Tổng hợp cấu trúc động học máy phần 1

PHẦN I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY Một sản phẩm nào đó có thể thực hiện bằng những quy trình công nghệ khác nhau và tương ứng là những máy khác nhau.Vì vậy yếu tố bậc nhất ảnh hưởng tới sơ đồ nguyên tắc máy là quy trình công nghệ mà máy đó thực hiện. Cho nên phân tích lựa chọn phương pháp tạo hình tốt là nhiệm vụ đầu tiên của tổng hợp cấu trúc động học máy. Máy máy tiện ren vít vạn năng là loại máy công cụ được sử dụng rất rộng rãi, để gia công các bề mặt định hình tròn xoay, các loại ren như ren quốc tế, ren môđun, ren anh, ren pít. Có khả năng tiện trơn, tiện cắt đứt, tiện ngoài, tiện trong, ngoài ra còn có thể tiện được các bề mặt là elíp nhưng phải chế tạo và thiết kế đồ gá. Máy còn có khả năng thực hiện các nguyên công khoan, khoét, doa. Với loại máy này phù hợp với các loại hình sản xuất. I. Các phương pháp tạo hình bề mặt gia công trên máy. Bề mặt hình học các chi tiết máy rất đa dạng và nó thường được hợp thành từ các bề mặt cơ bản khác nhau. Việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạo hình đường sinh và đường sinh và đường chuẩn hay có thể tạo hình băng cách tạo ra đường sinh và thực hiện trượt đường sinh theo đường chuẩn. Trong chế tạo máy có các phương pháp tạo hình như: - Phương pháp chép hình. - Phương pháp bao hình. - Phương pháp quỹ tích (vết). - Phương pháp tiếp xúc. Máy tiện ren vít vạn năng chủ yếu gia công các bề mặt tròn xoay ngoài, trong, mặt nón và các bề mặt ren tương ứng. Các bề mặt này được hình thành theo nguyên tắc sau: Q (2) (1) T 1. Sơ đồ gia công. a. Tiện trục trơn: Bề mặt trụ trơn được hình thành bởi các đường tạo hình. Số lượng thành phần chuyển động tạo hình được xác định theo công thức 2 .1[I]/(37) Nf = NfS+ NfC- NfT Trong đó: NfS –là số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường sinh. NfC _là số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường chuẩn. NfT _là số lượng thành phần chuyển động tạo hình trùng. Với máy tiện ren vít vạn năng, số lượng thành phần chuyển động tạo hình là: Nf = 1+1- 0 = 2 - Sơ đồ: b. Chuyển động cắt gọt: Là chuyển động cần thiết để thực hiện và duy trì quá trình cắt. thông thường chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, điều này làm cho cấu tạo của máy đơn giản, song nó làm giảm năng xuất của máy. c. Chuyyển động phân độ: Là chuyển đông cần thiết để dịch chuyển tương đối giữa dao và phôi sang vị trí mới khi trên chi tiết có nhiều bề mặt cơ bản giống nhau.Với máy thiết kế thì chuyển động phân độ được sử dụng khi ta cắt ren nhiều đầu mối hoặc dịch bàn dao. d. Chuyển động phụ: Là chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn khi không tham gia cắt gọt, các chuyển động này cần thiết khi kết thúc 1 lượt gia công để chuyển sang lượt gia công khác. Máy tiện ren vít vạn năng gồm có các chuyển động: chuyển động chạy dao nhanh, đóng mở các cơ cấu dẫn động, đảo chiều, ... Để tạo hình bề mặt trụ trơn cần có hai chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính mang phôi (Q) và chuyển động tịnh tiến của dao (T). - Đường tạo hình động (đường sinh (1)). - Đường tạo hình tĩnh (đường chuẩn (2)). - Phương pháp gia công trụ trơn là phương pháp quỹ tích- sở dĩ như vậy là vì khi tiện ngoài đường sinh (1) nhận được do vết của điểm A (điểm đỉnh của mũi dao). Do phôi quay nên điểm đỉnh mũi dao luôn tiếp xúc với đường sinh (1), đường chuẩn được tạo thành do phôi quay. e. Tiện ren: - Sơ đồ: Bề mặt ren được hình thành như sau: - Đường sinh là profin của ren được tạo ra bằng phương pháp chép hình, khi đó Ns=0 Q - Đường chuẩn là đường xoắn vít trụ được tạo thành bằng phương pháp quỹ tích. Nc=2 hay Nc(Q, T) để tạo ra bề mặt ren thì hai chuyển động thành phần là Qvà T phải đảm bảo mối quan hệ động học khi trục chính mang phôi quay được một vòng thì bàn xe dao dịch chuyển được một lượng bằng bước ren. Tiện ren chính là phương pháp chép hình quỹ tích với các chuyển động thành phần chuyển động tạo hình Nf là chuyển động cần thiết để tạo ra đường sinh công nghệ và dịch chuyển nó theo đường chuẩn . 2. Các nhóm động học. Tổng các liên kết trong và các liên kết ngoài tạo thành nhóm động học, thực hiện một chuyển động chấp hành xác định. (hình vẽ) Liên kết trong là xích liên kết giữa 2 khâu chấp hành, theo đường : + Phôi –4-5-is-6-7-dao . Liên kết ngoài là liên kết nối từ nguồn chuyển động đến khâu chấp hành nhằm xác định tốc độ của khâu chấp hành.(hình vẽ) +Xích tốc độ : Động cơ (M) –1-2 –iv-3-4-trục chính -Ta có phgương trình điều chỉnh : nđc(v/ph) ´ i12´ iv ´ i34 = ntc (v/ph) - Công thức điều chỉnh : iv = . Cv - Xích chạy dao: Trục chính –4 –5 –is – 6 –7 –t1vm - Phương trình điều chỉnh 1vòng trục chính ´ i45 ´ is ´i67 ´ t1vm = tp = k.t Trong đó : k- là số đồu mối t – là bước ren. - Công thức điều chỉnh : is= ´ Cs - Xích chạy dao để tiện trơn : Trục chính – 4 –5 –is – 6 –7 – 8- thanh răng . - Phương trình điều chỉnh: 1 vòng trục chính ´ i45 ´ is ´ i67 ´ i78 ´ pmz = Sd (mm/vg) - Công thức điều chỉnh: is = .Cs - Xích chạy dao ngang: Trục chính –4 –5 –is –6 – 7 –9 – t2vm - Phương trình điều chỉnh : 1vòng trục chính ´ i45 ´is ´ i67 ´ i79 ´ i2 vm =Sn (mm/vg - Công thức điều chỉnh : is = Sn .Cs PHẦN II ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA MÁY I. Đặc trưng công nghệ. Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công được các bề mặt tròn xoay (trụ trong và trụ ngoài), mặt đầu, các bề mặt ren. Đồng thời có thể thực hiện được các công việc khoan, khoét, doa, tarô, ... Nếu có thêm các trang bị công nghệ có thể mở rộng khả năng công nghệ của máy. Vật liệu dụng cụ cắt được sử dụng trên máy là các loại thép các bon dụng cụ, thép gió (P9, P18), thép hợp kim dụng cụ (T15K6, BK6, BK8, ...), vật liệu xứ. Việc sử dụng loại dao cụ thể phụ thuộc vào vật liệu gia công và tính công nghệ cũng như điều kiện kỹ thuật. Vật liệu gia công trên máy là các loại thép, hợp kim mầu,... nhưng chủ yếu là thép với thông số db = 750 (KN/mm2). Phôi gia công có thể là phôi chiếc được gá kẹp bằng mâm cặp hay chống tâm, nếu là phôi thanh được luồn qua trục chính máy. * Độ bóng, độ chính xác có thể đạt được trên máy: + Tiện thô: - Độ chính xác có thể đạt được cấp 7 ¸ 8 - Độ bóng đạt được từ Ra = 50 ¸ 12,5 mm + Tiện bán tinh: - Độ chính xác có thể đạt được cấp 5 7 - Độ bóng đạt được Ra = 12,5 mm + Tiện tinh: - Độ chính xác có thể đạt được cấp 2 - Độ bóng đạt được Ra = 2,5 ¸ 0,63 mm + Tiện ren thì có thể đạt được cấp chính xác là 3. II. Đặc trưng về kích thước. Kích thước giới hạn của phôi và dao được xác định theo kích thước cơ bản của máy. Máy tiện ren vít vạn năng thiết kế có đường kính gia công lớn nhất trên băng máy là: Dmax= 2H + Chiêù cao tâm máy H = 200 (mm) Dmax = 400 (mm) + Khoảng cách giữa hai mũi tâm: L = (3,5 ¸ 7) H Chọn L = 5 H = 5 . 200 = 1000 (mm) + Đường kính lớn nhất của phôi gia công trên bàn dao là đường kính gia công có hiệu quả nhất mà ta dùng để tính các đặc trưng kỹ thuật: D1max = (1,2 ¸1,4) H Lấy D1max = 1,2 H = 1,2 . 200 = 240 (mm) + Đường kính phôi thanh lớn nhất có thể luồn qua lỗ trục chính: dmax= (0,15 ¸ 0,2) D1max Lấy dmax=0,2 D1max= 0,2 . 240 = 48 (mm) + Đường kính bé nhất của phôi: Dmin = Dmax Trong đó: Rd - là phạm vi thay đổi đường kính : Rd = 8 ¸ 10 Chọn Rd = 10 Þ Dmin = D1max = . 240 = 24 (mm) Sử dụng đài gá dao, 4 chỗ gá bốn dao. III. Đặc trưng về động học. 1. Xích tốc độ: a. Tốc độ cắt Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhất và nhỏ nhất của máy bằng cách phối hợp nhưng điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau sẽ dẫn tới tăng rất lớn phạm vi điều chỉnh của máy và làm cho kết cấu máy rất phức tạp. Do đó chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn tốt nhất căn cứ vào các tài liệu thống kê trên các máy khác nhau có thể tăng trị số tốc độ cắt lên 25% khi kể đến sự tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ. b. Tần số quay hay số hành trình kép giới hạn: Với máy có chuyển động chính quay, tần số giới hạn tính theo sông thức 3.11[1] và 3.12 [1]/(51) : nmax= nmin= - Với thông số ban đầu nmin= 12,5 (vòng/phút) nmax = 2000 (vòng/phút ) - Vận tốc cắt lớn nhất và nhỏ nhất là: Vmax = = = 150,72 (mm/ph) Vmin = = = 9,42 (mm/ph) - Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Rn = = = 160 - Số cấp tốc độ: Zn = 23 - Công bội j được tính theo công thức: j = = = 1,259 + Theo bảng 4[1]/(197) các trị số công bội j tiêu chuẩn, ta chọn j = 1,26. - Các trị số trong chuỗi số vòng quay được xác định theo công thức 1.14(1) nz = n1. jz-1 - Hay ta có thể xác định các giá trị theo bảng 5(1), vì ta đã có nmin, j , Z. Vậy chuỗi số vòng quay trục chính như sau: 12,5 – 16 – 20 – 25 - 31,5 – 40 – 50 – 63 –80 –100 –125 – 160 –200 – 250 – 315 – 400 –500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 – 2000. 2. Xích chạy dao. Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc chủ yếu vào chiều sâu cắt và chất lượng bề mặt. Nếu chọn phôi rèn, phôi thép kết cấu thì chiều sâu cắt được tính theo công thức 3.19(1) tmax = 0,7 = 0,7. = 4,35 (mm) Lấy tmax = 4,4 (mm) tmin = (¸) tmax = 1,1 ¸ 2,2 Þ Lấy tmin = 1,5 (mm) - Lượng chạy dao tính toán S được xác định theo công thức 3.20(1) S = 0,4. t - 0,3 (mm/vg) Smax = 0,4 .tmax- 0,3 = 0,4. 4,4 – 0,3 = 1,46 (mm/vg) Smin = 0,4 .tmin- 0,3 = 0,4. 1,5 – 0,3 = 0,3 (mm/vg) 3. Xích chạy dao nhanh. Để đảm bảo thời gian phụ, ở một số máy có hành trình của cơ cấu công tác lớn người ta bố trí xích chạy dao nhanh cơ cấu công tác và nối với xích chạy chậm gần trục kéo qua cơ cấu nối tuần tự. Theo bảng 8(1)/(200) chọn tốc độ và thời gian chạy dao nhanh : - Bàn dao chạy dọc nhanh: Vdn = 2,2 ¸ 4 (m/ph) chọn Vdn = 3 (m/ph) - Bàn dao chạy ngang nhanh: Vngn= 0,75 ¸ 1,25 (m/ph) , chọn Vngn = 1,25 (m/ph) IV. Đặc trưng động lực học máy. Đặc trưng động lực máy được xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng và công suất lớn nhất. 1. Chế độ cắt tính toán. - Chiều sâu cắt tính toán t* được xác định theo công thức 3.19(1) t* = 0,7. = 0,7. = 4,35 (mm) Lấy t* = 4,4 (mm) - Lượng chạy dao tính toán S* được xác định theo công thức 3.20(1) S* = 0,4.t* - 0,3 = 0,4. 4,4 – 0,3 = 1,46 (mm/vg) Tốc độ cắt tính toán V* được xác định theo công thức: V* =. Kv Tra bảng 4.58(2-TK.DCC), ta chọn vật liệu làm dao là thép P18 , vật liệu gia công là thép các bon có db = 700 N/mm2. Trong đó: xv= 0.25 - là số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến v Cv - để đặc trưng cho chế độ cắt nặng nhọc, khó khăn hơn chế độ cắt gọt hợp lý trên đây. chọn Cv= 31,6 ; Kv= 1,09 Þ V* = 1,09 = 18,52 ( m/ph) 2. Tính lực cắt: Lực cắt khi tiện được tính theo công thức, theo bảng 9(1)/(201) + Lực tiếp tuyến : pz = Cpz . txpz . S ypz Cpz = 2000, Xpz = 1, Ypz = 0,75 Þ Pz= 2000 .4,41. 1,460.75 =11688,19 (N) + Lực hướng kính: Py =Cpy. txpy.Sypy Cpy =1250, Xpy= 0,9 , Ypy= 0,75 Þ Py = 1250 . 4,40.9.1,460,75 = 6299,15(N) + Lực chiều trục : Px = Cpx.txpx. Sypx Cpx =65 0 , Xpx =1,2 , Ypy = 0,65 Þ Px =650.4,41,2.1,460,65 = 4912,10(N) 3. Công suất cắt: + Công suất cắt có hiệu quả được tính theo công thức: N*c = == 3,6 (kw) 4. Chọn sơ bộ động cơ điện . Một máy công cụ muốn làm việc được thì nhất thiết phải có một hay nhiều động cơ điện để truyền dẫn chuyển động chính , chuyển động chạy dao,... Để có cơ sở lựa chọn truyền dẫn cho máy ta xác định sơ bộ và chọn sơ bộ động cơ điện cho máy Công suất động cơ truyền dẫn chung cho cả xích tốc độ và xích chạy dao là : Ne= Trong đó : Ks= 1,02 ¸ 1,2 – là hệ số kể đến công suất chạy dao, lấy Ks= 1,2 h = 0,75 ¸ 0,85- là hiệu suất chung của cả truyền dẫn. Lấy h =0,75 Þ Ne = = 5,76 (kw) Ta chọn sơ bộ động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu: AO2- 52 – 4 + Với các thông số : Nđc = 10 (kw) n = 1460 (v/p) PHẦN III THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY A. HỘP TỐC ĐỘ. I. Chọn phương án bố trí truyền dẫn. 1. Chọn kiểu truyền dẫn: Chọn kiểu truyền dẫn có ý nghĩa rất lớn đến chất lượng bề mặt gia công, giá thành của máy, phạm vi sử dụng, kết cấu không gian của máy. Khi chọn kiểu truyền dẫn cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh, công suất truyền, trị số trượt thuận tiện cho điều khiển, thay đổi tốc độ nhanh và tính công nghệ phải tốt. Từ những vấn đề trên cùng kinh nghiệm của ENIMS với máy có chuyển động chính quay, có công suất nhỏ thua 100 kw ta chọn phương án truyền dẫn điều chỉnh tốc độ bằng cơ khí gồm: - 1 động cơ không đồng bộ 3 pha. - 1 hộp tốc độ – bộ truyền bánh răng. 2. Bố trí cơ cấu truyền dẫn. Trong thực tế có hai phương án bố trí cơ cấu truyền động như sau: + Hộp tốc độ và hộp trục chính chung 1 vỏ. + Hộp tốc độ tách rời hộp trục chính. Trong hai phương án trên thì phương án đầu thường áp dụng với các máy cỡ lớn, cỡ vừa và trung. Do máy thiết kế là máy cỡ vừa nhưng không yêu cầu độ chính xác đặc biệt cao nên ta chọn phương án đầu. Với phương án chọn có ưu nhược điểm như sau: * Ưu điểm: - Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, vì chỉ chung một vỏ hộp nên rễ tập trung các cơ cấu điều khiển. * Nhược điểm: - Có thể truyền nhiệt trong hộp tốc độ sang hộp trục chính. - Có thể ảnh hưởng dung động trong hộp tốc độ sang hộp trục chính. - Khó dùng truyền động đai cho trục chính. 3. Bố trí kích thước vỏ hộp. Máy được thiết kế là máy hạng vừa nên ta chọn quan hệ kích thước bình thường. 4. Lựa chọn bộ truyền cuối cùng. Bộ truyền cuối cùng ảnh hưởng rất lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và độ điều hoà chuyển động, đến độ bóng bề mặt gia công. Máy có trục chính quay với tốc độ trung bình nên ta chọn bộ truyền cuối cùng là bánh răng. Để đảm bảo trục chính quay êm cần đảm bảo tốc độ vòng của bánh răng không được lớn quá, đường kính bánh răng lắp trên trục chính không được bé quá đường kính phôi lớn nhất. - Đường kính bánh răng lớn nhất cho phép là: Dmax= Trong đó: [V] – là tốc độ vòng cho phép của bánh răng, ta dùng bộ truyền cuối cùng là bộ truyền bánh răng thẳng lúc đó tốc độ vòng cho phép [V] = 9 (m/s) = 9000 (mm/s) nmax= 2000 (v/ph) = 33 (v/s) Þ Dmax= = 86 (mm) Ta thấy đường kính bánh răng lớn nhất lắp trên trục nhỏ hơn đường đường kính lớn nhất của phôi D1max= 240 (mm) , nên để thoả mãn điều kiện Dmax > D1max ta phải dùng hai bánh răng dẫn cho trục chính bằng hai đường truyền: Đường truyền tốc độ thấp. Đường truyền tốc độ cao. II. Chọn phương án kết cấu. 1. Chọn dạng kết cấu. Chọn dạng kết cấu đơn giản hay phức tạp cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh yêu cầu, công dụng của máy. Để lựa chọn một phương án thích hợp ta tiến hành tính và so sánh phạm vi điều chỉnh tốc độ Rn và phạm vi điều chỉnh tới hạn R*n , trong đó Rn= 160. R*n = với = 1,26 [Ri] = = = 8 Þ R*n = = 50 So sánh ta thấy Rn > R*n , nghĩa là phạm vi điều chỉnh yêu cầu lớn hơn trị số điều chỉnh tới hạn nên phải dùng kết cấu phức tạp. * Ưu điểm của kết cấu truyền dẫn phức tạp là cho phép mở rộng phạm vi điều chỉnh, đáp ứng yêu cầu điều chỉnh Rn , rút ngắn đường truyền trên các xích có tốc độ cao, do đó giảm được công suất mất mát , giảm tải trọng và kích thước bộ truyền tiết kiệm nguyên vật liệu. Khi dùng kết cấu truyền đơn này ta chỉ cần dùng một kết cấu phụ là đủ. Từ công thức 4.1(1): Z = Z0 .(1 + Z’1) Trong đó: Z’1 –kết cấu phụ. Z0 -kết cấu cơ sở. Z0 = Z - = 23 - = 6 Mặt khác ta có : Z = Pk Với : k – là trật tự kết cấu của nhóm dọc theo xích truyền động. Pk – số bộ truyền trong nhóm thứ k m – số nhóm truyền. Như vậy Z ít nhất phải là tích của hai số. Do đó, ta lấy giá trị gần nhất của số cấp tốc độ là Z = 24. Kết cấu phụ là: Z’1 = - 1 = - 1 = 3 Dạng kết cấu như sau: Z = 24 = 6. (1 + 3) = Z1 + Z2 2. Lựa chọn phương án kết cấu. Phương án kết cấu được biểu diễn qua công thức kết cấu: Z = Pk Phương án kết cấu quyết định số lượng bánh răng, số trục, số ổ bi, số lỗ trong vỏ hộp và tổng chi phí chế tạo vỏ hộp. Vì vậy cần chọn phương án tốt nhất khi so sánh một số chỉ tiêu sau đây: + Tổng số bộ truyền bé nhất: Sp = = Spmin Z = P1 ´ P2 ´ ... ´ Pm Sp = Spmin khi P1 = P2 = ... = Pm = p = Ta lấy P là số nguyên gần e (hay P ) , nghĩa là P =2 hoặc 3 , thì sẽ được phương án có tổng số bộ truyền là bé nhất. + Số lượng nhóm truyền bé nhất: m = mmin Z = P1 ´ P2 ´...´ Pm Ta có: nmin= nđc ´ i1min ´ i2min ´ ...´ immin Trong đó: nmin – tốc độ nhỏ nhất của chuỗi ra. nđc – tốc độ của động cơ: nđc = 1460 (vg/ph) imin – tỷ số truyền nhỏ nhất của nhóm thứ i. Theo kinh nghiệm để giảm kích thước hướng kính của các bộ truyền nên lấy immin=1/4 nmin= nđc. Þ = mmin.lg4 = lg mmin = .lg = lg 3,4 Ta chọn lấy: m =3 và m = 4 + Trọng lượng truyền dẫn là nhỏ nhất: Ta biết rằng mô men xoắn tăng khi tần số quay giảm và làm tăng kích thước của truyền dẫn. Thực tế cho thấy Mx tăng dần từ trục động cơ tới trục chính, cho nên để nhận được truyền dẫn là nhẹ nhất, làm giảm trọng lượng của truyền dẫn cần lấy Pk giảm dần về phía trục chính. Nghĩa là nếu: Z = thì P1 > P2 > ... > Pm Gần trục chính nên lấy Pm =1 hoặc Pm = 2 Qua đó ta thấy từ dạng kết cấu: Z = 24 = 6. (1 + 3) = Z1 + Z2 - Với Z1 = 6 ´ 1 = 6 có các phương án sau: Z1 = 2 ´3 = 3 ´2 = 2 ´3 ´1 = 3 ´ 2 ´1 = 6 ´1 ´1 = 1 ´ 6 ´ 1 Xét thấy có phương án: Z1 = 3 ´ 2 ´ 1 đảm bảo điều kiện P1 > P2 > P3 , nhưng do phải kết hợp với đường truyền nhóm 2 (Z2) nên ta chọn dùng phương án: Z1 = 2 ´ 3 ´ 1 - Với Z2 = 6 ´ 3 = 18 vì đường truyền này ta còn có thể dùng để tạo tỉ số truyền khuếch đại để tiện ren, với công bội khuếch đại = 2 , Z =24. Như vậy số cấp tốc độ tăng lên là: 24 – 18 = 6 cấp Vì thiết kế có tạo tốc độ trùng với Z1 nên phương án không gian là: Z2 = 24 = 12 ´ 2 = 8 ´ 3 = 6 ´ 4 = 2 ´ 4 ´ 3 = 4 ´2 ´ 3 = 3 ´ 4 ´ 2= 3 ´ 2 ´ 4 = 2 ´ 2 ´ 3 ´2 = 2 ´ 3 ´ 2 ´ 2 = 3 ´2 ´ 2 ´ 2 = 2 ´ 2 ´ 2 ´ 3. Xét các phương án trên có phương án: Z2 = 3 ´ 2 ´ 2 ´ 2 là thoả mãn: P1 > P2 >... > Pm Tham khảo máy chuẩn 1K62 ta thấy trên trục đầu tiên trong hộp tốc độ có bố trí li hợp ma sát để đảo chiều quay của trục chính. Vì vậy, để đảm bảo kích thước chiều trục để tránh yếu trục đầu tiên ta bố trí sao cho P1 < P2 tức là P1 = 2, P2= 3 và khi đó phương án chọn sẽ là : Z2 = 2 ´ 3 ´ 2 ´ 2 Như vậy: Z1 = 2 ´ 3 ´ 1 - đường truyền tốc độ cao. Z2 = 2 ´ 3 ´ 2 ´ 2 - đường truyền tốc độ thấp. 3. Chọn phương án động học. Phương án động học là phương án về trật tự thay đổi các bộ truyền trong các nhóm để nhận được dãy tốc độ đã cho. Với mỗi phương án kết cấu đã chọn sẽ có một phương án động học. Vì vậy cần chọn một phương án tối ưu theo các chỉ dẫn sau: + Phương án tối ưu là phương án có: x1 P2 > ... > Pm * Ưu điểm của phương án này là với số vòng quay bé nhất như nhau, trục trung gian có số vòng quay cực đại là bé nhất nên giảm thấp yêu cầu về độ chính xác chế tạo các chi tiết của bộ truyền, giảm tải trọng động, giảm rung động, giảm mòn, giảm tổn thất ma sát, tăng hiệu suất khi số vòng quay trục chính cao. Như đã phân tích trong phần chọn phương án kết cấu, ở trục I có thể bố trí li hợp ma sát để đảo chiều, hơn nữa cần phải kết hợp hai đường truyền Z1 và Z2, để tạo trùng tốc độ nên không áp dụng được phương án tối ưu đã nói mà ta dùng phương án sau: Z1 = 21 ´ 32 ´ 16 ; Z2 = 21 ´ 32 ´ 26 ´ 212 - Phạm vi điều chỉnh của nhóm khuếch đại sau cùng không được vượt quá phạm vi điều chỉnh cho phép: Rm = = [Ri] Do đó lượng mở cho phép lớn nhất của hai tia biên của nhóm là: Xmax= xm (pm- 1) = = = 9 Vậy lượng mở cho phép là : Xmax= 9. - Khi dùng nhóm cuối cùng của hộp tốc độ làm khâu tăng bước của xích cắt ren thì nhóm này phải công bội chuỗi tỉ số truyền theo : = .Rs - Trong đó: - là công bội tỉ số truyền của nhóm khuếch đại sơ cấp trong hộp chạy dao tiện ren, n – là số cột ren (n =4) Rs – Phạm vi điều chỉnh của nhóm khuếch đại sơ cấp ( Rs = ) = .= = = 24 = 16 Do đặc tính của nhóm cuối cùng khi dùng nó làm khâu tăng bước là: xm = = = 12 4. Vẽ lưới cấu trúc. Từ phương án kết cấu ta có: Z2 = 21 ´ 32 ´ 26 ´ 212 với = 1,26 Phương án 2 x 3 x 2 x 2 Đặc tính 1 2 6 12 Sơ đồ lưới cấu trúc Xmax=xm.(pm-1) 1(2-1)=1 2(3-1)=4 6(2-1)=6 12(2-1)=12 Ta thấy rằng Xmax== 12 không thoả mãn : < [Ri] = 8 Do đó, để thoả mãn điều kiện trên và cũng để tạo ra hiện tượng trùng tốc độ: Zđủ = 2(1) ´ 3(2)´ 2(6)´ 2(12) Zthu hẹp= 2(1) x 3(2) x 2(