Thuyết minh Đồ Án Tốt Nghiệp Bộ môn Chế Tạo Máy LỜI NÓI ĐẦU Với mỗi quốc gia thì cơ khí là một trong những ngành công nghiệp không thể thiếu. Nó là tiền đề, là cơ sở của nhiều ngành công nghiệp quan trọng khác. Vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất trang thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Đặc biệt với một nền kinh tế còn non trẻ như nước ta, với xu hướng “Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa” đất nước, thì ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói riêng lại càng thể hiện rõ tầm quan trọng của nó.Trong đó máy cắt kim loại chiếm một vị trí đặc biệt trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các chi tiết của các máy khác nhau, nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất.
Hiện nay do đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu về sản xuất công nghiệp tăng. Vì vậy cần phải thiết kế các máy cắt kim loại vạn năng, chuyên dùng có năng suất cao, bảo đảm độ chính xác, độ ổn định và độ tin cậy, kết cấu máy đơn giản, có tính kinh tế và phù hợp với điều kiện chế tạo và sử dụng của từng cơ sở sản xuất. Để phục vụ cho việc phát triền ngành cơ khí hiện này, chúng ta cần phải đẩy mạnh công tác đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao về các lĩnh vực, có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo và khả năng làm việc nhóm. Nhằm đáp ứng yêu cầu trên, công việc đào tạo tại các trường nghề, trung cấp, cao đẳng cũng như đại học ngày càng được chú trọng hơn.
Với đồ án tốt nghiệp Máy Công Cụ: “Thiết Kế Máy Phay Lăn Răng” sinh viên được đi sát vào thực tế sản xuất, được vận dụng các kiến thức một cách tổng hợp. Với yêu cầu của đồ án, sinh viên phải biết tìm tòi, vận dụng kiến thức đã học một cách linh hoạt, kết hợp trao đổi nhóm giữa: Thầy – sinh viên, sinh viên – sinh viên. Nhờ vậy sau khi kết thúc đồ án mỗi sinh viên đều có thể trang bị cho mình một kiến thức tổng hợp, hiểu biết thêm về công nghệ chế tạo máy nói chung và máy công cụ nói riêng đã được học trong lý thuyết, cùng với kỹ năng làm việc độc lập cũng như làm việc nhóm. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Thuận, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Mặc dù được trang bị các kiến thức cơ bản, nhưng do khả năng cùng với hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu xót về mặt kỹ thuật cũng như nội dung. Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến của các thầy, cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn, và quan trọng hơn là em sẽ biết thêm được những kiến thức để hoàn thiện mình, đáp ứng yêu cầu của một kỹ sư cơ khí. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thuận, cùng tập thể thầy cô giáo trong bộ môn đã cho em những lời khuyên quý báu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Thái Nguyên, ngày.
năm 2010 Sinh viên thực hiện NGUYỄN BÁ HỌC Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thuyết minh Đồ Án Tốt Nghiệp Bộ môn Chế Tạo Máy Phần I TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG RĂNG Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thuyết minh Đồ Án Tốt Nghiệp Bộ môn Chế Tạo Máy I. TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG Bánh răng, bánh vít là những chi tiết quan trọng dùng để truyền lực và truyền chuyển động trong nhiều loại máy khác nhau. Cùng với sự phát triển của ngành chế tạo máy và với yêu cầu sửa chữa, thay thế các loại chi tiết này ngày càng được chế tạo nhiều hơn. Ở nhiều nước trên thế giới người ta đã xây dựng những nhà máy, phân xưởng chuyên chế tạo bánh răng, bánh vít với trình độ cơ khí hóa và tự động hóa cao.
Tùy theo hình dạng bánh răng, phương răng và đoạn biên dạng răng, người ta chia bộ truyền bánh răng thành nhiều loại: bánh răng trụ, bánh răng côn. Và trong mỗi loại này còn được phân thành nhiều loại bánh răng khác nhau dựa theo biên dạng răng như: bánh răng thân khai, bánh răng Novikov, bánh răng Xicloit. Tuỳ theo vị trí tƣơng đối giữa các trục có thể chia thành truyền động bánh răng ra các loại: - Truyền động bánh răng trụ bánh răng thẳng, răng nghiêng hoặc răng chữ V, ăn khớp ngoài hoặc ăn khớp trong dùng để truỳên động giữa các trục song song. - Truyền động bánh răng nón, răng thẳng răng cong hoặc răng nghiêng dùng để truyền động giữa các trục cắt nhau.
- Truyền động bánh răng - thanh răng dùng để đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại. Theo đặc trƣng của chuyển động của trục mang bánh răng có: - Truyền động thường: Trong loại này đường tâm hình học của các trục bánh răng là cố định. - Truyền động ngoại luân: Đường tâm của trục một vài bánh răng là di động. Theo vị trí tƣơng đối của hai tâm quay đối với tiếp tuyến với hai đƣờng tròn lăn tại điểm tiếp xúc giữa hai vòng này: - Bánh răng ngoại tiếp: tâm quay của hai bánh răng nằm ở hai phía của đường tiếp tuyến.
- Bánh răng nội tiếp: tâm quay của hai bánh răng ở về một phía của đường tiếp tuyến Theo hƣớng răng trên bánh răng: - Bánh răng thẳng - Bánh răng nghiêng - Bánh răng xoắn - Bánh răng cong Theo đƣờng cong dùng làm biên dạng của răng: - Bánh răng thân khai: Biên dạng của răng là đường thân khai của đường tròn - Bánh răng xyclôit: Biên dạng răng là đường xyclôit Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thuyết minh Đồ Án Tốt Nghiệp Bộ môn Chế Tạo Máy - Bánh răng Nôvikôv: Biên dạng của một bánh răng lồi, của bánh răng kia là lõm. Các biên dạng này là các những vòng tròn. Ngoài ra, bánh răng còn có thể chia thành bánh răng có tỷ số truyền không đổi và thay đổi (bánh răng không tròn) theo quy luật nhất định, bánh răng trong truyền động kín (trong hộp giảm tốc, hộp tốc độ, hộp chạy dao) và truyền động hở; bánh răng trong bộ truyền lực (dùng để truyền công suất là nhiệm vụ chủ yếu) và trong bộ truyền động học (truyền chuyển động đảm bảo tỷ số truyền chính xác là nhiệm vụ chủ yếu), bánh răng trong bộ truyền giảm tốc và tăng tốc, bánh răng phẳng và bánh răng không gian. Bánh răng thân khai Bánh răng thân khai với biên dạng của răng là đường thân khai vòng tròn, ưu điểm của bánh răng thân khai so với các loại răng khác (bánh răng xycloit) là tính công nghệ cao, dễ chế tạo với độ chính xác cao.
Vì răng được chế tạo bằng dụng cụ cắt có lưỡi thẳng, biên dạng thân khai không nhạy đối với sai số khoảng cách tâm không làm thay đổi quy luật chuyển động và tỷ số truyền. Bánh răng xyclôit Trong bánh răng xyclôit, biên dạng răng của bánh răng là những đường cong thuộc họ xyclôit. Sự phát triển của bánh răng xyclôit gắn liền với công nghiệp chế tạo đồng hồ. Sau đó mới ứng dụng vào ngành chế tạo máy.
Tuy bánh răng thân khai có nhiều ưu điểm căn bản, nhất là sau khi phát hiện phương pháp cắt lăn bánh răng, nhưng bánh răng xyclôit vẫn không rời khỏi công nghiệp chế tạo đồng hồ. Có lẽ đó là truyền thống của các nhà chế tạo đồng hồ. Đặc điểm của bánh răng xyclôit, phạm vi sử dụng: So với bánh răng thân khai, bánh răng xyclôit có những đặc điểm sau: - Độ mòn nhỏ hơn trong điều kiện bôi trơn không tốt. - Hệ số trùng khớp lớn hơn, nhờ vậy có thể dùng những bánh răng có số răng nhỏ.
Nhưng sai số chế tạo dẫn đến làm giảm hệ số trùng khớp (sai số tăng khoảng cách tâm quay, sai số giảm vòng tròn đỉnh răng) không làm ảnh hưởng nhiều đến điều kiện làm việc của bánh răng xyclôit. - Trong những bộ truyền bánh tăng tốc, đặc biệt đồng hồ bánh răng xyclôit truyền lực rất tốt. Khi xuất hiện việc chế tạo bánh răng xyclôit bằng phương pháp lăn. Nhưng bánh răng có mô đun nhỏ, năng xuất chế tạo tăng lên rất nhiều.
Nhưng những ưu điểm căn bản các bánh răng thân khai đã làm hạn chế việc sử dụng bánh răng xyclôit trong ngành chế tạo máy, ngoại trừ ngành chế tạo đồng hồ. Trong chế tạo máy, bánh răng xyclôit được dùng dưới dạng bánh răng chốt, máy ép… 3. Bánh trụ răng xoắn truyền chuyển động giữa hai trục song song Bánh trụ răng xoắn dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục song song và chéo nhau trong không gian. Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thuyết minh Đồ Án Tốt Nghiệp Bộ môn Chế Tạo Máy Trong truyền động trục song song góc nghiêng của các đường răng trên hình trụ lăn của cả hai bánh răng ăn khớp ngoài là bằng nhau về giá trị và ngược hướng xoắn.
Còn đối với truyền động trục chéo nhau, góc nghiêng của đường răng trên hai bánh răng là khác nhau. Trong các hộp giảm tốc bánh răng nghiêng được sử dụng rất rộng rãi. Thường gặp nhất là bánh răng nghiêng biên dạng thân khai.Bánh răng nghiêng biên dạng thân khai Bánh răng nghiêng biên dạng thân khai có hệ số trùng khớp lớn. Trong thực tế, có khi gặp những cặp bánh răng nghiêng có hệ số trùng khớp đến 20.
Cùng với hệ số trung khớp lớn, quá trình ăn khớp thực hiện theo từng tiết diện đường tiếp xúc nằm chéo trên mặt răng và chiêu dài đường tiếp xúc thay đổi từ một điểm thành đường ngắn rồi tăng dần chiều dài sau đó lại giảm dần đến khi thành một điểm. Nên bánh răng nghiêng làm việc êm. Thường dùng bánh răng nghiêng ở những bộ truyền cao tốc. Hai bánh răng nghiêng có chiều nghiêng ngược nhau, được ghép lại với nhau ta được bánh răng chữ V.
Trong bánh răng chữ V các lực tác động theo chiều trục của từng cặp bánh răng nghiêng sẽ tự triệt tiêu. Bánh răng chữ V khắc phục được nhược điểm của bánh răng nghiêng là khi ăn khớp có phát sinh lực theo chiều dọc trục.Bánh răng nghiêng biên dạng cung tròn (bánh răng Nôvicốp) M.N Nôvicốp đã đề xuất một kiểu ăn khớp với biên dạng răng là cung tròn. Loại bánh răng này ngày càng được áp dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, nhờ khả năng truyền tải lớn.