ĐỒ ÁN MÁY PHAY LĂN RĂNG, BAO GỒM BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN I XÁC ĐỊNH CÔNG DỤNG CỦA MÁY CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU Máy phay lăn răng là loại máy chuyên dùng, nó được chế tạo để gia công bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng và bánh vít (bằng phương pháp chạy dao hướng kính hay tiếp tuyến ). Việc cắt bánh răng được thực hiện bằng cách lăn bao hình giữa dao phay trục vít và phôi, gia công bằng phương pháp phay thuận hay phay nghịch với chạy dao thông thường hay chạy dao đường chéo. Máy phay lăn răng làm việc theo chu kỳ bán tự động. Đường kính lớn nhất của bánh vít được gia công : Dmax=800mm. Modul lớn nhất của bánh được gia công: mmax=10mm II PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG Máy phay lăn răng làm việc theo phương pháp bao hình, tạo hình bề mặt bằng phương pháp lăn và tiếp xúc. ) Trên máy có các chuyển động sau : +)Chuyển động tạo ra đường chuẩn c . +)Chuyển động tạo ra đường sinh s +)Chuyển động phân độ Fa . ) Đường sinh công nghệ là đường thân khai, còn đường chuẩn là đường răng. 1Phương pháp phân tích chuyển động tạo ra đường sinh s , và chuyển động phân độ Fa. Theo phương pháp bao hình, đường thân khai (1) được tạo thành là đường bao của các vị trí liên tiếp của lưỡi cắt thực (2). Quá trình hình thành biên dạng răng là quá trình ăn khớp cưỡng bức giữa bánh răng cần gia công và dao phay trục vít (nhắc lại sự ăn khớp của trục vít và bánh răng). Do đó dao và phôi có chuyển động quay phù hợp với nhau. Vậy chuyển động phân độ Fa sẽ trùng với chuyển động tạo thành đường sinh s. Để tạo ra chuyển động này ta có sơ đồ như (hình1). Nếu bánh răng được cắt có Z răng dao phay trục vít có K đầu mối tốc độ quay của dao là nd thì tốc độ quay của phôi là: nf sao cho nfnd = kz. Gọi i x là chạc phân độ ta có : nd.i12.ix.i34 = nf i x = nfnd  1i 12i 34 = kz  1i 12i 34 2Phân tích tạo ra đường chuẩn c. Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng, đường chuẩn là đường song song với trục phôi. Để tạo ra đường chuẩn này dao phay dịch chuyển dọc trục phôi với lượng chạy dao Sd xác định trên một vòng quay của phôi. Chuyển động nd là chuyển động của dao phay trục vít nhằm tạo ra tốc độ cắt ứng với chuyển động quay của dao theo tỉ số truyền: Nhóm x, nd, nf liên hệ với nhau theo tỷ số truyền trên được gọi là đường sinh T. Chuyển động tịnh tiến của bàn mang dao hoặc của bàn máy mang phôi theo phương dọc trục của chi tiết nhằm cắt hết bề rộng răng. s (T) : Nhóm tạo hình đường chuẩn. Khi gá dao sao cho :  =   Trong đó :  Góc nâng răng trục vít. Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng thì đường chuẩn là đường xoắn vít có góc nâng bằng góc nâng của bánh răng. Chuyển động tạo ra đường chuẩn có thể xác định như sau : (Hình 2) Khi gia công bánh răng thẳng thì phôi cứ quay 1 vòng thì dao tịnh tiến một đoạn là Sđ để gia công hết đoạn răng từ AB. Khi gia công bánh răng nghiêng ,để dao phay cắt hết đoạn răng nghiêng từ AB1 thì phôi phải quay thêm một lượng là nt sao cho có sự phối hợp giữa nt và nphôi để dao dịch chuyển một cung AB1. Mối liên hệ giữa nt và dao như sau: Giả sử phôi quay thêm (nt) một góc i nào đó thì dao sẽ dịch chuyển một lượng là Sd. Nếu phôi quay thêm một lượng (nt) = 1 vòng phôi thì lúc đó dao tịnh tiến một lượng là T (T :là bước xoắn vít trụ). Ta có: Trong đó: d là đường kính phôi: Như vậy ta thấy khi dao dịch chuyển một lượng là T thì phôi quay phụ thêm 1 vòng. Nếu dao dịch chuyển một lượng là Sđ thì phôi quay phụ thêm một lượng nt. Ta có: (vòng phôi) Vậy khi phôi quay thêm một lượng nt (vòng phôi) thì dao quay thêm một lượng là : (vòng dao). Như vậy để gia công bánh răng trụ răng nghiêng thì: +) Phân độ : Phôi quay 1 vòng , dao quay ZK (vòng) +)Tạo rãnh nghiêng:Phôi quay nt (vòng), dao quay (vòng). Lượng di động tính toán là: 1 vòng phôi  (Vòng dao). Dấu () khi đường xoắn của răng gia công và dao trùng nhau Dấu (+) khi chúng ngược chiều nhau. Khi cắt bánh vít gồm hai chuyển động nd,nf và s nd;nf) nhóm động học tạo hình đường sinh: Sk Chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắt theo phương pháp chạy dao hướng kính, nếu chạy dao tiếp tuyến thì dịch chuyển một lượng St của dao. +) Xích tốc độ: M 1 2 iv 3 4 dao phay. iv =Cv.n +) Xích phân độ : Dao phay 4 5 ix 6 7 phôi 1 vòng dao  kz vòng phôi . ix = kz . i45 . i67 .1. +) Xích chạy dao : Phôi 7 8 iS 9 10 Vít me chạy hướng kính. 1 vòng phôi  bàn máy tịnh tiến hướng kính S Kmm. iS = Sk 1 . i78 . i 910 . ivm Cắt bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến. Dao phay có dạng đầu côn hoặc dao bay áp dụng cho cắt bánh vít với sơ đồ đầu mối lớn hơn hai. +) Xích tốc độ: Giống trường hợp cắt bánh vít bằng chạy dao hướng kính. +) Xích phân độ : (nt). +) Xích chạy dao dọc trục (tiếp tuyến). Phôi 9 10 iS 11 12 vít me tiếp tuyến is = St tvm.i910.i1112. III THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY Từ phân tích phương pháp tạo hình trên ta thấy máy phay lăn răng có các chuyển động tạo hình sau: Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng cần có chuyển động quay chính của dao là Q1 để tạo ra tốc độ cắt, chuyển động quay phôi Q2 phù hợp với Q1 . Do vậy giữa dao và phôi phải có liên kết nội với chạc điều chỉnh ix, đó là nhóm tạo hình đường sinh s (Q1,Q2) . Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng để tạo thành đường chuẩn thì máy phải có thêm chuyển động tạo thành đường xoắn ốc đó là chuyển động quay phụ thêm Q3 phù hợp với chuyển động thẳng đứng của bàn máy T, lúc này bàn máy mang phôi nhận đồng thời 2 chuyển động độc lập nhau (Q2,Q3) vì vậy trong cấu tạo của máy cần bố trí thêm cơ cấu cộng (cơ cấu vi sai) để gộp 2 chuyển động này đó là nhóm tạo hình đường chuẩn c(Q3,T). Để tạo thành các chuyển động trên ta thấy có rất nhiều phương án thành lập sơ đồ cấu trúc. Cơ sở cho việc thành lập sơ đồ cấu trúc: Trước hết phải viết được liên kết nội và chuyển động của các nhóm hình thành. Từ đó ta có 4 phương án thành lập sơ đồ cấu trúc a,b,c,d. (Các hình vẽ trang sau) Theo phương án a,b ta có : Lượng di động tính toán xích vai là: T (mm) bàn dao  phôi quay phụ thêm  1 (vòng)  vòng vít me  phôi quay phụ thêm  1 (vòng)  .i65.iy.i.i34 = 1 vòng Hay : Trong đó : +) tvm: Bước của trục vít me đứng. +) i: Tỷ số truyền của cơ cấu cộng chuyển động +) mn : Modul pháp của bánh răng cần gia công +) Z :Số răng của bánh răng cần gia công +)  :Góc xoắn vít của bánh răng cần gia công Khi điều chỉnh xích bao hình: Lượng di động tính toán là: 1 vòng dao  KZ vòng phôi Phương trình điều chỉnh: 1.i12.i34.i.i23.ix = KZ vòng phôi  Theo phương án c,d ta có : (2) Thay (1) vào (2) ta có: Trong 4 phương án trên ta thấy phương án c, d có việc điều chỉnh vi sai không phụ thuộc vào răng của số răng bị cắt, do đó khi cắt răng với số răng khác nhau ta chỉ cần điều chỉnh chạc ix sẽ rút ngắn được thời gian điều chỉnh máy đảm bảo cặp bánh răng làm việc tốt vì chúng có cùng góc nghiêng. Còn phương án a, b thì không có ưu điểm nào. Phương án c, có nhược điểm là khi cắt bánh răng nghiêng lượng chạy dao thẳng đứng phụ thuộc vào tốc độ quay của dao. Do đó năng xuất không cao vì không thể tăng tốc độ quay của dao lên liên tục được. Để khắc phục nhược điểm này ta sử dụng sơ đồ cấu trúc máy theo phương án (d) có thêm khâu điều chỉnh lượng chạy dao iS. Các phương án bố trí như hình vẽ: Mặt khác khi cắt bánh vít trên máy phay, cần có các chuyển động sau: nd tạo tốc độ cắt nf chuyển động của phôi phù hợp với chuyển động của dao Sk là chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắt khi cắt bánh bằng phương pháp chạy dao hướng kính.(hình e) St là chuyển động chạy dao dọc trục khi cắt bánh bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến ( hình f ). Như vậy ta phải có khâu điều chỉnh is vào xích chạy dao để thành lập được sơ đồ câu trúc của máy ở trường hợp này. Các sơ đồ cấu trúc máy như ( hình g,h ). Khi cắt bánh vít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến thì chuyển động quay của dao và quay của phôi là chuyển động nhắc lại sự ăn khớp của trục vít bánh vít. Chuyển động chạy dao của vít me mang bàn dao ( St ) nhắc lại sự ăn khớp của bánh răng thanh răng do đó phôi phải quay thêm 1 lượng là nt do xích vi sai đảm nhiệm. Để mở rộng và thay đổi lượng chạy dao tiếp tuyến trên sơ đồ cấu trúc động học ta bố trí thêm khâu điều chỉnh i 0. Như vậy để được các yêu cầu của máy ta chọn phương án bố trí động học ( hình d ).

Trang 1

Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp  Máy và Tự động hoá

NỘI DUNG

1 -Số trang:

Trang 2

2 -Số lượng bản vẽ : 5 – A0

Nội dung các ph7ần thuyết minh và tính toán:

I -Tổng hợp cấu trúc động học máy.

II -Xác định đặc trưng kỹ thuật máy.

III -Tính toán động học máy.

IV -Tính toán động lực học máy.

V -Tính toán chi tiết máy

VI -Bôi trơn và làm mát máy.

VII- Điều chỉnh và vận hành máy.

Bản thuyết minh đề tài đã được thông qua:

Trong giai đoạn phát triển của xã hội hiện nay, việc xây dựng một nền

công nghiệp hiện đại là một nhiệm vụ trọng tâm trong thời kỳ phát triển nền kinh tế thị trường Nhận rõ được nhiệm vụ quan trọng đó Đảng và Nhà nước ta

đã rất chú trọng đến việc phát triển nền công nghiệp nặng trong đó mũi nhọn là

cơ khí chế tạo máy.

Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

 2 

Trang 3

Trình độ kỹ thuật của một đất nước trước hết được đánh giá bởi sự phát triển của ngành cơ khí chế tạo máy - một trong những ngành chủ đạo của nền công nghiệp, trong đó máy cắt kim loại là một thiết bị chủ yếu của ngành, chúng dùng để bóc đi một lượng dư nào đó từ phôi để biến thành các chi tiết máy theo

ý muốn Ngày nay công nghệ sản xuất phôi đã đạt được những thành tựu to lớn trong việc tạo ra những phôi có hình dạng gần giống với chi tiết và lượng dư cần bóc đi rất nhỏ Song không vì thế mà ý nghĩa của máy cắt kim loại trong ngành cơ khí lại giảm mà còn tăng lên bởi quá trình gia công trên máy rất phức tạp và yêu cầu độ chính xác rất cao mà các dạng gia công khác không thể đạt được.

Nhiệm vụ đặt ra cho những nhà thiết kế máy Việt Nam là phải trang bị cho đất nước một hệ thống những máy cắt kim loại có đủ chỉ tiêu kinh kỹ thuật phù hợp với yêu cầu sử dụng nhằm mục đích đưa nền công nghiệp đi lên.

Sau 5 năm học tập tại Trường Đại học kỹ thuật Công nghiệp đến nay

em đã hoàn thành chương trình đại học ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy Để có được sự tổng hợp các kiến thức đã học trong các môn học của ngành và có được

sự khái quát chung về nhiệm vụ của một người thiết kế em được nhận đề tài

Thiết kế máy Phay Lăn Răng trên cơ sở dựa theo máy chuẩn 5K32 Được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS Trần Vệ Quốc và tập thể các thầy giáo trong bộ môn Máy và tự động hoá cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay em đã

hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình làm đồ án, chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhưng thiếu sót Em rất mong đựơc sự chỉ bảo của các thầy để

em có điều kiện học hỏi thêm Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên ngày 23 tháng 3 năm 2001

Sinh viên thiết kế:

Ngô Cường Tuấn

MỤC LỤC

Trang 4

Nội dung

Đầu

02 Phần Thứ Nhất

04Phần Thứ Hai

20Phần Thứ Ba

27Phần Thứ Tư

44Phần Thứ Năm

67Phần Thứ Sáu

90Phần Thứ Bảy

95

 4 

Trang 5

Tài Liệu Tham Khảo

110

PHẦN THỨ NHẤT

TỔNG HỢP CẤU TRÚC

ĐỘNG HỌC MÁY

Trang 6

I - XÁC ĐỊNH CÔNG DỤNG CỦA MÁY - CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ

YẾU

Máy phay lăn răng là loại máy chuyên dùng, nó được chế tạo để gia côngbánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng và bánh vít (bằng phương pháp chạy daohướng kính hay tiếp tuyến )

Việc cắt bánh răng được thực hiện bằng cách lăn bao hình giữa dao phaytrục vít và phôi, gia công bằng phương pháp phay thuận hay phay nghịch vớichạy dao thông thường hay chạy dao đường chéo

Máy phay lăn răng làm việc theo chu kỳ bán tự động Đường kính lớnnhất của bánh vít được gia công : Dmax=800mm

Modul lớn nhất của bánh được gia công: mmax=10mm

II - PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG

Máy phay lăn răng làm việc theo phương pháp bao hình, tạo hình bề mặtbằng phương pháp lăn và tiếp xúc

-) Trên máy có các chuyển động sau :

+)Chuyển động tạo ra đường chuẩn c

+)Chuyển động tạo ra đường sinh s

+)Chuyển động phân độ Fa

 6 

Trang 7

-) Đường sinh công nghệ là đường thân khai, còn đường chuẩn là đườngrăng

1-Phương pháp phân tích chuyển động tạo ra đường sinh s , và chuyển động phân độ F a

Theo phương pháp bao hình, đường thân khai (1) được tạo thành là đườngbao của các vị trí liên tiếp của lưỡi cắt thực (2) Quá trình hình thành biên dạngrăng là quá trình ăn khớp cưỡng bức giữa bánh răng cần gia công và dao phaytrục vít (nhắc lại sự ăn khớp của trục vít và bánh răng) Do đó dao và phôi cóchuyển động quay phù hợp với nhau Vậy chuyển động phân độ Fa sẽ trùng vớichuyển động tạo thành đường sinh s Để tạo ra chuyển động này ta có sơ đồnhư (hình-1)

nd

Trang 8

Nếu bánh răng được cắt có Z răng dao phay trục vít có K đầu mối tốc độquay của dao là nd thì tốc độ quay của phôi là: nf sao cho

nf/nd = k/z

Gọi i x là chạc phân độ ta có :

nd.i12.ix.i34 = nf

i x = nf/nd  1/i 12i 34 = k/z  1/i 12i 34

2-Phân tích tạo ra đường chuẩn c.

Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng, đường chuẩn là đường song song vớitrục phôi Để tạo ra đường chuẩn này dao phay dịch chuyển dọc trục phôi vớilượng chạy dao Sd xác định trên một vòng quay của phôi Chuyển động nd làchuyển động của dao phay trục vít nhằm tạo ra tốc độ cắt ứng với chuyển độngquay của dao theo tỉ số truyền:

n

KZ

d f

Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng thì đường chuẩn là đường xoắn vít cógóc nâng bằng góc nâng của bánh răng Chuyển động tạo ra đường chuẩn có thểxác định như sau : (Hình - 2)

 8 

nd

nt nf

T

.dd d

Trang 9

Khi gia công bánh răng thẳng thì phôi cứ quay 1 vòng thì dao tịnh tiếnmột đoạn là Sđ để gia công hết đoạn răng từ AB

Khi gia công bánh răng nghiêng ,để dao phay cắt hết đoạn răng nghiêng từAB1 thì phôi phải quay thêm một lượng là nt sao cho có sự phối hợp giữa nt vànphôi để dao dịch chuyển một cung AB1 Mối liên hệ giữa nt và dao như sau:

Giả sử phôi quay thêm (nt) một góc i nào đó thì dao sẽ dịch chuyển mộtlượng là Sd

Nếu phôi quay thêm một lượng (nt) = 1 vòng phôi thì lúc đó dao tịnh tiếnmột lượng là T (T :là bước xoắn vít trụ) Ta có:

ST

Trang 10

Vậy khi phôi quay thêm một lượng nt (vòng phôi) thì dao quay thêm một

lượng là :

Z

K

ST

d

(vòng dao)

Như vậy để gia công bánh răng trụ răng nghiêng thì:

+) Phân độ : Phôi quay 1 vòng , dao quay Z/K (vòng)

+)Tạo rãnh nghiêng:Phôi quay nt (vòng), dao quay

ZK

ST

d

(vòng)

Lượng di động tính toán là:

1 vòng phôi 

TS

ZK

+) Xích tốc độ:

M - 1 - 2 - iv - 3 - 4 - dao phay

iv =Cv.n+) Xích phân độ :

Dao phay - 4- 5 - ix - 6 - 7 - phôi

1 vòng dao  k/z vòng phôi

ix = k/z i45 i67 1

+) Xích chạy dao :

Phôi - 7 - 8 - iS - 9 -10 - Vít me chạy hướng kính

1 vòng phôi  bàn máy tịnh tiến hướng kính S Kmm

iS = Sk / 1 i78 i 910 ivm Cắt bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến Dao phay có dạng đầu cônhoặc dao bay áp dụng cho cắt bánh vít với sơ đồ đầu mối lớn hơn hai

 10 

Trang 11

+) Xích tốc độ: Giống trường hợp cắt bánh vít bằng chạy dao hướng kính.+) Xích phân độ : (nt)

+) Xích chạy dao dọc trục (tiếp tuyến)

Phôi - 9 -10- iS -11- 12 -vít me tiếp tuyến

is = St / tvm.i910.i1112

III - THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY

Từ phân tích phương pháp tạo hình trên ta thấy máy phay lăn răng có cácchuyển động tạo hình sau:

Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng cần có chuyển động quay chính của dao

là Q1 để tạo ra tốc độ cắt, chuyển động quay phôi Q2 phù hợp với Q1 Do vậygiữa dao và phôi phải có liên kết nội với chạc điều chỉnh ix, đó là nhóm tạo hìnhđường sinh s (Q1,Q2)

Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng để tạo thành đường chuẩn thì máy phải

có thêm chuyển động tạo thành đường xoắn ốc đó là chuyển động quay phụthêm Q3 phù hợp với chuyển động thẳng đứng của bàn máy T, lúc này bàn máymang phôi nhận đồng thời 2 chuyển động độc lập nhau (Q2,Q3) vì vậy trong cấutạo của máy cần bố trí thêm cơ cấu cộng (cơ cấu vi sai) để gộp 2 chuyển độngnày đó là nhóm tạo hình đường chuẩn c(Q3,T)

Để tạo thành các chuyển động trên ta thấy có rất nhiều phương án thànhlập sơ đồ cấu trúc

Cơ sở cho việc thành lập sơ đồ cấu trúc: Trước hết phải viết được liên kếtnội và chuyển động của các nhóm hình thành Từ đó ta có 4 phương án thành lập

sơ đồ cấu trúc a,b,c,d (Các hình vẽ trang sau)

Theo phương án a,b ta có : Lượng di động tính toán xích vai là:

T (mm) bàn dao  phôi quay phụ thêm  1 (vòng)



T

tvm vòng vít me  phôi quay phụ thêm  1 (vòng)

T

tvm .i65.iy.i.i34 = 1 vòng

Trang 12

1 vòng dao  K/Z vòng phôiPhương trình điều chỉnh:







Trong 4 phương án trên ta thấy phương án c, d có việc điều chỉnh vi saikhông phụ thuộc vào răng của số răng bị cắt, do đó khi cắt răng với số răng khácnhau ta chỉ cần điều chỉnh chạc ix sẽ rút ngắn được thời gian điều chỉnh máy đảmbảo cặp bánh răng làm việc tốt vì chúng có cùng góc nghiêng Còn phương án a,

b thì không có ưu điểm nào

Phương án c, có nhược điểm là khi cắt bánh răng nghiêng lượng chạy daothẳng đứng phụ thuộc vào tốc độ quay của dao Do đó năng xuất không cao vìkhông thể tăng tốc độ quay của dao lên liên tục được

Để khắc phục nhược điểm này ta sử dụng sơ đồ cấu trúc máy theo phương

án (d) có thêm khâu điều chỉnh lượng chạy dao iS

 12 

Trang 13

Các phương án bố trí như hình vẽ:

Phương án - a

4 1

Qf Q2

Trang 14

 14 

Phương án - b

2 3 5

Q2

Phương án - c

4 1

Qf

T Q1

Qf Q2

Trang 15

Mặt khác khi cắt bánh vít trên máy phay, cần có các chuyển động sau:

nd - tạo tốc độ cắt

nf - chuyển động của phôi phù hợp với chuyển động của dao

Sk - là chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắtkhi cắt bánh bằng phương pháp chạy dao hướng kính.(hình e)

St - là chuyển động chạy dao dọc trục khi cắt bánh bằng phươngpháp chạy dao tiếp tuyến ( hình f )

ix

2 3

i0 6

Trang 16

Như vậy ta phải có khâu điều chỉnh is vào xích chạy dao để thành lập được

sơ đồ câu trúc của máy ở trường hợp này

Các sơ đồ cấu trúc máy như ( hình g,h )

Khi cắt bánh vít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến thì chuyển độngquay của dao và quay của phôi là chuyển động nhắc lại sự ăn khớp của trục vítbánh vít

Chuyển động chạy dao của vít me mang bàn dao ( St ) nhắc lại sự ăn khớpcủa bánh răng thanh răng do đó phôi phải quay thêm 1 lượng là nt do xích vi saiđảm nhiệm

Để mở rộng và thay đổi lượng chạy dao tiếp tuyến trên sơ đồ cấu trúcđộng học ta bố trí thêm khâu điều chỉnh i 0 Như vậy để được các yêu cầu củamáy ta chọn phương án bố trí động học ( hình d )

7

iS 6

iX 5

10 T

Hình - g

Trang 17

Từ đó ta thành lập được sơ đồ cấu trúc động học toàn máy gồm các xíchliên kết trong, ngoài và các khâu điều chỉnh như sau:

nf nt

9 8

1

nf nt

Trang 18

Với sơ đồ cấu trúc trên ta có các thành phần lượng di động tính toán vàcông thức điều chỉnh như sau:

1- Chuyển động quay của dao Q 1 (Xích tốc độ)

Chuyển động của những khâu cuối cùng là trục động cơ quay và dao quay.Lượng di động tính toán :

nđc ( vg/ph )  nd ( vg/ph )

Phương trình cân bằng :

nđc i12 iv i23 = nd

Công thức điều chỉnh :

iv = nd 1 / nđc i12 i23 = Cy.nd / nđc

 18 

i0

St ix

Sơ đồ cấu trúc động học máy phay lăn răng

Trang 19

2- Xích bao hình ( Xích tạo đường thân khai )

Xích này liên hệ giữa chuyển động quay của phôi và dao (Q1,Q2 )

4- Xích vi sai ( xích tạo thành đường xoắn vít )

a Khi cắt bánh răng nghiêng

Lượng di động tính toán:

1 vòng phôi   Z/K Sđ/T1i9-10isi11-12i12-13iyi =  Z/K Sđ/T

 iy= Cy Sin/K.mn.

b Khi có chuyển động chạy dao tiếp tuyến để cắt bánh vít

Trang 21

Trang 22

PHẦN THỨ HAIXÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG

Trang 23

Vật liệu gia công trên máy: Thép, gang, đồng và chất dẻo Dao được sửdụng là dao phay trục vít, dao bay

Từ các thông số trên tra bảng - 50 [1]

+) Modul nhỏ nhất của bánh răng gia công:

mmin = mmax/Rm

Rm = 3,5  5Chọn Rm =5 nên mmin = 2 mm

Ta có thông số của dao là:

Trang 24

50 ; 63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 ; 315 (v/f).

 24 

Trang 25

2- Xích chạy dao

Máy bố trí 3 xích chạy dao Xích chạy dao thẳng đứng, xích chạy dao tiếptuyến và xích chạy dao hướng kính Với lượng chạy dao Sđ , Sv , St , được xáclập theo yêu cầu độ bóng và độ chính xác của chi tiết gia công

a) Xích chạy dao thẳng đứng

Theo nguyên lý cắt, khi cắt thô lượng chạy dao từ 2 đến 3mm/v (vật liệuphôi , gang ,thep, đồng) Khi cắt tinh lượng chạy dao từ 0,8 đến 1,5 mm/v.Lượng chạy dao này quá bé nên dễ xẩy ra hiện tượng trượt dao

Chiều sâu cắt được xác định theo modul của bánh răng cần gia công Đốivới các bánh răng có modul nhỏ hơn 10 mm thì ta cho một hành trình cắt hếtchiều sâu Đối với bánh răng có m  10mm (vật liệu bánh răng là gang ) và m 8mm (vật liệu là thép ) thì cắt 2 hành trình Hành trình đầu cắt theo chiều sâu t =1,4 mm hành trình sau cắt hết phần còn lại

Với vật liệu gia công là chất dẻo thì lượng chạy dao có thể chọn lớn hơn.Theo máy chuẩn có lượng chạy dao cho máy thiết kế là

0,8 ; 1 ; 1,26 ; 1,58 ; 2 ; 2,5 ; 1 ; 3,2 ; 4 ; 5 (mm/v)

b) Xích chạy dao hướng kính

Để gia công bánh vít bằng chạy dao hướng kính, trong máy bố trí xíchchạy dao hướng kính được nối từ xích chạy dao dọc Theo máy chuẩn ta chọn

Trang 26

lượng chạy dao hướng kính của máy là 1/3 lượng chạy dao dọc Khi đó ta cólượng chạy dao hướng kính là:

0,27 ; 0,34 ; 0,43 ; 0,54 ;0,68 ; 0,85 ; 1,08 ; 1,36 ; 1,7(mm/v)

c) Xích chạy dao tiếp tuyến

Để cắt bánh bít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến và cắt bánh răngbằng phương pháp chạy dao đường chéo Máy còn bố trí xích chạy dao tiếptuyến Lượng chạy dao phụ thuộc vào góc nghiêng của bánh răng và số răng củabánh vít khi gia công

d) Xích chạy dao nhanh

Để giảm thời gian phụ ở các hành trình chạy không, trên máy bố trí xíchchạy dao nhanh cho chạy dao hướng kính và chạy dao thẳng đứng lượng dịchchuyển có thể lấy bằng 0,1  0,6m/ph Theo máy chuẩn chọn lượng dịch chuyểnnhanh của bàn máy là 0,17m/ph Dịch chuyển nhanh của bàn trượt dao là 0,55m/

ph Dịch chuyển nhanh của trục gá dao dọc theo trục dao là 0,13 m/ph

IV - ĐẶC TRƯNG VỀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY

+) Đặc trưng về động lợc học máy được xác định theo chế độ cắt tính toán

có tải trọng và công suất lớn nhất Công suất cắt có thể tính theo 2 phương pháp:

Vật liệu gia công là thép:

Lượng chạy dao : S* = 0,7 Smax =0,7 5 = 3,5 mm/vg

Vận tốc cắt : V = 20 m/ph

Modul : m = 10 mm

Đường kính dao : Dd = Ddmax = 200 mm

 26 

Trang 27

Số đầu mối dao phay : k = 1

Số răng của bánh răng gia công : Z = 12

2 -Theo nguyên lý đàn hồi

Lực cắt được tính theo công thức:

Pz = k(a + 0,4c) b

Trong đó: k: Đặc tính của vật liệu cắt Với thép 40X và 40XH

Chọn : k =1800N/mm a: Chiều sâu cắt

b: Chiều dài lớp cắt c: Độ mòn lớn nhất cho phép của dao theo mặt sau:

n lc: Số lát cắt sau một vòng quay của phôi Khi phôi quay được một vòngthì phôi quay được 12 vòng Vậy số lát cắt là:

Trang 28

Dc = Z m + 2 m = (12 + 2 ) 10 = 140 mm

L = 72,1 mmVậy  =72,1/3,14.10 = 2,3 răng

atb = 0,04 mmLực cắt tính cho một răng

Ks = 0,2 : Hệ số kể đến công suất chạy dao

Dựa vào công suất động cơ tính toán, tra bảng 3-P4 [7] - chọn động cơkiểu A02 51-4 có:

N = 7,5KW; n = 1460 v/p; i = 0.23 ; Mbd/Mdm = 1,8

 28 

Trang 29

PHẦN THỨ BA TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC

+) Phạm vi điều chỉnh của nhóm là: Rp = imax/imin = 1620:

-) Nếu phạm vi truyền dẫn không vượt quá Rp thì việc điều chỉnh sốvòng quay chỉ còn tiến hành với một nhóm truyền Như thế kết cấu truyền dẫn sẽđơn giản

Trang 30

+) Khả năng đóng cần tốc độ làm gãy bánh răng không có do đókhông phải dùng cơ cấu hãm nào cả.

+) Việc điều chỉnh máy chậm chạp là nhược điểm gây ra do ta sửdụng cặp bánh răng thay thế Nhưng ta lại gia công một lô sản phẩm nên thờigian phụ đó là quá nhỏ so với thời gian chạy máy Do đó không ảnh hưởng đếnnăng suất máy

Tỷ số truyền đai nhỏ hơn 2,5 Từ động cơ n = 1460 v/ph, ta đặt cặp bánhrăng thay thế từ trục I và trục II

Từ đó ta có chuỗi số vòng quay của hộp tốc độ như sau: (Hình vẽ)

 30 

1460(v/f)

VII VI

IV

II I

2000

(v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph)

315 250 200 160

i1

i9 i10

i8 i7 i6 i5 i4 i3 i2

Trang 31

Trong xích ta bố trí một bộ truyền đai từ trục dộng cơ đến trục I và cáccặp bánh răng côn có tỷ số truyền bằng 1 để đổi hướng truyền chuyển động trongkhông gian cặp bánh răng trụ răng nghiêng để hạn chế tỷ số truyền của các nhómtrong giới hạn cho phép

Ta xây dựng đồ thị số vòng quay như hình vẽ trên: Từ đồ thị số vòng quay

ta xác định được tỷ số truyền

i1 = 1/4 = imin = 1/6Dựa vào chuỗi số vòng quay ta chọn là:

50 ; 63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 ; 315 (v/ph)

Ta gọi:

(v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph) (v/ph)

160 125 100 80

50 63

Đồ thị vòng quay máy phay lăn răng

Trang 32

i1 = iđai = ibù Đối với lượng bù thì ta chưa xét đến.

Lấy i10 = 1/5Tốc độ là 635 v/pKhi đó ta có:

i2 = 3 = 2 i5 = 0 = 1 i8 = 1/3 = 0,5i3 =  2 = 1,58 i6 = 1/ = 0,79 i9 = 1/4 = 0,39i4 =  = 1,26 i7= 1/2 = 0,63 i10= 1/5 = 0,315

Gọi i1 : Là tỷ số truyền của đai , dựa vào chuỗi số vòng quay trên lưới vàcác tỷ số truyền ở trên ta xác định được tốc độ sau khi qua đai từ động cơ đếntrục i là 635v/ph

i1 = 6,35/1460 = 0,43

3 - Tính toán bộ truyền

Tính bộ truyền bánh răng thay thế:

i2 = 2 = 58/29  a2 +b2 =87 = 29.3i3 = 1,58  53/34  a3 + b3 =87 = 29.3i4 = 1,26  49/38 a4 + b4 = 87 =29.3i5 = 1  44/43 a5 + b5 =87 =29.3i6 = 0,79  38/49  a6 + b6 =87 =29.3i7 = 0,63  34/53  a7 +b7 =87 =29.3i8 = 0,5  29/58 a8+b8 = 87 =29.3i9 = 0,39  23/64 a9+b9 = 87 = 29.3i10 = 0,315  21/66 a10+ b10 = 87 = 29.3Vậy ta có bội số chung nhỏ nhất của : aj + bj = 87

Ta thấy bánh răng nhỏ nhất trong nhóm bánh răng chủ động là: Zmin = 18

Z10 =a10.Emin.K/ (a10+b10)  18  chọn Emin = 1 Từ đó ta có

Trang 33

Tính toán bộ truyền cuối cùng của xích tốc độ để máy làm việc ít bị rungđộng nên ở bộ truyền này ta chọn cặp bánh răng nghiêng có góc nghiêng  = 180.Modul dọc trục m = 4 mm

Ta có : i11 = 1/4 = Z11/Z’11 = 17/68

Chọn Z11 = 17 ; Z’11 = 68

4 - Kiểm tra sai số vòng quay

Trong quá trình tính toán số răng do phân tích tỷ số truyền có sai số đểlàm tròn số răng Z đã được tính

Tần số quay của trục chính có thể sai lệch so với tần số quay tiêu chuẩn

Vì vậy ta phải kiểm tra sai số vòng quay rồi so sánh với số vòng quay cho phép:

Sai số cho phép xác định theo công thức:

   n 

Ta lập bảng kiểm tra sai số vòng quay :

-0,893

635

49

38 1.1.1

1768

Trang 34

Để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến dọc của bàn dao,

ta sử dụng cơ cấu vít me đai ốc có bước t = 10 mm

Như phân tích chọn phương án thay đổi tốc độ của xích tốc độ, xích chạydao ta cũng sở dụng bánh răng thay thế Ta cũng có :

Rs = 6,25 nên hộp chạy dao ta sử dụng cặp bánh răng thay thế (Rs16)

Ta có chuỗi vòng quay của trục vít me như sau:

n = S/T (v/1vph) n5 = 0,2 (v/vphôi)n1 = 0,08 (v/1vph) n6 = 0,25(v/1vph)

n3 = 0,126(v/1vph) n8 = 0,4(v/1vph)n4 = 0,158(v/1vph) n9 = 0,5(v/1vph)+) Ta xây dựng đồ thị vòng quay của trục vít me để tính số răng của cặpbánh răng thay thế, ta chọn lưới vòng quay của trục vít me hoàn toàn đối xứng

 34 

Trang 35

nhằm muốn cho các cặp bánh răng thay thế được sử dụng hai lần, một lần tạo tỷ

số truyền i, một lần tạo tỷ số truyền 1/i

Lập bảng ta có:

i1 = 96 i5 = 0,79 i9 = 2 i13 = 1/24

i2 = 0,39 i6 = 1 i10 = 2,52i3 = 0,5 i7 = 1,26 i11 = 39/65i4 = 0,63 i8 = 1,58 i12 = 10/9+) Đối với các cặp bánh răng thay thế của xích này ta kết hợp với xíchchạy dao hướng kính để cho tính toán đơn giản hơn và cũng giúp cho việc bảoquản, chế tạo bánh răng thay thế của hai xích này dễ dàng hơn, tránh nhầm lẫn

và lựa chọn dễ khi sử dụng

Từ trên ta có đồ thị vòng quay trục vít me như sau:(Hình vẽ)

Trang 36

2 Xích chạy dao

Trang 37

Skmax = 1,7 mm/v ; Skmin = 1,7/6,25 = 0,27 mm/v

Dựa vào chuỗi vòng quay tiêu chuẩn ta chọn chuỗi vòng quay :

S k1 = 0,27 mm/v S k6 =0,85 mm/v

n1 = 0,027 (v/f) n6 = 0,085 (v/f)n2 = 0.034 (v/f) n7 = 0.108 (v/f)n3 = 0,043 (v/f) n8 = 0,136 (v/f)n4 = 0,054 (v/f) n9 = 0,17 (v/f)n5 = 0,068 (v/f)

Đồ thị chạy dao của xích chạy dao hướng kính là:

Tính toán bộ truyền cho xích chạy dao:

Tính toán bộ truyền bánh răng thay thế

Trang 39

Ta thấy K lớn hơn là do cặp bánh răng có tỷ số truyền:

i3= 1,58=11/7

Đồ thị vòng quay xích chạy dao hướng kính như hình vẽ:

Trang 40

 40 

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	2,11 MB
File đính kèm	ban ve may phay.rar (795 KB)

ĐỒ ÁN MÁY PHAY LĂN RĂNG, BAO GỒM BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH

GIÁ ĐẶT DỤNG CỤ CẮT