THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO TRỤC I HỘP SỐ THEN KÉO

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO HỘP SỐ THEN KÉO, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy HỘP SỐ THEN KÉO, thiết kế quy trình công nghệ gia công HỘP SỐ THEN KÉOTHIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO HỘP SỐ THEN KÉO, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy HỘP SỐ THEN KÉO, thiết kế quy trình công nghệ gia công HỘP SỐ THEN KÉO

MỤC LỤC

…………­­ – & — ­­…………

Lời nói đầu…………………………………………………………..………..……...1

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn…………………….………………..……….….2

Mục lục……………………………………………………………………………….3

Phần I: Phân tích chi tiết gia công sửa chữa………………..……………….…….....4

Phần II: Phân tích đặc điểm, nguyên nhân và biện pháp khắc phục chi tiết…............5

 

Phần III: Phân tích và lựa chọn phương án sửa chữa………………… ………...…..8

Phần  IV: Tính và tra chế độ cắt……………………………...….………………....15

Kết luận………………………………………………….………………………….42

Tài liệu tham khảo………………………………………….……….……….……43

 

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA TRỤC (SỐ 1) CỦA HỘP SỐ THEN KÉO

5. PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1. Nhiệm vụ nguyên lý làm việc, đặc điểm của chi tiết:

       -Chi tiết gia công là trục then bằng gồm 2 rãnh then hình chữ nhật cùng nằm trên một đường thẳng.Một rãnh dài 50 (mm) được gia công trên bề mặt trụ , rãnh còn lại dài 22 (mm) được gia công trên bề mặt trụ côn.

       -Chiều dài trục 233 (mm) hai đầu có 2 ngõng trục để lắp 2 ổ bi tiêu chuẩn có đường kính , chiều dài ngõng trục thứ nhất dài 15 (mm), chiều dài ngõng trục thứ hai được gia công dài 32 (mm).

       -Chiều rộng của hai rảnh then b= 8-0.03

       -Trục then bằng dùng để lắp bánh răng cố định, có thể lắp một hoặc nhiều bánh răng trên cùng một trục tùy theo gia công chiều dài rãnh then và phụ thuộc vào mục đích làm việc một bánh răng hay nhiều bánh răng. Kết cấu trục then bằng này được sử dụng rất phổ biến cùng với bánh răng cố định để truyền, ăn khớp với bánh răng di trượt hay những bánh răng cố định khác, vv….Điển hình ta thấy trong những hộp số như: hộp số máy tiện, hộp số cơ cấu then kéo và các hộp số truyền động khác,vv…

       -Trục then bằng có tác dụng truyền momen xoắn, truyền chuyển động cho bánh răng cố định. Bánh răng này ăn khớp với bánh răng khác hoặc sẽ truyền thẳng sang cơ cấu làm việc cần thiết.

2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công:

         Chi tiết gia công là trục then bằng. Gồm 2 rãnh then hình chữ nhật dùng để truyền chuyển động cho bánh răng, nó chịu momen xoắn và uốn, rãnh then hay bị  mòn hai mặt bên (bề mặt làm việc). Vì vậy nó cần phải đảm bảo các điều kiện sau:

        -Sau khi nhiệt luyện trục đạt độ cứng 45-50 HRC

        -Dung sai độ song song của rãnh then không lớn hơn 0.01 mm

        -Dung sai độ trụ của hai gối trục không lớn hơn 0.06 mm

-Dung sai độ đồng trục của bề mặt lắp bánh răng so với hai bề mặt gối trục là 0.025 mm                    

-Độ nhám 2 gối trục (Ra= 1.6); Độ nhám 2 ngõng trục (Ra= 1.6)Cấp chính xác 7

5. PHẦN II: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CỦA CHI TIẾT

1.Các hư hỏng thường gặp của chi tiết

TT	Hư hỏng thường gặp	Nguyên nhân	Cách khắc phục
1	Trục bị mòn	-Do chi tiết làm việc trục bôi trơn không tốt. -Chế độ chăm sóc bảo dưỡng bôi trơn không định kỳ, dầu bôi trơn bẩn có tạp chất. -Rãnh then trên trục bị mòn cũng là nguyên nhân tác động dẫn đến trục mòn theo. -Trục bị uốn, cong vênh không đồng trục,…	-Thường xuyên bôi trơn và bảo dưỡng định kỳ.     -Khi rãnh then mòn phải sửa chữa ngay bằng phương pháp hàn đắp rồi gia công hoặc là gia công mới.
2	Trục bị gãy và nức (nhiều nhất ở phần cổ trục)	-Do chế tạo và lắp ráp không đúng kỹ thuật. -Vật liệu chế tạo trục không đảm bảo chất lượng. -Do làm việc quá tải cho phép vì trục được gia công qua nhiệt luyện nên chi tiết cứng và giòn xãy ra hiện tượng nức và gãy. -Do quá trình làm việc thay đổi chiều quay đột ngột làm xãy ra hiện tượng mỏi. quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần gây ra hiện tượng trục bị uốn, cong   vênh, nức và gãy,…	-Để tránh hiện tượng gãy và nức, sau khi gia công truc phải qua nguyên công nhiệt luyện. Nhiệt luyện đúng mức độ làm việc của chi tiết, không quá cao cũng không quá thấp. -Sửa chữa ngay bằng phương pháp   hàn hoặc gia công thay trục mới.

2.Xác định nguyên nhân hư hỏng chung:

-Dựa vào chức năng làm việc của trục, ta có thể xác định hư hỏng của trục có các dạng hư hỏng như: trục bị mòn, uốn hoặc gãy. Nhưng trong hợp số với thời gian làm việc nhiều trục nóng lên, nhiệt sinh ra nhiều, trục làm việc phải chiệu uốn và chiệu xoắn. Do đó hiện tượng gãy và mòn trục xãy ra nhiều hơn.

-Ta xét đến hiện tượng mòn các bề mặt lắp ghép trên trục, làm cho trục làm việc không tốt hoặc trục bị gãy không làm việc được. Hiện tượng này thường xảy ra đối với bộ truyền bôi trơn không tốt, dầu bôi trơn bị bẩn, điều kiện vệ sinh không tốt. Do trục làm việc quá tải hoặc trong bộ truyền lắp ghép không chính xác làm cho bộ truyền làm việc không còn ổn định nữa. Do đó ta phải tiến hành sửa chữa.

3. Đặc điểm hư hỏng:

1. Trục bị mòn:

   Đây là dạng hỏng thường xảy ra trong các chi tiết làm việc bôi trơn không tốt, chế độ chăm sóc bảo dưởng và bôi trơn không định kỳ, dầu bôi trơn bẩn. Do ảnh hưởng của môi trương xung quanh, cũng gây ra hiên tượng mòn nhanh, làm việc không hiệu quả.

   Trong thực tế trục bị mòn ít bị các trường hợp mòn trên cả chiều dài của trục mà phần lớn trục thường bị mòn cục bộ như các trường hợp sau:

• Bánh răng quay lồng không liên tục, trục mòn tại nơi bánh răng quay.
• Bánh răng di trượt trên trục kể cả trục trơn và trục then hoa. Trục bị mòn trên suốt chiều dài của trục.

• Các nơi đoạn trục có lắp ráp với ổ bi trục sẽ quay theo bi song do quá trình tháo lắp sửa chữa nhiều lần cũng làm cho cổ trục mòn nhỏ dần dần đến lắp lỏng với ổ bi.
• Trục chạy trên gối đở là ổ trượt, tuy cấu tạo bạc làm bằng vật liệu mềm hơn trục nhưng trục cũng mòn ở các cổ trục ăn khớp với bạc.
• Trục bị gãy và nức:

  -Là dạng hỏng rất nghiêm trọng không những làm bộ truyền mất đi khả năng làm việc mà có khi còn phá hủy các chi tiết khác.

Trục gãy do các nguyên nhân:

  -Do chế tạo và lắp ráp không đúng, vật liệu chế tạo trục không đảm bảo chất lượng.

  -Trục bị gãy vì vượt quá giới hạn mỏi khi trục đó có tải trọng tác dụng lên trục luôn luôn thay đổi chiều tác dụng vuông góc với trục, làm cho trục bị uốn sang bên này, uốn sang bên kia tạo ra sự biến dạng của trục, thay đổi thường xuyên chiều uốn và đến một thời gian nào đó trục biến dạng dẻo dẩn đến giòn và gãy. Trục thường bị gãy ở cổ trục nhiều nhất.

  -Đối với các trục có độ cứng cao, giòn trong một trường hợp nào đó bị lực đột ngột tác động lên trục làm gãy, trong trường hợp này không phải bị gãy do mỏi mà do quá tải .

  -Để tránh hiện tượng gãy, khi tính toán phải tính theo sức bền mỏi uốn. Mặc khác dùng phương pháp nhiệt luyện để tăng bền.

   -Trong trường hợp gãy trục tiến hành sữa chữa bằng phương pháp hàn hoặc thay trục mới.

4.Biện pháp hạn chế hư hỏng:

-Thường xuyên bôi trơn, bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ.

-Tránh làm việc quá tải trọng cho phép.

5. PHẦN III: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA

A-CÁC PHƯƠNG ÁN

1. Phương án hàn đắp:

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

2. Phương án mạ phun:

     -Phương pháp này không sử dụng phổ biến tại các xí nghiệp vì đòi hỏi phải đầu tư thiết bị ,máy móc tốn kém :máy nén khí ,máy thổi cát. Tuy không được sử dụng phổ biến như phương pháp hàn đắp và gia công cơ khí nhưng độ chính xác đạt được cao hơn vì bản chất của phương pháp này là phun các hạt sau khi đã đượcnung chảy đập vào kim loại của chi tiết cần phục hồi với tốc độ lớn(100-250m/s),bám vào các bề mặy đó tạo thành lớp phủ dày lớp mạ phun từ vài um đến 10mm.

-Nó ít dùng nhất vì giá thành mạ phun rất đắt chỉ dùng cho các trục có độ chính xác cao và nhỏ không thể nào tiến hành gia công cơ được ta mới tiến hành mạ phun.

• Ưu điểm:

• Các hạt kim loại bám trên bề mặt chi tiết sau khi phun dù không đồng nhất về vật liệu, nhưng với áp suất của dòng khí phun các hạt kim loại bám đều và chặt trên chi hơn.Chi tiết sẽ lâu hư lại hơn so với phương pháp mài.
• Không đòi hỏi người thợ có tay nghề cao vì dễ gia công.
• Mạ phun giúp tiết kiệm kim loại quý, thay thế kim loại màu bằng kim loại phun
• Sử dụng phương pháp phun phủ kim loại này không bị hạn chế bởi độ lớn, nhỏ của vật phủ do thiết bị phun rất dễ dàng di động và có thể xách tay.

• Công nghệ mạ phun rất thích hợp cho việc tạo lớp phủ mới hoặc phục hồi các công trình, kết cấu có kích thước lớn bất kỳ, cũng như các chi tiết máy móc nhỏ.

• Nhược điểm :

• Về mặt kĩ thuật :đòi hỏi sự chuẩn bị đầu tư máy móc thiết bị đầy dủ .
• Về kinh tế :tốn kém về mặt trang bị ống dầu và máy nén khí, thiết bị phân cực điện

3. Phương án chế tạo mới:

Đặc điểm : Đây là phương pháp tốt nhất và hiệu quả nhất khi chi tiết đã không còn khả năng sửa chữa hoặc đã qua sửa chữa nhiều lần .

• Ưu điểm:

• Các chi tiết sau khi chế tạo mới có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kĩ thuật của nó :độ sai số về hình học ,độ nhám bề mặt…
• Sẽ có hiệu quả kinh tế nếu chi tiết gia công mới đơn giản và không đòi hỏi nhiều trang thiết bị máy móc để gia công

• Nhược điểm:

• Về kinh tế :giá thành đắt nếu chi tiết gia công phức tạp đòi hỏi trang thiết bị máy móc nhiều, gia công tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng đến thời gian hoạt động của máy. 

B- TIẾN TRÌNH LÀM VIỆC CỦA TỪNG PHƯƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ CÁC NGUYÊN CÔNG SỬA CHỮA:

)Phương án hàn đắp:              

STT	Tên NC	Gá	Bước	Máy		Dao	Định vị	Dụng cụ kt
I	Chuẩn bị  phôi		Làm sạch chi tiết bụi bẩn dầu mỏ
II	Hàn đắp		Hàn đắp trên bề mặt bị mòn	Máy hàn		Que hàn		Thước cặp 1/10
III	Tiên thô		Tiện lại bề mặt ngõng trục sau khi hàn	1K62		Dao tiện vai thép hợp kim		Thước cặp 1/10
IV	Tiện tinh		Tiện tinh lại bề mặt ngõng trục sau khi tiện thô	1K62		Dao tiện vai thép hợp kim		Thước cặp 1/50
V	Phay  rảnh then		Phay rảnh then đã được hàn đắp	6H82	Dao phay ngón thép gió			Thước cặp 1/50
VI	Mài trục		Mài tinh bề mặt trục	3151	Đá mài			Thước cặp 1/50
VII	Tổng kiểm tra		Kiểm tra về kt dung sai hình dáng hình học, vị trí tương quan					Thước cặp 1/50, đồng hồ so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)Phục hồi bằng phương pháp mạ phun:

STT	Tên nc	Gá	Bước	Máy		Dao	Định vị	Dụng cụ kt
I	Chuẩn bị  phôi		Làm sạch chi tiết bụi bẩn bằng: dầu hỏa, bàn chải sắt					Thước cặp 1/50
II	Mạ phun		Mạ phun các bề mặt cần phục hồi	May mạ phun		Hạt kim loại		Thước cặp 1/50
III	Tiên thô		Tiện lại bề mặt ngõng trục sau khi mạ phun	1K62		Dao tiện vai thép hợp kim		Thước cặp 1/50
IV	Tiện tinh		Tiện tinh lại bề mặt ngõng trục sau khi tiện thô	1K62		Dao tiện vai thép hợp kim		Thước cặp 1/50
V	Phay rảnh then		Phay rảnh then đã được mạ phun	6H82	Dao phay ngón thép gió			Thước cặp 1/50
VII	Mai bề mặt trục		Mài bề mặt trục cần lắp ghép	3151	Đá mài			Thước cặp 1/50
VIII	Tổng kiểm tra		Kiểm tra về kt dung sai hình dáng hình học, vị trí tương quan					Thước cặp 1/50 đồng hồ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)phục hồi bằng phương pháp chế tạo mới:

STT	Tên nc	Gá	Bước	Máy	Dao	Định vị	Dụng cụ kt
I	Chuẩn bị  phôi		Chọn phôi có kích thước Ø40mm có chiều dài 237mm
	Tiện                                                   Tiện		1.Vạt mặt đầu 2.Khoan lỗ tâm 3.Tiện thô 1 phần trụ Ø40 đạt Ø34 4.Xoay đầu vạt mặt 5.khoan lỗ tâm		Dao xén mặt đầu		Thước cặp 1/10
				1K62	Dao vai thép hợp kim		Thươc cặp 1/10
			1.Tiện phần trụ còn lại Ø40 đạt Ø34 2.Tiện thô trụ Ø34 đạt Ø24 3.Tiện bán tinh trụ Ø24 đạt Ø21 4.Tiện tinh trụ Ø21 đạt Ø20.2 5.Vát mép 1x45o 6.Tiện thô trụ Ø34 đạt Ø31 7.Tiện tinh Ø31 đạt Ø30.2 8.Tiện tinh Ø30.2 đạt Ø29 9.Tiện thô trụ Ø29 đạt Ø25 10.Tiện thô trụ Ø25 đạt Ø21 11.Tiện tinh trụ Ø21 đạt Ø20.2 12.Tiện thô trụ Ø20.2 đạt Ø14.2 13.Tiện tinh trụ Ø14.2 đạt Ø12 14.Tiện bán tinh Ø20.2 với độ côn 5o đạt Ø15 15.Tiện trụ Ø25 đạt Ø20 16.Tiện trụ Ø29 đạt Ø26 17.Tiện trụ Ø12 đạt Ø10 18.Tiện vát mép1x45o 19.Tiện vát mép1x45o 20.Tiện vát mép2x45o 21.Tiện vát mép1x45o 22.Tiện vát mép4x45o 23.Tiện vát mép4x45o 24.Tiện ren M12 25.Tiện ren M29	1K62                                           1K62	Dao tiện vai thép hợp kim T15K6                                     Dao tiện vai thép hợp kim T15K6		Thươc cặp 1/50                                       Thươc cặp 1/50
III                                         III
IV                 IV	Phay                 Phay	Gá trên 2 khối V ngắn	1.Khoan lỗ mồi Ø8 lỗ thứ nhất 2.Khoan lỗ mồi Ø8 lỗ thứ hai 3.Phay thô rãnh then đạt k/thước L= 50mm 4.Phay tinh rãnh then đạt k/thước L= 50mm 5.Phay rãnh thứ 2: Khoan lỗ mồi Ø8 lỗ thứ nhất 6. Khoan lỗ mồi Ø8 lỗ thứ hai 7.Phay thô rãnh then đạt k/thước L= 22mm 8.Phay tinh rãnh then đạt k/thước L= 22mm	Phay 6H82             6H82	Mũi khoan ruột gà P8         Dao phay ngón thép gió		Thước cặp 1/50
V	Nhiệt luyện		Tôi cao tần	Máy điện AC
VI	Mài		Mài các bề mặt của trục	3151	Đá mài		Thước cặp 1/50

 

5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5.  
5. C- CHỌN PHƯƠNG ÁN SỮA CHỮA

Chọn phương án tốt nhất:Qua 3 phương án trên ta chọn phương án chế tạo mới vì:

• Phương án mạ phun giá thành rất đắt, đối với trục bị mòn tương đối nhiều và chịu tải trọng tương đối lớn, sau khi sữa chữa mau bị hư hỏng trở lại
• Chi tiết sau khi gia công mới độ chính sác cao hơn (tính kỹ thuật cao) tuy rằng mất thời gian. Nhưng được chọn vì trục làm nhiệm vụ truyền mômen xoắn từ trục chủ động sang trục bị động nên cần độ chính xác cao và truyền động êm.

SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG SỬA CHỮA

TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

5. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG II

• NGUYÊN CÔNG II:

Bước 1: Vạt mặt đầu đạt kích thước chiều dài L= 235mm.

1 : Chọn chiêù sâu cắt t :

Chiều sâu cắt t = 2 mm.

2: Bước tiến S :

Tính theo sức bền cán dao.

  ( mm / vg )

Dựa vào sức bền vật liệu làm dao vật liệu gia công chọn vận tốc sơ bộ V_sb = 255 ( m/ph ) tra bảng 35-1trang 21 bảng tra chế độ cắt .

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO HỘP SỐ THEN KÉO, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy HỘP SỐ THEN KÉO, thiết kế quy trình công nghệ gia công HỘP SỐ THEN KÉO