Đề án pbl1 cơ học máy và công nghệ sản xuất tính toán thiết kế, kỹ năng, tính toán lập các bản vẽ chi tiết chọn phôi, chọn công nghê gia công

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG      ĐỀ ÁN PBL1 CƠ HỌC MÁY VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GVHD: Nguyễn Văn Yến SVTH: Trần Văn Phúc MSSV:103210070 NHÓM: 21 LỚP: 21HTCN NĂM HỌC: 2022-20223 ĐÀ NẴNG -2022 Lời nói đầu Đồ án PBL1: công nghệ sản xuất học máy, vận dụng cách hệ thống kiến thức học học phần Hình họa – Vẽ kỹ thuật, Cơ học máy, Công nghệ sản suất Trang bị cho sinh viên kỹ lập vẽ khí, ghi kích thước, dung sai cho chi tiết máy, kỹ tính tốn thiết kế chi tiết máy, kỹ lập thuyết minh trình bày nội dung Tính tốn thiết kế, kỹ năng, tính tốn lập vẽ chi tiết Chọn phôi, chọn công nghê gia công lập quy trình gia cơng chi tiết máy Trang bị cho sinh viên tổng quan kiến thức khí Việc hồn thành đồ án mơn học tạo cho học viên có sở tốt để tìm hiểu thiết kế loại chi tiết khác Đồng thời, phát huy trí sáng tạo, ý thức tự chủ, tự giác nghiên cứu giải nhiệm vụ khoa học khác, hình thành phương pháp luận khoa học cho người học viên, đặc biệt cách tra bảng biểu Qua thời gian làm đồ án hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Văn Yến Và giúp đỡ đồng chí lớp giúp tơi hồn thành nhiệm vụ Mặc dù có nhiều cố gắng nghiên cứu tham khảo tài liệu đặt giả thiết so sánh kết luận, nhiên kiến thức thực tế cịn hạn chế, khối lượng cơng việc tương đối lớn, môn học đồ gá chưa nhiều nên đồ án cịn có thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp ý kiến xây dựng để đề tài hồn chỉnh Một lần xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo thầy giáo hướng dẫn, thầy môn giúp đỡ đồng chí lớp giúp tơi hồn thành đồ án Chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 19 tháng 11 năm 2022 Sinh viên thực hiện: Trần Văn Phúc Chương Tổng Quan Về Truyền Động Bánh Răng 1- Giới thiệu truyền bánh cấu bánh răng: - Truyền động bánh thực truyền chuyển động tải trọng truyền bánh -Trong truyền động bánh răng, để xác định điều kiện đảm bảo khả truyền chuyển động người ta thực nghiên cứu cấu bánh Để xác định kích thước bánh răng, kích thước răng, đảm bảo khả truyền tải trọng, người ta tiến hành nghiên cứu truyền bánh -Răng bánh răng: có biên dạng răng, đỉnh chân - Biên dạng thường dùng đoạn đường thân khai đường tròn.Đường thân khai đường tròn quỹ tích điểm đường thẳng, đường thẳng lăn khơng trượt đường trịn n2 II n1 I -Đặc điểm đương thân khai vòng tròn: pháp tuyến đường thân khai điểm tiếp tuyến vòng tròn -Phương trình đường thân khai: rM = OM = rb/cosα θ = tgα – α = invα + Để nghiên cứu động lực học truyền bánh xây dựng cấu bánh (cơ cấu bánh mơ hình truyền bánh răng) + Cơ cấu bánh có ba khâu: khâu giá, hai khâu nối giá; có ba khớp : hai khớp lề O1 O2 khớp cao K (khớp răng) K điểm tiếp xúc hai biên dạng răng, gọi điểm ăn khớp + Khi cấu hoạt động, quỹ tích điểm ănkhớp K đường ăn khớp Đường ăn khớp pháp tuyến chung hai biên dạng điểm ăn khớp + Trong cấu bánh thân khai, đường N1N2 tiếp tuyến chung hai đường tròn sở đường ăn khớp O  1   w N A K P 2O K B N  + Các cặp biên dạng bắt đầu vào tiếp xúc tạiđiểmA (điểm vào khớp) vàtách rờinhau điểm B (điểm khớp) Đoạn thẳng AB đoạn ăn khớp thực cặp biên dạng Trên đoạn ăn khớp thực có nhiều đơi khớp + Khoảng cách hai biên dạng phía đo đường ăn khớp, kí hiệu pk, bước đường ăn khớp Nếu đo vòng tròn sở gọilà bước sở, kí hiệu pb +Theo tính chất đường thân khai, có pb = pk Bước đo vịng tròn chia bánh răng, gọi bước răng, ký hiệu p Ta có p = pb/cosα, với α góc profin sinh bánh (góc sinh) + Góc αw tạo đường ăn khớp phương vng góc với đường nối tâm hai bánh O1O2, góc ăn khớp + Hệ s /pk gọi hệ số trùng khớp cặp bánh Nếu ε α < 1, có nhiều đôi tiếp xúc đoạn ăn khớp thực Có lúc khơng có đơi tiếp xúc đoạn ăn khớp thực; cặp biên dạng đẩy ngoai đường ăn khớp -Để đảm bảo lúc có đơi tiếp xúc đoạn ăn khớp thực, cần điều kiện εα > - Bậc tự cấu bánh răng: + Xét cấu bánh phẳng Bánh chuyển động mặt phẳng + Áp dụng cơng thức tính bậc tự cấu phẳng: W = 3.n – 2.P5 – P4 Trong đó: n : số khâu động cấu; ta có n = P5: số lượng khớp loại 5; ta có P5 = P4 : số l ượng khớp loại 4; ta cóP4 = + Thay vào cơng thức ta có: W = 3.2 – 2.2 – = + Chỉ cần thơng số xác định vị trí khâu cấu bánh 2-Động học truyền động bánh răng: Tỷ số truyền cấu bánh răng: + Theo định lý ăn khớp bánh răng: Đường pháp tuyếnchung haibiên dạng vị trí tiếp xúc cắt đường nối tâm hai bánh điểm chia khoảng cách tâm thành đoạn tỷ lệ nghịch với vận tốc góc bánh + Tỷ số truyền cặp bánh u12 = ω = O2P/O1P = z2/z1 (z1 ω2 số bánh dẫn,z2 số bánh bị dẫn) Như vậy,tỷ số truyền truyền bánh không thay đổi trình truyền động -Vận tốc điểm cấu bánh răng: + Khâu cấu (còn gọi khâu dẫn, hay bánh dẫn động) quay với vận tốc w1, hay số vòng quay n1 + Vận tốc tâm ăn khớp P thuộc bánh 1, kí hiệu vP1, + Vận tốc tâm ăn khớp P thuộc bánh 2, kí hiệu vp2 +Hai đường trịn lăn không trượt với nhau, nên hai vận tốc vP1 = vP2 = w1.r1 = ω2.r2 có phương vng góc với đường nối tâm O1O2 + Vận tốc điểm ăn khớp K thuộc bánh 1, kí hiệu vK1, + Vận tốc điểm ăn khớp K thuộc bánh 2, kí hiệu vK2 O1 1 v1 P V2 K’ 2 O2 + Vận tốc vK1 vng góc với bán kính O1K, có giá trị vK1= w1.O1K + Vận tốc vK2 vng góc với bán kính O2K, có giá trị vK2= w2.O2K + Hai điểm tiếp xúc nhau, hai vận tốc không trùng phương, nên có vận tốc trượt hai biên dạng 𝑣 𝑡𝑟 = 𝑣 𝐾1 - 𝑣 𝐾2 Phương vận tốc trượt trùng với tiếp tuyến chung hai biên dạng điểm K + Khi điểm ăn khớp K trùng với tâm ăn khớp P (thường răng) lúc vận tốc trượt khơng Điểm K xa điểm P vận tốc trượt lớn Do phần bị mịn so với phần chân đỉnh 3- Điều kiện ăn khớp cặp bánh thân khai: - Cặp bánh ăn xem ăn khớp đều, chuyển động truyền từ trục I sang trục II đặn, liên tục, khơng có va đập muốn cặp bánh phải thảo mãn điều kiện ăn khớp đúng, ăn khớp trùng ăn khớp khít - Điều kiện ăn khớp đúng: Các cặp biên dạng đối tiếp phải đồng thời tiếp xúc đoạn ăn khớp Muốn bước bánh bánh phải pk1 = pk2 hay p1 = p2 = p Đối với bánh thân khai m1 = m2 = m Bánh có mô đun m = p/π -Điều kiện ăn khớp trùng: Lúc đoạn ăn khớp thực có đôi tiếp xúc Muốn vậy, chiều dài đoạn ăn khớp thực phải lớn bước đo đường ăn khớp (pk) AB ≥ pk A điểm vào khớp, giao điểm vòng đỉnh bánh với đường án khớp B điểm khớp giao điểm vòng đỉnh bánh với đường ăn khớp Hay hệ số trùng khớp 𝜔𝛼 ≥  O A B P O  4- Lực học truyền bánh răng: - Lực tác dụng cấu bánh răng: + Tải trọng truyền bánh thường cho dạng công suất P (kW), mô men xoắn T (Nmm) + Tải trọng tác dụng lên bánh dẫn mô men xoắn T1, chiều T1 ngược với chiều ῳ + Tải trọng tác dụng lên bánh bị dẫn mô men xoắn T2, chiều T2 chiều với ῳ2 + Khi truyền tải trọng, điểm ăn khớp mặt bánh dẫn chịu tác dụng lực pháp tuyến -Fn1 mặt bánh bị dẫn chịu tác dụng lực pháp tuyến Fn2 Phương lực Fn trùng với đường ăn khớp, chiều lực Fn hướng vào mặt Lực Fn tác dụng lên mặt răng, dẫn đến dạng hỏng mặt Đồng thời gây uốn răng, làm gẫy Giá trị lực Fn dùng để tính tốn sức bền truyền bánh -Lực Fn tác dụng lên trục ổ mang truyền bánh phân tích thành hai phần: Lực tiếp tuyến Ft có phương trùng với đường tiếp tuyến chung hai vịng lăn lực hướng tâm Fr có phương trùng với đường nối hai tâm O1O2 -Lực Ft1 ngược với chiều v1, lực Ft2 chiều với v2 Giá trị Ft1 = Ft2, hai lực trực đối -Lực Fr1 hướng phía tâm O1, cịn lực Fr2 hướng phía tâm O2 O T F r1 P F F T - F F  w F O Giá trị Fr1 = Fr2, hai lực trực đối -Quan hệ lực tải trọng sau: 𝐹𝑡1 = 𝐹𝑡2= T1/r1=T2/r2 𝐹𝑟1 = 𝐹𝑟2=Ft.tan𝛼 𝐹𝑛1 = 𝐹𝑛2 =Ft/cos𝛼 -Ngoài tải trọng danh nghĩa nêu trên, truyền làm việc, có va đập tạo nêntải trọng động tác dụng lên Tải trọng động tỷ lệ với vận tốc làm việc, k{hiệu Fv Người ta kể đến Fv hệ số tải trọng động Kv - Khi có nhiều đơi ăn khớp, tải trọng phân bố khơng đơi răng, có đôi chịu tải lớn đôi khác Để đơi đủ bền, tính tốn ta phải tăng tải trọng danh nghĩa lên K𝛼 lần, K𝛼 ≥ +K𝛼 gọi hệ số kể đến phân bố tải không đôi Trên đôi răng, độ cứng đôi điểm tiếp xúc khác nhau, nên tải trọng phân bố khơng dọc theo chiều dài (Hình vẽ) Để cho điểm chịu tải lớn đủ bền, tính tốn phải tăng tải danh nghĩa lên K𝛼 lần, K𝛽 ≥1 K𝛽 gọi hệ số kể đến phân bố tải không chiều dài ... cho chi tiết máy, kỹ tính tốn thiết kế chi tiết máy, kỹ lập thuyết minh trình bày nội dung Tính tốn thiết kế, kỹ năng, tính tốn lập vẽ chi tiết Chọn phơi, chọn cơng nghê gia cơng lập quy trình gia. .. nói đầu Đồ án PBL1: cơng nghệ sản xuất học máy, vận dụng cách hệ thống kiến thức học học phần Hình họa – Vẽ kỹ thuật, Cơ học máy, Công nghệ sản suất Trang bị cho sinh viên kỹ lập vẽ khí, ghi... gia công chi tiết máy Trang bị cho sinh viên tổng quan kiến thức khí Việc hồn thành đồ án môn học tạo cho học viên có sở tốt để tìm hiểu thiết kế loại chi tiết khác Đồng thời, phát huy trí sáng