Thread rolling machine - Máy cán ren ?

laphv

New Member
Chương 3:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY CÁN REN THANH REN LOẠI 2 TRỤC

3.1 Các số liệu ban đầu



Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý cán ren chạy dao hướng trục
Yêu cầu thiết kế của máy là máy cán ren loại 2 trục cán (ru lô) chạy dao hướng trục, chiều dài sản phẩm gia công không hạn chế, kích thước nhỏ gọn, vận hành dưới lưới điện 3 pha. Máy hoạt động ổn định, chi phí chế tạo thấp, các thiết bị có thể chế tạo ngay trong nước.

3.1.1 Phôi – kích thước phôi
Phôi liệu gồm các mác thép CT3, C10, C15, C20, C35, C45, 35Cr, 38CrA.. Phôi ban đầu có dạng thanh, tiết diện hình tròn, đường kính d=5,32 – 14,85 mm. Phôi được chế tạo bằng phương pháp kéo dây, sai số kích thước của phôi theo đường kính 0,1% và theo chiều dài 0,2% .

3.1.2 Chế độ gia công
Máy cán ren thanh ren
Sản phẩm: d=6-16mm
6x1 ; 8x1,25 ; 10 x 1.5; 12x1.75; 14x2 ; 16x2
Phôi liệu gồm các mác thép CT3, C10, C15, C20, C35, C45, 35Cr, 38CrA.
Bảng 3.1 Chế độ gia công ren hệ mét

3.1.3 Nguyên lý gia công:


Hình 3.2 Sơ đồ cán ren
Bước ren của bánh cán bằng bước ren cần cán. Đường kính của bánh cán D và số vòng quay n như nhau, quay cùng chiều nhau, phôi cần cán đặt giữa 2 quả cán như hình. Trong vùng cán phôi được đặt trên giá đỡ, quay ngược chiều với chiều quay của 2 bánh cán. Phương pháp này năng suất cao, dễ tự động hóa cấp phôi, thời gian chạy không nhỏ, nhưng hạn chế về kích thước phôi cán do hạn chế công suất cán.
3.2 Sơ đồ động của máy:



Hình 3.3 Sơ đồ động máy cán ren thanh ren







3.3 Tính toán thiết kế bộ bánh cán


Hình 3.4 Bản vẽ chế tạo bánh cán.
Trong quá trình làm việc, bánh cán ren có thể bị hỏng ở bề mặt như tróc, rỗ, mòn, dính … hoặc hỏng ở chân ren như gãy ren, tróc rỗ bề mặt ren. Ngoài ra ren còn có thể bị biến dạng dư, gẫy giòn lớp bề mặt, hoặc phá hỏng tĩnh ở chân ren. Vì vậy khi thiết kế bánh cán ren cần tính chọn vật liệu cho phù hợp, sau đó kiểm nghiệm ren về quá tải.
3.3.1 Chọn vật liệu
Do điều kiện làm việc của bánh cán ren vô cùng khắc nghiệt, do đó bánh cán ren phải có độ cứng lớp bề mặt lớn, nhưng bên trong phải dẻo, do đó em chọn vật liệu làm bánh cán ren là thép 12XH3A thấm cacbon lớp bề mặt đạt độ rắn HRC =56 .. 63


3.4 Tính toán lực cán- moment cán- công suất động cơ.
3.4.1 Lực cán
Lực cán ren được tính bởi công thức:
PR=3,5
Trong đó:
PR: lực cán hướng kính, N.
Dng =150 đường kính ngoài của quả cán, mm.
σt =640 giới hạnchảy của kim loại tại thời điểm cán, MPa.
E=20000000 môđun đàn hồi của kim loại, MPa.
di = 8,4 đường kính trong của ren được cán, mm.
a =0,75 chiều rộng rãnh ren, mm.
dph=9 đường kính phôi, mm.
α =600 góc prôphin ren, ( 0 ).
K =1 số đầu mối ren được cán.
Do đó:
PR =3,5
=326,27 N.
Phân bố lực dọc trục của các vòng ren đều chỉ khi các ren được chế tạo tuyệt đối chính xác, nhưng trong thực tế điều này hoàn toàn không bao giờ xảy ra. Theo nghiên cứu của Jucovski N.E đối với ren có 10 vòng thì ren đầu tiên chịu khoảng 1/3 tổng lực tác dụng, và ren cuối cùng thứ 10 chịu 1/100 tổng lực tác dụng. Do biến dạng trong ren, liên quan đến sai số biến dạng, biến dạng tiếp xúc và biến dạng đàn hồi cục bộ làm cho tải trọng chỉ tác dụng lên khoảng 3 bước ren đầu tiên. Do đó lực cán ren chỉ tính cho 3 bước ren đầu tiên
P= 2sin 300 l.PR
Với l= 0,85.3.14,5.π= 72,063 chiều dài của lực tác dụng lên ren, mm.
P =2. .72,063.326,27=23512 N

3.4.2 Mômen cán và công suất động cơ
Mô men cán được tính bởi công thức:
Mc =2.P.ψ. lc
Trong đó:
P =23512 : lực cán toàn phần, N.
lc =3.9.π=84,78: độ dài cung ăn, mm.
ψ =0,35 : hệ số tính khỏang cách đặt lực toàn phần trên cung ăn.
Mc=2.23512.0,35.84,78 = 1395343 Nmm
Môment ma sát gồm môment ma sát sinh ra tại cổ trục cán Mms1 và môment ma sát sinh ra tại các chi tiết quay của hệ truyền động Mms2, được tính bởi công thức:
Mms1 =P.d.f’
Trong đó:
P = 23512 lực cán toàn phần, N.
d = 50 đường kính cổ trục, mm.
f’ = 0,05 hệ số ma sát giữa ổ trục và cổ trục.
Mms1 =23512.50.0,05 =58780 Nmm.
Mms2 = 0,1(Mms1 +Mc) =0,1(58780 + 1395343) =145412,3 Nmm
Môment không tải M0
M0 = 0,05 Mc =0,05.1395343 = 69767 Nmm.
Môment trên trục động cơ sẽ là:
Mđc = =
Với i= 20,4 : tỉ số truyền.
= 0,9 : hệ số truyền động hữu ích.
Mđc =90921 Nmm.
Nđc = = =68447W
chọn đông cơ 4A280M8Y3 có n=734 vòng/ phút, công suất N=75kW


3.5 Tính thiết kế trục cán
3.5.1.1 Tính toán đường kính trục
Trục cán dùng để đỡ bánh cán, trục cán tiếp nhận đồng thời cả môment uốn và môment xoắn, vì đây là máy cán ren gia công kim loại ở trạng thai nguội nên lực tác dụng lên trục là rất lớn. Do đó ta chọn vật liệu chế tạo trục là thép 20X thấm cacbon đạt độ rắn HRC 46.. 53
Đường kính trục chọn sơ bộ theo công thức:
dv =1,2 dđc =1,2.45= 54mm.
Trong đó:
dv đường kính đầu vào của trục cán, mm.
dđc =45 đường kính trục động cơ.
3.5.1.2 Caùc löïc taùc duïng cuûa boä truyeàn leân truïc :
Choïn heä truïc toïa ñoä nhö hình veõ :


Hình 3.5 Sô ñoà taùc duïng löïc
Theo coâng thöùc vaø qui öôùc daáu nhö trong [4] ta coù giaù trò vaø chieàu caùc löïc beân ngoaøi taùc duïng leân truïc nhö sau :
Lực của bánh cán :
PR =P = 23512( N)
PT =0,08.PR =1881( N)
 
Ðề: Re: Thread rolling machine - Máy cán ren ?

Anh laphv ơi anh cho em xin tài liệu cán ren với ! em đang làm đồ án về phần này hix mà tìm tài liệu không ra.Email của em là tranmanh.pro91@yahoo.com. Em xin cảm ơn anh nhiều !
 
Ðề: Re: Thread rolling machine - Máy cán ren ?

anh ơi anh có tài liệu về máy cán ren con lăn cho em xin với ak.em làm đò án tốt nghiệp mà tài liệu không có ak.em cảm ơn ak.
gmail cua em ak: tientoituonglai2011@gmail.com
 
Ðề: Re: Thread rolling machine - Máy cán ren ?

anh mstrong ơi anh có tài liệu về máy cán ren con lăn cho em xin em làm đò án tốt nghiệp với ak.em chưa biết sơ đồ động cuả máy nhu thế nào anh chỉ bảo giúp em với ak.anh làm đồ án trước rồi chắc biết được nhiều kiến thức ak anh chỉ bảo giúp em với al.
nếu anh có cho em ít tài liệu với nhe.gmail của em ak:lecongtruyen2011@gmail.com
mong được sự giúp đỡ cuả anh ak
 
Ðề: Re: Thread rolling machine - Máy cán ren ?

anh laphv ơi cho em ít tài liều về máy cán ren con lăn với ak.để em làm đò án tốt nghiệp với ak..em chưa đi thực tế nên chưa biết được nhiều ak.mong sự giúp đỡ của anh lắm ak..em cảm ơn anh ak.
gmail của em ak :lecongtruyen2011@gmail.com
 
Ðề: Re: Máy cán ren ... có ai biết không ?

mọi người đi đầu làm về máy cán ren con lăn chi bảo kinh nghiệm cho em với ak.em làm đò án tốt nghiệp mà ít tài liệu về loại máy này ak nên chưa biết dc nhiều ak.mong mọi người giúp đỡ em với ak.em cảm ơn ak
 
Top