Thiết kế cơ cấu động học máy phay lăn răng

ĐẶC TRƯNG VỀ ĐỘNG HỌC

Để tổn thất tương đối về tốc độ là không đổi tức là lợi về mặt kinh tế (năng suất) khi gia công phôi có đường kính khác nhau ta chọn chuỗi số vòng quay trục chính là chuỗi số nhân. Để giảm thời gian phụ ở các hành trình chạy không, trên máy bố trí xích chạy dao nhanh cho chạy dao hướng kính và chạy dao thẳng đứng lượng dịch chuyển có thể lấy bằng 0,1 ÷ 0,6m/ph.

HỘP TỐC ĐỘ

Trong xích ta bố trí một bộ truyền đai từ trục dộng cơ đến trục I và các cặp bánh răng côn có tỷ số truyền bằng 1 để đổi hướng truyền chuyển động trong không gian cặp bánh răng trụ răng nghiêng để hạn chế tỷ số truyền của các nhóm trong giới hạn cho phép. Trong quá trình tính toán số răng do phân tích tỷ số truyền ij ≈ aj / bj, mặt khác khi tính toán Zj và Zj’ cũng có những sai số, nên số vòng quay của trục cuối (trục chính) có thể có những sai lệch so với số vòng quay tiêu chuẩn.

THIẾT KẾ XÍCH

Để biến chuyển động quay của phôi thành chuyển động tịnh tiến dọc của bàn dao, ta sử dụng cơ cấu vít me đai ốc có bước t = 10 mm. Ta xây dựng đồ thị vòng quay của trục vít me để tính số răng của cặp bánh răng thay thế, ta chọn lưới vòng quay của trục vít me hoàn toàn đối xứng nhằm muốn cho các cặp bánh răng thay thế được sử dụng hai lần, một lần tạo tỷ số truyền tăng tốc i, một lần tạo tỷ số truyền giảm tốc 1/i. Đối với các cặp bánh răng thay thế của xích này ta kết hợp với xích chạy dao hướng kính để cho tính toán đơn giản hơn và cũng giúp cho việc bảo quản, chế tạo bánh răng thay thế của hai xích này dễ dàng hơn, tránh nhầm lẫn và lựa chọn dễ khi sử dụng.

Mặt khác phân tích lại tỷ số truyền ta có sự sai số quá lớn do đó ta có thể bỏ qua cặp bánh răng có tỷ số truyền i = 1,58.

THIẾT KẾ XÍCH VI SAI

Ta không dùng bánh răng di trượt mà dùng bánh răng thay thế với mục đích là làm cho kết cấu máy đơn giản. Để tính Cy ta tính cho trường hợp gia công bánh răng nghiêng có góc nghiêng β = 30o. Tỷ số truyền 45/1 là bộ truyền trục vít bánh vít gắn với vỏ của cơ cấu vi sai.

XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN LỰC

Việc xác định tải trọng tính toán truyền dẫn máy rất quan trọng, nếu tải trọng tính toán quá thấp so với tải trọng sư dụng thì các chi tiết máy của truyền dẩn bị gãy, nếu tải trọng tính toán cao hơn nhiều so với tải trọng sử dụng thì kích thước truyền dẫn quá lớn so với yêu cầu do quá thừa sức bền. Đây là máy chuyên dùng nên tải trọng tính toán sẻ tương ứng với chi tiết có chế độ gia công nặng nhất. Hệ số ảnh hưởng đến mômen lật, phát sinh do phân bố lực chạy dao không đối xứng.

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC TRONG THỜI KỲ ỔN ĐỊNH

Trục chính là trục mang dao do yêu cầu kết cấu của trục chính ta chế tạo trục là trục rỗng. Ta có ξ là tỷ số truyền giữa đường kính ngoài và đường kính trong của trục. Đường kính sơ bộ trục được tính toán sau khi cộng công suất cả 3 xích lại.

Tương tự với bánh răng giữa trục IV đến trục V ta cũng tính được: msb = 4 mm.

TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO THỜI KỲ ỔN ĐỊNH XÍCH CHẠY DAO

Qua bộ truyền sử dụng khi phay nghịch 42/37 ta tính được công suất, mômen và tốc độ trên trục XVI. Modul các bộ truyền bánh răng thuộc xích, ta thấy mômen xoắn trên các trục XVIII do xích chạy dao hướng kính gây ra bé hơn so với xích chạy dao dọc vẫn được sử dụng. Vì bánh vít có Z = 36 và có trục luồn qua do đó ta tăng kích thước bánh vít bằng các tăng modul của bộ truyền.

Để xác định công xuất bao hình ta xét trường hợp đặc trưng là khi cắt bánh răng nghiêng.

TÍNH SỨC BỀN CHO TRỤC CHÍNH

Để việc tính toán được đơn giản ta giả thiết xét trong trường hợp gia công bánh răng trụ răng nghiêng (không có chạy dao tiếp tuyến) ta có thể coi lực cắt đặt vào đầu trục đặt tại gối. Ta thấy trục là một dạng bài toán siêu tĩnh, ta đưa về dạng sơ đồ hoá như sau: (Hình vẽ). Khi đó ta có biểu đồ: (Hìnhvẽ) Đây cũng là bài toán siêu tĩnh, do đó ta phải đi xác định M’1.

Nếu trục không đảm bảo độ cứng xoắn thì xẽ bị biến dạng trục gây ra kẹt ổ, phá hỏng bánh răng giảm độ chính xác, do đó ta phải kiểm tra độ cứng xoắn.

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN

Ta có cấp chính xác chế tạo cặp bánh răng nón thuộc trục IV là cấp 9. Việc kiểm nghiệm theo [σu] là không cần thiết vì trong quá trình tính toán ms đã kể đến [σu].

TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Z17/Z68

Trong đó: [σ]Notx - Ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ thuộc vào độ rắn của vật liệu.

BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT (1/96) Các thông số đã biết

Vận tốc trượt Vt < 2 (m/s) đúng như giả thiết ở trên nên vật liệu đã chọn là đúng.

HỆ THỐNG BÔI TRƠN

Giải quyết tốt vấn đề bôi trơn cho máy sẽ giảm được ma sát, giảm tổn thất năng lượng, đảm bảo máy làm việc chính xác lâu dài. Yêu cầu đối với bôi trơn là phải làm việc tin cậy, có thể điều chỉnh lưu lượng tới các điểm bôi trơn, làm việc tự động, phải có bộ phận để kiểm tra sự làm việc của toàn hệ thống bôi trơn. Đặc điểm của máy phay lăn răng là làm việc trong một phạm vi tốc độ rộng nên khó áp dụng biện pháp bôi vung té và nhúng.

Để tính toán năng suất bơm ta dùng phương pháp cân bằng nhiệt giữa nhiệt lượng phát sinh do ma sát và nhiệt lượng hấp thụ do dầu.

HỆ THỐNG LÀM MÁT

Kích thước của thùng dầu trong hệ thống bôi trơn phải đảm bảo sao cho dầu phải được chứa đầy và được làm sạch. Để lắng cặn cho dung dịch làm nguội ta dùng thùng lọc dầu riêng bằng tôn hàn. Muốn tăng khả năng lắng cặn để làm sạch dung dịch thì thùng phải có kích thước sao cho toàn bộ bụi bẩn chìm xuống đáy.