Lêi nãi ®Çu HiÖn nay khoa häc kü thuËt ®ang ph¸t triÓn víi mét tèc ®é vò b·o mang l¹i nh÷ng lîi Ých to lín cho con ng-êi vÒ tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc tinh thÇn vµvËt chÊt. §Ón©ng cao ®êi sèng cña nh©n d©n, ®Óhßa nhËp vµo sù ph¸t triÓn chung cña c¸c n-íc trong khu v-c còng nh-c¸c n-íc trªn thÕgiíi. §¶ng vµNhµn-íc ta ®· ®Ó ra môc tiªu trong thêi kú míi lµ thùc hiÖn “ C«ng nghiÖp hãa vµ hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc” Muèn thùc hiÖn “ C«ng nghiÖp hãa vµ hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc” mét trong nh÷ng ngµnh cÇn quan t©m ph¸t triÓn m¹nh lµc¬khÝchÕt¹o v×c¬khÝ®ãng vai trß quan träng trong trong viÖc s¶n xuÊt ra c¸c thiÕt bÞ, c«ng cô cho mäi ngµnh kinh tÕquãc d©n, t¹o tiÒn ®ÒcÇn thiÕt ®Óc¸c ngµnh nµy ph¸t triÒn m¹nh h¬n. §Óphôc vô cho viÖc ph¸t triÓn ngµnh c¬ khÝhiÖn nay chóng ta cÇn ®Èy m¹nh ®µo t¹o ®éi ngò c¸n bé kü thuËt cã tr×nh ®é chuyªn m«n cao vÒc¸c lÜnh vùc, ®éi ngò kü s- vµc¸n bé kü thuËt c¬ khÝ®-îc ®µo t¹o ra ph¶i cã kiÕn thøc t-¬ng ®èi réng, ®ång thêi ph¶i vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®ã ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Òth-êng gÆp trong s¶n xuÊt.
Sau mét thêi gian t×m hiểu víi sù chØb¶o tËn t×nh cña thÇy cô giáo PHẠM THỊ THU HẰNG em ®·hoµn thµnh ®å¸n tèt nghiÖp víi ®Òtµi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng “b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng”. Do tr×nh ®é vµ kiÕn thøc thùc tÕcña em cßn h¹n chÕcho nªn kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt trong qu¸ t×nh thiÕt kÕ, em rÊt mong ®-îc sùchØb¶o cña thÇy c«gi¸o trong bém«n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y vµ sù ®ãng gãp cña c¸c b¹n kh¸c ®Ó ®å ¸n cña em ®-¬c hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Hµnéi th¸ng 10/2014 Sinh viªn: LÊ THANH NĂM Ch-¬ng I: Ph©n tÝch yªu cÇu kü thuËt. TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng thùc hiÖn truyÒn chuyÓn ®éng hoÆc thay ®æi d¹ng chuyÓn ®éng nhê sù ¨n khíp cña c¸c r¨ng trªn b¸nh r¨ng (hoÆc thanh r¨ng ).
Tuú theo vÞtrÝt-¬ng ®èi gi÷a c¸c trôc cã c¸c lo¹i truyÒn ®éng b¸nh r¨ng nh-tr-êng hîp hai trôc song song, tr-êng hîp hai trôc c¾t nhau, tr-êng hîp hai trôc chÐo nhau, truyÒn ®éng b¸nh r¨ng thanh r¨ng. So víi c¸c truyÒn ®éng c¬ khÝkh¸c, truyÒn ®éng b¸nh r¨ng cã nhiÒu -u ®iÓm næi bËt nh-: khÝch th-íc nhá, kh¶n¨ng t¶i lín, hiÖu suÊt cao, tuæi thä cao, lµm viÖc ch¾c ch¾n, tØsè truyÒn cè ®Þnh lµm viÖc tèt trong ph¹m vi c«ng suÊt tèc ®é vµtû sè truyÒn kh¸réng. Tuy nhiªn truyÒn ®éng b¸nh r¨ng cã nh-îc ®iÓm lµ®ßi hái chÕt¹o chÝnh x¸c, cãnhiÒu tiÕng ån khi vËn tèc lín chÞva ®Ëp kÐm. B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng dïng ®ÓtruyÒn chuyÓn ®éng gi÷a hai trôc song song víi nhau.
¦u ®iÓm cña lo¹i b¸nh r¨ng nµy lµ kh¶ n¨ng chÞu va ®Ëp, chÞu t¶i träng tèt h¬n so víi c¸c lo¹i b¸nh r¨ng b×nh th-êng. VÒyªu cÇu kü thuËt cña chi tiÕt nµy lµ®é chÝnh x¸c vÒl¾p ghÐp kh¸ cao. Do ®é chÝnh x¸c gi÷a mÆt ®Çu vµt©m lç lµrÊt cao. §é chÝnh x¸c nµy nh»m cho khi hai b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau cho kh¶n¨ng tiÕp xóc ®Òu vµ truyÒn ®éng ªm ¸i, dÔdµng.
§écøng cña b¸nh r¨ng còng kh«ng yªu cÇu cao l¾m cho nªn b¸nh r¨ng cãkh¶n¨ng truyÒn t¶i còng kh«ng lín l¾m. B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng vÒyªu cÇu kü thuËt ®ßi hái ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu küthuËt sau : _ §é kh«ng ®ång t©m gi÷a mÆt lç vµ ®-êng trßn c¬ së n»m trong kho¶ng 0,015 ÷ 0,1mm _ §é kh«ng vu«ng gãc gi÷a mÆt ®Çu vµt©m lç n»m trong kho¶ng 0,01 ÷ 0.015 mm trªn 100 mm ®-êng kÝnh _ MÆt lç vµ bÒ mÆt r¨ng ®-îc gia c«ng ®¹t chÝnh x¸c cÊp 7, r·nh then ®¹t ®échÝnh x¸c 4 ÷ 5 _ §é nh¸m c¸c bÒmÆt trªn ®¹t Ra = 1,25 ÷ 0,63 .C¸c bÒmÆt kÕt cÊu kh¸c ®-îc gia c«ng ®¹t cÊp chÝnh x¸c 8 ÷ 9, ®énh¸m Ra = 10÷ 2,5 _ Sau khi nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng 45 ÷ 52 HRC. §é s©u khi thÊm cacbon lµ1÷1,5 mm _ §écøng c¸c bÒmÆt kh«ng gia c«ng th-êng ®¹t 180 ÷ 280 HRC C¸c th«ng sèh×nh häc c¬b¶n cña b¸nh r¨ng th©n khai Th«ng sè kÝhiÖu C«ng thøc tÝnh Ghi chó Sèr¨ng Z Do nhµs¶n xuÊt qui ®Þnh M«®un M §·®-îc tiªu chuÈn ho¸ B-íc r¨ng P P = .m B-íc trªn vßng chia §-êng kÝnh vßng chia D d = Z.m/cosß §-êng kÝnh vßng chØnh da da = d + 2m §-êng kÝnh vßng ®¸y df df = d - 2,5m ChiÒu cao ®Ønh r¨ng ha ha = 1 (d a − d ) 2 ChiÒu cao th©n r¨ng h hc = 1 (d − d f ) 2 ChiÒu cao r¨ng H h = ha + hc §-êng kÝnh vßng c¬së db db = d. cos lµgãc ¸p lùc B¶ng c¸c th«ng sèchÕt¹o c¬b¶n cña b¸nh r¨ng th©n khai Ch-¬ng II: Ph©n tÝch chi tiÕt gia c«ng, x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt vµ thiÕt kÕ b¶n vÏ lång ph«i.
Ph©n tÝch chøc n¨ng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt. Trong m¸y than chuyªn dïng bétruyÒn b¸nh r¨ng ®ÓtruyÒn chuyÓn ®éng gi÷a hai trôc, sau ®ãtruyÒn chuyÓn ®éng cho c¬cÊu tai biªn vµc¬cÊu nµy truyÒn chuyÓn ®éng cho c¬cÊu thanh tr-ît gióp c¬cÊu nµy chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn nghÜa lµhÖthèng b¸nh r¨ng ®·biÕn chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. Nguyªn lýtruyÒn chuyÓn ®éng: b¸nh chñ®éng quay nhê¨n khíp r¨ng nªn lµm b¸nh bÞ®éng quay theo. §iÒu kiÖn lµm viÖc : Khi bétruyÒn lµm viÖc truyÒn ®i m« men xo¾n M1 th×t¹i chå tiÕp xóc gi÷a hai s-ên r¨ng cña hai b¸nh r¨ng sinh ra lùc ¨n khíp P n theo ph-¬ng tiÕp tuyÕn.
2M 1 Pn = d 01 d01 : ®-êng kÝnh vßng c¬sëb¸nh r¨ng 1 Lùc Pn n»m theo ®-êng ph¸p tuyÕn chÝnh lµ®-êng ¨n khíp cña hai b¸nh r¨ng nNN,, ®-êng nµy vu«ng gãc víi bÒmÆt th©n khai cña s-ên r¨ng. Ngoµi ra qu¸tr×nh ¨n khíp cßn ph¸t sinh lùc ma s¸t Fms = Pn. C¸c lùc nµy g©y ra cho r¨ng chÞu øng suÊt phøc t¹p: tøc lµcïng mét lóc võa chÞu ¸p lùc sinh ra øng suÊt tiÕp xóc vµsinh ra øng suÊt uèn vµ ®ång thêi cßn do ma s¸t sinh ra biÕn d¹ng vµmßn. Khi lµm viÖc mçi r¨ng chØ lµm viÖc mét lÇn tiÕp xóc sau vßng quay cña b¸nh r¨ng, do vËy øng suÊt: txvµu sÏlµøng suÊt thay ®æi theo chu kútuÇn hoµn m¹ch ®éng sÏg©y ra hiÖn t-îng mái cho r¨ng .Vµqua nghiªn cøu thÊy r»ng b¸nh r¨ng lµm viÖc chÞu bèn d¹ng háng chÝnh : -Trãc rçbÒmÆt s-ên v×txthay ®æi - Háng do øng suÊt uèn g©y gÉy r¨ng - Háng do mßn bÒmÆt cña r¨ng do ma s¸t - Vµd¹ng háng do chÝnh bÒmÆt r¨ng GÉy r¨ng do u : Do r¨ng chÞu øng suÊt uèn thay ®æi g©y ra mái, th-êng nguy hiÓm nhÊt lµ tiÕt diÖn ch©n r¨ng dÔbÞgÉy do ë ®©y øng suÊt uèn lµ lín nhÊt, vµ ch©n r¨ng cßn øng suÊt tËp trung.
Sau mét sè chu kú lµm viÖc ë ch©n r¨ng phÝa chÞu kÐo sÏxuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt, l©u dÇn c¸c vÕt nøt ph¸t triÓn m¹nh lµm ch©n r¨ng yÕu ®i vµlµm r¨ng bÞgÉy. §Ó kh¾c phôc nh÷ng hiÖn t-îng háng chÝnh trªn khi thiÕt kÕ víi bé truyÒn kh«ng ®-îc ng©m dÇu trong m¸y nµy ph¶i tÝnh theo søc bÒn uèn. §Ógi¶m øng suÊt tËp trung th×ph¶i t¨ng b¸n kÝnh gãc l-în. Háng do trãc rçbÒmÆt r¨ng Nguyªn nh©n lµdo øng suÊt tiÕp xóc thay ®æi g©y ra.
Sau mét sèchu kúlµm viÖc xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt do mái bÒmÆt r¨ng, vÕt nøt th-êng xiªn theo h-íng vËn tèc tr-ît. ë vÒphÝa ch©n r¨ng c¸c vÕt nøt rÔbÞbÞt miÖng. §Ó kh¾c phôc khi chÕt¹o ph¶i dïng ph-¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn ®Ót¨ng ®écøng bÒ mÆt r¨ng ®ång thêi ph¶i cã®échÝnh x¸c cao. Mßn r¨ng Do ma s¸t khi hai s-ên r¨ng cãchuyÓn ®éng t-¬ng ®èi víi nhau; Do hai cÆp b¸nh lµm viÖc trong m«i tr-êng kh«ng cãdÇu b«i tr¬n, bétruyÒn lµm viÖc hëdo vËy bôi cña m«i tr-êng sÏlµm t¨ng tÝnh mßn v×vËy tÝnh nguy hiÓm sÏt¨ng lªn.
§Ókh¾c phôc hiÖn t-îng trªn khi lµm viÖc ph¶i tra dÇu b«i tr¬n ®Çy ®ñ ®óng lo¹i, t¨ng ®ér¾n bÒmÆt r¨ng h¹n chÕhoÆc ng¨n bôi kh«ng cho vµo vÞ trÝr¨ng ®ang lµm viÖc, cãthÓh¹n chÕchiÒu cao r¨ng ®Óh¹n chÕvËn tèc tr-ît. Háng do dÝnh r¨ng Hay x¶y ra víi bétruyÒn chÞu t¶i lín vËn tèc cao, nguyªn nh©n chñ yÕu lµt¹i chç¨n khíp v×øng suÊt lín sinh nhiÖt nhiÒu sÏlµm tan mÊt mµng dÇu b«i tr¬n nªn hai s-ên r¨ng tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau mÆt kh¸c v×sinh nhiÖt nhiÒu lµm biÕn d¹ng vËt liÖu cña r¨ng bÞmÒm ra khi chóng chuyÓn ®éng t-¬ng ®èi víi nhau sÏlµm bøt c¸c m¶nh kim lo¹i nhátõs-ên r¨ng nµy rÝnh sang s-ên r¨ng kia vµng-îc l¹i. §Ókh¾c phôc ta còng dïng dÇu b«i tr¬n ngoµi ra con dïng thªm c¶ dÇu chèng dÝnh phïhîp, chän vËt liÖu phïhîp gi÷a hai b¸nh th-êng th× b¸nh nhátèt h¬n b¸nh lín, nhiÖt luyÖn lµm t¨ng ®ér¾n bÒmÆt r¨ng Do lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn trªn nªn vËt liÖu södông lµthÐp 45 lµhîp lývµkhi qua nguyªn c«ng nhiÖt luyÖn thÐp víi hµm l-îng cacbon nµy ®¶m b¶o ®écøng cao, tÝnh chèng mµi mßn tèt nh-ng vÉn cã®édÎo dai cÇn thiÕt. THµNH PHÇN HO¸ HäC CñA THÐP 454 C Si Mn S P Ni Cr 0.
Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖtrong kÕt cÊu cña chi tiÕt. Chi tiÕt “B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiêng” cã kÕt cÊu hÕt søc ®¬n gi¶n. VÒ h×nh d¸ng bÒngoµi cña b¸nh r¨ng kh«ng cãg×lµkhãgia c«ng l¾m, phÇn lµm viÖc lµphÇn r¨ng n»m song song víi trôc cã yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao cßn phÇn cßn l¹i lµphÇn kh«ng lµm viÖc ®échÝnh x¸c kh«ng cao l¾m do ®ãta chØ cÇn dïng dao chÐp h×nh c«n tiÖn qua lµ®-îc. H×nh d¸ng trong lçcòng vËy ta còng lµm t-¬ng tù nh- vËy.
Riªng lç l¾p trôc th×ta cÇn ph¶i gia c«ng chÝnh x¸c ®Ócho viÖc l¾p ghÐp ®-îc dÔdµng. 6 lç Ø25 lµn¬i dïng ®Ó gi¶m t¶i träng nªn vÒyªu cÇu ®é chÝnh x¸c còng kh«ng cao l¾m cho nªn ta chØcÇn khoan lµ®-îc. VÒ tÝnh c«ng nghÖ trong gia c«ng c¬ khÝth×chi tiÕt cã nh÷ng ®o¹n h×nh c«n lµm cho trong qu¸tr×nh gia c«ng ph¶i thay nhiÒu dao. VÒkÕt cÊu cña chi tiÕt th×®¶m b¶o ®écøng v÷ng.
Nãi tãm l¹i “B¸nh r¨ng trôr¨ng nghiªng ” lµ chi tiÕt cã tÝnh c«ng nghÖ t¬ng ®èi hîp lý, kÕt cÊu v÷ng ch¾c dÔdµng gia c«ng. §iÒu kiÖn chÞu t¶i träng tèt. X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt. Trong chÕt¹o m¸y ng-êi ta ph©n biÖt ba d¹ng s¶n xuÊt.
- S¶n xuÊt hµng lo¹t (hµng lo¹t lín, hµng lo¹t võa vµhµng lo¹t nhá). - S¶n xuÊt hµng khèi. Mçi d¹ng s¶n xuÊt cãnh÷ng ®Æc ®iÓm riªng phôthuéc vµo nhiÒu yÕu tèkh¸c nhau. Tuy nhiªn ë ®©y chóng ta kh«ng ®i s©u nghiªn cøu nh÷ng ®Æc ®iÓm cña tõng d¹ng s¶n xuÊt mµchØnghiªn cøu ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt theo tÝnh to¸n.
Muèn x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt tr-íc hÕt ph¶i biÕt s¶n l-îng hµng n¨m cña chi tiÕt gia c«ng. S¶n l-îng hµng n¨m ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: N = N1. (1+ ) 100 Trong ®ã: - N: Sèchi tiÕt s¶n xuÊt trong 1 n¨m. - N1: Sès¶n phÈm( sèm¸y) s¶n xuÊt trong 1 n¨m.
- m : Sèchi tiÐt trong 1 s¶n phÈm.