tính toán thiết kế chế tạo máy đánh tơi bông phục vụ sản xuất chăn ga gối bông

Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: điểm tối đa là 1đ Đáp ứng nhu cầu thực tế theo yêu cầu từ các xưởng làm chăn ga gối bông trong hoạt động đánh tơi sợ bông, gi

TỔNG QUAN VỀ LOẠI MÁY TƯƠNG TỰ

1.Máy đánh tơi bông, Máy đánh gòn xơ

Model SZSM360 SZSM560 SZSM710 SZSM790

Kích thước 2200x700x970mm 2200x920x970mm 2200x1080x1070mm 2200x1200x1140mm

Hiệu suất 50Kg-80Kg/H 100Kg-180Kg/H 160Kg-230Kg/H 250Kg-300Kg/H

Tỷ lệ đánh tơi ≥98%

Trọng lượng 440Kg 480Kg 530Kg 580Kg

Thông tin phản hồi Máy đánh tơi bông được trang bị một con lăn lớn và nhiều con lăn nhỏ hoạt động với tốc độ 1400 vòng / phút Thiết bị được thiết kế để đánh tơi các loại sợi khác nhau, từ 3D đến 25D Tỷ lệ đánh tơi của máy là hơn 98% và hoàn toàn không làm hỏng sợi sau quá trình đánh tơi

Máy đánh tơi bông được trang bị đầu dò kim loại giúp phát hiện vật kim loại nhỏ tới 2mm Máy sẽ phát ra âm thanh báo động và dừng lại tự động khi có kim loại, sau đó đảo băng tải để loại bỏ tạp chất đó Thiết bị hỗ trợ cấp liệu tự động, độ tin cậy cao và tỉ lệ hỏng hóc thấp Tuy nhiên, giá thành cao nên không phù hợp với các tiểu thủ công nghiệp vùng nông thôn, trọng lượng máy lớn và cồng kềnh nên khó di chuyển.

SVTH: Văn Ngọc Quý GVHD: Th.S Đào Thanh Hùng

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ THẾT KẾ MÁY ĐÁNH TƠI BÔNG

Thiết kế cơ cấu truyền động

2.2.1.1 Giới thiệu bộ truyền đai

- Bộ truyền đai thường dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song và quay cùng chiều (Hình 2.3), trong một số trường hợp có thể truyền chuyển động giữa các trục song song quay ngược chiều - truyền động đai chéo, hoặc truyền giữa hai trục chéo nhau truyền động đai nửa chéo (Hình 2.4)

Hình 2.3 Bộ truyền đai thông thường

Hình 2.4 Bộ truyền đai chéo và nửa chéo

- Bộ truyền đai thông thường gồm 4 bộ phận chính:

+ Bánh đai dẫn số 1, có đường kính d

1, được lắp trên trục dẫn I, quay với số vòng quay n

1, công suất truyền động P

1, mô men xoắn trên trục M

+ Bánh đai bị dẫn số 2, có đường kính d

2, được lắp trên trục bị dẫn II, quay với số vòng quay n

2, công suất truyền động P

2, mô men xoắn trên trục M

2 + Dây đai 1, mắc vòng qua hai bánh đai

- Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai: dây đai mắc căng trên hai bánh đai, trên bề mặt tiếp xúc của dây đai và bánh đai có áp suất, có lực ma sát F ms

Lực ma sát đóng vai trò quan trọng trong việc truyền chuyển động giữa bánh dẫn và bánh bị dẫn thông qua dây đai Khi bánh dẫn quay, lực ma sát giữa dây đai và bánh dẫn kéo theo dây đai chuyển động Lực ma sát giữa dây đai và bánh bị dẫn tiếp tục kéo bánh bị dẫn quay Quá trình này cho phép chuyển động được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn, giúp tạo ra chuyển động đồng bộ giữa các thành phần trong hệ thống truyền động.

2.2.1.2 Phân loại bộ truyền đai

Tùy theo hình dạng của dây đai, bộ truyền đai được chia thành các loại:

Đai dẹt (còn gọi là đai phẳng) có tiết diện dạng hình chữ nhật hẹp, bánh đai hình trụ tròn, đường sinh thẳng hoặc hình tang trống Bề mặt làm việc của đai dẹt là mặt rộng của đai, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực truyền động khác nhau.

Kích thước b và h của tiết diện đai được tiêu chuẩn hóa Giá trị chiều dày h thường dùng là 3 ; 4,5 ; 6 ; 7,5 mm Giá trị chiều rộng b thường dùng 20 ; 25 ; 32 40 ; 50 ; 63 ; 71

Vật liệu chế tạo đai dẹt là: da, sợi bông, sợi len, sợi tổng hợp, vải cao su Trong đó đai vải cao su được dùng rộng rãi nhất

- Đai thang : Tiết diện đai hình thang, bánh đai có rãnh hình thang, thường dùng nhiều dây đai trong một bộ truyền

Vật liệu chế tạo đai thang là vải cao su Gồm lớp sợi xếp hoặc lớp sợi bện chịu kéo, lớp vải bọc quanh phía ngoài đai, lớp cao su chịu nén và tăng ma sát Đai thang làm việc theo hai mặt bên

Hình dạng và diện tích tiết diện đai thang được tiêu chuẩn hóa TCVN 2332-78 quy định 6 loại đai thang thường Z, O, A, B, C, D TCVN 3210-79 quy định 3 loại đai thang hẹp SPZ, SPA, SPB Đai thang được chế tạo thành vòng kín, chiều dài đai cũng được tiêu chuẩn hóa Bộ truyền đai thang thường dùng có chiều dài: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000,

- Đai tròn : Tiết diện đai hình tròn, bánh đai có rãnh hình tròn tương ứng chứa dây đai Đai tròn thường dùng để truyền công suất nhỏ

- Đai hình lược : Là trường hợp đặc biệt của bộ truyền đai thang Các đai được làm liền nhau như răng lược Mỗi răng làm việc như một đai thang Số răng thường dùng 2÷20, tối đa là 50 răng Tiết diện răng được tiêu chuẩn hóa Đai hình lược cũng chế tạo thành vòng kín, trị số tiêu chuẩn của chiều dài tương tự như đai thang

- Đai răng : là một dạng biến thể của bộ truyền đai Dây đai có hình dạng gần giống như thanh răng, bánh đai có răng gần giống như bánh răng Bộ truyền đai răng làm việc theo

Lý Nguyễn Anh Tú nguyên tắc ăn khớp là chính, ma sát là phụ, lực căng trên đai khá nhỏ Cấu tạo của đai răng bao gồm các sợi thép bện chịu tải, nền và răng bằng cao su hoặc chất dẻo

Thông số cơ bản của đai răng là mô đun m, mô đun được tiêu chuẩn hóa, giá trị tiêu chuẩn của m: 1 ; 1,5 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 7 ; 10 mm Dây đai răng được chế tạo thành vòng kín Giá trị tiêu chuẩn của chiều dài đai tương tự như đai hình thang

Trong thực tế bộ truyền đai dẹt và đai thang được dùng nhiều hơn cả

Dựa vào tính chất của máy và ứng dụng của các loại đai trên ta lựa chọn đai thang cho bộ truyền động

2.2.1.3 Các thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai

Số vòng quay trên trục dẫn, ký hiệu là n1, trên trục bị dẫn n2; v/ph

- Tỷ số truyền, ký hiệu là I, I = n

- Công suất trên trục dẫn, ký hiệu là P

1, công suất trên trục bị dẫn P

- Hiệu suất truyền động U, U = P

- Vận tốc vòng của bánh dẫn v

2, vận tốc dài của dây đai v đ ; m/s

- Mô men xoắn trên trục dẫn M

- Thời gian phục vụ của bộ truyền, còn gọi là tuổi bền của bộ truyền t b; h

- Lực căng đai ban đầu trên mỗi nhánh đai F

- Lực vòng tác dụng lên đai, còn gọi là lực căng có ích F t; N F t = 2M

- Yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền

2.2.1.4 Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền đai

✓ Ưu điểm của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ

- Bộ truyền đai có khả năng truyền chuyển động giữa hai trục khá xa nhau, mà kích thước của bộ truyền không lớn lắm

- Bộ truyền làm việc êm, không có tiếng ồn

- Đảm bảo an toàn cho động cơ khi có quá tải

✓ Nhược điểm của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai có trượt, nêu tỷ số truyền và số vòng quay n

- Bộ truyền có khả năng tải không cao Kích thước của bộ truyền lớn hơn các bộ truyền khác, khi làm việc với tải trọng như nhau

- Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với vận tốc cao

- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, có thể gấp 2÷3 lần so với bộ tuyền bánh răng

✓ Phạm vi sử dụng của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai được dùng nhiều trong các máy đơn giản Khi cần truyền chuyển động giữa các trục xa nhau Kết hợp dùng làm cơ cấu an toàn để bảo vệ động cơ

- Bộ truyền đai thường dùng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bình Tải trọng cực đại có thể đến 50 kW

- Bộ truyền có thể làm việc với vận tốc nhỏ, đến trung bình Vận tốc thường dùng không nên quá 20 m/s, vận tốc lớn nhất có thể dùng là 30 m/s

Tỷ số truyền thường dao động từ 1 đến 3 đối với đai dẹt và từ 2 đến 6 đối với đai thang Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả truyền động tối ưu, tỷ số truyền tối đa được khuyến cáo không nên vượt quá 5 đối với truyền động đai dẹt và 10 đối với truyền động đai thang Việc tuân thủ các giới hạn này giúp ngăn ngừa các vấn đề như trượt đai, mài mòn quá mức hoặc các hư hỏng khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền động.

- Hiệu suất trung bình trong khoảng 0,92 đến 0,97

Trong công nghiệp sử dụng các loại đai như sau : đai da, đai vải cao su, đai sợi, đai vải bông Đai vải cao su gồm nhiều lớp vải bông và cao su Sunfua hóa được sếp từng lớp cuộn từng vòng kín hoặc xoắn ốc

Nhờ đặc tính bền dẻo, ít bị ảnh hưởng của độ ẩm sự thay đổi của nhiệt độ, đai vải cao su được sử dụng khá rộng rãi

Do những đặc tính trên ta chọn đai là : đai vải cao cao su có tiết diện hình thang va là loại đai thang thường

Chọn vật liệu chế tạo kết cấu

Máy đánh tơi bông chạy bằng động cơ điện là tổ hợp của nhiều chi tiết mà trong đó mỗi chi tiết có chức năng và điều kiện làm việc không giống nhau Do đó phải căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật của từng chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo cơ bản sao cho hợp lý Vừa phải đảm bảo chất lượng năng suất và giá thành chế tạo kết cấu Nói cách khác là vật liệu phải đảm bảo đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật

+ Đối với phần trục, then do là việc trong điều kiện chịu mài mòn lớn nên yêu cầu độ cứng cao và khản năng chịu mài mòn tốt Vì vậy yêu cầu vật liệu chế tạo phải là thép có cơ tính tổng hợp tốt, có tính kinh tế cũng như tính sẵn có trên thị trường ta chọn thép 45 để chế tạo

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của thép 45

C Si Mn P≤ S≤ Cr Ni Cu Thành phần khác

Bảng 2.2 Cơ tính của thép 45

Trạng thái nhiệt luyện

Cơ tính,  Độ cứng (HBS)

Cán nóng Ủ hoặc ram nhiệt độ cao

+ Đối với các bộ phận khác như: Cụm khung đế, cụm bàn máy có nhiệm vụ đỡ cụm thân máy và một số chi tiết nhỏ khác làm việc trong điều kiện ít bị mài mòn nên yêu chỉ cần chọn vật liệu là thép cacbon thấp cũng đảm bảo, mặt khác dùng thép cacbon thấp giá thành rẻ hơn các loại thép khác, do dễ chế tạo, tính công nghệ tốt, và đặc biệt là tính hàn rất tốt

So sánh về giá thành và tính sẵn có trên thị trường ta chọn thép C45

Bảng 2.4 Bảng so sánh tính chất cơ lý

Tiêu chuẩn Mác thép Độ bền cơ lý

Giới hạn bền kéo (N/mm2) Độ giãn dài (%)

Từ những phân tích tính toán trên ta sẽ lựa chọn được các thành phần phù hợp dựa theo công năng ưu nhược điểm của mỗi loại như sau:

• Động cơ: động cơ điện

• Cơ cấu bộ truyền: bộ truyền đai

• Vật liệu chế tạo kết cấu: C45.

Tổng kết chương 2

TÍNH TOÁN -THIẾT KẾ

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động, đắc tính kỹ thuật của máy đánh tơi bông

Ta có bảng thống kê sau :

Thông số Ký hiệu Số liệu Đường kính bánh đai nhỏ d1 80 mm Đường kính bánh đai lớn d2 200 mm

Chiều rộng bánh đai B 20 mm

Bánh đai có chiều dài là 1000 mm Bánh đai nhỏ có đường kính ngoài là 86,6 mm và đường kính trong là 66,6 mm Bánh đai lớn có đường kính ngoài là 206,6 mm và đường kính trong là 186,6 mm.

Lực căng trên một đai F0 241,19 (N)

Lực tác dụng lên trục Fr 470,01 (N)

3.2.4 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng a Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

Do máy tuốt lạc chịu công suất nhỏ và bánh răng chỉ có tác dụng truyền chuyển động chứ không giảm tốc nên chọn vật liệu chế tạo bánh răng có độ rắn HB ≤ 350, bánh răng được thường hóa hoặc tôi cải thiện.Nhờ độ rắn thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn

Theo bảng 6.1/tr92/tl TTHDĐCK[I], ta chọn vật liệu chế tạo bánh răng như sau :

• Bánh răng 1 : chọn vật liệu là thép C50 tôi cải thiện có các thông số như sau :

- độ rắn : HB1 = 228….255 chọn HB1 = 250

- Giới hạn bền σb1 = 700….800 (Mpa) chọn σb1 = 800 (Mpa)

- Giới hạn bền chảy : σch1 = 530 (Mpa)

• Bánh răng 2 : chọn vật liệu là thép C45 tôi cải thiện có các thông số như sau :

- độ rắn : HB2 = 192….240 chọn HB2 = 240

- Giới hạn bền chảy : σch2 = 450 (Mpa)

Tên Vật liệu σb σch HB

Bánh răng 2 Thép C45 750 450 240 b Xác định ứng suất cho phép Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép [σF] được xác định theo công thức 6.1 và 6.2/tr 91/tl TDĐCK[I]

ZR : hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc

ZV : hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

KxH: hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng

YR : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

Ys : hệ số xét đến độ nhạy của vậy liệu đối với tập chung ứng suất

KxF: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn

Trong thiết kế sơ bộ ta lấy: ZR.ZV.KXh=1 và YR.Ys.KxH=1,theo đó các công thức ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ở trên trở thành :

Trong đó : σ 0 Hlim và σ 0 Flim lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở.

Theo bảng 6.2/tr94 tl TTHDĐCK[I],với thép tôi cải thiện đạt chế độ rắn HB

𝜎 𝐹𝑙𝑖𝑚 0 = 1,8𝐻𝐵 ; SF = 1,75 với SH,SF lần lượt là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn thay các kết quả trên vào công thức ta được :

KFC – hệ số kể đến ảnh hưởng đặt tải KFC = 1 khí bộ truyền quay 1 chiều

Hệ số tuổi thọ KHL, KFL xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền được xác định theo công thức (6.3), (6.4) theo tài liệu TTHDĐCK[I].

- mH ; mF : bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn mH = mF = 6 khi độ rắn mặt răng HB ≤ 350

- NHO – chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc : theo công thức (6.5).tr 93/tl TTHDĐCK[I], ta có :

NHO = 30𝐻 𝐻𝐵 2,4 với HHB – độ rắn brinen

- NFO – số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn

NFO = 4.10 6 đối với tất cả các loại thép

- NHE , NFE – số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương khi bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi nhiều bậc thì NHE và NFE được tính theo công thức (6.7) và (6.8)/tr 93/tl TTHDĐCK[I] :

Lý Nguyễn Anh Tú trong đó :

- c : số lần ăn khớp trong 1 vòng

- Ti : mômen xoắn ở chế độ thứ i : T1 = 25172,55 (Nmm)

- Tmax : mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét

- ni : số vòng quay ở chế độ thứ I của bánh răng đang xét n1 = n2 = 368 (vòng/phút)

- ti :tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét,lấy ti = 28000(h) với bánh răng 1 : c = 1

Tmax1 = 25172,55(Nmm) n1 = 368 (vòng/phút) với bánh răng 2 : c = 1

Tmax2 = 23355,98 (Nmm) n2 = 368 (vòng/phút) thay các thông số vào công thức ta được :

NHE1 > NHO1 ; NHE2 > NHO2 => KHL1 = KHL2 = 1

NFE1 > NFO1 ; NFE2 > NFO2 => KFL1 = KFL2 = 1

Thay toàn bộ số liệu đã tìm được vào công thức (3.23) và (3.24),ta sẽ tìm được ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép cho từng bánh răng :

• Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép của bánh răng 1 :

• Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép của bánh răng 2 :

Khi tính toán truyền động bánh răng trụ răng thẳng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị nhỏ hơn trong 2 giá trị [σH1] và [σH2].vậy chọn ứng suất tiếp xúc cho phép của 2 bánh răng này là : [σH] = 370 (Mpa)

• Ứng suất tiếp xúc khi quá tải được xác định bởi công thức (6.13)/tr95/tl TTHDĐCK[I] [σH]max = 2,8.σch (3.25)

- ứng suất tiếp xúc khi quá tải của bánh răng 1 :

- ứng suất tiếp xúc khi quá tải của bánh răng 2 :

• Ứng suất uốn cho phép khi quá tải được xác định bởi công thức (6.14)/tr96/tl TTHDĐCK[I] :

- ứng suất uốn cho phép khi quá tải của bánh răng 1 :

- ứng suất uốn cho phép khi quá tải của bánh răng 2 :

[σF]max2 = 0,8.σch2 = 0,8.450 = 360 (Mpa) c Xác định khoảng cách trục a w

Theo công thức (6.15a)/tr 96/tl TTHDĐCK [I], ta có : aw = Ka.(u ± 1).√ 𝑇 1 𝐾 𝐻𝛽

Hệ số phụ Ka phụ thuộc vào vật liệu chế tạo cặp bánh răng và loại răng Đối với cặp bánh răng trụ răng thẳng làm bằng thép, tra bảng (6.3)/tr 96/tl TTHDĐCK[I] ta được hệ số Ka = 50 (Mpa1/3) u = 1 – tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng.

T1 – mômen xoắn trên trục của bánh chủ động : T1 = 25172,55 (Nmm)

Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] = 370 Mpa Hệ số chiều rộng răng ψba tra bảng 6.6 là 0,1 Hệ số ψbd khi xét đến sự phân bố không đều tải trọng lên vành răng khi tính theo sức bền tiếp xúc uốn theo công thức (6.16) là 0,53 ψba.(u ± 1) = 0,53.0,15.2 = 0,16.

KHβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc,hệ số này phụ thuộc vào vị trí bánh răng so với các ổ và hệ số ψbd tra bảng (6.7)/tr 98/tl TTHDĐCK[I], ta được KHβ = 1,05 và KFβ = 1,1

3 = 124,5 (mm) chọn aw = 125 (mm) d Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền

Theo công thức (6.17)/tr 97/tl TTHDĐCK[I],ta có : m = (0,01 ÷ 0,02).aw

Theo công thức (6.19)/tr 99/tl TTHDĐCK[I],ta có : như đã nói từ đầu bộ truyền bánh răng trong máy này chỉ có tác dụng truyền chuyển động chứ không giảm tốc nên tính số răng cho 2 bánh răng là như nhau

2,5.2 = 50 (răng) lấy lên Z1 = Z2 = 45 (răng) Tổng số răng của 2 bánh răng : Zt = Z1 + Z2 = 45 + 45 = 90 (răng)

Tính lại khoảng cách trục : aw = m.Z t

2 = 125,5 (mm) e Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo công thức (6.33)/tr 105/tl TTHDĐCK, ta có :

Lý Nguyễn Anh Tú σH = ZM.ZH.Zε.√ 2.𝑇 1 𝐾 𝐻 (𝑢±1)

ZM – hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp,tra bảng (6.5)/tr96/tl TTHDĐCK[I],ta có : ZM = 274 (Mpa 1/3 )

ZH – hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, theo công thức (6.34)/tr 105/tl

ZH = √ 2.cosβ b sin2α tw theo bảng (6.11)/tr 104/tl TTHDĐCK[I], ta chọn sơ bộ góc profin gốc α = 20 0 vì răng là răng thẳng nên β = 0 0

Vì : αtw = αt = arctg( tgα cosβ) = arctg( 𝑡𝑔20 0

𝑐𝑜𝑠0 0 ) = 20 0 βb : góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở : do là răng thẳng βb = 0 0

Zε – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

𝜀 𝛽 : hệ số trùng khớp dọc,theo công thức (6.37)/tr 105/tl TTHDĐCK[I], ta có :

𝑚.𝜋 trong đó : bw – chiều rộng vành răng được tính theo công thức : bw = ψba.aw = 0,1.130 = 13 (mm)

Do 𝜀 𝛽 = 0 nên Zε được tính theo công thức : Zε = √ 4−ε α

Lý Nguyễn Anh Tú εα : hệ số trùng khớp ngang, được tính theo công thức :

KH – hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, được tính theo công thức (6.39)/tr 106/tl

KHβ : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng, tra bảng (6.7)/tr 98/tl TTHDĐCK[I], ta có KHβ = 1,05

KHα : hệ số kể đến sự phần bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, hệ số này phụ thuộc vào vận tốc vòng và cấp chính xác chế tạo bánh răng

- vận tốc vòng được tính theo công thức (6.40)/tr 106/tl TTHDĐCK[I] v = 𝜋.𝑑 𝑤1 𝑛 1

60000 = 1,98 (m/s) với v = 1,98 < 2 (m/s),ta tra bảng (6.13)/tr 106/tl TTHDĐCK[I], ta được cấp chính xác chế tạo bánh răng là cấp 9 vậy KHα = 1,13, tra bảng (6.14)/tr 107/tl TTHDĐCK[I]

KHv – hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tra bảng phụ lục 2.3/tr 250/tl TTHDĐCK[I],ta có : KHv = 1,1

 thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc f Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn Để đảm bảo bánh răng trong quá trình làm việc không bị gãy răng thì ứng suất uốn tác dụng lên bánh răng σF phải nhỏ hơn ứng suất uốn cho phép [σF]

Theo công thức (6.43) và (6.44)/tr 108/tl TTHDĐCK[I], ta có : σF1 = 2.T 1 K F Y ε Y β Y F1 b w d w1 m ≤ [σ F1 ] σF2 = σ F1 Y F2

T1 – mômen xoắn trên bánh răng 1 m – môđun bw – chiều rộng vành răng dw1 – đường kính vòng lăn bánh 1

Yε – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Yε = 1 ε α = 1

Yβ – hệ số kể đến độ nghiêng của răng , với răng thẳng Yβ = 1

YF1 ; YF2 – hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2,tra bảng (6.18)/tr 109/tl

TTHDĐCK[I],ta được YF1 = YF2 = 3,65

KF – hệ số tải trọng khi tính về uốn, theo công thức (6.45)/tr 109/tl TTHDĐCK[I] ta có :

KF = KFβ KFα KFv trong đó : - KFβ : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, tra bảng 6.7/tr 98/tl TTHDĐCK[I],ta có :KFβ = 1,1

- KFα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng ch các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn,với răng thẳng KFα = 1

- KFv : hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, theo công thức 6.46/tr 109/tl TTHDĐCK[I],ta có :

2.T 1 K Fβ K Fα với : vF = δF.g0.v.√ a w u tra bảng (6.15) và (6.16)/tr 107/tl TTHDĐCK[I],ta có : δF = 0,011 ; g0 = 73

 KF = 1,1.1.1,44 = 1,6 ở trên ta đã tính được [σ F1 ] = 257,14 ( Mpa) và [σ F2 ] = 246,86 (Mpa)

3,65 = 57,81 (Mpa) Vậy σF1 = 57,81 (Mpa) < [σ F1 ] = 257,14 (Mpa) răng thỏa mãn điều kiện σF2 = 57,81 (Mpa) < [σF2] = 246,86 (Mpa) bền uốn

Lý Nguyễn Anh Tú g Kiểm nghiệm răng về quá tải

❖ Kiểm nghiệm bền quá tải tiếp xúc : theo công thức 6.48/tr 110/tl TTHDĐCK[I], ta có: σHmax = σH.√𝐾𝑞𝑡 ≤ [σH]max với : Kqt = Kbđ = 𝑇 𝑚𝑎𝑥

Do σHmax = 470,55 (Mpa) < [σH]max1 = 1484 (Mpa) và [σH]max2 = 1260 (Mpa)

❖ Ứng suất uốn cực đại được tính theo công thức 6.49/tr 110/tl TTHDĐCK σFmax = σF.Kqt ≤ [σF]max

Do σF1max = 257,14 (Mpa) < [σF]max1 = 424 (Mpa) σF2max = 257,14 (Mpa) < [σF]max2 = 360 (Mpa)

Xây dựng mô hình 3D của máy SOLIDWORKS

Tổng quan về phần mền SOLIDWORKS

SOLIDWORKS là phần mềm thiết kế 3D tham số chạy trên hệ điều hành

Windows và có mặt từ năm 1995, được tạo bởi công ty SOLIDWORKS Dassault

Systèmes, là một công ty thành viên của tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới Dassault Systèmes, S A (Vélizy, Pháp) Cộng đồng người dùng SOLIDWORKS bản quyền trên thế giới hiện là gần 6 triệu người với khoảng 200.000 doanh nghiệp và tập đoàn

Phần mềm thiết kế 3D SOLIDWORKS đã có những cải tiến đáng kể từ khi ra mắt phiên bản đầu tiên vào năm 1995 Với mỗi bản cập nhật, SOLIDWORKS liên tục nâng cao hiệu suất, tính năng và khả năng đáp ứng nhu cầu thiết kế 3D trong các lĩnh vực kỹ thuật và công nghiệp.

SOLIDWORKS còn được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong các ngành khác như: đường ống, kiến trúc, nội thất, xây dựng… nhờ tính năng thiết kế 3D mạnh mẽ và danh mục các giải pháp hỗ trợ đa dạng

ViHoth là đại lý phân phối ủy quyền chính thức của SOLIDWORKS Dassault Systemès từ năm 2011 Với nhiều hoạt động nỗ lực trong việc phát triển cộng đồng người dùng SOLIDWORKS tại Việt Nam, cũng như nền tảng kinh nghiệm tổng hợp về

CAD/CAM/CAE/PLM trong các ngành công nghiệp, ViHoth hiện là đối tác uy tín và tin cậy của các doanh nghiệp trong lĩnh vực này.

Các bước xây dựng và mô phỏng mô hình 3D xe nâng bàn

Bước 1 : Vẽ các chi tiết của xe nâng bàn thành 3D bằng ứng dụng solidwork Bước 2 : Vào solidwork chọn new , sau đó vào môi trường Assembly→Đưa các chi tiết đã vẽ vào môi trường → Bấm vào mate để liên kết các chi tiết lại với nhau

Bước 3 : Sau khi liên kết lại thì ta vào motion study 1 để mô phỏng quá trình lắp ráp

- Để mô phỏng quá trình lắp ráp xe nâng bàn đầu tiên ta nhấn Exploded trên thanh công cụ để tách các chi tiết ra theo ý muốn của mình

- Sau đó vào motion study 1 chọn Animation Wizard → Chọn explode để tạo video mô phỏng tách các chi tiết ra

- Tiếp theo , tương tự như tách ta chọn Animation Wizard→ Chọn Collapse để tạo video mô phỏng lắp ráp các chi tiết lại

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 79 5.1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT

Chọn phương pháp chế tạo

Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon như thép

35, 40, 45; thép hợp kim như thép crôm, crôm-niken; 40X; 40г; 50Г

Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục là thép C45

Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng, kết cấu và sản lượng của loại trục đó Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh Với trục bậc có đường kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng

Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục được chế tạo bằng rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản, đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của loại trục lớn được chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục được chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép, với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang và cũng có thể chế tạo bằng phương pháp đúc Đối với chi tiết trục ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc cho chất lượng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thường có cơ tính không cao Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận được nhưng nhược điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu.

Các yêu cầu lập quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ gia công phải hợp lý, rút ngắn thời gian phục vụ và thời gian gia công, đảm bảo năng suất cao và hiệu quả kinh tế Sắp xếp hợp lý các phương tiện và thiết bị gia công, vật tư dụng cụ, nơi làm việc và các yếu tố khác trong quá trình gia công giúp nâng cao năng suất, giảm giá thành sản phẩm.

Xếp các nguyên công hợp lý sẽ tránh được hiện tượng gia công cả những phôi phế phẩm ở nguyên công trước

Khi lập thứ tự các nguyên công cần căn cứ vào:

Căn cứ vào độ chính xác yêu cầu, độ nhám bề mặt để chọn phương pháp gia công lần cuối cho hợp lý

- Cần chú ý tới các nguyên công khó gia công, dễ gây phế phẩm và nên đưa các nguyên công này lên dầu quy trình công nghệ

- Sau những nguyên công đó nên bố trí các nguyên công kiểm tra trung gian để loại trừ phế phẩm

- cần chú ý tới các nguyên công dễ gây biến dạng nhiều (nguyên công nhiệt luyện …) để từ đó có biện pháp làm giảm biên dàng.

Thiết kế các công nghệ gia công chi tiết

Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắng Phân chia ra các nguyên công (Các bước công nghệ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện

Lý Nguyễn Anh Tú tước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt nước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn Chính vì lý do này ta chia quá trình gia công chi tiết ra các nguyên công như sau:

Nguyên công 1: khoả mặt đầu và khoang lỗ tâm

Tính lượng dư gia công

Ta tớnh lượng dư cho mụ̣t bề mặt ỉ35 +0,05 và tra lượng dư cho các mặt cũn lại Phôi: Gia công bằng phương pháp đúc khuôn kim loại

Khối lượng phôi: 15 kg

Các bước công nghệ: tiên thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh Tiện và mài đều được chống tâm hai đầu

Lập bảng ghi kích thước các bước nguyên công: tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh Do chống tâm 2 đầu nên sai số gá đặt 𝜀 𝑏 = 0

Tính sai lệch không gian 𝜌 𝑝ℎô𝑖 của phôi:

𝜌 𝑐𝑣 : độ cong vênh của phôi

𝜌 𝑐𝑣 = Δ 𝑐 𝐿 = 1 444 = 444 (𝜇𝑚) Δ 𝑐 là độ cong đơn vị Δ 𝑐 = 1𝜇𝑚/𝑚𝑚

L: là chiều dài từ mặt đầu của phôi tới tâm đoạn cần gia công

𝜌 𝑙𝑡 : sai lệch do lấy tâm làm chuẩn

Khi dùng cơ cấu kẹp tự định tâm khi khoan lỗ thì 𝜌 = 0.25 mm

⇒ 𝜌 𝑙𝑡 = 𝜌 = 250 (𝜇𝑚) Như ta thấy, ta có:

Tính sai lệch còn lại sau các nguyên công:

Tính lượng dư nhỏ nhất:

2𝑍𝑚𝑖𝑛 = 2( 𝑅 𝑧𝑖−1 + 𝑇 𝑖−1 + 𝜌 𝑖−1 ) Tra bảng 3.2 sách Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy trang

Tra bảng 3.4 sách Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy trang

Tính kích thước tính toán ( cột số 7) bằng cách ghi kích thước nhỏ nhất của chi tiết vào hàng cuối cùng, còn các kích thước khác thì lấy kích thước trước đó cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất như vậy ta có

Tra dung sai của các nguyên công theo sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 bảng 3.91, ta được các giá trị ở cột số 8

Tính kích thước giới hạn nhỏ nhất bằng cách làm tròn số kích thước tính toán và lấy hai chứ số sau dấu phẩy ( cột số 10)

Tính kích thước giới hạn lớn nhất ( cột số 19) bằng cách cộng kích thước giới hạn nhỏ nhất với dung sai nguyên công Như vậy ta có:

Xác định lượng dư giới hạn:

2Zbmax là hiệu các kích thước lớn nhất của 2 nguyên công kề nhau

2Zbmin là hiệu các kích thước nhỏ nhất của 2 nguyên công kề nhau

- Xác định lượng dư gia công:

Thay số liệu vào công thức trên ta được: 2800 – 2035 = 840 – 75 = 765

Như vậy kết quả tính toán đúng

Bảng 4.1: lượng dư gia công của chi tiết

* Tính toán chế độ cắt

Tớnh toán chế đụ̣ nguyờn cụng ỉ35 +0,05 :

Cú D= ỉ35+0,05 , LH5mm, Df phụi = ỉ39+0,05 , gúc nghiờng chớnh φ0 90, góc nghiêng phụ φ0 = 0, tiết diện cán dao q@x46= B x H, quá trình cắt không tưới nước, tuổi trung bình của dao T= 45p

2 = 2 chọn một lần cắt đạt kích thước, vậy t=2mm

Tính theo sức bền cán dao:

Bảng 5-63 (STCNCTM2) ta chọn tốc độ cắt Vb b(m/ph), Ϭu KG/mm2

(11-1 chế độ cắt ) Cpz00, Xpz=1, Ypz = 0.75, nz = - 0.15

Tính theo sức bền cơ cấu chạy dao:

Các yếu tố tạo thành lượng dư (àm)

Giá trị tính toán Dung sai T (àm)

Kích thước giới hạn (mm)

Lượng dư giới hạn (àm)

(15 -1) K φpx= 1 , Kɣ px= 1, Kλpx = 1, Kpx=2

Theo bảng: chế độ cắt) Cv= 292, Xv= 0,15, Yv = 0,3 m= 0,18

Số vòng quay trong 1 phút: nt= 1000𝑉

𝜋.20 = 2244 v/p Máy tiện T620: nmin,5 , nmax = 2000, số cấp độ m$ φm-1 = φ23= 𝑛 𝑚𝑎𝑥

12,5 = 160 theo bảng 4.7 sách hướng dẫn đồ án ứng với φ23= 14,24 gần 160 nhất, gióng lên ta được φ=1,12 mặt khác φx= 𝑛 𝑡

12,5 = 179,5, theo bảng 4.7 ứng φ= 1,12 ta thấy giá trị φx64 gần bằng 179,52

Vận tốc cắt thực tế: V= 𝜋𝐷𝑛 𝑚

Lực tiếp tuyến: Pz = Cpz 𝑡 Xpz S2ypz Vnz K

Lực hướng kính: Py = Cpy txpy Sypy Vny Kypy

Theo bảng (11-1) Cpy = 243, Xpy = 0,9 , Ypy = 0,6 , ny =- 0,3

Lực tiếp tuyến: Px = Cpx txpx Sypx Vny Kpx

Công suất tiêu thụ khi cắt:

Nguyên công 1: khoả hai mặt đầu và khoang lỗ tâm, kết hợp tiện thô

Phay mặt phẳng thứ nhất

Phay thô mặt 1 đạt Rz = 40 μm Phay tinh mặt 1 đạt Ra=0.5

Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-71M, có các thông số: Đường kính gia công: 25-125(mm)

Chiều dài chi tiết gia công: 200-500(mm)

Giới hạn chạy dao của dao phay: 20-400(mm/ph)

Số cấp tốc độ của dao phay: 6

Giới hạn số vòng quay của dao phay: 125-712(vòng/phút)

Số cấp tốc độ của dao khoan: 6

Giới hạn số vòng quay của dao khoan: 20-300(mm/ph)

Công suất động cơ phay-khoan: 7.5-2.2(KW)

Kích thước cần đạt được 485mm

Ta chọn dao phay mặt đầu bằng hợp kim T620 có các thông số sau:

D@0(mm),(Tra theo bảng 4 - 94 trang 376 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1)

Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t =2mm

(Theo bảng 5-125 Trang 113 Sổ tay CNCTM tập 2), ta chọn bước tiến dao

Lượng chạy dao vòng S0=0,13.5=0.65(mm/vòng)

Bảng 5-126 Trang 114 Sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn tốc độ cắt Vb 00(m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh:

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3 [2]) -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5, [2])

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7, [2])

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x300 !6(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

3,14 = 859 (v/ph) Theo máy ta chọn được nm0(v/ph)

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lượng chạy dao Sp=0,65.2000(mm/vòng)

Theo máy ta chọn Sp0(mm/vòng)

L = 485 mm: chiều dài bề mặt gia công

𝐿 1 = √𝑡(𝐷 − 𝑡) + 3.5 = √2(80 − 2) + 3.5 = 16 𝑚𝑚 L2 chiều dài thanh dao L2 = (2 - 5) mm chọn L2 = 4 mm Vậy:

Chọn mũi khoan là mũi khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu T15K6, có các kích thước như sau:

D =4mm; L 2mm; l mm (Bảng 4-40 Trang 319 Sổ tay CNCTM tập 1) + Chế độ cắt:

Chọn chiều sâu cắt t=2.5mm

Bảng 5-86 [2], ta chọn bước tiến dao S=0.09(mm/v)

Bảng 5-126 [2], ta chọn tốc độ cắt Vb 2(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh:

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3 [2]) -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5 [2])

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7 [2])

Như vậy tốc độ tính toán là Vt =Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x32 #.04(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: nt = 67,5(v/ ph) Theo máy ta chọn được nm00(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

L = (d/2) cos + (0,5 ÷ 2) = 2,5 Cos (60) + (0,5 ÷ 2) = (1,75 ÷ 3,25) mm Chọn L = 2 mm

1500 0,09 = 0,03 𝑝ℎú𝑡 Thời gian tổng cộng

- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai mũi tâm Một đầu được định vị bằng mũi tâm di động hạn chế 2 bậc tự do, còn đầu kia thì là mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do

- Kẹp chặt: Chi tiết quay nhờ tốc kẹp (đồng thời tốc cũng chống xoay cho chi tiết)

4.5.6.2Chọn máy Các thông số của máy tiện T620: Đường kính gia công lớn nhất : Dmax@0mm Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm

Số cấp tốc độ trục chính : 23 Giới hạn vòng quay trục chính : 25÷ 2000 Công suất động cơ : 10kw

Bước 1: gia cụng thụ phần trục cú đường kính ỉ35 Đường kớnh cõ̀n đạt được là ỉ35 +0,5

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 900, vật liệu T15k6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I, ta chọn kích thước của dao như sau: h; b; L0; n=4; l; r=0.5

Khi gia cụng thụ ỉ35 +0,5 ta chọn chiều sõu cắt t=2mm

Bảng 5-60, ta chọn bước tiến dao s=0.35; Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb b(m/ph)

- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7) Như vậy tốc độ tính toán là 𝑉𝑡 =Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 = 44.64 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

30.3,14 G3(v/ph) Theo máy ta chọn được nmG3(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

1000 = 44,55 (m/ph) 1000 Theo máy ta chọn Sm=0.36mm

Bước 2: Tiện thụ ỉ20 +0,5 Đường kớnh cõ̀n đạt được là ỉ21 +0,5 +Chọn dụng cụ cắt như dao tiện ∅75 +Chế độ cắt:

Khi gia cụng thụ ỉ21 +0,5 ta chọn chiều sõu cắt t=2mm Bảng 5-60, ta chọn bước tiến dao s=0.35; Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb b(m/ph)

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt = Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 = 44.64 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

40.3,14 55(v/ph) Theo máy ta chọn được nm = 580(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

1000 D,5(m/ph) Theo máy ta chọn Sm = 0.36mm Bước 3: Vát 2x450

5.6.4 Nguyờn cụng 3 : Tiện tinh ỉ35 và ỉ20

Bước 1: gia cụng tinh phần trục cú đường kính ỉ35 a) Sơ đồ gá đặt

- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai mũi tâm Một đầu được định vị bằng mũi tâm xoay hạn chế 2 bậc tự do, còn đầu kia thì là mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do

- Kẹp chặt: Chi tiết quay nhờ tốc (đòng thời tốc cũng chống xoay cho chi tiết) b) Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620:

Lý Nguyễn Anh Tú Đường kính gia công lớn nhất : Dmax@0mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm

Số cấp tốc độ trục chính : 23

Giới hạn vòng quay trục chính : 252000

Công suất động cơ : 10kw c) Các bước công nghệ

Bước 1: gia công tinh phần trục có đường kính Đường kớnh cõ̀n đạt được là ỉ35 +0,15

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng, vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I, ta chọn kích thước của dao như sau: h; b; L0; l; n=4; r=0,5

Khi gia cụng tinh ỉ35 ta chọn chiều sõu cắt t=0.5mm

Bảng 5-62 CNCTM [2], ta chọn bước tiến dao s=0.11mm/vòng;

Bảng 5-63 CNCTM [2], ta chọn tốc độ cắt Vb 0(m/ph)

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x100 r(m/phút)

𝑛 𝑡 r.1000 12.3,14 = 1910 (𝑣/𝑝ℎ) Theo máy ta chọn được nm00(v/ph)

Theo máy ta chọn Sm=0.12mm

LH5mm (chiều dài bề mặt gia công)

Bước 2: gia cụng tinh phần trục cú đường kính ỉ20 a) Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620: Đường kính gia công lớn nhất : Dmax@0mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm

Số cấp tốc độ trục chính : 23

Giới hạn vòng quay trục chính : 252000

Công suất động cơ : 10kw b) Các bước công nghệ

Bước 1: gia công tinh phần trục có đường kính Đường kớnh cõ̀n đạt được là ỉ20 +0,01

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng, vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I, ta chọn kích thước của dao như sau: h; b; L0; l; n=4; r=0,5

Khi gia cụng tinh ỉ20 ta chọn chiều sõu cắt t=0.5mm

Bảng 5-62 CNCTM [2], ta chọn bước tiến dao s=0.11mm/vòng;

Bảng 5-63 CNCTM [2], ta chọn tốc độ cắt Vb 0(m/ph)

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x100 r(m/phút)

𝑛 𝑡 r.1000 10.3,14 = 2292 (𝑣/𝑝ℎ) Theo máy ta chọn được nm 00(v/ph)

Theo máy ta chọn Sm=0.12mm

LPmm (chiều dài bề mặt gia công)

5.6.5 Nguyên công 4 : mài các đoạn trục

Chi tiết gia công được định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do, ngoài ta để chống xoay ta thêm vào hệ thống một cái tốc mài

Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài kí hiệu 3A110, có các thông số: Đường kính gia công lớn nhất : 140 (mm)

Chiều dài gia công lớn nhất : 180 (mm)

Côn móc ụ trước : No3 Đường kính đá mài : 250 (mm)

Tốc độ của bàn máy : 0.03-4 (mm/phút)

Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài : 125

Chạy dao ngang sau hành trình kép của bàn máy : 0,001 - 0,038 (mm)

Số cấp tốc độ của đầu mài : Vô cấp

Giới hạn số vòng quay : 78 - 780 (vòng/phút)

Góc quay của bàn máy : ±10 0

Công suất động cơ : 1.5 (KW)

- Kớch thước cõ̀n đạt được ỉ35 +0,15 Độ bóng cần đạt được Ra=0.5

+ Chọn đá mài: : (bảng 4-172 STCNCTM1)

Ta chọn đá mài là đá mài enbô có kí hiệu là 1A1-1, có các kích thước như sau:

Chất kết dính K; Độ hạt IT20-ITM5; Độ cứng CM2-CT2

Khi mài ta chọn chiều sâu cắt t = 0,3 mm

Bảng 5-204, ta chọn lượng chạy dao ngang Sct = 2,68 (mm/phút)

Số vòng quay của chi tiết nct = 520 (vòng/phút)

Theo máy ta chọn được Sm = 1,75 (mm/phút)

Bước 2: Mài hai cổ trục ỉ20 hai bờn

Kớch thước cõ̀n đạt được ỉ20 (mm) Độ bóng cần đạt được Ra=0.5

+ Chọn đá mài: : (bảng 4-172 STCNCTM1)

Ta chọn đá mài là đá mài enbô có kí hiệu là 1A1-1, có các kích thước như sau:

Chất kết dính K; Độ hạt IT20-ITM5; Độ cứng CM2-CT2

Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t = 0,3mm

Bảng 5-204 STCNCTM02, ta chọn lượng chạy dao ngang Sct = 2,68 (mm/phút)

Số vòng quay của chi tiết nct = 520 (vòng/phút)

Theo máy ta chọn được Sm = 1.64 (mm/phút)

5.6.6.1 Chọn phương pháp nhiệt luyện:

- Từ phôi thanh thép ban đầu để tăng độ cứng Tính chịu mài mòn và để phù hợp với điều kiện làm việc của chi tiết dạng trục ta tiến hành nhiệt luyện chi tiết

Quy trình nhiệt luyện: Tôi đẳng nhiệt => ram nhẹ chi tiết

- Thành phần ban đầu của thép C45:

Mác thép C Si Mn P S Cr

Bước đầu tiên cần thực hiện trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng là kiểm tra chi tiết trước khi mạ Để đảm bảo lớp mạ bám dính tốt và đạt chất lượng cao, cần phải kiểm tra kỹ bề mặt chi tiết Bề mặt chi tiết phải nhẵn, sáng, không có vết nứt hoặc tạp chất Nếu bề mặt chi tiết không sạch, lớp mạ có thể không bám dính tốt hoặc bị bong tróc sau một thời gian sử dụng.

• Bước 2: Xếp chi tiết vào gá, dùng palang đưa toàn bộ gá vào lò nung

• Bước 3: Đóng cửa lò, bật lò, nâng nhiệt nhanh

• Bước 4: Xác định nhiệt độ nung: Tnung = Ac3 + (30 ÷ 50)0C

Khi nhiệt độ lò đạt 936oC thì bắt đầu tính thời gian giữ nhiệt, duy trì nhiệt độ lò 936±5oC

• Bước 5: Tính thời gian nung:

Với tiết diện của chi tiết và thể tích của chi tiết lần lượt là:

S = 216 ( Cm2) và V = 0,078 (Dm3) và sử dụng thiết bị nung chi tiết phù hợp đạt được tốc độ nung chi tiết 325°C/h ta xác định được thời gian nung chi tiết: Tn = 936

Thời gian giữ nhiệt: Tgn = ( 1

• Bước 6: Khi đủ thời gian giữ nhiệt( khoảng 3,2 giờ) , lấy nhanh chi tiết ra khỏi lò, đưa vào bể làm nguội vời vòi phun nước mãnh liệt trong khoảng 5 (s) Sau đó làm nguội chậm trong môi trường không khí

• Bước 7: Sau khi tôi, ta ram chi tiết ở nhiệt độ 250oC Thời gian ram 0,7 tiếng để ổn định tổ chức tế vi chi tiết Chọn thời gian giữ nhiệt là 0,4 (h), thời gian gia tăng nhiệt đến 250oC là 0.7 (h) Sau đó làm nguội ngoài không khí

5.6.7.1 Dụng cụ kiểm tra: Đồng hồ so

 Chi tiết được gá trên 2 mũi chống tâm

- Cho mũi đồng hồ so tiếp xúc với mặt đầu của chi tiết, xoay mặt đồng hồ để cho kim đồng hồ trở về vị trí 0

Theo yêu cầu kỹ thuật, kiểm tra độ đồng tâm của mặt trụ Φ40 và mặt ren TR20x4 phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,02mm, dung sai độ đảo hướng kính của mặt ren TR20x4 phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,03mm Theo dõi chuyển động của kim đồng hồ để đo độ đảo góc trục δ, áp dụng công thức tính giá trị tương ứng.

 = 𝑋.𝑎 Trong đó: X là số vạch dao động của kim đồng hồ 𝑅 a là giá trị của một vạch (a = 0,01)

R là bán kính của chi tiết cần đo kiểm

Hay ta cũng có thể đánh giá trực tiếp thông qua quan sát số vạch dao động tính cho 100 mm bán kính

Dùng các dụng cụ đo kiểm khác:

- Dùng Panme đo các ∅20; ∅35 ; theo dung sai ứng với cấp chính xác 6

Cuối cùng tổng hợp lại các kết quả đo đưa ra kết quả đo và đánh giá chất lượng sản phẩm Nếu quá giới hạn cho phép chi tiết sẽ bị phế phẩm

Chương VII: Đưa ra những yêu cầu về an toàn lao động khi lắp máy, khi sử dụng máy.

An toàn và hướng dẫn sử dụng

+ Một số qui tắc an toàn khi sử dụng :

❖ Trước khi cho máy làm việc:

− Ta phải kiểm tra lại các bulông, đai ốc, các mối liên kết

− Kiểm tra đai có căng hay không trục và các gối đỡ có chắc chắn hay không trước khi cho máy làm việc

− Kiểm tra, bôi dầu mỡ vào các gối đỡ, bạc trục

❖ Trong một thời gian định kỳ:

− Kiểm tra bộ phận dẫn động

− Xiết các đai ốc, bulông, vít vì sau một thời gian bị lỏng

− Bôi mỡ vào các ổ bi và các bánh răng

❖ Trong thời gian làm việc:

Khi cung cấp bông vào trục xoay, tuyệt đối không được đưa vật cứng khác vào, vì việc này có thể gây hư hỏng máy và thậm chí gây thương tích cho người vận hành máy.

− Đọc kỹ hướng dẫn trước khi sử dụng

− Không được sơ ý để tay vào các răng trên trục

− Không được đứng gần động cơ điện, hoặc dùng tay sờ vào động cơ

− Không được cho trẻ em lại gần

❖ Sau khi thời gian làm việc:

− Phải ngắt hoàn toàn nguồn điện vào các động cơ

− Vệ sinh máy, thu dọn các vật liệu và lau chùi các răng trên trục xoay bông

+ Vận hành:Trước khi vận hành cần đóng thử cầu dao, quan sát chiều quay của trục xoay bông, phát hiện thấy ngược chiều thì ngắt cầu dao, đấu lại dây vào động cơ, sau đó mới đóng động cơ cho máy làm việc

Số người phục vụ cho máy chỉ cần 1- 2 người

Người đứng máy có thể 1- 2 người, phải cung cấp lạc liên tục và đều tay thì năng suất máy mới cao

Nếu gặp sụ cố, phải dừng ngay việc cung cấp lạc, tất máy xử lý sự cố, sau đó mới cho máy hoạt động trở lại

Sau khi hoàn thành công việc phải cho máy chạy không tải từ 0,5 – 1 phút để lạc ra khỏi gông tuốt, sau đó mới tắt máy.

Kết luận chương 7

Có cái nhìn tổng quan về toàn bộ máy cũng như trình chế tạo máy tuốt lạc hiểu hơn về cách thức vậ hành cũng như an toàn kỹ thuật đối với người vận hành máy