Đề Tài Thiết Kế Khuôn Chế Tạo Bánh Răng Cycloid Ăn Khớp Trong Ứng Dụng Công Nghệ Gia Công Tia Lửa Điện.pdf

Đồ án tốt nghiệp Mở đầu Lý chọn đề tài Sự phát triển công nghiệp đặt nhu cầu phải tải lượng quãng đường lớn, từ nguồn sản xuất lớn đến nơi tiêu thụ Tùy theo công suất khoảng cách vận chuyển người ta áp dụng loại truyền động khác Bao gồm ba loại truyền động: truyền động khí, truyền động thủy lực truyền động điện Nhưng truyền động thủy lực vượt trội hẳn với ưu điểm: cơng suất lớn, truyền động êm, phịng tình trạng tải, độ nhạy độ xác cao, truyền động vô cấp cho phép đảo chiều chuyển động Kích thước nhỏ gọn, cơng suất lớn tạo ưu tuyệt vời hệ thống truyền động thủy lực trở nên thịnh hành năm gần Đặc biệt ứng dụng phổ biến nghành mũi nhọn như: công nghiệp chế tạo máy bay thiết bị bay, dây chuyền sản xuất tự động hệ thống sản xuất linh hoạt, máy nâng hạ, cần cẩu, máy xây dựng… Tuy nhiên để đạt ưu điểm Bơm thủy lực thể tích lại có yêu cầu cao công nghệ chế tạo độ xác Vì mà truyền động thủy lực có nhiều ưu điểm chưa ứng dụng rộng rãi sống Trong năm gần đây, với phát triển khoa học kỹ thuật, đặc biệt đời ứng dụng máy tính, với chương trình CAD - trợ giúp việc thiết kê, chương trình CAM trợ giúp chế tạo loại máy gia công CNC đời giúp đáp ứng yêu cầu gia công chi tiết phức tạp với độ xác cao chi tiết hệ thống thủy lực Chính tiến thức đẩy phát huy mạnh ngành gia công chế tạo khuôn mẫu thêm phát triển Ngày với xu phát triển tồn cầu hóa, dạng sản phẩm cung cấp sử dụng phạm vi toàn giới Chính mà số Đồ án tốt nghiệp lượng sản phẩm loại sản phẩm lớn Các sản phẩm khn mẫu mà ứng dụng ngày nhiều Trước tình hình ứng dụng hệ thống thủy lực hạn chế khả to lớn phương pháp công nghệ đại, nhận thấy việc ứng dụng công nghệ vào thiết kế, chế tạo chi tiết địi hỏi độ xác cao hồn tồn khả thi góp phần thúc đẩy ứng dụng ngành cơng nghiệp cịn giai đoạn hình thành phát triển Việt Nam Vì chọn đề tài: “ Thiết kế khuôn chế tạo bánh Cycloid ăn khớp ứng dụng công nghệ gia cơng tia lửa điện ” Mục đích nghiên cứu Áp dụng bơm bánh truyền động thủy lực Khảo sát vẽ đương cong cycloid Thiết kế bánh Cycloid Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tia lửa điện chế tạo khuôn Với thời gian nghiên cứu có hạn, nội dung đề tài bao gồm nhiều kiến thức mẻ nên đồ án khó tránh khỏi cịn nhiều thiếu xót Vì em mong nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý thầy để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Tạ Duy Liêm tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho em suốt trình em thực nhiệm vụ Em xin gửi lời cám ơn tới thầy, cô giáo khoa cho em ý kiến quý báu Đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan Bơm Thủy lực Bơm thủy lực thể tích thể tích đưa vào sử dụng từ lâu Từ thời văn minh cổ Hy Lạp cổ, BabyLon hay Trung Quốc, cột nước có áp suất dùng để truyền nước xa lên cao coi hệ thống truyền động thể tích người áp dụng để phục vụ sống Đến thời Alexandre Đại Đế xuất máy bơm thủy lực phục vụ cho việc chữa cháy coi máy bơm thủy lực loài người Tuy đời sớm đến kỷ 19, hệ thống truyền động thủy lực quan tâm nghiên cứu ứng dụng nhiều Ramelli nhà vật lý đánh dấu phát triển máy bơm thể tích với đời máy bơm Roto Đến đầu kỷ 20, với phát triển khoa học công nghệ, công nghệ chế tạo dần đáp ứng yêu cầu khắt khe chi tiết xác hệ thống thủy lực, Bơm thủy lực thể tích ý nhiều có bước nhảy vọt đánh dấu lên ứng dụng truyền động thủy lực nghành mũi nhọn hàng đầu công nghiệp đại Với bề dày phát triển, Bơm thủy lực thể tích có hệ thống phân loại tương đối hồn chỉnh Phân loại Bơm thủy lực thể tích thể tích theo nguyên lý tác động: Bơm thủy lực Bơm thủy lực Piston Bơm thủy lực Roto Bơm Piston Bơm Piston Bơm Piston Bơm cánh Bơm bánh đơn dãy phẳng hướng kính gạt Đồ án tốt nghiệp Bơm thủy lực thể tích Piston: Các bơm Piston làm việc theo nguyên lý thay đổi thể tích làm việc tạo nên chuyển động tịnh tiến Piston xy lanh Loại bơm Piston có khả tạo áp suất cao Chúng làm việc điều kiện áp suất tới 1000at, lưu lượng nhỏ từ 200-500 cm3/vg Tùy theo cách bố trí xy lanh mà nhóm máy Piston chia thành loại: bơm Piston đơn, bơm Piston dãy phẳng, bơm Piston hướng kính bơm Piston hướng trục 1.1 Bơm Piston đơn: Dựa vào chuyển động Piston xy lanh, làm thay đổi thể tích chứa chất lỏng xy lanh mà chất lỏng chuyển từ van hút qua ống đẩy Lượng nước tập trung lớn ống dẫn thể tích khơng thay đổi làm tăng áp suất buồng đẩy Hình 1.1: Bơm Pistong đơn Do bơm ½ chu kỳ hút ½ chu kỳ đẩy nên lượng nước bơm chu kỳ không ổn định Khi cho piston làm việc phía, với cặp van hút van đẩy, ta có bơm piston đơn tác dụng kép Bơm piston đơn tác dụng kép có lần hút đẩy chu kỳ làm việc, lưu lượng trường hợp trường hợp bơm piston tác dụng đơn Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2: Bơm Piston đơn tác dụng kép 1.2.Bơm Piston dãy phẳng: Bơm Piston dãy phẳng bơm Piston nhiều lần tác dụng, gồm nhiều xy lanh – Piston đơn bố trí song song mặt phẳng Số lượng Piston thường ba Bơm piston dãy phẳng có số cặp piston – xy lanh lẻ dùng nhiều loại bơm lưu lượng chu kỳ Các cần Piston nối với trục khủy làm nhiệm vụ biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến piston ngược lại Bơm piston dãy phẳng thường cho áp suất cao từ 200-700 at lưu lượng không lớn khoảng 300cm3/vg Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3: Bơm Piston dãy phẳng 1.3 Bơm Piston hướng kính: Bơm Piston hướng kính bơm Piston nhiều lần tác dụng có piston bố trí hướng tâm với block xy lanh Tùy theo block xy lanh quay hay đứng yên mà chia loại: Bơm piston hướng kính có block xy lanh quay bơm piston hướng kính có block xy lanh khơng quay Bơm piston hướng kính có block xy lanh không quay Trong loại bơm này, piston block xy lanh dẫn động nhờ chuyển động quay ngõng trục lệch tâm Trong trường hợp này, họng hút họng đẩy bố trí block xy lanh thực việc phân phối van Cũng bơm piston dãy phẳng, áp suất tạo loại bơm cao Đồ án tốt nghiệp Hình 1.4: Bơm Piston hướng kính có block xy lanh khơng quay Bơm piston hướng kính có block xy lanh quay Block xy lanh quay vỏ lệch tâm Chính độ lệch tâm vỏ block xylanh tạo nên hành trình chuyển động Piston Loại kết cấu thực việc phân phối chất lỏng phía tâm, tức phân phối qua trục Hình 1.5: Bơm Piston hướng kính có block xy lanh quay 1.4 Bơm Piston hướng trục Bơm Piston hướng trục loại bơm piston tác dụng nhiều lần với piston bố trí song song ( nghiêng góc ) quanh trục block Xy lanh Chuyển động tịnh tiến Piston xy lanh thực nhờ cấu đĩa nghiêng làm điểm tig hay nối Đồ án tốt nghiệp khớp với đầu Piston Đĩa nghiêng nghiêng góc so với trục block xylanh ( không song song ) bơm làm việc theo nguyên lý bơm Piston hướng trục Hiện nay, bơm Piston hướng trục loại bơm Piston sử dụng rộng rãi ưu điểm sau: + Kích thước nhỏ gọn + Công suất đơn vị trọng lượng lớn + Momem quán tính nhỏ + Tạo áp suất cao vận tốc quay tới 300v/ph + Hiệu suất lưu lượng cao Tuy nhiên địi hỏi gia cơng xác nên giá thành bơm cao Hình 1.6: Bơm Piston hướng trục Bơm thủy lực thể tích Roto Bơm thủy lực thể tích Roto máy chuyển động máy chuyển động quay Bơm thủy lực thể tích Roto xuất vào cuối kỷ 19 Đặc điểm loại bơm kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy, lưu lượng lớn, làm việc với số vịng quay lớn Vì tiêu kinh tế loại bơm cao Đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên so với loại bơm Piston, khả tạo áp suất loại bơm Roto thấp hơn, khoảng áp suất làm việc thông dụng 20 - 180 at Bơm thủy lực thể tích Roto bao gồm: Bơm động bánh răng, bơm động trục vít, bơm động cánh gạt 2.1 Bơm cánh gạt: Bơm cánh gạt loại Bơm thủy lực thể tích Roto có kết cấu đơn giản làm việc ồn Bơm cánh gạt có khả điều chỉnh lưu lượng, phạm vi làm việc bơm cánh gạt tương đối hẹp Nó dùng nhiều hệ thống máy công cụ, giao thông vận tải, cơng nghiệp hóa chất Cấu tạo bơm cánh gạt bao gồm: Roto, Stato, cánh gạt Trên Roto có xẻ rãnh để cánh gạt chuyển động tịnh tiến Roto Stato đặt lệch tâm để tạo nên thay đổi thể tích khoang làm việc Roto Stato có chuyển động tương 1- Roto 2- Stato 3- Cánh gạt Hình 1.7: Bơm cánh gạt Nguyên lý hoạt động: Khi bơm làm việc, cánh gạt ln tì sát vào thành Stato tác dụng lực đẩy ly tâm từ lực lị xo Thể tích V nối thông với khoang hút mở rộng hút chất lỏng theo khoang hút vào Khi chuyển sang vùng V’, thể tích bị thu hẹp lại đẩy chất lỏng vào khoang đẩy Đồ án tốt nghiệp 2.2.Bơm thủy lực thể tích bánh răng: Bơm thủy lực thể tích bánh loại bơm Roto làm việc dựa nguyên lý cặp bánh ăn khớp Đây loại bơm Roto sử dụng rộng rãi ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, độ tin cậy cao, kích thước nhỏ gọn, số vịng quay cơng suất truyền đơn vị trọng lượng lớn Hình 1.8: Bơm bánh Kế cấu bơm bánh bao gồm: 1-Bánh chủ động 2-Bánh bị động 3-Stato 4-Ống hút 5-Ống đẩy 6-Van an toàn Nguyên lý làm việc: Bánh chủ động nối với trục bơm quay kéo theo bánh bị động quay Chất lỏng rãnh theo chiều quay bánh răng, vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm