Đồ án Thiết kế máy cắt dây đồng đường kính lớn nhất 3,8mm năng suất 2000m/giờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng công ty thiết bị điện Việt Nam

1Lời cảm ơn Sau ba tháng nghiên cứu và tính toán thiết kế, nay đề tài tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Trước tiên em xin gởi lời cảm ơn tới quý thầy, cô trong trường đã trang bị cho em kiến thức bổ ích trong suốt bốn năm học tại trường Đại học Nha Trang để em có thể hoàn thành để tài. Em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm Khoa cơ khí, bộ môn chế tạo máy, phân xưởng cơ, thư viện trường Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập tại trường. Em cũng xin chân thành cảm ơn tới ban giám đốc, các cô chú và anh chị trong Tổng công ty thiết bị điện Việt Nam đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện cho em trong quá trình thực tập tại Tổng công ty. Em xin gởi lời cảm ơn tới thầy Th.S Trần An Xuân, thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đề tài. Tôi cũng chân thành cảm ơn tới tất cả các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. 2Mục lục Lời cảm ơn ................................ ................................ ................................ ............................. 1 Mục lục ................................ ................................ ................................ ................................ ..2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ 8 I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY ................................ ...8 II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM ................................ ................................ ................................ ............. 9 II.1. Các sản phẩm chính: ................................ ................................ .............................. 9 II.2. Hình thức mua hàng: ................................ ................................ .............................. 9 II.3. Mạng lưới tiêu thụ:................................ ................................ ............................... 10 II.4. Biểu đồ sản phẩm và doanh thu: ................................ ................................ .......... 11 II.5. CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA LOẠI CV CÓ ĐẶC TÍNH V À ĐỘ TIN CẬY CAO VÀ CÓ NHỮNG TÍNH NĂNG NHƯ ................................ ................................ ............... 11 IV. CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC CÓ TRONG PHÂN XƯỞNG CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM ................................ ................................ .......................... 13 IV.1. Máy cắt dây MOLIPDEN sản xuất tại Trung Quốc: ................................ .......... 13 IV.2. Máy khoan xung: ................................ ................................ ................................ 13 IV.3. Máy cắt dây CHMER: ................................ ................................ ........................ 14 CHƯƠNG II: TÌM HIỂU TÍNH NĂNG CẤU TẠO CỦA MÁY ................................ ....... 15 I. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU, YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ................................. ................................ ................................ ....................... 15 I.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT. ................................ ................................ ........... 15 I.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ. ................................ .................. 15 I.2.1. Hiệu quả sử dụng. ................................ ................................ ........................... 15 I.2.2. Yêu cầu về khả năng làm việc. ................................ ................................ ....... 15 I.2.3. Yêu cầu về độ tin cậy. ................................ ................................ .................... 15 I.2.4. Yêu cầu an toàn lao động. ................................ ................................ .............. 15 I.2.5. Yêu cầu tính công nghệ. ................................ ................................ ................. 15 I.2.6. Yêu cầu về tính kinh tế. ................................ ................................ .................. 16 II. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .................. 16 II.1. Phân tích sản phẩm................................ ................................ ............................... 16 3II.1.1 Thông số và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. ................................ ................. 16 II.1.2. Năng xuất của sản phẩm: ................................ ................................ .............. 18 II.1.3. Đánh giá chung ................................ ................................ ............................. 18 II.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY .............................. 18 II.2.1. Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động của máy do tổng công ty thiết bị điện sản xuất................................ ................................ ................................ ........................... 18 II.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................................ ............................. 20 II.3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KÉO DÂY ................................ ...................... 20 II.3.1.1Phương pháp sử dụng vít đai ốc để cấp phôi sau đó d ùng cơ cấu cắt để cắt................................. ................................ ................................ ........................ 20 II.3.1.2. Hệ thống kéo thẳng và cấp phôi bằng con lăn ................................ ....... 21 II.3.2. Lựa chọn phương pháp cắt. ................................ ................................ ........... 23 II.3.21. Cơ cấu cắt bằng trục lệch tâm dao trên di động ................................ ...... 24 II.3.2.2. Cơ cấu cắt bằng bánh lệch tâm dao d ưới di động ................................ ..25 II.4. Kết luận và chon phương án thiết kế................................. ................................ ...25 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ ................................ ..... 26 I. Các thông số kỹ thuật ban đầu ................................ ................................ ...................... 26 I.1. Tính toán vận tốc kéo dây ................................ ................................ ..................... 26 I.2. Tính toán chiều dài di chuyển của dao ................................ ................................ ..26 II. TÍNH TOÁN LỰC HỌC CƠ CẤU ................................ ................................ ............ 27 II.1. TÍNH LỰC CẮT CỦA CƠ CẤU CẮT................................ ................................ 27 II.1.1. Tính toán lực cắt................................. ................................ ........................... 27 II.1.2. Tính toán công suất của thiết bị cắt ................................ ............................... 30 II.2. TÍNH TOÁN CƠ CẤU KÉO DÂY ................................ ................................ ..... 31 II.2.1. TÍNH TOÁN LỰC KÉO DÂY RA KHỎI CUỘN DÂY. ............................ 31 II.2.2. Tính toán hệ thống con lăn ................................ ................................ ............ 33 II.2.2.1. Tính toán lực cản của các con lăn. ................................ ........................ 33 Lực cản chuyển động do 1 con lăn gây ................................ ................................ 33 II.2.2.3. Tính toán con lăn có tác d ụng kéo dây ra khỏi hệ thống uốn thẳng ....... 35 II.3. Xác định cam................................ ................................ ................................ ........ 36 II.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của việc thiết kế cơ cấu cam : ................................ ....36 II.3.2. Trình tự tổng hợp cơ cấu cam: ................................ ................................ ...... 36 4II.3.2.1. Cách xây dựng đồ thị : ................................ ................................ ........... 36 II.3.2.2. Cách xác định miền tâm cam: ................................ ................................ 37 II.3.2.3 Vẽ biên dạng cam:................................ ................................ ................... 38 CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THIẾT BỊ ................................ ............................. 40 I. Tính công suất của máy ................................ ................................ ................................ 40 II. Tính tỉ số truyền của hệ thống ................................ ................................ .................... 41 III. THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC. ................................ ................................ ................... 42 III.1.Các thông số kỹ thuật: ................................ ................................ ......................... 42 III.2. Thiết kế bộ truyền vít bánh vít: ................................ ................................ ........... 42 III.3. Kiểm nghiệm ứng suất uốn: ................................ ................................ ................ 44 III.4. Định các thông số hình học củ yếu của bộ truyền theo 2, bảng 4 -3: .................. 44 III.5. Kiểm nghiệm sức bền trục vít và độ cứng uốn thân trục: ................................ ...45 IV. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG KÉO ............................. 47 IV.1. Chọn tiết diện đai ................................ ................................ ............................... 47 IV.2. Xác định đường kính bánh đai ................................ ................................ ............ 47 IV.2.1. Tính toán đường kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối với động cơ. ................................ ................................ ................................ ............. 47 IV.2.2. Tính toán sơ bộ khoảng cách trục ................................ ................................ 48 IV.2.3. Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A ................................ ............... 49 IV.2.4. Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai 1 ................................ ....................... 49 IV.2.5. Xác định số đai cần thiết Z ................................ ................................ .......... 50 IV.2.6. Xác định kích thước bánh đai ................................ ................................ ...... 50 IV.2.7. Xác định lực tác dụng lên trục ................................ ................................ ..... 51 V. THIẾT KẾ TRỤC ................................ ................................ ................................ ....... 51 V.1. Các thông số đã biết ................................ ................................ ............................. 51 V.2. Chọn vật liệu chế tạo trục ................................ ................................ .................... 52 V.3. Tính toán sơ bộ trục ................................ ................................ ............................. 52 V.4. Tính gần đúng trục ................................ ................................ ............................... 52 V.4.1. Chọn sơ bộ ổ ................................ ................................ ................................ .52 V.4.2. Tính toán trục ................................ ................................ ................................ 53 VI. Tính toán ổ đỡ................................ ................................ ................................ ............ 62 VI.1 Chọn gối đỡ ................................ ................................ ................................ ......... 62 5VI.2. Chọn ổ đỡ ................................ ................................ ................................ ........... 62 VI.3. Chọn loại ổ lăn ................................ ................................ ................................ ....63 VI.3.1. Xác định tải của ổ ................................ ................................ ........................ 63 VI.3.2. Chọn kích thước ổ lăn................................ ................................ .................. 63 V.3.3. Chọn cách bôi trơn cho ổ ................................ ................................ .............. 64 VII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ÉP. ................................ ................................ .................... 64 VII.1. Tính toán thiết kế hệ thống để tạo ra lực ép dây v ào con lăn chủ động ............ 64 VII.1.1 Tính toán lực nén của con lăn trên ................................ .............................. 65 VII.1.2.Kiểm nghiệm độ bền của vít ................................ ................................ ....... 67 VII.2. Kiểm nghiệm bền của khung giá đỡ. ................................ ............................. 67 VIII. Thiết kế hệ thống cắt ................................ ................................ ........................... 70 VIII.1. Tính toán độ bền của lưỡi cắt................................ ................................ ........... 70 VIII.2. Thiết kế trục lệch tâm ................................ ................................ ...................... 71 VIII.2.1. Xác định biên dạng cam................................ ................................ ............ 71 VIII.2.2. Tính toán tốc độ quay của cam ................................ ................................ .72 VIII. 3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG CẮT .................. 73 VIII.3.1. Chọn tiết diện đai ................................ ................................ ..................... 73 VIII.3.2. Xác định đường kính bánh đai ................................ ................................ ..74 1. Tính toán đường kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối với động cơ................................. ................................ ................................ ................ 74 2. Tính toán sơ bộ khoảng cách trục ................................ ................................ ....75 3. Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A ................................ ................... 75 4. Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai 1 ................................ ........................... 76 5. Xác định số đai cần thiết Z ................................ ................................ .............. 76 6. Xác định kích thước bánh đai ................................ ................................ .......... 77 7. Xác định lực tác dụng lên trục ................................ ................................ ......... 77 VIII.4. TÍNH TOÁN TRỤC. ................................ ................................ ....................... 78 VIII.4.1. THIẾT KẾ TRỤC LỆCH TÂM ................................ ................................ 78 1. Các thông số đã biết................................ ................................ ......................... 78 2. Chọn vật liệu chế tạo trục ................................ ................................ ................ 78 3. Tính toán sơ bộ trục ................................ ................................ ........................ 78 4. Tính gần đúng trục ................................ ................................ ........................... 79 6VIII.5. Tính lực đẩy của lò xo FF................................ ................................ ................ 88 CHƯƠNG V: LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI TIẾT CHÍNH ................................ ...... 93 I. LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH ................................ ............ 93 I.1. Phân tích chi tiết gia công ................................ ................................ ..................... 93 I.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. ................................ .............................. 93 I. 3. CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG ................................ ................................ ...... 94 I.3.1. Thiết kế nguyên công: ................................ ................................ .................... 95 II. Xác định lương dư................................. ................................ ................................ ....101 II.1. Xác định lượng dư trung gian cho cổ trục kích thước Ф40h6 bằng phương pháp phân tích................................ ................................ ................................ ..................... 101 II.2. Xác định lượng dư cho các kích thước còn lại bằng phương pháp tra bảng. ..... 105 II.2.1. Xác định lượng dư cho kích thước Φ36 ................................ ...................... 105 II.2.2. Xác định lượng dư cho kích thước Φ30. ................................ ..................... 105 II.2.3. Xác định lượng dư cho kích thước Φ25h6 ................................ .................. 106 II.2.4. Xác định lượng dư cho kích thước Φ20h9. ................................ ................. 106 III. Xác định chế độ cắt theo phương pháp phân tích ................................ .................... 106 III.1. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích bước tiện tinh Φ40h6 ............. 106 III.2. Xác định chế độ cắt theo phương pháp tra bảng................................ ............... 109 KẾT LUẬN VỀ ĐỂ XUẤT Ý KIẾN ................................ ................................ ................ 117 Tài liệu tham khảo ................................ ................................ ................................ ............. 120 7LỜI NÓI ĐẦU Chế tạo máy là một ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho các ng ành khác như: công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải…V ì vậy, phát triển khoa học kỹ thuật trong ng ành chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu trong chiến lược Công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Với nhiệm vụ được giao là “Thiết kế máy cắt dây đồng đường kính lớn nhất 3,8mm năng xuất 2000m/giờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng công ty thiết bị điện Việt Nam ” Nội dung bao gồm: - Giới thiệu về xưởng cơ khí của tổng công ty thiết bị điện Việt Nam - Tìm hiểu tính năng, cấu tạo, tác dụng của máy. - Thiết kế kỹ thuật của thiết bị. - Lập quy trình gia công chi tiết điển hình. - Kết luận và đề xuất ý kiến. Qua đây em xin gởi lời cảm ơn ban giám hiêu nhà trường, ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí , quý thầy, cô trong Bộ môn Chế Tạo Máy và thầy Th.S Trần An Xuân đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong quá trình thực hiện đề tài. Do thời gian gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài của em không thể tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy, cô và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày 10 tháng 10 năm 200 7 SVTH: Mai Văn Định 8CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY Công ty Thiết bị đo điện (EMIC) được thành lập ngày 01/4/1983 trực thuộc Tổng công ty Thiết bị Kỹ thuật điện (Bộ Công nghiệ p) chuyên sản xuất các loại thiết bị đo điện trung và hạ thế. Năm 1995, Công ty được chuyển giao công nghệ của h ãng LANDIS & GYR của Thuỵ Sĩ, được trang bị các máy móc, thiết bị sản xuất v à thiết bị kiểm tra tiên tiến, hiện đại có độ chính xác cao với các thế hệ mới nhất của Thuỵ Sĩ, Đức, Nhật Bản, Mỹ. Năm 1999, Công ty được tập đoàn AFAQ - ASCERT của cộng hoà Pháp cấp chứng chỉ ISO 9001-1994, năm 2002 cấp lại chứng chỉ ISO 9001 -2000, tháng 5/2005 được cấp lại chứng chỉ ISO 9001 - 2000 lần 3. Các sản phẩm chính của Công ty hiện nay là: - Công tơ điện 1 pha và công tơ 3 pha cơ hoặc điện tử một biểu giá hoặc nhiều biểu giá, đa chức năng, đọc chỉ số từ xa bằng sóng Radiô cho các loại công t ơ cơ và điện tử. - Các loại đồng hồ điện tử chỉ thị số: Volmet 1 pha, Vo lmet 3 pha, Ampemet, Tần số kế - Đồng hồ Volmet, Ampemet cơ điện các loại cấp chính xác 2 và 2,5 - Máy biến dòng hạ thế hình xuyến kiểu đúc epoxy tới 600V, 1000V . Dòng điện sơ cấp từ 5A đến 10000A, dòng điện thứ cấp 5A hoặc 1A , cấp chính xác 0,5 hoặc 1 hoặc 3. - Máy biến dòng trung thế kiểu đúc Epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trong nhà hoặc ngoài trời tới 38,5KV, dòng điện sơ cấp từ 5A đến 5000A. Dòng điệ