Luận văn:Nghiên cứu lý thuyết tạo hinh, ăn khớp và công nghệ gia công bộ truyền bánh răng chốt doc

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN QUANG DỰ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT TẠO HÌNH, ĂN KHỚP VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy Mã số : 60.52.04 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2011 2 Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Cung Phản biện 1: TS. ĐINH MINH DIỆM Phản biện 2: PGS.TS. PHẠM PHÚ LÝ Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 28 tháng 08 năm 2011. * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 3 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chế tạo máy, truyền ñộng bánh răng nói chung chiếm một vị trí rất quan trọng, ñóng vai trò chủ yếu trong hầu hết các máy, có ảnh hưởng trực tiếp ñến chất lượng làm việc, an toàn và tuổi thọ của máy. Chúng có những ưu ñiểm như: kích thước nhỏ gọn, khả năng tải lớn, tỷ số truyền không thay ñổi, hiệu suất có thể ñạt 0,97 – 0,99, tuổi thọ cao và làm việc tin cậy. Để làm biên dạng răng hiện nay chủ yếu sử dụng ba ñường cong sau ñây: ñường thân khai vòng tròn, ñường cycloid, cung tròn. Trong những năm gần ñây, bộ truyền bánh răng chốt (biên dạng Cycloid) sử dụng ngày càng rộng rãi. Hiện nay, ứng dụng của nó không phổ biến bằng bánh răng thân khai nhưng cũng có khá nhiều ưu ñiểm như: hệ số trượt là một hằng số và nhỏ hơn trị số lớn nhất ở cặp bánh răng thân khai tương ứng, áp suất tiếp xúc cực ñại nhỏ vì biên dạng lồi tiếp xúc với biên dạng lõm, hệ số trùng khớp lớn, số răng có thể ít và không có hiện tượng cắt chân răng. Bộ truyền bánh răng chốt hiện nay ñược sử dụng rộng rãi trong các hộp giảm tốc, bơm thủy lực, cũng như trong chế tạo máy hạng nặng nhằm truyền ñộng với công suất lớn như: bánh răng chốt trong cần trục Ở nước ta, các công trình nghiên cứu, cũng như các tài liệu về lý thuyết tạo hình và ăn khớp bộ truyền bánh răng này chưa nhiều. Chính vì vậy việc nghiên cứu lý thuyết tạo hình và ăn khớp bánh răng chốt là một vấn ñề cần ñược quan tâm. 4 Bên cạnh ñó, việc gia công bánh răng nói chung và bánh răng chốt nói riêng, ñạt ñược ñộ chính xác và năng suất cao cũng một vấn ñề khá phức tạp ñã ñược các nhà nghiên cứu quan tâm. Hiện nay, trên ñịa bàn miền Trung và trong cả nước máy gia công ñiều khiển số ngày càng ñược sử dụng rộng rãi. Các máy phay, máy tiện CNC cho phép gia công các chi tiết có hình dáng phức tạp với ñộ chính xác và năng suất cao. Tuy nhiên, việc nghiên cứu công nghệ gia công bánh răng chốt trên máy phay CNC 3 trục ñạt ñược ñộ chính xác và năng suất ñáp ứng yêu cầu chưa ñược quan tâm nghiên cứu nhiều. Vì vậy, với lý do ñã trình bày tôi chọn ñề tài: “NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT TẠO HÌNH, ĂN KHỚP VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT” ñể làm ñề tài luận văn tốt nghiệp cao học. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài nhằm nghiên cứu hình dạng và thông số hình học, lý thuyết tạo hình, lý thuyết ăn khớp, phương pháp dựng hình bộ truyền bánh răng chốt, cũng như công nghệ gia công bánh răng chốt trên các máy phay CNC. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nghiên cứu chủ yếu về lý thuyết tạo hình biên dạng răng của bánh răng chốt, hình dạng hình học, các thông số của bộ truyền, lý thuyết ăn khớp của bộ truyền bánh răng chốt. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Góp phần nghiên cứu về lý thuyết tạo hình và ăn khớp của bộ truyền bánh răng chốt, xây dựng trình tự dựng hình bánh răng chốt trên các phần mềm CAD/CAM, gia công chính xác bánh răng chốt 5 trên máy phay CNC ñể phục vụ cho công tác sửa chữa, thay thế, ñồng thời tiến tới sản xuất hộp tốc ñộ. 6. DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Thông số hình học và phương trình biên dạng của bộ truyền bánh răng chốt, qui trình công nghệ và chương trình gia công bộ truyền bánh răng chốt. 7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở ñầu và kết luận, luận văn bao gồm 4 chương: Chương 1. Tổng quan về biên dạng cycloid và bánh răng chốt Chương 2. Lý thuyết tạo hình và ăn khớp bộ truyền bánh răng chốt Chương 3. Công nghệ gia công bánh răng chốt trên máy phay CNC CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIÊN DẠNG CYCLOID VÀ BÁNH RĂNG CHỐT 1.1. Tổng quan về biên dạng cycloid và bánh răng chốt Bộ truyền bánh răng chốt (biên dạng Cycloid) hiện nay ñược sử dụng rộng rãi trong các hộp giảm tốc, bơm thủy lực, cũng như trong chế tạo máy hạng nặng nhằm truyền ñộng với công suất lớn như: bánh răng chốt trong cần trục. Vì chúng có khá nhiều ưu ñiểm và tỷ số truyền cao có thể ñạt từ 3 ñến 119 (ñối với hộp giảm tốc một cấp) và có kích thước nhỏ gọn (xem Hình 1.1). 1.2. Các công trình nghiên cứu liên quan ñến ñề tài Gần ñây nhất, Li và cộng sự (2004) giới thiệu bộ truyền cycloid kiểu ñĩa-vành lệch tâm kép, ñưa ra nguyên lý hoạt ñộng, các ưu ñiểm 6 và các sản phẩm thiết kế. J H. Shin, S M. Kwon (2006) ñưa ra phương pháp thiết kế biên dạng răng trong hộp giảm tốc cycloid sử dụng tâm vận tốc tức thời. Yii-Wen Hwang, Chiu-Fan Hsieh ñưa ra phương pháp giải tích thiết kế bánh răng hypocycloid tiếp xúc trong và ñiều kiện cắt chân răng ñối với bánh răng cycloid ăn khớp trong. Lê Cung, Bùi Minh Hiển (2008) giới thiệu một phương pháp thiết lập tự ñộng các ñường chạy dao theo yêu cầu công nghệ trên ngôn ngữ G-Code sử dụng cho máy phay CNC 3 trục. Phương pháp trình bày giúp thiết lập tự ñộng các chương trình gia công theo mã lệnh G- Code nhằm gia công bề mặt phức tạp, ứng dụng cụ thể vào việc gia công bề mặt thân khai của bánh răng nón răng thẳng trên máy phay CNC 3 trục. Hình 1.1. Động cơ – Hộp giảm tốc cycloid của hãng Sumitomo (Mỹ) 1.3. Nhận xét và kết luận Nghiên cứu về hình dạng, thông số hình học và phương trình biên dạng của bộ truyền bánh răng chốt, lý thuyết bao hình nhằm tạo hình biên dạng răng của bánh răng chốt. Đồng thời sử dụng các phần mềm CAD/CAM dựng hình và lập trình gia công, gia công thực 7 nghiệm bánh răng cycloid trong bộ truyền bánh răng chốt trên máy phay CNC. CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TẠO HÌNH VÀ ĂN KHỚP BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT 2.1. Ăn khớp Cycloid Đây là dạng ăn khớp không tiêu chuẩn, profin ñỉnh răng có dạng epicycloid, profin chân răng có dạng hypocycloid (xem Hình 2.1). Hình 2.1. Profin ñỉnh răng và chân răng của bánh răng cycloid 2.1.1. Biên dạng Cycloid 2.1.1.1. Khái niệm 2.1.1.2. Phương trình ñường Cycloid 2.1.2. Biên dạng Epicycloid 2.1.2.1. Khái niệm 2.1.2.2. Phương trình ñường Epicycloid 2.1.3. Biên dạng Hypocycloid 2.1.3.1. Khái niệm 8 2.1.3.2. Phương trình ñường Hypocycloid 2.1.3.3. Ưu và nhược ñiểm của bộ truyền bánh răng Cycloid 2.2. Bộ truyền bánh răng chốt Bộ truyền bánh răng chốt dựa trên nguyên lý ăn khớp cycloid. Profin lý thuyết của một bánh răng là một ñiểm, profin răng của bánh thứ hai là ñường epicycloid hoặc ñường hypocycloid. Thực tế, thay thế thay thế profin của bánh răng thứ nhất bằng các con lăn hoặc chốt trụ với ñường kính d và tâm nằm trên vòng tròn cơ sở(xem Hình 2.2). Hình 2.2. Bộ truyền bánh răng chốt 2.3. Lý thuyết tạo hình bánh răng cycloid bằng bao hình 2.3.1. Mô hình toán học Yii-Wen Hwang và Chiu-Fan Hsieh ñưa ra mô hình toán học thiết kế bánh răng cycloid ăn khớp trong như trên (xem Hình 2.3). Đường tròn 1 và 2 tiếp xúc trong, có bán kính là ρ 1 và ρ 2 . Điểm I là tâm quay tức thời. Khi ñường tròn 1 lăn không trượt theo chiều ngược chiều kim ñồng xung quanh chu vi của ñường tròn 2, với khoảng lệch tâm r, sẽ tạo ra ñường hypocycloid kéo dài, ñược dùng 9 làm tâm của các con lăn. Biên dạng của bánh răng cycloid phía ngoài khi ñó có thể ñược tạo ra bằng phương pháp bao hình. Hình 2.3. Tạo ra ñường cong hypocycloid kéo dài 2.3.2. Phương trình cắt chân răng và các ràng buộc khi thiết kế 2.4. Lý thuyết tạo hình bộ truyền bánh răng chốt bằng phương pháp tâm vận tốc tức thời 2.4.1. Hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh răng vành cố ñịnh 2.4.1.1. Cấu tạo 1. Giá cố ñịnh; 2a. Bánh răng vành cố ñịnh; 2b. Con lăn bánh răng vành; 2c. Chốt trụ của bánh răng vành; 3. Bánh răng hành tinh epicycloid 4. Cam lệch tâm; 5a. Đĩa phẳng; 5b. Chốt trụ của ñĩa phẳng 10 Hình 2.4. Cấu tạo hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh răng vành cố ñịnh 2.4.1.2. Nguyên lý hoạt ñộng 2.4.1.3. Cấu trúc cơ cấu 1 2 3 4 5 Kháu 1 G Kháu 1 Kháu 3 Kháu 2 (a) (b) Hình 2.5. (a) Sơ ñồ cấu trúc (b)Lược ñồ ñộng. 2.4.1.4. Thiết kế biên dạng răng cycloid bằng phương pháp tâm vận tốc tức thời Mô hình ñể tìm tâm các vận tốc tức thời (xem Hình 2.6), trong ñó các khâu 2 và khâu 3 tiếp xúc trực tiếp với nhau. Tất cả các khớp quay (IC 12 , IC 13 ) ñều là các tâm vận tốc. Khâu 1 Khâu 1 IC 23 Khâu 3 Khâu 2 Âiãøm tiãúp xuïc Phaïp tuyãún chung IC 12 Tiãúp tuyãún chung IC 13 Hình 2.6. Các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu tiếp xúc Tâm vận tốc tức thời IC 23 nằm tại giao ñiểm của pháp tuyến chung và ñường nối tâm IC 12 -IC13. Lược ñồ của hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh răng vành cố 11 ủnh (xem Hỡnh 2.7), c cu ny dựng mt trc khuu (O 1 O C ) ủ lm cho bỏnh rng epicycloid quay quanh tõm (O 1 ) ca trc vo do ủ lch tõm ca trc. ng thi, bỏnh rng cycloid cng quay quanh tõm (O C ) ca mỡnh theo chiu ngc vi chiu quay ca trc vo, do s n khp vi vnh rng cht c ủnh. IC 12 O 1 IC 23 O C M IC 13 O R Y f X f Khỏu 3 (Baùnh rng cycloid) Con ln Khỏu 1(Baùnh rng chọỳt) Khỏu 2 ióứm tióỳp xuùc Bión daỷng rng Hỡnh 2.7. Lc ủ HGT epicycloid kiu bỏnh rng vnh c ủnh Ký hiu E = O 1 O C , Q = O 1 M, R = O 1 O R (xem Hỡnh 2.8). E 2 3 IC 12 O 1 IC 23 O C V 23 Y f X f O R Khỏu 3 (Baùnh rng cycloid) M IC 13 Khỏu 1 (Baùnh rng chọỳt) Khỏu 2 Con ln ióứm tióỳp xuùc R Q Hỡnh 2.8. ln ca vn tc V 23 ca ủim IC 23 ln ca vn tc V 23 ca ủim IC 23 (xem Hỡnh 2.8) : V 23 = E 2 = (E Q) 3 (2.1) 12 S lng con ln (N) cn thit trong bỏnh rng trung tõm ln hn t s truyn 1 ủn v (t s truyn cng l s rng ca bỏnh rng cycloid, tc l N 1). Vỡ vy, t s vn tc gúc m V : N m v == 1 1 2 3 (2.2) T (2.1) v (2.2) ta cú: Q = EN (2.3) R-ENcos Q = E N R r X f Y f 2 IC 12 IC 23 IC 13 C ENsin 2 R Hỡnh 2.9. im tip xỳc gia bỏnh rng epicycloid v con ln im tip xỳc C f (C x f , C y f ) trong h ta ủ c ủnh S f (x f , y f ) v gúc tip xỳc tng ng cú th xỏc ủnh t (Hỡnh 2.9): cos r f x RRC = , sin r f y RC = (2.5) = = 2 2 1 2 2 1 cos)/( sin tan cos sin tan ENRENR EN (2.6) Vi ủiu kin l E < R/N. Trong ủú: R r :bỏn kớnh ca con ln, 2 : gúc quay khõu 2. H quy chiu c ủnh S f (x f , y f ), v ba h quy chiu ủng S 2 (x 2 , y 2 ), S 3 (x 3 , y 3 ) v S 23 (x 23 , y 23 ) nh trờn (xem Hỡnh 2.10). chuyn ủi C f v C 23 , ỏp dng cụng thc ma trn chuyn ủi nh sau: ff f f f f f f CMMCMMMCMMCMC ,22,23,22,33,23,33,23,23 23 ==== (2.7) 13 Trong ủú M ij l ma trn mụ t phộp bin ủi t h S j sang h S i . Y 3 Y 23 Y f X f Y 2 X 2 X 3 X 23 IC 13 IC 23 IC 12 O 1 O C O R 3 3 C Hỡnh 2.10. H ta ủ tng ng ca hp gim tc epicycloid kiu bỏnh rng vnh c ủnh T ủú suy ra: ++ + = 1 0 )sin()sin(sin )cos()cos(cos 3233 3233 23 ERR ERR C r r (2.8) Vit li (2.1), ta cú: 3 2 ( ) d d E E Q dt dt = Khi ủú, t (2.3) nh sau: 2 3 1 1 v d E Q N d E m = = = Hoc: 2 = (1 N) 3 (2.9) Cú th ủa ra phng trỡnh biờn dng ca rng cho hp gim tc ny t phng trỡnh (2.8) v (2.9) nh sau: 23 23 cos cos( ) cos( ) sin sin( ) sin( ) x r y r C R R E N C R R E N = + = + + + (2.10) Trong ủú gúc tip xỳc bng: = )1cos()/( )1sin( tan 1 NENR N (0 0 360 0 ) (2.11) V: 3 = l tham s to thnh chuyn ủng ủu ra. 14 Vi ủiu kin l E < R/N. 2.4.1.5. iu kin khụng b ct chõn rng T cụng thc (2.16), ta thy cn phi cú ủiu kin R/EN > 1 (hoc E < R/N), nu khụng gúc tip xỳc b suy bin thnh khụng liờn tc ti mt s giỏ tr gúc quay (xem Hỡnh 2.11). 120 80 40 0 -40 -80 -120 0 90 180 270 360 R/EN < (R/EN = 0.5) R/EN > (R/EN = 1.5) Goùc cuớa truỷc õỏửu vaỡo , 2 (õọỹ) Goùc tióỳp xuùc, (õọỹ) Hỡnh 2.11. Bin thiờn gúc tip xỳc theo R/EN Vỡ vy, ta cú ủiu kin khụng b ct chõn rng: NRE / < (2.12) Vi E: kớch thc ca cam lch tõm ca trc vo, R: bỏn kớnh bỏnh rng cht, N: s con ln. 2.4.2. Hp gim tc epicycloid kiu vnh rng quay Vnh rng quay vi vn tc khụng ủi (xem Hỡnh 2.12). Hp gim tc ny cng cng ủc mụ hỡnh húa v mt ủng hc thnh c cu ba khõu v ba khp: giỏ tng ng vi O 1 O C l khõu 1, bỏnh rng cht gn vi vnh rng quay l khõu 2, v bỏnh rng epicycloid l 15 khõu 3. Ba tõm vn tc tc thi ln lt ủc xỏc ủnh bi ủim O 1 l IC 12 , ủim O C l IC 13 v ủim M l IC 23 . Phng trỡnh biờn dng rng ca bỏnh rng epicycloid ca hp gim tc epicycloid cú vnh rng quay: 3 3 cos cos( ) cos( ) sin sin( ) sin( ) x r y r C R R E N C R R E N = = + + (2.13) M O 1 O C 3 IC 13 IC 23 IC 12 2 O R Y f X f Khỏu 2(Baùnh rng chọỳt) Khỏu 1 ióứm tióỳp xuùc Con ln Con ln Khỏu 3 (Baùnh rng cycloid) Hỡnh 2.12. Tõm vn tc tc thi HGT epicycloid kiu vnh rng quay Trong ủú: = )1cos()/( )1sin( tan 1 NENR N (0 0 360 0 ) (2.14) Vi ủiu kin khụng b ct chõn rng l: E < R/N. 2.4.3. Hp gim tc hypocycloid kiu vnh rng c ủnh S ủ ca hp gim tc hypocycloid kiu vnh rng c ủnh (xem Hỡnh 2.13). Cú th ln lt xem giỏ tng ng vi bỏnh rng hypocycloid c ủnh nh khõu 1, khong cỏch lch tõm O C O RG nh khõu 2, v bỏnh rng cht nh khõu 3 (xem Hỡnh 2.14). Ký hiu E = O C O RG , Q = O C M , R = O C O R . Vn tc V 23 ti IC 23 cú th ủc suy t (xem Hỡnh 2.14) nh sau: V 23 = E 2 = (E Q) 3 ( 2.15 ) 16 Trong ủú: 3 v 2 cú cựng chiu nhau, ln lt th hin vn tc gúc trc vo v vn tc gúc ủu ra ca bỏnh rng cht. Trong trng hp ny, t s truyn m v ủc xỏc ủnh nh sau: N m v 1 2 3 == (2.16) Khong cỏch Q ủc xỏc ủnh t (2.15) v (2.16) nh sau: Q=E(N+1) (2.17) Y f X f O C O RG O R M Baùnh rng hypocycloid Bión daỷng rng hypocycloid Tỏm cuớa baùnh rng chọỳt Con ln ióứm tióỳp xuùc Baùnh rng chọỳt C Hỡnh 2.13. Cỏc tõm vn tc tc thi trong hp gim tc hypocycloid kiu vnh rng c ủnh R Y f X f E Q O R R r 3 M(IC 13 ) V 23 2 O C (IC 12 ) O RG (IC 23 ) C ióứm tióỳp xuùc Hỡnh 2.14. Vn tc V 23 ti tõm vn tc tc thi I 23 im tip xỳc trong h quy chiu S 23 v gúc tip xỳc ủc xỏc ủnh da trờn (Hỡnh 2.11) nh sau: 17 ψ cos 23 rx RRC += , ψ sin 23 ry RC −= (2.18)       −− − = − )cos(/ )sin( tan 32 32 1 φφ φφ ψ ENR (2.19) Với ñiều kiện không bị cắt chân răng là: E < R/N. Trong ñó các góc 2 φ và 3 φ lần lượt là góc quay của trục vào và góc quay ñầu ra của bánh răng chốt. Y f X f O R M(IC 13 ) O C (IC 12 ) O RG (IC 23 ) C Y 23 X 23 φ 2 - φ 3 ψ Hình 2.15. Điểm tiếp xúc giữa bánh răng hypocycloid và con lăn Y f X f Y 2 Y 23 Y 3 X 2 X 3 X 23 φ 2 φ 3 φ 3 M(IC 13 ) O RG (IC 23 ) O C (IC 12 ) Baïnh ràng hypocycloid Biãn daûng ràng hypocycloid Baïnh ràng chäút Hình 2.16. Chuyển ñổi hệ tọa ñộ C 23 về C f Để chuyển ñổi C 23 về C f (xem Hình 2.16), ta sử dụng ma trận chuyển ñổi sau ñây: 23 23,22, 23 23,33,22, 23 23,33, 23 23, CMMCMMMCMMCMC ffff f ==== (2.20) Từ ñó suy ra: 18             +−+ +−+ = 1 0 sin)sin(sin cos)cos(cos 233 233 φψφφ φψφφ ERR ERR C r r f (2.21) Có thể ñưa ra phương trình biên dạng của răng cho hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh răng hypocycloid cố ñịnh như sau: cos cos( ) cos( ) sin sin( ) sin( ) f x r f y r C R R E N C R R E N φ φ ψ φ φ φ ψ φ  = + − +   = + − −   (2.22) Và: 3 φ φ = là tham số tạo thành chuyển ñộng ñầu ra. Trong ñó:       +− + −= − φ φ ψ )1cos()/( )1sin( tan 1 NENR N (0 0 ≤ φ ≤ 360 0 ) (2.23) Với ñiều kiện không bị cắt chân răng là: E < R/N. 2.4.4. Hộp giảm tốc hypocyclid kiểu vành răng quay Y f X f O C M O R O RG Baïnh ràng chäút Baïnh ràng hypocycloid Biãn daûng ràng hypocycloid Con làn Tám cuía baïnh ràng chäút Tám cuía baïnh ràng hypocycloid Hình 2.17. Lược ñồ hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành răng quay Lược ñồ của hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành răng quay (xem Hình 2.17). Lược ñồ bao gồm 3 khâu và ba khớp: giá tương ứng với O C O RG như là khâu 1, vành răng hypocycloid quay như là 19 khâu 2, và bánh răng chốt nội tiếp như là khâu 3. Ba tâm vận tốc tức thời tương ứng nằm tại ñiểm O C là IC 12 , ñiểm O RC là IC 23 và ñiểm M là IC 13 . Phương trình biên dạng răng hypocycloid của hộp giảm tốc hypocycloid vành răng quay dưới dạng: 2 2 cos cos( ) cos( ) sin sin( ) sin( ) x r y r C R R E N C R R E N φ φ ψ φ φ φ ψ φ = + + + = + + − (2.24) Trong ñó:       +− + = − φ φ ψ )1cos()/( )1sin( tan 1 NENR N (0 0 ≤ φ ≤ 360 0 ) (2.25) Với ñiều kiện không bị cắt chân răng là: E < R/N. 2.5. Phương pháp dựng hình bánh răng epicycloid và hypocycloid trên phần mềm Pro/ENGINEER 2.5.1. Giới thiệu phần mềm Pro/ENGINEER 2.5.2. Ứng dụng phần mềm Pro/ENGINEER ñể dựng hình bánh răng hypocycloid Chúng tôi chọn bánh răng hypocycloid của hộp giảm tốc, tiến hành lập trình gia công trên nhờ phần mềm Pro/ENGINEER. Hình 2.18. Bánh răng hypocycloid 20 Phương pháp dựng hình bánh răng như sau:  Bước 1: Tạo thư mục làm việc Tạo folder banhrang_cycloid. Khởi ñộng lại PROE: File => Set Working Directory: chọn thư mục làm việc banhrang_cycloid.  Bước 2: Vẽ biên dạng răng - Sử dụng modun PART. Chọn File => New => chọn Part xuất hiện hộp thoại New: ñặt tên file là banhrang_prt. - Nhấp vào nút Curve trên thanh công cụ ñể nhập phương trình biên dạng của bánh răng cycloid.  Bước 3: Dựng hình bánh răng Vẽ vành ngoài của bánh răng bằng phương thức vẽ phác Sketch. Sau ñó sử dụng lệnh Extrude ñể dựng bánh răng (xem Hình 2.18). 2.5.3. Dựng hình bánh răng epicycloid trong hộp giảm tốc kiểu bánh răng vành cố ñịnh Hình 2.19. Biên dạng răng Hình 2.20. Bánh răng của hộp giảm tốc epicycloid hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh răng vành cố ñịnh kiểu bánh răng vành cố ñịnh [...]... hình bánh răng trong h p gi m t c epicycloid ki u 2.5.6 D ng hình bánh răng trong h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng quay vành răng quay Hình 2.25 Biên d ng răng Hình 2.21 Biên d ng răng Hinh 2.22 Bánh răng c a h p gi m t c epicycloid h p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành quay ki u bánh răng vành quay Hình 2.26 Bánh răng c a h p gi m t c hypocycloid ki u bánh răng vành quay 2.6 Nh n xét và. .. hypocycloid ki u bánh răng vành c ñ nh h p gi m t c hypocycloid ki u bánh răng vành c ñ nh 23 24 3.4.7 CHƯƠNG 3 Các ñ c trưng trong nguyên công phay 3.5 Qui trình công ngh CÔNG NGH GIA CÔNG BÁNH RĂNG CH T TRÊN MÁY PHAY CNC 3.1 Các phương pháp gia công bánh răng và các bư c gia công bánh răng hypocycloid trên máy phay CNC 3.5.1 D ng hình bánh răng cycloid s d ng trong l p trình gia công 3.1.1 Phương... 3.5.3 Ch n phôi và b n v l ng phôi 3.1.2.1 Nguyên lý c a phương pháp bao hình 3.5.4 Các bư c gia công bánh răng hypocycloid trên máy phay 3.1.2.2 Phay lăn răng bánh răng tr theo phương pháp bao hình CNC 3.2 Các phương pháp gia công tiên ti n s d ng cho bánh răng cycloid 3.3 Công ngh gia công bánh răng ch t trên máy phay CNC 3.3.1 Gi i thi u v gia công bánh răng trên máy phay CNC 3.3.2 Gia công theo phương... hình và ăn kh p, công ngh gia công khi gia công, ch n ch ñ c t cho các lo i bánh răng biên d ng cycloid khác nhau - Gia công chính xác bánh răng ch t và bánh răng cycloid nói K T LU N VÀ TRI N V NG Đ TÀI chung trên máy phay CNC, ph c v cho công tác s a ch a, thay th ; ti n t i s n xu t h p t c ñ dùng truy n ñ ng bánh răng ch t 1 K T LU N Sau th i gian th c hi n, lu n văn ñã th c hi n ñư c các công. .. t lu n Bánh răng sau khi gia công ñã ñ t ñư c ñ chính xác và ñ bóng 26 cycloid và b truy n bánh răng ch t, ñưa ra các thông s c a b truy n và ñi u ki n không b c t chân răng - Phương pháp và trình t d ng hình cho 4 lo i bánh răng ch t c n thi t khác nhau s d ng ph n m m Pro/Engineer - Xây d ng ñư c trình t gia công, l p chương trình t ñ ng gia công trên máy phay CNC, ñ ng th i ti n hành gia công th... chân răng T ñó ng d ng ph n m m Pro/ENGINEER ñ t o biên d ng răng cycloid b ng các phương trình biên d ng ñã ñư c xây d ng cho b n lo i h p gi m t c T phương trình biên d ng và ng d ng ph n m m Pro/Engineer, cho phép ngư i thi t k thay ñ i kích thư c ñư ng kính bánh răng và s răng khác nhau ñ d ng hình các bánh răng m i thu n ti n quá trình thi t k và gia công Hình 2.23.Biên d ng răng Hình 2.24 Bánh răng. .. n xét và k t lu n h p gi m t c hypocycloid ki u bánh răng vành quay Nghiên c u lý thuy t: ph n ñư ng cong cycloid, ăn kh p cycloid 2.5.5 D ng hình bánh răng trong h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng c ñ nh và b truy n ăn kh p ch t T ñó xây d ng phương pháp t o hình biên d ng răng trong b truy n bánh răng ch t T p trung thi t k hình h c biên d ng răng cycloid c a b n lo i h p gi m t c như ñã trình... Chúng tôi ch n bánh răng hypocycloid c a h p gi m t c 3.1.1.1 Nguyên lý c a phương pháp ñ nh hình hypocycloid ki u bánh răng vành c ñ nh, ñ gia công trên máy phay 3.1.1.2 Phay bánh răng tr b ng dao phay môñun ñĩa ho c dao phay CNC BAZ-15 c a phòng thí nghi m CRePA, chương trình PFIEV, trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng ngón môñun 3.1.1.3 Bào và Chu t bánh răng tr 3.5.2 Qui trình công ngh gia công 3.1.2 Phương... trình gia công 3.4.4 Hình 3.2 Gia công thô m t tr M t s chu trình phay trong môñun Manufacturing 3.4.3 Hình 3.1 Gia công thô m t trên L p trình gia công bánh răng hypocycloid trên ph n m m Pro/ENGINEER 3.4.5 Gi i thi u m t s l nh cơ b n c a ngôn ng trên máy phay CNC HEIDENHAIN 3.4.6 D ng c c t trên máy phay CNC G-M-Code Hình 3.3 Gia công thô m t răng Hình 3.4 Gia công tinh m t răng 25 3.6 Nh n xét và. .. t bánh răng dùng trong h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng c ñ nh trên máy phay CNC 3 tr c Baz 15 t i phòng nghi m CRePA, chương trình PFIEV, trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng K t qu th c nghi m - S n ph m bánh răng hypocycloid dùng trong h p gi m t c Hình 3.5 S n ph m hoàn ch nh sau khi gia công Sau khi gia công s n ph m, chúng tôi có m t s nh n xét sau hypocycloid ki u vành răng c ñ nh, ñư c gia . dựng lý thuyết tạo hình và ăn khớp, công nghệ gia công cho các loại bánh răng biên dạng cycloid khác nhau. - Gia công chính xác bánh răng chốt và bánh răng. dạng và thông số hình học, lý thuyết tạo hình, lý thuyết ăn khớp, phương pháp dựng hình bộ truyền bánh răng chốt, cũng như công nghệ gia công bánh răng chốt