Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng (có file CAD và file thuyết minh)
Lêi nãi đầu Hiện khoa học kỹthuật phát triển với tốc độvũbÃo mang lại lợi ích to lớn cho ng-ời vềtất cảcác lĩnh vực tinh thần vàvật chất Đểnâng cao đời sống nhân dân, đểhòa nhập vào sựphát triển chung n-ớc khu v-c nh-các n-ớc thếgiới Đảng vàNhàn-ớc ta đà để mục tiêu thời kỳ thực Công nghiệp hóa đại hóa ®Êt níc” Mn thùc hiƯn “ C«ng nghiƯp hóa đại hóa đất nước ngành cần quan tâm phát triển mạnh làcơkhíchếtạo vìcơkhíđóng vai tròquan trọng trong việc sản xuất thiết bị, công cụcho ngành kinh tếquóc dân, tạo tiền đềcần thiết đểcác ngành phát triền mạnh Đểphục vụcho việc phát triển ngành cơkhíhiện cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũcán bộkỹthuật cótrình độchuyên môn cao vềcác lĩnh vực, đội ngũkỹs-vàcán bộkỹthuật cơkhíđ-ợc đào tạo phải cókiến thức t-ơng đối rộng, đồng thời phải vận dụng kiến thức để giải vấn đềth-ờng gặp sản xuất Sau thời gian tìm hiờu với chỉbảo tận tình thầy cụ giỏo PHM TH THU HNG em đÃhoàn thành đồán tốt nghiệp với đềtài lập quy trình công nghệ gia công bánh trụrăng thẳng Do trình độ kiến thức thực tếcủa em hạn chếcho nên không tránh khỏi sai sót tình thiết kế, em mong đ-ợc sựchỉbảo thầy côgiáo bộmôn Công NghệChếTạo Máy vàsự đóng góp bạn khác đểđồ án em đ-ơc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hànội tháng 10/2014 Sinh viªn: LÊ THANH NM Ch-ơng I: Phân tích yêu cầu kỹ thuật Truyền động bánh thực truyền chuyển động thay đổi dạng chuyển động nhờsựăn khớp bánh (hoặc ) Tuỳtheo vịtrít-ơng đối trục cócác loại truyền động bánh nh-tr-ờng hợp hai trục song song, tr-ờng hợp hai trục cắt nhau, tr-ờng hợp hai trục chéo nhau, truyền động bánh So với truyền động khíkhác, truyền động bánh có nhiều -u điểm bật nh-: khích th-ớc nhỏ, khảnăng tải lớn, hiệu suất cao, tuổi thọcao, làm việc chắn, tỉsốtruyền cốđịnh làm việc tốt phạm vi công suất tốc độvàtỷ sốtruyền khárộng Tuy nhiên truyền động bánh cónh-ợc điểm làđòi hỏi chếtạo xác, cónhiều tiếng ồn vận tốc lớn chịva đập Bánh trụrăng nghiêng dùng đểtruyền chuyển động hai trục song song với Ưu điểm loại bánh làkhảnăng chịu va đập, chịu tải trọng tốt so với loại bánh bình th-ờng Vềyêu cầu kỹthuật chi tiết làđộchính xác vềlắp ghép cao Do độchính xác mặt đầu vàtâm lỗlàrất cao Độ xác nhằm cho hai bánh ăn khớp với cho khảnăng tiếp xúc truyền động êm ái, dễdàng Độcứng bánh không yêu cầu cao bánh cókhảnăng truyền tải không lớn Bánh trụrăng nghiêng vềyêu cầu kỹthuật đòi hỏi đảm bảo yêu cầu kỹthuật sau : _ Độkhông đồng tâm mặt lỗvàđ-ờng tròn cơsởnằm khoảng 0,015 ữ 0,1mm _ Độkhông vuông góc mặt đầu vàtâm lỗnằm khoảng 0,01 ữ 0.015 mm 100 mm đ-ờng kính _ Mặt lỗ vàbềmặt đ-ợc gia công đạt xác cấp 7, rÃnh then đạt độchính xác ữ5 _ Độnhám bềmặt đạt Ra = 1,25 ữ 0,63 Các bềmặt kết cấu khác đ-ợc gia công đạt cấp xác ữ9, độnhám Ra = 10ữ2,5 _ Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 45 ữ 52 HRC Độ sâu thấm cacbon là1ữ1,5 mm _ Độcứng bềmặt không gia công th-ờng đạt 180 ữ280 HRC Các thông sốhình học cơbản bánh thân khai Th«ng sè kÝhiƯu C«ng thøc tÝnh Ghi Sốrăng Z Do nhàsản xuất qui định Môđun M ĐÃđ-ợc tiêu chuẩn hoá B-ớc P P = .m B-ớc vòng chia Đ-ờng kính vòng chia D d = Z.m/cosò Đ-ờng kính vòng chỉnh da da = d + 2m Đ-ờng kính vòng đáy df df = d - 2,5m Chiều cao đỉnh ha = (da − d ) Chiều cao thân h hc = (d − d f ) ChiÒu cao H h = + hc Đ-ờng kính vòng cơsở db db = d cos làgóc áp lực Bảng thông sốchếtạo cơbản bánh thân khai Ch-ơng II: Phân tích chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất thiết kế vẽ lồng phôi I Phân tích chức vàđiều kiện làm việc chi tiết Trong máy than chuyên dùng bộtruyền bánh đểtruyền chuyển động hai trục, sau đótruyền chuyển động cho cơcấu tai biên vàcơcấu truyền chuyển động cho cơcấu tr-ợt giúp cơcấu chuyển động tịnh tiến nghĩa làhệthống bánh đÃbiến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Nguyên lýtruyền chuyển động: bánh chủđộng quay nhờăn khớp nên làm bánh bịđộng quay theo Điều kiện làm việc : Khi bộtruyền làm việc truyền mômen xoắn M1 thìtại chồtiếp xúc hai s-ờn hai bánh sinh lực ăn khớp Pn theo ph-ơng tiÕp tuyÕn Pn = 2M1 d 01 d01 : ®-êng kÝnh vòng cơsởbánh Lực Pn nằm theo đ-ờng pháp tuyến làđ-ờng ăn khớp hai bánh nNN,, đ-ờng vuông góc với bềmặt thân khai s-ờn Ngoài quátrình ăn khớp phát sinh lực ma sát Fms = Pn.f đóf hệsốma sát Các lực gây cho chịu ứng suất phức tạp: tức làcùng lúc vừa chịu ¸p lùc sinh øng st tiÕp xóc vµsinh ứng suất uốn đồng thời ma sát sinh biến dạng vàmòn Khi làm việc làm việc lần tiếp xúc sau vòng quay bánh răng, ứng suất: txvàu sẽlàứng suất thay đổi theo chu kỳtuần hoàn mạch động sẽgây t-ợng mỏi cho Vàqua nghiên cứu thấy bánh làm việc chịu bốn dạng hỏng : -Tróc rỗbềmặt s-ờn vìtxthay đổi - Hỏng ứng suất uốn gây gẫy - Hỏng mòn bềmặt ma sát - Vàdạng hỏng bềmặt Gẫy u : Do chịu ứng suất uốn thay đổi gây mỏi, th-ờng nguy hiểm làtiết diện chân dễbịgẫy ứng suất uốn làlớn nhất, chân ứng suất tập trung Sau sốchu kỳlàm việc ởchân phía chịu kéo sẽxuất vết nứt, lâu dần vết nứt phát triển mạnh làm chân yếu vàlàm bịgẫy Đểkhắc phục t-ợng hỏng thiết kếvới truyền không đ-ợc ngâm dầu máy phải tính theo sức bền uốn Đểgiảm ứng suất tập trung thìphải tăng bán kính góc l-ợn Hỏng tróc rỗbềmặt Nguyên nhân làdo ứng suất tiếp xúc thay đổi gây Sau sốchu kỳlàm việc xuất vết nứt mỏi bềmặt răng, vết nứt th-ờng xiên theo h-ớng vận tốc tr-ợt vềphía chân vết nứt rễbịbịt miệng Để khắc phục chếtạo phải dùng ph-ơng pháp nhiệt luyện đểtăng độcứng bề mặt đồng thời phải cóđộchính xác cao Mòn Do ma sát hai s-ờn cóchuyển động t-ơng nhau; Do hai cặp bánh làm việc môi tr-ờng không códầu bôi trơn, bộtruyền làm việc hởdo bụi môi tr-ờng sẽlàm tăng tính mòn vìvậy tính nguy hiểm sẽtăng lên Đểkhắc phục t-ợng làm việc phải tra dầu bôi trơn đầy đủ loại, tăng độrắn bềmặt hạn chếhoặc ngăn bụi không cho vào vị trírăng làm việc, cóthểhạn chếchiều cao đểhạn chếvận tốc tr-ợt Hỏng dính Hay xảy với bộtruyền chịu tải lớn vận tốc cao, nguyên nhân chủ yếu làtại chỗăn khớp vìứng suất lớn sinh nhiệt nhiều sẽlàm tan màng dầu bôi trơn nên hai s-ờn tiếp xúc trực tiếp với mặt khác vìsinh nhiệt nhiều làm biến dạng vật liệu bịmềm chúng chuyển động t-ơng sẽlàm bứt mảnh kim loại nhỏtừs-ờn rính sang s-ờn vàng-ợc lại Đểkhắc phục ta dùng dầu bôi trơn dùng thêm dầu chống dính phùhợp, chọn vật liệu phùhợp hai bánh th-ờng bánh nhỏtốt bánh lớn, nhiệt luyện làm tăng độrắn bềmặt Do làm việc điều kiện nên vật liệu sửdụng làthép 45 làhợp lývàkhi qua nguyên công nhiệt luyện thép với hàm l-ợng cacbon đảm bảo độcứng cao, tính chống mài mòn tốt nh-ng cóđộdẻo dai cần thiết THàNH PHầN HOá HäC CñA THÐP 454 C Si Mn S P Ni Cr 0.40.5 0.170.37 0.50.8 0.045 0.045 0.30 0.30 II Phân tích tính công nghệtrong kết cấu chi tiết Chi tiết Bánh trụrăng nghiờng có kết cấu đơn giản Về hình dáng bềngoài bánh không cógìlàkhógia công lắm, phần làm việc làphần nằm song song với trục cóyêu cầu độchính xác cao phần lại làphần không làm việc độchính xác không cao đóta cần dùng dao chép hình côn tiện qua làđ-ợc Hình dáng lỗcũng ta làm t-ơng tựnh-vậy Riêng lỗlắp trục thìta cần phải gia công xác đểcho việc lắp ghép đ-ợc dễdàng lỗỉ25 lànơi dùng đểgiảm tải trọng nên vềyêu cầu độchính xác không cao ta chỉcần khoan làđ-ợc Vềtính công nghệtrong gia công khíthìchi tiết có đoạn hình côn làm cho quátrình gia công phải thay nhiều dao Vềkết cấu chi tiết thìđảm bảo độcứng vững Nói tóm lại Bánh trụrăng nghiêng chi tiết có tính công nghệ tương đối hợp lý, kết cấu vững dễdàng gia công Điều kiện chịu tải trọng tốt III Xác định dạng sản xuất Trong chếtạo máy ng-ời ta phân biệt ba dạng sản xuất - Sản xuất đơn - Sản xuất hàng loạt (hàng loạt lớn, hàng loạt vừa vàhàng loạt nhỏ) - Sản xuất hàng khối Mỗi dạng sản xuất cónhững đặc điểm riêng phụthuộc vào nhiều yếu tốkhác Tuy nhiên không sâu nghiên cứu đặc điểm dạng sản xuất màchỉnghiên cứu ph-ơng pháp xác định dạng sản xuất theo tính toán Muốn xác định dạng sản xuất tr-ớc hết phải biết sản l-ợng hàng năm chi tiết gia công Sản l-ợng hàng năm đ-ợc xác định theo c«ng thøc sau: N = N1 (1+ ) 100 Trong ®ã: - N: Sốchi tiết sản xuất năm - N1: Sốsản phẩm( sốmáy) sản xuất năm - m : Sèchi tiÐt s¶n phÈm - : Sốchi tiết đ-ợc chếtạo đểdựchữ(5 ữ7%) Nếu tính đến số % phếphẩm chủyếu phân x-ởng đúc vàrèn ta cócông thức sau: N = N1 (1+ + ) 100 - : Phếphẩm chủyếu sản phẩm đúc Chọn =4%, =6% Theo đềra sản l-ợng hàng năm N1=7000 chi tiết N = 7000 (1+ + )= 7700 ( chi tiÕt) 100 * TÝnh khèi l-ỵng cđa chi tiÕt Khối l-ợng chi tiết đ-ợc xác định theo công thøc Q=V γ Trong ®ã: - V : thĨtÝch cđa chi tiÕt - γ : trọng l-ợng riêng vật liệu, với thép =7,852 kg/dm3 - Q : Khèi l-ỵng cđa chi tiÕt (Kg) - V = R2.h * Tính thểtích chi tiết Dựa vào hình dạng bánh ta chia làm khối thểtích cơbản : Vtp = V1- ( V2 + 6V3 + V4 ) Trong ®ã: V1 = 932 50 =13585821 mm3 =1.3582 dm3 V2 = 150 − 65 2 35 =198607 mm =0.198607 dm 2 V3 =12,52 15 = 0,014726 dm3 V4 =17,52 50 =0.048105dm3 =>Vtp = 1,023132 (mm3) Q=V γ =7,852x1,023132 =8,03 (kg) Dựa vào bảng sau: Q1 trọng l-ợng chi tiết Dạng sản xuÊt >200 kg – 200 kg < 4kg Sản l-ợng hàng năm chi tiết (chiếc) Đơn chiÕc < 5000 >50000 Ta thÊy N= 7700 (chi tiÕt) năm Vậy chi tiết đÃcho thuộc loại sản xuất loạt IV Chọn phôi vàph-ơng pháp chếtạo phôi Chọn phôi Bánh trụ nghiêng chi tiết chế tạo từ thép C45, ưu điểm thép làcótính dẻo cao, đónódễdàng cho việc rèn dập so với đúc Do tính chất thép cótính chất Do đóem chọn ph-ơng pháp chếtạo phôi làph-ơng pháp dập Ph-ơng pháp dập cóhai ph-ơng án gia công làph-ơng án dập nóng ph-ơng án dập nguội Đểdễdàng cho việc dập vàgiảm thời gian gia công em chọn ph-ơng án dập nóng Đặc điểm ph-ơng án dập nóng làcónhiều cách khác nh-: dËp khu©n hë, dËp khu©n kÝn, ép vàđột dập, dập khuân cối lắp ghép Trên máy rèn ngang, uấn, ép h-ớng kính, chồn ép Trên máy ép điện (đồng thời dùng điện đểnung nóng), chồn máy rèn đứng,dát, cán răng, cán ngang, dập thiết bịtốc độcao Căn cứvào ph-ơng án em chọn ph-ơng án dập khuân kín Ưu điểm ph-ơng án giảm đ-ợc l-ợng kim loại (do bavia) Xác định l-ợng d-gia công Tính l-ợng d-gia công Chi tiết cần gia công bềmặt:s - Mặt A, E cól-ợng d-Z1 - Mặt trụbánh :B cól-ợng d-Z2 - Mặt D, F cól-ợng d-Z3 - Mặt lỗỉ 35 mặt C cól-ợng d-Z4 - Các lỗỉ 25 (6 lỗ) không cần tính - Mặt G,H cól-ợng d-Z5 Các bềmặt đ-ợc gia công máy tiện gồm hai quátrình tiện thôvà tiện tinh L-ợng d-khi tiƯn th«: 2Zmin = (Rz + T )i−1 + i−1 + Trong ®ã: Rz(i-1) : chiều cao nhấp nhôb-ớc công nghệsát tr-ớc đểlại h1-1 (i-1) : Tổng sai lệch vềvịtrít-ơng quan b-ớc công nghệsát tr-ớc