Thiết kế mô phỏng cơ cấu bánh răng cầu cho đồ gá n chiều

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG CẦU CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU LÃ ĐỖ KHÁNH LINH THÁI NGUYÊN, NĂM 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG CẦU CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số: Học viên: LÃ ĐỖ KHÁNH LINH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS HỒNG VỊ THÁI NGUN, NĂM 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP Độc lập – Tự – Hạnh phúc THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG CẦU CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU Học viên: Lã Đỗ Khánh Linh Lớp: K11 - CNCTM Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy Ngƣời HD khoa học: TS Hoàng Vị Ngày giao đề tài: 01/11/2009 Ngày hoàn thành: 30/08/2010 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN TS HOÀNG VỊ LÃ ĐỖ KHÁNH LINH DUYỆT BGH KHOA SAU ĐẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn công trình tơi tổng hợp nghiên cứu Trong luận văn có sử dụng số tài liệu tham khảo nhƣ nêu phần tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn Các kết kết tính tốn, mô đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn TS Hoàng Vị trung thực chƣa từng đƣợc công bố bất kỳ công trì nh nào khác Tác giả Lã Đỗ Khánh Linh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lời cảm ơn Bằng tất kính trọng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Hồng Vị- người tận tình hướng dẫn em suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Khoa Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Xin cảm ơn gia đình, đồng nghiệp người thân động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Lã Đỗ Khánh Linh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình vẽ, ảnh chụp 10 Phần mở đầu 13 Tính cấp thiết đề tài 13 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 13 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 Nội dung nghiên cứu 14 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT 1.1 Đồ gá gia công 15 15 1.1.1 Giới thiệu đồ gá gia công 15 1.1.2 Các dạng đồ gá phân độ 15 1.1.2.1 Đồ gá phân độ trụ 15 1.1.2.2 Đồ gá phân độ khơng gian 16 1.2 Mơ hình ngun lý hoạt động đồ gá N chiều 20 1.3 Kết luận 21 CHƢƠNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG CẦU VÀNH RĂNG THÂN KHAI 22 2.1 Sự hình thành cấu bánh cầu 23 2.1.1 Sự hình thành bề mặt vành cầu thân khai 23 2.1.2 Sự hình thành bánh cầu vành cầu thân khai 24 2.2 Đặc điểm kết cấu lắp ghép cấu bánh cầu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Đặc điểm truyền động cấu bánh cầu 27 2.4 Điều kiện ăn khớp cấu bánh cầu 27 2.5 Điều kiện truyền động liên tục cấu bánh cầu 28 2.6 Phƣơng trình tham số biên dạng ∑1 bánh thứ 28 2.7 Phân tích động học bánh cầu 33 2.8 2.7.1 Mơ hình tốn học chuyển động cấu bánh cầu 33 2.7.2 Phân tích động học bánh cầu 34 2.7.3 Phân tích động học cấu đĩa - bánh cầu 38 Kết luận 39 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐĨA RĂNG - BÁNH RĂNG CẦU 3.1 Tính tốn thơng số truyền 41 41 3.1.1 Tính tốn thơng số biên dạng bánh cầu 42 3.1.2 Tính tốn thơng số biên dạng đĩa 43 3.2 Thiết kế truyền đĩa – bánh cầu 45 3.2.1 Giới thiệu phần mềm Pro/Engineer Wildfile 3.0 45 3.2.2 Thiết kế bánh cầu 46 3.2.3 Thiết kế đĩa 49 3.3 Phƣơng pháp chế tạo truyền 3.3.1 Phƣơng pháp chép hình 51 51 3.3.1.1 Phƣơng pháp tiện chép hình 51 3.3.1.2 Phƣơng pháp phay chép hình 52 3.3.2 Phƣơng pháp bao hình 3.3.2.1 Phƣơng pháp tiện bao hình Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.3.2.2 Phƣơng pháp phay bao hình 55 3.3.2.3 Phƣơng pháp mài bao hình 57 3.4 Kết luận 58 CHƢƠNG THIẾT KẾ, TÍNH TỐN PHÂN ĐỘ CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU 4.1 59 Tính tốn phân độ cho chi tiết có đƣờng tâm lỗ gia công pháp tuyến mặt phẳng gia công giao với trục Z hệ thống 59 4.1.1 Tính tốn điều chỉnh đồ gá để đƣa đƣờng tâm lỗ gia cơng vị 61 trí thẳng đứng 4.1.2 Tính tốn điều chỉnh để đƣa đƣờng tâm lỗ gia cơng trùng vị 62 trí tâm dụng cụ cắt Tính tốn phân độ cho chi tiết có đƣờng tâm lỗ gia cơng chéo 4.2 với trục Z hệ thống song song với mặt phẳng Y 1O1Z1 64 4.2.1 Tính tốn điều chỉnh đồ gá để đƣa đƣờng tâm lỗ gia công vị 65 trí thẳng đứng 4.2.2 Tính tốn điều chỉnh để đƣa đƣờng tâm lỗ gia công trùng vị 66 trí tâm dụng cụ cắt Tính tốn phân độ cho chi tiết có đƣờng tâm lỗ gia cơng chéo 4.3 với trục Z hệ thống song song với mặt phẳng X 1O1Z1 67 Tính tốn phân độ cho chi tiết có đƣờng tâm lỗ gia cơng chéo 4.4 với trục Z hệ thống không song song với mặt phẳng X1O1Z1 Y1O1Z1 68 4.2.1 Tính tốn điều chỉnh đồ gá để đƣa đƣờng tâm lỗ gia cơng vị 70 trí thẳng đứng 4.2.2 Tính tốn điều chỉnh để đƣa đƣờng tâm lỗ gia cơng trùng vị trí tâm dụng cụ cắt 70 4.5 Thiết kế mơ hình đồ gá 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.6 Kết luận 73 CHƢƠNG KẾT LUẬN 75 5.1 Kết nghiên cứu 75 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CNC Computer Numerical Control CAD Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacturing CAE Computer Aided Engineering Số hóa bở�c Z hệ thống song song với mặt phẳng Y1O1Z1 xác định đƣợc lƣợng điều chỉnh đồ gá để đƣa đƣờng tâm lỗ gia công vị trí thẳng đứng: OPX=O0O.tgα = R.tgα (55) Và lƣợng điều chỉnh bàn dao dọc bàn dao ngang để đƣa vị trí tâm lỗ gia cơng trùng vị trí tâm dụng cụ cắt O2K1Y = O1KY = O1 K sin  = A.sin  Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên (56) http://www.lrc-tnu.edu.vn ... động cấu bánh cầu 33 2.7.2 Ph? ?n tích động học bánh cầu 34 2.7.3 Ph? ?n tích động học cấu đĩa - bánh cầu 38 Kết lu? ?n 39 CHƢƠNG 3: TÍNH T? ?N THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐĨA RĂNG - BÁNH RĂNG CẦU 3.1 Tính t? ?n thơng...c Thái Nguy? ?n http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 CHƢƠNG V KẾT LU? ?N 5.1 Kết nghi? ?n cứu Nghi? ?n cứu cấu bánh cầu cho đồ gá N chiều cho thấy cấu bánh cầu có khả chuy? ?n động linh hoạt khơng gian, đặc biệt b? ?n. .. NGUY? ?N TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LU? ?N V? ?N THẠC SỸ KỸ THUẬT THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG CẦU CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số: Học vi? ?n: LÃ ĐỖ KHÁNH LINH Ngƣời