THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT VÀ CƠ CẤU PHẢN HỒI, thuyết minh máy tiện vạn năng dùng cơ cấu Norton và cơ cấu Mean, THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT VÀ CƠ CẤU PHẢN HỒI

Đề 9

Đề bài : Thiết kế một máy tiện vạn năng với các yêu cầu sau :

Hộp tốc đô kết hợp giữa động cơ có nhiều cấp vận tốc và cơ cấu bánh răng di trượt có các thông số sau :

Số vòng quay nhỏ nhất của trục chính : n_min=12,5 vòng / phút
Số vòng quay lớn nhất của trục chính : n_max= 2000 vòng / phút
Công bội của chuỗi số vòng quay: j = 1,26
Động cơ có công suất N = 7,5 KW
Số vòng quay n_đc = 1400 vòng / phút

Thiết kế hộp chạy dao của máy tiện vạn năng dùng cơ cấu Norton và cơ cấu bánh răng di trượt để tiện các loại ren sau:

- Ren quốc tế : t_p = 0,5 ; 0,75 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; 2 ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; 3 ; 3,5 ; 4 ; 4,5; 5; 5,5 ; 6

- Ren modul : m = 0,25 ; 0,5 ; 0,75 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; 2 ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ;3

- Ren Anh : n =48 ; 46 ; 44 ; 40 ; 36 ; 30 ; 28 ; 24 ; 22 ; 20 ; 18 ; 16 ; 15 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; 9; 9 ; 8 ; 7; 7 ; 6 ; 5; 5 ; 4; 4; 4 ; 3; 3

- Ren Pitch : P = 92 ; 88 ; 80 ; 76 ; 72 ; 64 ; 56 ; 48 ; 44 ; 40 ; 36 ; 32 ; 28 ; 24 ; 22 ; 20 ; 18 ; 16 ; 14 ; 12 ; 11 ; 10 ; 9 ; 8

Yêu cầu các tỉ số truyền của nhóm gấp bội i_gb = ; ; 1 ; 2

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ

PHẦN I : THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CƠ BẢN CỦA HỘP TỐC ĐỘ :

- Số cấp tốc độ :

Z =

Với R_n =

j = 1,26

-Các giá trị số vòng quay của trục chính được xác định trực tiếp trong bảng (3-1) ở cột j = 1,26 ,bắt đầu từ : n₁= 12,5 vòng/phút ta có bảng số vòng quay tiêu chuẩn như sau:

n₁ = 12,5 v/p	n₂ = 16 v/p	n₃ =20 v/p
n₄ = 25 v/p	n₅ = 31,5 v/p	n₆ = 40 v/p
n₇ = 50 v/p	n₈ = 63 v/p	n₉ = 80 v/p
n₁₀ = 100 v/p	n₁₁ = 125 v/p	n₁₂ = 160 v/p
n₁₃ = 200 v/p	n₁₄ = 250 v/p	n₁₅ = 315 v/p
n₁₆ = 400 v/p	n₁₇ = 500 v/p	n₁₈= 630 v/p
n₁₉ = 800 v/p	n₂₀ = 1000 v/p	n₂₁ = 1250 v/p
n₂₂ = 1600 v/p	n₂₃ = 2000 v/p

II. XÁC ĐỊNH LƯỚI KẾT CẤU VÀ ĐỒ THỊ SỐ VÒNG QUAY :

1.Chọn phương án không gian: (PAKG)

Do j = 1,26 nn =1,26 Þ E = 3 . Nhóm động cơ có lượng mở E = 3

Chọn động cơ 2 cấp vận tốc .

Vì Z = 23 không phân tích được nên chọn Z = 24 rồi làm trùng một tốc độ

Có 2 PAKG sau đây để có Z = 24 , trong đó nhóm đầu là nhóm động cơ

Z = 2 . 3 ( 2 + 1 .1 . 2 )

Z = 2 . 3 ( 1 . 2 + 1 . 2 )

Với PAKG Z = 2 . 3 ( 2 + 1 .1 . 2 ) thì

PATT Z₀Z^’ = 2 . 3[1] . 2[6] = 12 (đường truyền tốc độ nhanh )

Z₀Z^’’ = 2 . 3[1] . 1[0] . 1[0] . 2[6] = 12 (đường truyền tốc độ chậm )

Kiểm tra R_i = j⁶ < 8 : đạt yêu cầu

Với PAKG Z = 2 . 3 ( 1 . 2 + 1 . 2 ) thì

PATT Z₀Z^’ = 2 . 3[1] . 1[0] . 2[6] = 12 (đường truyền tốc độ nhanh )

Z₀Z^’’ = 2 . 3[1] . 1[0] . 2[6] = 12 (đường truyền tốc độ chậm )

Kiểm tra R_i = j⁶ < 8 : đạt yêu cầu

Giữa 2 PA trên thì PA2 có số trục ít hơn nên kết cấu nhỏ gọn hơn PA1 , nên chọn PA2 để thiết kế .

Vì Z = 23 nên giảm lượng mở x_i = 6 xuống x_i = 5 , làm trùng một cấp tốc độ

2.Lưới kết cấu:

Đồ thị số vòng quay

Từ đồ thị số vòng quay ta có :

i₁== ; i₂= = ; i₃==

i₄= ; i₅= j =1,26³ = 2 ; i₆ ==

i₇ = 1 ; i₈ ==; i₉= j³ =2

Kiểm tra đạt yêu cầu về tỉ số truyền i :

i_max = i₉ = j³ =2 = [i_max]

i_min = i₄ = i₄== = [i_min]

Chọn n₀₁= n₁₆ = 400 vòng/phút , n₀₂= n₁₉ = 800 vòng/phút

Tỉ số truyền của bộ truyền đai là

Trong đó D_d và D_d’ là đường kính bánh đai chủ động và bị động

III. XÁC ĐỊNH SỐ RĂNG CỦA BÁNH RĂNG Z_min ³17 :

Để xác định số răng của bánh răng ta sử dụng bảng (III-3 ) Gồm những cặp truyền động giữa hai trục và đảm bảo yêu cầu Z_min³17

Điều kiện : 2Z₀ =const. Và thoả mãn i.

Tra bảng chọn bánh răng ta có :

i	i₁=	i₂=	i₃=	i₄=	i₅=2
Z_i:Z_i’	31:77	36:72	42:66	22:86	72:36
åZ	108			108

i	i₆=	i₇=1	i₈=	i₉= 2
Z_i:Z_i’	26:82	54:54	36:72	72:36
åZ	108

IV. SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ TRUYỀN LỰC :

V. KIỂM TRA SAI SỐ VÒNG QUAY :

-Từ đồ thị số vòng quay ta có:

13,1 vòng/phút

16,2 vòng/phút

20,6 vòng/phút

26,1vòng/phút

32,4 vòng/phút

41,2 vòng/phút

51,2 vòng/phút

65,1 vòng/phút

82,4 vòng/phút

102,3 vòng/phút

130,2 vòng/phút

161,1 vòng/phút

200 vòng/phút

254,5 vòng/phút

322,1 vòng/phút

400 vòng/phút

509,1 vòng/phút

644, vòng/phút

800 vòng/phút

1018,2 vòng/phút

1288,3 vòng/phút

1600 vòng/phút

2036 ,4 vòng/phút

VI. TÍNH SAI SỐ VÒNG QUAY Dn:

* Dn = £ [Dn ] ; [Dn] = ±10( j -1)% » ± 3 % .

Trị số	n₁		n₂		n₃		n₄	n₅	n₆	n₇	n₈
n _tt(v/ph)	13,1		16,2		20,6		26,1	32,4	41,2	51,2	65,1
n _tc(v/ph)	12,5		16		20		25	31,5	40	50	63
Dn (%)	0,048		0,013		0,03		0,044	0,028	0,03	0,024	0,033

Trị số	n₉		n₁₀		n₁₁		n₁₂	n₁₃	n₁₄	n₁₅	n₁₆
n _tt(v/ph)	82,4		102,3		130,2		161,1	200	254,5	322,1	400
n _tc(v/ph)	80		100		125		160	200	250	315	400
Dn (%)	0,03		0,023		0,042		0,007	0	0,018	0,023	0

Trị số	n₁₇	n₁₈		n₁₉		n₂₀		n₂₁	n₂₂	n₂₃
n _tt(v/ph)	509,1	644,2		800		1018,2		1288,3	1600	2036,4
n _tc(v/ph)	500	630		800		1000		1250	1600	2000
Dn (%)	0,018	0,023		0		0,018		0,031	0	0,018

VII. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN GIỮA CÁC TRỤC :

(chọn tỉ số truyền nhỏ nhất để ứng suất trên trục lớn nhất)

T/ số

	Đ/cơ	I		II		III		IV
i	i_đ=		i₁=		i₄=		i₆=
n (v/p)	1400	800		315		80		25
N(kw)	5,25	3,675		2,573		1,8		1,26
M_x(N.mm)	35812	43870		78006		214875		481320

Tính các giá trị trong bảng :

* Với i_đ = =0,57

*Hiệu suất chung : h = h_đ.h ⁴_ổ.h⁴_br

=0,96.0,995⁴0,97⁴=0,7

với: h _ổ= 0,995, h _đ= 0,96, h _br=0,97

N_ct = N. h=7,5.0,7= 5,25

Momen xoắn : M_X= 9,55.10⁶ N/ n (N.mm).

VIII. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH ĐAI :

Xác định đường kính bánh đai :

Theo công thức Xaverin :

D_d=(1100à1300)=(1100à1300)=170à 202

Chọn D_d=180 ; D_d’ =D_d.(1-)=300 mm

Lấy theo đai thang = 0,02

Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện :

V===13 < (25à30) m/s

Chiều dài đai L :

u_max= 3 à 5

L_min==13 / 5 à L_min=2600 mm

- Chọn chiều dài của đai là: L= 2600 mm

- Khoảng cách trục A theo L:

A==

== 960 mm

Xác định số đai Z cần thiết :

Chọn ứng suất căng ban đầu σ₀ = 1,2 N/mm² và theo trị số D_d tra bảng (5-17 ) tìm được ứng suất có ích cho phép [σ_p]_o = 1,74

Các hệ số C_t = 0,9 bảng 5-6

C_α = 0,89 bảng 5-18

C_v = 0,94 bảng 5-19

Số đai tính theo công thức 5-22

Lấy số đai Z = 2

Chiều rộng bánh đai : B = ( Z – 1 ) t + 2S = 45 mm

S , t tra bảng 10-3

IX. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG TRỤ THẲNG :

1) Các thông số chung cho bộ truyền bánh răng :

a )Chọn vật liệu chế tạo bánh răng .

* Bánh nhỏ: thép C45 thừơng hoá s_b =580N/ mm² ; s_ch =290N/mm².

HB =190 , phôi rèn ( giả thiết phôi đường kính dưới 300 mm ).

* Bánh lớn: thép C35 thường hóa s_b =480 N/mm² ; s_ch =240N/ mm².

HB =160 , phôi rèn ( giả thiết đường kính phôi 300¸500 mm).

b) 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 toàn n =1,5 và

Hệ số tập trung ứng ở chân răng K_s =1,8.

Giới hạn mỏi của thép C45 là s_-1 =0,43 x 580 =249 N/mm²

Của thép C35 là s_-1 =0,43 x 480 =206,4 N/mm².

Vì bánh răng quay 1 chiều :

Đối với bánh nhỏ :

[s]_u1 =(1,4¸1,6)s_-1k^’’_n / n.K_s =1,5 x 249 x 1/ 1,5x1,8 =138,5 N/mm².

Đối với bánh lớn :

[s]_u1 =1,5 x 206,4x 1/ 1,5x1,8 =115 N/mm²

c ) Chọn hệ số tải trọng k =1,3.

d )Chọn hệ số chiều rộng bánh răng y_A =0,3.

2) Thiết kế bánh răng từ trục I sang trục II :

CÁC THÔNG SỐ

i	n₁	n₂	N₁	N₂
1/2,51	800	315	3,675	2,573

a) Tính khoảng cách trục:

A ³ (i + 1) = (2,51+1) = 126 mm

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

Vận tốc vòng: V =3 m/s

Với tốc độ này chế tạo bánh răng theo cấp chính xác là 8

Tính modul :

m =(0,01 – 0,02).126

Chọn m = 2,5 mm .

Cặp Z₁ Z₁ ^‘

Module : m = 2,5

Số răng được xác định Z₁= 31 ; Z₁^‘ = 77

Góc ăn khớp a =20⁰.

Đường kính vòng chia :

D₁= 2,5 . 31 = 77,5 mm.

D₂= 2,5 . 77 = 192,5mm.

Khoảng cách trục : A = (77,5+192,5)/ 2 = 135 mm.

Chiều rộng bánh răng : B = 20 mm.

Đường kính vòng đỉnh răng.

D_e1=d₁ +2m = 77,5 + 2.2,5 = 82,5 mm.

D_e2=d₂ +2m = 192,5 + 2.2,5 = 197,5 mm.

Đường kính vòng chân răng.

D_i1= d₁ -2,5m = 77,5 - 2,5.2,5 = 71,25 mm.

D_i2= d₂ -2,5m = 192,5 - 2,5.2,5 = 186,25 mm.

Cặp Z₂ Z₂’

Module : m = 2,5

Số răng được xác định Z₂= 36; Z₂^‘ = 72

Góc ăn khớp a =20⁰.

Đường kính vòng chia :

D₁= 2,5 . 36 = 90 mm.

D₂= 2,5 .72 = 180 mm.

Đường kính vòng đỉnh răng.

D_e1=d₁ +2m = 90 + 2.2,5 = 95 mm.

D_e2=d₂ +2m = 180 + 2.2,5 = 185 mm.

Đường kính vòng chân răng.

D_i1= d₁ -2,5m = 90 - 2,5.2,5 = 83,75 mm.

D_i2= d₂ -2,5m =180- 2,5.2,5 = 173,75 mm

Cặp Z₃ Z₃’ :

Module : m = 2,5

Số răng được xác định Z₃= 42 ; Z₃^‘ = 66

Góc ăn khớp a =20⁰.

Đường kính vòng chia :

D₁= 2,5 . 42 = 105 mm.

D₂= 2,5 .66 = 165 mm.

Đường kính vòng đỉnh răng :

D_e1=d₁ +2m = 105 + 2.2,5 = 110 mm.

D_e2=d₂ +2m = 165 + 2.2,5 = 170 mm.

Đường kính vòng chân răng.

D_i1= d₁ -2,5m =105 - 2,5.2,5 = 98,75 mm.

D_i2= d₂ -2,5m =165 - 2,5.2,5 = 158,75 mm

Lực tác dụng lên trục :

Lực vòng : P =2M_x/ d_1min =2.43870 / 77,5 = 1132 N .

Lực hướng tâm :P_r =P .tga =1132 . tg20 = 412 N.

Bảng tóm tắt :

A=135	Z	D₁	D₂	D_e1	D_e2	D_i1	D_i2
Z₁:Z₁’	31:77	77,5	192,5	82,5	197,5	71,25	186,26
Z₂:Z₂’	36:72	90	180	95	185	83,75	173,75
Z₃:Z₃’	42:66	105	165	110	170	98,75	158,75

Thiết kế bánh răng từ trục II sang trục III :

Chọn vật liệu chế tạo các bánh răng từ trục II sang trục III tương tự như trên . Ta tính lại khoảng cách trục từ đó chọn lại môđun.

CÁC THÔNG SỐ

i	n₁	n₂	N₁	N₂
1/4	315	80	2,573	1,8

A ³ (i + 1) = (4+1) = 160 mm

Tính modul :

m =(0,01 – 0,02).160

Chọn m = 3 mm

Bảng tóm tắt :

A=162	Z	D₁	D₂	D_e1	D_e2	D_i1	D_i2
Z₄:Z₄’	22:86	66	258	72	264	58,5	250,5
Z₅:Z₅’	72:36	216	108	222	114	208,5	100,5

Lực tác dụng lên trục :

Lực vòng : P =2M_x/ d_1min =2.78006 / 66 = 2363 N .

Lực hướng tâm :P_r =P .tga =2363 . tg20 = 860N.

Thiết kế bánh răng từ trục III sang trục IV :

Chọn vật liệu chế tạo các bánh răng từ trục III sang trục IV tương tự như trên . Ta tính lại khoảng cách trục từ đó chọn lại môđun.

CÁC THÔNG SỐ

i	n₁	n₂	N₁	N₂
1/3,16	80	25	1,8	1,26

A ³ (i + 1) = (3,16+1) = 216 mm

Tính modul :

m =(0,01 – 0,02).216

Chọn m = 4 mm

Bảng tóm tắt :

A=216	Z	D₁	D₂	D_e1	D_e2	D_i1	D_i2
Z₆:Z₆’	26:82	104	328	112	336	94	318
Z₇:Z₇’	54:54	216	216	224	224	206	206
Z₈:Z₈’	36:72	144	288	122	296	134	278
Z₉:Z₉’	72:36	288	114	296	122	278	134

Lực tác dụng lên trục :

Lực vòng : P =2M_x/ d_1min =2.214875 / 104 = 4132 N .

Lực hướng tâm :P_r =P .tga =2363 . tg20 = 1504 N.

X. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC :

Tính đường kính sơ bộ của các trục theo công thức:

d ³ C .(N/ n)^{1/ 3}.

Đối với trục I :

N= 3,675 kw ; n= 800 v/p .

C : hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép chọn C =120.

Þ d₁ =120 =19,9 mm.

Chọn d₁ = 20 mm .

Đối với trục II :

N= 2,573 kw ; n= 315 v/p

Þ d₂ =120 = 24,1 mm

Chọn d₂ =25 mm .

*Đối với trục III:

N = 1,8 kw ; n= 80 v/ p.

Þ d₃ =120 = 33,8 mm

Chọn d₃ = 34 mm .

*Đối với trục IV:

N=1,26 kw ; n= 25 v/p.

Þ d₄ =120 = 44,3 mm.

Chọn d₄ = 50 mm .

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT VÀ CƠ CẤU PHẢN HỒI, thuyết minh máy tiện vạn năng dùng cơ cấu Norton và cơ cấu Mean, THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT VÀ CƠ CẤU PHẢN HỒI

mã tài liệu	101100600014
nguồn	huongdandoan.com
đánh giá	5.0
mô tả	200 MB Bao gồm tất cả file CAD, thiết kế 2D..... , file DOC (DOCX), thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, bản vẽ thiết kế, tập bản vẽ các chi tiết trong máy, Thiết kế kết cấu máy, Thiết kế động học máy ............... nhiều tài liệu liên quan đến thiết kế máy cắt kim loại
giá	989,000 VNĐ
	download đồ án

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ MÁY DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT VÀ CƠ CẤU PHẢN HỒI spkt

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

MÁY CÔNG NGHIỆP