi rèn vì phôi rèn có cơ tính cao

5.2 Định ứng suất cho phép :

   * Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ.

    [s]_{t x} =2.6 x 190 =494 (N/mm²).

   * Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn.

          [s]_{t x} =2.6 x 160 =416 (N/mm²).

   *Để xác định ứng suất uốn cho phép lấy hệ số an tòan n =1.5 và

     hệ số tập trung ứng ở chân răng K_s =1.8.

* Giới hạn mỏi của thép 45 là:

s_-t =0.43 x 600 =258 N/(mm²)

* Giới hạn mỏi của thép35 là

     s_-t =0.43 x 480 =206.4 (N/mm²)

*Vì bánh răng quay 1 chiều :

+Đối với bánh nhỏ:

                    [s]_u1 =... =.. =143 (N/mm².)

  

+Đối với bánh lớn :

[s]_u2 =.. =..=115 (N/mm².)

.....

5.3 Sơ bộ chọn hệ số tải trọng k =1.3.

5.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng y_A =0.3

5.5 Tính khoảng cách trục A

C Khoảng cách trục giữa trục I-II:

A³(i₁+1)....=(2+1)....=134 (mm)

1) Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.

CVận tốc vòng:

V= ....

  Với tốc độ này chế tạo bánh răng theo cấp chính xác là 9.

2) Xác định module  m và chiều rộng bánh răng.

       *Xác định module :

m₁=(0,01...0,02).A=(0,01...0,02).150=(1,5....3)

Chọn m=3

       *Chiều rộng bánh răng:

                  b=....       ...  b₁=b₂=b₃=0,3.134 =30 (mm)

3) Các thông số chủ yếu của bộ truyền :

* Nhóm a:              Ta có các thông số sau:

 *module : m₁ =3

  * Góc ăn khớp a =20⁰.

* Đôi răng số 1: Z₁-Z’₁ (Với Z₁ =18 ; Z₁ ^‘ =36)

* Đường kính vòng chia:

   d₁ = m₁.z₁=3.18 = 54(mm)

   d’₁ = m₁.z’₁ = 3.36 = 108 (mm)

 * Khoảng cách trục : A = ..... =81 mm.

 * Chiều rộng bánh răng : b₁ =30 (mm)

 * Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e1 =d₁ +2m₁ = 54+6   = 60 (mm)   

    D’_e1 =d’₁ +2m₁ = 108+6 =114  (mm)    

* Đường kính vòng chân răng.

    D_i1 = d₁ -2,5m =54- 2,5.3  =46,5 (mm) 

    D_i2 = d₂ -2,5m =108- 2,5.3=100,5 (mm)

4) Lực tác dụng lên trục :

     * Lực vòng :  P₁ =.... =3897 (N)                     

          * Lực hướng tâm :P_r1 =P₁ .tga  =3897.0,364 =1418 (N) 

* Đôi răng số 2: Z₂-Z’₂   (với Z₂ =21, Z’₂ =33)

 +Đường kính vòng chia : 

d₂ = m₁.z₂ = 3.21 = 63 (mm)

                        d’₂ = m₁.z’₂ = 3.33 = 99 (mm)

             +Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e2 =d₂ +2m = 63+   6= 69 (mm)   

    D_e2 =d’₂ +2m = 99+6 = 105( mm)    

      +Đường kính vòng chân răng.

    D_i2 = d₂ -2,5m =63- 2,5.3  =55,5 (mm)  

    D_i2 = d₂ -2,5m =99- 2,5.3=91,5 (mm)  

  *Lực vòng :  P₂ =... =... =3340 (N)                     

        * Lực hướng tâm :P_r2 =P₂ .tga  =3340.0,364 =1215 (N)  

* Đôi răng số 3: Z₃-Z’₃   ( với Z₃  =33 ; Z^’ ₃=66 ).

   +Đường kính vòng chia :

 d₃ = 3.24 = 72 (mm)

                d’₃ = 3.30 = 90 (mm)

    +Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e3 =d₃ +2m = 72+6   = 78 (mm)   

    D_e3 =d’₃ +2m = 90+6 =96 (mm)    

    +Đường kính vòng chân răng.

    D_i3 = d₃ -2,5m =72- 2,5.3  =64,5 (mm)  

    D_i3 = d’₃ -2,5m =90- 2,5.3=82,5 (mm)  

* Lực vòng :  P₃ =..... =... =2923 (N )                      

     * Lực hướng tâm :P_r3 =P₃ .tga  =2923.0,364 =1063 (N)    

CKhoảng cách trục giữa trục II-III:

A³(i₄+1)....=(2,5+1)....=183

1) Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng:

áVận tốc vòng:

V= ....=....=0,6(....)

       Với tốc độ này chế tạo bánh răng theo cấp chính xác là 9.

2) Xác định module  m và chiều rộng bánh răng.

       * Xác định module :

m₂=(0,01...0,02).A=(0,01...0,02).183 =(1,83...3,36)

C Chọn m=3,5

       * Chiều rộng bánh răng:

                  b=.....b₄=b₅=0,3.183 =40 (mm)

3) Các thông số chủ yếu của bộ truyền :

* Nhóm b:     Ta có các thông số sau:

 * module : m₂ =3,5

  * Góc ăn khớp a =20⁰.

* Đôi răng số 4: Z₄-Z’₄  (với z₄=20,z’₄=50)

* Đường kính vòng chia

   d₄ = m₂.z4 =3,5.20 = 70 (mm)

   d’₄ = m₂.z’₄ =3,5.50 = 175 (mm)     

 * Khoảng cách trục : A = .... =122,5 (mm)

 * Chiều rộng bánh răng : b₄ =40 (mm)

 * Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e4 =d₄ +2m₂ = 70+2.3,5   = 77 (mm)   

    D’_e4 =d’₄ +2m₂ = 175+2.3,5 = 182(mm)    

* Đường kính vòng chân răng.

    D_i4 = d₄ -2,5 m₂ =70- 2,5.3,5  =61,25 (mm)  

    D_i4 = d₄ -2,5 m₂ =175- 2,5.3,5=166,25 (mm)

4) Lực tác dụng lên trục :

     *Lực vòng :  P₄ =.... =.... =6063 (N)                      

          *Lực hướng tâm :P_r4 =P₄ .tga  =6063.0,364 =2206 (N)  

* Đôi răng số 2: Z₅-Z’₅   (với Z₅ =231, Z’₅ =39)

 áĐường kính vòng chia : 

d₅ = m₂.z₅ =3,5.31 = 108,5 (mm)

            d’₅ = m₂.z’₅= 3,5.39 = 136,5 (mm)

  áĐường kính vòng đỉnh răng.

    D_e5 =d₅ +2m₂ = 108,5+2.3,5   = 115,5 (mm)   

    D_e5 =d’₅ +2m₂ = 136,5+2.3,5 = 143,5 (mm)    

  áĐường kính vòng chân răng.

    D_i5 = d₅ -2,5 m₂ =115,5- 2,5.3,5  =106,75 (mm)  

    D_i5 = d₅ -2,5 m₂ =143,5- 2,5.3,5=134,5 (mm)  

                  *Lực vòng :  P₅ =... =. =3897(N)                      

          *Lực hướng tâm :P_r5 =P₅ .tga  =3897.0,364 =1418 (N)

 

 C Khoảng cách trục giữa trục III-IV:

A³(i₆+1).....=(2,5+1)....=246

1) Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.

àVận tốc vòng:

.....

                  Với tốc độ này chế tạo bánh răng theo cấp chính xác là 9.

2) Xác định module  m và chiều rộng bánh răng.

       *Xác định module :

m₃=(0,01..0,02).A=(0,01...0,02).246 =(2,46..4,92)

CChọn m=3

       * Chiều rộng bánh răng:

                              b=       ....  b₆=b₇=0,3.246 =50 (mm)

3) Các thông số chủ yếu của bộ truyền :

* Nhóm c:     Ta có các thông số sau:

      Cmodule : m₃ =3,5

          Góc ăn khớp a =20⁰.

*Đôi răng số 6: Z₆-Z’₆  (với z₆=27,z’₆=68)

* Đường kính vòng chia

   d₆ = m₃.z₆ =3,5.27 = 94,5 (mm)

   d’₆ = m₃.z’₆ =3,5.68 = 238 (mm)

 *Khoảng cách trục : A =  =166,25 (mm)

 *Chiều rộng bánh răng : b₄ =50 (mm)

 *Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e6 =d₆ +2m₃ = 94,5+2.3,5   = 101.5( mm)   

    D’_e6 =d’₆ +2m₃ = 238+2.3,5 = 245 (mm)    

* Đường kính vòng chân răng.

    D_i6 = d₆ -2,5 m₃ =94,5- 2,5.3,5  =85,75 (mm)  

    D_i6 = d₆ -2,5 m₃ =238- 2,5.3,5=229,25 (mm)

4) Lực tác dụng lên trục :

     *Lực vòng :  P₆ = = =8281 (N)                      

          *Lực hướng tâm :P_r6 =P₆ .tga  =8281.0,364 =3014 (N)  

*Đôi răng số 7: Z₇-Z’₇   (với Z₇ =58, Z’₇ =37)

 áĐường kính vòng chia :

 d₇= m₃.z₇ =3,5.58 = 203 (mm)

                         d’₇ = m₃.z’₇= 3,5.37 = 129,5 (mm)

  áĐường kính vòng đỉnh răng.

    D_e57=d₇ +2m₃ = 203+2.3,5   = 210 (mm)   

    D_e7=d’₇ +2m₃ = 129,5+.2.3,5 = 136,5 (mm)    

  áĐường kính vòng chân răng.

    D_i7= d₇ -2,5 m₃ =203- 2,5.3,5  =194,25 (mm)  

    D_i7 = d₇ -2,5 m₃ =129,5- 2,5.3,5=120,75 (mm) 

  *Lực vòng :  P₇ = = =3855(N)                      

          *Lực hướng tâm :P_r7 =P₇ .tga  =3855.0,364 =1403 (N)

CKhoảng cách trục giữa trục IV-V:

A³(i₈+1).=(4+1).=270

1) Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.

 àVận tốc vòng:

V= ==0,3()

                  Với tốc độ này chế tạo bánh răng theo cấp chính xác là 9.

2) Xác định module  m và chiều rộng bánh răng.

      

*Xác định module :

m₄=(0,010,02).A=(0,010,02).270 =(2,75,4)

Chọn m₄=3,5

       *Chiều rộng bánh răng:

                  b=         b₈=b₉=0,3.270 =60 (mm)

3) Các thông số chủ yếu của bộ truyền :

* Nhóm d:     Ta có các thông số sau:

 * module : m₄ =3,5

 * Góc ăn khớp a =20⁰.

*Đôi răng số 8: Z₈-Z’₈  (với z₈=20,z’₈=81)

*Đường kính vòng chia

   d₈ = m₄.z₈ =3,5.20 = 70 mm.

   d’₈ = m₄.z’₈ =3,5.81 = 283,5 mm.

 *Khoảng cách trục : A =  =176,75 mm.

 * Chiều rộng bánh răng : b₄ =60 (mm)

 

* Đường kính vòng đỉnh răng.

    D_e8 =d₈ +2m₄ = 70+2.3,5   = 77 (mm)   

    D’_e8=d’₈ +2m₄ = 283,5+2.3,5 = 290,5 (mm)    

*Đường kính vòng chân răng.

    D_i8 = d₈ -2,5 m₄ =70- 2,5.3,5  =61,25 (mm)  

    D_i8 = d’₄ -2,5 m₄ =283,5- 2,5.3,25=274,75 (mm)

4) Lực tác dụng lên trục :

   * Lực vòng :  P₈ = = =25344 (N )                      

         * Lực hướng tâm :P_r8 =P₈ .tga  =25344.0,364 =9225 (N)  

*Đôi răng số 9: Z₉-Z’₉   (với Z₉ =67, Z’₉ =34)

àĐường kính vòng chia : 

d₉= m₄.z₉ =3,5.67 = 234,5 (mm)

                               d’₉ = m₄.z’₉= 3,5.34 = 129,5 (mm)

 àĐường kính vòng đỉnh răng.

    D_e9=d₉ +2m₄ = 234,5+2.3,5   = 241,5 (mm)   

    D_e9=d’₉ +2m₄ = 129,5+2.3,5 = 136,5 (mm)    

 àĐường kính vòng chân răng.

    D_i9= d₉ -2,5 m₄ =234,5- 2,5.3,5  =225,75 (mm)  

    D_i9 = d₉ -2,5 m₄ =129,5- 2,5.3,5=120,75 (mm)  

               * Lực vòng :  P₉ = = =7591(N)                      

         *Lực hướng tâm :P_r9 =P₉ .tga  =7591.0,364 =2763

6. CHỌN Ổ LĂN :     

* Trục I :

 Với d =25 mm . chọn ổ bi đỡ ký hiệu 205 (cỡ nhẹ ). Có c_bảng =16000

 Đường kính ngoài D =52 mm,chiều rộng B =15mm.

* Trục II:

Với d =30 mm . chọn ổ bi đỡ ký hiệu 206 (cỡ nhẹ ). Có c_bảng =22000

Đường kính ngoài D =62 mm,chiều rộng B =16mm.                                                                   

* Trục III :

Với d =40 mm . chọn ổ bi đỡ ký hiệu 208 (cỡ nhẹ ). Có c_bảng =39000.

Đường kính ngoài D =80 mm,chiều rộng B =18mm.                                                                   

* Trục IV :

Với d =55 mm . chọn ổ bi đỡ ký hiệu 211 (cỡ nhẹ ). Có c_bảng =52000.

Đường kính ngoài D =100 mm,chiều rộng B =21mm.                                                                    

* Trục V :

Với d =75mm. chọn ổ bi đỡ ký hiệu 214 (cỡ nhẹ ). Có c_bảng =78000.

Đường kính ngoài D =130 mm,chiều rộng B =25mm.                                                                    

7) Cố định trục theo phương dọc trục :

 Để 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 tốc độ .Nắp ổ lắp với hộp tốc  độ bằng vít, loại nắp này dễ chế tạo,dễ lắp ráp.

8) Che kín ổ lăn :

Để che kín các đầu trục ra ,tránh sự xâm nhập của bụi bặm và

         tạp chất váo ổ cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài ,ở đây dùng các

vòng phớt là đơn giản nhất .

9) Tính then:

     Tính then bằng :

*Trục I:

Chiều dài then  l =0.8l_m =0.96 d

       Với l_m =(1.2 ¸ 1.5 )d  

       d =25 mm  ; l =19 mm .

       b = 6 mm ; h =6 mm ; t =3.5 ; t₁ =2.6 ; k =2.9.

*Trục II:

Chiều dài then  l =0.8l_m =0.96 d

       Với l_m =(1.2 ¸ 1.5 )d  

       d =30 mm  ; l =19 mm .

       b = 6 mm ; h =6 mm ; t =3.5 ; t₁ =2.6 ; k =2.9.

    *Trục III:

            d =40 mm  ; l =24 mm .

      b = 8 mm ; h =7 mm ; t =4 ; t₁ =3.1 ; k =3.5.

    *Trục IV:

      d =50 mm  ; l =33 mm .

      b = 10 mm ; h =8 mm ; t =4.5 ; t₁ =3.6 ; k =4.2.

    *Trục IV:

      d =60 mm  ; l =33 mm .

      b = 10 mm ; h =8 mm ; t =4.5 ; t₁ =3.6

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