Thiết kế máy cán ren con lăn và chế tạo mô hình thu nhỏ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH THU NHỎ Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS LƯU ĐỨC BÌNH PHẠM MINH ĐINH PHẠM MINH HẢI Đà Nẵng, 2017 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ PHẦN I: TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ REN VÀ MÁY CÁN REN 1.1 MỐI GHÉP REN: 1.1.1 Khái niệm: Ghép ren loại mối ghép tháo đƣợc Các chi tiết máy đƣợc ghép lại với nhờ chi tiết có ren nhƣ: bulong đai ốc, vít…Tùy thuộc vào vít xiết ta có: mối ghép bulong (hình 1.1), mối ghép vít mối ghép vít cấy (hình 1.2) C C R L T U D Hình 1.1 Mối ghép bu lơng đai ốc Hình 1.2 Mối ghép vít mối ghép vít cấy Ghép ren đƣợc dùng nhiều ngành chế tạo máy.Các chi tiết có ren chiếm 60% tổng số chi tiết máy đại bao gồm: chi tiết mối ghép ren(bulong ,đai ốc,vít…), chi tiết thân máy cần xiết mối ghép ren, SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mô hình thu nhỏ trục có ren để cố định điều chỉnh ổ chi tiết quay…Mối ghép ren đƣợc dung nhiều cần trục kết cấu thép dùng viêc xây dựng, nhờ chúng mà kết cấu đƣợc chế tạo lắp ghép dễ dàng 1.1.2 Nguyên lý hình thành ưu nhược điểm mối ghép bulong ren: A Nguyên lý hình thành: Ren đƣợc hình thành cho tiết diện phẳng(hình tam giác, hình vng, hình thang,…) thuộc mặt phẳng kinh tuyến bề mặt trịn xoay chuyển động theo quỹ đạo đƣờng xoắn ốc B Ưu nhược điểm: a Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản - Có thể tạo lực dọc trục lớn - Có thể cố định chi tiết ghép vị trí nhờ khả tự hãm - Dễ tháo lắp - Giá thành tƣơng đối thấp đƣợc tiêu chuẩn hóa đƣợc chế tạo phƣơng pháp có suất cao b Nhược điểm Chủ yếu mối ghép ren có tập trung ứng suất chân ren, làm giảm C C R L T U D độ bền mỏi mối ghép 1.1.3 Phân loại thơng số hình học ren: A Phân loại ren: Hình 1.3 Các loại ren SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Có nhiều cách để phân loại ren, sau số cách phân loại phổ biến: Phân loại ren theo hình dạng mặt sở: - Ren hình trụ: Nếu đƣờng xoắn ốc nằm mặt sở hình trụ - Ren hình cơn: Nếu đƣờng xoắn ốc nằm mặt sở hình Ren hình trụ đƣợc dùng phổ biến ren hình Ren hình côn thƣờng đƣợc dùng để ghép ống ,các bình dầu,nút dầu… Phân loại theo chiều xoắn ống ren: Ren trái ren phải - Phân loại theo số đầu mối ren ta có ren mối, hai mối ba mối,…Ren mối thƣờng đƣợc dùng phổ biến Phân loại theo hệ đơn vị: - Ren hệ mét: Có tiết diện tam giác đều, góc đỉnh =60 Để dễ gia cơng nhƣ để giảm bớt tập trung ứng suất chân ren dập xƣớc đỉnh ren, đỉnh ren chân ren khơng đƣợc hợt tạo góc lƣợn bo trịn.Bán kính bo trịn chân ren r=H/6=0,144p Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO bán kính góc lƣợn đối - C C R L T với ren ngành hang khơng vũ trụ r=(0,15 )p Ren hệ Anh: Có tiết diện hình tam giác,góc đỉnh =55 Đƣờng kính đƣợc đo U D hệ đơn vị Anh (1inch=25,4mm) bƣớc ren đƣợc đặc trƣng số ren chiều dài 1inch Phân loại theo công dụng: Ren ghép chặt: Dùng để ghép chặt chi tiết máy lại với Ren ghép chặt gồm loại ren: ren hệ mét, ren ống, ren trịn, ren vít gỗ Ren ghép chặt kín: Ngồi dùng để ghép chặt chi tiết cịn dùng để giữ khơng cho chất lỏng chảy qua ren( ren nối đƣờng ống phụ tùng nối ống) Ren có dạng tam giác nhƣng khơng có khe hở hƣớng tâm đỉnh đƣợc bo tròn Ren cấu vít: Dùng đê truyền chuyển động để điểu chỉnh Ren cấu vít có loai: Ren vng, ren hình thang cân, ren hình cƣa Ren ống dùng để ghép ống với đƣờng kính 1/16’’ đến 6’(1,5875 152,4) (mm) Ren ống ren hệ anh có bƣớc nhỏ, có biên dạng đƣợc bo trịn khơng có khe hở theo đỉnh đáy để tăng độ kín khít.Kích thƣớc chủ yếu ren đƣờng kính ống ren Phân loại theo hình dạng ren: Ren trịn đƣợc dùng chủ yếu bulong,vít chịu tải va đập lớn chi tiết máy làm việc môi trƣơng bẩn cần thiết phải nối.Ren tròn đƣợc dùng chi tiết máy có vỏ mỏng vật phẩm đúc gang chất dẻo.Biên dạng ren tròn cung tròn đƣợc nối với đoạn thẳng SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ ,góc đỉnh 30 Do bán kính cung trịn lớn nên có tập trung ứng suất Ren vng có tiết diện hình vng, =0,nên hiệu suất cao.Trƣớc loại ren đƣợc dùng nhiều cấu vít,nhƣng dùng đƣợc thay ren hình thang khó chế tạo,độ bền khơng cao,khó khắc phục khe hở dọc trục sunh mịn Ren hình thang cân có độ bền cao ren vng.Ren có độ bền cao ran tam giác,thuận tiện chế tạo có độ bền cao ren hình vng.Ren hình thang cân có góc đỉnh =30 ,chiều cao làm việc h=0,5p khe hở hƣớng tâm 0,15 1mm phụ thuộc vào đƣờng kính ren.Ren hình thang cân tiêu chuẩn hóa có đƣờng kính d1=8 640mm,có thể sử dụng với ren bƣớc lớn,trung bình nhỏ.Ren hình thang cân đƣợc dùng truyền động chịu tải theo hai chiều A Các thơng số hình học: Ren (hình trụ) đƣợc đặc trƣng thơng số hình học chủ yếu sau đây: C C R L T U D Hình 1.4 Các thơng số hình học mối ghép ren d: Đƣờng kính ngồi ren,là đƣờng kính hình trụ bao đỉnh ren ngồi (bulong,vít) đƣờng kính đƣờng kính danh nghĩa ren.Đối với đai ốc đƣờng kính ngồi D d1: Đƣờng kính ren, đƣờng kính trụ bao đỉnh ren Đối với đai ốc D1 d2: Đƣờng kính trung bình, đƣờng kính hình trụ phân đơi tiết diện ren, chiều rộng ren chiều rộng rãnh Đối với ren tam giác có đƣờng kính đƣờng kính ngồi cách đỉnh tam giác ren rãnh ren, ren vuông: d2 = (d + d1 )/2 h: chiều cao tiết diện làm việc ren P: bƣớc ren khoảng cách mặt song song den kề nhau,đo theo phƣơng dọc trục bu long hay vít : bƣớc đƣờng xoắn ốc, ren mối = SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc = p , ren có mối : p Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ : góc tiết diện ren(góc đỉnh) : góc nâng ren ( tham khảo chƣơng trục vít ) góc hợp tiếp tuyến đƣờng xoắn ốc ( hình trụ trung bình) với mặt phẳng vng góc với trục ren: tgƔ =Pz/Πd2 Các thơng số hình học dung sai kích thƣớc phần lớn loại ren đƣợc tiêu chuẩn hóa 1.1.4 Các phương pháp gia cơng ren: Có phƣơng pháp chế tạo ren: Gia công cắt gọt gia công áp lực 1.1.4.1 Gia công cắt gọt: A Phay ren: C C R L T Hình 1.5 Phay ren Phay ren phƣơng pháp gia cơng ren tƣơng đối đơn giản, nhƣng có suất cao, có phƣơng pháp phay ren bản:  Phay ren dài với dao phay dĩa  Phay ren ngắn với dao phay lƣợc với dao phay gió lốc Phay ren chủ yếu với dao phay dĩa chủ yếu dùng để gia cơng trục vít dài có U D ren hình thang chữ nhật Phay ren với dao phay lƣợc dao phay gió lốc dùng để gia cơng ren bu lơng vít tiêu chuẩn có chiều dài gia cơng ngắn dao phay Phƣơng pháp dùng cho ren ren Phay gió lốc dùng trƣờng hợp chi tiết gia công lớn, đứng yên, đầu dao phay quanh chi tiết gia công Trục dao phay cần đặt lệch trục phơi góc α Nhƣng đặt song song sai lệch khơng nhiều Độ sai lệch lớn, bƣớc ren đƣờng kính dao phay lơn, đƣờng kính phơi nhỏ Đặc biệt gia cơng ren tam giác có góc nâng nhỏ, độ sai lệch không đáng kể Việc dùng dao phay lƣợc có ƣu điểm tối ƣu có lợi Về thực chất, dao phay lƣợc dao phay dĩa, thời gian trình phay đƣợc rút ngắn nhiều, vịng ren suốt chiều dài cần cắt đƣợc lƣỡi dao gia công lúc SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Sau vịng quay chi tiết cần gia cơng, điểm cuối vịng ren dao trƣớc tạo thành trùng với điểm đầu vòng ren đĩa dao khác thực ren đƣợc cắt xong sau vòng quay phôi Trên thực tế để ren đạt đƣợc chiều sâu cần thiết phơi cần quay q vịng Tùy thuộc vào cấu trúc máy, chu kì gia cơng kết thúc phơi quay từ 1.2÷1.4 vịng Chiều dài dao phay cần dài chiều dài ren cần cắt 2÷3 ren Sơ đồ ngun lý gia cơng: C C Hình 1.6 Các chuyển động gia cơng Chuyển động S1: chuyển động tạo nên tốc độ cắt cho dao R L T Chuyển động chạy dao: gồm chuyển động: + S2: Di chuyển dao dọc trục chi tiết + S3: Di chuyển dao vng góc với chi tiết + S4: Chuyển động để quay hộp trục U D B Tiện: Cắt ren dao tiện: Dao tiện ren: Hình 1.7 Dao tiện ren - Vật liệu làm dao tiện ren thép gió hợp kim, góc lƣỡi cắt ( góc mũi dao) phải phù hợp với góc đỉnh ren (60o ren hệ mét, 55o ren hệ Anh) Trong q trình gia cơng dao mở rộng góc rãnh ren góc mũi dao đƣợc mài nhỏ so với lý thuyết, tùy theo vật liệu làm dao ta có: Dao thép gió SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ mài góc mũi dao nhỏ khoảng 10 – 20’, dao hợp kim mài góc mũi dao nhỏ khoảng 20 – 30’ - Thông thƣờng góc trƣớc dao tiện ren khơng, góc sau hai bên – 5o - Khi cắt ren có bƣớc xoắn lớn ngƣời ta thƣờng mài góc sau phía tiến dao lớn lƣợng góc nâng ren - Để tăng suất cắt, ngƣời ta dùng dao cắt ren lƣợc, dao lƣợc dao lăng trụ dao đĩa Sơ đồ nguyên lý gia công C C R L T Hình 1.8 Các chuyển động gia cơng Chuyển động S1: chuyển động tạo nên tốc độ cắt Chuyển động chạy dao: gồm chuyển động: + S2: Di chuyển dao dọc trục chi tiết + S3: Di chuyển dao vng góc với chi tiết U D Ren nhiều đầu mối : - Trong số mối ghép ren cần tháo xiết nhanh mà yêu cầu số ren tham gia mối ghép lớn ngƣời ta dùng ren nhiều đầu mối - Ren nhiều đầu mối gồm nhiều đƣờng ren triển khai đƣờng xoắn ốc cách mặt sở Lúc ta có bƣớc xoắn k lần bƣớc ren ( k số đầu mối) - Để cắt ren nhiều đầu mối kỹ thuật tƣơng tự nhƣ cắt ren đầu mối Ngƣời ta cắt đƣờng ren, đƣờng ren giống cách Để phân độ cắt ren nhiều đầu mối ngƣời ta có nhiều cách: Cắt ren dao định hình: Thơng thƣờng , cắt ren tiêu chuẩn có kích thƣớc nhỏ ngƣời ta thƣờng dùng dao định hình, loại dao định hình thơng dụng Tarô, bán ren a Cắt ren Bàn ren: Cắt ren trục dụng cụ cắt ren định hình đƣợc gọi bàn ren Bàn ren thực gồm nhiều dao cắt ren đƣợc ghép nối tiếp dọc trục có vị trí SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ ngang dao cách khoảng chiều sâu cắt Bàn ren có kết cấu nhƣ đai ốc làm thép dụng cụ thép gió, bàn ren đƣợc khoan từ – lỗ để tạo thông số cắt cho lƣỡi cắt, lƣỡi cắt hai đầu đƣợc vát côn để trình cắt đƣợc bắt đầu dễ dàng hơn, phần trụ lại phần sửa gồm – vòng ren Bàn ren đƣợc sử dụng hai mặt nhƣ Khi cắt ren bàn ren ngƣời ta gá bàn ren lên ụ động ổ dao b Gá bàn ren ụ động: Bàn ren đƣợc kẹp chặt giá kẹp bàn ren trƣợt dọc thân có chi để lắp vào ụ động Quay tay quay ụ động để đƣa bàn ren vào bắt đầu cắt, sau bàn ren cắt đƣợc – vòng ren bàn ren tự động đƣợc kéo vào mà không xoay theo chi tiết nhờ vào chốt trƣợt Cách gá cho phép cắt ren có chiều dài ren giới hạn c Gá bàn ren ổ dao: Bàn ren đƣợc lắp vào tay quay bàn ren gá giá trƣợt thân kẹp chặt ổ dao Để chống xoay cho bàn ren ngƣời ta bố trí tì chặn vào đầu tay quay Tƣơng tự nhƣ gá ụ động, ta quay tay quay bàn xe dao để đƣa bàn ren vào vị trí cắt, sau bàn ren cắt đƣợc – vòng ren bàn ren tự động đƣợc kéo vào mà không cần phải tiến bàn xe dao Cách gá cho phép ta cắt ren dài vô tận C C R L T U D Chú ý: - Cần vát cạnh đầu phơi để bàn ren bắt đầu cắt dễ - Khi cắt ren bàn ren, chi tiết đƣợc tiện với kích thƣớc bé kích thƣớc danh nghĩa cắt ren tay, để bù trừ nén vật liệu Cắt ren Tarô: Cắt ren lỗ dụng cụ cắt ren định hình có dạng vít đƣợc gọi Ta rô Tƣơng tự nhƣ bàn ren, ta rô thực gồm nhiều dao cắt ren đƣợc ghép nối tiếp dọc trục có vị trí ngang dao cách khoảng chiều sâu cắt Trên thân Ta rơ có ghi ký hiệu mác vật liệu làm ta rơ loại ren Ngồi ra, để phân biệt thứ tự tao rô ngƣời ta ký hiệu số vạch số vịng cán Khi cắt ren ta rơ ngƣời ta dùng tay quay ta rơ trục gá ta rô Mài ren: SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Hình 1.9 Mài ren Mài ren đƣợc dùng rộng rãi ngành chế tạo dụng cụ để nâng cao độ xác ren đƣợc gia công trƣớc máy khác Các loại ren cần mài thƣờng ren ta rơ, dƣỡng, trục vít, trục cán, dao phay trục vít… phần lớn chi tiết đƣợc nhiệt luyện, nên ren nhiều bị biến dạng Sơ đồ nguyên lý gia công: C C R L T U D Hình 1.10 Các chuyển động gia cơng + Chuyển động S1, S3: chuyển động tạo nên tốc độ cắt + Chuyển động chạy dao: gồm chuyển động: S2: Di chuyển dao dọc trục chi tiết S3: Di chuyển dụng cụ vng góc với chi tiết 1.1.4.2 Gia công áp lực: Cán ren: Cán ren phƣơng pháp gia công không phoi Phôi đƣợc đặt dụng cụ lăn ép dƣới tác dụng áp lực bề mặt chi tiết gia cơng hình thành vết lăn ép dụng cụ SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Sửa chữa máy: Sau trình làm việc chi tiết máy bị mài mịn giảm chất lƣợng gia công, giảm suất tăng mức tiêu thụ lƣợng, chí có dẫn đến hỏng hóc bất ngờ, gãy chi tiết máy Để làm chậm q trình hao mịn, đảm bảo trạng thái làm việc bình thƣờng ngăn hƣ hỏng bất thƣờng cần phải tiến hành sửa chữa máy theo kế hoạch 6.2 khoảng thời gian định Tất biện pháp tổ chức kỹ thuật nhằm để ngăn ngừa sửa chữa máy, đƣợc bao gồm hệ thống gọi “ hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch” Hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch hệ thống bao gồm hàng loạt vấn đề tổ chức kỹ thuật để thực biện pháp chăm sóc kiểm tra sửa chữa thiết bị, nhằm làm chậm lại q trình hao mịn, nâng cao thời gian phục vụ máy, ngăn ngừa hƣ hỏng bất thƣờng, giữ máy trạng thái xác cố định, giảm đến mức tối thiểu chi phí sửa chữa máy Tóm lại hệ thống sửa chữa dự phịng theo kế hoạch nhằm làm để sử dụng máy có hiệu đảm bảo suất máy cao Hệ thơng sửa chữa dự phịng theo kế hoạch đòi hỏi theo dõi nghiên cứu thƣờng xun q trình hao mịn máy, sở đó, xác định nhân tố làm cho C C R L T U D máy chóng mịn, gaayb hỏng bất thƣờng để lập kế hoạch sửa chữa phòng ngừa thích hợp Yếu tố ảnh hƣởng đến độ hao mòn máy trƣớc tiên tải trọng chế độ làm việc máy Ngồi cịn có nhân tố ảnh hƣởng quan trọng đến mức độ q trình hình thành hao mịn là: - Chế độ bơi trơn sử dụng thích hợp Sửa chữa máy tiến hành khoảng thời gian thích hợp Độ mịn máy khơng phải có mức độ nhƣ suốt thời gian sử dụng Độ mòn thay đổi theo thời gian đƣợc đặt trung đồ thị sau: - Hình 6.1 Độ mịn máy SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 64 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Đƣờng (1) hình vẽ biểu thị độ mịn tự nhiên máy theo thời gian sử dụng, bắt đầu sử dụng độ mòn máy tăng nhanh( tƣơng ứng với đoạn a), chỗ khơng bề mặt chi tiết bị mịn nhanh để hình thành bề mặt trƣợt ổn định Thời gian độ mòn độ mòn tạo thành chậm tăng lên từ từ khoảng thời gian dài( đoạn b), khoảng thời gian làm việc bình thƣờng máy Sau đoạn (b) đến lúc độ mòn tăng nhanh, chi tiết bị mài mịn đến giới hạn khơng thể làm việc tốt bị hƣ hỏng Đƣờng (2) đặt trƣng cho máy làm việc điều kiện khơng bình thƣờng, ví dụ nhƣ bơi trơn khơng đầy đủ, chất bẩn vào bề mặt ma sát…ở thời điểm t độ mịn khơng bình thƣờng bắt đầu hình thành, khơng kịp thời khắc phục độ mịn tăng nhanh theo đƣờng Chi tiết máy chóng hỏng Nếu nhƣ thời điểm t bắt đầu kiểm tra phát đƣợc nguyên nhân gây mòn tiến hành sửa chữa độ mịn máy tiến triển theo đƣờng 3, tƣơng tự nhƣ độ mịn tự nhiên máy Từ đồ thị ta thấy đƣợc cần thiết việc sửa chữa theo kế hoạch nhằm nâng cao tuổi thọ T máy C C R L T 6.2.1 Kiểm tra định kỳ theo kế hoạch: a Kiểm tra hàng ngày: Kiểm tra hàng ngày nhằm phát hiện, khắc phục thiếu sót nhỏ, bất thƣờng U D xảy trình sản xuất, nhằm ngăn ngừa gãy chi tiết giảm chi phí sửa chữa Đơi với việc sửa chữa hƣ hỏng hỏ nói trên, việc kiểm tra máy hàng ngày cần phát hƣ hỏng lớn hơn, nhƣng sửa ngay, hoạc phát hƣ hỏng cần phải sửa chữa gấp để báo cho trƣởng đội sửa chữa biết Công việc kiểm tra máy hàng ngày công nhân trực máy đảm nhận Việc sửa chữa đƣợc tiến hành thời gian ăn trƣa khoảng thời gian ca làm việc b Kiểm tra kết cấu định kỳ: Kiểm tra kết cấu định kỳ nhằm xác định trạng thái khả làm việc chi tiết phận máy dễ dàng sờ đến mà tháo máy tháo phận Khi tiến hành kiểm tra kết cấu, cần phải hỏi cơng nhân đứng máy tình hình làm việc phận máy phận chi tiết máy sờ đến, phải xác định độ rơ, độ mòn nhƣ khả làm việc chúng Những hƣ hỏng thiếu sót chi tiết đƣợc kiểm tra, cần ghi đầy đủ vào phiếu kiểm tra Những hƣ hỏng nhỏ sửa chữa chỗ Khi kiểm tra tiến hành lau, rửa hệ thống dầu, hệ thống làm nguội, kiểm soát hệ thống điện vẽ sơ đồ chi tiết cần thay sau SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 65 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Nhờ tiến hành kiểm tra kết cấu, việc xác định mức độ sửa chữa khối lƣợng chi tiết cần thay cho lần sửa chữa tới đƣợc xác Cơng việc kiểm tra kết cấu định kỳ đội sửa chữa phân xƣởng phịng điện đảm nhiệm Cơng nhân đội sửa chữa tiến hành công việc theo dẫn phiếu kiểm tra phòng điện lập nên Phiếu thƣờng đề việc cần kiểm tra nhƣ: kiểm tra trạng thái bên máy, kiểm tra phận,… đảm bảo làm việc bình thƣờng đến mức nào, kiểm tra trạng thái phụ tùng c Kiểm tra độ ác định kỳ: Kiểm tra độ xác định kỳ nhằm xác định dung sai kích thƣớc chuyển động chi tiết máy chuyển động tƣơng dụng cụ đo cần thiết, sở tiêu chuẩn kiểm nghiệm độ xác Kiểm tra độ xác OTK phịng điện đảm nhiệm Nếu nhà máy có nhiều máy cơng cụ, cần bố trí ngƣời chun trách cơng việc Công nhân kiểm tra tiến hành sửa chữa hƣ hỏng nhỏ, liên quan đến mức độ xác, với mức độ thực đƣợc dụng cụ đơn giản C C R L T 6.2.2 Sửa chữa định kỳ theo kế hoạch: Điều kiện để bảo quản tốt máy móc, thiết bị sửa chữa định kỳ Tùy U D thuộc vào khối lƣợng mục đích cơng việc sửa chữa ta phân thành loại: sửa chữa nhỏ, sửa chữa vừa, sửa chữa lớn a Sửa chữa nhỏ: Sửa chữa nhỏ loại sửa chữa nhằm khắc phục hƣ hỏng nhỏ thay chi tiết hao mòn nhanh máy Sửa chữa nhỏ tháo phận máy làm ngừng công việc máy thời gian ngắn -Những công việc sửa chữa máy nhƣ sau:  Khảo sát toàn máy tháo phận chủ yếu máy  Rửa làm chi tiết phận đƣợc tháo chi tiết hộp tốc độ  Kiểm tra làm hệ thông bôi trơn cấu lọc dầu  Làm cạo nhẵn bề mặt thƣớc nêm điều chỉnh nhƣ bề mặt ma sat  Thay sửa chữa điều chỉnh lại chi tiết bị mòn  Kiểm tra làm cấu đóng mở điện  Thay dầu hộp tốc độ, hộp chạy dao Thay dầu thay bấc phễu bôi trơn SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 66 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ  Trƣờng hợp cần thiết sơn lại bề mặt không tinh chế, sửa lại bảng số, bảng điều khiển  Thành lập bảng kê sơ chi tiết cần thay cho lần sửa chữa sau  Sau phải cho máy chạy với tất cấp tốc độ cấp chạy dao Kiểm tra tiếng ồn, độ xác độ bóng chi tiết gia cơng b Sửa chữa vừa: Đặc điểm sửa chữa vừa việc thay chi tiết bị mòn, điều chỉnh lại kết cấu kiểm nghiệm độ xác, cịn phải tháo tất phận máy để sửa chữa Ngồi cịn phải hồn thành việc sơn lại tồn máy Sửa chữa vừa cần hoàn thành thời gian ngắn tốt Có thể làm ca kể ngày nghỉ, đồng thời cần phải chuẩn bị trƣớc chi tiết cần thay thế, để làm ngắn thời gian ngƣng máy - Các cơng việc điển hình cơng việc sửa chữa: C C  Tháo tất phận mà q trính sửa chữa cần xác định độ mịn R L T  Rửa làm chi tiết phận tháo kiểm tra độ mòn chúng U D  Kiểm tra trạng thái ren ecu trục chính, bánh  Lấy kích thƣớc chi tiết cần thay  Mài lại trục chính, cạo bề mặt trƣợt thân máy, bàn máy, xà, cột,…  Sửa chữa ly hợp ma sát  Thay lắp ráp lại ổ trục, bạc, bánh răng, trục chính, trục bị mịn  Kiểm tra làm hệ thống bôi trờn lọc dầu Thay dầu hộp tốc độ phễu bôi trơn Sửa chữa ống dẫn thay vòng chắn dâu  Điều chỉnh lại khe hở vị trí bề mặt ma sát  Rửa, làm sửa chữa nắp đậy  Thay điều chỉnh lại cấu hạn chế hành trình  Kiểm tra sửa chữa động điện, thiết bị điện  Sửa chữa làm bảng số, bảng dẫn điều khiển  Lập bảng kê công việc sửa chữa chi tiết thay vào phiếu sửa chữa  Sơn lại máy  Kiểm nghiệm lại tồn độ xác máy độ bóng chi tiết gia cơng SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 67 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ c Sửa chữa lớn Trong tiến hành sửa chữa nhỏ vừa, chi tiết chóng mịn máy lần lƣợt đƣợc thay Trong chi tiết khác bị mịn chậm Vì sau sửa chữa nhỏ vừa, chi tiết máy bị mòn tồn bộ, địi hỏi phải làm lại tồn máy Công việc sửa chữa gọi sửa chữa lớn Nó địi hỏi phải tháo tồn máy qua trình sửa chữa lớn mặt truyền động, độ xác, suất máy gần nhƣ đƣợc đƣa nhƣ Khi sửa chữa lớn tiền hành cải tiến đại máy Sửa chữa lớn bao gồm cơng việc nhƣ sửa chữa nhỏ vừa, ngồi cịn thực số cơng việc điển hình khác nhƣ tháo tồn chi tiết máy phân thành loại: d Các chi tiết máy hồn tồn cịn dùng e Các chi tiết phục hồi lại sau sửa chữa f Các chi tiết hồn tồn khơng dùng Trên sở phân loại, tiến hành thay sửa chữa chi tiết: làm nhẵn lại bề mặt sóng trƣợt, kiểm tra tất kết cấu máy mặt truyền động điều chỉnh, tiến hành kiểm nghiệm độ xác máy, nhƣ độ bóng chi tiết gia cơng, sơn trang tri lại tồn máy C C R L T U D 6.2.3 Kết cấu chu kỳ sửa chữa: Chu kỳ 2-6-9 lại này, chu kỳ(giữa lờn sửa chữa lớn) có X=2 lần sửa chữa vừa, Y=6 lần sửa chữa nhỏ Z=9 lần kiểm tra Các lần sửa chữa đƣợc bố trí nhƣ nhau: lần sữa chữa lớn có lần sữa chữa vừa, trƣớc sau sửa chữa vừa có lần sửa chữa chỏ, lần sửa chữa có lần kiểm tra SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 68 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ KẾT LUẬN Qua tháng thực đề tài với hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Lƣu Đức Bình , đề tài “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH THU NHỎ” em trình bày đƣợc vấn đề sau: Giới thiệu mối ghép ren nguyên lý hình thành mối ghép ren Trình bày đƣợc trình cán ren lăn Tính tốn thiết kế đƣợc cụm máy Thiết lập đƣợc vẽ máy Kiểm nghiệm sức bền chi tiết đặc biệt Ghép ren đƣợc dùng nhiều ngành chế tạo máy Các chi tiết có ren chiếm 60% tổng số chi tiết máy đại bao gồm: chi tiết mối ghép ren(bulong ,đai ốc,vít…), chi tiết thân máy cần xiết mối ghép ren, trục C C có ren để cố định điều chỉnh ổ chi tiết quay…Mối ghép ren đƣợc dung nhiều cần trục kết cấu thép dùng viêc xây dựng, nhờ chúng mà kết cấu đƣợc chế tạo lắp ghép dễ dàng Mà phƣơng pháp cán ren phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi ngành chế tạo máy đại q trình cán, độ mịn độ chịu mòn bề mặt ren đƣợc nâng cao, giá thành máy cán thấp mà suất cao, nên cán ren đƣợc dùng để chế tạo nhiều loại ren R L T U D sản xuất hàng loạt hàng khối Sau thời gian thực nghiêm túc với hƣớng dẫn tận tình thầy giáo hƣớng dẫn, đến đồ án hoàn thành Với khả thời gian có hạn nhƣ phƣơng tiện nghiên cứu không đƣợc đầy đủ, nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vất mong đƣợc góp ý q thầy bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lƣu Đức Bình thầy giáo khoa giúp đỡ em thời gian qua Sinh viên thực Đinh Trƣờng Quốc Phạm Minh Hải SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 69 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC Máy cắt kim loại Gs Nguyễn Ngọc Cẩn Thiết kế máy cắt kim loại Gs Nguyễn Ngọc Cẩn Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động tập 1-2 Trịnh Chất- Lê Văn Uyển Thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp Giáo trình kỹ thuật đo Th.S Châu Mạnh Lực- T.S Lƣu Đức Bình Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy T.S Lƣu Đức Bình Lý thuyết cán Đào Minh Ngừng- Nguyễn Trọng Giảng C C Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1- 2- Công nghệ chế tạo phôi tập 1-2 Th.S Hồng Minh Cơng R L T TÀI LIỆU NƢỚC NGỒI U D Sổ tay mác Thép giới Một số tài liệu từ mạng Internet SVTH: Phạm Minh Hải – Đinh Trường Quốc Hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình Trang: 70 TĨM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Sinh viên thực TT Họ tên sinh viên Số thẻ Sinh viên Lớp Ngành Đinh Trƣờng Quốc 101120254 12C1C Chế tạo máy Phạm Minh Hải 101120228 12C1C Chế tạo máy Cơ sở lý thuyết đề tài Ghép ren loại mối ghép tháo đƣợc Ghép ren đƣợc dùng nhiều ngành chế tạo máy Các chi tiết có ren chiếm 60% tổng số chi tiết máy đại bao gồm: chi tiết mối ghép ren(bulong ,đai ốc,vít…), chi tiết thân máy cần xiết mối ghép ren, trục có ren để cố định điều chỉnh ổ chi tiết quay…Mối ghép ren đƣợc dung nhiều cần trục kết cấu thép dùng viêc xây dựng, nhờ chúng mà kết cấu đƣợc chế tạo lắp ghép dễ dàng C C R L T U D Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp:  Cơ sở lý thuyết máy cán ren lăn  Thiết kế cụm lô cán, cụm phân lực hệ thống truyền động máy Nội dung đề tài thực :  Số trang thuyết minh: 70 trang  Số vẽ: Ao  Chế tạo mơ hình thu nhỏ Các phần tính tốn, thiết kế:  Phần lý thuyết tìm hiểu: Tổng quan sở lý thuyết Tính tốn thiết kế máy  Đã tính tốn thiết kế phần nhƣ sau: Lựa chọn phƣơng án thiết kế Thiết kế sơ đồ động Chọn động điện, phân phối tỉ số truyền, thiết kế truyền Tính tốn thiết kế đƣợc cụm máy Thiết lập đƣợc vẽ máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Trƣờng Quốc Số thẻ sinh viên: 101120254 Họ tên sinh viên: Phạm Minh Hải Số thẻ sinh viên: 101120228 Lớp: 12C1C Khoa: Cơ khí Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - bƣớc ren p=1mm đƣờng kính phơi d=8mm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Giới thiệu mối ghép ren nguyên lý hoạt động - Lập sơ đồ động học máy - Tính tốn thơng số kỹ thuật máy C C R L T U D - Chọn động điện, phân phối tỉ số truyền, thiết kế truyền - Kiểm nghiệm sức bền chi tiết đặc biệt Các vẽ đồ thị : - Bản vẽ phương án thiết kế - Bản vẽ hộp giảm tốc - Bản kết cấu máy (1A0 ) (1A0 ) (1A0 ) - Bản vẽ cụm lô - Bản vẽ cụm phân lực - Bản vẽ trục đăng (1A0 ) (1A0 ) (1A0) Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: - TS Lƣu Đức Bình Ngày giao nhiệm vụ đồ án : …./…./2017 … /… /2017 Ngày hoàn thành đồ án : Trƣởng môn Đà Nẵng, Ngày…… tháng.…năm 2017 Ngƣời hƣớng dẫn LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển kinh tế đồng thời với tiến không ngừng Khoa Học Kỹ Thuật, tự động hóa ngày đƣợc mở rộng phát triển Các máy móc chuyên dụng phục vụ cho việc sản xuất hàng loạt xuất đóng vai trị quan trọng việc phát triển xản xuất nói riêng, thực đƣờng lối chủ trƣơng cơng nghiệp hóa đại hóa Đất nƣớc Đảng Nhà nƣớc nói chung Đƣợc đồng ý Khoa Cơ Khí Thầy hƣớng dẫn, em thực đề tài đồ án tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH THU NHỎ” Sản phẩm chi ren tiêu chuẩn với độ bền cao vƣợt trội so với ren cắt thơng thƣờng Với hƣớng dẫn tận tình Thầy Lƣu Đức Bình, đến nay, em hoàn thành xong nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Do kiến thức cịn hạn chế thời gian có phần eo hẹp nên đồ án tốt nghiệp tránh đƣợc sai sót nên em mong q thầy, góp ý châm chƣớc em thêm kinh nghiệm để làm việc sau Trong trình làm đồ án nhờ đƣợc hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình thầy C C R L T U D cô khoa, đặc biệt thầy hƣớng dẫn Lƣu Đức Bình tận tình hƣớng dẫn cung cấp tài liệu để em hoàn thành đồ án thời gian quy định Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Giáo viên hƣớng dẫn i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài thiết kế riêng em Các số liệu tài liệu sử dụng đồ án có nguồn gốc rõ rang, đƣợc phép cơng bố có đồng ý chủ sở hữu Các kết nghiên cứu đồ án chúng em tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan Các kết chƣa đƣợc công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực Phạm Minh Hải Đinh Trƣờng Quốc C C R L T U D ii Mục Lục Tóm tắt i Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp ii Lời nói đầu cảm ơn i Lời cam đoan liêm học thuật ii Mục Lục .iii Danh sách bảng hình vẽ iv Danh sách cụm từ viết tắt vi PHẦN I: TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƢƠNG 1: Tổng quan ren máy cán ren 1.1 Mối ghép ren: 1.2 Tổng quan máy cán ren: 10 CHƢƠNG 2: Cơ sở lý thuyết 15 2.1 C C Cơ sở lý thuyết biến dạng kim loại 15 PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY 20 CHƢƠNG 3: LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CÁN REN 20 3.1 Sơ đồ khối q trình gia cơng: 20 3.2 Các phƣơng án cán ren: 20 3.3 Lựa chọn phƣơng pháp cán 22 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG 23 R L T U D 4.1 Sơ đồ động máy: 23 4.2 Xác định kích thƣớc, kết cấu lăn cán: 27 4.3 Tính tốn lực cán : 28 4.4 Xác định tốc độ quay trục cán, lƣợng chạy dao hƣớng kính : 29 4.5 Xác định công suất dẫn động máy, chọn động điện: 30 Chƣơng 5: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG 33 5.1 Phân phối t số truyền: 33 5.2 Thiết kế hộp giảm tốc : 33 5.3 Thiết kế truyền bánh phân lực: 55 5.4 Thiết kế trục then truyền bánh phân lực: 57 5.5 Thiết kế gối đỡ trục trục cán bánh phân lực: 58 Tính chọn khớp nối 60 Lựa chọn trục nối Các đăng 62 Chƣơng 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 63 6.1 Đặt máy: 63 6.2 Sửa chữa máy: 64 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Hình 1.1 Mối ghép bu lông đai ốc Hình1.2 Mối ghép vít mối ghép vít cấy Hình 1.3 Các loại ren Hình 1.4 Các thơng số hình học mối ghép ren Hình 1.5 Phay ren Hình 1.6 Các chuyển động gia cơng Hình 1.7 Dao tiện ren Hình 1.8 chuyển động gia cơng Hình 1.9 Mài ren Hình 1.10 Các chuyển động gia cơng Hình 1.11 Cán ren 10 Hình 1.12 Kết cấu bên ren cắt ren lăn ép 11 C C Hình 1.13 Kết cấu bên ren cắt ren lăn ép 11 Hình 1.14 Vít me đai ốc bi gia công phƣơng pháp cán 12 Hình 1.15 Máy cán ren bàn phẳng 12 Hình 1.16 Bàn cán ren phẳng 13 Hình 1.17 Máy cán ren lăn 13 Hình 1.18 Cán ren lăn 13 R L T U D Hình 1.19 Cán ren đầu cán ren 14 Hình 2.1 Biến dạng kim loại 15 Hình 2.2 Mặt trƣợt phƣơng trƣợt 16 Hình 2.3 Sự trƣợt kim loại 17 Hình 3.1 Sơ đồ khối q trình gia cơng 20 Hình 3.2 Nguyên lý cán ren bàn cán 20 Hình 3.3 Nguyên lý cán ren đầu cán 21 Hình 3.4 Nguyên lý cán ren lăn 21 Hình 3.5 Nguyên lý cán ren lăn 22 Hình 4.1 phƣơng án 23 Hình 4.2 phƣơng án 24 Hình 4.3 phƣơng án 25 Hình 4.4 phƣơng án 26 Hình 4.5 phƣơng án 27 Hình 4.6 kích thƣớc bulong 27 Hình 4.7 sơ đồ phân bố lực 30 Hình 5.1 kích thƣớc bố trí trục 41 Hình 5.2 sơ đồ phân tích lực 43 iv Hình 5.3 sơ đồ phân bố lực lên trục 43 Hình 5.4 sơ đồ phân bố lực trục 45 Hình 5.5 sơ đồ phân bố lực trục 47 Hình 5.6 Mối ghép then 51 Hình 5.7 sơ đồ chọn ổ đỡ trục I 53 Hình 5.8 sơ đồ chọn ổ đỡ trục II 54 Hình 5.9 sơ đồ chọn ổ đỡ trục III 54 Hình 5.10 Các thơng số nối trục vịng đàn hồi 62 Hình 5.11 Thơng số kích thƣớc trục đăng lựa chọn 62 Hình 6.1 Độ mòn máy 64 C C R L T U D v DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: …….…… …….…… …….…… …….…… …….…… …….…… CHỮ VIẾT TẮT: …….…… …….…… C C …….…… …….…… R L T U D vi ... 12 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ Bộ phận bản, định trình tạo hình ren cán phần tạo hình Hình 1.16 Bàn cán ren phẳng 1.2.4.2 Máy Cán lăn C C R L T U D Hình 1.17 Máy cán ren lăn. .. loại:    Máy cán bàn ren Máy cán cán trục cán ren Máy cán đầu cán ren C C R L T U D Hình 1.11 Cán ren 1.2 TỔNG QUAN VỀ MÁY CÁN REN: 1.2.1 Cán ren – Lăn ép ren: - Cán ren ( lăn ép ren) phƣơng... Trang: 13 Thiết kế máy cán ren lăn chế tạo mơ hình thu nhỏ 1.2.4.3 Cán ren đầu cán ren Đƣợc thực máy tiện ren vít thơng thƣơng, máy khoan, máy tiện tự động C C Hình 1.19 Cán ren đầu cán ren Đƣợc