Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế đồ gá khoét thô lỗ ắc đường kính 45mm. Vật liệu chi tiết hợp kim nhôm. Điều kiện kỹ thuật: chi tiết quả pít tông. Vai trò, điều kiện làm việc, vật liệu, dạng sản xuất, chế độ cắt, sơ đồ định vị và kẹp chặt, chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt, tính toán lực kẹp chặt cần thiết, bản vẽ lắp đồ gá...
Bài tập lớn Đồ gá 1 Lời nói đầu Thiết kế môn học đồ gá là phần thực hành không thể thiếu đối với mỗi sinh viên chuyên ngành Cơ khí sau khi đã học xong phần lý thuyết về nguyên lý và kết cấu của đồ gá. Đây là nhiệm vụ bắt buộc phải hoàn thành. Qua bài thiết kế, sinh viên có cơ hội hiểu kỹ hơn phần lý thuyết đã được trang bị và thực hiện một phần công việc chuyên môn sau này. Để hoàn thành được bản thiết kế này, em xin cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hiệp Cường là giáo viên trực tiếp giảng dạy môn Đồ gá. Tuy nhiên, không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em mong muốn nhận được chỉ bảo và hướng dẫn của các thầy để bản thiết kế được hoàn chỉnh hơn. Hà nội, ngày 5/5/2009. Sinh viên thực hiện Bài tập lớn Đồ gá 2 Đề bài: Thiết kế đồ gá khoét thô lỗ ắc đường kính 45mm. Vật liệu chi tiết: hợp kim nhôm. I. Điều kiện kỹ thuật. Chi tiết quả piston. Bài tập lớn Đồ gá 3 1. Vai trò: Hiện nay, động cơ đốt trong được sử dụng rất rộng trong nhiều lĩnh vực.Vai trò chủ yếu của piston là cùng với các chi tiết khác như xylanh, nắp xylanh bao kín tạo thành buồng cháy của động cơ đốt trong và truyền lực của khí giãn nở cho thanh truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí. Ngoài ra ở một số động cơ 2 kì piston còn có nhiệm vụ đóng mở các cửa nạp và xả của cơ cấu phân phối khí. 2. Điều kiện làm việc: Điều kiện làm việc của piston rất khắc nghiệt: - Chịu tải trọng cơ học lớn có chu kỳ - Áp suất lớn lên đến 120kg/cm 2 hoặc có thể cao hơn. - Làm việc dưới điều kiện nhiệt độ cao có thể lên tới 500 ÷ 800 K .Do đó piston bị giảm độ bền, bó kẹt, nứt, làm giảm hệ số nạp, gây kích nổ. - Ma sát lớn và chịu ăn mòn hóa học do có lực tác dụng theo phương ngangvà do thường xuyên tiếp xúc với sản phẩm cháy có các chất ăn mòn hóa học. 3. Vật liệu: Piston làm bằng hợp kim nhôm có nhiều ưu điểm như nhẹ, hệ số ma sát so với gang ( xylanh thường làm bằng gang) nhỏ, dễ đúc, dễ gia công nên được dùng rất phổ biến. Hợp kim nhôm có hệ số giản nở dài lớn nên khe hở giữa piston và xylanh lớn để tránh bị bó kẹt. Do đó khí lọt nhiều từ buồng cháy đến hộp trục khuỷu, động cơ khó khởi động và làm việc có tiếng ồn khi piston đổi chiều chuyển động. 4. Dạng sản xuất: hàng loạt lớn. II. Chế độ cắt. Gia công: khoét thô lỗ ắc đường kính 45mm, chi tiết vật liệu bằng hợp kim nhôm. Chế độ cắt: M c, P x: • Momen cắt M c : p yxq Mc kstDCM 10= Với các thông số: C M = 0,031. q = 0,85. x = 0. y = 0,8. k p = 1,5. s = 0,81. D = 45. vậy ta có M x = 9.98 (kN/mm). • Lực cắt dọc trục P x : p yxq px kstDCP 10= với các thông số: C p = 17,2. x = 0. y = 0,4. q = 0. D = 45. Bài tập lớn Đồ gá 4 vậy ta có: P x = 237 (kN). III. Sơ đồ định vị và kẹp chặt. III II I w IV. Chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt. 1. Cơ cấu định vị. • Mặt phẳng I: định vị bằng phiến tỳ, hạn chế 3 bậc tự do. • Mặt trụ trong II: định vị bằng chốt trụ ngắn, hạn chế 2 bậc tự do. • Mặt trụ ngoài III: định vị bằng khối V ngắn tùy động theo chiều thẳng đứng, hạn chế 1 bậc tự do. 2. Cơ cấu kẹp chặt. Chọn cơ cấu kẹp chặt phối hợp ren vít và đòn. Bài tập lớn Đồ gá 5 V. Tính toán lực kẹp chặt cần thiết. 1. Trạng thái nguy hiểm 1: chi tiết bị lật quanh điểm A. Bài tập lớn Đồ gá 6 Mc A w d • Momen lật: M lật 1 = M c . Momen do lực kẹp w gây ra chống lại momen lật do momen cắt gây ra. • Phương trình cân bằng: K.M lật 1 = M với M = w.d/2. d MK w c 2 =⇒ Trong đó các thông số: K: hệ số an toàn, K = 1,3. d: đường kính ngoài quả piston, d = 220 mm. M C : momen cắt, Mc = Mx = 9.98 (kN/mm). vậy: ).(118,0 1 kNww == 2. Trạng thái nguy hiểm 2: chi tiết bị lật quanh điểm B. Bài tập lớn Đồ gá 7 s n B d l III I w Px Mc • Momen lật: M lật2 = P x . l • Momen chống lật của lực kẹp: 2 . d wM B = • Phương trình cân bằng: 2lât .MKM B = d l lPK x .2.K.P w 2 d w. x =⇒ =⇒ Trong đó các thông số: § d: đường kính piston, d = 220mm. § l = 170mm. § K: hệ số an toàn, chọn K = 1,3. § P x : lực cắt dọc trục, P x = 237 (kN). Thay số ta có: w = w 2 = 476,2 (kN). 3. Kết luận lực kẹp: Vậy ta chọn w = max(w 1 ; w 2 ) = 476,2 (kN). Ta sử dụng phương pháp kẹp chặt bằng ren vít phối hợp với đòn, sử dụng 2 mối ghép ren hệ mét như nhau. Ta có đường kính ren: k F d σπ. .4 = Trong đó: • F là lực thực tác dụng lên trục bulong. 3,1. 2 w F = Bài tập lớn Đồ gá 8 Có hệ số 1,3 là vì tính đến momen sinh ra do xiết chặt đai ốc. Từ đó: F = 310(kN). • Ứng suất kéo: [] )(240 5,1 360 MPa s ch k === σ σ Vậy ta có: mmd (55,40 ≈ Theo tiêu chuẩn, chọn đường kính ren: d = 42mm, lực xiết là 240(kN). VI. Bản vẽ lắp đồ gá. Bản vẽ A0 đi kèm thuyết minh. Mục lục Đề bài: Thiết kế đồ gá khoét thô lỗ ắc đường kính 45mm 2 I. Điều kiện kỹ thuật. 2 Bài tập lớn Đồ gá 9 1. Vai trò: 3 2. Điều kiện làm việc: 3 3. Vật liệu: 3 4. Dạng sản xuất: hàng loạt lớn 3 II. Chế độ cắt. 3 III. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 4 IV. Chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt. 4 1. Cơ cấu định vị 4 2. Cơ cấu kẹp chặt 4 V. Tính toán lực kẹp chặt cần thiết. 5 1. Trạng thái nguy hiểm 1: chi tiết bị lật quanh điểm A 5 2. Trạng thái nguy hiểm 2: chi tiết bị lật quanh điểm B 6 3. Kết luận lực kẹp: 7 VI. Bản vẽ lắp đồ gá 8 Tài liệu tham khảo 1. Đồ gá – GS.TS. Trần Văn Địch – NXB Khoa học và kỹ thuật 2006. 2. Chi tiết máy (tập I) – Nguyễn Trọng Hiệp – NXB Giáo dục 2006. 3. Atlas Đồ gá – GS.TS. Trần Văn Địch. 4. Jigs and Fixtures Design Manual – P.H. Joshi - 2003. . khởi động và làm việc có tiếng ồn khi piston đổi chiều chuyển động. 4. Dạng sản xuất: hàng lo t lớn. II. Chế độ cắt. Gia công: khoét thô lỗ ắc đường kính 45mm, chi tiết vật liệu. như nhau. Ta có đường kính ren: k F d σπ. .4 = Trong đó: • F là lực thực tác dụng lên trục bulong. 3,1. 2 w F = Bài tập lớn Đồ gá 8 Có hệ số 1,3 là vì tính đến momen sinh ra do xiết chặt. lớn Đồ gá 9 1. Vai trò: 3 2. Điều kiện làm việc: 3 3. Vật liệu: 3 4. Dạng sản xuất: hàng lo t lớn 3 II. Chế độ cắt. 3 III. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 4 IV. Chọn cơ cấu định vị và kẹp