Nghiên cứu lý thuyết tạo hình, ăn khớp và công nghệ gia công bộ truyền bánh răng chốt

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN QUANG DỰ Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Cung Phản biện 1: TS ĐINH MINH DIỆM NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT TẠO HÌNH, ĂN KHỚP VÀ CƠNG NGHỆ GIA CƠNG BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT Chun ngành : Cơng nghệ chế tạo máy Mã số : 60.52.04 Phản biện 2: PGS.TS PHẠM PHÚ LÝ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 28 tháng 08 năm 2011 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT * Có thể tìm hiểu luận văn tại: Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 - Trung tâm Thơng tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 Bên cạnh đó, việc gia cơng bánh nói chung bánh MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chế tạo máy, truyền động bánh nói chung chiếm chốt nói riêng, đạt độ xác suất cao vấn đề phức tạp nhà nghiên cứu quan tâm Hiện nay, địa bàn miền Trung nước máy gia vị trí quan trọng, đóng vai trò chủ yếu hầu hết máy, có cơng điều khiển số ngày sử dụng rộng rãi Các máy phay, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc, an tồn tuổi thọ máy tiện CNC cho phép gia cơng chi tiết có hình dáng phức tạp máy Chúng có ưu điểm như: kích thước nhỏ gọn, khả tải với độ xác suất cao Tuy nhiên, việc nghiên cứu cơng lớn, tỷ số truyền khơng thay đổi, hiệu suất đạt 0,97 – 0,99, tuổi nghệ gia cơng bánh chốt máy phay CNC trục đạt độ thọ cao làm việc tin cậy xác suất đáp ứng u cầu chưa quan tâm nghiên Để làm biên dạng chủ yếu sử dụng ba đường cong sau đây: đường thân khai vòng tròn, đường cycloid, cung tròn Trong năm gần đây, truyền bánh chốt (biên dạng Cycloid) sử dụng ngày rộng rãi Hiện nay, ứng dụng cứu nhiều Vì vậy, với lý trình bày tơi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT TẠO HÌNH, ĂN KHỚP VÀ CƠNG NGHỆ GIA CƠNG BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT” để làm đề tài luận văn tốt nghiệp cao học khơng phổ biến bánh thân khai có nhiều MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ưu điểm như: hệ số trượt số nhỏ trị số lớn Đề tài nhằm nghiên cứu hình dạng thơng số hình học, lý cặp bánh thân khai tương ứng, áp suất tiếp xúc cực đại nhỏ thuyết tạo hình, lý thuyết ăn khớp, phương pháp dựng hình truyền biên dạng lồi tiếp xúc với biên dạng lõm, hệ số trùng khớp lớn, số bánh chốt, cơng nghệ gia cơng bánh chốt khơng có tượng cắt chân máy phay CNC Bộ truyền bánh chốt sử dụng rộng rãi ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU hộp giảm tốc, bơm thủy lực, chế tạo máy hạng Nghiên cứu chủ yếu lý thuyết tạo hình biên dạng nặng nhằm truyền động với cơng suất lớn như: bánh chốt bánh chốt, hình dạng hình học, thơng số truyền, lý cần trục thuyết ăn khớp truyền bánh chốt Ở nước ta, cơng trình nghiên cứu, tài liệu lý PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU thuyết tạo hình ăn khớp truyền bánh chưa nhiều Kết hợp lý thuyết thực nghiệm Chính việc nghiên cứu lý thuyết tạo hình ăn khớp bánh Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI chốt vấn đề cần quan tâm Góp phần nghiên cứu lý thuyết tạo hình ăn khớp truyền bánh chốt, xây dựng trình tự dựng hình bánh chốt phần mềm CAD/CAM, gia cơng xác bánh chốt Footer Page of 126 Header Page of 126 máy phay CNC để phục vụ cho cơng tác sửa chữa, thay thế, sản phẩm thiết kế J.-H Shin, S.-M Kwon (2006) đưa đồng thời tiến tới sản xuất hộp tốc độ phương pháp thiết kế biên dạng hộp giảm tốc cycloid sử dụng tâm vận tốc tức thời Yii-Wen Hwang, Chiu-Fan Hsieh đưa DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC phương pháp giải tích thiết kế bánh hypocycloid tiếp xúc Thơng số hình học phương trình biên dạng truyền bánh điều kiện cắt chân bánh cycloid ăn khớp chốt, qui trình cơng nghệ chương trình gia cơng truyền Lê Cung, Bùi Minh Hiển (2008) giới thiệu phương pháp thiết lập bánh chốt tự động đường chạy dao theo u cầu cơng nghệ ngơn ngữ CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN G-Code sử dụng cho máy phay CNC trục Phương pháp trình bày Ngồi phần mở đầu kết luận, luận văn bao gồm chương: giúp thiết lập tự động chương trình gia cơng theo mã lệnh G- Chương Tổng quan biên dạng cycloid bánh chốt Code nhằm gia cơng bề mặt phức tạp, ứng dụng cụ thể vào việc gia Chương Lý thuyết tạo hình ăn khớp truyền bánh cơng bề mặt thân khai bánh nón thẳng máy phay CNC trục chốt Chương Cơng nghệ gia cơng bánh chốt máy phay CNC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BIÊN DẠNG CYCLOID VÀ BÁNH RĂNG CHỐT 1.1 Tổng quan biên dạng cycloid bánh chốt Bộ truyền bánh chốt (biên dạng Cycloid) sử dụng rộng rãi hộp giảm tốc, bơm thủy lực, chế tạo máy hạng nặng nhằm truyền động với cơng suất lớn như: bánh chốt cần trục Vì chúng có nhiều ưu điểm tỷ số truyền cao đạt từ đến 119 (đối với hộp giảm tốc cấp) có kích thước nhỏ gọn (xem Hình 1.1) 1.2 Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài Gần nhất, Li cộng (2004) giới thiệu truyền cycloid kiểu đĩa-vành lệch tâm kép, đưa ngun lý hoạt động, ưu điểm Footer Page of 126 Hình 1.1 Động – Hộp giảm tốc cycloid hãng Sumitomo (Mỹ) 1.3 Nhận xét kết luận Nghiên cứu hình dạng, thơng số hình học phương trình biên dạng truyền bánh chốt, lý thuyết bao hình nhằm tạo hình biên dạng bánh chốt Đồng thời sử dụng phần mềm CAD/CAM dựng hình lập trình gia cơng, gia cơng thực Header Page of 126 nghiệm bánh cycloid truyền bánh chốt máy 2.1.3.2 Phương trình đường Hypocycloid phay CNC 2.1.3.3 Ưu nhược điểm truyền bánh Cycloid CHƯƠNG LÝ THUYẾT TẠO HÌNH VÀ ĂN KHỚP BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHỐT 2.1 Ăn khớp Cycloid Đây dạng ăn khớp khơng tiêu chuẩn, profin đỉnh có dạng epicycloid, profin chân có dạng hypocycloid (xem Hình 2.1) Hình 2.1 Profin đỉnh chân bánh cycloid 2.1.1 Biên dạng Cycloid 2.1.1.1 Khái niệm 2.1.1.2 Phương trình đường Cycloid 2.1.2 Biên dạng Epicycloid 2.1.2.1 Khái niệm 2.1.2.2 Phương trình đường Epicycloid 2.1.3 Biên dạng Hypocycloid 2.1.3.1 Khái niệm Footer Page of 126 2.2 Bộ truyền bánh chốt Bộ truyền bánh chốt dựa ngun lý ăn khớp cycloid Profin lý thuyết bánh điểm, profin bánh thứ hai đường epicycloid đường hypocycloid Thực tế, thay thay profin bánh thứ lăn chốt trụ với đường kính d tâm nằm vòng tròn sở(xem Hình 2.2) Hình 2.2 Bộ truyền bánh chốt 2.3 Lý thuyết tạo hình bánh cycloid bao hình 2.3.1 Mơ hình tốn học Yii-Wen Hwang Chiu-Fan Hsieh đưa mơ hình tốn học thiết kế bánh cycloid ăn khớp (xem Hình 2.3) Đường tròn tiếp xúc trong, có bán kính ρ1 ρ2 Điểm I tâm quay tức thời Khi đường tròn lăn khơng trượt theo chiều ngược chiều kim đồng xung quanh chu vi đường tròn 2, với khoảng lệch tâm r, tạo đường hypocycloid kéo dài, dùng Header Page of 126 10 làm tâm lăn Biên dạng bánh cycloid phía ngồi tạo phương pháp bao hình Hình 2.4 Cấu tạo hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành cố định 2.4.1.2 Ngun lý hoạt động 2.4.1.3 Cấu trúc cấu G Kháu Kháu Kháu (a) Hình 2.5 (a) Sơ đồ cấu trúc Kháu (b) (b)Lược đồ động 2.4.1.4 Thiết kế biên dạng cycloid phương pháp tâm vận tốc tức thời Hình 2.3 Tạo đường cong hypocycloid kéo dài Mơ hình để tìm tâm vận tốc tức thời (xem Hình 2.6), 2.3.2 Phương trình cắt chân ràng buộc thiết kế khâu khâu tiếp xúc trực tiếp với Tất 2.4 Lý thuyết tạo hình truyền bánh chốt phương khớp quay (IC12, IC13) tâm vận tốc Phạp tuún chung pháp tâm vận tốc tức thời Tiãúp tuún chung 2.4.1 Hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành cố định Khâu 2.4.1.1 Cấu tạo Âiãøm tiãúp xục Khâu Giá cố định; 2a Bánh vành cố định; 2b Con lăn IC12 IC13 IC23 bánh vành; 2c Chốt trụ bánh vành; Bánh hành tinh epicycloid Cam lệch tâm; 5a Đĩa phẳng; 5b Chốt trụ đĩa phẳng Khâu Khâu Hình 2.6 Các tâm vận tốc tức thời cấu tiếp xúc Tâm vận tốc tức thời IC23 nằm giao điểm pháp tuyến chung đường nối tâm IC12-IC13 Lược đồ hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành cố Footer Page of 126 Header Page of 126 11 12 định (xem Hình 2.7), cấu dùng trục khuỷu (O1OC) để làm Số lượng lăn (N) cần thiết bánh trung tâm lớn cho bánh epicycloid quay quanh tâm (O1) trục vào độ tỉ số truyền đơn vị (tỷ số truyền số bánh lệch tâm trục Đồng thời, bánh cycloid quay quanh tâm cycloid, tức N – 1) Vì vậy, tỉ số vận tốc góc mV: (OC) theo chiều ngược với chiều quay trục vào, ăn khớp với vành chốt cố định mv = ω3 = ω2 − N (2.2) Yf Từ (2.1) (2.2) ta có: Q = EN Kháu (Bạnh ràng cycloid) (2.3) Yf Con φ2 OC IC12 IC23 M IC23 Xf O1 IC13 OR Kháu 1(Bạnh ràng chäút) IC12 ψ IC13 Kháu EN Q= ENsinφ2 Âiãøm tiãúp xục C Rr Xf R-ENcosψ Biãn dảng ràng R Hình 2.7 Lược đồ HGT epicycloid kiểu bánh vành cố định Ký hiệu E = O1OC, Q = O1M, R = O1OR (xem Hình 2.8) Kháu (Bạnh ràng cycloid) Yf Hình 2.9 Điểm tiếp xúc bánh epicycloid lăn Điểm tiếp xúc Cf (Cxf, Cyf) hệ tọa độ cố định Sf (xf, yf) góc tiếp xúc tương ứng ψ xác định từ (Hình 2.9): f C xf = R − Rr cosψ , C y = Rr sinψ Âiãøm tiãúp xục V23 Kháu IC23 IC12 ω2 O1 OC E Con OR Q R   EN sin φ  sin φ −1   = tan   R − EN cos φ   ( R / EN ) − cos φ   ψ = tan −1  IC13 ω3 M Xf Kháu (Bạnh ràng chäút) (2.5) (2.6) Với điều kiện E < R/N Trong đó: Rr :bán kính lăn, φ2 : góc quay khâu Hình 2.8 Độ lớn vận tốc V23 điểm IC23 Hệ quy chiếu cố định Sf (xf, yf), ba hệ quy chiếu động S2 (x2, Độ lớn vận tốc V23 điểm IC23 (xem Hình 2.8): y2), S3 (x3, y3) S23 (x23, y23) (xem Hình 2.10) Để chuyển V23 = Eω2 = (E – Q)ω3 đổi Cf C23 , áp dụng cơng thức ma trận chuyển đổi sau: Footer Page of 126 (2.1) C23 = M23, f C f = M23,3M3, f C f = M23,3M3,2M2, f C f = M23,2M2, f C f (2.7) Header Page of 126 13 14 Trong Mij ma trận mơ tả phép biến đổi từ hệ Sj sang hệ Si Yf Y2 2.4.1.5 Điều kiện khơng bị cắt chân Y3 Y23 Với điều kiện E < R/N Từ cơng thức (2.16), ta thấy cần phải có điều kiện R/EN > (hoặc E < R/N), khơng góc tiếp xúc bị suy biến thành khơng liên tục số giá trị góc quay (xem Hình 2.11) X2 φ3 IC13 OC φ IC12 O1 R/EN > (R/EN = 1.5) φ3 C Xf OR Hình 2.10 Hệ tọa độ tương ứng hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành cố định Từ suy ra:  R cos φ3 − Rr cos(φ3 + ψ ) − E cos(φ2 − φ3 )  − R sin φ + R sin(φ + ψ ) − E sin(φ − φ )  (2.8) r 3  23  C =    Viết lại (2.1), ta có:    E Và: φ = φ3 tham số tạo thành chuyển động đầu -40 -80 90 180 270 360 Hình 2.11 Biến thiên góc tiếp xúc theo R/EN Vì vậy, ta có điều kiện khơng bị cắt chân răng: E < R/N (2.9) Có thể đưa phương trình biên dạng cho hộp giảm tốc từ phương trình (2.8) (2.9) sau: Cx23 = R cos φ − Rr cos(φ +ψ ) − E cos( Nφ )  23 C y = − R sin φ + Rr sin(φ +ψ ) + E sin( Nφ ) Trong góc tiếp xúc ψ bằng:   sin(1 − N )φ ψ = tan −1   (0 ≤ φ ≤ 360 ) ( R / EN ) − cos( − N ) φ   Gọc ca trủc âáưu vo, φ2 (âäü) dφ dφ2 = ( E − Q) dt dt Hoặc: φ2 = (1 – N) φ3 40 -120 Khi đó, từ (2.3) sau: dφ2 = E − Q = = − N dφ3 E mv Footer Page of 126 R/EN < (R/EN = 0.5) 80 X23 Gọc tiãúp xục, ψ (âäü) IC23 120 X3 (2.12) Với E: kích thước cam lệch tâm trục vào, R: bán kính bánh chốt, N: số lăn 2.4.2 Hộp giảm tốc epicycloid kiểu vành quay (2.10) Vành quay với vận tốc khơng đổi (xem Hình 2.12) Hộp giảm tốc cũng mơ hình hóa mặt động học thành cấu ba khâu ba khớp: giá tương ứng với O1OC khâu 1, bánh (2.11) chốt gắn với vành quay khâu 2, bánh epicycloid Header Page of 126 15 16 khâu Ba tâm vận tốc tức thời xác định điểm O1 IC12, điểm OC IC13 điểm M IC23 Trong đó: ω3 ω2 có chiều nhau, thể vận tốc góc trục vào vận tốc góc đầu bánh chốt Phương trình biên dạng bánh epicycloid hộp giảm tốc epicycloid có vành quay: C x3 = R cos φ − Rr cos(φ −ψ ) − E cos( Nφ ) (2.13) C y3 = − R sin φ + Rr sin(φ −ψ ) + E sin( Nφ ) Trong trường hợp này, tỉ số truyền mv xác định sau: ω (2.16) mv = = − ω2 N Khoảng cách Q xác định từ (2.15) (2.16) sau: Yf Q=E(N+1) Yf Con Kháu (Bạnh ràng cycloid) (2.17) Bạnh ràng hypocycloid Biãn dảng ràng hypocycloid OR Con Bạnh ràng chäút Âiãøm tiãúp xục IC12 O1 ω3 IC13 OC Kháu ω2 IC23 M Tám ca bạnh ràng chäút Con Âiãøm tiãúp xục Xf M Kháu 2(Bạnh ràng chäút) Hình 2.12 Tâm vận tốc tức thời HGT epicycloid kiểu vành quay Trong đó:   sin(1 − N )φ 0 (2.14) ψ = − tan −1   (0 ≤ φ ≤ 360 ) ( R / EN ) cos( N ) φ − −   ORG OR C Xf OC Hình 2.13 Các tâm vận tốc tức thời hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành cố định Yf Với điều kiện khơng bị cắt chân là: E < R/N 2.4.3 Hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành cố định ω3 V23 Sơ đồ hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành cố định (xem Hình 2.13) Có thể xem giá tương ứng với bánh ω2 hypocycloid cố định khâu 1, khoảng cách lệch tâm OCORG OC(IC12) M(IC13) Rr ORG(IC23) E Âiãøm tiãúp xục OR C Xf Q khâu 2, bánh chốt khâu (xem Hình 2.14) R Ký hiệu E = OCORG, Q = OCM , R = OCOR Vận tốc V23 IC23 suy từ (xem Hình 2.14) sau: V23 = Eω2 = (E – Q)ω3 (2.15) Hình 2.14 Vận tốc V23 tâm vận tốc tức thời I23 Điểm tiếp xúc hệ quy chiếu S23 góc tiếp xúc xác định dựa (Hình 2.11) sau: Footer Page of 126 Header Page of 126 18 17 C x23 = R + Rr cosψ , C y23 = − Rr sinψ (2.18)  sin(φ2 − φ3 )   R / EN − cos(φ2 − φ3 )   ψ = tan −1  (2.19) Với điều kiện khơng bị cắt chân là: E < R/N Trong góc φ2 φ3 góc quay trục vào góc quay đầu bánh chốt Yf Y23 M(IC13) X23 OR C ψ φ2 - φ3  R cos φ3 + Rr cos(φ3 − ψ ) + E cos φ2   R sin φ + R sin(φ − ψ ) + E sin φ  r  Cf =       Có thể đưa phương trình biên dạng cho hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh hypocycloid cố định sau: Cxf = R cos φ + Rr cos(φ −ψ ) + E cos( Nφ )  f C y = R sin φ + Rr sin(φ −ψ ) − E sin( Nφ ) Và: φ = φ3 tham số tạo thành chuyển động đầu Xf OC(IC12) Hình 2.15 Điểm tiếp xúc bánh hypocycloid lăn  sin( N + 1)φ   ( R / EN ) − cos( N + 1)φ  (00 ≤ φ ≤ 3600) ψ = − tan −1  (2.23) Với điều kiện khơng bị cắt chân là: E < R/N 2.4.4 Hộp giảm tốc hypocyclid kiểu vành quay Yf Bạnh ràng hypocycloid Yf (2.22) Trong đó:  ORG(IC23) (2.21) Bạnh ràng hypocycloid Biãn dảng ràng hypocycloid Biãn dảng ràng hypocycloid Con Bạnh ràng chäút Bạnh ràng chäút OR Y3 Y23 Y2 X2 φ3 ORG(IC23) φ2 X3 φ3 M(IC13) X23 Xf Hình 2.16 Chuyển đổi hệ tọa độ C23 Cf Để chuyển đổi C f C (xem Hình 2.16), ta sử dụng ma trận chuyển đổi sau đây: C f = M f , 23C 23 = M f ,3M 3, 23C 23 = M f , M 2,3M 3, 23C 23 = M f , M 2, 23C 23 (2.20) Từ suy ra: Footer Page of 126 ORG M Xf Tám ca bạnh ràng chäút Tám ca bạnh ràng hypocycloid OC(IC12) 23 OC Hình 2.17 Lược đồ hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành quay Lược đồ hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành quay (xem Hình 2.17) Lược đồ bao gồm khâu ba khớp: giá tương ứng với OCORG khâu 1, vành hypocycloid quay Header Page 10 of 126 20 19 khâu 2, bánh chốt nội tiếp khâu Ba tâm vận tốc tức thời tương ứng nằm điểm OC IC12, điểm ORC IC23 điểm M IC13 Phương pháp dựng hình bánh sau: Bước 1: Tạo thư mục làm việc Tạo folder banhrang_cycloid Phương trình biên dạng hypocycloid hộp giảm tốc hypocycloid vành quay dạng: C x2 = R cos φ + Rr cos(φ + ψ ) + E cos( N φ ) mục làm việc banhrang_cycloid (2.24) C = R sin φ + Rr sin(φ + ψ ) − E sin( N φ ) Trong đó:   sin( N + 1)φ (00 ≤ φ ≤ 3600) (2.25) ψ = tan −1    ( R / EN ) − cos( N + 1)φ  y Khởi động lại PROE: File => Set Working Directory: chọn thư Với điều kiện khơng bị cắt chân là: E < R/N 2.5 Phương pháp dựng hình bánh epicycloid hypocycloid phần mềm Pro/ENGINEER 2.5.1 Giới thiệu phần mềm Pro/ENGINEER 2.5.2 Ứng dụng phần mềm Pro/ENGINEER để dựng hình bánh Bước 2: Vẽ biên dạng - Sử dụng modun PART Chọn File => New => chọn Part xuất hộp thoại New: đặt tên file banhrang_prt - Nhấp vào nút Curve cơng cụ để nhập phương trình biên dạng bánh cycloid Bước 3: Dựng hình bánh Vẽ vành ngồi bánh phương thức vẽ phác Sketch Sau sử dụng lệnh Extrude để dựng bánh (xem Hình 2.18) 2.5.3 Dựng hình bánh epicycloid hộp giảm tốc kiểu bánh vành cố định hypocycloid Chúng tơi chọn bánh hypocycloid hộp giảm tốc, tiến hành lập trình gia cơng nhờ phần mềm Pro/ENGINEER Hình 2.19 Biên dạng Hình 2.20 Bánh hộp giảm tốc epicycloid hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành cố định Hình 2.18 Bánh hypocycloid Footer Page 10 of 126 kiểu bánh vành cố định Header Page 11 of 126 21 22 2.5.4 Dựng hình bánh hộp giảm tốc epicycloid kiểu 2.5.6 Dựng hình bánh hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành quay vành quay Hình 2.21 Biên dạng Hinh 2.22 Bánh hộp giảm tốc epicycloid hộp giảm tốc epicycloid kiểu bánh vành quay kiểu bánh vành quay Hình 2.25 Biên dạng Hình 2.26 Bánh hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh vành quay 2.6 Nhận xét kết luận hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh vành quay Nghiên cứu lý thuyết: phần đường cong cycloid, ăn khớp cycloid 2.5.5 Dựng hình bánh hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành cố định truyền ăn khớp chốt Từ xây dựng phương pháp tạo hình biên dạng truyền bánh chốt Tập trung thiết kế hình học biên dạng cycloid bốn loại hộp giảm tốc trình bày, đưa thơng số thiết kế, điều kiện cắt chân Từ ứng dụng phần mềm Pro/ENGINEER để tạo biên dạng cycloid phương trình biên dạng xây dựng cho bốn loại hộp giảm tốc Từ phương trình biên dạng ứng dụng phần mềm Pro/Engineer, cho phép người thiết kế thay đổi kích thước đường kính bánh số khác để dựng hình bánh thuận tiện q trình thiết kế gia cơng Hình 2.23.Biên dạng Hình 2.24 Bánh hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh vành cố định hộp giảm tốc hypocycloid kiểu bánh vành cố định Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 23 24 3.4.7 CHƯƠNG CƠNG NGHỆ GIA CƠNG BÁNH RĂNG CHỐT TRÊN MÁY PHAY CNC 3.1 Các phương pháp gia cơng bánh 3.1.1 Phương pháp định hình Các đặc trưng ngun cơng phay 3.5 Qui trình cơng nghệ bước gia cơng bánh hypocycloid máy phay CNC 3.5.1 Dựng hình bánh cycloid sử dụng lập trình gia cơng Chúng tơi chọn bánh hypocycloid hộp giảm tốc 3.1.1.1 Ngun lý phương pháp định hình hypocycloid kiểu bánh vành cố định, để gia cơng máy phay 3.1.1.2 Phay bánh trụ dao phay mơđun đĩa dao phay CNC BAZ-15 phòng thí nghiệm CRePA, chương trình PFIEV, ngón mơđun trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng 3.1.1.3 Bào Chuốt bánh trụ 3.5.2 Qui trình cơng nghệ gia cơng 3.1.2 Phương pháp bao hình 3.5.3 Chọn phơi vẽ lồng phơi 3.1.2.1 Ngun lý phương pháp bao hình 3.5.4 Các bước gia cơng bánh hypocycloid máy phay 3.1.2.2 Phay lăn bánh trụ theo phương pháp bao hình CNC 3.2 Các phương pháp gia cơng tiên tiến sử dụng cho bánh cycloid 3.3 Cơng nghệ gia cơng bánh chốt máy phay CNC 3.3.1 Giới thiệu gia cơng bánh máy phay CNC 3.3.2 Gia cơng theo phương pháp SSM (Sculptured Surface Machining) 3.4 Giới thiệu modun MANUFACTURING Pro/ENGINEER 3.4.1 Các thiết lập mơđun Manufacturing 3.4.2 Một số chu trình phay mơđun Manufacturing 3.4.3 Các thơng số khai báo q trình gia cơng 3.4.4 Lập trình gia cơng bánh hypocycloid phần mềm Hình 3.1 Gia cơng thơ mặt Hình 3.2 Gia cơng thơ mặt trụ Pro/ENGINEER 3.4.5 Giới thiệu số lệnh ngơn ngữ G-M-Code máy phay CNC HEIDENHAIN 3.4.6 Dụng cụ cắt máy phay CNC Footer Page 12 of 126 Hình 3.3 Gia cơng thơ mặt Hình 3.4 Gia cơng tinh mặt Header Page 13 of 126 25 3.6 Nhận xét kết luận Bánh sau gia cơng đạt độ xác độ bóng 26 cycloid truyền bánh chốt, đưa thơng số truyền điều kiện khơng bị cắt chân - Phương pháp trình tự dựng hình cho loại bánh chốt cần thiết khác sử dụng phần mềm Pro/Engineer - Xây dựng trình tự gia cơng, lập chương trình tự động gia cơng máy phay CNC, đồng thời tiến hành gia cơng thử nghiệm theo phương pháp SSM cho bánh dùng hộp giảm tốc hypocycloid kiểu vành cố định máy phay CNC trục Baz 15 phòng nghiệm CRePA, chương trình PFIEV, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng Kết thực nghiệm - Sản phẩm bánh hypocycloid dùng hộp giảm tốc Hình 3.5 Sản phẩm hồn chỉnh sau gia cơng Sau gia cơng sản phẩm, chúng tơi có số nhận xét sau hypocycloid kiểu vành cố định, gia cơng máy phay nhằm để đảm bảo độ xác độ bóng u cầu sản phẩm: CNC trục BAZ 15 phòng nghiệm CRePA, chương trình PFIEV, chuẩn bị phơi trước gia cơng, chuẩn bị dụng cụ cắt, chọn hướng trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng gia cơng bề mặt cắt thơ, chọn vị trí dao xuống cắt lớp đầu TRIỂN VỌNG ĐỀ TÀI tiên, chọn thứ tự gia cơng bề mặt gia cơng, chọn dụng cụ cắt - Xây dựng lý thuyết tạo hình ăn khớp, cơng nghệ gia cơng gia cơng, chọn chế độ cắt cho loại bánh biên dạng cycloid khác - Gia cơng xác bánh chốt bánh cycloid nói KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG ĐỀ TÀI chung máy phay CNC, phục vụ cho cơng tác sửa chữa, thay thế; tiến tới sản xuất hộp tốc độ dùng truyền động bánh chốt KẾT LUẬN Sau thời gian thực hiện, luận văn thực cơng việc sau đây: Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu lý thuyết đường cong cycloid, phần đường cong cycloid sử dụng truyền bánh chốt - Nghiên cứu lý thuyết tạo hình ăn khớp truyền Footer Page 13 of 126  ... bánh chốt Ở nước ta, cơng trình nghiên cứu, tài liệu lý PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU thuyết tạo hình ăn khớp truyền bánh chưa nhiều Kết hợp lý thuyết thực nghiệm Chính việc nghiên cứu lý thuyết tạo. .. Bộ truyền bánh chốt Bộ truyền bánh chốt dựa ngun lý ăn khớp cycloid Profin lý thuyết bánh điểm, profin bánh thứ hai đường epicycloid đường hypocycloid Thực tế, thay thay profin bánh thứ lăn chốt. .. tạo hình ăn khớp bánh Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI chốt vấn đề cần quan tâm Góp phần nghiên cứu lý thuyết tạo hình ăn khớp truyền bánh chốt, xây dựng trình tự dựng hình bánh chốt phần