Tính toán thiết kế hế tạo đá mài bánh răng ôn xoắn và hệ thống sửa đá tự động

Thiết lập phơng trình bề mặt biên dạng răng của bánh răng côn xoắn hệ Gleason Chơng 4: Nguyên lý tạo hình bánh răng côn xoắn1.. TS Trần Thế Lục cùng các thầy cô giáo trong khoa, bộ môn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Ngơ Đăng Kỳ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐÁ MÀI BÁNH RĂNG CÔN XOẮN VÀ HỆ THỐNG SỬA ĐÁ TỰ ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY VÀ DỤNG CỤ CÔNG NGHIỆP Hà Nội, 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131570351000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Ngơ Đăng Kỳ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐÁ MÀI BÁNH RĂNG CÔN XOẮN VÀ HỆ THỐNG SỬA ĐÁ TỰ ĐỘNG Chuyên ngành: Máy dụng cụ công nghiệp NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TRẦN THẾ LC H Ni, 2006 Mục lục Trang Mở đầu Chơng 1: Tổng quan chung tình hình nghiên cứu tạo hình bánh côn xoắn Tình hình nghiên cứu tạo hình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn giới Tình hình nghiên cứu chế tạo bánh côn xoắn nớc ta Chơng 2: Cơ sở lý thuyết nguyên lý tạo hình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn Đặc điểm bánh côn xoắn Phân loại bánh côn xoắn Nguyên lý tạo hình hệ bánh côn xoắn Ưu nhợc điểm hệ bánh 14 Chơng 3: Thiết lập phơng trình bề mặt biên dạng 15 bánh côn xoắn hệ Gleason Các phơng pháp gia công bánh côn xoắn hệ Gleason 16 Thiết lập phơng trình bề mặt biên dạng bánh 17 côn xoắn hệ Gleason Chơng 4: Nguyên lý tạo hình bánh côn xoắn 30 Nguyên lý tạo hình bánh côn xoắn Các chuyển động ,chu trình gia công hiệu chỉnh máy 31 Những điều kiện ăn khớp vòng 36 Sự tiếp xúc chÐo 43 Khư ®é tiÕp xóc chÐo 45 Xác định lợng hiệu chỉnh ' ' x : 47 Sù bï trõ sai lƯch vỊ gãc nghiªng cđa cắt 49 53 Hiệu chỉnh bán kính đầu dao Xác định vị trí tâm đầu dao 56 Chơng nguyên lý mài bánh côn xoắn 61 hệ Gleason 63 Xây dựng phơng trình động học điều khiển trình mài biên dạng mô hình máy mài bánh côn cong hệ 64 Gleason Nghiên cứu nguyên lý hệ dẫn động CNC hình thành xích bao hình cho máy mài biên dạng bánh côn cong hệ Gleason 67 Chơng 6: Tính toán thiết kế đá mài bánh côn xoắn hệ Gleason 70 Thành phần vật liệu kết cấu đá mài Tính toán thông số đá mài Chơng 7: Tính toán thiết kế hệ thống sửa đá tự động 71 78 Xây dựng mô hình cđa c¬ cÊu 87 ThiÕt kÕ hƯ thèng sưa đá 87 89 Chơng 8: Các tiêu chuẩn đánh giá chất lợng bánh 91 Độ bóng bề mặt sau gia c«ng KiĨm tra theo vÕt tiÕp xúc 91 Kiểm tra sai số biên dạng 91 KiĨm tra sai sè ®éng häc cđa bé truyền bánh 93 Tài liệu tham khảo 94 Các phụ lục 96 Mở đầu Lời nói đầu Ngày nay, Bánh côn xoắn ngày đợc sử dụng rộng rÃi lĩnh vực khác ngành khí chế tạo máy nh ngành công nghiệp khác nh; Thiết bị giao thông vận tải; thiết bị khai thác mỏ; thiết bị công nghiệp nhẹ; thiết bị công nghiệp nặng; thiết bị quân v.v Truyền động bánh côn với mục đích truyền chuyển động trục chéo không gian (thờng 90 ) Truyền động bánh côn xoắn có u điểm sau ã Khả tải lớn kích thớc truyền nhỏ ã Tỷ số truyền lớn hiệu suất truyền cao ã Độ nhạy nhỏ sai số lắp đặt ã Tiếng ồn thấp Tuy nhiên để nâng cao khả tải, giảm tiếng ồn, giảm kích thớc truyền với loại truyền động ngời ta chế tạo truyền bánh côn với có dạng cong, đặc biệt với truyền bánh côn cong Hypoid có khả truyền trục vuông góc với không gian nhng không cắt Tuỳ theo hệ phơng pháp gia công mà ta có dạng công cong khác nh hệ Gleason có dạng cung tròn, hệ Oerlicon có dạng cong đờng Epicycloid, hệ Klingelnberg có dạng cong đờng thân khai Mỗi dạng có nguyên lý tạo hình riêng Hiện nớc ta bánh côn xoắn chủ yếu chế tạo theo hệ Gleason đợc sản xuất mức đơn mang tính chất chế tạo phụ tùng thay bánh đợc chế tạo máy hệ cũ Liên Xô , Trung Quốc Cộng hòa dân chủ Đức Điều làm cho chất lợng truyền thấp, giá thành chế tạo cao không đáp ứng đợc nhu cầu sản xuất nớc nh cạnh tranh với sản phẩm nhập ngoại có giá thành cao từ nớc t nh sản phẩm có tính cạnh tranh cao từ thi trờng Trung Quốc Mở đầu Để có sản phẩm đạt chất lợng tốt phát huy tối đa u điểm bật hệ bánh Gleason cần phải sâu nghiên cứu công nghệ thiết kế chế tạo bánh côn xoắn Đặc biệt công nghệ gia công tinh sau nhiệt luyện nhằm nâng cao chất lợng truyền động để cao tuổi thọ truyền Trong đồ nội dung luận án xin đợc trình bày nội dung ssau: Tổng quan chung tình hình nghiên cứu chế tạo bánh côn xoắn nớc ta giới Cơ sở lý thuyết nguyên lý tạo hình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn Thiết lập phơng trình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn hệ Gleason Tạo hình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn hệ Gleason Nguyên lý mài bánh côn xoắn hệ Gleason Tính toán thiết kế đá mài bánh côn xoắn hệ Gleason Tính toán thiết kế hệ thống sửa đá tự động Các tiêu chuẩn đánh giá chất lợng bánh sau mài Kết đạt đợc luận án ã Nghiên cứu nguyên lý tạo hình biên dạng bánh ã Tìm hiểu nguyên lý mài biên dạng bánh côn xoắn ã Nghiên cứu tính toán thiết kế đá mài bánh côn xoắn ã Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống sửa đá Trong trình làm luận văn đà cố gắng nhng không tránh khỏi sai sót Tôi mong đợc góp ý bổ sung thầy cô môn Gia công vật liệu dụng cụ Công nghiệp trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Mở đầu Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Trần Thế Lục thầy cô giáo khoa, môn Gia công vật liệu dụng cụ Công nghiệp trờng đại học Bách Khoa Hà Nội đà nhiệt tình hớng dẫn giúp đỡ hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2006 Học viên thực Ngô Đăng Kỳ Chơng 1: Tổng quan chung công trình nghiên cứu bánh côn xoắn Chơng Tổng quan chung tình hình nghiên cứu tạo hình bánh côn xoắn nớc ta nớc giới Hiện giới nớc đà có nhiều nhà khoa học nghiên cứu tính toán, thiết kế phơng pháp hiệu chỉnh máy để gia công bánh côn xoắn, công trình đà nghiên cứu xây dựng đợc phơng trình bề mặt phơng pháp tạo hình bề mặt bánh xác định tham sô nh nhân tố ảnh hởng đến chất lợng bề mặt bánh gia công Các công trình nghiên cứu chủ yếu sử dụng hai phơng pháp để nghiên cứu trình tạo hình bề mặt biên dạng côn xoắn là: Phơng pháp giải tích phơng pháp tính truyền gần Tình hình nghiên cứu tạo hình bề mặt biên dạng bánh côn xoắn giới Trên giới nạy trình tạo hình bề mặt biên dạng truyền bánh côn xoắn đợc nhiều nhà khoa học quan tâm đà giải đợc nhiều vấn đề để đa vào ứng dụng sản xuất 1.1 Công trình nghiên cứu lý thuyết ăn khớp -L Litvin Kết công trình ông đà tìm phơng trình ăn khớp cắt bánh nhỏ bánh lớn, ta tìm điều kiện để điểm tiếp xúc bề mặt bánh nhỏ bánh lớn vị trí cho trớc Việc nghiên cứu ăn khớp theo phơng pháp dựa điểm ăn khớp đặc biệt, nằm đờng côn chia, điểm khác khó xác định Bản thân giáo s Litvin đà cố gắng kiểm soát đờng cong điểm tiếp xúc chân nhng ông đà không thành công Với công trình nghiên cứu mình, ông giả thiết tất đạo hàm bậc bề mặt không, làm cho phơng pháp ông tin cậy Tuy nhiên, phơng pháp ông đà sở lý thuyết quan trọng gia công bánh nói chung gia công bánh côn xoắn nói riêng Chơng 1: Tổng quan chung công trình nghiên cứu bánh côn xoắn 1.2 Phơng pháp tính toán gần Picmanhíc: Phơng pháp nghiên cứu nhiều tác giả nhằm đáp ứng nhu cầu thuận lợi thiết kế gia công, nh hiệu chỉnh vết tiếp xúc đến vị trí kích thớc hình dạng mong muốn Căn sở yêu cầu vết tiếp xúc bề mặt đối tiếp trình làm việc, tác giả đà xem ảnh hởng thông số nh sai lệch góc ăn khớp, sai lệch góc xoắn, sai lệch độ cong, ảnh hởng đến trình tạo hình bề mặt gia công để đa phơng pháp hiểu chỉnh máy để bỏ bù đắp ảnh hởng đến vết tiếp xúc Rõ ràng kiểm soát hết tất ảnh hởng yếu tố đến chất lợng vết tiếp xúc cho ta cải thiện dần vết tiếp xúc nhng phơng pháp khó tìm đợc tác động tổng hợp để tìm đến giải pháp tối u điều chỉnh vết Đặc biệt khó khăn đa thuật toán để thiết lập toán tối u ảnh hởng thông số đến chất lợng ăn khớp truyền 1.3 Phơng pháp phân tích vết tiếp xúc Wang Ghosh: Các tác giả đà đa lý thut kiĨm so¸t vÕt tiÕp xóc qua c¸c bíc sau: - Kiểm soát trực tiếp tham số, nhiều tốt tơng ứng với dạng tiếp xúc đà định trớc - Với thông số không kiểm soát đợc trực tiếp đợc phân tích tham số thay - Dựa kết phân tích tổng lại, tối u hóa đà kiểm soát đợc tham số mà kiểm soát đợc trực tiếp Sử dụng phơng pháp dự đoán đợc vị trí điểm tâm bánh trạng thái tiếp xúc bậc 2, từ giữ cho chúng cố định trình tổng hợp tối u Các tác giả đà sử dụng số phơng pháp toán học so với lý thuyết ăn khớp đà có từ trớc nh lý thuyết khung chuyển động hình học vi phân - phân tích tiếp xúc bậc 3, Tenxơ độ cong đa Tenxơ Rieranian mà Gradient trờng Véctơ bề mặt đơn vị Trên sở mặt tiếp xúc bậc 3, thiết lập phơng pháp tính toán thông số hình học bề mặt bậc 3, nh phân tích mức độ thay đổi khung trạng thái tiếp xúc cặp bánh sử dụng phơng pháp kiểm tra V5