Luận văn:Nghiên cứu lý thuyết tạo hinh, ăn khớp và công nghệ gia công bộ truyền bánh răng chốt

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

108
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Có thể nói nguyên lý tạo hình là rất cần thiết cho những người sáng tạo mĩ thuật, nguyên lý tạo hình giúp sinh viên có được phương pháp sáng tạo mĩ thuật hiệu quả nhanh hơn. Thông qua những bài học lý thuyết và thực hành của môn học này trên lớp, ý nghĩa của môn nguyên lý tạo hình là ở chỗ tạo ra thước đo về chất lượng tạo hình trong ý thức của mỗi sinh viên.Bất kỳ một bố cục nào đều là sự tổng hợp của một hay nhiều vấn đề đan xen lẫn nhau,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu lý thuyết tạo hinh, ăn khớp và công nghệ gia công bộ truyền bánh răng chốt

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N QUANG D Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. Lê Cung Ph n bi n 1: TS. ĐINH MINH DI M NGHIÊN C U LÝ THUY T T O HÌNH, ĂN KH P VÀ CÔNG NGH GIA CÔNG B TRUY N Ph n bi n 2: PGS.TS. PH M PHÚ LÝ BÁNH RĂNG CH T Chuyên ngành : Công ngh ch t o máy Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 28 tháng 08 Mã s : 60.52.04 năm 2011. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2011 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng
3 4 Bên c nh ñó, vi c gia công bánh răng nói chung và bánh răng M Đ U ch t nói riêng, ñ t ñư c ñ chính xác và năng su t cao cũng m t v n 1. LÝ DO CH N Đ TÀI ñ khá ph c t p ñã ñư c các nhà nghiên c u quan tâm. Trong ch t o máy, truy n ñ ng bánh răng nói chung chi m m t Hi n nay, trên ñ a bàn mi n Trung và trong c nư c máy gia v trí r t quan tr ng, ñóng vai trò ch y u trong h u h t các máy, có công ñi u khi n s ngày càng ñư c s d ng r ng rãi. Các máy phay, nh hư ng tr c ti p ñ n ch t lư ng làm vi c, an toàn và tu i th c a máy ti n CNC cho phép gia công các chi ti t có hình dáng ph c t p máy. Chúng có nh ng ưu ñi m như: kích thư c nh g n, kh năng t i v i ñ chính xác và năng su t cao. Tuy nhiên, vi c nghiên c u công l n, t s truy n không thay ñ i, hi u su t có th ñ t 0,97 – 0,99, tu i ngh gia công bánh răng ch t trên máy phay CNC 3 tr c ñ t ñư c ñ th cao và làm vi c tin c y. chính xác và năng su t ñáp ng yêu c u chưa ñư c quan tâm nghiên Đ làm biên d ng răng hi n nay ch y u s d ng ba ñư ng cong c u nhi u. Vì v y, v i lý do ñã trình bày tôi ch n ñ tài: “NGHIÊN sau ñây: ñư ng thân khai vòng tròn, ñư ng cycloid, cung tròn. C U LÝ THUY T T O HÌNH, ĂN KH P VÀ CÔNG NGH Trong nh ng năm g n ñây, b truy n bánh răng ch t (biên d ng GIA CÔNG B TRUY N BÁNH RĂNG CH T” ñ làm ñ tài Cycloid) s d ng ngày càng r ng rãi. Hi n nay, ng d ng c a nó lu n văn t t nghi p cao h c. không ph bi n b ng bánh răng thân khai nhưng cũng có khá nhi u 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U ưu ñi m như: h s trư t là m t h ng s và nh hơn tr s l n nh t Đ tài nh m nghiên c u hình d ng và thông s hình h c, lý c p bánh răng thân khai tương ng, áp su t ti p xúc c c ñ i nh vì thuy t t o hình, lý thuy t ăn kh p, phương pháp d ng hình b truy n biên d ng l i ti p xúc v i biên d ng lõm, h s trùng kh p l n, s bánh răng ch t, cũng như công ngh gia công bánh răng ch t trên các răng có th ít và không có hi n tư ng c t chân răng. máy phay CNC. B truy n bánh răng ch t hi n nay ñư c s d ng r ng rãi trong 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U các h p gi m t c, bơm th y l c, cũng như trong ch t o máy h ng Nghiên c u ch y u v lý thuy t t o hình biên d ng răng c a n ng nh m truy n ñ ng v i công su t l n như: bánh răng ch t trong bánh răng ch t, hình d ng hình h c, các thông s c a b truy n, lý c n tr c... thuy t ăn kh p c a b truy n bánh răng ch t. nư c ta, các công trình nghiên c u, cũng như các tài li u v lý 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U thuy t t o hình và ăn kh p b truy n bánh răng này chưa nhi u. K t h p lý thuy t và th c nghi m. Chính vì v y vi c nghiên c u lý thuy t t o hình và ăn kh p bánh răng 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI ch t là m t v n ñ c n ñư c quan tâm. Góp ph n nghiên c u v lý thuy t t o hình và ăn kh p c a b truy n bánh răng ch t, xây d ng trình t d ng hình bánh răng ch t trên các ph n m m CAD/CAM, gia công chính xác bánh răng ch t
5 6 trên máy phay CNC ñ ph c v cho công tác s a ch a, thay th , và các s n ph m thi t k . J.-H. Shin, S.-M. Kwon (2006) ñưa ra ñ ng th i ti n t i s n xu t h p t c ñ . phương pháp thi t k biên d ng răng trong h p gi m t c cycloid s d ng tâm v n t c t c th i. Yii-Wen Hwang, Chiu-Fan Hsieh ñưa ra 6. D KI N K T QU Đ T ĐƯ C phương pháp gi i tích thi t k bánh răng hypocycloid ti p xúc trong Thông s hình h c và phương trình biên d ng c a b truy n bánh và ñi u ki n c t chân răng ñ i v i bánh răng cycloid ăn kh p trong. răng ch t, qui trình công ngh và chương trình gia công b truy n Lê Cung, Bùi Minh Hi n (2008) gi i thi u m t phương pháp thi t l p bánh răng ch t. t ñ ng các ñư ng ch y dao theo yêu c u công ngh trên ngôn ng 7. C U TRÚC C A LU N VĂN G-Code s d ng cho máy phay CNC 3 tr c. Phương pháp trình bày Ngoài ph n m ñ u và k t lu n, lu n văn bao g m 4 chương: giúp thi t l p t ñ ng các chương trình gia công theo mã l nh G- Chương 1. T ng quan v biên d ng cycloid và bánh răng ch t Code nh m gia công b m t ph c t p, ng d ng c th vào vi c gia Chương 2. Lý thuy t t o hình và ăn kh p b truy n bánh công b m t thân khai c a bánh răng nón răng th ng trên máy phay răng ch t CNC 3 tr c. Chương 3. Công ngh gia công bánh răng ch t trên máy phay CNC CHƯƠNG 1 T NG QUAN V BIÊN D NG CYCLOID VÀ BÁNH RĂNG CH T 1.1. T ng quan v biên d ng cycloid và bánh răng ch t B truy n bánh răng ch t (biên d ng Cycloid) hi n nay ñư c s d ng r ng rãi trong các h p gi m t c, bơm th y l c, cũng như trong ch t o máy h ng n ng nh m truy n ñ ng v i công su t l n như: Hình 1.1. Đ ng cơ – H p gi m t c cycloid c a hãng Sumitomo (M ) bánh răng ch t trong c n tr c. Vì chúng có khá nhi u ưu ñi m và t 1.3. Nh n xét và k t lu n s truy n cao có th ñ t t 3 ñ n 119 (ñ i v i h p gi m t c m t c p) Nghiên c u v hình d ng, thông s hình h c và phương trình và có kích thư c nh g n (xem Hình 1.1). biên d ng c a b truy n bánh răng ch t, lý thuy t bao hình nh m t o 1.2. Các công trình nghiên c u liên quan ñ n ñ tài hình biên d ng răng c a bánh răng ch t. Đ ng th i s d ng các ph n G n ñây nh t, Li và c ng s (2004) gi i thi u b truy n cycloid m m CAD/CAM d ng hình và l p trình gia công, gia công th c ki u ñĩa-vành l ch tâm kép, ñưa ra nguyên lý ho t ñ ng, các ưu ñi m
7 8 nghi m bánh răng cycloid trong b truy n bánh răng ch t trên máy 2.1.3.2. Phương trình ñư ng Hypocycloid phay CNC. 2.1.3.3. Ưu và như c ñi m c a b truy n bánh răng Cycloid CHƯƠNG 2 2.2. B truy n bánh răng ch t LÝ THUY T T O HÌNH VÀ ĂN KH P B TRUY N B truy n bánh răng ch t d a trên nguyên lý ăn kh p cycloid. BÁNH RĂNG CH T Profin lý thuy t c a m t bánh răng là m t ñi m, profin răng c a bánh 2.1. Ăn kh p Cycloid th hai là ñư ng epicycloid ho c ñư ng hypocycloid. Th c t , thay Đây là d ng ăn kh p không tiêu chu n, profin ñ nh răng có d ng th thay th profin c a bánh răng th nh t b ng các con lăn ho c ch t epicycloid, profin chân răng có d ng hypocycloid (xem Hình 2.1). tr v i ñư ng kính d và tâm n m trên vòng tròn cơ s (xem Hình 2.2). Hình 2.2. B truy n bánh răng ch t Hình 2.1. Profin ñ nh răng và chân răng c a bánh răng cycloid 2.3. Lý thuy t t o hình bánh răng cycloid b ng bao hình 2.1.1. Biên d ng Cycloid 2.3.1. Mô hình toán h c 2.1.1.1. Khái ni m Yii-Wen Hwang và Chiu-Fan Hsieh ñưa ra mô hình toán h c 2.1.1.2. Phương trình ñư ng Cycloid thi t k bánh răng cycloid ăn kh p trong như trên (xem Hình 2.3). 2.1.2. Biên d ng Epicycloid Đư ng tròn 1 và 2 ti p xúc trong, có bán kính là ρ1 và ρ2. Đi m I 2.1.2.1. Khái ni m là tâm quay t c th i. Khi ñư ng tròn 1 lăn không trư t theo chi u 2.1.2.2. Phương trình ñư ng Epicycloid ngư c chi u kim ñ ng xung quanh chu vi c a ñư ng tròn 2, v i 2.1.3. Biên d ng Hypocycloid kho ng l ch tâm r, s t o ra ñư ng hypocycloid kéo dài, ñư c dùng 2.1.3.1. Khái ni m
9 10 làm tâm c a các con lăn. Biên d ng c a bánh răng cycloid phía ngoài Hình 2.4. C u t o h p gi m t c epicycloid khi ñó có th ñư c t o ra b ng phương pháp bao hình. ki u bánh răng vành c ñ nh 2.4.1.2. Nguyên lý ho t ñ ng 2.4.1.3. C u trúc cơ c u 3 2 G 5 4 1 Kháu 3 Kháu 2 Kháu 1 Kháu 1 (a) (b) Hình 2.5. (a) Sơ ñ c u trúc (b)Lư c ñ ñ ng. 2.4.1.4. Thi t k biên d ng răng cycloid b ng phương pháp tâm v n t c t c th i Hình 2.3. T o ra ñư ng cong hypocycloid kéo dài Mô hình ñ tìm tâm các v n t c t c th i (xem Hình 2.6), 2.3.2. Phương trình c t chân răng và các ràng bu c khi thi t k trong ñó các khâu 2 và khâu 3 ti p xúc tr c ti p v i nhau. T t c 2.4. Lý thuy t t o hình b truy n bánh răng ch t b ng phương các kh p quay (IC12, IC13) ñ u là các tâm v n t c. Phaïp tuyãún chung pháp tâm v n t c t c th i 2.4.1. H p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành c ñ nh Tiãúp tuyãún chung Khâu 2 2.4.1.1. C u t o Âiãøm tiãúp xuïc Khâu 3 1. Giá c ñ nh; 2a. Bánh răng vành c ñ nh; 2b. Con lăn IC12 IC23 IC13 bánh răng vành; 2c. Ch t tr Khâu 1 Khâu 1 c a bánh răng vành; 3. Bánh Hình 2.6. Các tâm v n t c t c th i c a cơ c u ti p xúc răng hành tinh epicycloid 4. Tâm v n t c t c th i IC23 n m t i giao ñi m c a pháp tuy n Cam l ch tâm; 5a. Đĩa ph ng; chung và ñư ng n i tâm IC12-IC13. 5b. Ch t tr c a ñĩa ph ng Lư c ñ c a h p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành c
11 12 ñ nh (xem Hình 2.7), cơ c u này dùng m t tr c khu u (O1OC) ñ làm S lư ng con lăn (N) c n thi t trong bánh răng trung tâm l n hơn cho bánh răng epicycloid quay quanh tâm (O1) c a tr c vào do ñ t s truy n 1 ñơn v (t s truy n cũng là s răng c a bánh răng l ch tâm c a tr c. Đ ng th i, bánh răng cycloid cũng quay quanh tâm cycloid, t c là N – 1). Vì v y, t s v n t c góc mV: (OC) c a mình theo chi u ngư c v i chi u quay c a tr c vào, do s ω3 1 mv = = (2.2) ăn kh p v i vành răng ch t c ñ nh. ω2 1 − N Yf T (2.1) và (2.2) ta có: Q = EN (2.3) Kháu 3 (Baïnh ràng cycloid) Yf Âiãøm tiãúp xuïc EN IC13 Q= IC13 Con làn ENsinφ2 Kháu 2 IC23 IC23 M C ψ OC φ2 IC12 Xf Rr Xf O1 OR IC12 Kháu 1(Baïnh ràng chäút) R-ENcosψ Biãn daûng ràng R Hình 2.7. Lư c ñ HGT epicycloid ki u bánh răng vành c ñ nh Ký hi u E = O1OC, Q = O1M, R = O1OR (xem Hình 2.8). Hình 2.9. Đi m ti p xúc gi a bánh răng epicycloid và con lăn Kháu 3 Yf (Baïnh ràng cycloid) Đi m ti p xúc Cf (Cxf, Cyf) trong h t a ñ c ñ nh Sf (xf, yf) và góc ti p xúc tương ng ψ có th xác ñ nh t (Hình 2.9): C xf = R − Rr cosψ , C y = Rr sinψ f (2.5) Âiãøm tiãúp xuïc  EN sin φ 2   sin φ 2  ψ = tan −1  −1 V23 IC13 ω3  = tan   (2.6)  R − EN cos φ 2   ( R / EN ) − cos φ 2  Kháu 2 IC23 M Con làn IC12 OC OR Xf ω2 O1 E Q V i ñi u ki n là E < R/N. Kháu 1 R (Baïnh ràng chäút) Trong ñó: Rr :bán kính c a con lăn, φ2 : góc quay khâu 2. Hình 2.8. Đ l n c a v n t c V23 c a ñi m IC23 H quy chi u c ñ nh Sf (xf, yf), và ba h quy chi u ñ ng S2 (x2, Đ l n c a v n t c V23 c a ñi m IC23 (xem Hình 2.8): y2), S3 (x3, y3) và S23 (x23, y23) như trên (xem Hình 2.10). Đ chuy n V23 = Eω2 = (E – Q)ω3 (2.1) ñ i Cf v C23 , áp d ng công th c ma tr n chuy n ñ i như sau: C23 = M23, f C f = M23,3M3, f C f = M23,3M3,2M2, f C f = M23,2M2, f C f (2.7)
13 14 Trong ñó Mij là ma tr n mô t phép bi n ñ i t h Sj sang h Si. V i ñi u ki n là E < R/N. Yf Y3 2.4.1.5. Đi u ki n không b c t chân răng Y23 Y2 T công th c (2.16), ta th y c n ph i có ñi u ki n R/EN > 1 (ho c E < R/N), n u không góc ti p xúc b suy bi n thành không liên t c t i m t s giá tr góc quay (xem Hình 2.11). X2 120 X3 R/EN < (R/EN = 0.5) IC13 φ3 X23 80 R/EN > (R/EN = 1.5) IC23 φ3 C IC12 OC φ Xf 40 Goïc tiãúp xuïc, ψ (âäü) O1 OR 0 Hình 2.10. H t a ñ tương ng c a h p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành c ñ nh -40 T ñó suy ra:  R cos φ3 − Rr cos(φ3 + ψ ) − E cos(φ2 − φ3 )  -80 − R sin φ + R sin(φ + ψ ) − E sin(φ − φ )  C 23 =  3 r 3 2 3  (2.8)  0  -120   0 90 180 270 360  1  Goïc cuía truûc âáöu vaìo, φ2 (âäü) dφ2 dφ Vi t l i (2.1), ta có: E = ( E − Q) 3 dt dt Hình 2.11. Bi n thiên góc ti p xúc theo R/EN Khi ñó, t (2.3) như sau: dφ2 = E − Q = 1 = 1 − N Vì v y, ta có ñi u ki n không b c t chân răng: dφ3 E mv E < R/N (2.12) Ho c: φ2 = (1 – N) φ3 (2.9) V i E: kích thư c c a cam l ch tâm c a tr c vào, R: bán kính Có th ñưa ra phương trình biên d ng c a răng cho h p gi m t c bánh răng ch t, N: s con lăn. này t phương trình (2.8) và (2.9) như sau: 2.4.2. H p gi m t c epicycloid ki u vành răng quay Cx = R cos φ − Rr cos(φ +ψ ) − E cos( Nφ )  23 Vành răng quay v i v n t c không ñ i (xem Hình 2.12). H p  23 (2.10) C y = − R sin φ + Rr sin(φ +ψ ) + E sin( Nφ )  gi m t c này cũng cũng ñư c mô hình hóa v m t ñ ng h c thành cơ Trong ñó góc ti p xúc ψ b ng: c u ba khâu và ba kh p: giá tương ng v i O1OC là khâu 1, bánh răng  sin(1 − N )φ  0 (0 ≤ φ ≤ 3600) ch t g n v i vành răng quay là khâu 2, và bánh răng epicycloid là ψ = tan −1  (2.11)  ( R / EN ) − cos(1 − N )φ   Và: φ = φ3 là tham s t o thành chuy n ñ ng ñ u ra.
15 16 khâu 3. Ba tâm v n t c t c th i l n lư t ñư c xác ñ nh b i ñi m O1 Trong ñó: ω3 và ω2 có cùng chi u nhau, l n lư t th hi n v n t c là IC12, ñi m OC là IC13 và ñi m M là IC23. góc tr c vào và v n t c góc ñ u ra c a bánh răng ch t. Phương trình biên d ng răng c a bánh răng epicycloid c a h p Trong trư ng h p này, t s truy n mv ñư c xác ñ nh như sau: gi m t c epicycloid có vành răng quay: ω 1 mv = 3 = − (2.16) C x = R cos φ − Rr cos(φ −ψ ) − E cos( Nφ ) 3 ω2 N (2.13) C y = − R sin φ + Rr sin(φ −ψ ) + E sin( Nφ ) 3 Kho ng cách Q ñư c xác ñ nh t (2.15) và (2.16) như sau: Yf Q=E(N+1) (2.17) Baïnh ràng hypocycloid Kháu 3 Con làn Yf (Baïnh ràng cycloid) Biãn daûng ràng hypocycloid OR Con làn Baïnh ràng chäút Âiãøm tiãúp xuïc ω2 ω3 Tám cuía baïnh ràng chäút Con làn IC12 IC13 IC23 Xf Âiãøm tiãúp xuïc O1 M M OC Kháu 1 OR C Kháu 2(Baïnh ràng chäút) ORG Xf OC Hình 2.12. Tâm v n t c t c th i HGT epicycloid ki u vành răng quay Trong ñó: Hình 2.13. Các tâm v n t c t c th i trong h p gi m t c  sin(1 − N )φ  (00 ≤ φ ≤ 3600) hypocycloid ki u vành răng c ñ nh ψ = − tan −1  (2.14)  ( R / EN ) − cos(1 − N )φ   Yf V i ñi u ki n không b c t chân răng là: E < R/N. 2.4.3. H p gi m t c hypocycloid ki u vành răng c ñ nh ω3 M(IC13) V23 Âiãøm tiãúp xuïc Sơ ñ c a h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng c ñ nh OR (xem Hình 2.13). Có th l n lư t xem giá tương ng v i bánh răng ω2 ORG(IC23) Rr C Xf hypocycloid c ñ nh như khâu 1, kho ng cách l ch tâm OCORG như OC(IC12) E Q khâu 2, và bánh răng ch t như khâu 3 (xem Hình 2.14). Ký hi u E = OCORG, Q = OCM , R = OCOR. R V n t c V23 t i IC23 có th ñư c suy t (xem Hình 2.14) như sau: Hình 2.14. V n t c V23 t i tâm v n t c t c th i I23 V23 = Eω2 = (E – Q)ω3 (2.15) Đi m ti p xúc trong h quy chi u S23 và góc ti p xúc ñư c xác ñ nh d a trên (Hình 2.11) như sau:
17 18 C x = R + Rr cosψ , C y = − Rr sinψ 23 23 (2.18)  R cos φ3 + Rr cos(φ3 − ψ ) + E cos φ2   R sin φ + R sin(φ − ψ ) + E sin φ   sin(φ2 − φ3 )  Cf = 3 r 3 2  (2.21) ψ = tan −1   (2.19)    R / EN − cos(φ2 − φ3 )  0   V i ñi u ki n không b c t chân răng là: E < R/N.  1  Trong ñó các góc φ2 và φ3 l n lư t là góc quay c a tr c vào và Có th ñưa ra phương trình biên d ng c a răng cho h p gi m t c góc quay ñ u ra c a bánh răng ch t. hypocycloid ki u bánh răng hypocycloid c ñ nh như sau: Yf Cxf = R cos φ + Rr cos(φ −ψ ) + E cos( Nφ )   f (2.22) C y = R sin φ + Rr sin(φ −ψ ) − E sin( Nφ ) Y23  M(IC13) Và: φ = φ3 là tham s t o thành chuy n ñ ng ñ u ra. OR X23 Trong ñó: φ2 - φ3 ψ C  sin( N + 1)φ  (00 ≤ φ ≤ 3600) ψ = − tan −1   (2.23)  ( R / EN ) − cos( N + 1)φ  ORG(IC23) Xf OC(IC12) V i ñi u ki n không b c t chân răng là: E < R/N. Hình 2.15. Đi m ti p xúc gi a bánh răng hypocycloid và con lăn 2.4.4. H p gi m t c hypocyclid ki u vành răng quay Yf Baïnh ràng hypocycloid Yf Baïnh ràng hypocycloid Biãn daûng ràng hypocycloid Biãn daûng ràng hypocycloid Con làn Baïnh ràng chäút Baïnh ràng chäút OR Y3 Y23 X2 X3 Y2 M(IC13) φ3 X23 φ3 ORG M OC ORG(IC23) Xf Xf φ2 OC(IC12) Tám cuía baïnh ràng chäút Tám cuía baïnh ràng hypocycloid Hình 2.16. Chuy n ñ i h t a ñ C23 v Cf Hình 2.17. Lư c ñ h p gi m t c hypocycloid Đ chuy n ñ i C 23 f v C (xem Hình 2.16), ta s d ng ma tr n ki u vành răng quay chuy n ñ i sau ñây: Lư c ñ c a h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng quay C f = M f , 23C 23 = M f ,3M 3, 23C 23 = M f , 2 M 2,3M 3, 23C 23 = M f , 2 M 2, 23C 23 (2.20) (xem Hình 2.17). Lư c ñ bao g m 3 khâu và ba kh p: giá tương T ñó suy ra: ng v i OCORG như là khâu 1, vành răng hypocycloid quay như là
19 20 khâu 2, và bánh răng ch t n i ti p như là khâu 3. Ba tâm v n t c t c Phương pháp d ng hình bánh răng như sau: th i tương ng n m t i ñi m OC là IC12, ñi m ORC là IC23 và ñi m M Bư c 1: T o thư m c làm vi c là IC13. T o folder banhrang_cycloid. Phương trình biên d ng răng hypocycloid c a h p gi m t c Kh i ñ ng l i PROE: File => Set Working Directory: ch n thư hypocycloid vành răng quay dư i d ng: m c làm vi c banhrang_cycloid. C x = R cos φ + Rr cos(φ + ψ ) + E cos( N φ ) 2 Bư c 2: V biên d ng răng (2.24) C = R sin φ + Rr sin(φ + ψ ) − E sin( N φ ) 2 y - S d ng modun PART. Ch n File => New => ch n Part xu t Trong ñó: hi n h p tho i New: ñ t tên file là banhrang_prt.  sin( N + 1)φ   (0 ≤ φ ≤ 360 ) (2.25) ψ = tan −1  0 0 - Nh p vào nút Curve trên thanh công c ñ nh p phương  ( R / EN ) − cos( N + 1)φ  trình biên d ng c a bánh răng cycloid. V i ñi u ki n không b c t chân răng là: E < R/N. Bư c 3: D ng hình bánh răng 2.5. Phương pháp d ng hình bánh răng epicycloid và V vành ngoài c a bánh răng b ng phương th c v phác Sketch. hypocycloid trên ph n m m Pro/ENGINEER Sau ñó s d ng l nh Extrude ñ d ng bánh răng (xem Hình 2.18). 2.5.1. Gi i thi u ph n m m Pro/ENGINEER 2.5.3. D ng hình bánh răng epicycloid trong h p gi m t c ki u bánh răng vành c ñ nh 2.5.2. ng d ng ph n m m Pro/ENGINEER ñ d ng hình bánh răng hypocycloid Chúng tôi ch n bánh răng hypocycloid c a h p gi m t c, ti n hành l p trình gia công trên nh ph n m m Pro/ENGINEER. Hình 2.19. Biên d ng răng Hình 2.20. Bánh răng c a h p gi m t c epicycloid h p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành c ñ nh ki u bánh răng vành c ñ nh Hình 2.18. Bánh răng hypocycloid
21 22 2.5.4. D ng hình bánh răng trong h p gi m t c epicycloid ki u 2.5.6. D ng hình bánh răng trong h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng quay vành răng quay Hình 2.25. Biên d ng răng Hình 2.26. Bánh răng c a Hình 2.21. Biên d ng răng Hinh 2.22. Bánh răng c a h p gi m t c hypocycloid h p gi m t c hypocycloid h p gi m t c epicycloid h p gi m t c epicycloid ki u bánh răng vành quay ki u bánh răng vành quay ki u bánh răng vành quay ki u bánh răng vành quay 2.6. Nh n xét và k t lu n Nghiên c u lý thuy t: ph n ñư ng cong cycloid, ăn kh p cycloid 2.5.5. D ng hình bánh răng trong h p gi m t c hypocycloid ki u và b truy n ăn kh p ch t. T ñó xây d ng phương pháp t o hình vành răng c ñ nh biên d ng răng trong b truy n bánh răng ch t. T p trung thi t k hình h c biên d ng răng cycloid c a b n lo i h p gi m t c như ñã trình bày, ñưa ra thông s thi t k , ñi u ki n c t chân răng. T ñó ng d ng ph n m m Pro/ENGINEER ñ t o biên d ng răng cycloid b ng các phương trình biên d ng ñã ñư c xây d ng cho b n lo i h p gi m t c. T phương trình biên d ng và ng d ng ph n m m Pro/Engineer, cho phép ngư i thi t k thay ñ i kích thư c ñư ng kính bánh răng và s răng khác nhau ñ d ng hình các bánh răng m i thu n ti n quá trình thi t k và gia công. Hình 2.23.Biên d ng răng Hình 2.24 Bánh răng c a h p gi m t c hypocycloid h p gi m t c hypocycloid ki u bánh răng vành c ñ nh ki u bánh răng vành c ñ nh
23 24 3.4.7. Các ñ c trưng trong nguyên công phay CHƯƠNG 3 3.5. Qui trình công ngh và các bư c gia công bánh răng CÔNG NGH GIA CÔNG BÁNH RĂNG CH T TRÊN hypocycloid trên máy phay CNC MÁY PHAY CNC 3.5.1. D ng hình bánh răng cycloid s d ng trong l p trình gia 3.1. Các phương pháp gia công bánh răng công 3.1.1. Phương pháp ñ nh hình Chúng tôi ch n bánh răng hypocycloid c a h p gi m t c 3.1.1.1. Nguyên lý c a phương pháp ñ nh hình hypocycloid ki u bánh răng vành c ñ nh, ñ gia công trên máy phay 3.1.1.2. Phay bánh răng tr b ng dao phay môñun ñĩa ho c dao phay CNC BAZ-15 c a phòng thí nghi m CRePA, chương trình PFIEV, ngón môñun trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng. 3.1.1.3. Bào và Chu t bánh răng tr 3.5.2. Qui trình công ngh gia công 3.1.2. Phương pháp bao hình 3.5.3. Ch n phôi và b n v l ng phôi 3.1.2.1. Nguyên lý c a phương pháp bao hình 3.5.4. Các bư c gia công bánh răng hypocycloid trên máy phay 3.1.2.2. Phay lăn răng bánh răng tr theo phương pháp bao hình CNC 3.2. Các phương pháp gia công tiên ti n s d ng cho bánh răng cycloid 3.3. Công ngh gia công bánh răng ch t trên máy phay CNC 3.3.1. Gi i thi u v gia công bánh răng trên máy phay CNC 3.3.2. Gia công theo phương pháp SSM (Sculptured Surface Machining) 3.4. Gi i thi u modun MANUFACTURING c a Pro/ENGINEER Hình 3.1. Gia công thô m t trên Hình 3.2. Gia công thô m t tr 3.4.1. Các thi t l p cơ b n trong môñun Manufacturing 3.4.2. M t s chu trình phay trong môñun Manufacturing 3.4.3. Các thông s cơ b n khai báo trong quá trình gia công 3.4.4. L p trình gia công bánh răng hypocycloid trên ph n m m Pro/ENGINEER 3.4.5. Gi i thi u m t s l nh cơ b n c a ngôn ng G-M-Code trên máy phay CNC HEIDENHAIN Hình 3.3. Gia công thô m t răng Hình 3.4. Gia công tinh m t răng 3.4.6. D ng c c t trên máy phay CNC
25 26 3.6. Nh n xét và k t lu n cycloid và b truy n bánh răng ch t, ñưa ra các thông s c a b Bánh răng sau khi gia công ñã ñ t ñư c ñ chính xác và ñ bóng truy n và ñi u ki n không b c t chân răng. c n thi t. - Phương pháp và trình t d ng hình cho 4 lo i bánh răng ch t khác nhau s d ng ph n m m Pro/Engineer. - Xây d ng ñư c trình t gia công, l p chương trình t ñ ng gia công trên máy phay CNC, ñ ng th i ti n hành gia công th nghi m theo phương pháp SSM cho m t bánh răng dùng trong h p gi m t c hypocycloid ki u vành răng c ñ nh trên máy phay CNC 3 tr c Baz 15 t i phòng nghi m CRePA, chương trình PFIEV, trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng. K t qu th c nghi m Hình 3.5. S n ph m hoàn ch nh sau khi gia công - S n ph m bánh răng hypocycloid dùng trong h p gi m t c Sau khi gia công s n ph m, chúng tôi có m t s nh n xét sau hypocycloid ki u vành răng c ñ nh, ñư c gia công trên máy phay nh m ñ ñ m b o ñ chính xác và ñ bóng yêu c u c a s n ph m: CNC 3 tr c BAZ 15 t i phòng nghi m CRePA, chương trình PFIEV, chu n b phôi trư c khi gia công, chu n b d ng c c t, ch n hư ng trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng. gia công các b m t khi c t thô, ch n v trí dao ñi xu ng c t l p ñ u 2. TRI N V NG Đ TÀI tiên, ch n th t gia công các b m t khi gia công, ch n d ng c c t - Xây d ng lý thuy t t o hình và ăn kh p, công ngh gia công khi gia công, ch n ch ñ c t. cho các lo i bánh răng biên d ng cycloid khác nhau. - Gia công chính xác bánh răng ch t và bánh răng cycloid nói K T LU N VÀ TRI N V NG Đ TÀI chung trên máy phay CNC, ph c v cho công tác s a ch a, thay th ; ti n t i s n xu t h p t c ñ dùng truy n ñ ng bánh răng ch t. 1. K T LU N Sau th i gian th c hi n, lu n văn ñã th c hi n ñư c các công vi c sau ñây: Nghiên c u lý thuy t - Nghiên c u lý thuy t v ñư ng cong cycloid, và ph n ñư ng cong cycloid s d ng trong b truy n bánh răng ch t. - Nghiên c u v lý thuy t t o hình và ăn kh p c a b truy n