Đồ án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Bánh Răng Côn - Tài Liệu Text

Tải bản đầy đủ (.docx) (81 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Cơ khí - Vật liệu

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo bánh răng côn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.16 MB, 81 trang )

Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Phần IGIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNGI-1. Công dụng của bộ truyền động bánh răng.Truyền động bánh răng được sử dụng trong nhiều loại máy và cơ cấukhác nhau để truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác và để biếnchuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại.Truyền động bánh răng được sử dụng rộng rãi bởi vì chúng có những ưuđiểm như khả năng truyền lực lớn, đảm bảo tỷ số truyền ổn định, hệ số có ích lớnvà truyền động êm.Truyền động bánh răng là những cơ cấu quan trọng trong ôtô, máy kéođộng cơ đốt trong, máy công cụ, máy nông nghiệp, máy cần cẩu và nhiều loại thiếtbị khác.Phạm vi tốc độ và truyền lực của truyền động bánh răng rất lớn.Các hộp tốc độ và truyền lực có khả năng truyền công suất tới hàng chụcnghìn kW. Tốc độ vòng của bánh răng trong các cơ cấu truyền chuyển động tốc độcao có thể đạt tới 150m/s. Các bánh răng truyền chuyển động quay được gọi làbánh răng chủ động, còn bánh răng nhận chuyển động quay gọi là bánh răng bịđộng. Trong bộ truyền còn có khái niệm bánh răng nhỏ ( có đường kính hoặc sốrăng nhỏ ) và bánh răng lớn (có đường kính và số răng lớn ).Sử dụng bánh răng có thể truyền được chuyển động quay giữa các trụcsong song với nhau, chéo nhau hoặc vuông góc với nhau.I-2. Phân loại bộ truyền bánh răng.Tùy thuộc vào vị trí tương quan của các trục mà người ta phân biệt:- Bộ truyền bánh răng trụ:+ Răng thẳng+ Răng nghiêng+ Chéo nhau.- Bộ truyền bánh răng côn:SVTH: Nguyễn Văn Cường1Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.+ Răng thẳng+ Răng nghiêng+ Răng cong- Bộ truyền bánh răng thanh răng.- Bộ truyền trục vít – bánh vítRăng thẳngRăng nghiêngTrục chéo nhauHìnhI-1: Các loại bánh răng trụRăng thẳngRăng nghiêngHình I-2: Các loại bánh răng cônSVTH: Nguyễn Văn Cường2Răng congĐồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Hình I-3: Trục vít – bánh vít.Hình I-4: Bánh răng – thanh răng.Phần IITRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔNII-1. Đặc điểm bánh răng côn.Cặp bánh răng côn dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục giaonhau.Răng của bánh răng côn được cắt trên mặt côn của phôi. Khi các bánhrăng côn quay ăn khớp với nhau, các mặt côn lăn lăn không trượt trên nhau.Chiều dày và chiều cao của răng không cố định: chúng giảm dần theohướng tới đỉnh côn. Nhờ đó mà môđun của các bánh răng côn cũng thay đổi.II-2. Độ chính xác.Độ chính xác của bánh răng côn với các môđun m =1÷ 30mm và đườngkính vòng chia ≤ 2000 mm được đánh giá theo tiêu chuẩn Nhà nước TCVN. Theotiêu chuẩn này độ chính xác của bánh răng côn chia ra 12 cấp chính xác khác nhautừ 1 ÷12, trong đó cấp 1là chính xác nhất, cấp 12 là kém chính xác nhất. Tuy nhiênviệc chế tạo bánh răng côn có độ chính xác cao khó hơn so với bánh răng trụ chonên độ chính xác của bánh răng côn chỉ được quy định cho các cấp chính xác từ 5tới 11.Mỗi cấp chính xác của bánh răng côn cũng chứa 4 dạng tiêu chuẩn:- Độ chính xác động học: độ chính xác này được đánh giá bằng sai số góc quaycủa bánh răng sau một vòng. Sai số này là do sai số của hệ thống công nghệ gâyra.Chỉ tiêu tổng hợp của độ chính xác động học của bánh răng côn là sai sốđộng học của bánh răng ΔF∑. Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:-Sai số tích lũy bước vòng Δt∑.-Độ đảo vành răng eo.SVTH: Nguyễn Văn Cường3Đồ án tốt nghiệp-Sai số bao hình Δφ∑.-Dao động khe hở mặt bên ΔoCu.-Dao động góc tâm Δoφu.Công nghệ chế tạo bánh răng côn.Độ chính xác này rất quan trọng đối với các truyền động có tính đến gócquay như truyền động phân độ của các máy cắt răng hoặc các cơ cấu đo đếm ...- Độ ổn định khi làm việc: độ ổn định khi làm việc được đánh giá bằng sai sốchu kỳ tức là giá trị trung bình của sai số truyền động bằng tỷ số giữa sai lệch lớnnhất và số răng bánh răng.Chỉ tiêu tổng hợp của độ ổn định khi làm việc là sai số chu kỳ ΔF.Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:-Sai số bước vòng Δtc.-Sai số của hiệu các bước vòng Δt.-Dao động góc tâm trên một răng Δγφu.Độ ổn định khi làm việc đặc trưng cho độ ổn định của tốc độ quay của bộtruyền động trong một vòng quay của bánh răng. Dao động của tốc độ quay sẽ gâyra tải trọng động, rung động và tiếng ồn của bộ truyền.Độ chính xác này rất quan trọng đối với bộ truyền lực làm việc với tốcđộ lớn .- Độ chính xác tiếp xúc: độ chính xác tiếp xúc được đánh giá bằng vết tiếp xúc(diện tích và hình dáng) của prôfin răng theo chiều dài, chiều cao và được biểudiễn bằng %. Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:-Độ không giao nhau giữa các đường tâm Δa.-Lượng xê dịch của đỉnh côn chia ΔK.Độ chính xác tiếp xúc ảnh hưởng đến mức độ tập trung tải trọng trên cácvùng khác nhau của bề mặt răng, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của bộ truyền.Độ chính xác này rất quan trọng đối với các bộ truyền có tải trọng lớn vàtốc độ thấp .- Độ chính xác khe hở mặt bên: khe hở mặt bên là khe hở giữa các cạnh răngtrong bộ truyền (bánh răng càng lớn thì khe hở mặt bên càng lớn).SVTH: Nguyễn Văn Cường4Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Chỉ tiêu tổng hợp của khe hở mặt bên là lượng mỏng của răng ΔS.Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm;-Sai số giới hạn của góc tâm Δφu.-Sai số góc tâm Δφn.Khe hở mặt bên được xác định không phải bằng mức độ chính xác của bộtruyền mà bằng công dụng và điều kiện sử dụng của nó. Đối với các điều kiện sửdụng của bộ truyền, trước hết phải kể đến điều kiện nhiệt độ khi làm việc và độ antoàn cho bộ truyền. Ví dụ, với các bộ truyền có tính đến góc quay cần có khe hởmặt bên nhỏ, còn với các bánh răng trong các turbin tốc độ cao lại cần có khe hởmặt bên lớn.Xuất phát từ đó, người ta quy định 4 cấp khe hở mặt bên của bộ truyền như sau:+ Khe hở bằng 0.+ Khe hở nhỏ.+ Khe hở trung bình.+ Khe hở lớn.Trong đó, bộ truyền có khe hở trung bình được sử dụng rộng rãi nhất.II-3. Thông số bánh răng côn.Các thông số chính của bánh răng côn được xác định ở tiết diện của răngbằng mặt phẳng côn phụ trợ có tâm trùng với tâm của bánh răng côn và các đườngsinh vuông góc với các đường sinh của mặt côn chia.Các mặt côn có cùng đỉnh O gọi là côn đỉnh và côn đáy. Các góc giữa cácđường sinh mặt côn và tâm bánh răng gọi là góc đỉnh φ e và góc đáy φi. Các gócgiới hạn đầu răng và chân răng gọi là các góc đỉnh răng γ’ và các góc chân răngγ’’.Góc giữa đường sinh của mặt côn phụ trợ và đường tâm bánh răng gọi làgóc côn phụ ω. Góc giữa đường sinh và đường tâm của mặt côn chia gọi là góccôn chia φ1, φ2. Góc δ giữa các đường tâm của các bánh răng gọi là góc tâm (10o ÷170o). Cặp bánh răng côn có góc δ = 90o được sử dụng rộng rãi nhất trong chế tạoSVTH: Nguyễn Văn Cường5Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.máy.Khi δ = 90o thì tg φ1=z1z2z2z1; tg φ2=; φ2 = 90o - φ1.(φ1 – góc côn chia của bánh răng nhỏ; φ2 góc côn chia của bánh răng lớn; z1, z2 sốrăng của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn ).O2Dd2 =em2.sz2hϕ e2ϕ i2cϕ2m s mϕ1cϕ e1sδOϕ i1ωγ'γ'O1sBd 1= mD. e1 z 1K1LeHình II-1. Thông số của bộ truyền bánh răng cônSVTH: Nguyễn Văn Cường6Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Bảng I-1.Thông số chính của bánh răng côn răng thẳng (không dịch chỉnh)Tên gọiMôđun mặt đầuBước mặt đầuSố răng của bánh chủ độngĐơn vị Ký hiệummmsmmtsz1Số răng của bánh bị độngz2Góc côn vòng chia của bánh răng chủ động(khi δ =90o)độCông thức tínhChọn theo tiêu chuẩnts= ms.л; л = 3,1416Chọn theo kết cấuNếu z 25 mm và chiềudài lỗ nhỏ hơn hai lần đường kính thì người ta tạo lỗ khi rèn hoặc đúc.- Với bánh răng được chế tạo từ kim loại bột thì phôi chính là kim loạibột.*Một số phương pháp tạo phôi bánh răng côn:+ Dập nóng bánh răng côn răng thẳng:abHình III-1. Các sơ đồ cán nóng phôi bánh răng côn răng thẳng.a)bánh răng hành tinh; b) bánh răng lắp đầu trục của ôtô.Dập nóng bánh răng côn răng thẳng được dùng để chế tạo bánh răngtrong bộ vi sai của ôtô với môđun ≥ 5mm. Hình là các sơ đồ dập nóng phôi bánhrăng côn răng thẳng.SVTH: Nguyễn Văn Cường11Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Bánh răng hành tinh có số răng z1= 11, môđun mặt đầu ms=6,35 mm,chiều cao răng lớn nhất hmax= 12,61 mm, chiều dài răng b = 3 0mm, vật liệu thép18CrNiTi được dập trên máy dập với lực dập 25.10 7 N qua hai bước . Phôi đượcnung nóng tới nhiệt độ 1230 ÷ 1260oC rồi được dập tạo hình răng, sau đó bước độtlỗ và cắt bavia được thực hiện trong một khuôn tổ hợp ( đột lỗ và cắt bavia ) khác.Năng suất gia công của máy đạt 120 chi tiết / giờ. Tuổi bền trung bình của khuôndập đạt 3500 ÷4000 chi tiết.Bánh răng lắp đầu trục hình b có số răng z 2 = 22 mm, môđun mặt đầu ms= 6,35 mm, chiều cao lớn nhất hmax = 12,61 mm; chiều dài răng b = 30 mm, vậtliêu thép 25CrNiTi cũng được dập nóng trên máy dập với lực 25.10 7N qua haibước. Tuổi bền 5000 ÷ 6000 chi tiết.Phương pháp dập nóng các bánh răng côn răng thẳng trên cho phép tiết kiệm vậtliệu khoảng 20 ÷ 25%, giải phóng được một số công nhân, một số máy và giảmđược diện tích sản xuất.+ Cán nóng bánh răng côn răng cong.83214765Hình III-2. Sơ đồ cán nóng bánh răng côn.1.Bánh cán có răng; 2.Gờ chặn; 3.Đầu trên; 4. Bánh răng đồng bộ trên.5.Bàn quay; 6. Bánh răng đồng bộ dưới; 7. phôi; 8. Bộ cảm biến.SVTH: Nguyễn Văn Cường12Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Phương pháp này được dùng để cán răng côn ( thay cho cắt thô ) cómôđun mặt đầu ms = 8,017 mm; số răng z =40; chiều dài răng b = 42,5 mm, gócxoắn βm =33o37’, vật liệu là thép 12Cr2Ni4A.Phôi 7 được gá trong mâm cặp, mâm cặp nằm trên bàn quay 5. Bộ cảmbiến 8 dịch chuyển vào vùng gia công để nung nóng phôi 7 tới nhiệt độ 1100 ÷1150oC, sau đó nó lùi về vị trí ban đầu. Đầu trên 3 của máy cán cùng với bánh cáncó răng 1 và bánh răng đồng bộ 4 dịch chuyển nhanh xuống phía dưới để ăn khớpvới bánh răng đồng bộ 6, lắp trên bàn quay chủ động 5.Chiều sâu của răng đạt được nhờ chuyển động chạy dao của đầu trên 3 ( theochiều mũi tên ). Sau khi cán xong đầu trên 3 lùi lên, bánh răng được lấy ra và đặtphôi khác vào. Thời gian cán một bánh răng khoảng 3 phút, trong đó thời giannung nóng phôi khoảng 55 giây. Bánh cán 1 có gờ chặn 2 để tạo mặt đầu bánhrăng. Phương pháp cán nóng bánh răng côn trên cho phép nâng cao năng suất giacông 2 ÷ 4 lần, tiết kiệm vật liệu 20 ÷ 25% và tăng độ bền uống lên 20 ÷ 30% nhờhướng phân bố thớ vật liệu trên răng.III-5. Nhiệt luyện.Do yêu cầu làm việc, răng bánh răng phải có độ cứng và độ bền, còn lõibánh răng thì yêu cầu phải dẻo, dai để đảm bảo độ bền uốn của răng khi chịu tải vađập, vì vậy cần phải có chế độ nhiệt luyện thích hợp.- Đối với nhóm bánh răng có độ rắn của mặt răng HB ≤ 350, việc giacông chính xác bánh răng sau khi đã nhiệt luyện vì độ rắn tương đối thấp. Lúc nàykhông cần phải qua các nguyên công chỉnh sửa đắt tiền như mài, mài nghiền...Chế độ nhiệt luyện thường là tôi cải thiện (thép C chất lượng tốt, thép hợp kim);thường hoá (thép C chất lượng thường CT51, CT61 hoặc thép C chất lượng tốt).- Đối với nhóm bánh răng có độ rắn của mặt răng HB ≥ 350, bánh răngđược gia công trước rồi mới nhiệt luyện. Lúc này bánh răng có độ bền cao, khảnăng tải lớn nhưng cần phải gia công lại sau nhiệt luyện để khắc phục những biếndạng do nhiệt luyện gây ra.Với bánh răng có môđun và kích thước nhỏ thường được tôi thể tích. TuySVTH: Nguyễn Văn Cường13Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.nhiên, phương pháp này làm tăng độ bền nhưng lại làm giảm độ dẻo, dai của lõirăng nên bây giờ thường dùng thấm than, thấm Ni, thấm Cyanua thay cho tôi thểtích.Với bánh răng có môđun và kích thước lớn thường dùng tôi cao tần. Tôicao tần tức là dùng dòng điện có tần số cao (có thể lên đến 20.000 Hz) để đốt nóngbề mặt rồi làm nguội nhanh, lúc này lõi bánh răng chưa kịp nóng nên vẫn đảm bảođược độ dẻo, dai ban đầu còn bề mặt răng thì độ bền, độ cứng được tăng lên rấtcao, độ bóng bề mặt không giảm nhiều, biến dạng bé... Tuy nhiên, tôi cao tần cógiá thành rất cao nên thường chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối.Ngoài ra, người ta còn dùng các phương pháp gia công bề mặt răng bằng nănglượng cao như tia laser, plasma...III-6. Chuẩn định vịTùy theo kết cấu, sản lượng và độ chính xác yêu cầu mà ta chọn chuẩncho thích hợp:- Khi gia công bánh răng có lỗ, dù là bánh răng trụ, côn, bánh vít thìchuẩn tinh thống nhất là mặt lỗ. Ngoài lỗ ra, người ta còn chọn thêm mặt đầu làmchuẩn, lúc đó mặt lỗ và mặt đầu phải gia công trong một lần gá để đảm bảo độvuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, ở nguyên công đầu tiên người tathường dùng một mặt đầu và mặt ngoài của bánh răng làm chuẩn thô. Sau khinhiệt luyện, khi cần mài lại lỗ ng-ời ta phải dùng vành răng để định vị bằng vònglăn.Như vậy, trong những trường hợp gia công bánh răng có lỗ, chuẩn định vịcó thể là tất cả các bề mặt.- Đối với các loại trục răng, chuẩn lắp ráp là bề mặt cổ trục. Vì vậy, phôicủa các loại bánh răng này được gia công như các trục bậc và chuẩn định vị có thểlà mặt đầu, cổ trục và hai lỗ tâm.III-7. Quy trình công nghệ trước khi cắt răngQuy trình công nghệ gia công phôi trước khi cắt răng bao gồm cácSVTH: Nguyễn Văn Cường14Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.nguyên công như sau:- Gia công thô mặt lỗ.- Gia công tinh mặt lỗ.- Gia công thô mặt ngoài.- Gia công tinh mặt ngoài.Ngoài ra, nếu cần còn có thêm các nguyên công như khoan lỗ, phay rãnhthen, then hoa trên trục răng hoặc làm ren...- Khi sản lượng nhỏ, việc gia công phôi trước khi cắt răng được thực hiệntrên máy tiện. Lỗ bánh răng cần phải doa vì yêu cầu phải có độ chính xác cao.- Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, thường dùng phương phápchuốt để gia công lỗ, kể cả lỗ có rãnh then, then hoa. Trong trường hợp này, trướckhi chuốt thường được khoan hoặc khoét trên máy khoan đứng; các nguyên côngkhác chỉ được gia công sau khi chuốt lỗ bởi vì ph-ơng pháp chuốt có thể đạt đượcđộ chính xác kích thước rất cao nhưng độ chính xác về vị trí tương quan của mặtlỗ với mặt khác lại khá thấp.Các mặt ngoài được gia công trên máy tiện bán tự động hoặc trên dây chuyền tựđộng.- Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, thường gia công chuẩn bị trướckhi cắt răng trên các máy tiện và các máy rơvônve.- Các bánh răng có đường kính > 500 mm thường được gia công chuẩn bịtrước khi cắt răng trên máy tiện đứng.+ Đối với trục răng côn.SVTH: Nguyễn Văn Cường15Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.11a)51 2 34b)Hình III-3. Sơ đồ gia công phôi trục răng côn.a ) khỏa mặt đầu khoan tâm: 1-đầu dao chuyên dùng;b) tiện chép hình: 1-mũi tâm quay; 2-vấu nhọn; 3-đầu bánh răng;4-phần đuôi của trục răng; 5-dao tiện.Phương pháp khỏa mặt đầu và khoan tâm trục răng được thực hiện cùngmột lúc bằng đầu dao chuyên dùng 1. Đầu bánh răng 3 và phone đuôi 4 của trụcrăng côn được gia công bằng dao 5 trong một lần gá trên máy chép hình thủy lựcbán tự động. Phôi bánh răng được gá trên hai mũi tâm trong đó mũi tâm 1 là mũitâm quay. Chuyển động quay của phôi nhận được từ trục chính của máy nhờ cácvấu nhọn 2 ăn vào đầu mặt phôi duới tác dụng của mũi tâm sau. Phôi có đườngkính 75 mm, chiều dài l =245 mm, thời gian gia công Ttc = 0,96 phút.+ Đối với bánh răng côn có gờ:Gia công phôi bánh răng côn có gờ trong hai nguyên công. Ở nguyêncông thứ nhất tiến hành tiện thô các mặt đầu, đường kính ngoài của gờ và khoétthô lỗ. Phôi được định vị và kẹp chặt theo mặt ngoài. Ở nguyên công thứ hai tiếnhành tiện thô và tiện tinh các mặt côn của đầu răng, mặt đầu phía trước và tiện tinhlỗ. Phôi có đường kính 122mm, chiều dài l = 65 mm, thời gian gia công trên mỗinguyên công Ttc = 1,5 phút.SVTH: Nguyễn Văn Cường16Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Hình III-4. Sơ đồ gia công phôi bánh răng côn có gờ.+ Đối với bánh răng côn dạng đĩa:Hình III-5. Sơ đồ gia công bánh răng côn dạng đĩa.Gia công phôi bánh răng dạng đĩa trong hai nguyên công. Ở nguyêncông thứ nhất tiến hành tiện tinh lỗ và khỏa mặt đầu, còn ở nguyên công thứ haitiến hành tiện tinh các mặt côn của bánh răng. Phôi có đường kính 165mm, thờigian gia công trên mỗi nguyên công Ttc =0,67 phút.III-8. Gia công bánh răng côn.a)Gia công bánh răng côn răng thẳng.1-Phương pháp định hình.+Phay định hình:Theo phương pháp này thì dụng cụ cắt có prôfin giống như prôfin củarãnh răng được gia công, trong trường hợp này là dao phay môđun (đĩa và ngón).SVTH: Nguyễn Văn Cường17Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Công việc gia công sẽ được thực hiện trên máy phay vạn năng có ụ phân độ.-nguyên lí gia công:12b2b1ϕLδụ phân độHình III-6. Sơ đồ phay bánh răng côn răng thẳngbằng dao phay đĩa định hình.Chi tiết được gá vào ụ phân độ đã nghiêng đi một góc phù hợp với góc côn ở chânrăng. Mỗi một rãnh răng được phay qua 3 bước:- Bước 1: phay phần vật liệu 1 của rãnh, chiều rộng này tối đa bằngchiều rộng đầu nhỏ của rãnh răng.- Bước 2: phay tiếp phần vật liệu 2 bằng cách quay bánh răng đi mộtgóc φ.- Bước 3: phay phần còn lại bằng cách quay bánh răng một góc φ về phíangược lại.Góc nghiêng δ của trục ụ chia độ được xác định căn cứ vào góc côn chânrăng trên bản vẽ. Còn góc xoay φ của bánh răng được tính bằng:tgϕ =b1 − b22L;Trong đó: b1 – chiều rộng rãnh răng ở phía đầu to được đo trên cát tuyến của cônchia (mm)b2 – chiều rộng rãnh răng ở phía đầu nhỏ được đo trên cát tuyến củaSVTH: Nguyễn Văn Cường18Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.côn chia (mm).L – chiều dài răng.-Dao:Để cắt thô răng thường dùng các dao phay không mài prôfin , để cắt tinhdùng dao có mài prôfin. Theo tiêu chuẩn có hai bộ dao phay. Bộ dao gồm 8 con đểđược dùng để cắt các bánh răng có môđun ≤ 8 mm, còn bộ dao gồm 15 con đượcdùng để cắt các bánh răng có môđun > 8 mm.Chọn dao phay trong bộ dao để cắtrăng côn răng thẳng được thực hiện theo số răng quy đổi Z qđ của bánh răng giacông:Z qđ =Z1Z= 2cos δ1 cos 2Ở đây : Z1, Z2 số răng của bánh răng nón nhỏ và bánh răng lớn; δ1,δ2 góccôn chia của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn. Số thứ tự của các dao phay môđunđĩa thụ thuộc vào số răng gia công như sau:Số thứ tựcủa daoSố răngqui đổi1234567812-1314-1617-2021-2526-3435-5455-134135-Phạm vi sử dụng: Phương pháp này thường dùng trong sản xuất đơn chiếc vàloạt nhỏ để gia công các bánh răng có cấp chính xác 9 ÷ 11; gia công các bánhrăng có môđun lớn.+Bào theo dưỡng:Sử dụng phương pháp này để gia công bánh răng côn răng thẳng cóđường kính và môđun lớn với cấp chính xác 8-9 trong sản xuất đơn chiếc và hàngloạt nhỏ. Dưỡng có bề mặt làm việc tương đương mặt thân khai của mặt bên rănggia công. Phương pháp này rất thích hợp với các nhà máy chế tạo máy hạng nặng.-nguyên lý gia công:SVTH: Nguyễn Văn Cường19Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Hình III-70 hai dao.Các dao 11 thực hiện chuyển động tịnh tiến đi lại trên các máng trượt 10và có khả năng quay tương đối so với trục mằm ngang 1, trục này được gá trên gádao 9. Khi gia công, gá dao quay tương đối so với trục thẳng đứng 3, trục này điqua tâm 2 của máy và đỉnh côn chia của bánh răng gia công 4. Con lăn 6 được lắptrên thanh giằng 7, nó trượt theo theo dưỡng 5 khi gá dao 9 quay tương đối so vớitrục 3. Trong quá trình gia công phôi đứng yên, còn thực hiện chuyển động tịnhtiến đi lại để cắt hết chiều dài răng và chạy dao theo chiều sâu của răng. Khi thựchiện chạy dao theo chiều sâu, con lăn trượt theo dưỡng số 5, còn các bánh răng 8mở rộng các dao 11, nhờ đó mà các prô fin của răng được chép lại theo prô fin củadưỡng với tỷ lệ nhỏ hơn.Các bánh răng có môđun lớn được cắt qua 5-6 bước. Bước thứ nhất là cắtSVTH: Nguyễn Văn Cường20Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.rãnh răng 1 bằng dao cắt rãnh hoặc dao hình chữ V hết toàn bộ chiều sâu của răng.Nếu bước thứ nhất cắt bằng dao cắt rãnh thì bước thứ hai cần cắt hai tiết diện tamgiác 2,3 bằng các dao chuyên dùng hoặc dao hình chữ. Trước khi cắt tinh cần cắtthêm lượng dư 4 để còn lại lượng dư 5 cho cắt tinh. Để nâng cao độ chính xác củamặt răng, cắt tinh được thực hiện qua hai bước.Dùng hai dao hình lăng trụ để cắt hai rãnh dao cùng lúc cho phép nângcao năng suất của máy. Khi cắt tinh, prôfin răng được hình thành nhờ dưỡng kíchthước lớn. Mỗi máy có một bộ dưỡng, các dưỡng này chế tạo cho các góc cônchia, góc ăn khớp và số răng nhất định.+Chuốt định hình:Chuốt răng côn thẳng là phương pháp có năng suất cao. Nó được sửdụng trong sản xuất hàng khối để chế tạo các bánh răng hành tinh trong xe ô tô,máy kéo và các máy nông nghiệp khác.Máy chuốt răng có hai loại: loại có trục gá phôi nằm ngang và loại cótrục gá phôi thẳng đứng. Đối với máy có trục gá phôi nằm ngang, trong quá trìnhgia công, phôi đứng yên còn dao quay và dịch chuyển song song với đường sinhcủa côn đáy. Đối với máy có trục gá phôi thẳng đứng, dao quay còn bàn máy vớiphôi dịch chuyển. Trên các loại máy nàydùng dao chuốt răng tổ hợp có phần cắtrăng thô, cắt bán tinh và cắt tinh và chỉ sau một vòng quay của dao toàn bộ chiềusâu của rãnh răng được gia công- Nguyên lý gia công:SVTH: Nguyễn Văn Cường21Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.32DCBA141059867Hình III-8. Sơ đồ chuốt bánh răng côn răng thẳng1- phôi; 2-đầu dao; 3- bloc cắt thô; 4-bloc dao cắt bán tinh;5,9-các chốt định vị;6,10-các phần dao không có răng;Gá phôi 1 trên đồ gá được thực hiện tại vị trí ban đầu của máy – điểm A.Sau đó cho đầu dao 2 quay ngược chiều kim đồng hồ, còn bàn máy và phôi 1 dịchchuyển song song với đường sinh của côn đáy từ điểm A tới điểm BTrong thời gian này đầu dao quay được ba bloc dao cắt thô 3 và cắt mộtphần rãnh răng. Tại điểm B bàn máy và dao dưng lại còn đầu dao dịch chuyểnhướng kính để cắt toàn bộ chiều sâu của rãnh răng.Cắt thô được thực hiện bằng 10 bloc dao 3 (50 dao). Sau khi cắt thô, răngcó độ côn không chính xác. Mặt răng còn lượng dư lớn và lượng dư này được hớtbởi 5 dao cắt bán tinh của bloc dao 4 khi phôi dịch chuyển lên phía trên từ điểm Btới điểm C. Trong thời gian đi qua phần dao không có răng 6, dao 12 thực hiện vátmép răng lúc đầu từ đáy rãnh sau đó từ hai mặt răng ở đầu răng lớn của răng.Cắt tinh được thực hiện bằng 4 bloc dao 7,8. Khi bàn máy và phôi dịchchuyển từ điểm C tới điểm D. Mỗi dao cắt tinh có hình dạng của rãnh răng nhờ đómà prôfin răng được tao hành.Phân độ đi một răng được thực hiện khi bàn máy và phôi dịch chuyển từđiểm D tới điểm A và phần dao không có răng 10 đi qua phôi. Trong thời gianphân độ đầu dao vẫn quay. Các chốt định vị 5 và 9 được dùng lắp ráp để gá cácSVTH: Nguyễn Văn Cường22Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.bloc dao đầu tiên.-Phạm vi sử dụng: Phương pháp này thường sử dụng trong sản xuất loạt lớn,hàng khối vì năng suất rất cao nhưng biên dạng chỉ gần là thân khai.2- Phương pháp bao hình.Trong các phương pháp gia công bánh răng chỉ có phương pháp bao hìnhmới có thể tạo răng chính xác-nguyên lý gia công:Hình III-9. Phay bánh răng côn răng thẳngbằng hai dao phay đĩa baoKhi gia công bánh răng côn theo phương pháp bao hình thì răng được tạo nên bởisự lăn của côn chia bánh răng theo mặt phẳng chia của bánh dẹt sinh. Bánh dẹtsinh được coi là bánh răng côn có góc đỉnh của côn chia là 180 o. Prôfin răng đượctạo nên bằng sự lăn tương đối của dụng cụ cắt và bánh răng gia công.Dụng cụ cắt có lưỡi cắt dạng hình thang, thực hiện chuyển động đến đỉnhđi lại theo hướng côn chia của bánh răng. Dụng cụ cắt được gá trên một đầu daomà dầu dao này phải thực hiện chuyển động ăn khớp với bánh răng gia công.+Phay bao hình bằng hai dao phay đĩa:Bằng phương pháp bao hình này có thể nâng cao năng suất gia công bánhrăng côn. Dao phay có đường kính lớn, dạng răng chắp, mặt bên của chúng là cạnhcủa hình thang giống dạng răng của thanh răng.SVTH: Nguyễn Văn Cường23Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.Trục chính của dao phay được gá trên mặt đầu của một bàn trượt mà sốvòng quay nd của nó liên hệ với số vòng quay nc của bánh răng, tạo nên chuyểnđộng lăn giữa lưỡi cắt dụng cụ và mặt bên của bánh răng côn. Khi đường kính củadao phay đĩa lớn hơn nhiều so với chiều rộng vành của bánh răng gia công thì daocó thể chỉ cần chuyển động cắt v, nếu như chiều rộng vành răng lớn hơn 20 mm thìdao, ngoài chuyển động cắt v còn phải chạy dao dọc s. Sau khi phay xong mộtrãnh, bàn dao có mang dao phay đĩa được quay đến vị trí ban đầu, vật gia côngđược quay đi một bước bằng dung cụ chia độ và chu ky làm viêc lặp lại.Gia công bằng phương pháp này tăng năng suất 3-7 lần và thời gian giảm40% so với các phương pháp lăn thông thường khác. Các máy chuyên dùng như5P23 của liên xô, ZFTK của Đức, No104 và 114 của Mỹ thực hiện gia công bánhrăng côn theo phương pháp này.+Bào răng bao hình:Bào răng bao hình thường được sử dụng để gia công các bánh răng côncó môđun nhỏ.Phương pháp này có tính vạn năng cao, đảm bảo chất lượng gia côngbằng dụng cụ đơn giản, rẻ tiền. Tuy nhiên, vì năng suất thấp, do đó nó chỉ đượcdùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.Trong quá trình cắt, bánh răng gia công và bánh dẹt sinh ăn khớp vớinhau. Các dao bào răng thực chất là một răng của bánh dẹt sinh, còn lưỡi cắt thẳngcủa dao là các phía của các răng kề nhau của bánh dẹt sinh.Máy bào răng cổ điển Bilgram Reinecker được coi là loại máy bao hìnhgia công bánh răng lâu đời nhất. Hiện nay, tuy không còn được sử dụng để giacông nữa nhưng nhờ vào nó ta dễ nhận thấy được nguyên lý gia công bánh răngcôn răng thẳng bằng phương pháp bao hình.- Trục vít 1 truyền chuyển động quay cho giá 3 qua bánh vít 2, giá 3mang cả trục 4 quay quanh tâm của nó. Cam 5 là một nửa hình elip được hai băngthép 10 giữ cho luôn luôn tiếp xúc với mặt phẳng 6 và chỉ có thể lăn không trượttrên đó. Cam 5 giữ vai trò như một mặt nón có góc đỉnh đúng bằng nón chia củaSVTH: Nguyễn Văn Cường24Đồ án tốt nghiệpCông nghệ chế tạo bánh răng côn.bánh răng gia công 8. Khi trục 4 quay quanh trục của giá 3 buộc cam 5 phải lănkhông trượt trên mặt 6 làm cho bánh răng gia công 8 vừa quay trục của nó vừaquay quanh trục của giá 3.Như vậy, bánh răng gia công 8 đã thực hiện đúngchuyển động ăn khớp với bánh dẹt sinh 9 tưởng tượng đứng yên. Dao 7 chỉ cóchuyển động tới lui để cắt gọt, quỹ đạo của lưỡi cắt chính là một cạnh răng củabánh dẹt sinh tưởng tượng 9.-nguyên lý gia công:K5947K36821Hình III-10. Sơ đồ nguyên lý của máy bào răng Bilgram Reinecker- Phương pháp này mỗi lần gia công được một cạnh bên của răng, giacông xong, người ta tiến hành phân độ để gia công tiếp cạnh bên của răng tiếptheo. Khi đã gia công xong cạnh bên của tất cả các răng, để gia công các cạnh bênđối diện của các răng, bánh răng gia công vẫn được gá đặt như cũ nhưng dao sẽđược thay bằng dao khác có lưỡi cắt ngược với lưỡi cắt ban đầu.Vì mỗi lần chỉ cắt một bên cạnh răng nên bào một dao cho năng suất thấp.Do vậy để năng cao năng suất, ngày nay người ta thường dùng phương pháp bàobằng hai dao với dao vừa có chuyển động cắt, vừa có chuyển động bao hình do giádao lắc lư quay quanh trục của nó; còn chi tiết chỉ quay quanh trục của nó.SVTH: Nguyễn Văn Cường25

Tài liệu liên quan

• NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
  • 37
  • 839
  • 0
• Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
  • 70
  • 637
  • 0
• Tài liệu Đồ án tốt nghiệp - Công nghệ hàn CO2 pptx
  • 67
  • 1
  • 3
• Tài liệu Luận án tốt nghiệp - Công nghệ chế tạo mạch từ docx
  • 55
  • 640
  • 0
• ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ULTRA WIDEBAND
  • 79
  • 1
  • 3
• Tài liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG doc
  • 105
  • 1
  • 0
• Tài liệu Đồ án môn học - công nghệ chế tạo máy ppt
  • 52
  • 727
  • 0
• Tài liệu Đồ án tốt nghiệp “ Công nghệ ATM giải pháp truyền dẫn của mạng B-ISDN ” docx
  • 41
  • 637
  • 0
• Đồ án tốt nghiệp Công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến RFID potx
  • 88
  • 802
  • 4
• NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
  • 29
  • 683
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(2.27 MB - 81 trang) - Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo bánh răng côn Tải bản đầy đủ ngay ×