Thiết kế chế tạo mô hình bộ nghiền răng côn xoắn để nâng cao chất lượng bề mặt răng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HỒ THỊ TÂN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ NGHIỀN RĂNG CƠN XOẮN ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT RĂNG CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS HOÀNG VỊ Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn luận văn thân tơi tổng hợp nghiên cứu hướng dẫn khoa học PGS.TS Hoàng Vị Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Người thực Hồ Thị Tân ii LỜI CẢM ƠN Bằng tất kính trọng chân thành, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hồng Vị- người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Đồng thời, tơi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thuấn - khoa khí trường Đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Thái Ngun, Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm Khoa Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu trường Cao Đẳng Nghề Việt - Đức Hà Tĩnh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân đồng nghiệp động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Hồ Thị Tân iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài: Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Mục đích đề tài Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN XOẮN 1.1 Đặc điểm truyền bánh côn xoắn 1.1.1 Ưu điểm 1.1.2.Hạn chế 1.2 Thông số bánh côn 1.3 Phân loại bánh côn xoắn 11 1.4 Nguyên lý gia công bánh côn xoắn 13 1.4.2 Nguyên lý gia công bánh côn xoắn có đường dạng đường thân khai kéo dài 16 1.4.3 Nguyên lý gia công bánh răng xoắn có đường có dạng Epicycloid 17 1.4.4 Quy trình gia cơng bánh răng xoắn 19 1.5 Kết luận chương 21 CHƯƠNG 22 KỸ THUẬT MÀI NGHIỀN VÀ CÔNG NGHỆ MÀI NGHIỀN RĂNG CÔN RĂNG XOẮN 22 2.1 Kỹ thuật mài nghiền 22 2.1.1 Khái niệm mài nghiền 22 2.1.2 Đặc điểm mài nghiền 22 2.2 Kỹ thuật mài nghiền bánh côn xoắn 23 2.2.1 Đặc điểm mài nghiền bánh côn xoắn 23 iv 2.2.2 Đánh giá nhám bề mặt vết tiếp xúc truyền bánh côn xoắn 26 2.2.3 Thiết bị mài nghiền bánh côn xoắn 34 2.3 Kết luận chương 36 CHƯƠNG 37 THIẾT KẾ VÀ THÍ NGHIỆM 37 3.1 Thiết kế mơ hình mài nghiền bánh côn xoắn 37 3.1.1 Nguyên lý hoạt động truyền 37 3.1.2 Đặc tính mơ hình đồ gá mài nghiền 38 3.2 Đánh giá ảnh hưởng nguyên cơng mài nghiền đến độ xác truyền 42 3.2.1 Thiết lập mơ hình thực nghiệm 42 3.2.2 Kế hoạch thí nghiệm 46 3.2.3 Giải toán tối ưu đa mục tiêu 48 3.3 Kết luận chương 54 CHƯƠNG 56 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 56 4.1 Giới thiệu 56 4.2 Kết thí nghiệm 56 4.3 Xây dựng mơ hình hồi quy cho hàm mục tiêu 57 4.4 Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu 59 4.4 Kết luận chương 63 CHƯƠNG 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Hình 1.1: Các thơng số bánh răng xoắn Hình 1.2: Spiral bevels Hình 1.3: Zerol bevel Hình 1.4: Bộ truyền bánh Hypoids Hình 1.5 Nguyên lý cắt bánh côn xoắn dạng cung trịn (Gleason sprial bevel gear) Hình 1.6 - Sơ đồ nguyên lý gia công bánh côn cong dạng đường thân khai kéo dài (Klingelnberg sprial bevel gear ) Hình 1.7- Sơ đồ ngun lý gia cơng bánh cong dạng đường Epicycloid (Oerlikon sprial bevel gear) Hình 1.8: Quy trình gia cơng bánh răng xoắn Hình 2.1 : Sơ đồ dạng mài nghiền Hình 2.2: Sơ đồ mài nghiền Hình 2.3: Hiện tượng trượt theo prophin Hình 2.4: Hiện tượng trượt theo chiều cao prophin Hình 2.5: Vết tiếp xúc truyền hypoid có xu hướng mở rơng theo chiều cao prophin Hình 2.6: Diện tích tiếp xúc tiêu chuẩn truyền bánh côn xoắn chế độ khơng tải Hình 2.7: Vết tiếp xúc điển hình truyền chịu tải danh nghĩa Hình 2.8: Central toe contact Hình 2.9: Vết tiếp xúc mong muốn thiết kế bánh chịu tải tối đa Hình 2.10: Vết tiếp xúc đầu nhỏ Hình 2.11: tiếp xúc đầu to chân Hình 2.12: Tiếp xúc chéo Hình 2.13: Tiếp xúc Hình 2.14: Tiếp xúc Hình 2.15: Tiếp xúc lame Hình 2.16: Tiếp xúc rộng Hình 2.17: Tiếp xúc hẹp Hình 2.18: Tiếp xúc bắc cầu (profile) Hình 2.19: Tiếp xúc dài Hình 2.20: Tiếp xúc ngắn Hình 2.21: Tiếp xúc bắc cầu ( lengthwise ) Hình 2.22: Tiếp xúc Bias-in Hình 1.23: Tiếp xúc Bias-out Hình 1.24: Kiểm tra E, P, G Hình 1.25: Vết tiếp xúc định vị sai khoảng cách trục[7] 11 12 13 14 14 16 18 20 23 24 25 25 26 27 28 28 28 29 29 29 29 30 30 30 30 30 30 31 31 31 31 32 32 vi 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Hình 1.26: Vết tiếp xúc định vị sai góc trục[7] Hình 1.27: Vết tiếp xúc định vị sai khoảng khoảng cách tâm mặt côn hai bánh truyền[7] Hình 2.28: Sơ đồ chuyển động nghiền Hình 2.29: Máy mài nghiền hãng gleason Hình 2.30: Máy nghiền Oerlikon T60X [5] Hình 2.31: Máy nghiền Oerlikon Klingelnberg PFSU 1200 HP[6] Hình 3.1: Bộ truyền bánh răng xoắn Hình 3.2: Sơ đồ chuyển động mơ hình nghiền răng xoắn Hình 3.3: Đặc tính mơ hình đồ gá mài nghiền bánh răng xoắn Hình 3.4: Bộ thí nghiệm biến tần Hình 3.5: Mơ hình đồ gá mài nghiền bánh răng xoắn Hình 3.6 Mơ hình thí nghiệm Hình 3.7: Bột nhơm ơxit Hình 3.8: Cặp bánh dùng để thí nghiệm Hình 3.9: Phương pháp đo chiều dài chiều rộng vết tiếp xúc Hình 3.10: Máy đo nhám SJ -400 hãng Mitutoyo Hình 3.11: Sơ đồ thí nghiệm Box - Behnken biến[8] Hình 3.12: Hàm kỳ vọng tốn tối đa hóa có trọng số Hình 3.13: Hàm kỳ vọng tốn tối đa hóa có trọng số Hình 3.14 Hàm kỳ vọng hàm mục tiêu đạt giá trị xác định Hình 3.14: Hàm kỳ vọng tốn tối đa hóa với giá trị trọng số khác Hình 3.15: Hàm kỳ vọng tốn tối đa hóa với giá trị trọng số khác Hình 3.16: Hàm kỳ vọng (a) toán tối thiểu hóa;(b)bài tốn đạt giá trị xác định với giá trị trọng số khác Hình 4.1: Kết sau thí nghiệm Hình 4.2: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu Ra Hình 4.3: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu L Hình 4.4: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu L Hình 4.5: Đồ thị giá trị tối ưu hóa Ra Hình 4.6: Kết tìm giá trị L lớn phần mềm minitab Hình 4.7: Kết tìm giá trị h lớn phần mềm minitab Hình 4.8: Kết tối ưu cho thông số đầu mài nghiền 33 33 34 35 35 35 37 38 39 40 40 41 41 43 45 45 48 50 51 52 53 53 53 57 58 58 59 60 60 61 62 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Trong ngành công nghiệp chế tạo ô tô, máy kéo, máy công cụ, ngành giao thơng vận tải, cơng nghiệp khai khống Bộ truyền bánh côn xoắn ngày sử dụng rộng rãi truyền bánh côn thẳng có nhiều ưu điểm bật như: ăn khớp êm, tiếng ồn, hệ số trùng khớp cao, độ bền lớn, độ mịn ít, độ nhạy sai số lắp nhỏ có tỉ số truyền lớn Mặc dù có nhiều ưu điểm việc gia cơng, tạo hình xoắn phức tạp thực máy chun dùng Do hình dạng xoắn phức tạp nên việc tạo hình khó đạt độ xác thiết kế Chính vậy, việc gia công tinh lần cuối phương pháp mài, mài nghiền trở nên quan trọng, cơng đoạn gia cơng sau tạo hình cắt gọt nhiệt luyện nhằm hiệu chỉnh kích thước làm tăng độ xác hình học răng, giảm nhấp nhơ, tạo độ bóng bề mặt răng, giúp đưa kích thước gần kích thước thiết kế bánh răng, đặc biệt mài nghiền (lapping) giảm các nhấ p nhô tế vi, làm tăng diêṇ tích tiế p xúc cho quá trình ăn khớp răng, nâng cao khả tải tuổ i tho ̣ của bô ̣ truyề n Mài nghiền bánh côn xoắn thường thực máy chuyên dùng xác cao Máy mài nghiền sử dụng phổ biến dây chuyền sản xuất bánh công nghệ tiên tiến Tuy nhiên, điều kiện sản xuất đơn chiếc, nhỏ lẻ Việt Nam kỹ thuật mài nghiền gần chưa ứng dụng, chưa có sở sản xuất có máy mài nghiền xoắn Vì vậy, việc “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ NGHIỀN RĂNG CƠN XOẮN ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT RĂNG” làm tiền đề ứng dụng công nghệ gia công tinh côn xoắn, nâng cao lực thực tế thiết kế, chế tạo chi tiết ngành khí chế tạo Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài a Cơ sở khoa học Bánh côn xoắn có cấu tạo hình học phức tạp bề mặt xoắn có biên dạng đường thân khai suy biến không gian đường đường cong có độ cong thay đổi không gian với nhiều tiêu chuẩn thiết kế, chế tạo khác Trong điều kiện kỹ thuật tại, nhà chế tạo máy khó đưa máy cơng cụ để tạo hình xác cắt gọt theo yêu cầu thiết kế Vì vậy, sai số biên dạng đường tạo hình bề mặt hiển nhiên, dẫn đến diện tích tiếp xúc q trình ăn khớp bé làm chất lượng truyền bánh côn xoắn không đạt yêu cầu kỹ thuật Các nghiên cứu, thử nghiệm nhằm nâng cao diện tích tiếp xúc bề mặt độ bóng điều kiện ăn khớp thực mối quan tâm nhà kỹ thuật Mài nghiền côn xoắn nhắc lại ăn khớp thực truyền môi trường bột mài nhão, nhằm sửa sai số hình học giải pháp gia công tinh chọn b Cơ sở thực tiễn Bánh côn cong sử dụng phổ biến truyền động hộp truyền lực, kỹ thuật công nghiệp, giao thơng, quốc phịng…Trong điều kiện thiết bị kỹ thuật Việt Nam, việc sản xuất bánh côn cong chủ yếu gia công phay, bào bao hình máy chun dùng, sau qua gia cơng nhiệt khơng có gia cơng tinh mài nghiền khơng có thiết bị đồng Vì quy mô sản xuất bé, chế tạo bánh côn xoắn chủ yếu cung cấp phụ tùng đơn cho cơng tác sửa chữa, thay Do đó, có sở sản xuất hay nhà máy đầu tư công nghệ, kỹ thuật cao lĩnh vực chế tạo bánh xoắn Vì vậy, việc chế tạo thử nghiệm thiết bị mài nghiền, thí nghiệm cơng nghệ nghiền xoắn, góp phần hồn thiện cơng nghệ gia công bánh côn xoắn, mở hướng ứng dụng nâng cao chất lượng tạo hình bề mặt răng, tăng giá trị độ tin cậy sản phẩm sản xuất thực tiễn Mục đích đề tài - Nghiên cứu tổng quan công nghệ gia công tạo hình xoắn - Thiết kế mơ hình thiết bị nghiền cho truyền bánh côn xoắn sau gia công nhiệt - Đánh giá công nghệ nghiền theo mơ hình thí nghiệm, để nâng cao độ xác bề mặt diện tích tiếp xúc côn xoắn Phương pháp nghiên cứu - Phân tích, chọn giải pháp cơng nghệ; - Thiết kế thí nghiệm, kiểm nghiệm Nội dung nghiên cứu Chương 1: Tổng quan công nghệ gia công bánh côn xoắn Chương 2: Kỹ thuật mài nghiền công nghệ mài nghiền côn xoắn Chương 3: Thiết kế xây dựng kế hoạch thí nghiệm Chương 4: Đánh giá kết thực nghiệm Chương 5: Kết luận định hướng nghiên cứu 53 Hình 3.15: Hàm kỳ vọng tốn tối đa hóa với giá trị trọng số khác Khi chọn trọng số lớn 1, ta nhấn mạnh tầm quan trọng việc hàm mục tiêu gần với đích mong muốn Ngược lại, trọng số nhỏ 1, ta nới rộng mức độ chấp thuận hàm mục tiêu xa đích mong muốn Giá trị trọng số tính tốn tối ưu lấy khoảng từ 0,1 đến 10 Hình 3.16 minh họa ảnh hưởng trọng số w đến hàm kỳ vọng cho tốn tối ưu tìm cực đại Hình 3.16 minh họa hai hàm kỳ vọng cho toán cực tiểu hóa tốn có mục tiêu đạt giá trị xác định Hình 3.16: Hàm kỳ vọng (a) tốn tối thiểu hóa; (b)bài tốn đạt giá trị xác định với giá trị trọng số khác Các ảnh hưởng trọng số tóm tắt sau: 54 + Khi giá trị trọng số lớn, giá trị hàm mục tiêu phải gần giá trị đích mong muốn có giá trị kỳ vọng cao + Khi giá trị trọng số nhỏ, giá trị hàm mục tiêu cách xa giá trị đích mong muốn có giá trị kỳ vọng cao * Hệ số mức độ quan trọng: Bài tốn tối ưu hóa có nhiệm vụ tối đa hóa giá trị hàm kỳ vọng chung Trong tính tốn tối ưu, thuật ngữ Importance (tầm quan trọng) dùng để hệ số dùng để phản ánh mức độ quan trọng tiêu toán đa mục tiêu Muốn ưu tiên tiêu cao tiêu khác, ta gán cho hệ số mức độ quan trọng lớn hệ số mức độ quan trọng tiêu Hệ số mức độ quan trọng lấy khoảng từ 0,1 đến 10 3.3 Kết luận chương - Thiết kế mơ hình đồ gá mài nghiền bánh công xoắn thường bánh côn xoắn hypoid có góc trục =200 ÷ 1700 - Các cặp bánh dùng để thí nghiệm cặp bánh răng cong dạng cung trịn gia công máy phay bánh côn xoắn theo phương pháp bao hình - Xây dựng hàm mục tiêu thí nghiệm từ thơng số đầu v cỡ hạt mài Z, vận tốc nghiền V thời gian nghiền t; đầu mơ hình độ nhám sườn Ra, tỷ lệ chiều dài chiều rộng vết tiếp xúc so với chiều dài chiêù cao đo tâm ăn khớp mặt côn chia -Kế hoạch thực nghiệm xây dựng sở lý thuyết khoa học thực nghiệm Kế hoạch thí nghiệm Box - Benkn yếu tố, mức, bổ sung điểm thí nghiệm tâm bao gồm 17 thí nghiệm xác lập, đảm bảo số lần thí nghiệm lại thu thơng tin nhiều (Bảng 3.2) Các nguyên tắc xử lý số liệu thực nghiệm xác định dựa khoa học toán lý thuyết thống kê Điều đảm bảo mơ hình hồi quy thu 55 phản ánh đắn quan hệ hàm mục tiêu với biến thí nghiệm tính phù hợp dạng mơ hình 56 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 Giới thiệu Các thí nghiệm thực theo thứ tự bảng 3.2 đồ gá nghiền thiết kế chế tạo theo mơ hình thí nghiệm Q trình nghiền thử nghiệm thực xưởng gia cơng khí thầy khoa khí, cơng ty trách nhiệm hữu hạn trường đại học kỹ thuật công nghiệp - Thái Nguyên Các bước thí nghiệm tiến hành đo đạc cẩn thận, ghi lại số liệu tiến hành xử lý theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm để đánh giá chế độ nghiền tối ưu mơ hình 4.2 Kết thí nghiệm Sau thực thí nghiệm theo kế hoạch dược lập, kết thu được thống kê bảng 4.1 Bảng 4.1: Kết thí nghiệm Thơng số mã hóa STT Thơng số thực thí nghiệm Z V t Z V t Kết thí nghiệm Ra L(L/l h(h/H * ( m) *100%) 100%) -1 65 10 16 1.6 58.45 64.59 1 80 11 16 1.62 50.36 60.09 0 65 11 13.5 1.81 57.72 61.35 -1 -1 50 11 11 1.73 60 61.78 0 65 11 13.5 1.81 57.79 61.33 -1 50 12 13.5 1.84 59.35 68.21 0 65 11 13.5 1.82 57.73 61.25 1 65 12 16 1.74 50.12 62.49 57 1 80 12 13.5 1.96 51.41 61.4 10 -1 80 11 11 1.88 57.01 63.25 11 0 65 11 13.5 1.83 57.74 62.01 12 -1 65 12 11 1.64 52.16 63.98 13 0 65 11 13.5 1.81 57.72 61.45 14 -1 -1 65 10 11 1.92 61.22 64.75 15 -1 80 10 13.5 1.91 60.7 68 16 -1 -1 50 10 13.5 2.03 67.35 64.31 17 -1 50 11 16 1.79 61.81 64.51 Các cặp bánh sau mài nghiền ( Hình 4.1) Hình 4.1: Kết sau thí nghiệm 4.3 Xây dựng mơ hình hồi quy cho hàm mục tiêu Sử dụng thuật toán xây dựng mần mềm minitab ta xây dựng mơ hình hồi quy cho hàm mục tiêu sau: - Hàm mục tiêu Ra: Hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu Ra thể hình 4.2 58 Ra = 12,5526 -0,0584 Z - 1,8410V + 0,2410t + 0,0003Z2 + 0,0445V2 0,0217t2 + 0,004 Z.V - 0,0021Zt + 0,042Vt (4.1) Hình 4.2: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu Ra - Hàm mục tiêu Ra: Hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu Ra thể hình 4.3 Hình 4.3: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu L 59 L = 50,4711 -0,3331Z - 5,6280V -12,4461t + 0,0084Z2 + 0,775V2 0,3728 t2 - 0,0215Z.V - 0,0564Zt + 0,0730Vt (4.2) - Hàm mục tiêu h: Hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu Ra thể hình 4.4 h = 244,440 + 1,695Z - 48,543 V + 5,203t + 0,005 Z2 + 2,774 V2 - 0,048t2 0,175 ZV - 0,039 Zt (4.3) Hình 4.4: Các hệ số mơ hình hồi quy hàm mục tiêu L Qua phân tích xà xử lý số liệu minitab tất ba mô hình hồi quy khớp với liệu thí nghiệm ( Hình 4.4) 4.4 Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu 4.4.1 Tối ưu hóa hàm Ra Chạy chức tối ưu hóa chương trình minitab để tìm giá trị nhám nhỏ nhất: Ra min, ta thu kết sau ( Hình 4.5) 60 Hình 4.5: Đồ thị giá trị tối ưu hóa Ra Nhận xét: - Với chế độ mài nghiền, nhám bề mặt nhỏ Ra = 1.5344 m cỡ hạt Z = 79,3939 ( chọn cỡ Z = 80 ), vận tốc mài nghiền V = 10m/phút, thời gian mài nghiền t = 16 - Mức độ kỳ vọng d = 0,95092 = 95,092% Vậy, với thông số này, ta đạt độ nhám gần độ nhám cúng ta mong muốn đạt 4.3.2 Tối ưu hóa hàm L Kết giải minitab vơi mục đích tìm thơng số đầu vào để đạt tỷ lệ chiều dài tiếp xúc lớn cho kết hình 4.6 Hình 4.6: Kết tìm giá trị L lớn phần mềm minitab 61 Nhận xét: Ta thấy, tỷ số chiều dài tiếp xúc chiều dài lớn 67,4003% với chế độ mài nghiền: cỡ hạt Z = 50 (nghiền thô), vận tốc mài nghiền v=10 m/phút thời gian t = 13,8788 Với giá trị mong muốn chiều dài tiếp xúc 70% chiều dài răng, hàm tối ưu đạt mức kỳ vọng d = 87,001% 4.3.3.Tối ưu hóa hàm h Để tìm giá trị thơng số đầu vào nhằm đạt tỷ lệ chiều rộng tiếp xúc so vơí chiều cao đo đường kính trung bình mặt chia lớn nhất, giải minitab ta có kết qủa hình 4.7 Hình 4.7: Kết tìm giá trị h lớn phần mềm minitab Nhận xét: Ta thấy, tỷ số chiều rộng tiếp xúc chiều cao đo đường kính trung bình mặt chia lớn 69,1435 % với chế độ mài nghiền: cỡ hạt Z = 80 , vận tốc mài nghiền v=10 m/phút thời gian t = 11 Với giá trị mong muốn chiều rộng tiếp xúc 70% chiều cao răng, hàm tối ưu đạt mức kỳ vọng d = 91,435% 4.3.4 Giải toán thương lượng nhám sườn răng, tỷ lệ chiều dài tiếp xúc chiều dài răng, tỷ lệ chiều rộng tiếp xúc chiều cao 62 Sử dụng phần mềm minitab ta kết hình 4.8 sau Hình 4.8: Kết tối ưu cho thơng số đầu mài nghiền - Thông số tối ưu thỏa mãn đồng thời ba điều kiện hàm ba mục tiêu đặt + Cỡ hạt: Z = 50 + Vận tốc mài nghiền : v = 10 m/phút + Thời gian mài nghiền: t = 16 Với mong muốn đạt h=66%, L = 67%, Ra = 1,5 µm; Diện tích tiếp xúc có ý nghĩa quan trọng gấp lần nhám bề mặt ta có: ℎ(ℎ/𝐻 ∗ 100%) = 65.5560 % , 𝑚ứ𝑐 𝑘ỳ 𝑣ọ𝑛𝑔 𝑑 = 92,6% 𝑅𝑎 = 1.8195 𝑚, 𝑚ứ𝑐 𝑘ỳ 𝑣ọ𝑛𝑔 = 92,5882% { 𝐿 𝐿 ( ∗ 100%) = 65.7400% , 𝑚ứ𝑐 𝑘ỳ 𝑣ọ𝑛𝑔 = 64,5% 𝑙 Mức kỳ vọng chung hàm 90,05% so với mong muốn đạt tương đơí tốt Kết luận: thơng số tối ưu mơ hình mài nghiền bánh xoắn tổng hợp bảng 4.2 63 Bảng 4.2: Thông số tối ưu mơ hình mài nghiền bánh răng xoắn Thơng số mã hóa Thơng số thực Kết thí nghiệm L(L/l h(h/H * Z V t Z V t Ra ( mm) *100%) 100%) -1 -1 50 10 16 1.8195 65.7 65.5560 4.4 Kết luận chương Kết 17 thí nghiệm, tiến hành theo kế hoạch Box-Benkn, xử lý phần mềm Minitab Các mơ hình hồi quy thu đựơc có tính phù hợp với liệu tốt (phương trình 4.1; 4.2 4.3) Các mơ hình hồi quy sử dụng cho việc tìm lời giải cho tốn tối ưu đa mục tiêu (hình 4.8) Với ý nghĩa quan trọng diện tích tiếp xúc ( biểu thị thông qua tỷ lệ chiều dài, chiều rộng vết tiếp xúc so với chiều dài chiều cao ), Bài tốn tối ưu giải hài hồ lợi ích cho hai mục tiêu có xung đột là: diện tích tiếp xúc nhám bề mặt cách trọn vẹn Giá trị hàm kỳ vọng đạt hàm mục tiêu chung đạt tới 90,05%, xấp xỉ 1, cho thấy lợi ích xung đột hàm mục tiêu thành phần cân cách hợp lý (hình 4.8) Từ kết nghiên cứu thu xác định thông số tối ưu cho mơ hình mài nghiền bánh răng xoắn (Bảng 4.3) Điều khẳng định khả ứng dụng, triển khai kết nghiên cứu thực tiễn đề tài hứa hẹn thuận tiện 64 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Luận văn nghiên cứu tổng quan công nghệ gia công bánh côn xoắn thiết kế, thử nghiệm mơ hình mài nghiền bánh răng xoắn Thông qua kết thử nghiệm nghiền bánh răng xoắn có đường dạng cung trịn, luận văn xác định thơng số đầu vào tối ưu mơ hình Việc thiết kế thử nghiệm thành cơng mơ hình mài nghiền bánh răng cong khẳng định hồn tồn chủ động thiết kế chế tạo máy mài nghiền bánh côn cong để làm chủ công nghệ gia công răng, nhằm nâng cao chất lượng hạ gía thành truyền bánh răng cong Điều giúp cho nhà sản xuất nước chủ động đầu tư dây chyền sản xuất bánh côn cong phục vụ cho công tác chế tạo, sửa chữa, chất lượng giá sản phẩm cạnh tranh với sản phẩm ngoại nhập Tuy nhiên, kết luận văn bước đầu Để triển khai công nghệ mài nghiền côn xoắn hiệu quả, cần phải tiếp tục có nghiên cứu đầy đủ bột mài kích thước, tỷ lệ hạt bột; chế độ công nghệ mài nghiền loại truyền; đặc biệt cần phải đầu tư để có thiết kế, chế tạo tin cậy để nâng cao độ xác động học, định vị thiết bị mài nghiền 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] KS Đào Duy Trung: Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế tính tốn chế tạo bánh răng cong dùng công nghiệp, Báo cáo tổng kết đề tài cấp - viện nghiên cứu công thương năm 2007 [2] ANSI/AGMA 2005 D03, AMERICAN NATIONAL STANDARD- Design Manual for Bevel Gears [3] Tetsu Nagata, Hayato Shichino, Yukio Tamura, Hitoshi Kawai, Yoriko Ohta, Masaharu Komori: Development of optimal tooth flank in spiral bevel gears by contact analysis and measurement - 2013 VOL 59 NO.166 [4] Jack Masseth and Mohsen Kolivand, Lapping and Superfinishing Effects on Surface Finish of Hypoid Gears and Transmission Errors - WWW.geartechnology.com [5] http://www.geartechnology.com/issues/0505x/eder.pdf [6]http://www.wotol.com/1-klingelnberg-pfsu-1200-hp-gear-testing-machinev/second-hand-machinery/prod_id/1218126 [7]Kohara gear industry co,LTD- Practical information on Gears [8] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình - Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật - Nhà xuất khoa học kỹ thuật [9] GS TS Trần Văn Địch: Công nghệ chế tạo bánh răng, NXB KH & KT 2006 [10] Đinh Gia Tường, Tạ Khánh Lâm: Nguyên lý máy tập 1,2 NXB KH & KT 1995 [11] GS TSKH Bành Tiến Long, PGS TS Trần Thế Lục Thiết kế dụng cụ gia công bánh NXB KH KT 66 [12] G A G A PTITXƯN- V.N KOKITSEV, người dịch: Nguyễn Đức Phú: Tính tốn chế tạo truyền động bánh công tác sửa chữa - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội năm 1973 67 PHỤ LỤC ... nghiền gần chưa ứng dụng, chưa có sở sản xuất có máy mài nghiền xoắn Vì vậy, việc “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ NGHIỀN RĂNG CƠN XOẮN ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT RĂNG” làm tiền đề ứng dụng công... quan công nghệ gia cơng tạo hình xoắn - Thiết kế mơ hình thiết bị nghiền cho truyền bánh côn xoắn sau gia công nhiệt - Đánh giá cơng nghệ nghiền theo mơ hình thí nghiệm, để nâng cao độ xác bề mặt. .. nghệ gia công tinh côn xoắn, nâng cao lực thực tế thiết kế, chế tạo chi tiết ngành khí chế tạo Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài a Cơ sở khoa học Bánh xoắn có cấu tạo hình học phức tạp bề mặt xoắn