Đồ án môn học Thiết kế máy công cụ

Mục lục Lời núi đầu Chương I: Nghiờn cứu mỏy đó cú 1.1 Tớnh năng kỹ thuật của mỏy cựng cỡ 1.2 Phõn tớch mỏy tham khảo Chương II: Thiết kế mỏy mới. 2.1 thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 2.2 thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao 2.3 thiết kế cỏc truyền dẫn cũn lại Chương III: Tớnh toỏn sức bền và chi tiết mỏy. 3.1 Hộp chạy dao 3.1.1 tớnh cụng suất chạy dao 3.1.2 tớnh bỏnh răng 3.1.3 tớnh trục trung gian Chương IV: Tớnh toỏn và chọn kết cấu hệ thống điều khiển. 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển 4.2 Lập bảng cỏc vị bỏnh răng tương ứng với cỏc vị trớ tay gạt 4.3 Tớnh toỏn cỏc hành trỡnh gạt 4.4 Cỏc hỡnh vẽ CHƯƠNG 1:NGHIấN CỨU MÁY ĐÃ Cể . 1.1.Tớnh năng kỹ thuật của mỏy cựng cỡ. Tớnh Năng Kỹ thuật. P82 P81 P79 P83 Cụng suất động cơ(kw) 7/1,7 4,5/1,7 2,8 10/2,8 Phạm vi điều chỉnh tốc độ(Nmin- nmax) 30á1500 65á1800 110á1230 30á1500 Số cấp tốc độ zn 18 16 8 18 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao smin – smax 23,5á1180 35á980 25á285 23,5á1180 Số lượng chạy dao zs 18 16 8 18 *) Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là: Công suất động cơ: N1 = 7 (KW). Phạm vi điều chỉnh tốc độ : n = 30á1500 (vòng/phút). Số cấp tốc độ: Zn = 18. Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: S = 25 á 1250 (mm). Số lượng chạy dao: Zs=18 động cơ chạy dao: N2 = 1,7 (KW) Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2 Phân tích phương án máy tham khảo (6H82) 1.2.1.Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy a) Chuyển động của trục chính như sau: nđc1.. ntrục chớnh Vậy trục chớnh cú 18 tốc độ khỏc nhau từ n = 30á1500 (v/ph.). b) Chuyển động chạy dao: +) Ta cú xớch chạy dao dọc như sau: nđc2tP nMT2. tP +) Cũn xớch chạy dao ngang: nđc2tP. nđc2. tP +) Và xớch chạy dao đứng như sau: nđc2tP nđc2. tP Trong đú khi gạt M1 sang trỏi ta cú đường truyền chạy chậm (cơ cấu phản hồi [13/45.18/40.40/40] ). Cũn khi gạt M1 sang phải ta cú đường truyền chạy dao trung bỡnh (đường truyền trực tiếp 40/40). Khi tiến hành đúng ly hợp M2 sang trỏi thỡ chuyển động truyền tới cỏc cặp bỏnh răng 28/35: 18/33 rồi tới cỏc trục vớt me dọc hay ngang hoặc đứng thực hiện cỏc chạy dao tương ứng là: Sd, Sng , Sđ. Chuyển động chạy dao nhanh: Xớch nối từ động cơ chạy dao (khụng đi qua hộp chạy dao) đi tắt từ động cơ tới ly hợp M2 (Nđc2.26/44.44/57.57/43.28/35.18/33). chuyển ly hợp M2 sang phải thỡ chuyển động được truyền tới cỏc cặp bỏnh răng bỏnh răng 28/35 và 18/33 Rồi tới cỏc vớt me dọc ,ngang ,đứng. 1.2.2 Phương ỏn khụng gian và phương ỏn thứ tự của hộp tốc độ. a) Phương ỏn khụng gian: Z = 3.3.2 =18. b) Phương ỏn thứ tự : Z = 3. 3. 2 Ta cú đồ thị luới kết cấu của hộp tốc độ như sau: 1.2.3 Đồ thị vũng quay của hộp tốc độ. Ta cú n0 = nđc.i0 = 1440. = 693,33 (vg/ph). Để dễ vẽ ta lấy n0=n15=750v/ph Với nhúm 1 thỡ: i1=1/j3 ; i2=1/j2 ; i3=1/j. Với nhúm 2 thỡ: i4=1/j4 ; i5=1/j ; i6=1/j2. Với nhúm 3 thỡ: i7=1/j7 ; i8=1/j2 Căn cứ vào đú ta vẽ được đồ thị vũng quay của hộp tốc độ. 1.2.4 Nhận xột: Từ đồ thị vũng quay ta cú nhận xột Với phương ỏn này thỡ lượng mở, tỉ số truyền của cỏc nhúm thay đổi từ từ đều đặn tức là cú dạng rẻ quạt do đú làm cho kớch thước của hộp nhỏ gọn, bố trớ cỏc cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất 1.2.5 Phương ỏn khụng gian và phương ỏn thứ tự của hộp chạy dao a) Phương ỏn khụng gian: Z=3.3.2=18 b) Phương ỏn thứ tự : Do cú cơ cấu phản hồi nờn cú biến hỡnh dẫn đến phương ỏn thứ tự của hộp chạy dao thay đổivới Z=3.3.2 được tỏch làm 2 Với Z1= 3 . 3 Cũn Z2 = 2 [9] Gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra cũn cú đường chạy dao nhanh Đồ thị lưới kết cấu như sau: Do dựng cơ cấu phản hồi nờn ta chọn phương ỏn này 1.2.6 Đồ thị vũng quay của hộp chạy dao . với đường chạy dao thấp và trung bỡnh. N0 = nđc . i1.i2 = 1440.= 250,26.. .. Chọn n0 Nhúm 1: i1=1/j3 i2= 1 i3=j3 Nhúm 2: i4=1/j4 i5=1/j3 i6=1/j2 nhúm 3: i7=1/j6 i8=j3 Với đường chạy dao nhanh. N0=nđc.i1= 1446.=850.909.. .. ta cú đồ thị vũng quay. 1.2.7 Nhận xột: Từ đồ thị vũng quay ta thấy người ta khụng dựng phương ỏn hỡnh rẽ quạt vỡ trong hộp chạy dao thường người ta dựng một loại modun nờn việc giảm thấp số vũng quay trung gian khụng làm tăng kớch thước bộ truyền nờn việc dựng phương ỏn thay đổi thứ tự này hoặc khỏc khụng ảnh hưởng nhiều đến kớch thước của hộp. Chương II: thiết kế mỏy mới 21. Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ 21.1. Chuối số vũng quay Ta cú j = nz = n1. jz-1 jz-1= j = ()1/z-1 =()1/18-2 = 1,2587 Theo tiờu chuẩn ta cú j = 1,26 đ E = 4 Chuỗi số vũng quay trục chớnh n1= nmin=30v/ph n2=n1. j = 37,8 n3= n2. j=47,63 n4= n3. j=60,01 n5= n4. j=75,61 n6= n5. j=95,27 n7= n6. j=120,04 n8= n7. j=151,26 n9= n8. j=190,58 n10= n9. j=240,14 n11= n10. j=302,57 n12= n11. j=3381,24 n13= n12. j=480,36 n14= n13. j=605,25 n15= n14. j=762,62 n16= n15. j=960,90 n17= n16. j=1210,74 n18= n17. j=1546,34 Ta thấy chuỗi số này trựng với chuỗi số tiờu chuẩn Dn = 0 2.1.2. Phương ỏn khụng gian, lập bảng so sỏnh phương ỏn KG, vẽ sơ đồ động Phương ỏn khụng gian Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 Z=3. 2.3=18 Số nhúm truyền tối thiểu = imin=lg /lg4 = lg /lg4 =2,79 i 3 Do i 3 cho nờn cỏc phương ỏn 6x3, 3x6, 9x2, 2x9 bị loại. Vậy ta chỉ cần so sỏnh cỏc phương ỏn KG cũn lại. Lập bảng so sỏnh phương ỏn KG Phương ỏn Yếu tố so sỏnh 3. 3. 2 2.3.3 3. 2.3 + Tổng số bỏnh răng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi 2(3+3+2)=16 2(2+3+3)=16 2(3+2+3)=16 + Tổng số trục S = i+1 4 4 4 +Số bỏnh răng chịu Mxmax 2 3 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy rằng trục cuối cựng thường là trục chớnh hay trục kế tiếp với trục chớnh vỡ trục này cú thể thực hiện chuyển động quay với số vũng quay từ nmin á nmax nờn khi tớnh toỏn sức bền dựa vào vị trớ số nmin ta cú Mxmax. Do đú kớch thước trục lớn suy ra cỏc bỏnh răng lắp trờn trục cú kớch thước lớn. Vỡ vậy, ta trỏnh bố trớ nhiều chi tiết trờn trục cuối cựng do đú 2 PAKG cuối cú số bỏnh răng chịu Mxmax lớn hơn nờn ta chọn phương ỏn 1 đú là 3x3x2. Vẽ sơ đồ động: 2.1.3. Chọn phương ỏn thứ tự. Với phương ỏn khụng gian 3x3x2 ta cú cỏc phương ỏn thứ tự như sau: 3 x3 x 2 [1] [3] [9] 8 [1] [6] [3] 16 [6] [2] [1] 16 Theo điều kiện j(P-1)Xmax 8 ta chọn phương ỏn thứ tự là : [1] [3] [9] 2.1.4. Vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng 2.1.5 Vẽ đồ thị vũng quay và chọn tỉ số truyền cỏc nhúm . Xỏc định n0. n0min===187,5(v/ph) n0max===1920(v/ph) chọn n0=n15=750(v/ph) tỉ số truyền cỏc nhúm với nhúm 1: chọn i1=1/j3 vỡ i1: i2: i3=1:j:j2 ta cú : i2=1/j2 i3=1/j với nhúm 2: chọn i4=1/j4 vỡ i4: i5: i6=1:j3:j6 ta cú: i5=1/j i6=j2 với nhúm 3: chọn i7=1/j2 vỡ i1: i7: i8=1:j9 ta cú : i8=j2 từ đú ta vẽ được đồ thị vũng quay 30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190 235 300 375 475 600 750 95 1180 1500 2.1.6 Tớnh số răng của cỏc bỏnh răng theo từng nhúm truyền với nhúm 1: i1=1/j4=17/39 ta cú f1+g1=56 i2=1/j3=5/9 ta cú f2+g2=14 i3=1/j2=23/33 ta cú f3+g3=56 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Zmin=17 để tớnh Eminta chọn cặp ăn khớp cú lượng mở lớn nhất Emin===1 từ đú ta cú E=1 =E.K=1.56=56. Z1==.56=17 i1=17/39 Z’1==.56=39 Z2==.56=20 i2=20/36 Z’2==.56=36 Z3==.56=23 i3=23/33 Z’3==.56=33 nhúm 2 i4=1/j4= ta cú f4+g4=39 i5=1/j =ta cú f5+g5=39 i6=j2= ta cú f6+g6=13 bội số chung nhỏ nhất là K=78 với Zmin=17để tớnh Eminta chọn cặp ăn khớp cú lượng mở lớn nhất Emin===1 từ đú ta cú E=1 =E.K=1.78=78. Z4==.78=22 i4=22/56 Z’4==.78=56 Z5==.78=34 i5=34/44 Z’5==.78=44 Z6==.78=48 i6=48/30 Z’6==.78=30 nhúm 3 i7=1/j7= ta cú f7+g7=5 i8=1/j2= ta cú f8+g8=3 bội số chung nhỏ nhất là K=15 với Zmin=17để tớnh Eminta chọn cặp ăn khớp cú lượng mở lớn nhất Emin===5,6 từ đú ta cú E=6 =E.K=6.15=90 Z7==.90=18 i7=18/72 Z’8==.90=72 Z8==.90=60 i8=60/30 Z’8==.90=30 2.1.7 Tớnh sai số vũng quay. Theo mỏy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đú ta cú bảng tớnh sai số vũng quay n Phương trỡnh xớch N=nc/xỏc ntt Dn% n1 nđc.i0. i1. i4. i7 30 29,68 1,07 n2 nđc.i0. i2. i4. i7 37,8 37,88 0,08 n3 nđc.i0. i3. i4. i7 47,63 47,46 0,36 n4 nđc.i0. i1. i5. i7 60,01 58,38 2,7 n5 nđc.i0. i2. i5. i7 75,61 74,41 1,59 n6 nđc.i0. i3. i5. i7 952,7 93,35 2,01 n7 nđc.i0. i1. i6. i7 120,04 120,89 0,73 n8 nđc.i0. i2. i6. i7 151,26 154,07 1,86 n9 nđc.i0. i3. i6. i7 190,58 193,29 1,42 n10 nđc.i0. i1. i4. i8 240,14 237,46 1,12 n11 nđc.i0. i2. i4. i8 302,57 302,65 0,03 n12 nđc.i0. i3. i4. i8 381,24 379,68 0,41 n13 nđc.i0. i1. i5. i8 480,36 467,07 2,77 n14 nđc.i0. i2. i5. i8 605,25 595,29 1,65 n15 nđc.i0. i3. i5. i8 762,67 746,81 2,07 n16 nđc.i0. i1. i6. i8 960,90 967,11 0,65 n17 nđc.i0. i2. i6. i8 1210,74 232,59 1,81 n18 nđc.i0. i3. i6. I8 1525,53 1546,34 1,36 Ta cú đồ thị sai số vũng quay. 2.2 Thiết kế truyền dẫn hộp chạy dao. 2.2.1 Chuỗi số vũng quay. để tớnh được chuỗi số vũng quay của hộp chạy dao thỡ ta phải tớnh được số vũng quay lớn nhất và nhỏ nhất của đầu ra của hộp chạy dao(trục 6). Dựa vào mỏy chuẩn (6H82)ta thấy cơ cấu tạo ra chuyển động chạy dao dọc ,ngang và đứng là cơ cấu vớt đai ốc .Bước vớt tv=6mm mặt khỏc do đầu bài Sd=Sng=Sđ=(25 á1250)mm/p do đú ta chỉ cần tớnh toỏn với 1 đường truyền cũn cỏc đường truyền khỏc là tớnh tương tự . Giả sử ta tớnh với đường chạy dao dọc . Khi đú ta cú Smin=25.=57 Smax=1250.=2855 Ta cú nS1=nSmin===9,5 nS2=nSmax===475 khi đú ta cú j=()1/1-Z=()1/17=(50)1/17=1,25847 theo tiờu chuẩn ta lấy j=1,26. Vậy ta cú chuỗi số vũng quay của hộp chạy dao. nS1=9,5 n2=n1. j = 11,97 n3= n2. j=15,08 n4= n3. j=19 n5= n4. j=23,94 n6= n5. j=30,17 n7= n6. j=38,01 n8= n7. j=47,90 n9= n8. j=60,35 n10= n9. j=76,04 n11= n10. j=95,81 n12= n11. j=120,73 n13= n12. j=152,11 n14= n13. j=191,66 n15= n14. j=241,50 n16= n15. j=304,29 n17= n16. j=383,40 n18= n17. j=483,08 2.2.2 chọn phương ỏn khụng gian ,lập bảng so sỏnh phương ỏn khụng gian ,vẽ sơ đồ động. a)chọn phương ỏn khụng gian . Z=9 . 2=18 Z=6. 3=18 Z=3.3. 2=18 Z= 2.3.3=18 Z=3. 2.3=18 b) Lập bảng so sỏnh phương ỏn KG Phương ỏn Yếu tố so sỏnh 9x2 (2x9) 6x3 (3x6) 3x2x3 3x3x2 2x3x2 + Tổng số bỏnh răng Sbr=2(P1+P2+.. .. .. +Pi 22 18 16 16 16 + Tổng số trục S = i+1 3 3 4 4 4 +Số bỏnh răng chịu Mxmax 2 3 3 2 3 +Chiều dài L + Cơ cấu đặc biệt Ta thấy với phương ỏn 9x2(2x9)và 6x3(3x6)thỡ tổng số bỏnh răng nhiều mà tổng số trục ớt dẫn đến là cú nhiều bỏnh răng lắp trờn cựng một trục và kộm cứng vững do đú mà ta loại bốn phương ỏn này cũn ba phương ỏn cũn lại thỡ phương ỏn 3x3x2 là hợp lý nhất vỡ nú cú số bỏnh răng chịu mụ men MXMAX là nhỏ nhất .vậy phương ỏn khụng gian của hộp chạy dao là:3x3x2 Vẽ sơ đồ động. 2.2.3 Chọn phương ỏn thứ tự. 3x3x2. j(P –1)X=j9=8 j(P –1)X=j12=16 j(P –1)X=j12=16 theo điều kiện j(P –1)Xta chọn phương ỏn thứ tự là 2.2.4 vẽ một vài lưới kết cấu đặc trưng. 2.2.5 Vẽ đồ thị vũng quay và chọn tỉ số truyền cỏc nhúm . Xỏc định n0. n0min===59,375(v/ph) n0max===608(v/ph) chọn n0=n17=750(v/ph) tỉ số truyền cỏc nhúm ta cú. với nhúm 1: chọn i1=1/j3 vỡ i1: i2: i3=1:j3:j6 ta cú : i2=1 i3=j3 với nhúm 2: chọn i4=1/j3 vỡ i4: i5: i6=1:j:j2 ta cú: i5=1/j2 i6=1/j với nhúm 3: chọn i7=1/j6 vỡ i1: i7: i8=1:j9 ta cú : i8=j3 vỡ trong hộp chạy dao thường người ta dựng một loại modun nờn việc giảm thấp số vũng quay trung gian khụng làm tăng kớch thước bộ truyền do đú ta dựng cơ cấu phản hồi cho nờn đồ thị vũng quay cú biến hỡnh. từ đú ta vẽ được đồ thị vũng quay 2.2.6 Tớnh số răng của cỏc bỏnh răng theo từng nhúm . Nhúm 1: i1=1/j3=1/2 đf1+g1=3. i2=1/1 đf2+g2=2 i3=j3=2/1 đf3+g3=3 Bội số chung nhỏ nhất của cỏc f+g là K=6. với Zmin=17để tớnh Eminta chọn cặp ăn khớp cú lượng mở lớn nhất Emin===8,5 từ đú ta cú E=9 =E.K=9.6=54. Z1==.54=18 i1=18/36 Z’1==.54=36 Z2==.54=27 i2=27/27 Z’2==.54=27 Z3==.54=36 i3=36/18 Z’3==.54=18 nhúm 2 i4=1/j3 ta cú f4+g4=28 i5=1/j2 ta cú f5+g5=56 i6=1/j ta cú f6+g6=7 bội số chung nhỏ nhất là K=56 với Zmin=17để tớnh Eminta chọn cặp ăn khớp cú lượng mở lớn nhất Emin===0,94 từ đú ta cú E=1 =E.K=1.56=56. Z4==.56=18 i4=18/38 Z’4==.56=38 Z5==.56=21 i5=21/35 Z’5==.56=35 Z6==.56=24 i6=24/32 Z’6==.56=32 nhúm 3 Do đõy là cặp bỏnh răng trong cơ cấu phản hồi nờn nú phải đảm bảo khoảng cỏch trục A đó được xỏc định trước A= Vậy ta cú . 2.2.7 Tớnh sai số vũng quay. Theo mỏy chuẩn ta lấy i0=26/54 khi đú ta cú bảng tớnh sai số vũng quay n Phương trỡnh xớch n=nc/xỏc ntt Dn% n1 1440.24/64.i1. i4. i7.i8 9,5 9,49 0,14 n2 1440.24/64.i1. i5. i7.i8 11,97 12,02 0,39 n3 1440.24/64.i1. i6. i7.i8 15,08 15,02 0,40 n4 1440.24/64.i2. i4. i7.i8 19 18,97 0,14 n5 1440.24/64.i2. i5. i7.i8 23,94 24,03 0,39 n6 1440.24/64.i1. i6. i7.i8 30,17 30,04 0,43 n7 1440.24/64.i3. i4. i7.i8 38,01 37,95 0,17 n8 1440.24/64.i3. i5. i7.i8 47,90 48,06 0,34 n9 1440.24/64.i3. i6. i7.i8 60,35 60,08 0,45 n10 1440.24/64.i1. i4. 76,04 75,57 0,61 n11 1440.24/64.i1. i5. 95,81 95,73 0,09 n12 1440.24/64.i1. i6. 120,73 119,66 0,89 n13 1440.24/64.i2. i4. 152,11 151,15 0,63 n14 1440.24/64.i2. i5. 191,66 191,45 0,11 n15 1440.24/64.i2. i6. 241,50 239,32 0,90 n16 1440.24/64.i3. i4. 304,29 302,30 0,66 n17 1440.24/64.i3. i5. 383,40 382,91 0,13 n18 1440.24/64.i3. i6. 483,08 478,64 0,92 Ta cú đồ thị sai số vũng quay. 2.3 Thiết kế cỏc truyền dẫn cũn lại. đường truyền chạy dao dọc:Dựa vào mỏy tương tự ta cú cỏc cặp bỏnh răng ăn khớp như sau: cỏc cặp bỏnh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 53/37 IX-X là 18/16 X-XI là 18/18 Đường chạy dao ngang cỏc cặp bỏnh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 18/33 VIII-IX là 33/37 IX-Vớt ngang là 37/33 Đường chạy dao thẳng đứng ta chọn cặp bỏnh răng ăn khớp như chạy dao ngang cỏc cặp bỏnh răng ăn khớp từ trục V-VI là :40/40 VI-VII là 28/35 VII-VIII là 33/37 sau đú đến cặp bỏnh răng 33/37 và cặp bỏnh răng cụn 18/16. Xớch chạy dao nhanh. Theo yờu cầu của đề bài Snhanh=2500 mặt khỏc mỏy chuẩn Snhanh=2300 do đú để kế thừa cỏc cặp ăn khớp khỏc của mỏy chuẩn ta chỉ cần thay đổi cặp bỏnh răng từ trục Vtrục VI khi đú ta cú .j=39.1,26=49 Khi đú ta cú Snhanh= Dz%=.%=0,88%<2,6% vậy đạt yờu cầu Chương 3: Tớnh toỏn sức bền và chi tiết mỏy . 3.1 Tớnh toỏn cụng suất chạy dao. Tớnh lực cắt Ta thấy rằng khi phay nghịch thỡ lực cắt sẽ lớn nhất do đú ta chỉ cần tớnh lực cắt trong trường hợp phay nghịch Theo bảng ta cú với PZ=(0,5 á 0,6)P0=(0,5 á 0,6).41505=(20753 á 24903) N lấy PZ=24903 N PS=(1 á 1,2)P0= (1 á 1,2)41505=(41505á 49806) N P0=±P0=±0,245105=±8301 N Px=0,3.P0.tg(b)=0,3 41505 tg(30)=7189 N Tớnh lực chạy dao Q Q = 1,17189+0,15(24903+49806+2000)=19414 N NC= Nđc= Cụng suất động cơ hộp chạy dao. Nđcs=K.Nđc=0,15.7,47=1,12 KW Bảng tớnh toỏn động lực học. ntrục nmin ntớnh Ntrục Mx tớnh dsb dchọn I 851 851 1,08 123 17 20 II 319 319 1,03 314 22 25 III 160 226 0,99 427 25 25 IV 76 120 0,95 771 30 30 V 10 20 0,91 4432 54 55 Với Ntớnh=nmin.; NTrục=Nđc. Với :là hiệu suất từ động cơ tới trục thứ i Mx tớnh=7162.104[Nm]. 3.2 tớnh bỏnh răng . Tớnh mụ đun Trong hộp chạy dao ta chỉ dựng một loại mụ đun do đú ta chỉ cần tớnh mụ đun trong một cặp bỏnh răng cũn cỏc bỏnh răng khỏc cú mụ đun tương tự .Giả sử ta tớnh mụ đun cho cặp bỏnh răng 24/26. N: cụng suất trờn trục N =1,08 KN nmin số vũng quay nhỏ nhất trờn trục nmin=851 y: hệ số dạng răng chọn y=0,25 j=6á10 z1=24. sn= 35000 N/cm2 K hệ số tải trọng K=Kđ.Ktt.KN Kđ: hệ số tải trọng động Kđ=1,3 Ktt: Hệ số tập trung tải trọng lấy Ktt=2 KN: chu kỳ tải trọng KN=1 theo sức bền tiếp xỳc. i: tỉ số truyền i=0,375. j0=0,7á1,6 lấy j0=1. chọn từ mu và mtx ta chọn m=2,5. Cỏc thụng số chủ yếu đường kớnh vũng chia dc=m.z=2,5.24=60mm đường kớnh vũng cơ sở d0= dc.cos(20)=56mm đường kớnh vũng đỉnh De=dc+2m = 65 mm đường kớnh vũng chõn dc=60mm b:chiều rộng bỏnh răng b=j.m=2,5.10=25mm khoảng cỏch trục A=1/2.m(Z1+Z2)=1/2.2,5(24+65)=110 mm 3.1.3 Tớnh trục trung gian Giả sử trờn trục 2 : như ta đó tớnh ở phần trước ta cú trờn trục 2 N = 1,03 (KW) Tốc độ tớnh toỏn: n = 319 (v/ phỳt) Mụmen xoắn tớnh toỏn Mx = 314 (Nm) Đường kớnh sơ bộ trục 2: d2 = 25 (mm) Ta tớnh trục 2 như sau: Đường kớnh trục tại chỗ lắp bỏnh răng d=25(mm) Đường kớnh trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm) Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bỏnh răng z = 64 và z = 18 cựng làm việc Lực tỏc dụng lờn bỏnh răng Với bỏnh răng z = 64 ; m = 2,5 Đường kớnh vũng lăn d1 = z.m = 64.2,5 = 160 (mm) Ta cú Ft2 = 2M/d1 = 2. 314000/160 = 3925 (N) Lực hướng tõm Fr2 = Ft tga = Ft tg 200 = 3925 tg200 = 1429(N) Với bỏnh răng z = 18 ; m = 2,5 Đường kớnh vũng lăn d1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm) Ta cú Ft2 = 2M/d1 = 2. 314000/90 = 13956 (N) Lực hướng tõm Fr2 = Ft tga = Ft tg 200 = 5080(N) Sơ đồ ăn khớp Tớnh phản lực ở ổ và vẽ biểu đồ mụmen uốn , xoắn Phản lực ở ổ sinh ra bởi Fr1 , Fr2 Giả sử phản lực đú là RA, RB va cú chiều như hỡnh vẽ. Xột trong mặt phẳng yoz Cỏc lực tỏc dụng lờn trục Fr1 , Fr2 , RAY, RBY Với Fr1Y = Fr1 cos 300 = 4399(N) Ta cú phương trỡnh cõn bằng Fr1 - (RAY + RBY + Fr2) = 0 (1) Fr1 . l1 - RBY.l2 - Fr2 . l3 = 0 (2) Từ (1)(2) ta cú : RAY = 2400(N) RBY = 570(N) Xột trong mặt phẳng xoz .Cỏc phản lực là RAX , RBX Với Fr1X = Fr1 cos600 = 5080.cos60 = 2540 (N) Ta cú phương trỡnh Fr1X - RAX - RBX = 0 (1) Fr1X . l1 - RBX.l2 = 0 (2) Từ (1)(2) ta cú : RAX = 1270(N) RBX = 1270(N) Tớnh chớnh xỏc trục : Ta dễ thấy rằng cú 2 tiết diện cần phải kiểm tra đú là tiột diện lắp bỏnh răng z = 18 và tiết diện chỗ lắp ổ B. Vẽ biểu đồ mụ men uốn xoắn . Biểu đồ mụ men uốn trong mặt phẳng xoz Mụ men uốn tại chỗ lắp bỏnh răng Z=18. Mu1x=Ray.l1=1270.160=203200 N.mm Mụ men uốn tại ổ B: Mu2x=0 Xột trong mặt phẳng yoz. Mụ men uốn tại chổ lắp bỏnh răng Z=18 Mu1y=Ray.l1=2400.160=384000 N.mm Mụ men uốn tại ổ B: Mu2y=Fr2.(l3-l2)=1429.45=64305 N.mm Biểu đồ mụ men xoắn : Mụ men xoắn tại chỗ lắp bỏnh răng Z=18 Mx1=Ft1.d1/2=314000 N.mm Mụ men xoắn tại chỗ lắp bỏnh răng Z=64 Mx2=Ft2.d2/2=314000 N.mm Từ đú ta cú biểu đồ mụ men. Xột tại tiết diện I - I Mụmen uốn tại I - I: Với Mux = RAX . l1 = 1270 .160 = 203200(Nmm) Muy = RAY . l2 = 2400 .160 = 384000(Nmm) Mu = 434449 (Nmm) Mụmen xoắn: MX = 314000(Nmm) Ưng suất uốn: Xột tại tiết diện II-II chổ lắp ổ B. Mu2x=Fr2. Mu2x=Fr2.(l3-l2)1429.45=64305 (N.mm) MUII=Mu2 y=64305 (N.mm) Mụ men xoắn tại II-II. MX=314000 (N.mm) Tớnh chớnh xỏc đường kớnh trục. với là tỉ số giữa 2 đường kớnh ngoài và trong của trục .Do trục đặc nờn =0 n:hệ số an toàn n=1,53 C1 C2 giỏ trị phụ thuộc quỏ trỡnh cắt . C1C2=0,250,3 chọn C1C2=0,3 :ứng suất mỏi =(0,40,5). Với vật liệu làm trục là thộp C45 ứng suất chảy =400 N/mm giới hạn bền =800 MPa =0,45.800=340 MPa K,K hệ số kể đến ảnh hưởng của tập trung ứng suất uốn và xoắn K=K=1,7 2chọn K,K=1,8 Từ đú tớnh được đường kớnh chớnh xỏc của trục tại chỗ lắp bỏnh răng Z=18 và chỗ lắp ổ Tại tiết diện I-I = 62,85 mm tại tiết diện II-II =60,88 mm Chương 4 Tớnh toỏn và chọn kết cấu hệ thống điều khiển 4.1 Chọn kiểu và kết cấu tay gạt điều khiển Ta chọn loại vũng gạt 4.2 Lập bảng tớnh vị trớ bỏnh răng tương ứng với tay gạt ta cú: Số lượng tốc độ z = 18 Phương ỏn khụng gian 3´3´2 Phương ỏn thay đổi thứ tự I-II-III Sơ đồ động: C B M1 III i4 i5 i2 II i 1 i1 i2 I Lưới kết cấu Trờn trục 1 cú khối bỏnh răng 3 bậc A cú 3 vị trớ ăn khớp Trờn trục 3 cú khối bỏnh răng 3 bậc B cú 3 vị trớ ăn khớp Trờn trục 3 cú càng gạt C dựng để đúng mở ly hợp M1 cú hai vị trớ ăn khớp Viết lại hệ phương trỡnh n1 = nđc. i0 . i1 ( A : trỏi ) . i4( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trỏi ) n2 = nđc. i0 . i1 ( A : trỏi ) . i5( B : giữa) . i 7 . i 8 ( C : trỏi ) n