Thiết kế ê tô

Bàn kẹp máy

SV: Lớp: LỜI NÓI ĐẦU Trong ngành Cơ khí, trang bị công nghệ đóng một vai trò rất quan trọng, nhờ nó sản xuất cơ khí có thể đảm bảo và nâng cao chất lượng, tăng năng xuất và hạ giá thành chế tạo sản phẩm cơ khí. Vì vậy việc xác định, lựa chọn, thiết kế và tính toán trang bị hợp lí là một nội dung chính trong khâu chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất chế tạo các sản phẩm cơ khí. đồ gá là một phần không thể thiếu trong thiết kế và chế tạo máy, nó có vai trò quan trọng đến sự hình thành chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất, chế tạo sản phẩm. Do đó cần phải có đồ gá đạt tiêu chuẩn định vị và kẹp chặt tốt, có đồ gá phù hợp với gá đặt chi tiết, có đồ gá đa năng hay chuyên dụng phù hợp với yêu cầu đặt ra. Đề án thiết kế Ê- tô (đồ gá) là đề tài rất hay và có tính thực tế cao. Qua đề án này chúng em không những được trang bị thêm những kiến thức cơ bản về tính toán, thiết kế đồ gá nói chung và tính toán, thiết kế Ê - tô nói riêng. Nó giúp em hiểu sâu hơn về các học phần lý thuyết và vận dụng vào thực hành. Do sự hiểu biết về lý thuyết, cũng như các kiến thức ở ngoài sản xuất thực tế còn rất ít nên đề án của chúng em còn nhiều hạn chế và khó tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận ñược sự góp ý và bổ xung của các thầy, cô giáo trong bộ môn để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin trân thành cảm ơn sự giúp của các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là sự tận tình giúp đỡ của cô giáo Th.S Nguyễn Thị Hồng Cẩm và cô Vũ Thị Liên đã giúp em hoàn thành tốt đề án này! Thái Nguyên, ngày tháng . năm 2012 SV: Lớp: MỤC LỤC Lời nói ñầu………………………………………………………………………1 Mục lục………………………………………………………………………… 2 Phần 1. Giới thiệu……………………………………………………………… 3 1.1. Khức năng, nhiệm vụ và phân loại ê tô …………………………………….3 1.1.1. Khái niệm về ê tô………………………………………………………….3 1.1.2. Phân loại ê tô………………………………………………………………4 1.1.3. Chức năng………………………………………………………………….7 1.2. Nội dung thiết kế…………………………………………………………….8 Phần 2. Cấu tạo ê tô máy cưa cần……………………………………………… 9 2.1. Các bộ phận chính và chức năng của từng bộ phận…………………………9 2.2. Nguyên lý hoạt ñộng……………………………………………………… 10 Phần 3. Tính toán thiết kế bộ truyền Vít me - ðai ốc…………………… …….11 3.1. Dạng hỏng và chỉ tiêu tính………………………………………………… 11 3.2. Chọn vật liệu……………………………………………………………… 11 3.3 Tính toán bộ truyền………………………………………………………… 11 3.3.1. Xác ñịnh các thông số của trục vít me, kiểm tra ñiều kiện tự hãm……… 12 3.3.2. Hiệu suất của bộ truyền……………………………………………………13 3.3.3. Kiểm nghiệm vít về ñộ bền……………………………………………… 14 3.3.4. Kiểm nghiệm vít về ñộ ổn ñịnh……………………………………………15 3.3.5. Xác ñịnh kích thước của ñai ốc……………………………………………16 Trường ĐHKTCN - Thái Nguyên - 2 - Đề án thiết kế SV: Lớp: Phần 4. Kết luận………………………………………………………………….17 4.1. Tóm tắt các kết quả ñã làm ñược……………………………………………17 Phần 5. Phụ lục………………………………………………………………… 18 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………….19 Trường ĐHKTCN - Thái Nguyên - 3 - Đề án thiết kế SV: Lớp: PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 1.1. Chức năng, nhiệm vụ và phân loại ê tô : 1.1.1. Khái niệm về ê tô : Chất lượng sản phẩm cơ khí, năng suất lao động và giá thành là những chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật quan trọng trong sản xuất cơ khí. Để bảo đảm các yêu cầu đó ngoài các máy móc như máy cắt (máy công cụ), dụng cụ cắt, máy mài chúng ta cần có các loại đồ gá và dụng cụ phụ ( gọi là trang bị công nghệ). Trang bị công nghệ đóng 1 vai trò rất quan trọng nhờ nó mà sản xuất cơ khí có thể bảo đảm và nâng cao chất lượng, tăng năng suất và hạ giá thành sản phẩm. Theo kết cấu cấu và công dụng trang bị cơ khí được chia làm 2 loại: Trang bị công nghệ vạn năng và trang bị công nghệ chuyên dùng. Đặc điểm của các trang bị công nghệ vạn năng đó là chủ yếu được sử dụng vào các sản xuất loạt nhỏ hoặc đơn chiếc. Hiện có rất nhiều loại trang bị công nghệ vặn năng như mâm cặp, ê tô của các loại máy như máy khoan, máy CNC. Êtô là thiết bị công nghệ vặn năng được sử dụng trong gia công các chi tiết đơn chiếc hoặc sản xuất loạt nhỏ. Êtô là một trong những dụng cụ hết sức phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nghành cơ khí. Trong bất cứ một tổ hợp sản suất cơ khí nhỏ nào cho đến một nhà máy cơ khí lớn đều có mặt của chiếc bàn kẹp Êtô thông dụng. Ở xưởng gia công nguội nó được bắt trên bàn nguội để kẹp chặt chi tiết cho các thợ sửa chữa nguội. Ở bàn máy nó được kết hợp cùng với bàn máy làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công cơ. Trường ĐHKTCN - Thái Nguyên - 4 - Đề án thiết kế SV: Lớp: Như vậy êtô là một dụng cụ không trực tiếp gia công ra sản phẩm nhưng nó gián tiếp tạo ra sản phẩm, vì vậy nó không thể thiếu được trong nghành cơ khí. Ê Tô là cơ cấu dùng để kẹp chặt chi tiết gia công ở vị trí cần thiết trong quá trình gia công. Êtô gồm một thân và hai hàm kẹp (có thể nói rằng một má là đặt cố định và một má là di động tịnh tiến) để giữ và kẹp chi tiết gia công. Êtô ngày nay đã cải tiến hơn rất nhiều với các phương pháp thực hiện lực kẹp khác nhau như bằng tay quay, vít - đai ốc, bằng bánh lệch tâm, bằng khí nén, bằng thuỷ lực… 1.1.2. Phân loại ê tô : Tuỳ thuộc vào vị trí làm việc, khả năng làm việc và những yêu cầu riêng trong quá trình gia công mà êtô được chia ra những loại chính sau:  Ê tô tay.  Ê tô lắp trên bàn thợ nguội.  Ê tô lắp trên bàn máy Êtô tay (hình 1.1) dùng dể kẹp chi tiết có kích thước không lớn bằng ren vít, sau đó dùng tay giữ êtô để gia công (giũa, khoan…). Hình 1.1 Êtô cầm tay Theo kết cấu, êtô nguội (êtô lắp trên bàn thợ nguội) có nhiều loại: Loại mỏ kẹp (hình 1.2). Trường ĐHKTCN - Thái Nguyên - 5 - Đề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK Hình 1.2. Êtô nguội loại mỏ kẹp Loại êtô có 2 má song song thường có 2 kiểu: êtô bàn quay và êtô không có bàn quay. Êtô có bàn quay (hình 1.3) bao gồm bàn cố ñịnh ñược kẹp chặt trên bàn nguội, phần thân ñược lắp trên bàn cố ñịnh, có thể quay xunh quanh tâm bàn cố ñịnh và giữ chặt vị trí sau khi quay nhờ bu lông ñưa vào rãnh vòng . Hình 1.3. Êtô xoay với má kẹp song song Êtô không có bàn quay (hình 1.4), phần ñế của êtô có các lỗ ñể ñưa bu lông vào lắp trực tiếp trên bàn nguội hoặc bệ máy. Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 6 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK • Dụng cụ cầm tay » Êtô » 4" Êtô 81-601 (hình 1.4) Hình 1.4. Êtô không có bàn quay 4" Êtô 81-601 với các ñặc ñiểm: Kích cỡ: dài 4'', dùng ñể kẹp, giữ vật cố ñịnh. ðược tinh luyện từ thép hợp kim cứng, ñế chắc chắc, cân bằng, lâu bền và an toàn. Tay quay ñược làm từ chất Chromed, chống gỉ sét. Hình 1.5. Êtô IRWIN T135/6 48” Êtô IRWIN T135/6 (hình 1.5) vứi các ñặc ñiểm: * Thanh trượt và ñầu kẹp êtô thiết kế rất chắc chắn, khoảng cách kẹp của êtô ñược cố ñịnh vị trí bởi nhiều lỗ nhỏ trên thanh trượt. *Thanh trượt và ñầu kẹp có bề mặt phẳng có thể ñứng ñược mà không cần phải hỗ trợ. * Khả năng mở: 48” (1.220 mm). * Kích thước thanh trượt: 32 x 6 mm . Ê tô kẹp nhanh 50’’ 550QCEL7 (Hình 1.6) Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 7 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK Hình 1.6. Ê tô kẹp nhanh 1.1.3. Chức năng : Người phân ra nhiều loai êtô như: êtô cầm tay, êtô lắp trên bàn máy… nhưng chúng ñều có một công dụng chung là dùng ñể kẹp chặt chi tiết cần gia công, bảo ñảm chính xác vị trí của các bề mặt gia công, kẹp chặt chi tiết 1 cách nhanh chóng và dễ dàng, dễ dàng gia công các bề mặt mong muốn bằng cách thay ñổi bề mặt kẹp Giảm giá thành sản phẩm, sử dụng Ê Tô ñể gia công những bề mặt chi tiết trước khi ñưa vào mài tinh mà không tốn nhiều thời gian. Không yêu cầu trình ñộ người công nhân cao, không vất vả, không yêu cầu tính toán nhiều. Mở rộng phạm vi cho việc gia công các chi tiết trên các máy khác, có thể gia công những hình dạng cơ bản trên Ê Tô trước khi ñưa vào các máy gia công khác. Kiểm tra ñộ phẳng, ño ñạc chiều dài, ñộ vuông góc tương ñối dễ dàng khi kẹp chi tiết trên Ê Tô nhưng ñộ chính xác chỉ tương ñối Kẹp các chi tiết có ít nhất 1 mặt phẳng. Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 8 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK 1.2. Nội dung thiết kế: Êtô ñược sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp, dùng ñể kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công. Êtô có ñảm bảo ñủ bền và cứng vững ñể kẹp chặt chi tiết gia công hay không ñiêu này có ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng của chi tiết ñược gia công, hiệu quả công việc và tính kinh tế. Vì vậy việc tính toán và kiểm nghiệm ñộ bền, ñộ cứng vững cho các chi tiết trong êtô là rất quan trọng, ñặc biệt là cơ cấu vít me - ñai ốc. Bộ truyền vít me - ñai ốc là bộ truyền làm việc theo nguyên lý ăn khớp của cặp ren (giữa ren trong trên ñai ốc và ren ngoài trên vít me) ñể biến ñổi chuyển ñộng quay thành chuyển ñộng tịnh tiến. Với các ưu ñiểm như: Kết cấu ñơn giản; nhỏ gọn và dễ chế tạo; Khả năng tải lớn; ðộ tin cậy cao; Làm việc êm không ồn; ðộ tin cậy cao; Có thể chuyển ñộng chậm với ñộ chính xác cao. Nhưng lại có nhược ñiểm là: Do ma sát lớn nên ren mòn nhanh và hiệu suất thấp. Nên việc tính toán kiểm nghiệm ñể ren ñảm bảo các chỉ tiêu về khả năng làm việc, ñặc biệt việc tính toán kiểm nghiệm ñể ren ñảm bảo ñiều kiện về ñộ bền mòn là rất quan trọng. Trong khuôn khổ của ñề án thiết kế mà em ñược giao lần này, em xin trình bày về cách tính toán thiết kế bộ truyền vít me - ñai ốc ñể ñảm bảo các chỉ tiêu trong quá trình làm việc. Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 9 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK PHẦN 2 CẤU TẠO CỦA ÊTÔ MÁY CƯA CẦN 2.1. Các bộ phận chính và chức năng của từng bộ phận: Êtô máy cưa cần (hình 2.1) bao gồm những bộ phận chính sau: Má ñộng (chi tiết 4 hình 2.1): Má ñộng êtô là một chi tiết quan trọng của êtô. Nó cùng với mỏ tĩnh, trục vít và một số chi tiết khác làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết khi gia công cơ. Tiếp nhận chuyển ñộng từ cơ cấu vít me - ñai ốc, trượt trên rãnh trượt của bệ máy, có thể tiến lại gần hoặc ra xa má tĩnh, ñể kết hợp cùng với má tĩnh kẹp chặt chi tiết gia công hoặc tháo chi tiết ra. Má tĩnh (chi tiết 7 hình 2.1): ðược cố ñịnh trên bệ máy, kết hợp cùng với má tĩnh kẹp chặt chi tiết gia công hoặc tháo chi tiết ra. Trục vít me ñai ốc: Tiếp nhận lực từ tay quay, biến chuyển ñộng quay của trục thành chuyển ñộng tịnh tiến của ñai ốc làm má ñộng trượt trên rãnh trượt của bệ máy, có thể tiến lại gần hoặc ra xa má tĩnh, ñể kết hợp cùng với má tĩnh kẹp chặt chi tiết gia công hoặc tháo chi tiết ra ðai ốc (chi tiết 3 hình 2.1): Kết hợp cùng với trục vít me mang theo má ñộng, trượt trên rãnh trượt của bệ máy, có thể tiến lại gần hoặc ra xa má tĩnh, ñể kết hợp cùng với má tĩnh kẹp chặt chi tiết gia công hoặc tháo chi tiết ra. Hai thanh kẹp (chi tiết 4 và 5 hình 2.1) ðược ghép trực tiếp vào cả hai má tĩnh và ñộng, nhờ mối ghép vít, có khía rãnh mặt ñầu, làm từ thép các bon dụng cụ (Y7), ñể kẹp chi tiết ñược chắc và ñảm bảo ñộ bền của êtô. Tay quay (chi tiết 1 hình 2.1) ñể quay trục vít người ta dùng tay quay. Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 10 - ðề án thiết kế [...]... ðHKTCN - Thái Nguyên Lớp: K43KTCK - 22 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Trường ðHKTCN - Thái Nguyên Lớp: K43KTCK - 23 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Trường ðHKTCN - Thái Nguyên Lớp: K43KTCK - 24 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ðỘNG CƠ KHÍ Tập 1,2 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Nhà xuất bản giáo dục, 2006 [2] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT... ðHKTCN - Thái Nguyên η qt = 0,38 - 18 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK PHẦN 5 PHỤ LỤC Dưới ñây là bản vẽ chế tạo của một số chi tiết máy cơ bản của bộ truyền vít me ñai ốc: Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 19 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Trường ðHKTCN - Thái Nguyên Lớp: K43KTCK - 20 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Trường ðHKTCN - Thái Nguyên Lớp: K43KTCK - 21 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn... + 33 = 42,30 ( mm ) Chọn D=50 (mm) Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 17 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK PHẦN 4 KẾT LUẬN 4.1 Tóm tắt các kết quả ñã làm ñược Qua việc tìm hiểu thực tế về ê - tô máy cưa cần tại xưởng cơ khí chính xác Thái Hà và dựa vào các tài liệu [1], [2], [4], em ñã tính ñể trọn ra lực dọc trục lớn nhất tác dụng lên bộ truyền vít me - ñai ốc và xác ñịnh ñược các thông số cơ... giữa ren vít và ñai ốc: ðể tạo lực dọc trục cần thiết Fa Cần tác dụng vào tay quay 1 mô men xoắn T => sinh ra 1 lực vòng Ft, dưới tác dụng của Ft vít sẽ quay ñều,ñai ốc và má tĩnh sẽ di chuyển dọc trục Khi ñó mặt ren trở thành mặt phẳng nghiêng và ñai ốc như 1 con trượt, trượt trên mặt phẳng nghiêng ñó Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 12 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK 3.3.1 Xác ñịnh các... theo má ñộng, trượt trên rãnh trượt của bệ máy, có thể tiến lại gần hoặc ra xa má tĩnh, ñể kết hợp cùng với má tĩnh kẹp chặt hoặc tháo ra chi tiết gia công Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 11 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN VÍT ME - ðAI ỐC 3.1 Dạng hỏng và chỉ tiêu tính: Dạng hỏng chủ yếu của trục vít me và ñai ốc là mòn ren Do ñó ñể xác ñịnh kích thước... ñương, µ = 0,5 khi cả hai ñầu vít bị nghàm l : Là chiều dài tính toán của vít, l = 500 ( mm ) Thay vào (4) ta ñược: λ= 0,5.500 6,75 = 37,04 Ta có λ = 37,04 ≤ 60 nên không cần kiểm tra về ổn ñịnh Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 16 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK 3.3.5 Xác ñịnh kích thước của ñai ốc: Chiều cao của ñai ốc: H = ψ H d 2 = 1,8.30 = 54 ( mm ) Số vòng ren của ñai ốc: H 54 z= p =... K43KTCK 6 5 4 3 2 1 Hình 2.1 Bản vẽ lắp ê - tô máy cưa cần 2.2 Nguyên lý hoạt ñộng Từ hình vẽ (hình 2.1) ta thấy: Khi ta quay tay quay (1), trục vít me sẽ chuyển ñộng quay tương ñối so với ñai ốc (trong mối ghép ren giữa vít me và - ñai ốc),qua cơ cấu vít me - ñai ốc, biến chuyển ñộng quay của trục vít me thành chuyển ñộng tịnh tiến của ñai ốc mang theo má ñộng, trượt trên rãnh trượt của bệ máy, có thể tiến... Nguyên - 14 - ðề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK  0,1  0 ρ = arctg  0  = 5,71  c os0  0 0 Vậy ta có: γ = 3.64 ≤ ρ = 5,71 bộ truyền thoả mãn ñiều kiện tự hãm 3.3.3 Kiểm nghiệm vít về ñộ bền: Kiểm nghiệm về ñộ bền của trục vít me theo ứng suất tương ñương σ td Trong ñó: F a  4 2 2 F   T  2 2  a2  + 3 ≤[σ] = σ + 3 τ =   3 d1   0,2 d 1  π (3) : Lực dọc trục, N T : Mômen xoắn trên... xoắn trên vít ñược xác ñịnh theo công thức 8.4 [2]: T=Fa a d 2 2 : Lực dọc trục, N, F : (4) tg ( γ + ρ ) 2 Trong ñó: F d a = 22 ( KN ) ðường kính trung bình của ren vít, mm, d 2 = 30 ( mm ) ρ : Là góc ma sát, ρ = 5,710 γ : Là góc vít, γ = 3.64 0 Thay vào (3) ta có: T = 22000 30 tg ( 3,64 + 5,71 ) = 54335,32 ( N mm ) 2 Thay các giá trị vào (3) ta ñược: Trường ðHKTCN - Thái Nguyên - 15 - ðề án thiết kế SV:... Thị Quốc Dung - Trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Thái Nguyên, 2001 [3] KỸ THUẬT NGUỘI - Phí Trọng Hảo, Nguyễn Thanh Mai - Nhà xuất bản Giáo dục, 2005 [4] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY - Nguyễn Hữu Lộc - Trường ðại Học Bách Khoa ðại Học Quốc Gia Thành Phố HCM [5] GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tập 1, Trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Thái Nguyên, 2011 [6] GIÁO TRÌNH DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP - Ninh ðức Tốn . Nguyên - 5 - Đề án thiết kế SV: Tạ Văn Hưng Lớp: K43KTCK Hình 1.2. tô nguội loại mỏ kẹp Loại tô có 2 má song song thường có 2 kiểu: tô bàn quay và tô. ren vít, sau đó dùng tay giữ tô để gia công (giũa, khoan…). Hình 1.1 tô cầm tay Theo kết cấu, tô nguội ( tô lắp trên bàn thợ nguội) có nhiều loại: