Thiết kế máy cán ren bu lông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS HỒNG MINH CƠNG NGUYỄN ĐỨC QN Đà Nẵng, 2017 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG LỜI NĨI ĐẦU Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Cơ khí chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trị định nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước Nhiệm vụ Cơ khí chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nước ta Phát triển ngành Cơ khí chế tạo máy phải tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu tư trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm C C vụ trọng tâm trường đại học Được đồng ý Khoa Cơ khí thầy hướng dẫn, em nhận đề tài tốt nghiệp R L “Thiết kế máy cán ren bu lông”, sản phẩm ren tiêu chuẩn với độ bền cao T Sau thời gian tìm hiểu với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Hồng Minh Cơng đến em hồn thành đề tài tốt nghiệp Trong trình thiết kế U D tính tốn tất nhiên có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong bảo thầy giáo khoa khí đóng góp ý kiến bạn để em hoàn thiện Qua em xin chân thành cảm ơn tất thầy giáo Khoa Cơ khí truyền đạt kinh nghiêm, kiến thức quý báu cho em trình em học tập trường Đó tảng giúp em làm việc sau Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Đức Quân SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN: LỚP 12C1A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LƠNG 2.1 Cơng nghệ cán ren: 2.2 Phân loại máy cán ren: 2.2.1.Cán ren bàn phẳng: 2.2.2 Cán ren lăn: 2.2.3 Cán ren bàn cán hình vịng cung: CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1 Lựa chọn loại đầu cán: 3.1.1 Phương pháp cán ren bàn ren: 3.1.2 Phương án cán ren bàn cán hình vịng cung : C C 3.1.3 Phương án cán ren lăn: 3.1.4 Cán ren lăn cán: R L 3.2 Lựa chọn sơ đồ động máy: T 3.2.1 Phương án 1: 3.2.2 Phương án 2: U D 3.2.3 Phương án 3: 10 PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY 12 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA MÁY 12 4.1 Sơ đồ động học máy: 12 4.2 Xác định kích thước, kết cấu lăn cán: 12 4.2.1 Kích thước bu lơng: 12 4.2.2 Kích thước lơ cán: 13 4.3 Tính tốn lực cán : 14 4.4 Xác định tốc độ quay trục cán, lượng chạy dao hướng kính : 16 4.4.1 Tốc độ cán : 16 4.4.2 Lượng chạy dao hướng kính : 16 4.5 Xác định công suất dẫn động máy, chọn động điện: 16 4.5.1 Xác định công suất dẫn động máy: 16 4.5.2/ Chọn động điện : 19 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN: LỚP 12C1A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 20 5.1 Phân phối tỷ số truyền: 20 5.2 Thiết kế truyền đai thang: 20 5.2.1 Chọn loại đai: 20 5.2.2 Tính thơng số truyền đai: 20 5.2.3 Tính lực tác dụng lên truyền đai: 22 5.3 Thiết kế hộp giảm tốc : 23 5.3.1 Thiết kế truyền bánh lăng cấp nhanh: 23 5.3.2 Thiết kế truyền bánh cấp chậm : 28 5.3.3 Tính tốn thiết kế trục: 32 5.3.4 Tính then : 44 5.3.5 Thiết kế gối đỡ trục : 46 C C 5.3.6/ Tính chọn khớp nối trục: 48 5.4 Thiết kế truyền bánh phân lực: 50 R L 5.4.1 Chọn tỷ số truyền: 50 T 5.4.2 Tính thơng số truyền: 50 5.4.3 Tính lực tác dụng lên trục: 52 U D 5.5 Thiết kế trục then truyền bánh phân lực: 53 5.5.1 Trục: 53 5.5.2 Chọn then: 57 5.6 Thiết kế gối đỡ trục trục cán bánh phân lực: 58 5.6.1 Chọn vật liệu lót ổ: 58 5.6.2 Cấu tạo ổ trượt: 59 5.6.3 Tính thơng số ổ trượt: 59 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CƠ CẤU CHẠY DAO 61 6.1 Thiết kế cấu cam: 61 6.2 Thiết kế truyền trục vít-bánh vít: 62 6.2.1 Phân phối tỉ số truyền cho xích chạy dao: 62 6.2.2 Tính thơng số truyền: 63 6.2.3 Lực tác dụng lên trục: 65 6.3 Thiết kế truyền bánh răng: 66 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN: LỚP 12C1A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 6.3.1 Các thông số ban đầu 66 6.3.2 Tính thông số truyền: 66 6.3.3 Tính lực tác dụng lên trục: 69 6.4 Thiết kế trục gối đỡ cho trục vít: 69 6.4.1 Thiết kế trục gắn trục vít: 69 6.4.2/ Thiết kế gối đỡ trục: 74 6.5/ Thiết kế ly hợp: 75 CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT,VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 78 7.1 Hướng dẫn lắp đặt máy: 78 7.2 Vận hành máy: 78 7.3 Bảo dưỡng máy: 78 7.3.1.Bảo dưỡng hàng ngày: 78 C C 7.3.2 Bảo dưỡng hàng tháng: 79 7.3.3 Bảo dưỡng năm lần: 79 R L 7.3.4 Bảo dưỡng năm lần: 79 T TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 U D SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN: LỚP 12C1A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT Trong phát triển lĩnh vực khí như: Chế tạo máy, chế tạo tơ, điện lực, xây dựng, đóng tàu, điện tử , nhu cầu sử dụng bu lơng để lắp ghép ngày tăng; nhằm liên kết chi tiết khác thành khối Do địi hỏi phải tìm biện pháp gia cơng ren bu lông suất cao, chất lượng ren tốt, nhằm tạo thành phẩm phục vụ cho nhu cầu lắp ráp chi tiết lại với Nhu cầu bu lông đa dạng: -Trong ngành chế tạo máy : Bu lông sử dụng mối ghép thân máy với đế máy cắt kim loại, vỏ máy ghép với thân máy,liên kết cụm máy với , -Trong ngành khí ô tô: Việc sử dụng bu lông thiếu được, bu lông C C dùng lắp ghép chi tiết ghế ngồi với sàn xe, ga với trục, -Trong ngành điện : Lắp ghép thép lại với nhau, lắp ghép cột điện cao với chân trụ đất, cột đèn điện, … R L T -Trong xây dựng: Bu lông sử dụng lắp ghép cụm máy cắt thép, máy trộn bê tông, cầu, giàn mái nhà xưởng… U D -Trong ngành đường sắt: Được ứng dụng để lắp ghép đường ray, đầu máy, toa xe lửa Hình 1.1-Mối ghép dùng bu lông SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG - Với nhu cầu sử dụng bu lơng, cần thiết phải có máy móc, thiết bị để gia công loại bu lông phục vụ ngành công nghiệp, đặc biệt lĩnh vực khí Bảng 1.1- Đường kính danh nghĩa bước ren hệ mét Đường kính (mm) Bước ren (mm) Đường kính (mm) Bước ren (mm) 1.6 0.35 16 2 0.4 18, 20, 22 2.5 2.5 0.45 24 0.7 30 3.5 0.8 36 42 4.5 1.25 48 10 1.5 56 12 1.75 64 C C 5.5 R L T U D M18x2.5 M20x2.5 M22x2.5 Hình 1.2-Sản phẩm bu lơng SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LƠNG 2.1 Cơng nghệ cán ren: Cán ren (lăn ép ren) phương pháp gia cơng ren khơng có phoi Phơi đặt dụng cụ lăn ép (bàn lăn lăn) tác dụng áp lực bề mặt chi tiết gia cơng hình thành vết lăn ép dụng cụ Theo kết cấu dụng cụ để lăn ép ren phân hai loại bàn lăn lăn Lăn ép ren gia cơng ren ngồi ren trong, ren đầu mối ren nhiều đầu mối Lăn ép ren phương pháp chế tạp ren suất cao kinh tế nên sử dụng rộng rãi dạng sản xuất hàng loạt hàng khối Lăn ép ren dựa vào trình biến dạng dẻo vật liệu để hình thành ren nên nâng cao độ bền độ nhẵn bề mặt ren Ngoài so với cắt ren, lăn ép ren cịn có ưu C C điểm giá thành hạ, hao mòn dụng cụ ít, tiết kiệm vật liệu Tuy nhiên, yếu tố hạn chế cán ren hạn chế phạm vi sử dụng phương pháp lăn R L ép ren độ cứng vật liệu, hình dạng kích thước chi tiết Khuyết điểm T hình thành độ elip đường trung bình ren, gây sai khác so với thiết kế 2.2 Phân loại máy cán ren: U D 2.2.1.Cán ren bàn phẳng: Dùng máy cán ren thường máy cán ren tự động Bàn cán ren làm việc theo bộ, có hai chiếc: Một bàn không chuyển động, bàn chuyển động tình tiến qua lại Hướng góc nâng ren bàn cán ngược lại với hướng ren cán Bàn cán ren phẳng tạo ren có độ xác cấp Bộ phần định trình tạo hình ren cán phần tạo hình bàn cán Hình 2.1- Bàn cán ren phẳng SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 2.2.2 Cán ren lăn: Cán ren tiến hành máy trục cán gồm trục cán Đường tâm trục cán song song với đường tâm phôi không song song, phôi quay tự Số đầu mối ren dao động từ 2-52, số đầu mối ren lớn phụ thuộc vào đường kính ren nhỏ bước ren nhỏ Người ta thường chế tạo trục cán ren thao cấp xác xác thường xác cao Trục cán cấp xác cao đảm bảo tạo ren có dung sai khơng thấp 4h Trục cán cấp xác thường tạo ren có dung sai không thấp 6h Bảng 2.1-Miền dung sai ren C C Ren Chính xác Trung bình Thơ Dung sai bu lông 4h 6h;6g*;6e;6d 8h;8g* Dung sai đai ốc 4H;5H R L 5H;6H;6H*;6G 7H*;7G T U D Hình 2.2-Con lăn cán 2.2.3 Cán ren bàn cán hình vịng cung: Được sử dụng máy tiện ren vít thơng thường, máy khoan, máy tiện tự đơng Hình 2.3-Bàn cán hình vòng cung SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Được sử dụng phổ biến loại đầu cán ren hướng trục tự mở đến cán ren ngồi có góc ren nhọn, sắc cán ren ngồi hình thang Các đầu mối cán ren có đầu mối khác để cán ren hay nhiều đầu mối, ren phải ren trái trục rỗng đặc Trên đầu cán có bước ren giống bước ren cần cán đường kính ren phạm vi định Đường kính phơi gia cơng lấy gần với đường kính trung bình ren C C R L T U D SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG +Lực hướng tâm Pr1 trục vít có trị số lực hướng tâm Pr bánh vít: Pr1  Pr  tg 20o.1474  536 N Pa1 Pr1 P1 Pa2 Pr2 P2 Hình 6.2-Lực tác dụng lên truyền trục vít-bánh vít 6.3 Thiết kế truyền bánh răng: 6.3.1 Các thông số ban đầu C C +Tỷ số truyền i= 1,55 R L +Công suất truyền N=0,02 kW +Số vòng quay bánh nhỏ: n3  97 vòng/phút +Số vòng quay bánh lớn : n4  T n3 97   62,68 vịng/phút i 1,55 U D 6.3.2 Tính thông số truyền: a/Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: +Bánh nhỏ: Thép C45 thường hóa, có  b  580 N / mm2 ,  c  290 N / mm2 ,HB= 190, phôi rèn, giả thiết đường kính phơi từ 100  300 mm + Bánh nhỏ: Thép C35 thường hóa, có  b  480 N / mm2 ,  c  240 N / mm2 ,HB= 160, phôi rèn, giả thiết đường kính phơi từ 300  500 mm b/ Định ứng suất cho phép: +Số chu kì làm việc bánh lớn: N4  5.300.2.6.60.62, 68  67, 69.106 +Số chu kì làm việc bánh nhỏ: N3  i.N  1,55.67, 69.106  105.106 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Yêu cầu truyền làm viêc năm, năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc ca, ca Vì N , N lớn số chu kì sở đường cong mỏi tiếp đường cong mỏi uốn 107 nên bánh nhỏ bánh lớn lấy hệ số chu kì ứng suất K ' N  K '' N =1 +Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ: [ ]tx  2, 6.HB  2, 6.190  494 N / mm2 +Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn: [ ]tx  2, 6.HB  2, 6.160  416 N / mm2 Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n= 1,5 hệ số tập trung ứng suất chân K  1,8 (vì phơi rèn, thép thường hóa) Giới hạn mỏi thép C45 C C  1  0, 43.580  294, N / mm2 , thép C35  1  0, 43.480  206, N / mm2 +Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ: [ ]u  R L (1, 1, 6). 1.K N" 1,5.249, 4.1   138,5 N / mm2 n.K 1,5.1,8 T +Ứng suất uốn cho phép bánh lớn: U D (1, 1, 6). 1.K N" 1,5.206, 4.1 [ ]u    115 N / mm2 n.K 1,5.1,8 c/ Chọn sơ hệ số tải trọng K= 1,3 d/ Chọn sơ hệ số chiều rộng bánh  A  0, e/ Tính khoảng cách trục A:  1, 05.106  1,3.0, 02 1, 05.106 K N A  (i  1) ( )  (1,55  1)   39mm  [ ]tx i  A n4  416.1,55  0, 2.62, 68 Lấy A= 148mm f/ Tính vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh răng: v 2 A.n3 2.3,14.148.97   0,6m / s 60.1000.(i  1) 60.1000.(1,55  1) Với vận tốc theo bảng 3-11 [1] chọn cấp xác chế tạo bánh cấp g/ Định xác hệ số tải trọng K: SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Vì tải trọng thay đổi độ rắn bề mặt bánh nhỏ 350HB nên Ktt  , tra bảng 3-11(TKCTM) K d  1,1 Do K= Ktt Kd  1.1,1  1,1 Vì hệ số K khác nhiều so với chọn nên ta tính lại khoảng cách trục A A  148 1,1  140mm 1,3 h/ Xác định mô đun, số răng, chiều rộng bánh răng: + Mô đun tính theo cơng thức: m  (0,01  0,02).A  (0,01  0,02).140  1,  2,8mm Ta chọn theo bảng 3-1 [1] lấy m= mm +Số bánh nhỏ: Z3  A 2.140   54,9 Lấy Z1  55 m.(i  1) 2.(1,55  1) C C +Số bánh lớn: R L Z  i.Z1  1,55.55  85 T +Chiều rộng bánh : B   A A  0, 2.140  28mm U D i/ Kiểm nghiệm sức bền uốn chân răng: Tra bảng 3-18 [1] với Z3  55 hệ số dạng y3  0, 49 , với Z4  85 y4  0,514 +Ứng suất uốn chân bánh nhỏ:  u3  19,1.106.K N 19,1.10 1,1.0, 02  1, N / mm2 = 2 y3 m Z3 n3 B 0, 49.2 55.97.28 +Ứng suất uốn chân bánh lớn:  u   u3 y3 0, 49  1,  1,37 N / mm2 y4 0,514 Ta có  u  [ ]u  u  [ ]u k/ Các thông số chủ yếu truyền: +Mô đun: m= mm +Số răng: Z3  55 , Z4  85 +Góc ăn khớp:   200 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG +Bề rộng bánh B= 28 mm +Khoảng cách trục A= 140 mm +Đường kính vịng chia (lăn): d3  m.Z3  2.55  110 mm d4  m.Z  2.85  170 mm +Đường kính vòng đỉnh răng: De3  d3  2m  114 mm De  d4  2m  174 mm +Đường kính vịng chân răng: Di  d3  2,5.m  105 mm Di  d4  2,5.m  165 mm C C 6.3.3 Tính lực tác dụng lên trục: R L +Lực vòng: P T 2M x 2.9,55.106.0, 02   36 N d1 110.97 +Lực hướng tâm : U D Pr  P.tg  36.tg 200  13N 6.4 Thiết kế trục gối đỡ cho trục vít: 6.4.1 Thiết kế trục gắn trục vít: a/ Tính đường kính sơ trục theo cơng thức (7-2) [1] d  C N1 0, 015 = 120  15mm n1 21, Trong đó: N1 Cơng suất trục vít: N1  0,015kW C Hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép,C= 120 n1 Số vịng quay trục vít, n1 =21,6 vịng/phút Để chuẩn bị cho bước tính ta chọn sơ loại ổ đũa côn đỡ chặn cỡ nhẹ theo bảng 18P [1] bề rộng ổ đũa B=11mm SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG b/ Tính gần trục: Để tính kích thước chiều dài ta tham khảo hình 7-5 [1] Có được: h1  h2  l  l1  L 0,8.De 0,8.222    110mm 2 Bol Bbr 11 30   10    30,5mm 2 2 RAy Pr4 P1 RAx R L T 793 N.mm U D RBy C C Pr1 h1 l P4 Pa1 RBx h2 9944 N.mm Muy 16588 N.mm 21340 N.mm 2196 N.mm Mux 6632N.mm Mx Hình 6.3 Biểu đồ mơ men trục vít -Tính phản lực gối đỡ:  m Ay  RBy L  Pr l  Pr1.h1  Pa1 RBy  Pr l  Pr1.h1  Pa1 L d1 =0 d1 = 26.30,5  536.110  1474.18  392 N 220 RAy  RBy  Pr  Pr1  392  26  536  118N SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG Do RAy  118 N vẽ chiều ngược lại so với giả thiết m RBx  Ax  P4 l  P1.h1  RBx L  P4 l  P1.h1 72.30,5  368.110   194 N L 220 RAx  P4  RBx  P1  72  194  368  102 N Do RAx  102 N ,vẽ chiều ngược lại so với giả thiết -Tính mơ men uốn tiết diện nguy hiểm e-e: M u,ee  M uy2  M ux2 Trong đó: C C M uy  Pr l  26.30,5  793N mm M ux  P4 l  72.30,5  2196 N mm R L M u ,e e  7932  2196  2335 N mm T -Tính mơ men uốn tiết diện nguy hiểm: i-i U D M u,i i  M uy2  M ux2 Trong đó: M uy  RBy h1  Pa1 d1  392.110  1474.18  16588 N mm M ux  RBx h1  194.110  21340 N mm M u ,i i  165882  21340  27029 N mm -Tính đường kính trục tiết diện e-e theo cơng thức 7-3 [1] d M td , mm 0,1.  Ở đây: M td  M u2  0, 75.M x2 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 9,55.106.N 9,55.106.0, 015 Mx    6632 N mm n 21, M td  23352  66322  7031N mm    30 N / mm2 d tra bảng 7-2 [1] 7031  13,5mm 0,1.30 -Tính đường kính trục tiết diện i-i theo cơng thức 7-3 [1] d M td , mm 0,1.  Ở đây: C C M td  M u2  0, 75.M x2 R L 9,55.106.N 9,55.106.0, 015 Mx    6632 N mm n 21, T M td  270292  66322  27830 N mm    30 N / mm2 d U D tra bảng 7-2 [1] 27830  21mm 0,1.30 Đường kính trục đoạn có ren trục vít, nên lấy đường kính trục d= 21,1 mm với đường kính chân ren trục vít Cịn đường kính ngõng trục lắp ổ ta lấy 25mm c/ Tính xác trục: Tính xác trục tiến hành cho tiết diện chịu tải lớn, ứng suất tập trung Ở ta tính cho tiết diện nguy hiểm i-i Tính xác trục theo công thức (7-5) [1] n n n n  n   n ,  n   1,5  2,5 Vì trục quay nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kì đối xứng: SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG  a   max    n  Mu ; m  W  1 k     a Bộ truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kì mạch động: a m  n   max  Mx 2Wo  1 k     m   a C C Giới hạn mỏi uốn mỏi xoắn trục làm thép C45  1  0, 45 b  0, 45.600  270 N / mm2 R L  1  0, 25 b  0, 25.600  150 N / mm2 T d3 3,14.31, 23 W   2980mm3 32 32 d3 U D 3,14.31, 23 W0    5960mm3 16 16 a  M u 27029   N / mm W 2980 a m  6632  0,56 N / mm 2.5960 Chọn hệ số   ,  theo vật liệu thép bon trung bình    0,1;   0, 05 ,hệ số tăng bền   , chọn hệ số: k , k ,   ,  , Theo bảng 7-4 [1] lấy   0,92;   0,83 Theo bảng 7-6 [1] tập trung ứng suất góc lượn nên k  1, 27; k  1, 08 Được trị số ta thay vào cơng thức để tìm hệ số an tồn: SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP n  n  n  1 k     a THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 270  21 1, 27 0,92.1   1  k     m   a 21.198 212  1982 150 1, 08 0,56  0, 05.0,56 0,83.1  198  20,8 Ta thấy n   n   1,5  2,5 nên thỏa mãn yêu cầu 6.4.2/ Thiết kế gối đỡ trục: Dự kiến chọn loại ổ đũa côn đỡ chặn loại cỡ nhẹ có   16o C C Sơ đồ chọn ổ đũa Pa1 R1 S1 R L T U D  R2 S2 Hình 6.4-Sơ đồ chọn ổ trục vít Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (4-1) [1] C  Q.(n.h)0,3  Cbang Ở h= 1000 n= 21,6 vòng phút Tải trọng tương đương tình theo cơng thức (8-6) [1] Q  (0,6.Kv R  mA) Kn Kt Hệ số m= 1,5 bảng (8-2) [1] Kt  1,1 bảng (8-3) [1] K n  bảng (8-4) [1] K v  bảng (8-5) [1] SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Tổng lực chiều trục A  Pa1  S1  S2 = 147,4 + 5,8 – 16,3 = 137 daN 2 R1  RAx  RAy  1022  1182  156 N 2 R2  RBx  RBy  1942  3922  437 N S1  1,3.R1.tg   1,3.156.tg16o '  58 N = 5,8 daN S2  1,3.R2 tg   1,3.437.tg16o '  163N = 16,3 daN Ta thấy lực R2  R1 nên ta tính cho ổ B, cịn ổ A lấy loại: Q  (0,6.1.437  1,5.137).1.1,1  514, 47daN C  514, 47.(21, 6.1000)0,3  10273 C C Tra bảng 18P ta chọn ổ đũa đỡ chặn có kí hiệu 7205,có d=25mm, D= 52mm, B= 16,5 mm, C= 35000 R L 6.5/ Thiết kế ly hợp: L D1 U D Dtb a d D T h Hình 6.5-Ly hợp vấu Ly hợp : Có nhiệm vụ nối tách rời trục chi thiết máy quay khác lúc Ở chọn loại ly hợp vấu, ly hợp vấu gồm có ly hợp có vấu mặt bên, đóng ly hợp vấu gài vào truyền động quay mơ men xoắn từ trục sang trục khác Hình dạng tiết diện vấu tam giác vận tốc trục nhỏ, tải trọng nhỏ Vật liệu làm ly hợp vấu thép CT51 +Định kích thước ly hợp: SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 75 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG D  ( 1, 8 , d5 ) Đường kính ly hợp: (1, , 5 ) 20m m3lấy D 0= 40mm Chiều dài toàn ly hợp : L= 3,5d= 3,5.20= 70mm Đường kính ly hợp : D1  D  2a  40  2.7  26mm Đường kính trung bình ly hợp: Dtb  D  D1 40  26   33mm 2 Chiều rộng vấu a, chiều cao vấu, số Z tra bảng 9-12 [1] A=7mm, h=4, Z=7, đóng ly hợp tay Góc nghiêng bề mặt làm việc vấu:   50 +Kiểm nghiệm ứng suất dập bề mặt làm việc vấu theo điều kiện: d  K M   d  Z Dtb a.h C C Trong đó:   0,6 _ Hệ số xét đến phân bố không tải trọng vấu  d R L _Ứng suất dập cho phép,  d = 25 N / mm2 , K: Hệ số tải trọng động, máy cán T K=2 2.2.9,55.106.0, 02 d   N / mm2  d   d đảm bảo bền 21, 6.0, 6.7.33.7.4 U D +Kiểm nghiệm sức bền uốn vấu: u  K M x h   u  Z Dtb W Trong đó: ab2 7.72 W   57mm3 _mô men cản uốn 6 b = a = 7mm, chiều dày chân vấu  u ứng suất uốn cho phép,  u = 0,25  ch =70 N / mm2  ch giới hạn chảy thép CT5,  ch =280 N / mm2 u  2.8842.4  N / mm2 0,6.7.33.57 SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG Do  u   u đảm bảo bền +Tính lực cần thiết để đóng ly hợp: Q K M Dtb  D   f ' tb  tg (   )  d   Trong đó: f ' hệ số ma sát ly hợp với trục, thường lấy f ' =0,2,   arctgf  11,3 ' o  góc nghiêng bề mặt làm việc vấu Lực cần thiết để đóng ly hợp: Q 2.2.8842  33  0,  tg (50  11,3o )   667 N 33 20   C C R L T U D SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT,VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 7.1 Hướng dẫn lắp đặt máy: Chuẩn bị chỗ để lắp máy: u cầu khơng gần chỗ có lực tác dụng từ bên rung đường ray xe lửa Nếu có chỗ lắp đặt máy phải đào hào xung quanh để cách rung động Đúc bê tông đủ dày cắm bu lông nên theo kích thước lỗ bu lơng chân đế máy Tạo mặt để lắp thân máy cố định bê tơng Khi lắp ráp ý điều sau: + Khi lắp ráp truyền trục vít bánh vít cần kiểm tra độ ăn khớp trục vít với bánh vít Kiểm tra độ vng góc trục trục vít trục lắp bánh vít +Khi lắp truyền bánh trụ nghiêng, cần kiểm tra độ ăn khớp độ song song C C trục +Cơ cấu cam đảm bảo đường thẳng qua tâm cam trục đội phải đảm bảo vng R L góc để đội đẩy ụ động chạy theo đường thẳng song trượt phía T 7.2 Vận hành máy: Khi lắp đặt máy xong chi tiết lau chùi ngăn bụi bám vào Bôi trơn U D phận làm việc, bôi trơn ổ, truyền Các phận quay phải có thùng để che đậy đảm bảo khơng có bụi bẩn vào đảm bảo an tồn cho người sử dụng Khi kết thúc bơi trơn ta tiến hành chạy thử máy với chế độ khơng tải để xem máy có bị lỗi khơng, có dừng máy để kiểm tra 7.3 Bảo dưỡng máy: Để máy làm việc với độ an tồn, tin cậy cao cần bảo dưỡng chi tiết theo kế hoạch sau: 7.3.1.Bảo dưỡng hàng ngày: +Trước khởi động cho máy làm việc cần kiểm tra lượng dầu hộp có đủ hay không, bôi trơn cho bánh hở, bôi trơn song trượt ụ động +Lau mảnh vụn dụng cụ bàn máy sau làm việc xong khăn khô, bôi dầu chống rỉ lên chi tiết không sơn máy SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 7.3.2 Bảo dưỡng hàng tháng: +Kiểm tra bu lơng có bị lỏng hay khơng, siết chặt lại +Kiểm tra dầu có hộp để thêm vào cho đủ lượng yêu cầu 7.3.3 Bảo dưỡng năm lần: +Lấy hết dầu thùng chứa ra, lau bề mặt khăn khô +Bôi trơn phận ổ mỡ dầu +Kiểm tra hệ thống điện +Lọc dầu máy đổ vào thùng 7.3.4 Bảo dưỡng năm lần: + Thay dầu máy hồn tồn, bảo trì tất phận máy để kiểm tra độ mòn để thay lại chi tiết C C +Kiểm tra hệ thống điện R L T U D SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp-Thiết kế chi tiết máy-Nhà xuất Giáo dục [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển- Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập I-Nhà xuất Giáo dục-Năm 2003 [3] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển- Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập II-Nhà xuất Giáo dục-Năm 2003 [4] Nguyễn Ngọc Anh-Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập VI-Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật-Năm 1985 [5] Nguyễn Đắc Lộc -Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I-Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật C C [6] Nguyễn Độ-Vẽ kỹ thuật khí [7] Ninh Đức Tốn-Dung sai lắp ghép-Nhà xuất Giáo dục-Hà Nội 2004 R L T U D SVTH: NGUYỄN ĐỨC QUÂN :LỚP 12C1A TRANG 80 ... NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Được sử dụng phổ biến loại đầu cán ren hướng trục tự mở đến cán ren có góc ren nhọn, sắc cán ren ngồi hình thang Các đầu mối cán ren có đầu mối khác để cán ren. .. 1.2-Sản phẩm bu lơng SVTH: NGUYỄN ĐỨC QN :LỚP 12C1A TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LƠNG 2.1 Cơng nghệ cán ren: Cán ren (lăn ép ren) phương... NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 2.2.2 Cán ren lăn: Cán ren tiến hành máy trục cán gồm trục cán Đường tâm trục cán song song với đường tâm phôi không song song, phôi quay tự Số đầu mối ren dao