U= 1 (d1=d2 ; α=180 ) (2.4)
2.3.3. Xác định công xuất, số vòng quay, momen xoắn:
- Công suất :
Công suất trên trục của động cơ:
Pđc=1,5(kw)
Công suất trên trục I:
P1=Pđcηkn=1,5.0,99=1,35(kw) (2.5)
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
Công suất trên trục II:
P2=P2ηol=1,35.0,94=1,25(kw) (2.6)
- Số vòng quay:
Số vòng quay trên trục động cơ:
nđc=2860(v/ph)
Số vòng quay trên trục I :
n1=nđc=2860(v/ph) (2.7)
Số vòng quay trên trục II :
n2=n1=2860(v/ph) (2.8)
- Momen xoắn trên các trục: Momen xoắn trên trục động cơ:
Tđc=9,55.106. Pđc nđc =
9,55.106.1,5
2860 ≈6821,4(N . mm) (2.9) Mô men xoắn trên trục I:
T1=9,55.106. P1
n1 =
9,55.106.1,35
2860 ≈4507,8(N . mm) (2.10) Mô men xoắn trên trục II:
T2=9,55.106. P2
n2 =
9,55.106.1,25
2860 ≈4174,6(N .mm) (2.11) Bảng 2.2 Thông số hệ thống dẫn động băng tải.
Trục: Thông số Động cơ Trục I Trục II u1=1 Công suất P(KW) 1,5 1,35 1,25 Số vòng quay n(v/ph) 2860 2860 2860 Mômen xoắn T(N.mm) 6821,4 4507,8 4174,6
2.4. Tính toán ru lơ dẫn và ru lơ bị dẫn:
- Chọn loại đai.
Chọn loại đai là đai nhám. Vật liệu Rulo là Thép ống.
Tính trạng làm việc là va đập vừa. - Tính toán bộ truyền ru lơ:
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Vì máy mày này hoạt động theo nguyên tắc mày định hình của ống nhờ vào hạt mài của nhám băng(nhám vòng) nên tính toán thiết kế dựa trên nguyên tắc tính toán của bộ truyền đai dẹt cho các rulô và các cặp ổ lăn.
Theo bảng 4.1/ trang 53/Sách TTTKHDĐCK T1 d1=(5,2…..6,4).√3 T1 = (5,2…..6,4).√34507,8 = 79,3 mm (2.12) Trong đó: d1: Đường kính bánh đai (mm) T1: Mô men xoắn của trục 1 (N.mm)
Chọn d1=80mm vì u1=1 và α= 180 nên d1=d2 =80mm
2.5. Tính khoảng cách trục:
Khoảng cách trục sơ bộ a=(1,5….2).(d1+ d2)= (1,5….2).160= 240… (mm) (2.13) Theo (4.3/53/Sách TTTKHDĐCK T1) Ta chọn a= 280 mm Trong đó d1,d2: Đường kích 2 bánh đai (mm) a: khoảng cách trục sơ bộ (mm) - Tính vận tốc: V = π . d1.n1 60000 =π.80 .286060000 =11,97 m/s <Vmax (2.14) Theo sách TTTKHDĐCK T1/53 Trong đó: V: vận tốc (m/s) d1: đường kính bánh đai (mm) n1: Số vòng quay trên trục 1 (v/p) - Chiều dài dây đai :
L = 2.a+0,5.π.(d1+d2¿
= 2.280+0,5.π.160
=721,5 mm (2.15)
Theo (4.4/54/sách TTTKHDĐCK T1) Trong đó:
L: Chiều dài dây đai (mm) a: khoảng cách trục (mm)
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
d1,d2: Đường kính bánh đai - Chiều dày dây đai:
Theo bảng (8.1/119)/ sách CSTKMVCTM Thỏa điều kiện: δ/d1≥ 351
- Bề rộng của bánh đai:
Theo bảng tiêu chuẩn (8.1/119)/ sách CSTKMVCTM Chọn bδ= 112 mm - chiều rộng bánh đai : B = 1,1.bδ+ (10..18) = 1,1.112+ (10..18) =130 mm (2.16) Theo (8.1/122/ sách CSTKMVCTM) Hình 2.2 Băng tải nhám - Tính lực tác dụng: Theo (4,12/58/TTTKHDĐCK T1)) Fo= σ0=1,8.112=179,2 (N) (2.17) Chọn σ0=1,6 theo bảng (4.9/56) Theo (4.13 /58/TTTKHDĐCK T1)
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải Fr = 2. F0.sin(α1
2 ¿
= 2.179,2.sin(1802 ¿
=358,4 (N) (2.18)
Bảng 2.3 Thông số kĩ thuật của đai và bánh đai.
Thông số Kí hiệu Gía trị
Loại đai Đai nhám
Đường kính rulo dẫn d1 80 mm
Đường kính rulo bị dẫn d2 80mm
Chiều rộng bánh đai B 130 mm
Tiết diện đai bδxδ 112x3 mm2
Lực tác dụng lên trục Fr 358,4 (N)
2.6. Tính toán chọn trục:
- Chọn vật liệu :
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45, tôi cải thiện có: b= 600 (Mpa). Ứng suất xoắn cho phép [] = 12…20 (Mpa)
Xác định sơ bộ đường kính trục:
Theo công thức (10.9/188/Sách TTTKHDĐCK T1) [ I ] đường kình trục thứ k, với k = 1...3 (mm)
dk=√3 T2 0,2[τ]
= √3 0,2.124174 = 12 mm (2.19)
Trong đó:
T2: Momen xoắn trên trục 2 (N.mm) [τ]: ứng suất xoắn cho phép (Mpa)
Chọn d= 25 mmtheo (bảng 10.2/189/sách TTTKHDĐCK T1) Chiều dài trục: l = (1,2..1,5).B = (156..195) mm (2.20) Chọn l = 190 mm Theo (10.10/189/sách TTTKHDĐCK T1) Trong đó:
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
l: Chiều dài trục (mm)
B: Chiều rộng bánh đai (mm)
Hình 2.3 Trục
2.7. Tính toán chọn khớp nối:
Ta sử dụng khớp nối bằng then, nối trực tiếp với con lăn (ru lơ).
Dựa vào đường kính trục D=∅25 motơ ta chọn then bằng với kích thước : 8x7mm, chiều dài l=50mm.
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Hình 2.4 Khớp nối bằng then - Ưu điểm:
Truyền trực tiếp chuyển động từ động cơ vào lô dẫn, tối ưu hóa công suất của động cơ.
Đảm bảo độ đồng tâm giữa các trục khá cao. Truyền momen xoắn lớn.
Không cần thông qua bộ truyền trung gian. - Nhược điểm;
Không thay đổi được tốc độ từ động cơ vào lô dẫn. Giá thành tương đối cao.
Khó khăn và tốn thời gian cho việc thay thế khi hỏng hóc.
2.8. Tính toán chọn ổ lăn:
Vì tải trọng nhỏ và chỉ có lực hướng tâm, dùng ổ bị đỡ 1 dãy cho các gối đỡ Với kết cấu trục d=25mm, l=170mm chọn ổ bị đỡ cỡ nhẹ.
Bảng 2.4 Thông số ổ lăn. Tên Đường kính trong Đường kính ngoài Chiều rộng
Chiều dày Đường kính Bi Khả năng tải trọng Khả năng taỉ tĩnh Ký hiệu d=25mm D=52mm B=15mm D=1,5mm 7,94mm C=11KN Co=7,09 KN
Hình 2.5 Ổ bi đỡ 1 dãy
2.9. Kết cấu lắp ghép giữa các chi tiết:
Lắp ghép giữa các chi tiết cần chuyển động quay (trục, lô) ta sử dụng ổ lăn, động cơ với ru lơ dẫn bằng nối then.
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
Còn lại các chi tiết khác có 2 phương pháp chính: Hàn.
Ghép bằng bulong-đai ốc và vít (ghép ren). - Hàn:
Ưu điểm của hàn:
Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các chi tiết đã bị hư tổn.
Rút ngắn được thời gian sản xuất.
Quá trình hàn sẽ tiêu tốn ít kim loại, giảm chi phí lao động một cách đáng kể. Nhược điểm của hàn:
Trong quá trình hàn sẽ xảy ra sự bay hơi và oxi hóa một số nguyên tố, sự hấp thụ và hòa tan chất khí vào bê kim loại cũng như sự thay đổi vùng ảnh hưởng nhiệt.
Các biến dạng kết cấu hàn có thể gây sai lệch kích thước và hình dáng của nó gây ảnh hưởng độ bền của mối ghép.
Hàn sẽ làm găn cứng các chi tiết, không thể tháo rời, khó khăn cho sửa chữa, thay thế.
- Ghép bằng bulong-đai ốc: Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản. Dễ tháo lắp.
Có thể cố dịnh các chi tiết ở bất cứ vị trí nào nhờ khả năng tự hãm. Có thể tạo lực dọc trục đơn giản.
Giá thành thấp do được tiêu chuẩn hóa và chế tạo bằng các phương pháp có năng suất cao.
Nhược điểm:
Tập chung ứng suất tại chân ren do đó giảm độ bên mỏi của mối ghép (nhanh hỏng).
Do vậy ta chọn ghép bằng bulong-đai ốc, vít cho các mối ghép cố định vì chúng có những đặc điểm như sau:
Dễ dàng tháo, lắp, sửa chữa khi cần thiếp. Mối ghép đơn giản.
Giá thành rẻ.
Khả năng tiêu chuẩn hóa cao, dễ dàng thay thế khi hỏng hóc. Giúp khả năng vận chuyển máy dễ dàng hơn, có thể tháo rời.
2.10.Kết cấu các bộ phận và các chi tiết khác:
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Lắp trực tiếp vào giá đỡ bằng vít giúp giảm độ cồng kềnh, phức tạp cho máy Bàn mài có diện tích đủ lớn để phôi gia công.
Hình 2.6 Bàn để phôi - Vật liệu chế tạo máy:
- Khung chữ nhật đỡ máy mài: chống rung động, cứng vững: sử dụng thép.
Hình 2.7 Khung chữ nhật đỡ máy
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
- Giá đỡ: chống rung động, cứng vững: sử dụng thép.
Hình 2.8 Giá đỡ ru lơ bị dẫn - Bu lông , ốc vít căn chỉnh băng tải nhám.
Hình 2.9 Bu lông, đai ốc
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Hình 2.10 Bản vẽ Lắp
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Chương 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO CHI TIẾT
Để có thể thực hiện sản xuất một sản phẩm đạt được chất lượng và hiệu quả kinh tế. Ở một điều kiện cụ thể cần phải có quá trình chuẩn bị công nghệ chu đáo. Chuẩn bị công nghệ là giai đoạn chuẩn bị về quy trình sản xuất, chuẩn bị trang thiết bị dụng cụ cùng với việc tổ chức sản xuất sao cho đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. Với sự phát triển không ngừng của các lĩnh vực thiết kế và sản xuất hỗ trợ của máy tính và khối lượng lao động cũng như thời gian chuẩn bị sản xuất giảm đáng kể, mức tin cậy cao hơn.
3.1. Chi tiết 1: ( Rulo bị dẫn)
Tính công nghệ trong kết cấu không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao nguyên vật liệu. Vì vậy ngay từ khi thiết kế chúng ta phải chú ý kết cấu của chúng như:
Hộp phải đủ cứng vững để gia công, không bị biến dạng, có thể dùng chế độ cắt cao để gia công.
Các mặt gia công của hộp không có dấu lồi lõm, phải thuận lợi cho việc ăn dao nhanh và thoát dao nhanh, kết cấu của bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều mặt cùng 1 lúc trên máy nhiều trục.
Vị tí tương quan giữa các mặt phẳng và các bề mặt lỗ cần gia gông nên vuông góc hoặc song song nhau để dễ định vị và kẹp chặt khi gia công. Các lỗ có đường kính lớn thì nên làm lỗ khi đúc để giảm khối lượng gia công. Đường kính các lỗ nên lựa chọn theo dãy số tiêu chuản cho dễ chọn dao tiêu chuẩn và đề gia công.
3.1.1. Xác định đường lối công nghệ:
Với khối lượng, hình dáng như trên ta lựa chọn sản xuất đơn chiếc. Theo kinh nghiệm thao khảo thì đường lối công nghệ được xác định phù hợp nhất là gia công một vị trí và nhiều vị trí kết hợp nhau, gia công bằng một dao và 2 dao, gia công tuần tự - song song.
3.1.2. Chọn phương pháp gia công:
Đối với các loạt sản xuất hàng đơn chiếc muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam, thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là tập trung nguyên công (nhiều bước công nghệ trong một nguyên công). Ở đây dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng để chế tạo.
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
Sau khi nghiên cứu kỹ chi tiết ta phân chia các bề mặt gia công và lựa chọn phương pháp gia công cuối thích hợp để đạt được cấp chính xác và độ bóng yêu cầu theo bảng 4.1.
3.1.3. Lập tiến trình công nghệ:
Nguyên công 1:Khỏa 2 mặt đầu, khoan 2 lỗ chấm tâm. Nguyên công 2: Tiện thô, bán tinh, tinh lỗ ∅80
Nguyên công 3: Khoan lỗ ∅18 .
Nguyên công 4: Tiện thô, bán tinh, tinh lỗ ∅25 Nguyên công 5: Tiện lỗ trong ∅52x15mm Nguyên công 6: Kiểm tra.
3.1.4. Thiết kế nguyên công:
- Chọn chuẩn:
Chuẩn định vị dùng để gá lắp đầu tiên gọi là chuẩn thô.
Các mặt đã gia công được dùng để làm định vị dùng trong quá trình gia công về sau gọi là chuẩn tinh.
Mục đích của việc chọn chuẩn là đảm bảo: Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công Nâng cao năng suất và giảm giá thành
- Các nguyên tắc chọn chuẩn thô:
Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt cần gia công, đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt
Lấy mặt nào dùng để tiếp tục gia công các bề mặt khác làm chuẩn thô
Đối với các chi tiết không cần phải gia công tất cả các bề mặt thì phải chọn mặt có lượng dư gia công nhỏ nhất làm chuẩn thô.
Đối với chi tiết cần phải gia công tất cả các bề mặt thì phải chọn mặt có lượng dư gia công nhỏ nhất làm chuẩn thô.
Nên chọn mặt bằng phẳng, nhẵn không có lỗ rót làm chuẩn thô.
Nên chọn mặt phẳng tương đối vững chắc làm chuẩn thô để tránh cho kẹp bị hỏng hoặc kẹp không chặt.
- Các nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
Nên chọn chọn tinh làm chuẩn tinh thống nhất, nghĩa là chọn những mặt của chi tiết sẽ được lắp trên máy công tác sau này để làm chuẩn tinh, như vậy sẽ không tạo nên sai số tích lũy làm hỏng chi tiết phải bỏ đi.
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
Chọn chuẩn thật cứng vững sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực kẹp và diện tích định vị phải đủ lớn
Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng.
Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, tức là trong nhiều lần cũng chỉ dùng một chuẩn để thực hiện các nguyên công của các quá trình công nghệ, vì khi thay đổi chuẩn sẽ gây ra sai số tích lũy ở những lần gá sau.
3.1.5. Phiếu tiến trình công nghệ:
A. Nguyên công 1: Tiện khỏa 2 mặt đầu, khoan 2 lỗ chống tâm.
Chuẩn định vị là mặt ngoài. Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 4 bậc tự do, phôi được kẹp chặt với L>D.
Chon máy: Thực hiện trên máy tiện T620, công suất động cơ N=10Kw Chọn dao: Mũi khoan ruột gà
Dao tiện ngoài khỏa mặt đầu hợp kim cứngvới các thông số sau : h =20 mm ; b = 12 mm ; L = 120mm ; = 105
( Tra bảng 4-5 trang 296_ Sổ tay công nghệ chế tạo máy I ) Dung dịch trơn nguội:khoan
Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 200 mm,dung sai 0,02mm.
B1: Tiện khỏa 1 mặt đầu thứ nhất đạt cấp 5, Rz = 20 và khoan 1 lỗ chống tâm. B2: Trở đầu tiện khỏa mặt đầu còn lại đạt cấp 5, Rz = 20, khoan lỗ chống tâm còn lại.
Hình 3.1 Nguyêncông 1 ru lơ B. Nguyên công 2: Tiện thô, tinh mặt trụ xuống còn ∅80 :
Sinh viên thực hiện: Lương Hoàng Sang
Phương pháp gia công:
Do chi tiết có dạng trụ nên dùng phương pháp gia công tiện là thích hợp nhất. Phương pháp kẹp chặt:
Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm và mũi chống tâm khống chế 5 bậc tự do. - Chọn máy:
Sử dụng máy tiện T620 để gia công, công suất động cơ N=10Kw Kích thước gia công của chi tiết gia công:l=130mm,d=80mm - Chọn dao:
Do vật liệu của chi tiết làm bằng thép C45 nên chọn dao hợp kim cứng với các thông số sau :
h =20 mm ; b = 12 mm ; L = 120mm ; = 105
( Tra bảng 4-5 trang 296_ Sổ tay công nghệ chế tạo máy I ) Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 200 mm,dung sai 0,02mm.
B1: Tiện thô, bán tinh, tinh đầu đạt ∅80 cấp 6, Ra = 2.5
B2: Trở đầu tiện thô, bán tinh, tinh phần còn lại đạt ∅80 cấp 6, Ra = 2.5 Định vị bằng mâm cặp và mũi chống tâm.
Hình 3.2 Nguyêncông 2 ru lơ C. Nguyên công 3: khoan lỗ ∅18 xuyên tâm:
Chuẩn định vị là mặt ngoài. Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 4 bậc tự do.
Chọn máy: thực hiện trên máy tiện T620, công suất động cơ N=10Kw Chọn dao :Dao khoan ruột gà ∅18
Tên đề tài: Thiết kế Máy Chà Nhám Băng Tải
B1: lắp mũi khoan ∅18 vào ụ động rồi khoan. Dung dịch trơn nguội:khoan
Hình 3.3 Nguyêncông 3 ru lơ D. Nguyên công 4 tiện lỗ ∅25x130 mm:
Sử dụng máy tiện T620 để gia công, công suất động cơ N=10Kw
Chuẩn định vị là mặt ngoài. Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 4 bậc tự do, phôi được kẹp chặt với L>D.
Chon máy: Thực hiện trên máy tiện T620, công suất động cơ N=10Kw Chọn dao: Dao tiện lỗ hợp kim cứng với các thông số sau :
h =20 mm ; b = 12 mm ; L = 120mm ; = 105
( Tra bảng 4-5 trang 296_ Sổ tay công nghệ chế tạo máy I ) Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 200 mm,dung sai 0,02mm.