THIẾT KẾ, GIA CÔNG CHI TIẾT VÀ LẮP RÁP MÁY ĐỀ TÀI HỘP GIẢM TỐC LOẠI HAI CẤP ĐỒNG TRỤC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ PBL 3: THIẾT KẾ, GIA CƠNG CHI TIẾT VÀ LẮP RÁP MÁY NHÓM 18.06A ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC LOẠI HAI CẤP ĐỒNG TRỤC Giáo viên hướng dẫn: TS LÊ HOÀI NAM TS PHẠM ANH ĐỨC TS ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THÀNH LÂN LÊ ĐÌNH ĐỨC Lớp: 18CDTCLC (18.06A) Đà Nẵng, tháng 9/2020 Đồ án PBL3 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án thiết kế máy nội dung khơng thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy trình thiết kế máy Trong q trình học mơn Thiết kế máy em làm quen với kiến thức kết cấu máy, phận máy tính chi tiết máy thường gặp Đồ án Thiết kế máy giúp em hệ thống lại kiến thức học tìm hiểu sâu Thơng qua việc hồn thiện đồ án, em áp dụng kiến thức từ mơn học Truyền động khí, Sức bền vật liệu, Vẽ kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật khí,… Hộp giảm tốc cấu truyền động nhờ ăn khớp trực tiếp bánh Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc tăng momen xoắn, hộp giảm tốc phận trung gian động máy công tác Đề tài giao Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp khai triển dẫn động tời kéo Dùng hộp giảm tốc hai cấp khai triển bánh trụ, dẫn động động điện có kết hợp với truyền ngồi (bộ truyền xích) Trong q trình làm em tìm hiểu nội dung sau: • • • • • • • • • Cách chọn động điện cho hộp giảm tốc Cách phân phối tỉ số truyền cho cấp hộp giảm tốc Cách thiết kế truyền hộp giảm tốc Các tiêu tính tốn thơng số hộp giảm tốc Các tiêu tính tốn, chế tạo bánh trục Cách xác định thông số then Kết cấu, công dụng cách xác định thông số hộp giảm tốc Cách tính tốn xác định chế độ bơi trơn cho chi tiết hộp giảm tốc Cách thể vẽ tiêu chuẩn Trong trình làm đồ án em tham khảo nhiều tài liệu giáo trình có liên quan song sai sót điều khó tránh khỏi Em mong nhận hướng dẫn thêm thầy để em nắm vững kiến thức học Em xin chân thành cảm ơn Thầy nhiệt tình hướng dẫn em q trình hồn thành đồ án SV THỰC HIỆN NGUYỄN THÀNH LÂN LÊ ĐÌNH ĐỨC SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương mở đầu: giới thiệu chung đầu đề đồ án loại hộp giảm tốc i Giới thiệu chung đầu đề đồ án Chương Tính chọn động điện phân phối tỉ số truyền 10 i Chọn động 10 ii Phân phối tỉ số truyền 11 iii Bảng đặc tính 12 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN NGỒI 13 2.1 Chọn loại xích 13 2.2 Xác định số đĩa xích 13 2.3 Xác định bước xích p 13 2.3.1 Tính hệ số điều kiện sử dụng 13 2.3.2 Cơng suất tính tốn truyền xích 14 2.4 Định khoảng cách trục A số mắt xích X 14 2.4.1 Khoảng cách trục: 14 2.4.2 Số mắt xích: 14 2.4.3 Định xác khoảng cách trục A 14 2.4.4 Số lần va đập xích 1(s) 14 2.5 Tính đường kính vịng chia đĩa xích 15 2.6 Tính đường kính vịng đỉnh đĩa xích 15 2.7 Tính đường kính vịng chân đĩa xích 15 2.8 Lực tác dụng lên trục truyền xích 15 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 16 3.1 Thiết kế truyền cấp chậm (bánh trụ nghiêng) 16 3.1.1 Chọn vật liệu 16 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 3.1.2 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép 16 3.1.3 Xác định ứng suất uốn cho phép 17 3.1.4 Chọn sơ hệ số tải trọng K hệ số chiều rộng bánh ѱ𝑨 17 3.1.5 Xác định sơ khoảng cách trục A 17 3.1.6 Xác định vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh 17 3.1.7 Định xác hệ số tải trọng K khoảng cách trục A 17 3.1.8 Xác định modun, số răng, góc nghiêng chiều rộng bánh 18 3.1.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn bánh 18 3.1.10 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải đột ngột 19 3.1.11 Các thơng số hình học chủ yếu cặp bánh 19 3.1.12 Xác định lực tác dụng lên trục 20 3.2 Tính tốn truyền cấp nhanh (bánh trụ nghiêng) 20 3.2.1 Chọn vật liệu 20 3.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép 20 3.2.3 Xác định ứng suất uốn cho phép 21 3.2.4 Chọn sơ hệ số tải trọng K định khoảng cách trục A 21 3.2.5 Xác định hệ số chiều rộng bánh 21 3.2.6 Xác định vận tốc vòng chọn cấp xác chế tạo bánh 21 3.2.7 Định xác hệ số tải trọng K 21 3.2.8 Xác định modun, số răng, góc nghiêng chiều rộng bánh 22 3.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn bánh 22 3.2.10 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải đột ngột 23 3.2.11 Các thơng số hình học chủ yếu cặp bánh 23 3.2.12 Xác định lực tác dụng lên trục 24 3.3 Các thông số kích thước truyền 24 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 25 4.1 Chọn vật liệu 25 4.2 Tính sơ đường kính trục 26 4.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 27 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 4.4 Tính tốn trục I 28 4.4.1 Xác định lực tác dụng lên trục 28 4.4.2 Xác định phản lực gối đỡ trục 29 4.4.3 Xác định momen uốn tiết diện nguy hiểm 29 4.4.4 Xác định đường kính trục tiết diện nguy hiểm 29 4.5 Tính tốn trục II 31 4.5.1 Xác định lực tác dụng lên trục II 31 4.5.2 Xác định phản lực gối đỡ trục 31 4.5.3 Xác định momen uốn tiết diện nguy hiểm 32 4.5.4 Xác định đường kính trục tiết diện nguy hiểm 32 4.6 Tính tốn trục III 33 4.6.1 Xác định lực tác dụng lên trục III 34 4.6.2 Xác định phản lực gối đỡ trục 34 4.6.3 Xác định momen uốn tiết diện nguy hiểm 34 4.6.4 Xác định đường kính trục tiết diện nguy hiểm 35 4.7 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 36 4.8 Xác định then 41 4.8.1 Điều kiện bền dập mặt cạnh làm việc then 41 4.8.2 Điều kiện bền cắt then 41 4.9 Chọn khớp nối 44 4.9.1 Momen xoắn cần truyền 44 4.9.2 Chọn vật liệu 45 4.9.3 Kiểm nghiệm sức bền đập vòng cao su 45 4.9.4 Kiểm nghiệm sức bền uốn chốt 45 4.9.5 Lực khớp nối tác dụng lên trục 45 5.1 Chọn ổ lăn cho trục I 47 5.1.1 Chọn loại ổ lăn 47 5.1.2 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 47 5.1.3 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 48 5.2 Chọn ổ lăn cho trục II 48 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 5.2.1 Chọn loại ổ lăn 48 5.2.2 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 48 5.2.3 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 49 5.3 Chọn ổ lăn cho trục III 49 5.3.1 Chọn loại ổ lăn 49 5.3.2 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 49 5.3.3 Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc 50 5.4 Chọn kiểu lắp ổ lăn bôi trơn 50 5.4.1 Cố định trục theo phương dọc trục 50 5.4.2 Bôi trơn ổ lăn 51 5.4.3 Che kín ổ lăn 51 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 51 6.1 Tính kết cấu vỏ hộp 51 6.2 Một số chi tiết khác 54 6.2.1 Bulơng vịng 54 6.2.2 Cửa thăm 54 6.2.3 Nút thông 55 6.2.4 Nút tháo dầu 55 6.2.6 Chốt định vị 56 6.3 Bôi trơn cho hộp giảm tốc 57 6.3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 57 6.3.2 Bơi trơn ngồi hộp giảm tốc 57 6.4 Xác định chọn kiểu lắp 57 CHƯƠNG 7: GIỚI THIỆU CHUNG 60 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN VÀ CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN Thiết kế hộp giảm tốc kiểu cấp đồng trục dẫn động băng tải với sơ đồ động hình 1.1 Hinh 1.1 Sơ đồ động học 1.Nối trục đàn hồi, 2.Động điện, 3.Hộp giảm tốc, 4.Băng tải, 5.Bộ truyền xích Hình 1.2: Đồ thị thay đổi tải trọng (momen xoắn) tác dụng lên hệ thống theo thời gian t Số liệu cho trước: Lực kéo băng tải: 𝑃 = 6500 𝑁 Vận tốc băng tải: 𝑉 = 𝑚/𝑠 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 Đường kính tang: 𝐷 = 340 𝑚𝑚 Đặc tính tải trọng: Tải trọng không đổi, êm Thời gian phục vụ: 𝑇 = 4.5 𝑛ă𝑚 Một năm làm việc: 300 𝑛𝑔à𝑦 Một ngày làm việc: 𝑔𝑖ờ ❖ CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC Hộp giảm tốc gì? • Hộp giảm tốc cấu truyền động khớp trực tiếp, có tỉ số truyền khơng đổi Được dùng để giảm vận tốc góc, tăng momen xoắn máy trung gian động điện với phận làm việc máy công tác Tại không làm loại động quay chậm phù hợp với nhu cầu sử dụng để khỏi cần dùng hộp giảm tốc? Nguyên nhân: • • • Động quay nhanh nhỏ gọn, dễ chế tạo giá rẻ động quay chậm với công suất Thực tế có nhiều nhu cầu sử dụng khác khó chế tạo động với tốc độ Vậy ta cần hộp giảm tốc để dùng với động NGUYÊN LÝ HỘP GIẢM TỐC ➢ Hộp số giảm tốc hệ bánh răng, chúng ăn khớp theo momen tỷ số truyền Từ đó, tạo số vịng, vận tốc yêu cầu người dùng đặt ➢ Trong trình hoạt động, hộp giảm tốc có hai q trình bản: • Khi tiến hành giảm tốc bánh nhỏ quay vịng, bánh lớn quay ba vịng • Khi tiến hành tăng tốc, bánh lớn quay vòng, bánh nhỏ quay ba vòng Và lúc mà người ta cần số vòng quay định thời gian phút lắp đặt đấu nối hộp giảm tốc với động ➢ Với loại hộp số giảm tốc khác sử dụng bánh hành tinh, bánh vi sai thay cho hệ bánh thông thường kích thước nhỏ gọn khả chịu lực, chịu tải vượt trội SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 PHÂN BIỆT HỘP GIẢM TỐC ➢ Hộp giảm tốc phân loại theo nhiều cách khác như: • Vị trí tương đối trục không gian(nằm ngang, thẳng đứng) • Số cấp (một cấp, cấp, ) • Loại truyền động( hộp giảm tốc, bánh nón, trục vít, bánh – trục vít) • Phân biệt motor giảm tốc theo kết cấu giảm tốc • • • Đặc điểm sơ đồ động (Triển khai, đồng trục, có cấp tách đơi, ) Phân theo cấu tạo Phân loại theo cấp Phân loại motor giảm tốc theo điện áp ( volt ) ➢ Phân theo cấu tạo có loại sau: • HGT bánh hành tinh • HGT bánh • HGT bánh cơn-trụ • HGT trục vít • HGT bánh trụ (khai triển, phân đơi, đồng trục) • HGT cyclol SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page Đồ án PBL3 CHƯƠNG TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN I CHỌN ĐỘNG CƠ • Để thiết kế chọn động điện, ta phải xác định giá trị thông số tra cần thiết công suất cần thiết 𝑃𝑐𝑡 tốc độ quay hệ thống mà động cần cấp vào 𝑛ℎ𝑡 Công suất cực đại trục băng tải: 𝐹𝑣 6500.1 𝑃4 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 = = = 6,5 𝐾𝑤 1000 1000 Công suất tương đương trục băng tải: 𝑃𝑡đ = 𝑃𝑚𝑎𝑥 √ 𝑇 ∑𝑛𝑖( 𝑖 )2 𝑇 = 6,5√1,4 𝑡1 + 𝑡2 = 6,5 𝐾𝑤 ∑𝑛𝑖 𝑡𝑖 𝑡1 + 𝑡2 Hiệu suất truyền: Cặp ổ lăn: 𝜂𝑜𝑙 = 0,9925 Bộ truyền bánh trụ: 𝜂𝑏𝑟 = 0,97 Bộ truyền xích: 𝜂𝑥 = 0,915 Khớp nối: 𝜂𝑘 = Hiệu suất toàn phần hệ thống: 𝜂 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑥 𝜂𝑘 = 0,99254 0,972 0,915.1 = 0,8354 Công suất cần thiết động cơ: 𝑃𝑡đ 6,5 𝑃𝑐𝑡 = = = 7,7381 𝐾𝑤 𝜂 0,84 Ta chọn tỉ số truyền truyền: Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục:𝑢ℎ = 10 Bộ truyền xích:𝑢𝑥 = Tỉ số truyền hệ thống:𝑢 = 𝑢ℎ 𝑢𝑥 = 10.2 = 20 Số vịng quay trục máy cơng tác: 60000𝑣 60000.1 𝑛𝑐𝑡 = = = 56,1723 𝑣𝑔/𝑝ℎ 𝜋𝐷 𝜋340 Số vòng quay sơ động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑐𝑡 𝑢 = 56,1723 20 = 1123,45 𝑣𝑔/𝑝ℎ SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 10 Đồ án PBL3 𝐻7 𝑘6 Nối trục đàn hồi trục I 20 Vòng ổ lăn với trục I 20𝑘6 Bánh trụ nghiêng trục I 24 Vịng ngồi ổ lăn trục I lắp với thân 47𝐻7 Then trục I 6 Trục I vòng bạc chặn Nắp ổ thân trục I 47 Bánh trụ nghiêng trục II 30 𝐻7 𝑘6 Bánh trụ nghiêng trục II 34 𝐻7 𝑘6 10 Vòng ổ lăn với trục II 25𝑘6 𝐻7 𝑘6 𝐸9 ℎ8 20 𝐹8 𝑑9 𝐻7 𝑑11 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức +21 +15 +2 +15 +2 +21 +15 +2 +25 +50 +20 +18 +53 +20 -65 -117 +25 -80 -240 +21 +15 +2 +25 +18 +2 +15 +2 ổ lắp giống ổ lắp giống bxh=6x6 ổ lắp giống Page 58 Đồ án PBL3 11 Vịng ngồi ổ lăn trục II lắp với thân 62𝐻7 12 Then bánh trục II 13 Then bánh trục II 10 14 Trục II vòng bạc chặn 25 15 Nắp ổ thân trục II 62 16 Bánh trụ nghiêng trục III 45 17 18 Vòng ổ lăn với trục III Vịng ngồi ổ lăn trục III lắp với thân 19 Then trục III 20 Trục III vòng bạc chặn 𝐸9 ℎ8 𝐸9 ℎ8 𝐹8 𝑑9 𝐻7 𝑑11 𝐻7 𝑘6 45𝑘6 100𝐻7 14 𝐸9 ℎ8 45 𝐹8 𝑑9 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức +30 +61 +25 -22 +61 +25 -22 +53 +20 -65 -117 +30 -100 -290 +25 +18 +2 +18 +2 +35 +75 +32 -27 +64 +25 -80 -142 ổ lắp giống bxh=8x7 b x h = 10 x nắp lắp giống ổ lắp giống ổ lắp giống b x h = 14 x Page 59 Đồ án PBL3 21 Nắp ổ thân trục III 100 22 Đĩa xích với trục III 42 𝐻7 𝑑11 𝐻7 𝑘6 +35 -120 -340 +25 +18 +2 CHƯƠNG 7: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu công nghệ CAD/CAM/CNC 1.1.1 Sự phát triển, vai trò chức CAD/CAM hệ thống sản xuất Từ cuối kỉ XX, công nghệ CAD/CAM/CNC trở thành lĩnh vực phát triển đột phá sản xuất công nghiệp Chu trình hình thành sản phẩm theo phương thức đại ứng dụng công nghệ sau: CAD (Computer Aided Design ) việc sử dụng hệ thống may tính để hổ trợ xây dựng,phân tích hay tối ưu hóa CAM (Computer Aided Manufacturing): sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch quản lý điều khiển hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp máy tính nguồn lực sản xuất CNC(Computer Numerical Controlled ): điều khiển số có trợ giúp máy tính a) CAD: Là khoa học nghiên cứu ứng dụng máy tính hỗ trợ thiết kế bao gồm: + Cơ sở liệu, thuật toán + Cơ sở toán học, phương pháp tốn + Đồ họa máy tính CAD (Computer-aided design) hiểu thiết kế hỗ trợ phần mềm máy tính Được sử dụng để thiết kế mặt hàng sản xuất, từ đối tượng độc lập tương đối đơn giản tạo đối tượng phức tạp, hệ thống xác cao làm số lượng lớn phận riêng lẻ Thiết kế CAD chủ yếu thiết kế kĩ thuật, thiết kế đồ họa đơn giản, sản phẩm tạo từ CAD thường bao gồm kích thước xác, dung sai chí yêu cầu vật chất bao gồm kích thước xác, dung sai chí yêu cầu vật chết tạo sản phẩm CAD SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 60 Đồ án PBL3 thường tích hợp với kỹ thuật máy tính CAE Các phầm mềm CAD tốt vô phức tạp (và thường đắt tiền), thường người thiết kế CAD chuyên nghiệp phải đạt đòi hỏi yêu cầu kỹ năng, tư cao Đương nhiên có nhiều hội tốt cho có kiến thức tốt phần mềm CAD, có khả thiết kế sản phẩm kỹ thuật phức tạp đáp ứng yêu cầu kỹ thuật xác cơng nghệ ngày ❖Chức năng: + Vẽ, in ấn (Drafting Design) + Mơ hình hóa đối tượng (Modelling Design) + Kết xuất liệu cho CAM,CAE b) CAM: Là tạo liệu đầu vào cho máy điều khiển số (chương trình ga cơng cho máy diều khiển số) Sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM) cơng nghệ ứng dụng sử dụng phần mềm máy tính máy móc để tạo điều kiện tự động hóa quy trình sản xuất CAM kế thừa kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) thường sử dụng song song với thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) Ngồi u cầu vật liệu, hệ thống CAM đại bao gồm điều khiển thời gian thực robot Phương thức hoạt động: - Khai báo mơ hình chi tiết cần gia cơng (dụng cụ, phương án, thơng số tạo hình…) - Khai báo thơng số cơng nghệ Hệ thống CAD tích hợp với phần mềm module, bao gồm quản lý dự án hệ thống lập kế hoạch, quản lí vịng đời sản phẩm, CAM (Computer-Aided Manufacturing) Khi tích hợp với hệ thống CAD, phần mềm CAM lấy đầu CAD (chủ yếu thiết kế thông số kỹ thuật chi tiết sản xuất) chuyển đổi trực tiếp gián tiếp vào mã lập trình CNC Trong mơi trường thiết kế lý tưởng, chu kỳ thiết kế để sản xuất liền mạch dễ dàng: nhà thiết kế tạo thiết kế module CAD gửi cho module CAM tích hợp đầy đủ, tự động chuyển đổi sang code CNC hồn hảo gửi cho máy CNC phù hợp Trong thực tế điều khơng dễ dàng ❖ Chức năng: + Tính đường chạy dao + Mơ phỏng, kiểm tra + Kết xuất chương trình NC với máy điều khiển số + Giảm chất thải lượng để tăng cường sản xuất hiệu sản xuất thông qua việc tăng tốc độ sản xuất, đảm bảo tính quán nguyên liệu nâng độ xác dụng cụ Sử dụng quy trình sản xuất dựa máy tính để tự động hóa thêm quản SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 61 Đồ án PBL3 lý, theo dõi tài liệu, lập kế hoạch vận chuyển + Thực công cụ nâng cao suất mô tối ưu hóa để tận dụng kỹ chuyên nghiệp + Tùy thuộc vào giải pháp nhà sản xuất doanh nghiệp, Cam thể bất cập lĩnh vực sau: ▪ Quy trình sản xuất độ phức tạp trình sử dụng ▪ Quản lý vịng đời sản phẩm (PLM) tích hợp doanh nghiệp đại ▪ Máy tự động hóa quy trình Các giải pháp CAM đại mở rộng nằm phạm vi từ hệ thống rời rạc đến tích hợp nhiều CAD 3D CAM thường liên kết với CAD để tăng cường sản xuất xếp hợp lý hơn, thiết kế hiệu tự động hóa máy móc vượt trội 1.1.2 Vai trò chức CAD hệ thống sản xuất tích hợp (CIM) CAD_CAM (computer aided design/ computer aided manufacturing) thuật ngữ việc thiết kế chế tạo máy tính.Sử dụng máy tính để thực số chức định thiết kế chế tạo CAD_CAM sẻ tạo tảng công nghệ cho việc tích hợp máy tính sản xuất CAD(Computer Aided Design ) việc sử dụng hệ thống may tính để hổ trợ xây dựng,phân tích hay tối ưu hóa CAM (Computer Aided Manufacturing) việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch quản lý điều khiển hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp máy tính nguồn lực sản xuất CNC(Computer Numerical Controlled ) trước chương trình điều khiển NC thực thơng qua băng đục lổ,điều khiển phải có lọc để cung cấp giải mã tín hiệu điều khiển cho trục máy,với cách có nhiều hạn chế,tốn thời gian,các chương trình phải viết lại dung lượng bé.Chương trình CNC khắc phục nhược điểm cách đọc nghìn bit thơng tin nhớ.Cho đến chương trình CNC xuất hầu hết ngành cơng nghiệp,đây lĩnh vực có kết hợp chặt chẻ máy tính máy công cụ 1.1.3 Khả ứng dụng Cho đến việc ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ vào sản xuất mạnh mẽ Ngày nay,nhiều máy công cụ thay máy CNC.Ứng dụng CAD_CAM_CNC để tổ chức sản xuất kèm theo phần mềm ứng dụng để lập trình điều khiển máy Tồn thao tác gia cơng máy thiết kế mô máy phần mềm giúp tránh sai sót xảy Trình độ thiết kế chế tạo khn mẫu coi tiêu chí đánh giá phát triển công nghiệp Sản phẩm khuôn mẫu sản phẩm điện SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 62 Đồ án PBL3 tử kỹ thuật cao,việc ứng dụng công nghệ thông tin vào khuôn mẫu theo hướng sau: −Hoàn thiện phát triển phần cứng số điều khiển CNC,phát triển phần mềm theo hướng đơn giản lập trình,tích hợp nhiều tính ,giao diện linh hoạt,thuận lợi −Ứng dụng hệ thống phần mềm tích hợp CAD_CAM_CNC thị trương mua bán ứng dụng sơi động.Nếu khơng có phần mềm CAD_CAM khơng thể thiết kế chế tạo khuôn mẫu phức tạp có độ xác cao Trong việc chế tạo sản phẩm khn mẫu cơng nghệ cao việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin có hiệu đóng vai trị định quan trọng ngành điện tử Việc ứng dụng công nghệ thông tin gia cơng khí thiết bị điều khiển số vấn đề có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn đào tạo sản xuất khí Phần mềm thiết kế - - - - - AutoCad : Được phát hành lần đầu vào năm 1982, AutoCad giống bậc tiền bối lĩnh vực thiết kế CAD Tuy tính 3D chưa thực xuất sắc xong ln phần mềm kỹ sư kiến trúc sư dùng nhiều toàn cầu Hiện module CAD 3D cải thiện đáng kể Autocad ln lựa chọn không tồi Solidworks : Solidworks phần mềm tầm trung dành cho thiết kế mô Hiện có phiên khác phù hợp với cá nhân doanh nghiệp với mức đầu tư phù hợp CATIA : CATIA phần mềm linh hoạt, tích hợp đủ CAD/CAM/CAE mạnh khả xây dựng mặt Phần mềm thiết lập phù hợp cho số ngành công nghiệp, đặc biệt ô tô hàng không vũ trụ Autodesk Inventor : Là phần mềm có mặt thị trường gần 20 năm kể từ lần phát hành vào năm 1999 Inventor có cơng cụ mơ hình hóa 3D mạnh mẽ Phần mềm Inventor hỗ trợ từ phát thảo đến mô phỏng, kiểm tra ứng suất Inventor sử dụng rộng rãi công ty chun nghiệp tồn giới cho mục đích kỹ thuật khí, phần mềm đáng tin cậy quán Autodesk Inventor hỗ trợ làm việc với định dạng vẽ 3D từ phần mềm khác cung cấp mơ hình tự do, quản lý tham số Fusion 360 : Là phần mềm Autodesk với nhiều tính năng, phát hành lần vào năm 2013 Được xây dựng tảng đám mây, Fusion hoạt động lữu trữ liệu nhớ Cloud Về chức năng, Fusion tương tự Inventor, hỗ trợ tính thiết kế tham số, freeform mơ hình hố trực tiếp, Tuy nhiên SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 63 Đồ án PBL3 Fusion có phần thiết kế giao diện người dùng khác chút tương đối đại, dễ tiếp cận so với Inventor CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CHI TIẾT 2.1.Lựa chọn chi tiết Các chi tiết gia công máy CNC yêu cầu độ xác độ nhám bề mặt cao, khơng thể gia cơng máy công cụ thông thường Gồm chi tiết: −Chi tiết phận khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc, khuôn ép, để tạo sản phẩm nhựa, composite sản phẩm khí, −Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ xác cao như: Turbin thủy lực, khí nén, chân vịt tàu thủy, − Chi tiết yêu cầu độ xác độ bóng bề mặt cao, u cầu phải tích hợp nhiều bước công nghệ nguyên công thực gia công chế tạo Trong khuôn khổ đồ án em thực đề tài thiết kế hộp giảm tốc Phần mềm CAD/CAM sử dụng Fusion 360, gia công chi tiết máy tiện phay CNC Kích thước sơ chi tiết thể hình dưới: 30 Ø35 10 Ø40 Ø35 10 Ø30 45 85 96 40 41 Phân tích kĩ thuật điều kiện làm việc chi tiết Hộp giảm tốc chi tiết thông dụng công nghiệp Tuy thuộc vào điều kiện làm việc, công dụng mà hộp giảm tốc có nhiều loại, hình dáng kích cỡ khác Xét mặt yêu cầu kỹ thuật, hộp giảm tốc thường có u cầu chung Đảm bảo dung cho phép tâm lỗ lắp ghép trục nằm khoảng 0.02 đến 0.01mm Điều nà ảnh đến ăn khớp hệ thống truyền động bánh trình làm việc sau - Độ vng góc tâm lỗ lắp trục với mặt bên không 0.01 đến 0.05mm 100mm bán kính Và độ vng góc mặt phẳng cho giới hạn 0,05 đến 0,.2mm 100mm chiều dài SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 64 Đồ án PBL3 - Các bề mặt hộp phải đảm bảo độ tương quan: khơng bị cong vênh, biến dạng, rổ xỉ nhiều Vì điều ảnh hưỏng đến chất lượng gia cơng bề mặt, đặc biệt bề mặt lắp ghép - Độ nhẵn bóng bề mặt lắp ghép: Ra = 2.5 Các bề mặt lắp ghép ren, bu lơng đảm bảo vng góc mặt phẳng lắp ghép - Một số bề mặt khơng làm việc độ xác không cần cao, không cần gia công, chi gia công thô đảm bảo Hộp giảm tốc chi tiết máy dùng nhiều nhà máy Hộp giảm tốc làm việc môi trường chịu lực, chịu rung động, chịu tải trọng lớn chịu nhiệt sinh chi tiết máy như: vòng bi, bánh vào ăn khớp chuyển động Hộp giảm tốc làm việc mơi trường có dầu mỡ, lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng bán kính bánh cấp chậm khoảng 30mm 2.3 Thiết kế chi tiết phần mềm Chọn phần mềm Fusion 360 để thiết kế chi tiết Khởi động phần mềm Fusion 360 cách nhấn đúp vào biểu tượng hình Desktop SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 65 Đồ án PBL3 Vậy ta kết thúc quy trình thiết kế chi tiết phần mềm Fusion360 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG 3.1 Lựa chọn máy thơng số kỹ thuật máy Dịng máy Puma MX thiết kế để gia công chi tiết lớn ngành cơng nghiệp nặng Dịng máy cho độ xác cao, chất lượng bề mặt hồn hảo, tốc độ trục nhanh, giảm thiểu thời gian chạy không máy, gia công biên dạng cong trục C, trục B kết hợp phay khoan giúp gia công chi tiết phức tạp máy Trung tâm gia công tiện đa nhiệm làm tăng suất, cách giảm thời gian chạy không gia công máy làm giảm thời gian chuyển đổi, thiết lập thời gian dừng chờ máy khác Đặc điểm chính: −Tốc độ trục 6.000 R.P.M −Khả khoan, phay, taro −Trục C hỗ trợ đầy đủ gia công biên dạng cong −Khả taro đầu trục trái phải, gia cơng với chế độ phay loại dụng cụ cắt dạng xoay trịn khác −Trục X, Z dẫn động vít me bi −Trục bên trái phải có khả quay đồng Hình 3.1: Máy tiện phay PUMA MX 1600 Thông số kỹ thuật máy: PUMA Mô tả Đơn vị MX1600ST Khả Đường kính tiện mm (inch) 680 (26.8) SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 66 Đồ án PBL3 qua băng Đường kính tiện qua bàn dao Đường kính tiện recom Đường kính tiện lớn Chiều dài tiện lớn Kích thước mâm cặp Đường kính cấp phơi Hành trình Trục Z1 Trục Y Trục X2 Trục Z2 Trục A Tốc độ ăn dao mm (inch) 630 (24.8) mm (inch) 170 (6.7) mm (inch) 330 (13.0) mm (inch) 900 (35.4) mm (inch) mm (inch) (51) (1.7 (2.0)) Khoản hành Trục X1 mm (inch) trình mm (inch) 935 (36.8) 170 (±85) (6.7 mm (inch) (3.3)) mm (inch) 165 (6.5) mm (inch) 925 (36.8) mm (inch) 935 (36.8) Hành trình chạy dao Trục X1 m/min(ipm) nhanh m/min(ipm) 36 (1417.3) m/min(ipm) 26 (1023.6) m/min(ipm) 24 (944.9) m/min(ipm) 36 (1417.3) m/min(ipm) 30 (1181.1) Trục Z1 Trục Y Trục X2 Trục Z2 Trục A Trục Tốc độ lớn trái Trục Tốc độ lớn phải Trục phay Tốc độ lớn r/min 6000 r/min 6000 r/min 12000 Góc chia độ nhỏ deg 0.001 (trục B) Thay dao Số trạm dao lớn ea SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức 450 (17.7) 36 (1417.3) 40 (80) Page 67 Đồ án PBL3 tự động Lựa chọn dao Đường kính dao lớn Với dao liền kề Chiều dài dao lớn Khối lượng dao lớn Thời gian thay dao (T-T-T) Mô-tơ Công suất mô tơ bên phải Công suất mô tơ trục phay Cơng suất mơ tơ bơm tưới nguội Kích thước máy Dài Rộng Khối lượng FIXED ADDRESS Liên tục mm (inch) mm (inch) - mm (inch) 200 (7.9) kg (Ib) (8.8) s 2.1 Công suất mô tơ bên kW (Hp) trái kW (Hp) 15 / 11 (20.1/ 14.8) kW (Hp) / 3.7 (12.1 / 5.0) kW (Hp) 2.2 (3.0) Cao mm (inch) mm (inch) mm (inch) kg (Ib) 3800 (149.6) 2530 (99.6) 11600 (25573.2) 70 (2.8) 15 / 11 (20.1/ 14.8) 2760 (108.7) Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật máy tiện phay PUMA MX 1600ST 3.3.1 Chọn dao thông số công nghệ tiện thô tiện tinh biên dạng ❖Chọn dao: SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 68 Đồ án PBL3 Hình 3.4: Bảng thơng số kích thước dao tiện mặt đầu • • • Chọn dao có thơng số sau : Tên dao : SCLCR/L1010E06 Nhà sản xuất : Mishubishi tool Kích thước : Như hình 3.4 c Lượng dư gia công : Sau phay thô lượng dư gia cơng cịn lại cho gia cơng tinh là: 0,7mm d Chế độ cắt : ❖ Vận tốc cắt : - Theo bảng chọn chế độ cắt tiện – Phụ lục 1[3] ta chọn : • Tiện thơ : Vc = 135 m/ph • Tiện tinh : Vc = 150 m/ph - Vận tốc trục : n= Vc 1000 ( Vịng/phút )  D + Trong : Vc : Vận tốc cắt D : Đường kính chi tiết 135.1000 = 860 ( Vịng/phút ) => Tiện thơ : n =  50 SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 69 Đồ án PBL3 150.1000 = 955 ( Vòng/phút )  50 ❖ Lượng chạy dao s(mm/vòng) : - Theo bảng chọn chế độ cắt tiện – Phụ lục 1[2] ta chọn : • Tiện thơ : s= 0,3 (mm/vịng) = 258(mm/phút) • Tiện tinh : s=0,2 (mm/vịng) = 191(mm/phút) • 3.3.8 Chọn dao thơng số cơng nghệ cắt ❖ Chọn Chọn dao có W3 = có thơng số hình: => Tiện tinh: n = đứt dao: • • Hình 3.10: Thơng số kỹ thuật dao cắt đứt GY • ❖ Thơng số công nghệ: Vận tốc cắt: chọn v = 131(m/phút ) Lượng chạy dao: S = 0,15 (mm/vòng) Tốc độ quay trục chính: SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 70 Đồ án PBL3 => chọn n = 900 vịng/phút SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 71 Đồ án PBL3 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, NXB giáo dục, 2006 [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 2, Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, NXB giáo dục, 2006 [3] Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm, NXB giáo dục, 1999 [4] Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường, PGS.TS Ninh Đức Tốn – GVC Nguyễn Thị Xuân Bảy, NXB giáo dục, 2006 - HẾT - SVTH: Nguyễn Thành Lân – Lê Đình Đức Page 72 ... khí,… Hộp giảm tốc cấu truyền động nhờ ăn khớp trực tiếp bánh Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc tăng momen xoắn, hộp giảm tốc phận trung gian động máy công tác Đề tài giao Thiết kế hộp giảm tốc. .. PHÂN BIỆT HỘP GIẢM TỐC ➢ Hộp giảm tốc phân loại theo nhiều cách khác như: • Vị trí tương đối trục không gian(nằm ngang, thẳng đứng) • Số cấp (một cấp, cấp, ) • Loại truyền động( hộp giảm tốc, bánh... động điện cho hộp giảm tốc Cách phân phối tỉ số truyền cho cấp hộp giảm tốc Cách thiết kế truyền hộp giảm tốc Các tiêu tính tốn thơng số hộp giảm tốc Các tiêu tính tốn, chế tạo bánh trục Cách xác