Thiết kế máy phay lăn răng

MỤC LỤC

Truyền chuyển động quay giữa hai trục chéo nhau 1 Bánh răng trụ chéo

Truyền chuyển động quay giữa hai trục chéo nhau có thể thực hiện bằng cặp bánh răng trụ răng xoắn (bánh răng trụ chéo) cùng chiều hoặc khác chiều. Khi đó, mặt chân răng của bánh vít khụng phải là hỡnh trụ mà là một xuyến lừm, tạo bởi mặt trũn xoay cú đường sinh là cung tròn bao lấy trục vít dưới một góc .

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO BÁNH RĂNG

    Bánh răng với kích thước nhỏ thường được chế tạo bằng phương pháp đúc, những răng được thực hiện bằng quá trình đúc áp lực, phương pháp này sử dụng một khuôn mẫu chính xác bằng thép công cụ và bánh răng phải là hợp kim dễ nỏng chảy ở nhiệt độ thấp. Đúc áp lực (Molding): phương pháp này giống như đúc (casting), thực hiện bằng cách điền đầy chất dẻo hoặc kim loại ở dạng lỏng vào một khuôn đúc đặc biệt, vì thế sau khi vật liệu nguội ta thu được sản phẩm có hình dáng giống như khuôn đúc.

    Hình 1.12: Chuốt bánh răng: (a) chuốt bánh răng nội tiếp răng trụ răng thẳng sử dụng dao chuốt dọc trục; (b) chuốt bánh răng ngoại tiếp răng trụ răng thẳng
    Hình 1.12: Chuốt bánh răng: (a) chuốt bánh răng nội tiếp răng trụ răng thẳng sử dụng dao chuốt dọc trục; (b) chuốt bánh răng ngoại tiếp răng trụ răng thẳng

    THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC CỦA MÁY PHAY LĂN RĂNG

    PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG

    - Nhóm động học tạo hình đường chuẩn là đường xoắn vít tạo thành bằng phương pháp vết (quỹ tích), gồm chuyển động tịnh tiến Td của dao và chuyển động quay phụ nf2 của phôi phù hợp với dao. - Dao phay trục vít được gá và kẹp chặt trên trục gá sao cho vuông góc với phôi và nó được chế tạo côn ở đầu để chiều sâu cắt tăng dần.

    Hình 2.3: Sơ đồ cắt phôi bánh răng nghiêng và hình trải của phôi.
    Hình 2.3: Sơ đồ cắt phôi bánh răng nghiêng và hình trải của phôi.

    THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY

    Đem so sánh các phương án trên (cơ cấu cộng đặt trước và sau ix) và chủ yếu là biểu thức tính iy giữa 2 phương án (biểu thức 1 và biểu thức 2) với nhau ta thấy rằng Phương án cơ cấu cộng đặt trước ix (phương án 3 và 4) có việc điều chỉnh vi sai không phụ thuộc vào số răng của bánh răng bị cắt, do đó khi cắt các bánh răng có cùng góc nghiêng và số răng khác nhau ta chỉ cần điều chỉnh chạc ix , qua đó sẽ rút ngắn được thời gian điều chỉnh máy đảm bảo cặp bánh răng làm việc tốt vì chúng có cùng góc nghiêng. (Dấu cộng, trừ ở đây lấy phụ thuộc vào chiều nghiêng của đường răng và chiều quay của phôi do nf1 và nf2 quay cùng chiều hay ngược chiều nhau.).

    Hình 2.6: Phương án cấu trúc động học 1.
    Hình 2.6: Phương án cấu trúc động học 1.

    THIẾT KẾ ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY

    ĐẶC TRƯNG VỀ ĐỘNG HỌC 1. Xích tốc độ

      Với lượng chạy dao Sd, Sv, St, được xác lập theo yêu cầu độ bóng và độ chính xác của chi tiết gia công. Theo nguyên lý cắt, khi cắt thô lượng chạy dao từ 2 đến 3mm/v (vật liệu phôi: gang, thep, đồng). Để khống chế tổn thất máy không đổi, và có được tốc độ và lượng chạy dao ta chọn chuỗi chạy dao là chuỗi cấp số nhân với s = 1,26.

      Để gia công bánh vít bằng chạy dao hướng kính, trong máy bố trí xích chạy dao hướng kính được nối từ xích chạy dao dọc. Để cắt bánh vít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến và cắt bánh răng bằng phương pháp chạy dao đường chéo. 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.

      ĐẶC TRƯNG VỀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY

        Lượng chạy dao phụ thuộc vào góc nghiêng của bánh răng và số răng của bánh vít khi gia công.

        THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY PHAY LĂN RĂNG

        • HỘP TỐC ĐỘ
          • THIẾT KẾ XÍCH CHẠY DAO

            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. Tính toán bộ truyền cuối cùng của xích tốc độ để máy làm việc ít bị rung động nên ở bộ truyền này ta chọn cặp bánh răng nghiêng có góc nghiêng. 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.

            Do hai nguyên nhân trên, trong hộp chạy dao có thể dùng các cơ cấu giảm tốc nhiều và hiệu suất thấp như trục vít – đai ốc, trục vít – bánh vít. 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.

            Hình 4.1: Đồ thị vòng quay hộp tốc độ
            Hình 4.1: Đồ thị vòng quay hộp tốc độ

            THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY

              Trong thời kì ổn định không có lực quán tính, vì vậy hệ lực gồm động lực, trở lực ma sát và lực cắt là một hệ lực cân bằng. Để tính toán mômen xoắn trên một trục bật kỳ ta sử dụng nguyên lý di chuyển khã dĩ: Tại mỗi thời điểm, trong một hệ lực cân bằng, tổng công suất tức thời của tất cả các lực bằng không trong mọi di chuyển khả dĩ. 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. Ta thấy Pb có chiều quay ngược với chiều quay của phôi, do đó mômen do xích bao hình gây nên ở trục động cơ ngược với mômen do xích tốt độ và xích chaỵ dao gây nên.

              THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

              • THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN
                • TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Z17/Z68 Ở bộ truyền này bánh răng làm việc với vận tốc nhỏ, chỉ giới hạn trong chuỗi
                  • BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT (1/96)

                    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. []Notx : Ứng xuất mỏi tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ thuộc vào độ rắn của vật liệu. TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Z17/Z68 Ở bộ truyền này bánh răng làm việc với vận tốc nhỏ, chỉ giới hạn trong chuỗi tốc độ 50  315 (v/f), nhưng lại chịu tải trọng lớn do lực cắt dao sinh ra, do đó để đảm bảo độ bền lâu ta chọn vật liệu là thép 40X.

                    Trong đó: []Notx - Ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ thuộc vào độ rắn của vật liệu. Bộ truyền làm việc một chiều tải trọng tương đối ổn định ổn định, thời gian làm việc T = 14400 h. Dạng ren vít là ren thang có góc prophin  = 30o,đảm bảo dễ đóng mở đai ốc và độ chính xác đủ dùng.

                    BẢNG KÊ BÁNH RĂNG
                    BẢNG KÊ BÁNH RĂNG

                    THIẾT KẾ BÔI TRƠN LÀM MÁT MÁY

                    HỆ THỐNG BÔI TRƠN

                    Kích thước của thùng dầu trong hệ thống bôi trơn phải đảm bảo sao cho dầu phải được chứa đầy và được làm sạch.

                    ĐIỀU CHỈNH VẬN HÀNH MÁY

                    • ĐIỀU CHỈNH XÍCH CHẠY DAO 1. Xích chạy dao đứng
                      • VÝ dô

                        Nếu ta ký hiệu chiều dài hữu ích của dao phay là bn (Tính từ răng trọn vẹn đầu tiên đến răng cuối cùng), thì giá trị bv (Hình vẽ) mà trên đó dao có thể dịch chuyển theo hướng chiều trục được xác định theo công thức: bv = bn  bw. Chiều dài phần vào be và phần ra ba của dao trong các bước được xác định rất nhanh chóng và thuận lợi theo đồ thị phân bố theo chiều dài làm việc của dao phay trong bước, phụ thuộc vào số răng Z và góc nghiêng  của bánh răng được cắt. Trục dao phay quay lồng không ở trong trục vít me, khi phay tiếp tuyến thì trục dao mang cả bánh răng Z68 di chuyển dọc trục, khi di chuyển dọc trục bánh răng Z68 có sự quay phụ thêm do sự ăn khớp của bánh răng nghiêng.

                        Răng cắt cần chuyển mạch ăn dao và tiếp tục chạy dao hướng kính, đèn tín hiệu chạy dao hương kính sẽ bật sáng vì thế việc tuân thủ các quá trình khởi động máy là một quá trình khắt khe không thể sai phạm. Làm nguội là biện pháp tăng năng xuất máy tăng chất lượng sản phẩm, tuổi bền dao, vì vậy phải đảm bảo dung dịch trơn nguội đúng thành phần hoá học, lưu lượng và đặc biệt lưu ý các tạp chất gây hư hỏng máy. Việc bảo quản máy là một vấn đề rất quan trọng nếu thực hiện tốt một số qui định về việc bảo quản máy thì đảm bảo cho máy nâng cao tuổi bền sử dụng được lâu dài, độ chính xác của máy được đảm bảo.