Đồ án thiết kế máy tách, phân loại trứng năng suất 3600 trứngh bao gồm các bộ truyền như bánh răng, xích, các cơ cấu cơ khí, đồ gá, gia công chi tiết........................ và bản vẽ cad, thuyết minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: MÁY TÁCH TRỨNG CÔNG SUẤT 3600 TRỨNG/GIỜ GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc SVTH: Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LỜI CẢM ƠN Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng cơng đại hố đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Đồ án chuyên ngành kỹ thuật khí giúp ta tìm hiểu thiết kế chi tiết tồn máy, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, Vẽ thiết kế máy tính ; giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ tính tốn, vẽ Cơ khí làm quen với chi tiết khí bánh răng, ổ lăn, trục, điều cần thiết với sinh viên khí Thơng qua Đồ án chun ngành, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, dung sai lắp ghép, chế độ làm việc hỏng hóc mắc phải làm việc nguyên nhân gây Trong phạm vi đồ án, kiến thức từ môn sở Nguyên Lý Máy, Cơ lý thuyết, Vẽ kỹ thuật, đặc biệt Đồ án Thết kế…được áp dụng giúp sinh viên nắm cách chi tiết hệ thống dẫn động khí nói riêng tồn máy nói chung Từ đây, cộng với kiến thức chuyên ngành, chúng em tiếp cận với hệ thống thực tế, có nhìn tổng quan để chuẩn bị cho luận văn tốt nghiệp tới Chúng em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc tận tâm hướng dẫn em hoàn thành Đồ án chuyên ngành Kỹ thuật khí Đây tập thiết kế thiết bị khí hồn chỉnh nên khơng tránh thiếu sót thiếu kinh nghiệm việc tính tốn, chọn lựa chi tiết Chúng em kính mong dẫn thêm quý thầy cô để chúng em củng cố kiến thức đúc kết thêm kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc sau Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 1.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1.1 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế 1.1.2 Chọn phương án tách trứng 1.1.2.1 Sử dụng cấu khí 1.1.2.2 Sử dụng cấu khí nén 1.2 CƠ CẤU MAN 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Thông số hình học cấu Man 1.2.3 Tính tốn động học cấu Man 1.3 THIẾT KẾ CAM 13 1.3.1 Thiết kế biên dạng cam 13 1.3.2 Tạo rãnh dẫn cam 14 1.3.3 Chọn vật liệu gia công cam 14 1.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ XÍCH TẢI TRỨNG 15 1.4.1 Chọn loại xích, bước xích 15 1.4.2 Xác định thông số truyền 15 1.4.3 Động học xích tải 16 1.4.4 Lực xích tác dụng lên trục 17 1.5 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT LÀM VIỆC LỚN NHẤT 17 1.6 CƠ CẤU BÁNH RĂNG KHUYẾT 18 1.6.1 Thông số 18 1.6.2 Tính tốn thiết kế 19 1.6.2.1 Chọn vật liệu cho bánh dẫn bánh bị dẫn 19 1.6.2.2 Số chu kì làm việc sở: 19 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc 1.6.2.3 Số chu kì làm việc tương đương với chế độ tải trọng số vịng quay n khơng đổi: 19 1.6.2.4 Ứng suất tiếp xúc cho phép 20 1.6.2.5 Ứng suất uốn cho phép 20 1.6.2.6 Chọn số 20 1.6.2.7 Xác định lại tỷ số truyền 20 1.6.2.8 Hệ số dạng YF 20 1.6.2.9 Chọn hệ số chiều rộng vành 21 1.6.2.10 Xác định môđun theo độ bền uốn công thức 21 1.6.2.11 Các thơng số hình học truyền bánh 21 1.6.2.12 Xác định giá trị lực tác dụng lên truyền (N) 21 1.6.2.13 Kiểm nghiệm độ bền uốn 22 1.6.3 Bánh khuyết 22 1.7 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 23 1.7.1 Tính cơng suất cần thiết trục động 24 1.7.2 Xác định số vòng quay sơ động 24 1.7.3 Chọn động 24 1.7.4 Chọn hộp giảm tốc 25 1.7.5 Phân phối tỉ số truyền 26 1.8 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MOMENT XOẮN VÀ SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC 26 1.8.1 Công suất trục 26 1.8.2 Số vòng quay 27 1.8.3 Moment xoắn 27 1.8.4 Bảng đặc tính 28 1.9 TÍNH TỐN THIẾT BỘ TRUYỀN XÍCH 28 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc 1.9.1 Chọn loại xích dẫn/tải trứng thơng số truyền 29 1.9.2 Tính kiểm nghiệm xích độ bền 30 1.9.3 Xác định thơng số đĩa xích: 30 1.10 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 32 1.10.1 Chọn vật liệu đường kính sơ đường kích trục 32 1.10.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 33 1.10.3 Phân tích lực trục: 34 1.10.4 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính đoạn trục: 36 1.10.4.1 Trục V: 36 1.10.4.2 Trục IV: 39 1.10.4.3 Trục III: 41 1.10.4.4 Trục II: 43 1.10.5 Chọn kiểm nghiệm then 45 1.10.6 Tính kiểm nghiệm độ bền trục 45 1.10.6.1 Độ bền mỏi: 45 1.10.6.2 Độ bền tĩnh: 46 1.10.6.3 Bảng kết tính tốn: 47 1.11 TÍNH CHỌN Ổ LĂN 47 1.11.1 Trục V: 47 1.11.2 Trục IV: 50 1.11.3 Trục III: 52 1.11.4 Trục II: 54 CHƯƠNG 2: BỘ PHẬN CẤP, TÁCH VÀ LỌC TRỨNG 57 2.1 CHỌN VẬT LIỆU 57 2.2 THỐNG SỐ KỸ THUẬT VÀ KHẢ NĂNG GIA CÔNG 57 2.2.1 Gấp chấn thiết kế kim loại 57 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc 2.2.2 Tính tốn uốn kim loại 58 2.2.3 Các sai hỏng thường gặp 60 2.3 BỘ PHẬN CẤP TRỨNG 62 2.4 BỘ PHẬN TÁCH TRỨNG 62 2.4.1 Khay đỡ trứng 62 2.4.2 Dao tách trứng 63 2.5 BỘ PHẬN LỌC TRỨNG 64 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ, GIA CÔNG CHI TIẾT 65 3.1 Lập quy trình cơng nghệ gia cơng trục xích tải 65 3.1.1 Chuẩn bị trước gia công 65 3.1.2 Thứ tự nguyên công 65 3.2 Thiết kế nguyên công 65 3.3 Thiết kế đồ gá 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cơ cấu khí Hình 1.2: Cơ cấu khí nén Hình 1.3: Sơ đồ động Hình 1.4: Hình chiếu đứng mặt trước máy Hình 1.5: Hình chiếu đứng mặt sau máy Hình 1.6: Nguyên lý hoạt động cấu mante Hình 1.7: Biên dạng cam 13 Hình 1.8: Đồ thị (chuyển vị, vận tốc, gia tốc, góc áp lực 13 Hình 1.8: Xích tải trứng 15 Hình 1.9: Bộ truyền bánh khuyết 22 Hình 1.10: Thông số động 25 Hình 1.11: Bảng chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc 26 Hình 1.12: Trục xích tải 33 Hình 1.13: Biểu đồ momen trục V 38 Hình 1.14: Biểu đồ momen trục VI 40 Hình 1.15: Biểu đồ momen trục III 42 Hình 1.16: Biểu đồ momen trục II 44 Hình 1.17: Sơ đồ lực tác dụng trục V 48 Hình 1.18: Sơ đồ lực tác dụng trục IV 50 Hình 1.19: Sơ đồ lực tác dụng trục III 53 Hình 1.20: Sơ đồ lực tác dụng trục II 55 Hình 2.1: Bán kính gấp tối thiểu 58 Hình 2.2: Chiều dài cạnh gấp tối thiểu 58 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Hình 2.3: Bộ phận cấp trứng 62 Hình 2.4: Bộ phận tách trứng 63 Hình 2.5: Dao tách trứng 64 Hình 2.6: Bộ phận lọc trứng 64 Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng phay rãnh then 78 Hình 3.3: Then dẫn hướng đồ gá 81 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 1.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1.1 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế Trứng loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao trứng có chất đạm, chất béo, vitamin, chất khoáng, en hoocmon Tỉ lệ chất dinh dưỡng trứng tương quan với thích hợp, cân đối Thành phần trứng có lịng đỏ lòng trắng Máy thiết kế làm việc phải có độ tin cậy cao, suất cao, hiệu suất làm việc lớn, tuổi thọ cao, chi phí chế tạo, lắp ráp, sửa chữa thay thấp Ngồi cịn phải ý đến u cầu đặc điểm nơi máy phục vụ, kết cấu máy không phức tạp, dễ sử dụng, tiếng ồn nhỏ hình dáng máy có tính thẩm mỹ 1.1.2 Chọn phương án tách trứng 1.1.2.1 Sử dụng cấu khí Hình 1.1: Cơ cấu khí Cơ cấu hoạt động dựa truyền động quay từ trục lực tác dụng cam quay lực kéo từ lị xo Một phận khí đè để giữ trứng khay Dao tách trứng vừa cắt vào vỏ trứng vừa tách vỏ tạo khoảng trống để thu lòng đỏ lòng trắng trứng cách nguyên vẹn Ưu điểm: Trang Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc + Đơn giản, dễ chế tạo thay phận + Năng suất cao + Tác dụng lực cách vừa phải, tránh làm vỡ lòng đỏ trứng + Dễ dàng vệ sinh, đảm bảo an toàn thực phẩm + Hoạt động tốt có chênh lệch kích thước hình dạng trứng Nhược điểm: + Do ma sát với cam nên khả bị mài mòn cao + Tiếng ồn lớn hai trượt tác động vào cam để tạo lực tách trứng + Cần bôi trơn rãnh để cấu hoạt động tốt 1.1.2.2 Sử dụng cấu khí nén Hình 1.2: Cơ cấu khí nén Cơ cấu hoạt động dựa khí nén để tách vỏ cấu khí làm dao cắt Cơ cấu khí nén giữ hai đầu trứng, dao cắt cắt mạnh vào vỏ trứng Sau vỏ trứng tách rời hai phía Ưu điểm: + Gây tiếng ồn hoạt động + Vỏ tách hoàn toàn nên phần lòng trứng lấy hết Nhược điểm: Trang Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Chi tiết định vị bậc tự nhờ hai khối V chốt tỳ mặt đầu - Chọn máy: 6H12 - Chọn dao: dao phay ngón thép gió Chế độ cắt * Then I: - Chiều sâu cắt: t = 3,5 (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút) * Then II: - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút) * Then III: - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vịng/phút) Tra lượng dư cho bước cơng nghệ - Lượng dư gia công xác định hợp lý trị số dung sai góp phần bảo đảm hiệu kinh tế q trình cơng nghệ vì: - Lượng dư lớn tốn tài nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công, đồng thời tốn lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng, dẫn đến giá thành tăng - Ngược lại, lượng dư nhỏ không đủ để hớt sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết hồn chỉnh Trong cơng nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau để xác định lượng dư gia công: - Phương pháp thống kê kinh nghiệm - Phương pháp tính tốn phân tích Trang 69 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công kinh nghiệm Nhược điểm phương pháp không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn giá trị cần thiết Ngược lại, phương pháp tính tốn phân tích dựa sở phân tích yếu tố tạo lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án tra theo thống kê kinh nghiệm - Phay mặt đầu khoan lỗ tâm + Lượng dư phay mặt đầu: Lượng dư a = mm (Bảng 3,142 Sổ tay CNCTM 1) + Lượng dư khoan lỗ tâm: Toàn khối lượng kim loại lỗ - Tiện bề mặt trụ ngồi: + Tiện thơ: Lượng dư 2a = mm + Tiện tinh: Lượng dư 2a = 0,5 mm (Bảng 3.124 Sổ tay CNCTM 1) Tra chế độ cẳt cho bước công nghệ Nguyên công 1: Phay mặt đầu khoan lỗ tâm Bước 1: Phay mặt đầu - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng dư chạy dao: S = 0,12 mm/vòng (Bảng 5-60/STCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 43 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.43 = = 684 D 20 vòng/phút Bước 2: Khoan lỗ tâm - Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm - Lượng chạy dao: S = 0,12 mm (Bảng 5-62/STCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 24 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.24 = = 382 D 20 vòng/phút Trang 70 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Nguyên công 2: Gia công mặt trụ Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 Bước 1: Tiện thô Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 - Chiều sâu cắt: t = 2mm - Chọn chế độ cắt tiện thơ mặt ngồi dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vịng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 52 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.52 = = 827 D 20 vòng/phút Bước 2: Tiện tinh Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 - Chiều sâu cắt: t = 0,5mm - Chọn chế độ cắt tiện tinh mặt ngồi dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vòng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 106 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.106 = = 1349 D 25 vịng/phút Ngun cơng 3: Trở đầu chi tiết tiện mặt trụ thô tinh Ø20 vát mặt đầu Bước 1: Tiện thô Ø20 - Chiều sâu cắt: t = 2mm - Chọn chế độ cắt tiện thơ mặt ngồi dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vịng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 52 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.52 = = 662 D 25 vòng/phút Bước 2: Tiện tinh Ø20 - Chiều sâu cắt: t = 0,5mm - Chọn chế độ cắt tiện tinh mặt ngồi dao tiện thép gió Trang 71 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vòng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 106 m/phút - Số vòng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.106 = = 1349 D 25 vòng/phút Chế độ cắt * Then I: - Chiều sâu cắt: t = 3,5 (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút) * Then II: - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút) * Then III: - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng) - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút) - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút) Tra lượng dư cho bước công nghệ - Lượng dư gia công xác định hợp lý trị số dung sai góp phần bảo đảm hiệu kinh tế trình cơng nghệ vì: - Lượng dư q lớn tốn tài nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công, đồng thời tốn lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng, dẫn đến giá thành tăng - Ngược lại, lượng dư nhỏ không đủ để hớt sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết hồn chỉnh Trong cơng nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau để xác định lượng dư gia công: - Phương pháp thống kê kinh nghiệm - Phương pháp tính tốn phân tích Trang 72 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công kinh nghiệm Nhược điểm phương pháp không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn giá trị cần thiết Ngược lại, phương pháp tính tốn phân tích dựa sở phân tích yếu tố tạo lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án tra theo thống kê kinh nghiệm - Phay mặt đầu khoan lỗ tâm + Lượng dư phay mặt đầu: Lượng dư a = mm (Bảng 3,142 Sổ tay CNCTM 1) + Lượng dư khoan lỗ tâm: Toàn khối lượng kim loại lỗ - Tiện bề mặt trụ ngồi: + Tiện thơ: Lượng dư 2a = mm + Tiện tinh: Lượng dư 2a = 0,5 mm (Bảng 3.124 Sổ tay CNCTM 1) Tra chế độ cẳt cho bước công nghệ Nguyên công 1: Phay mặt đầu khoan lỗ tâm Bước 1: Phay mặt đầu - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng dư chạy dao: S = 0,12 mm/vòng (Bảng 5-60/STCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 43 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.43 = = 684 vòng/phút D 20 Bước 2: Khoan lỗ tâm - Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm - Lượng chạy dao: S = 0,12 mm (Bảng 5-62/STCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 24 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.24 = = 382 vòng/phút D 20 Nguyên công 2: Gia công mặt trụ Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 Bước 1: Tiện thô Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 - Chiều sâu cắt: t = 2mm - Chọn chế độ cắt tiện thơ mặt ngồi dao tiện thép gió Trang 73 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vòng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 52 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.52 = = 827 vòng/phút D 20 Bước 2: Tiện tinh Ø25, Ø30, Ø35, Ø30, Ø25 - Chiều sâu cắt: t = 0,5mm - Chọn chế độ cắt tiện tinh mặt dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vịng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 106 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.106 = = 1349 vòng/phút D 25 Nguyên công 3: Trở đầu chi tiết tiện mặt trụ thô tinh Ø20 vát mặt đầu Bước 1: Tiện thô Ø20 - Chiều sâu cắt: t = 2mm - Chọn chế độ cắt tiện thơ mặt ngồi dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vòng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 52 m/phút - Số vịng quay trục chính: nt = 1000.V 1000.52 = = 662 vòng/phút D 25 Bước 2: Tiện tinh Ø20 - Chiều sâu cắt: t = 0,5mm - Chọn chế độ cắt tiện tinh mặt ngồi dao tiện thép gió - Lượng chạy dao: S = 0,4 mm/vòng (Bảng 5-60/SCCNCTM 2) - Tốc độ cắt: V = 106 m/phút - Số vòng quay trục chính: nt = 5.2 1000.V 1000.106 = = 1349 vòng/phút D 25 Thiết kế đồ gá Sơ đồ định vị Chi tiết hạn chế bậc tự Sử dụng khối V để định vị cho mặt trụ + khối V thứ hạn chế bậc tự Trang 74 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc - Chống tịnh tiến theo phương OZ - Chống tịnh tiến theo phương OX - Chống quay quanh phương OY + khối V thứ hai hạn chế bậc tự - Chống quay quanh OZ - Chống tịnh tiến theo OY Sử dụng thêm chốt tỳ điều chỉnh để tăng cứng Phương chiều điểm đặt lực Phương lực kẹp: lực W có phương thẳng đứng song song với bề mặt gia công Chiều lực kẹp: + Hướng từ xuống bề mặt định vị + Chiều với lực dọc trục phay + Cùng chiều trọng lực chi tiết Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ hai bên chi tiết phân bố bề mặt định vị, tác dụng diện tích định vị Lựa chọn máy Chọn máy: máy phay đứng 6H12 Thông số máy 6H12: Cơng suất 7Kw Số vịng quay trục (v/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375475-600-753-950 1180-1500 Bước tiến bàn (m/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475600-75-960 1500 Chọn dao - Dao phay rãnh then đường kính 6, chiều dài 52 mm, chiều dài phần làm việc mm - Dao phay rãnh then đường kính 8, chiều dài 55 mm, chiều dài phần làm việc 11 mm Chế độ cắt Trang 75 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Rãnh then đường kính - Định vị: chi tiết hạn chế bậc tự nhờ khối V hình - Chọn dao: Dao phay rãnh then đường kính 6, chiều dài 52 mm, chiều dài phần làm việc mm (bảng 4-73 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) - Chọn máy: máy phay đứng 6H12 Thơng số máy 6H12: Cơng suất 7Kw Số vịng quay trục (v/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375475-600-753-950 1180-1500 Bước tiến bàn (m/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475600-75-960 1500 - Chiều sâu cắt t= 3,5 mm - Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng Cv D q - Vận tốc tính tốn: Vt = m x y u P K v T t s z B z Trong đó: K v = kMV knv kuv = 1.0,85.1 = 0,85 với kMV – hệ số phụ thuộc vào chất lượng gia công (bảng 5-1 5-4) knv – hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phơi (bảng 5-5) kuv – hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) Tra bảng 5-39, 5-40 STCTM tập ta được: Cv 12 q 0,3 x 0,3 y 0,25 u Vt = 7,75 m / ph Số vịng quay trục tính tốn: nt = p m 0,26 T 80 1000.vt = 411 vòng/phút D Chọn số vòng quay máy: nm = 475 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế: vtt = D.nm 1000 = 8,95 m/ph Trang 76 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Rãnh then đường kính - Định vị: chi tiết hạn chế bậc tự nhờ khối V hình - Chọn dao: Dao phay rãnh then đường kính 8, chiều dài 55 mm, chiều dài phần làm việc 11 mm (bảng 4-73 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) - Chọn máy: máy phay đứng 6H12 - Chiều sâu cắt t= mm - Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng - Vận tốc tính tốn: Vt = Cv D q K v T m t x s zy B u z P Trong đó: K v = kMV knv kuv = 1.0,85.1 = 0,85 với kMV – hệ số phụ thuộc vào chất lượng gia công (bảng 5-1 5-4) knv – hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi (bảng 5-5) kuv – hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) Tra bảng 5-39, 5-40 STCTM tập ta được: Cv 12 q 0,3 x 0,3 y 0,25 u Vt = 8,12 m / ph Số vịng quay trục tính tốn: nt = p m 0,26 T 80 1000.vt = 323 vòng/phút D Chọn số vòng quay máy: nm = 375 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế: vtt = D.nm 1000 = 9,42 m/ph Các lực tác dụng Lực cắt chính: PZ = 10.C p t x sZy Bu Z D q n w kMP Trong đó: Z – số phay; n – số vòng quay dao, vòng/phút Trang 77 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Cp số mũ – cho bảng 5-41 STCTM tập KMP – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công thép gang cho bảng 5-9 Tra bảng 5-41 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập Cp 261 x 0,9 Momen xoắn: M = y 0,8 u 1,1 PZ = 1833, 21 N q 1,1 w 0,1 Pz D 1833,21.6 = = 55 (N.m) 2.100 2.100 Tra bảng 5-42 STCNCTM tập ta có lực thành phần: - Lực hướng kính Py = 0,35, PZ = 641,63 N - Lực chạy dao Ph = 0,35, PZ = 641,63 N Pyz = Py2 + PZ2 = 1942,26 N Px = 0,5.Pz = 0,5.1833,21 = 916,61 N Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng phay rãnh then Phương trình cân lực theo phương Oz Px + W1 + W2 = 2.N1 cos 450 + 2.N cos 450 Do sử dụng đòn kẹp liên động nên W1~W2 nên coi W1 = W2 = W; N1 = N2 = N Khi ta có phương trình: Trang 78 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Px = W W cos 450 + .cos 450 − 2W = 2.W.cos 450 − 2W 2 W= Px 916,61 = = −1564,75 N 2.(cos 450 − 1) 2.(cos 450 − 1) (loại) Phương trình cân momen vị trí A quay quanh OY 32.Px − 185.W=0 W = 32.Px = 158,55 N 185 Fms sinh chủ yếu lực kẹp phản lực vị trí khối V Phương trình cân lực theo phương Ox F ms + Fms1 + Fms + Fms = Pyz + Ph N1 f + W1 f + N f + W2 f = Pyz + Ph Hệ số ma sát chọn f = 0,5 – 0,8 chi tiết có sử dụng khối V đỡ nên chọn f = 0,6 Ở sử dụng hai mỏ kẹp nên lấy W1 = W2 = W mà phản lực sinh vị trí tiếp xúc W sinh ta có: 4.0,6.W = Pyz + Ph 4.0,6.W = 1942,26 + 641,63 W = 1076,62 N Phương trình cân momen quay quanh Oz 3.( Ph + Pyz ) + M 25 25 ( Ph + Pyz ) + M − 2.Fms − 2.Fms = W = = 520,44 N 2 12,5.2 f Nhận thấy lực W trường hợp khác nên ta chọn W lớn để tính tốn Chọn W = 1076,62 N - Lực kẹp cần thiết: Wc = W.K = 1076,62.3.042 = 3275,07 N Trong đó: K: hệ số an tồn K = k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6 = 1,5.1.1,2.1,3.1,3.1.1 = 3,042 với k0 – hệ số an toàn chung, trường hợp k0 = 1,52 k1 – hệ số kể đến lượng dư không đều, gia công tinh k1=1,0 k2 – hệ số xét đến dao cùn làm lực cắt tăng, k3=1,2 Trang 79 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc k3 – hệ số tăng lực gián đoạn gia công, k3=1,3 k4 – hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt k4=1,3 k5 – hệ số tính đến thuận lợi cấu kẹp k5=1 k6 – hệ số tính đến momen quay chi tiết k6=1 - Đường kính D Wc 3275,07 = = 8,1 Chọn bulong M10 0,5.[ ] 0,5.98 Các cấu đồ gá Cơ cấu kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu: + Khi kẹp phải vị trí cần kẹp chi tiết +Lực kẹp tạo phải đủ lớn (nghĩa khơng q nhỏ- gây an tồn lớn gây biến dạng phôi) + Kết cấu nhỏ gọn thao tác an toàn thuận lợi Với yêu cầu ta chọn cấu kẹp chặt ren vít thơng qua mỏ kẹp - Đường kính bulong M10 Cơ cấu định vị Do chi tiết thuộc dạng trục, có bề mặt định vị bề mặt trịn nên ta sử dụng khối V để định vị chi tiết Hình 3.2: Khối V định vị chi tiết đồ gá Cơ cấu định vị đồ gá gia công máy phay vạn năng, máy phay giường, loại máy dọa thường then dẫn hướng hình chữ nhật lắp với rãnh chữ T bàn máy Ở ta sử dụng then dẫn hướng để định vị đồ gá bàn máy Trang 80 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Để kẹp chặt đồ gá lên bàn máy, công cụ thường bulông - đai ốc Các rãnh chữ T bàn máy phay, máy dọa thơng thường có chiều rộng tiêu chuẩn Then dẫn hướng để định vị đồ gá bàn máy phải có bề rộng tương ứng Hai then dẫn hướng phải nhau, lắp rãnh chữ T bàn máy có khoảng cách hợp lý Then dẫn hướng thường có loại then bắt chặt với then đồ gá then rời đầu vng kèm theo máy Hình 3.3: Then dẫn hướng đồ gá Thân đồ gá Thân đồ gá chế tạo hàn, đúc, rèn lắp ghép các thép tiêu chuẩn bulông - đai ốc Thông thường người ta dùng thân đồ gá đúc gang thép Thân đồ gá đúc có độ cứng vững cao đúc kết cấu phức tạp, nhiên thời gian chế tạo lâu đắt tiền Thân đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, khó tạo thành kết cấu phức tạp, lại có ưu điểm nhẹ, thời gian chế tạo nhanh rẻ tiền controduc - Thân đồ gá làm từ nhơm đồng (khi độ cứng vững không cần cao lắm) Ở ta chọn thân đồ gá chế tạo theo phương pháp đúc Tính sai số cho phép đồ gá Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia cơng phần lớn ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn Trong nguyên công có kích thước cần đạt 16,50−0,1 2,5±0.1 - Sai số chuẩn: C = ,1 - Sai số gá đặt: gd = = 100 = 33,33( m) - Sai số kẹp chặt k: Do lực kẹp gây sai số kẹp chặt xác định: Trang 81 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc k = C.Q 0,5 = 0,3.3275,070,5 = 17,17( m) - Sai số mòn m: Do đồ gá bị gây sai số mịn tính theo cơng thức sau: m = N = 0,3 4000 = 18,97( m) Trong đó: hệ số = 0,3 Số chi tiết gia công N = 4000 chi tiết - - Sai số điều chỉnh dc: Là sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính tốn đồ gá ta lấy dc = 510 (m) Ta chọn dc = (m) Sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct]: Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do số sai số phân bố theo quy luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta dùng cơng thức sau để tính ct = [ gd ]2 − [ c2 + k2 + m2 + dc2 ] = 20,8( m) Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: Độ không song song mặt vủa khối V ngắn mặt rãnh then T 0,054 (mm) Độ khơng vng góc thân đồ gá mặt đế đồ gá 0,054 (mm) Bề mặt làm việc chi tiết nhiệt luyện đạt độ cứng 40 – 50 HRC Trang 82 Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hưu Lộc (2020) Giáo trình sở thiết kế máy NXB: Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Hồng Ngân & Nguyễn Danh Sơn (2004) Kỹ thuật nâng chuyển tập Máy vận chuyển liên tục Truy cập từ: https://khoacokhi.tlu.edu.vn/hoc-lieu/giao-trinh-kythuat-nang-chuyen-tap-2-may-van-191 [3] Trịnh Chất & Lê Văn Uyển (2003) Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập NXB: Nhà xuất giáo dục [4] SƠ ĐỒ ĐỘNG KÝ HIỆU QUY ƯỚC TCVN 15-2008 Truy cập từ: https://luattrongtay.vn/ViewFullText/Id/d9bb14c4-cad5-4346-9471-d92b655c90a0 [5] Thiện Lê Tính cơng suất máy tách trứng Truy cập từ: https://www.academia.edu/36785232/T%C3%ADnh_c%C3%B4ng_su%E1%BA%A5t_ m%C3%A1y_t%C3%A1ch_tr%E1%BB%A9ng [6] Egg weight, egg sizes Truy cập từ: https://www.egginfo.co.uk/egg-facts-andfigures/industry-information/egg-sizes [7] RZ-1_EN Truy cập từ: https://egg-breakers.com/products/egg-breakers/rz[8] Induction Motor Truy cập từ: http://www.spgusa.com/catalogs/AC%20Standard%20Motor_Geared%20Motor/2.%20Induction%20Mo tor_Geared%20Motor%20(pg.32~60).pdf [9] Buliaminu Kareem (2018) Design of a Manually Operated Egg Product Separating Machine Using Locally Sourced Materials.Truy cập từ: https://www.researchgate.net/publication/343988631_Design_of_a_Manually_Operated_ Egg_Product_Separating_Machine_Using_Locally_Sourced_Materials/references#fullTe xtFileContent [10] Kalaikathir Achchagam Design data [11] Sepahpour, Bijan (1994) Kinematic and kinetic analysis of geneva mechanisms and their applications to synchronization of motion Trang 83 ... sang cặp bánh khuyết (4), làm cam (12) quay ngược chiều kim đồng hồ, kết hợp với dao tách trứng (11) giúp đập tách trứng Trứng tách rơi xuống khay dẫn (9), trứng hỏng loại bỏ cửa (7), trứng nguyên... đúc kết thêm kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc sau Đồ án chuyên ngành GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 1.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ... CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 1.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1.1 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế Trứng loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao trứng có chất đạm, chất