Giáo trình phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, răng côn

THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG

Khái quát về các phương pháp gia công răng

2 Thông số cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng

3 Phương pháp kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng

2 Bài 2 Phay bánh răng trụ răng thẳng 18,5 2,5 15 1

1 Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng thẳng

3 Phương pháp phay bánh răng trụ răng thẳng

4 Các dạng sai hỏng khi phay bánh răng trụ răng thẳng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

3 Bài 3 Thông số hình học của thanh răng

1 Khái niệm và công dụng

2 Các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật của thanh răng

3 Các thông số của thanh răng

1 Các phương phap phay thanh răng trên máy phay vạn năng

3 Các dạng sai hỏng khi phay thanh răng

5 Bài 5 Thông số hình học của bánh răng côn răng thẳng

1 Nguyên tắc hình thành bánh răng côn răng thẳng

2 Các thông số hình học chủ yếu của bánh răng côn răng thẳng

6 Bài 6 Phay bánh răng côn răng thẳng 19 3 15 1

1 Các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật của bánh răng côn răng thẳng

2 Tính và chọn dao phay đĩa mô đun

4 Phương pháp phay bánh răng côn răng thẳng trên máy phay vạn năng

5 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

BÀI 1: THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG

Bánh răng trụ răng thẳng chủ yếu dùng để truyền chuyển động và mômen quay giữa các trục song song theo tỷ số truyền xác định Loại bánh răng này dễ chế tạo nhờ vào hình dạng răng thẳng, thường có dạng là đường cong thân khai, giúp đảm bảo độ chính xác và bền bỉ trong các hệ truyền động cơ khí.

- Trình bày được các nguyên lý gia công bánh răng

- Xác định được các thông số động học cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng

- Phân biệt được dao phay modul và dao phay lăn răng, dao xọc răng

- Chọn được dao phay modul khi gia công bánh răng trụ răng thẳng

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

1 Khái quát về các phương pháp gia công răng

1.1 Phương pháp gia công chép hình

Là phương pháp tạo nên hình dáng bề mặt của răng bằng cách sao chép lại hình dáng răng của dao cắt hoặc của bề mặt mẫu

Ví dụ phay bánh răng bằng dao phay đĩa modul (hình a) hoặc dao phay ngón mô đun (hình b)

Hình 1.1 Sơ đồ phay bánh răng bằng phương pháp chép hình Ưu điểm của phương pháp này là:

- Không cần máy chuyên dùng

- Dao phay modul dễ chế tạo

- Năng suất thấp, mất nhiều thời gian cho phân độ, gia công từng răng một nên thời gian phụ lớn

Cần nhiều dao phay modul để đáp ứng các yêu cầu gia công bánh răng, vì mỗi modul yêu cầu ít nhất từ 8 đến 15 dao khác nhau tùy thuộc vào số răng của bánh răng cần gia công Việc sử dụng đa dạng dao phay modul giúp đảm bảo chất lượng và độ chính xác của quá trình gia công bánh răng Trong một số trường hợp, bộ dao phay modul có thể lên đến số lượng lớn để phù hợp với các điều kiện kỹ thuật khác nhau Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc trang bị đa dạng dao phay modul để tối ưu hiệu quả sản xuất và đảm bảo độ chính xác cao trong gia công bánh răng.

- Khi dùng dao phay đĩa modul để cắt bánh răng xoắn thì hình dáng của răng bị sai lệch phần nào

1.2 Phương pháp gia công bao hình

Phương pháp tạo hình bề mặt răng dựa trên quá trình bắt chước chuyển động tương đối của các bộ phận ăn khớp nhau, như bánh răng – bánh răng, thanh răng – bánh răng, trục vít – bánh vít Trong quá trình này, một bộ phận đóng vai trò là dao cắt, trong khi bộ phận còn lại là phôi, tạo ra hình dạng chính xác và đồng bộ Đây là kỹ thuật quan trọng giúp đảm bảo độ chính xác và độ bền của các bộ phận truyền động, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cao.

Hình 1.2 mô tả sơ đồ phay bánh răng bằng phương pháp bao hình, gồm hai hình thức chính là phay lăn răng và xọc răng bao hình Phương pháp bao hình mang lại nhiều ưu điểm so với phương pháp chép hình truyền thống, giúp đảm bảo độ chính xác cao và tiết kiệm thời gian gia công Đây là giải pháp tối ưu để sản xuất bánh răng hiệu quả, đạt tiêu chuẩn kỹ thuật cao.

- Năng suất và độ chính xác cao hơn

- Trình độ tự động hóa cao hơn

- Một con dao có một modul nhất định có thể cắt nhiều bánh răng có cùng modul với số răng bất kỳ

2 Các thông số cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng

Mỗi răng có các đặc điểm quan trọng như đỉnh răng, chân răng, chiều dày và chiều rộng răng, đóng vai trò chính trong chức năng truyền lực của bánh răng Hình 1.3 trình bày các thông số hình học của bánh răng trụ răng thẳng, giúp hiểu rõ cấu trúc và thiết kế của loại bánh răng này Đồng thời, hình ảnh cũng thể hiện mối quan hệ giữa hai bánh răng trụ răng thẳng khi hợp tác ăn khớp, đảm bảo truyền lực hiệu quả và chính xác trong hệ thống truyền động cơ khí.

Hình 1.3 Các thông số hình học cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng

Bước răng là khoảng cách giữa hai profin cùng phía của hai răng kề nhau đo trên đường kính nguyên bản

Như vậy chu vi của đường tròn là: d  p z t (z là số răng của bánh răng) Do đó: t d p z

Mô đun là đại lượng đặc trưng của bánh răng, được tính bằng tỉ số giữa bước răng p t và số π p t m = π Trị số các mô đun của bánh răng được tiêu chuẩn hóa và quy định theo TCVN 2257 – 77, đảm bảo tính nhất quán và chính xác trong thiết kế và sản xuất bánh răng Việc sử dụng mô đun tiêu chuẩn giúp dễ dàng lựa chọn và thay thế các bộ phận, nâng cao độ bền và hiệu suất của hệ thống truyền động bánh răng.

Khi lựa chọn ta ưu tiên chọn mô đun theo dãy 1 Ứng với mỗi môđun tiêu chuẩn m và số răng Z có một bánh răng chuẩn

Là khoảng cách giữa vòng đỉnh và vòng chân răng Chiều cao răng chia làm hai phần:

- Chiều cao đầu răng h’= m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia

- Chiều cao chân răng h’’= 1,25m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng chia và vòng chân răng

- Chiều cao toàn bộ của răng: h = h’ +h’’ = 2,25m Đường kính vòng chia: D p (mm)

Vòng chia còn được gọi là vòng tròn nguyên bản, là đường kính trung bình của chiều cao làm việc p zp t

Khi hai bánh răng ăn khớp, các vòng chia của chúng sẽ tiếp xúc với nhau, tạo ra quá trình truyền lực hiệu quả Bước răng p t, được tính dựa trên vòng chia p t = mπ, gọi là bước răng chia, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng ăn khớp của các bánh răng Đường kính vòng đỉnh D i (mm) là đường tròn đi qua đỉnh răng, giúp xác định kích thước và khả năng chịu tải của bánh răng trong các ứng dụng cơ khí.

D D  h mz mm z Đường kính vòng chân: D c (mm): Là đường tròn đi qua đáy răng

Vòng tròn cơ sở: Do (mm): là vòng tròn hình thành profin thân khai của răng o p os

Trong đó,  là góc ăn khớp với  o thì D o= 0,94D p

Chiều dày răng: S t (mm): Là độ dài của cung tròn trên vòng chia trong một răng

Chiều rộng rãnh răng: T (mm): là độ dài của cung tròn trên vòng chia nằm trên rãnh răng T= 1,57m

Góc tạo thành bởi tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở và tiếp tuyến chung của hai vòng chia tại tiếp điểm của cặp bánh răng ăn khớp chuẩn OS OP C D là yếu tố quan trọng trong thiết kế truyền động bánh răng Việc xác định chính xác góc này giúp đảm bảo sự ăn khớp trơn tru và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống truyền động Các kỹ sư cần lưu ý tới các đặc điểm của các vòng chia để tính toán đúng góc tiếp tuyến, từ đó tối ưu hóa độ bền và độ chính xác của các bánh răng trong hệ thống truyền lực.

Khoảng cách tâm hai trục bánh răng ăn khớp: A (mm)

Tỉ số truyền động i: Là tỉ số tăng giảm tốc độ quay từ bánh răng này qua bánh răng khác

Thông thường ta biết trước các yếu tố m, z và góc  Từ đó ta tính ra được các yếu tố khác theo quan hệ đã xác định ở trên

Ví dụ: Hãy tính toán các thông số hình học của một bánh răng trụ răng thẳng biết: m = 2, số răng z = 70, góc ăn khớp  o

- Nếu là răng thông dụng các yếu tố còn lại sẽ là:

- Nếu là chế độ răng thấp, các quan hệ trên sẽ là:

3 Phương pháp kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng

3.1 Kiểm tra kích thước, độ nhám

Sử dụng thước cặp và panme để đo ngoài, kiểm tra các kích thước như đường kính đỉnh răng, chiều dày và chiều cao của chi tiết Độ nhám bề mặt được đánh giá qua phương pháp so sánh, đảm bảo chất lượng và độ chính xác của sản phẩm Các dụng cụ đo lường chính xác giúp kiểm tra hiệu quả các thông số kỹ thuật quan trọng trong quá trình gia công.

3.2 Kiểm tra độ đều của răng

Sử dụng calip giới hạn, thước cặp hoặc panme đo răng đặc biệt để xác định chính xác kích thước W của răng Kích thước miệng đo W chỉ đúng khi đo trên răng có góc ăn khớp αo phù hợp Việc đo đạc chính xác giúp đảm bảo độ chính xác của quá trình gia công và lắp ghép các bộ phận cơ khí.

Trong đó: W: kích thước pháp tuyến chung m: môđun của bánh răng z : Số răng của bánh răng k: Hệ số tra bảng n: Số răng đo trong phạm vi W

Ví dụ: Kiểm tra một bánh răng có 49 răng, môđun 2.5, góc ăn khớp là 20 o

Giải: Kích thước miệng đo của thước được xác định như sau:

Tra bảng: Với z = 49, ta được: n = 6, k = 11

Hình 2.4 Kiểm tra độ đều răng theo W Hình 2.5 Kiểm tra chiều dày răng

Bảng 1 Hệ số k để kiểm tra độ đều của bước răng

Để đảm bảo độ chính xác của đo lường răng, chúng ta sử dụng một loại thước cặp gồm thang đo đứng và thang đo ngang, như hình 2.5 Thước cặp này được đưa vào sườn răng với chiều cao h’ để đo dây cung, giúp xác định chính xác chiều dày của răng ở vòng tròn nguyên bản Sau đó, chúng ta đọc giá trị trên thang đo ngang, dựa trên kích thước chiều dày răng đã đo được, với kích thước tiêu chuẩn là St = 1,57m, để đảm bảo độ chính xác của kết quả đo lường.

3.3 Kiểm tra sự ăn khớp Để kiểm tra sự ăn khớp của bánh răng trụ răng thẳng sau khi được phay, ta sử dụng các bánh răng cùng loại (bánh răng trụ răng thẳng cùng môđun), bằng cách lắp hai bánh răng trên hai trụ song song có giá đỡ Dùng tay hoặc một lực quay nào đó cho các bánh răng chuyển động, xem xét và kết luận: Êm, không êm, nhẹ, không nhẹ hoặc nặng Trong các trường hợp nếu sửa chữa được thì tiến hành phay lại, hoặc sửa tinh bằng các phương pháp khác nhau như: Cà răng, mài, đánh bóng,…

Dao phay bánh răng trụ răng thẳng là loại dao phay dạng rãnh định hình có các đường cong thân khai, thường được gọi là dao phay môđun Khi gia công bánh răng nhỏ và trung bình, người ta thường sử dụng dao phay đĩa môđun để đạt hiệu quả cao (hình 2.6) Đối với bánh răng cỡ lớn hơn, quy trình phay thường thực hiện trên máy phay đứng và sử dụng dao phay ngón môđun phù hợp với yêu cầu gia công chính xác và hiệu quả (hình 2.7).

Hình 2.6 Dao phay đĩa mô đun và các thông số của dao

Hình 2.7 Dao phay ngón môđun và các thông số của dao

Dao phay môđun dạng đĩa luôn được thiết kế với dạng dao hớt lưng để dễ dàng mài mặt trước của răng, giúp duy trì biên dạng lưỡi cắt hiệu quả Vật liệu làm dao thường là thép hợp kim dụng cụ hoặc thép gió toàn thân, mang lại độ bền và độ chính xác cao Đặc biệt, các dao lớn có thể gắn mảnh hợp kim cứng để nâng cao năng suất, gấp đôi so với thép gió Tuy nhiên, việc sử dụng các mảnh hợp kim cứng yêu cầu máy phải có độ cứng vững, công suất lớn và tốc độ cao, vì các máy phay thông dụng chưa phải lúc nào cũng đảm bảo các điều kiện này để đạt hiệu quả tối ưu.

4.2 Phương pháp chọn dao phay môđun khi phay bánh răng trụ răng thẳng

Kích thước và hình dạng lưỡi dao phụ thuộc vào môđun (m) và số răng (z) của bánh răng cần phay, yêu cầu mỗi môđun và số răng đều có dao phay riêng để đảm bảo hình dạng răng chính xác Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều dao phay riêng từng loại gây tốn kém và phức tạp trong quản lý Để đơn giản hóa quá trình sử dụng và quản lý dao phay, tiêu chuẩn đã quy định các bộ dao dùng chung theo môđun, gồm bộ 8 dao, bộ 15 dao hoặc tối đa bộ 26 dao phù hợp với độ chính xác Thông thường, với môđun m > 8mm, người dùng thường lựa chọn bộ 8 dao theo bảng (2) hoặc bộ 15 dao theo bảng (3), trong đó bộ 3 dao A:B:C thường được dùng cho phay thô.

- Dao phay A khi phay bánh răng có z = 1220 răng

- Dao phay B khi phay bánh răng có z = 2154 răng

- Dao phay C khi phay bánh răng có z = 55 răng trở lên

Sau khi xác định đúng dao cần phay, ta lựa chọn dao dựa vào số hiệu được khắc trên thân dao

Bảng 2 Bộ dao phay môđun 8 dao

TT Bước công việc Chỉ dẫn thực hiện

1 Yêu cầu: Xác định các thông số hình học và chọn dao phay bánh răng

Phương pháp kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng

Hướng dẫn thực hành

2 Bài 2 Phay bánh răng trụ răng thẳng 18,5 2,5 15 1

1 Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng thẳng

3 Phương pháp phay bánh răng trụ răng thẳng

4 Các dạng sai hỏng khi phay bánh răng trụ răng thẳng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

Bánh răng trụ răng thẳng được sử dụng để truyền chuyển động và mômen quay giữa các trục song song với nhau, với tỉ số truyền đa dạng Bánh răng trụ răng thẳng dễ chế tạo nhờ vào thiết kế đơn giản, với răng thường là hình dạng thân khai, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất và vận hành.

Cần rất nhiều dao phay modul do mỗi module yêu cầu từ 8 đến 15 dao khác nhau để phù hợp với các loại bánh răng cần gia công, tùy thuộc vào số răng của bánh răng đó Trong một số trường hợp, bộ dao phay modul có thể lên đến hàng chục bộ để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật chính xác Việc sử dụng nhiều dao phay modul đảm bảo quá trình gia công bánh răng đạt chất lượng cao, hiệu quả và tối ưu hóa năng suất sản xuất Do đó, đầu tư và lựa chọn bộ dao phay modul phù hợp là yếu tố then chốt trong ngành gia công bánh răng công nghiệp.

Phương pháp tạo hình bề mặt răng dựa trên việc lặp lại chuyển động tương đối giữa các bộ phận ăn khớp như bánh răng – bánh răng, thanh răng – bánh răng, trục vít – bánh vít Trong quá trình này, một bộ phận đóng vai trò là dao cắt, còn bộ phận kia là phôi, thực hiện quá trình gia công một cách cưỡng bức để hình thành các đường răng chính xác và bền vững.

Hình 1.2 trình bày sơ đồ phương pháp phay bánh răng bằng kỹ thuật bao hình, gồm hai phương pháp chính: phay lăn răng và xọc răng bao hình Phương pháp này có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp chép hình truyền thống, giúp tạo ra các bánh răng chính xác, đều đặn và tiết kiệm thời gian chế tạo hơn Sử dụng phương pháp bao hình mang lại hiệu quả cao trong gia công bánh răng với độ chính xác và năng suất vượt trội.

Mỗi chiếc răng có các đặc điểm quan trọng như đỉnh răng, chân răng, chiều dày và chiều rộng răng, đóng vai trò chính trong chức năng và cấu trúc của bánh răng Hình 1.3 minh họa các thông số hình học của bánh răng trụ răng thẳng và mô tả mối quan hệ giữa hai bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp, giúp hiểu rõ cách chúng hoạt động cùng nhau trong hệ truyền động.

Mô đun là đại lượng đặc trưng của bánh răng, phản ánh độ lớn của răng truyền lực Mô đun được tính bằng tỷ số giữa bước răng p t và số vòng quay của bánh răng, theo công thức m = p t / π Các trị số mô đun của bánh răng đã được tiêu chuẩn hóa và quy định rõ ràng theo TCVN 2257 – 77, nhằm đảm bảo tính nhất quán và tiêu chuẩn hóa trong thiết kế và sản xuất bánh răng Việc lựa chọn mô đun phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả truyền lực và tuổi thọ của bánh răng trong các ứng dụng cơ khí.

Khi hai bánh răng ăn khớp, các vòng chia của chúng tiếp xúc với nhau, tạo nên truyền động chính xác Bước răng p t, còn gọi là bước răng chia, được tính dựa trên vòng chia và biểu thị bằng công thức p t = mπ Đường kính vòng đỉnh D i (mm) là đường tròn đi qua đỉnh của các răng, đóng vai trò quan trọng trong thiết kế và phân tích truyền động bánh răng.

Góc tạo thành bởi tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở và tiếp tuyến chung của hai vòng chia tại tiếp điểm của cặp bánh răng ăn khớp chuẩn OSOPC là yếu tố quan trọng trong thiết kế bánh răng Hiểu rõ về góc này giúp đảm bảo sự truyền lực chính xác và hiệu quả trong cơ cấu truyền động bánh răng Việc xác định chính xác góc hợp thành đóng vai trò quyết định đến độ bền và hoạt động ổn định của hệ thống truyền động.

Sử dụng thước cặp và panme để đo ngoài các kích thước như đường kính đỉnh răng, chiều dày và chiều cao đảm bảo độ chính xác trong quá trình kiểm tra Độ nhám bề mặt được đánh giá bằng phương pháp so sánh, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Những dụng cụ đo lường chính xác này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra và đảm bảo các thông số kỹ thuật của chi tiết máy.

Để xác định chính xác kích thước W của răng, cần sử dụng calip giới hạn, thước cặp hoặc panme đo răng đặc biệt (hình 2.4) Kích thước miệng đo W chỉ được xác định đúng khi đo trên răng có góc ăn khớp αo, đảm bảo kết quả đo chính xác và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

Để đảm bảo độ chính xác của răng, chúng ta sử dụng thước cặp để kiểm tra chiều dày, gồm thang thước đứng và thang thước ngang (hình 2.5) Phương pháp đo bằng thước này entails đưa hàm đo của thước kẹp vào sườn răng với chiều cao h’ để đo dây cung, từ đó xác định chiều dày răng tại vòng tròn nguyên bản Cuối cùng, đọc kết quả trên thang thước ngang dựa trên kích thước chiều dày răng đã được xác định, với tỷ lệ St = 1,57m.

Dao phay bánh răng trụ răng thẳng là dụng cụ chuyên dụng để gia công các bánh răng theo dạng rãnh hình dạng đường cong thân khai, thường gọi là dao phay môđun Đối với các bánh răng nhỏ và trung bình, người ta thường sử dụng dao phay đĩa môđun để đạt hiệu quả gia công tối ưu Trong khi đó, các bánh răng cỡ lớn thường được gia công trên máy phay đứng với dụng cụ là dao phay ngón môđun để đảm bảo độ chính xác và năng suất cao.

Dao phay môđun dạng đĩa thường có dạng dao hớt lưng, giúp dễ dàng mài chỉ cần mài mặt trước của răng mà vẫn giữ được biên dạng lưỡi cắt Vật liệu làm dao chủ yếu là thép hợp kim dụng cụ hoặc thép gió toàn thân, đảm bảo độ bền và độ chính xác cao Đối với các loại dao cỡ lớn, có thể gắn mảnh hợp kim cứng, phay bằng dao hợp kim cứng mang lại năng suất cao hơn ít nhất gấp đôi so với thép gió Tuy nhiên, khi sử dụng dao gắn các mảnh hợp kim cứng, yêu cầu về máy móc khá cao, cần máy cứng vững, có đủ công suất và tốc độ cao, điều mà các máy phay thông dụng thường chưa thể đáp ứng tốt.

Kích thước và hình dạng của lưỡi dao phay phụ thuộc vào môđun (m) và số răng (z) của bánh răng cần gia công, đòi hỏi từng môđun và số răng phải có dao phay riêng để đạt độ chính xác cao Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều loại dao phay riêng lẻ sẽ tốn kém và gây phức tạp trong quản lý, do đó tiêu chuẩn sử dụng dao phay theo môđun đã được quy định để đơn giản hóa quá trình lựa chọn và vận hành Thông thường, mỗi môđun chỉ cần một bộ dao gồm 8, 15 hoặc tối đa 26 dao, phù hợp theo độ chính xác yêu cầu Đối với những môđun nhỏ hơn 8mm, chỉ cần sử dụng bộ dao gồm 8 hoặc 15 chiếc theo các bảng tiêu chuẩn, đặc biệt là khi thực hiện phay thô, có thể dùng bộ 3 dao A, B, C để tối ưu hóa quá trình gia công.

PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG

Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng thẳng

khi phay bánh răng trụ răng thẳng

Phương pháp phay bánh răng trụ răng thẳng

Các dạng sai hỏng khi phay bánh răng trụ răng thẳng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

trụ răng thẳng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

Bánh răng trụ răng thẳng có chức năng truyền chuyển động và mômen quay giữa các trục song song với nhau, với tỉ số truyền rõ ràng Loại bánh răng này dễ chế tạo và có biên dạng răng thường là hình một đường cong thân khai, giúp đảm bảo hiệu quả truyền tải lực và độ bền của hệ thống truyền động.

Cần rất nhiều dao phay modul để đáp ứng yêu cầu gia công bánh răng, vì mỗi modul yêu cầu ít nhất từ 8 đến 15 dao khác nhau tùy thuộc vào số răng của bánh răng cần gia công Trong một số trường hợp, bộ dao phay modul có thể lên đến số lượng lớn để đảm bảo thực hiện các bước gia công chính xác và hiệu quả Việc sử dụng nhiều dao phay modul phù hợp giúp nâng cao năng suất và chất lượng gia công bánh răng, đồng thời giảm thiểu thời gian chế tạo và sử dụng dụng cụ linh hoạt hơn trong quá trình sản xuất.

Phương pháp này tạo hình bề mặt răng bằng cách lặp lại chuyển động tương đối giữa các bộ phận ăn khớp như bánh răng, thanh răng và trục vít, trong đó một bộ phận đóng vai trò là dao còn bộ phận kia là phôi một cách cưỡng bức.

Hình 1.2 trình bày sơ đồ phay bánh răng bằng phương pháp bao hình, bao gồm hai kỹ thuật chính: phay lăn răng và xọc răng bao hình Phương pháp này có những ưu điểm vượt trội so với phương pháp chép hình truyền thống, như đảm bảo độ chính xác cao hơn và tiết kiệm thời gian sản xuất Sơ đồ thể hiện rõ các bước và quy trình thực hiện phay bánh răng bằng kỹ thuật bao hình, giúp người kỹ thuật dễ dàng hình dung và áp dụng vào quá trình gia công Việc sử dụng phương pháp bao hình giúp nâng cao chất lượng sản phẩm bánh răng, đồng thời giảm thiểu các sai số trong quá trình gia công.

Trong phân tích một chiếc răng, ta nhận thấy các đặc điểm quan trọng như đỉnh răng, chân răng, chiều dày và chiều rộng của răng Hình 1.3 minh họa rõ các thông số hình học của bánh răng trụ răng thẳng, giúp hiểu rõ mối quan hệ chặt chẽ giữa các yếu tố này và cách chúng ảnh hưởng đến khả năng ăn khớp của hai bánh răng trụ răng thẳng trong hệ truyền động.

Mô đun là đại lượng đặc trưng quan trọng của bánh răng, thể hiện qua tỉ số giữa bước răng \(p_t\) và số \(\pi\), giúp xác định các đặc tính kỹ thuật của bánh răng Trị số của mô đun bánh răng được tiêu chuẩn hóa theo quy định của TCVN 2257 – 77, đảm bảo sự thống nhất và chính xác trong chế tạo và lắp ráp các loại bánh răng khác nhau Việc hiểu rõ về mô đun là yếu tố quan trọng để chọn lựa bánh răng phù hợp, nâng cao hiệu suất truyền động và tuổi thọ của hệ thống truyền động.

Khi hai bánh răng ăn khớp, các vòng chia của chúng sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau Bước răng chia (pₜ) được tính dựa trên vòng chia pₜ = mπ, gọi là bước răng chia, giúp xác định chính xác khoảng cách giữa các răng trên bánh răng Đường kính vòng đỉnh (Dᵢ) là đường tròn đi qua đỉnh răng, đóng vai trò quan trọng trong تصميم bánh răng để đảm bảo sự ăn khớp chính xác và hoạt động bền bỉ.

Góc tạo thành bởi tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở và tiếp tuyến chung của hai vòng chia tại tiếp điểm của cặp bánh răng ăn khớp chuẩn OSOPC là yếu tố quan trọng trong thiết kế bánh răng Hiểu rõ đặc điểm của góc này giúp đảm bảo truyền động chính xác và truyền lực hiệu quả Việc xác định góc này là bước cơ bản để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống truyền lực bánh răng.

Sử dụng thước cặp và panme đo ngoài là các phương pháp chính để kiểm tra kích thước như đường kính đỉnh răng, chiều dày và chiều cao của chi tiết Độ nhám bề mặt được đánh giá bằng phương pháp so sánh trực quan để đảm bảo chất lượng sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn kỹ thuật.

Để xác định kích thước W của răng, sử dụng các dụng cụ đo chính xác như calip giới hạn, thước cặp hoặc panme đặc biệt (hãnh 2.4) Kích thước miệng đo W chỉ phù hợp và chính xác khi đo răng có góc ăn khớp  o phù hợp, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình kiểm tra.

Để đảm bảo độ chính xác của răng, các bác sĩ sử dụng một loại thước cặp gồm hai thang thước đứng và thang thước ngang để kiểm tra chiều dày răng (hình 2.5) Quá trình đo bắt đầu bằng cách đưa hàm đo của thước cặp vào sườn răng ở chiều cao h’, sau đó đo dây cung tương ứng với chiều dày răng trong vòng tròn nguyên bản Cuối cùng, đọc kết quả trên thang thước ngang với kích thước chiều dày răng đã được xác định, đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong quá trình phân tích.

Dao phay bánh răng trụ răng thẳng là loại dao phay rãnh định hình được gọi là dao phay môđun, phù hợp để gia công các bánh răng có đường cong thân khai Đối với bánh răng nhỏ và trung bình, thường sử dụng dao phay đĩa môđun để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả gia công Trong khi đó, bánh răng cỡ lớn thường được gia công trên máy phay đứng với dao phay ngón môđun nhằm tối ưu hóa quá trình gia công và đạt chất lượng bề mặt cao.

Dao phay môđun dạng đĩa thường có thiết kế dao hớt lưng, giúp dễ dàng mài giữ chính xác biên dạng lưỡi cắt khi chỉ mài mặt trước của răng Vật liệu chế tạo dao chủ yếu là thép hợp kim dụng cụ hoặc thép gió toàn thân, đảm bảo độ bền và hiệu quả cắt Đối với các dao cỡ lớn, có thể lắp mảnh hợp kim cứng, phay bằng dao hợp kim cứng mang lại năng suất cao gấp đôi thép gió Tuy nhiên, để sử dụng dao hợp kim cứng hiệu quả, yêu cầu máy phải chắc chắn, có công suất lớn và tốc độ cao, điều mà nhiều máy phay thông dụng chưa đáp ứng được.

Kích thước và hình dạng lưỡi dao phụ thuộc vào môđun (m) và số răng (z) của bánh răng cần phay, và để đạt được hình dạng răng chính xác, mỗi môđun và số răng đòi hỏi một loại dao phay riêng, gây ra chi phí cao và phức tạp trong quản lý Để đơn giản hóa việc sử dụng và quản lý dao phay, tiêu chuẩn đã quy định bộ dao chung cho mỗi môđun, bao gồm các bộ từ 8, 15 đến 26 dao phù hợp với độ chính xác yêu cầu Thông thường, với m > 8mm, chỉ cần sử dụng bộ 8 dao như trong bảng (2) hoặc bộ 15 dao theo bảng (3), còn trong phay thô, có thể dùng bộ 3 dao A, B, C để tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất.

THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA THANH RĂNG

PHAY THANH RĂNG

THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG

PHAY BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG

Tiêu đề	Giáo trình phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, răng côn
Tác giả	Nhóm biên soạn
Người hướng dẫn	Huỳnh Chí Linh, Chủ biên
Trường học	Cao đẳng nghề Cần Thơ
Chuyên ngành	Cắt gọt kim loại
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	2,67 MB