Chương I TÌM HIỂU SẢN PHẨM – BÁNH RĂNG 1.1 Tính năng sử dụng, điều kiện làm việc, phân loại chi tiết 1.1 Tính năng sử dụng. Chi tiết bánh răng trụ là một chi tiết quan trong trong các bộ phận của máy , nó có tác dụng truyền chuyển động giữa các cơ cấu trục nó truyền mômen xoắn tới các trục chuyển động làm thay đổi tốc độ của hộp tốc độ. Bề mặt φ35 được gia công chính xác cấp 7 bề mặt này đuợc lắp ghép với trục và truyền chuyển động trong hộp tốc độ. Các thông số kỹ thuật của bánh răng có ảnh hưởng cao nhất tới tính năng và chất lượng vận hành của cụm máy.
Do đó các yêu cầu kỹ thuật của bánh răng cần được đảm bảo và gia công chính xác.2 Điều kiện làm việc. - Bánh răng dùng để truyền chuyển động quay, truyền momen xoắn trong các bộ phận chi tiết máy, chịu tải trong xoắn lớn, tải trọng va đập lớn .3 Phân loại chi tiết. Bánh răng được dùng để truyền công suất giữa các trục với hiệu suất cao thông qua sự ăn khớp liên tục của các răng trên hai bánh. Chúng được dùng để thay thế cho bộ truyền đai và bộ truyền động ma sát khi yêu cầu tỉ số truyền chính xác và công suất truyền ổn định.
Bộ truyền bánh răng có thể được dùng để tăng hoặc giảm tốc độ của trục bị dẫn, từ đó làm giảm hoặc tăng mômen xoắn trên trục. Bánh răng thường dùng để truyền động giữa hai trục song song. Tuy nhiên, khi được thiết kế thích hợp, chúng cũng được dùng để truyền động giữa hai trục lệch nhau theo góc bất kỳ. - Vật liệu chế tạo : Thép 40X - Modun răng m : 3 - Số răng Z : 36 răng - Hướng răng : Thẳng - Góc nghiêng răng β : 00 - Hệ số dịch chỉnh x : 0 - Đường kính vòng chia : Ø 108mm - Đường kính vòng chân : Ø 100,5mm - Đường kính vòng đỉnh : Ø114mm - Lỗ lắp ghép với trục : Ø35mm - Bề dày vành răng : 26mm - Độ nhám lỗ lắp trục : Ra2.4 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ của chi tiết : 1.1 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Bánh răng được chế tạo từ thép 40X dễ xuất hiện cong vênh khi nung nóng và làm nguội trên quan điểm biến dạng thì phần thân răng dể gây biến dạng nhất vì bề dày thành lỗ mỏng ,làm cho thân răng sai lệch biến dạng khi làm việc để đảm bảo không dẫn đến vấn đề trên thì nên nhiệt luyện từng phần của bánh răng lỗ bánh răng là lỗ trụ thông suốt nên thuận lợi công việc gia công : Khi thiết kế phải chú ý đến khả năng gia công năng suất cao như : Chế tạo bánh răng bằng phương pháp đúc trong khuôn có hình dáng giống với chi tiết , lỗ của phôi được làm sao cho vừa đủ lượng dư để gia công + Ưu điểm của phương pháp này là cho năng suất cao, đồng thời nâng cao độ bền và tính chống mỏi của chi tiết.
Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ Ø35 và đường kính vòng chia không vượt quá 0.05/100mm • Đảm bảo các yêu cầu về độ chính xác khi làm việc: + Đảm bảo độ chính xác động học. + Đảm bảo độ chính xác tiếp xúc. + Đảm bảo làm việc êm. + Khe hở mặt bên.
Tất cả các yêu cầu kỹ thuật trên đều có thể đạt được thông qua quá trình gia công cắt gọt. Tuy nhiên để đạt được các yêu cầu kỹ thuật đó một cách tối ưu và chính xác nhất thì ta cần phải chọn được chuẩn tinh thống nhất, có các phương pháp gia công lần cuối đồi với các bề mặt đòi hỏi độ chính xác cao. Hơn nữa quá trình gia công cần phải chú ý đến độ song song và độ vuông góc giữa các đường tâm lỗ và các mặt phẳng.2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết : - Chi tiết bánh răng cần gia công thuộc loại bánh răng răng trụ răng thẳng có may ơ nằm về một phía, cùng với ly hợp vấu ở mặt đầu, kết cấu bánh răng tương đôi đơn giản thuận lợi cho việc gá đặt nhưng yêu cầu kỹ thuật cao do phải đảm bảo điều kiện lắp, truyền động giữa bánh răng, then hoa, ly hợp vấu mặt đầu nên công nghệ gia công là khó khăn. - May ơ của bánh răng nằm về 1 phía nên khi gia công cắt răng ta có thể gia công được 2 bánh răng trên 1 lần gá.
- Số lượng bề mặt cần gia công của chi tiết tương đối ít nên giảm được thời gian cắt gọt - Bề dày của bề mặt răng đủ lớn để không bị biến dạng khi nhiệt luyện. Chọn chuẩn khi gia công bánh răng. - Chọn bề mặt ngoài của bánh răng và mặt đầu của bánh răng làm chuẩn thô để gia công mặt đầu và mặt trụ ngoài còn lại của bánh răng để tạo chuẩn tinh. Dạng sản xuất Dạng sản xuất góp phần rất lớn trong việc xây dựng, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết.
Các dạng sản xuất khác nhau sẽ có những quy trình công nghệ khác nhau để đảm bảo phù hợp với dạng sản xuất đó. Các dạng sản xuất bao gồm: Đơn chiếc, sản xuất loạt: (loạt nhỏ, loạt trung, loạt lớn), sản xuất khối.1 (Trang 19 – CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – GS.TS Trần Văn Địch): 1.1 Tính sản lượng sản xuất thực tế hàng năm : 2. Với N0 = 50000 chiếc/năm : số sản phẩm một năm theo kế hoạch m = 1 chiếc : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm α = (10÷20) % : số phần trăm dự trữ cho chi tiết dùng làm phụ tùng, ta chọn α = 10% β = (3÷5)% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, ta chọn β = 4% Vậy ta có số chi tiết thực tế cần sản xuất trong một năm : 10 4 N = 50000 × 1× 1 + ÷× 1 + ÷ = 57200 100 100 (chiếc/năm) 1.2 Tính khối lượng của chi tiết gia công : - Sử dụng phần mềm Solid Works để dựng chi tiết và tính khối lượng chính xác. Chi tiết sau khi dựng 3D : Nhập vào khối lượng riêng vật liệu, đối với thép ta có khối lượng riêng : 0.
Ta có khối lượng chi tiết là : Q = 1,38kg. Với sản lượng 57200 chi tiết/ năm, ta thấy chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng khối. với các đặc điểm chính sau đây: - Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định. - Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo quy trình công nghệ.
- Sử dụng các máy vạn năng và chuyên dùng, - Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ. - Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng. - Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn. - Công nhân có trình độ tay nghề trung bình.
Chương II CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 2.1 Phân tích thành phần vật liệu chi tiết : - Vật liệu. Vật liệu chế tạo : Thép 40X, là loại vật liệu hoàn toàn phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên.Thép 40X có các đặc tính như sau: + Thuộc nhóm thép kết cấu + Thành phần carbon chiếm 0,44% + Có cơ tính tổng hợp cao ( không quá cứng và không quá dẻo) + Thành phần hóa học : C : 0,36~0,44 % ; Cr : 0,8-1% P : 0,045% S : 0,045% 2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi. Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của bánh răng, hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết quy mô và tính loạt của chi tiết ta có thể chọn phôi như sau: chọn vật liệu: thép đúc 40X 2.Chọn dạng phôi: - Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau: 2.
Phôi đúc: - Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau: + Lượng dư phân bố đều. + Tiết kiệm được vật liệu. + Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm + Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả. * Kết luận: - Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là Thép. - Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.