Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy Nhận xét giáo viên hớng dẫn Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy Lời mở đầu Trong giai đoạn phát triĨn cđa x· héi hiƯn nay, viƯc x©y dùng mét công nghiệp đại nhiệm vụ trọng tâm thời kỳ phát triển kinh tế thị trờng Nhận rõ đợc nhiệm vụ quan trọng Đảng Nhà nớc ta đà trọng đến việc phát triển công nghiệp nặng mũi nhọn khí chế tạo máy Trình độ kỹ thuật đất nớc trớc hết đợc đánh giá phát triển ngành khí chế tạo máy - ngành chủ đạo công nghiệp, đó, Máy cắt kim loại thiết bị chủ yếu ngành, chúng dùng để bóc lợng d từ phôi để biến thành chi tiết máy theo ý muốn Ngày công nghệ sản xuất phôi đà đạt đợc thành tựu to lớn việc tạo phôi có hình dạng gần giống với chi tiết lợng d cần bóc nhỏ Song không mà ý nghĩa máy cắt kim loại ngành khí lại giảm mà tăng lên trình gia công máy phức tạp yêu cầu độ xác cao mà dạng gia công khác đạt đợc Nhiệm vụ đặt cho nhà thiết kế máy Việt Nam phải trang bị cho đất nớc hệ thống máy cắt kim loại có đủ tiêu kinh kỹ thuật phù hợp với yêu cầu sử dụng nhằm mục đích đa công nghiệp lên Sau năm học tập Trờng Đại học kỹ thuật Công nghiệp đến em đà hoàn thành chơng trình đại học ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy Để có đợc tổng hợp kiến thức đà học môn học ngành có đợc khái quát chung nhiệm vụ ngời thiết kế em đợc nhận đề tài "Thiết kế máy Phay Lăn Răng BáN Tự ĐộNG " Đợc bảo tận tình thầy giáo Nguyễn Thuận tập thể thầy giáo môn Chế tạo máy với cố gắng thân, đến em đà hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình làm đồ án, chắn không tránh khỏi nhng thiếu sót Em mong đựơc bảo thầy để em có điều kiện học hỏi thêm Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thiết kế Nguyễn Thị Hồng Phần I Tổng quan máy Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy gia công i tổng quan truyền động bánh Truyền động bánh đợc sử dụng nhiều loại máy cấu khác nhau, để truyền chuyển động quay từ trục sang trục khác để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngợc lại Truyền động bánh đợc sử dụng rộng rÃi chúng có u điểm nh khả truyền lực lớn, đảm bảo tỷ số truyền ổn định, hệ số có ích lớn truyền động êm Truyền động bánh cấu quan trọng ô tô, máy kéo, động đốt trong, máy công cụ, máy nông nghiệp, cần cẩu nhiều thiết bị khác Phạm vi tốc độ truyền lực truyền động bánh Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy lớn Cùng với phát triển nghành chế tạo máy với yêu cầu sửa chữa, thay loại chi tiết ngày đợc chế tạo nhiều nớc nh nhiều nớc giới ngời ta xây dựng nhà máy, phân xởng chuyên chế tạo bánh răng, bánh vít với trình độ khí hóa tự động hóa cao Tùy theo đặc điểm hình học chức truyền động bánh đợc phân nhiều loại khác : Phân loại theo phân bố trục -Truyền động trục song song : truyền động bánh trụ ( hình a,b,c) -Truyền động trục giao : truyền động bánh côn ( hình d) -Truyền động trục chéo : truyền động bánh côn xoắn ( hình e,g) Theo phân bố bánh - Bộ truyền ăn khớp ( bánh có phía ngoài) - Bộ truyền ¨n khíp ( mét b¸nh r¨ng cã r¨ng phía bánh có phía ngoài) Theo phơng so với đờng sinh Ta có bánh với thẳng, nghiêng, cong, chữ V, xoắn - Bánh trụ có hai loại bánh trụ thẳng bánh trụ nghiêng +Bánh trụ thẳng đợc dùng truyền vận tốc trung bình thấp Trong chuyển động hành tinh, chuyển động hở nh cần phải di động dọc trục + Bánh trụ nghiêng có u, nhợc so với bánh trụ thẳng nh sau : Khác với banh trụ thẳng bánh trụ nghiêng không vào tiếp xúc toàn Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy chiều dài mà vào khớp Nhờ mà bánh trụ nghiêng chuyền động êm va đập giảm Chiều dài tiếp xúc tăng , mà tải trọng riêng giảm khả tải bánh nghiêng cao - Bánh côn gồm hai loại bánh côn thẳng bánh côn xoắn Bánh côn dùng để truyền chuyển động truc chéo + Bánh côn thẳng bánh côn nghiêng đợc dùng truyền chịu tải trung bình , bánh côn nghiêng có khả tải cao Tuy nhiên đợc sử dụng khả công nghệ kém, nhạy cảm với sai số lắp ráp + Bánh côn xoắn có góc nghiêng thay đổi thờng sử dụng góc nghiêng trung bình đo mặt côn chia tiết diên trung bình Bánh côn xoắn có khả tải cao , ăn khớp êm - Bánh vít :thờng dùng bé trun cã tû sè trun lín ( kho¶ng tõ 100-300) Dùng để truyền chuyển động trục chéo Có khả làm việc êm không ồn , có tính tự hÃm cao Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy Theo biên dạng - Truyền động bánh thân khai ( biên dạng đờng thân khai đờng tròn) Đây loại bánh đợc sử dụng rộng rÃi có số u điểm nh tính công nghệ cao, dễ chế tạo với độ xác cao - Truyền động bánh xycloit ( biên dạng đờng cong xycloit ) sử dụng chủ yếu đồng hồ dụng cụ đo So với bánh thân khai, bánh cycloit có đặc điểm sau : + Độ mòn nhỏ điều kiên bôi trơn không tốt + Hệ số trùng khớp lớn + Trong truyền bánh tăng tốc, đặc biệt đồng hồ bánh cycloit truyền lực tốt - Truyền động bánh nôvicov ( biên dạng cung tròn làm tăng khả tải truyền ) II CáC PHƯƠNG PHáP CHế TạO BáNH RĂNG Để gia công chế tạo bánh răng, có nhiều phơng pháp gia công khác Bánh vật liệu kin loại thờng đợc gia công phơng pháp bào, phay, chuốt Ngoài gia công phơng pháp ép, đúc, cán nguội cán nóng Hiện nhà máy khí dung máy chuyên dùng để gia công bánh Phơng pháp gia công cho chất lợng bề mặt cao phơng pháp cán Về nguyên lý hình bề mặt răng, có hai phơng pháp để gia công bánh : 1.Phơng pháp chép hình ( gọi phơng pháp định hình) Phơng pháp chép hình phơng pháp tạo hình dáng bề mặt cách chép lại hình dáng dao cắt, bề mỈt mÉu VÝ dơ nh phay b»ng dao phay đĩa môđun, dao phay ngón môđun, bào theo mẫu Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy Ưu điểm phơng pháp chép hình không cần máy chuyên dùng, dao phay môđun dễ chế tạo Nhợc điểm phơng pháp chép hình : - Năng suất thấp thời gian phân ®é, mÊt thêi gian ®Ĩ dao trë vỊ vÞ trÝ ban đầu, gia công Tùy theo số bánh cần cắt, cần nhiều dao phay môđun môđun cần phải có từ 815 dao phay môđun khác - Khi dùng dao phay đĩa tiêu chuẩn để cắt bánh xoắn hình dáng bị sai lệch 2.Phơng pháp bao hình Phơng pháp bao hình phơng pháptạo nên hình dáng bề mặt cách lặp lại chuyển động tơng đối hai chi tiết ăn khớp nh chuyển động hai bánh răng, răng-bánh răng, chuyển động trục vít bánh vít Nếu chi tiêt có lỡi cắt trình chuyển động tơng đối, tạo nên hình dáng chi tiết Nói cách khác lỡi dao chuyển động ăn khớp vẽ không gian hình dáng bánh hay gọi bánh sinh hay sinh Kết chuyển động ăn khớp nói cắt đợc phôi, hình dáng vị trí bao hình lỡi dao Ưu điểm phơng pháp bao hình so với phơng pháp chép hình : - Năng suất cao hơn, độ xác cao - Mức độ tự động cao - Một dao có môđun định, cắt đợc nhiều bánh môđun với số iii máy gia công Máy gia công bánh đại đợc phân loại theo nguyên tắc sau : Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy - Phân loại theo công dụng : máy gia công bánh trụ có thẳng xoắn, máy gia công bánh rng côn có thẳng xoắn, máy gia công bánh vít, - Phân loại theo dạng gia công: máy phay răng, máy lăn răng, máy xọc răng, máy bào răng, máy chuốt Tơng ứng với hai phơng pháp gia công bánh răng, máy gia công bánh có hai loại chính: máy gia công chép hình máy gia công bao hình 1.Máy gia công 5K32 Máy 5K32 máy lăn dùng để gia công bánh trụ thẳng, nghiêng ( ăn khớp ngoài), bánh vít, chi tiết họ đĩa xích, trục then hoa Máy có độ xác thông thờng, gia công bánh có độ xác cấp 78 Độ vạn cứng vững máy cao, đảm bảo chu kỳ làm việc tự động với phơng pháp chạy dao hớng kính, phay thuận phay nghịch Tính kỹ thuật chủ yếu máy gồm : - Nhà sản xuất : STANKO- Russia - Năm sản xuất : 1977 - Đờng kính lớn bánh gia công đợc : 800 mm - Môđun lớn : 10 - Chiều rộng lớn bánh trụ thẳng gia công đợc : 350 mm - Số nhỏ bánh gia công đợc : 12 - Góc xoắn bánh xoắn : 60 - KÝch thíc lín nhÊt cđa dao phay : + §êng kÝnh : 200 mm + ChiỊu dµi : 200mm - Khoảng cách trục : 319 mm - Tốc độ trục : 50310 vòng/phút - Phạm vi tốc độ trục : - Năng lợng động : 7,5 KW - KÝch thíc cđa m¸y : 280015102000 mm - Cân nặng : 7,2 Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy - Giá thành máy : 9800 EUR ( 14189,42 USD ) Tới năm 1981 nhà sản xuất STANKO cải tiến 5K32 đợc máy 5K324A với số thông số kỹ thuật nh : - Đờng kính lớn bánh gia công đợc : 500 mm - Môđun lớn : - Phạm vi tốc độ trục : 40315 vg/ph - Năng lợng động : KW - Cân nặng : - Giá bán thị trờng : 4000 EUR ( 5791,60 USD ) Với khoa học công nghệ ngày phát triển, việc chế tạo bánh ngày đợc nâng cao Từ sản phẩm tinh túy Nga nhiều nhà sản xuất nớc giới đà cải tiến cho đời nhiều loại máy tơng tự nh 5A342 ( nhà sản xuất kolomma), 5K32A Và với đời máy số NC, CNC chất lợng bánh ngày đợc nâng cao, đồng thời nâng cao suát gia công lên nhiều 2.Máy xọc bao hình Máy xọc máy gia công bánh theo phơng pháp bao hình Dùng để gia công bánh trụ thẳng, nghiêng, loại khớp nối Thế mạnh gia công bánh trụ bậc, ăn khớp Máy điển hình 5140 Ngoài nhiều máy gia công khác nh : máy bào răng, máy cà răng, máy mài Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn chế tạo máy Phần II tổng hợp cấu trúc động học máy I Xác định công dụng máy- Chọn thông số chủ yếu Công dụng, nguyên lý tạo hình máy phay lăn 5K32 Máy phay lăn 5K32 dùng để gia công bánh trụ thẳng, nghiêng (ăn khớp ngoài), bánh vít, trục then hoa Việc cắt bánh đợc thực cách lăn bao hình dao phay trục vít phôi, gia công phơng pháp phay thuận hay phay nghịch với chạy dao thông thờng hay chạy dao đờng chéo Gia công bánh máy phay lăn có u điểm bật tính nạ cao, thể chỗ môđun dao phay lăn gia công đợc bánh với số Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên