Kim loại học và nhiệt luyện (Vật liệu kim loại) Bánh răng côn xoắn: truyền mômen lớn đến trục bánh sau, kích thước lớn hơn bánh răng hộp số

Nội dung:

Bánh răng côn xoắn: truyền mômen lớn đến trục bánh sau, kích thước lớn hơn bánh răng hộp số;

Câu 1:

Khi di chuyển xe có thể vận hành trong các điều kiện đường xá khác nhau: như đường bảng, đường dốc, đường xóc, sấu, khi chạy nhanh, khi chạy châm nên lực tác động lên bánh xe khác nhau. Từ điều khiên hoạt động của xe ta nhận thấy điều kiên làm viêc của chi tiết:

    + Chịu tải lớn.

     + Chịu tải va đập.

     + Làm việc ở tốc độ cao.

Vây yêu cầu về cơ tính của bánh răng côn là:

    + Độ bền cao: để đảm bảo khả năng chịu tảI lớn trong quá trình vận hành.

     + Độ dai va đập: đảm bảo độ tin cậy khi chịu tải va đập.

     + Độ cứng  bề măt cao: để chống mai mòn bề mặt răng, chống dính răng.

Ngoài ra, để đảm bảo có thể sản xuất hàng loạt, số lượng lớn giá thành vật liệu chế tạo bánh răng phải phù hơp, chi phi gia công rẻ.

Câu 2:

1. Dựa vào yêu cầu về cơ tính, hình dáng phức tạp, đường kính của chi tiết bánh răng côn xoắn, ta chọn vật liệu chế táo bánh răng là thép hoá tôt có max: 40XHM theo tiêu chuẩn ÃOCT của Nga

Em chọn mác thép này vi: chi tiết bánh răng làm việc trong điều khiện chịu tải trọng tĩnh cung như tải trọng va đập tương đối lớn, ngoài ra do làm việc ở tốc độ cao nên bánh răng cần có khả năng chịu mai mòn cao. Hình dạng của bánh răng là dạng côn xoắn phúc tạp nên ta phải chọn thép thắm Cacbon hoắc là thép hoá tốt. Bánh răng mômen lớn đến trục bánh sau là một chi tiết quan trọng, liên quan đến sự an toàn của xe cung như người điều khiển xe nên ta chọn vật liêu chế tao bánh răng là thép hoá tốt. Đường kính bánh răng trung bình nên ta chọn thép hoá tốt: crôm- niken thương. Ta  chọn mác thép 40XHM còn loại trừ được hiện tượng giòn ram loại II.

BẢNG THÀNH PHẦN HOÁ HỌC(%) CỦA THÉP 40XHM VÀ MỘT SỐ THÉP TƯƠNG ĐƯƠNG

Câu 3:

Thép hợp kim là loại thép mà người ta cố ý đưa thêm vào trong thép các nguyên tố hợp kim một lượng đủ lớn để làm thay đổi tổ choc và cải thiện tính chất( cơ, lý, hóa).

Lượng hợp kim đưa vào phải có hàm lượng lớn hơn các giới hạn cho từng nguyên tố hợp kim( không có giá trị chung cho mọi nguyên tố) như sau:

     Mn ≥ 0,80-1,00%           Si  ≥ 0,50-0,80%            Cr  ≥ 0,50-0,80%,

     Ni   ≥ 0,50-0,80%          W ≥ 0,10-0,50%            Mo ≥ 0,05-0,20%,

     Ti   ≥ 0,10%                            Cu ≥ 0,30%                    B   ≥0,0005%.

Nhỏ hơn giới hạn trên các nguyên tố hợp kim được coi là tạp chất. Tuy nhiên  các giới hạn trên cũng chỉ là quy ước và không cứng nhắc một cách quá chặt chẽ.

Lượng hợp kim đưa vào ảnh hưởng mạnh đến thép làm cho thép hợp kim có các đăc tính vượt trội so với thép cacbon có cùng thành phần cacbon.

ảnh hưởng của nguyển tố hợp kim đến cơ tính:

Thép hợp kim có tính thấm tôi cao hơn nên thép hợp kim có độ bên cao hơn so với thép cácbon:

• Độ bên của thép hợp kim chỉ được phát huy khi qua nhiệt luyên tôi+ ram: khi không qua nhiệt luyên tôi+ ram độ bên của thép hơp kim không cao hơn thép cácbon bao nhiêu.
• Ưu việt của thép hợp kim càng rõ khi tiết diên cảu thép càng lớn và lượng hợp kim đủ để bảo đảm tôi thấu. Khi tiết diện nhỏ(≤20mm) ưu viêt này không thể hiện được do thép cácbon cũng tôi thấu được với tiết diện như vậy.
• ..................................................
• ......................................................................................................
• Do tính thấm tôi tốt nên thép hợp kim dùng môi trường tôi chậm        ( dầu) nên khi tôi ít biến dạng và nứt hơn so với thép cácbon luôn phải tôi nước. Do vậy các chi tiết có hình dạng phức tạp phải qua tôi( do đòi hỏi về độ bên) đểu phải dùng thép hợp kim.
• Khi tăng mức độ hợp kim hoá làm tăng được độ thắm tôi làm tăng độ cứng, độ bền song thường làm giảm độ dẻo, độ dai nên lượng hợp kim cần thiết chỉ vừa đủ, không nên dùng thừa. Do vậy nguyên tắc chọn mác thép hợp kim cao hay thấplà phụ thuốc vào kích thước( tiết diện).

ảnh hưởng của nguyển tố hợp kim đến quá trình nhiệt luyện:

Các nguyên tố hợp kim có ảnh hưởng lớn đến quá trình nhiệt luyện, đặc biệt là tôi và ram.

• Chuyển biến khi nung nóng để tôi:

Các thép hợp kim thông thường vẫn có tỏ chức peclit, nên khi nung nóng để tôi vẫn có các chuyển biến pha: peclit -> austenit, cácbit hoà tan vào austenit, hạt austenit phạt triển song có các điểm đặc trưng sau:

   + sự hoà tan cacbit hợp kim khó hơn, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn thỏi gian giữ nhiệt lâu hơn so với xêmetit trong thép cácbon.

   + Cacbit hợp kim do khó hoà tan vào austenit, nằm ở biên giới hạt, như hàng rào giữ cho hạt nhỏ. Tác dụng này rật mạnh với Ti, Zr, Nb, mạnh với V, tượng đối mạnh với W, Mo. Riêng thép có Mn lại có khuynh hướng làm to hạt austenit. Các nguyên tố hợp kim còn lại Cr, Ni, Si, Al được coi là trung tính. Chính vì vậy thép hợp kim thường giữ được hạt nhỉ hơn thép cácbon khi  cả hai cùng bị nung nóng ở cùng nhiệt độ.

• Sự phận hoá đẳng nhiệt của austenit quá nguội: Khi toà tan vào austenit, tất vả các nguyên tố hợp kim( trừ Co) với các mức độ khác nhau đểu là chậm tốc độ phân hoá đẳng nhiệt của austenit quá nguội tức là làm đường cong chữ “C” dịch sang phải do đó làm giảm tốc độ tôi tới hạn V_th.
• Độ thẩm tôi: Do làm giảm V_th, các nguyên tố hợp kim( trừ Co) khi hoà tan vào austenit để làm tăng độ thắm tôi.
• ..........................................................................