THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48, đồ án môn học công nghệ SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48

                                                  MỤC LỤC

                             --------------ôd&cô--------------

           NÔI DUNG                                                                                                            TRANG

• Lời nói đầu ………………………………………………………..       1
• Nhận xét của giáo viên……….……………………………………       2
• Mục lục……………... …………………………………………....        3
• Phần I : Phân tích sửa chữa chi tiết……………………………. ….      4-9
• 1.1 Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTSC….……..      4-5
• 1.2 Phân tích vật liệu chế tạo của CTSC…………………………..       6- 7
• 1.3 Phân tích hình dạng kết cấu …….………………………………      8
• 1.4 Phân tích độ chính xác của CTSC ………..……………………       9
•  Phần II : Phân tích,nguyên nhân và BPKP hư hỏng của CTSC……   10-12
• 2.1 Các hư hỏng thường gặp ………………………………………..    10
• 2.2 Đặc điểm hư hỏng ………..……………………………………..    11
• 2.3 Biện pháp khắc phục hư hỏ.……………………………………..    12
• Phần III:Phân tích và lựa chọn phương án tối ưu……………..……..    13
• 3.1 Phân tích ưu nhược điểm cho từng phương án sửa chữa ………     13
• Phần IV Lập quy trình sữa chữa chi tiết …………………………….     14
• 4.1 Lập tiến trình công nghệ chế tạo mới ……….…………………       14
• Phần V : Chọn chế độ cắt cho 1 nguyên công vẽ kết cấu……………   15-29
• Kết luận………………………………………………………………      30
• Tài liệu tham khảo……………………………………………………      31

A. THUYẾT MINH

Phần 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT SỬA CHỮA (CTSC).

1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTSC

5. Công dụng chung của truyền động bánh răng là:

- Bánh răng là những chi tiết dùng để truyền lực và chuyển động mà chúng ta thường thấy trong nhiều máy khác nhau. Với sự phát triển của ngành chế tạo máy và với yêu cầu của sửa chữa thay thế. Các loại chi tiết này ngày càng sản xuất nhiều hơn. Ở nhiều nước người ta đã xây dựng nhà máy, phân xưởng chuyên sản xuất bánh răng, bánh vít với trình độ cơ khí hóa và tự hóa cao.

- Truyền động bánh răng được sử dụng rộng rãi vì chúng có những ưu điểm như: khả năng truyền lực lớn, đảm bảo tỉ số truyền chính xác, hiệu suất truyền động cao, tỉ số truyền lớn v.v...

- Trong các loại máy như: Máy công cụ, máy nông nghiệp, ôtô, động cơ đốt trong, cần trục v.v... Truyền động bánh răng là cơ cấu quan trọng nhất.

- Phạm vi tốc độ và khả năng truyền chuyển động của bộ truyền bánh răng rất lớn. Các hộp giảm tốc của bánh có khả năng truyền công suất hàng chục kw. Tốc độ vòng quay của các bánh răng trong các cơ cấu truyền chuyển động có thể đạt tới 150m/s. Bánh răng truyền chuyển động quay được gọi là bánh chủ động, bánh được truyền chuyển động quay gọi là bánh bị động (chỉ xét một cặp bánh răng ăn khớp).

- Sử dụng bộ truyền bánh răng có thể truyền chuyển động giữa các trục chéo nhau, vuông góc nhau, hoặc song song với nhau.

- Tùy thuộc vào hình dạng của bánh răng người ta chia các loại sau: Truyền động bánh răng trụ, bánh răng côn, bánh răng nghiêng, truyền động trục vít bánh vít v.v...

- Theo dạng ăn khớp Prôphin răng được chia thành hai loại:

   + Ăn khớp thân khai: là loại ăn khớp tiêu chuẩn và được sử dụng nhiều nhất.

   + Ăn khớp không thân khai bao gồm: Ăn khớp nôvikov, ăn khớp xiclôit, ăn khớp chốt.

5. Các dạng truyền bánh răng theo công dụng:

 Tùy theo công dụng của truyền động mà người ta chia ra: truyền vận tốc, động lực, truyền động số, truyền động có công dụng khác.

Truyền tốc độ: Bộ truyền này thường sử dụng ở máy bay, hộp giảm tốc của tuabin và các cơ cấu khác.

-Truyền động lực: Bộ truyền này thường được sử dụng để truyền lực lớn trong các  máy cán, ôtô tải, máy kéo.

-Truyền động số: Truyền động số đãm bảo chính xác góc quay giữa bánh răng chủ động và bị động. Truyền động này được sử dụng trong các máy gia công chính xác.

-Truyền động có công dụng chung: Truyền động này thường có vận tốc và tải trọng nhỏ, nó được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Tùy theo vận tốc chuyển động nó được chia ra:

+ Truyền động rất chậm:     £0.5m/s

+ Truyền động chậm:          0.5 – 3m/s

+ truyền động trung bình:    3 – 15m/s

+ Truyền động nhanh:          >15m/s

5. Đặc tính của truyền động bánh răng:

Đặc tính cơ bản của truyền động bánh răng là tỷ số truyền. Tỷ số truyền cho biết sự tương quan của vận tốc góc của cặp bánh răng ăn khớp. Tỷ số truyền được kí hiệu là i và được xác định theo công thức sau: i  =Z₁/Z₂

Trong đó:Z₁ là số răng bánh dẫn

              Z₂ là số răng bánh bị dẫn

1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTSC.

- Vật liệu chế tạo bánh răng thường là thép , gang ,chất dẻo. Phương pháp chế tạo phôi là rèn,dập,cán,đúc hoặc hàn khi đường kính bánh răng  ≤  400  ÷ 500mm (trường hợp cá biệt tới 600mm).

Theo bản vẽ chi tiết ta thấy vật liệu chế tạo bánh răng có ký hiệu là Thép C45,khi tôi thép 45 đạt độ cứng 58-62 HRC.

a.Giải thích ký hiệu:

- C45 là thép cacbon kết cấu chất lượng tốt.

- C là ký hiệu Cacbon.

- 45 là thành phần,phần vạn cacbon trung bình

b.Thành phần:

- Thành phần cơ bản của thép là Fe và C.

-  Trong đó C=0,45%. Ngoài ra còn 1 số hợp kim như: Mn,Si,P,Co,Ni.

c.Cơ tính của vật liệu:

- Giới hạn bền kéo: Gk=360 Mn/.

- Giới hạn bền: Gb=610 .

- Độ dẻo : Fs=16%

- Dộ thắt tỉ đối: q=40%

- Giới hạn chảy : Gch ≤ 300 N/

- Độ cứng: + Thép cán nóng HB= 229 kg/

                  + Thép cán nguội HB= 197 kg/

1.3. Phân tích hình dạng, kết cấu CTSC.

-Các thông cố cơ bản của bánh răng (đường kính ,chiều rộng ,môđun ,số răng…) đã được xác định khi thiết kế bánh răng.

 + Đường kính ngoài D = 100, chiều rộng b= 13,modun m=2 ,số răng z= 48.

-Hình dạng kết cấu của bánh răng được xác định chủ yếu theo yếu tố công nghệ gia công và phương pháp chế tạo phôi bánh răng.

1.4. Phân tích độ chính xác của chi tiết CTSC.

- Độ chính xác về kích thước có 2 loại:

+ Kích thước có sai lệch giới hạn chỉ dẫn

+ Kích thước có sai lệch giới hạn không chỉ dẫn.

• Kích thước sai lệch giới hạn chỉ dẫn.

Theo bản vẽ chi tiết ta có kích thước như sau: Ø100, Ø66, Ø.

• Đối với kích thước Ø100 có đường kính danh nghĩa :Dn=100 mm.
• Đối với kích thước Ø66 có đường kính danh nghĩa :Dn=66 mm.
• Đối với kích thước Ø có:

+Kích thước danh nghĩa :Dn=30

+ Sai lệch giới hạn trên: ES=0,015mm

+ Sai lệch giới hạn dưới: EI=0,002mm

+ Kích thước giới hạn trên : Dmax=29,85 mm.

+ Kích thước giới hạn dưới: Dmin=29,98 mm.

+ Dung sai : Td = ES - EI = 0,015 – 0,002 = 0,013 mm.

Tra theo bảng  tra dung sai lắp ghép TCVN 2244 , bảng 1.15 trang 20 ta có kích thước Ø thuộc miền dung sai JS thuộc cấp chính xác IT9.

• Kích thước sai lệch giới hạn không chỉ dẫn:

• Kích thước giữa 2 mặt gia công.
• Kích thước giữa 2 mặt không gia công.
• Kích thước của các góc lượng, bán kính,mép vát…

Theo quy định trong TCVN 2244-77 và 2245-77 thì đối với kích thước không chỉ dẫn ta chọn cấp chính xác từ 12-17.

5. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.

Theo bảng vẽ chi tiết ta có:

+ Dung sai độ đồng trục giữa đường kính vòng chia với mặt A là 0.02mm

+ Dung sai độ vuông góc giữa bề mặt B so với bề mặt A là 0.02mm

+ Sau khi nhiệt luyện độ cứng của bánh răng đạt được là 58 – 62 HRC.

5. Chất lượng bề mặt.

+ Độ nhám rãnh then Ra =3.2mm

+ Độ nhám các bề mặt bên Ra= 6.3mm

+ Độ nhám của đường kính vòng chia Ra= 1.6mm

+ Độ nhám của đường kính đỉnh răng Ra =3.2mm

Phần 2. PHÂN TÍCH TÌNH TRẠNG, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CỦA CHI TIẾT.

2.1. Các hư hỏng thường gặp

2.2. Đặc điểm hư hỏng

a. Răng mòn nhanh:

- Đây là dạng hỏng thường xảy ra trong các dạng bôi trơn không tốt, chế độ chăm sóc bảo dưỡng và bôi trơn không định kỳ, dầu bôi trơn bẩn. Do các bộ truyền hở không có thiết bị che chắn tốt, làm bụi, các hạt mài lọt vào giữa hai mặt ăn khớp. Do ảnh hưởng của môi trường xung quanh cũng là tác nhân gây ra hiện tượng mòn nhanh, chế độ ăn khớp giảm, gây ồn.

-Hiện tượng này chưa có phương pháp xác định độ mòn và tính toán độ mòn vì hiện tượng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố mang tính chất ngẫu nhiên nên khó xác định. -Hiện tượng mòn thường được kiểm tra bằng sự ăn khớp của hai bánh răng bằng bột màu. Khi bánh răng vượt mức giới hạn mòn, không thể sử dụng được thì tiến hành sửa chữa.

b. Gãy răng – mẻ răng:-Là dạng hỏng rất nghiên trọng không những làm bộ phận mất đi khả năng làm việc mà có khi còn phá hỏng các chi tiết khác.

Răng bị gãy do các nguyên nhân:

-Do quá tải hoặc sự ăn khớp quá đột ngột giữa các bánh răng.

-Do răng chịu quá tải khi làm việc, răng bị vấp vào vật lạ hay do răng được chế tạo bằng vật liệu không đảm bảo.

-Do chế tạo và lắp ráp không đúng, kết cấu bộ truyền không hợp lý.

-Do các vật nhỏ lọt vào bánh răng khi bánh răng truyền động làm mẻ răng, hoặc các chi tiết khác bị quá tải. Nhưng hầu hết các vết gãy do quá tải, mỏi, hoặc vật liệu dòn, chế tạo lắp ghép không chính xác... Răng thường gãy do ứng suất. Vết gãy thường bắt đầu ở góc lượn là nơi tập trung ứng suất.

c. Tróc bề mặt làm việc của răng :

-Đây là dạng hư hỏng trên bề mặt răng, thường xảy ra trên các bộ truyền kín, không có bụi rơi vào, dầu bôi trơn tốt và đầy đủ. Trong các bộ truyền ít được bôi trơn hoặc bôi trơn không đầy đủ như bộ truyện hở thì hiện tượng tróc thường không xảy ra, vì bề mặt bị mài mòn trước khi xuất hiện vết nứt, tróc bề mặt, do bánh răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn, bề mặt làm việc của răng bị quá tải cục bộ.

d. Xước bề mặt làm việc của răng:

-Do thiếu dầu bôi trơn các bánh răng khi làm việc, nên sinh ra ma sát khô làm xước bề mặt răng.

e. Răng bị dính:

-Thường xảy ra ở các bô truyền chịu tải trọng lớn, vận tốc cao, tại chổ ăn khớp nhiệt độ sinh ra cao, màng dầu bôi trơn bị phá vỡ, làm cặp bánh răng ăn khớp tiếp xúc nhau do áp suất nhiệt cao cặp dính vào nhau, khi chúng chuyển động những mãnh kim loại nhỏ sẽ bức khỏi bánh răng này và bám vào bánh răng kia, làm cho mặt răng bị gồ ghề, dạng răng bị méo mó. Dính thường xảy ra ở các bánh răng cùng vật liệu và không tôi cứng.

-Ngoài ra bánh răng còn có các hư hỏng khác như: có vết nứt ở vành bánh răng, nan hoa và mayơ, bề mặt lỗ hoặc then trong mayơ bị ép vỡ, then hoa và các chỗ lượn mặt đầu răng bị vỡ.

2.3. Biện pháp hạn khắc phục hỏng

- Để giảm độ mòn có thể tăng độ rắn và độ nhẵn bề mặt răng, phải có thiết bị che chắn, dùng dầu bôi trơn hợp lý.

- Để tránh hiện tượng gãy, khi tính toán phải tính sức bền mỏi uốn, khi làm việc quá tải kiểm tra ứng suất quá tải. Mặc khác phải tăng modum, dùng phương pháp nhiệt luyện để tăng bền, giảm tập chung ứng xuất ở chân răng bằng cánh tăng ứng xuất góc lượn chân răng.

- Trong trừng hợp gãy nhiều răng tiến hành sửa chữa bằng phương pháp hàn và ghép răng hoặc thay bánh răng mới.

- Để giảm xước bề mặt cần có chế độ bôi trơn hợp lý.

- Để tránh hiện tượng răng bị dính cần tăng độ nhẵn và độ rắn bề mặt răng, dùng thêm dầu chống dính và chế độ bôi trơn hợp lý đầy đủ.

Phần 3. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA TỐI ƯU

3.1. Phân tích ưu nhược điểm cho từng phương án sửa chữa

1. Các phương án sửa chữa:Đối với bánh răng Z48 ta sử dụng Các phương án sửa chữa  sau :

1.1. Phương án hàn đắp:

 -Là phưng án sử dụng nhiều và quá trình phục hồi nhanh nhưng hiệu quả không cao. Phương pháp này dùng sửa chữa các chi tiết gãy, nứt, vỡ mãnh kim loại được nung nóng đến trạng thái dẽo hoặc lỏng khi được nối ghép bằng hàn. Phương án này chỉ sử dụng tùy theo nhu cầu làm việc của từng nhà máy vì giá thành rẻ, thời gian phục hồi chi tiết nhanh.

1.2. Phương án mạ phun:

 -Là phương án ích dùng nhất vì giá thành mạ phun rất đắt chỉ dùng cho những bánh răng có độ chính xác cao và nhỏ không thể nào tiến hành gia công được ta mới tiến hành mạ phun.

1.3. Phương án chế tạo bánh răng mới:

 -Đây là phương án tốt nhất và hiệu quả nhất đối bánh răng Z48 khi chi tiết không còn khả năng sửa chữa. Nhược điểm của phương án này là giá thành đắt, gia công tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng đến thời gian hoạt động của máy.Ưu điểm là bánh răng dảm bảo điều kiện làm việc lâu dài,độ chính xác và độ bền cao hơn,làm việc đạt nâng suất cao.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48, đồ án môn học công nghệ SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy SỬA CHỮA BÁNH RĂNG Z48