Bài giảng Máy công cụ - Chương 2: Sơ đồ động và các cơ cấu truyền dẫn trong máy công cụ

Ch-¬ng 2

S¬ ®å ®éng & C¸c C¬ cÊu truyÒn dÉn

trong M¸y C«ng cô

§1 S¬ ®å ®éng

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

§3 C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt

§4 ®å thÞ ph-¬ng tr×nh tèc ®é c¾t

& l-îng ch¹y dao

1

Machine-tool & Tribology

§1 S¬ ®å ®éng

 BiÓu th c¸ch bè trÝ t-¬ng ®èi cña tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn trong

tÊt c¶ c¸c xÝch truyÒn ®éng.

 K hiÖu c¸c chi tiÕt, c¬ cÊu vµ bé truyÒn b»ng c¸c k hiÖu qui

-íc:

Trôc chÝnh m¸y tiÖn

Trôc chÝnh m¸y phay

Bé truyÒn vÝt me - ®ai èc

Bé truyÒn ®ai dÑt

Bé truyÒn xÝch

B¸nh r¨ng trô l¾p lång kh«ng

B¸nh r¨ng trô l¾p di tr

öît

B¸nh r¨ng trô l¾p cè ®Þnh

 Cô thÓ hãa h¬n s¬ ®å kÕt cÊu ®éng häc → ph-¬ng tr nh xÝch

®éng ®-îc biÓu diÔn chi tiÕt h¬n.

2

Machine-tool & Tribology

§1 S¬ ®å ®éng

 VÝ dô:

Z

1

Z2

Z3

 Ph-¬ng tr nh xÝch ®éng:

D

2

n_®c. i_®. i_br= n_TC

Ii

n_B§

n_C§

T sè truyÒn

i =

1

Iii

i_®

i_br

= D₁/ D₂

= Z_C®/ Z_B®

I

Z'1

Z'2

Z'3

3

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

2.1 Ph©n lo¹i:

Theo h nh thøc truyÒn dÉn:



TruyÒn dÉn tËp trung: Dïng 1 ®éng c ¬, sö dông ®a i dÑt, puli nhiÒu

bË c. HiÖu suÊ t thÊ p, kÝch th• íc lín, khã söa ch÷a.



TruyÒn dÉn ph©n nhãm: 1 ®éng c¬cho 1 nhãm m¸y, trong CN nhÑ.

TruyÒn dÉn ®éc lËp:

®éng → phæ biÕn.

1 ®éng c¬cho 1 m¸y, 1 §C cho 1 chuyÓn

Theo cÊp:



TruyÒn dÉn ph©n cÊp:

M ¸y cã mét sè l• îng h÷u h ¹n tèc ®é c¾t hay l• îng ch ¹y dao -M ¸y

tiÖn T616 cã 12 t «c ®é tõ 44v/ph → 1980 v/ph.

TruyÒn dÉn v« cÊp:



Cho trÞsè tèc ®é bÊ t kú trong ph¹m vi biÕn ®æ i tèc ®é (hay l• îng ch ¹y

dao) - M ¸y m µi, M ¸y CNC.

4

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

2.2 C¬ cÊu truyÒn dÉn trong hép tèc ®é.

1. C¬ cÊu truyÒn dÉn v« cÊp.

a. Puli c«n:

I

Ii

5

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

2.2 C¬ cÊu truyÒn dÉn trong hép tèc ®é.

1. C¬ cÊu truyÒn dÉn v« cÊp.

b. B¸nh ma s¸t:

6

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

4

5

V

c. TruyÒn dÉn dÇu Ðp

1 – Läc dÇu

2 – B¬m

3 – Van tiÕt l-u

3

4 – Piston

5 – Xi lanh

2

Thay ®æi tèc ®é:

- Thay ®æi l-u l-îng b¬m 2

- Thay ®æi tiÕt diÖn van tiÕt l-u 3

1

d. Dïng ®éng c¬ ®iÖn Servo

7

Machine-tool & Tribology

§éng c¬ Servo

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

2. C¬ cÊu truyÒn dÉn ph©n cÊp.

a. Dïng puly nhiÒu bËc:

§éng c¬ → ®ai → trôc I → puli

- Trùc tiÕp:

I

i2

®ãng chèt → trôc II

- Gi¸n tiÕp:

më chèt → trôc trung gian

→ trôc III → trôc II

Z

4

i

1

Z

1

nTC

chèt

Ii

n

§C

2

Iii

Z3

Trôc H¸c - ne

8

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

b. Dïng b¸nh r¨ng di tr-ît:

Tõ trôc I → III qua 2 nhãm b¸nh r¨ng di tr-ît:

Di tr-ît 2 bËc: Z₁/Z₁’ - Z₂/Z₂’

Di tr-ît 3 bËc: Z₃/Z₃’ - Z₄/Z₄’ - Z₅/Z₅’

Z

1

Z

2

Thay ®æi lÇn l• ît cho 6 tèc ®é:

 n_TC1= n_{I .}. Z₁/Z₁’ . Z₃/Z₃’

 n_TC2= n_I. Z₂/Z₂’ . Z₃/Z₃’

Z

4

I

n

I

Z

5

Z

3

 n_TC3= n_I. Z₁/Z₁’. Z₄/Z₄’

 n_TC4= n_I. Z₂/Z₂’ . Z₄/Z₄’

 n_TC5= n_I. Z₁/Z₁’ . Z₅/Z₅’

Ii

nTC

Z'

2

Z'

1

Iii

 n_TC6= n_I. Z₂/Z₂’ . Z₅/Z₅’

Z'

4

Z'

3

Z'

5

Sè tèc ®é : Z= p₁.p₂…p_i

Trong ®ã : p_i- sè tû sè truyÒn trong nhãm truyÒn thø i

9

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

C. Dïng b¸nh r¨ng thay thÕ

i

®ai

nTC

ic«n

b

a

n_®c. i_®. a/b . i_c= n_TC

 Thay ®æi tèc ®é → thay tû sè truyÒn a/b

 Sö dông trong m¸y tù ®éng vµ m¸y chuyªn dïng.

 Trong m¸y th-êng cã b¸nh r¨ng thay thÕ ®i kÌm

10

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

2.3 C¬ cÊu truyÒn dÉn trong hép ch¹y dao.

NhiÖm vô:

BiÕn ®æi tèc ®é ch¹y dao ®Ó ®¶m b¶o n¨ng suÊt & chÕ ®é

ch¹y dao phï hîp

a. C¬ cÊu Nooct«ng (khèi b¸nh r¨ng h nh th¸p):

a

B¸nh r¨ng

thay thÕ

b

c

d

C¬ cÊu

Norton

11

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

A

TruyÒn c® tõ trôc I → II:

Zi

Z2

Z1

 Z₀: B¸nh ®Öm, quay

hµnh tinh xung quanh

I

B¸nh r¨ng

trôc II.

®Öm Z

0

Z0

 Z_a, trôc III, Z₀di tr-ît

Iii

cïng nhau.

 Z_a, Z₀, Z_ilu«n an khíp

víi nhau, cho c¸c TST:

Z₁/Z_a; Z₂/Z_a; … Z_i/Z_a

Ii

Za

A

12

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

Z2

Z1

Z3

b. C¬ cÊu then kÐo:

Z4

n

Ii

Then kÐo

TruyÒn ®éng tõ trôc I → II:

 Khèi BR th¸p trôc I cè ®Þnh

 Khèi BR th¸p trôc II lång kh«ng

 4 BR quay, trôc II kh«ng quay

 Rót then ®Õn 1 trong 4 BR

→ Trôc II quay

Ii

1 2 3 4

n

I

i

Z'1

Z'2

Z'4

Z'3

3

1

1 – Then kÐo

2 – B¸nh r¨ng

3 – Lß xo l¸

2

(Th-êng dïng trong hép ch¹y dao m¸y khoan)

13

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

Z

1

Z2

c. C¬ cÊu Mª-an (Meandr)

Z

1

Z

2

(I)

(

II

)

(II)

Z4

Z

3

Z

)

0

Z

4

Z3

(

III)

(III

Z5

Lo¹i 1: * Trôc I: 3 khèi BR 2 bËc nh- nhau, 1 cè ®Þnh, 2 lång kh«ng.

* Trôc II: 4 khèi BR 2 bËc nh- nhau, lång kh«ng.

* Trôc III: BR di tr-ît Z₅¨n khíp víi 4 BR Z₃ cho 4 tû sè truyÒn.

Lo¹i 2: C¬ cÊu Mª-an cã BR ®Öm Z₀(hµnh tinh – nh- trong c¬ cÊuNooct«ng),

¨n khíp lÇn l-ît víi tÊt c¶ BR trªn trôc II cho nhiÒu tû sè truyÒn h¬n.

14

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

d. C¬ cÊu b¸nh r¨ng thay thÕ (tr¹c ®Çu ngùa):

 Trôc I qua BR thay thÕ a/b, c/d → trôc III: i_tt= a/b . c/d

 Thay ®æi i_tt thay a, b, c, d → thay ®æi D cña BR

B

3

a

1

B

A0 = Const → dïng tr¹c ®Çu ngùa.

4

c

I

b

A

c

2

II

- Chèt 2 l¾p trªn tr¹c 1, ®iÒu chØnh

theo r–nh 4

A

d

- BR b, c: lång kh«ng trªn chèt 2

III

- Tr¹c 1 quay quanh trôc BR d

BB

AA

6

1

b

c

→ §¶m b¶o Sù ¨n khíp khi a, b, c, d

1

8

thay ®æi.

3

2

7

15

Machine-tool & Tribology

§2 C¸c c¬ cÊu truyÒn dÉn c¬ khÝ

e. Dïng ®éng c¬ ®iÖn v« cÊp:

16

Machine-tool & Tribology

§3 C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt

B

1. C¬ cÊu thùc hiÖn ®¶o chiÒu

C



CC b¸nh r¨ng tæ hîp.

CC ®¶o chiÒu trªn mÆt ph¼ng (a).

CC ®¶o chiÒu gi÷a hai trôc song song (b).

CC ®¶o chiÒu gi÷a hai trôc vu«ng gãc (c).

A

Z

1

I

Z

1

Z2

Z

2

Z

2

Z

1

Z

3

M

I

Tay g¹t

Z

4

Ii

Z0

Ii

Z'1

Z

3

Ii

Z'2

c.

a.

b.

17

Machine-tool & Tribology

§3 C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt

2. C¬ cÊu tæng hîp chuyÓn ®éng

Tæng hîp 2 chuyÓn ®éng tõ 2 ®-êng T§ ®Õn cïng mét CC chÊp hµnh.

C¬ CÊu vi sai

I



§-êng vµo I,II ra III

V

i

Z1

Tõ IIII coi z₄®øng yªn: i _I-III=V_III/V_I=1/2

Tõ IIIII coi z₁®øng yªn: i _II-III=1/2

Z2

V

iii



§-êng vµo I,III ra II

Z3

Tõ III nh- lµ nèi trôc: i _I-II=1/1

Tõ IIIII coi z₁®øng yªn: i _III-II=2/1

Z4

Z6

Z5



§-êng vµo III,II ra I

Ii

Tõ IIII coi z₅®øng yªn: i _III-I=2/1

Tõ III coi nh- lµ nèi trôc : i _II-I=1/1

Chó ý chiÒu quay

Iii

18

Machine-tool & Tribology

§3 C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt

3. C¬ cÊu biÕn ®æi chuyÓn ®éng quay → th¼ng

l

2

a. C¬ cÊu b¸nh r¨ng – thanh r¨ng.

BR truyÒn c/® cho thanh r¨ng.

BR võa quay trßn xung quanh trôc võa tÞnh tiÕn

 BR quay trßn, kh«ng tÞnh tiÕn

n_br= l₁/ (Z.t)

T2

t

Z.t - ®é dµi chu vi vßng l¨n

T3

 BR tÞnh tiÕn kh«ng quay,

TR ®øng yªn l₀=0 (l¨n trªn thanh r¨ng),

BR ph¶i lïi l¹i 1 ®o¹n lµ l₂, t-¬ng øng sè

vßng quay kh«ng l₂/ (z.t)

l1

 Tæng hîp l¹i

l₁+l₀= l₁/ (z.t) + l₂/ (z.t) = (l₁+l₂₎) / (z.t)

19

Machine-tool & Tribology

§3 C¸c c¬ cÊu ®Æc biÖt

b. C¬ cÊu trôc vÝt - ®ai èc:

Trôc vÝt quay 1 vßng → ®ai èc tÞnh

tiÕn 1 l-îng b»ng b-íc vÝt t.

c. C¬ cÊu cam:

Cam quay → cÇn tÞnh tiÕn theo qui luËt

(do biªn d¹ng cam quyÕt ®Þnh)

20

Machine-tool & Tribology