Nghiên cứu về quy trình công nghệ tạo hình bánh răng cầu và thiết kế dao tiện bao hình bánh răng cầu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

................ ...................

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH

BÁNH RĂNG CẦU VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN BAO

HÌNH BÁNH RĂNG CẦU

23.

TRẦN PHƢƠNG NAM

THÁI NGUYÊN - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

................ ...................

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH

BÁNH RĂNG CẦU VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN BAO

HÌNH BÁNH RĂNG CẦU

Ngành : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Mã số :23.

Học viên : TRẦN PHƢƠNG NAM

Ngƣời HD Khoa học : TS. HOÀNG VỊ

THÁI NGUYÊN - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠ I HỌ C THÁ I NGUYÊN

TRƢỜ NG ĐẠ I HỌ C KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

................  ...................

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

................  ...................

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH

BÁNH RĂNG CÂU VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN

BAO HÌNH BÁNH RĂNG CẦU

Học viên : TRẦN PHƢƠNG NAM

Lớp : K11 – CNCTM

Ngƣời HD khoa học : TS. HOÀNG VỊ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. HOÀNG VỊ

Học viên

TRẦN PHƢƠNG NAM

Ban giám hiệu Khoa Sau Đại học

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn này do chính bản thân tôi tổng hợp và nghiên

cứu dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Hoàng Vị.

Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.

Ngƣời thực hiện

Trần Phƣơng Nam

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả sự kính trọng và chân thành tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới

TS. Hoàng Vị- ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn

thành luận văn này.

Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại học Kỹ

thuật Công nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu trƣờng

Trung cấp nghề Quảng Trị đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học

tập, nghiên cứu và thực hiện bản luận văn này.

Tôi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi

trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3

MỤC LỤC

Nội dung Trang

Lời cam đoan ................................................................................................ 1

Lời cảm ơn..................................................................................................... 2

Mục lục.......................................................................................................... 3

Danh mục các hình vẽ, đồ thị........................................................................ 7

Mở đầu ........................................................................................................ 10

1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................. 10

2. Cơ sở khoa học và thực tiễn....................................................................... 10

3. Mục đích của đề tài..................................................................................... 11

4. Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................... 11

5. Nội dung nghiên cứu.................................................................................. 11

Chƣơng 1: Tổng quan về cơ cấu bánh răng cầu...................................... 13

1.1. Nguyên lý hình thành cơ cấu bánh răng cầu.......................................... 15

1.1.1.Nguyên lý hình thành biên dạng răng cầu thân khai........................... 16

1.1.2. Một số thuật ngữ cơ bản của cơ cấu bánh răng cầu............................ 17

1.2. Thanh răng sinh của bánh răng cầu......................................................... 18

1.3. Đặc điểm về kết cấu và lắp ráp của cơ cấu bánh răng cầu..................... 18

1.4. Đặc điểm truyền động của cơ cấu bánh răng cầu................................... 20

1.5. Điều kiện ăn khớp đúng của cơ cấu bánh răng cầu................................. 21

1.6. Điều kiện ăn khớp trùng của cơ cấu bánh răng cầu................................. 21

1.7. Phƣơng trình tham số của sƣờn cong liên hợp ∑1................................. 22

1.8. Phân tích động học của bánh răng cầu................................................... 27

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4

1.8.1. Mô hình toán học mô tả chuyển động của cơ cấu bánh răng cầu........ 27

1.8.2 Phân tích động học của bánh răng cầu.................................................. 29

1.8.3. Phân tích động học của cơ cấu thanh – bánh răng cầu ...................... 32

1.8.4. Kiểu truyền động hành tinh của cơ cấu bánh răng cầu và phân tích

động học của nó.............................................................................................. 34

1.9. Kết luận................................................................................................... 37

Chƣơng 2: Công nghệ chế tạo bánh răng cầu........................................... 38

2.1. Khái quát về công nghệ chế tạo bánh răng cầu....................................... 38

2.1.1. Đặc điểm hình học của bộ truyền......................................................... 38

2.1.2. Phƣơng pháp chép hình....................................................................... 39

2.1.3. Phƣơng pháp bao hình........................................................................ 40

2.2. Tiện chép hình......................................................................................... 40

2.2.1.. Thiết kế dao tiện................................................................................. 41

2.2.2. Đặc điểm công nghệ............................................................................ 46

2.2.3. Nhận xét................................................................................................ 46

2.3. Phay chép hình......................................................................................... 46

2.3.1: Thiết kế dao phay ngón....................................................................... 47

2.3.2. Đặc điểm công nghệ............................................................................ 49

2.3.3: Nhận xét.............................................................................................. 50

2.4: Mài chép hình........................................................................................ 50

2.4.1. Thiết kế đá mài................................................................................... 51

2.4.2. Đặc điểm công nghệ............................................................................. 51

2.4.3. Nhận xét............................................................................................... 51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

2.5. Tiện bao hình.......................................................................................... 52

2.5.1. Sơ đồ cấu trúc động học của tiện bao hình.......................................... 52

2.5.1.1. Sơ đồ gia công................................................................................... 52

2.5.1.2. Thiết lập sơ đồ cấu trúc động học...................................................... 53

2.5.2. Các vấn đề về dao tiện bao hình........................................................... 54

2.5.3. Các vấn đề về máy............................................................................... 54

2.6. Phay bao hình.......................................................................................... 55

2.6.1. Sơ đồ cấu trúc động học của phay bao hình........................................ 55

2.6.1.1. Sơ đồ gia công.................................................................................. 55

2.6.1.2. Thiết lập sơ đồ cấu trúc động học.................................................... 56

2.6.2. Các vấn đề về dao phay bao hình........................................................ 58

2.6.3. Các vấn đề về máy.............................................................................. 58

2.7. Kết luận.................................................................................................. 59

Chƣơng 3: Mô hình động học máy mài bao hình bánh răng cầu. 60

3.1. Sơ đồ cấu trúc động học của máy mài bao hình..................................... 61

3.1.1. Sơ đồ gia công..................................................................................... 61

3.1.2. Thiết lập sơ đồ cấu trúc động học....................................................... 62

3.2. Mô hình máy mài................................................................................... 64

3.2.1. Hệ toạ độ đặt vào máy mài................................................................. 65

3.2.2. Mối quan hệ động học ăn khớp giữa bánh răng cầu và đá mài............ 67

3.2.3. Mô hình toán học của đá mài............................................................... 68

3.3. Kết luận.................................................................................................... 70