LẬP dự án sản XUẤT BÁNH RĂNG CÔN

Gắn với sự nghiệp phát triển đất nước, sự phát triển của trong công nghiệp chế tạo máy là vấn đề tiên quyết trong công cuộc thúc đẩy sự tiến bộ của các ngành công nghiệp khác. Trong đó truyền động bánh răng đóng vai trò then chốt , mũi nhọn trong hầu hết các loại máy móc và thiết bị , có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc ,an toàn và tuổi thọ của máy Có thể nói bánh răng là lĩnh vực cắt kim loại phức tạp nhất, đòi hỏi thợ làm phải có kiếm thức sâu và khả năng sáng tạo.Chất lượng bánh răng phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết sâu sắc các phương pháp hiện đại nhằm tăng năng suất, chất lượng và giảm khối lượng lao động cũng như giá thành.Bánh răng là 1 loại Cơ cấu cơ khí cho phép truyền mô men xoắn hay lực giữa các bộ phận; thường gồm hai phần; mỗi phần (thường có hình tròn, nên gọi là bánh) có các múi hình răng khớp với các múi hình răng của phần kia; khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo.Để truyền động giữa 2 trục chéo nhau người ta sử dụng 2 loại bánh răng côn và trụ. So với truyền động bánh răng trụ, truyền động bánh răng côn có kích thước và khối lượng lớn hơn, chế tạo phức tạp hơn và lắp ghép đòi hỏi khá chính xác theo phương dọc trục. Tuy nhiên truyền động bánh răng côn vẫn được dùng nhiều trong các máy và khí cụ vì điều kiện bố trí cơ cấu đỏi hỏi phải sử dụng bộ truyền có các trục cắt nhau.Bài làm của nhóm hôm nay xin được trình bày thông tin cũng như quy trình sản xuất bánh răng côn bằng 2 loại vật liệu thép hóa tốt S45C và thép thấm C SCM415.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU  TIỂU LUẬN MÔN TRANG THIẾT BỊ ĐỀ TÀI: LẬP DỰ ÁN SẢN XUẤT BÁNH RĂNG CÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: VÕ THẾ SƠN TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng năm 2017 DANH SÁCH NHÓM STT HỌ VÀ TÊN NGUYỄN QUANG TUỆ ƠNG BÌNH HƯNG LÊ NGUYỄN KHẮC HOÀNG LƯƠNG VĂN PHƯỚC LA ĐẶNG GIA BẢO PHẠM PHÚ THIÊN AN NGUYỄN THỊ HOA (NHÓM TRƯỞNG) LƯƠNG MINH QUẢN VŨ QUỐC TRUNG 10 NGUYỄN LÊ KHÁNH TRÌNH 11 MAI XUÂN NGHI 12 HUỲNH ANH KHOA MSSV NHIỆM VỤ V1304598 Giới thiệu bánh V1201509 Vật liệu làm bánh V1301328 Quy trình cơng nghệ V1303194 Thiết bị gia công bánh V1300227 Thiết bị thấm C-N V1300033 Thiết bị ram V1301278 Thiết bị tần số cao V1303194 Thiết bị làm bánh V1304460 Kiểm tra đầu vào V1304379 Kiểm tra đầu V1302507 Bố trí mặt V1301841 Xử lý mơi trường MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU VỀ BÁNH RĂNG 1.1 Khái niệm 1.2 Một số công ty sản xuất phân phối bánh 1.3 Một số loại bánh nhóm nhiệt luyện VẬT LIỆU LÀM BÁNH RĂNG 2.1 Kết cấu điều kiện làm việc 2.2 Chọn vật liệu làm bánh côn QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 12 GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRÊN MÁY CNC 14 4.1 Gia công bánh 14 4.2 Phương pháp gia công bánh côn 18 4.3 Thị trường máy CNC gia công bánh 20 THIẾT BỊ 22 5.1 Thiết bị thấm C-N 22 5.2 Thiết bị ram 28 5.3 Thiết bị tần số cao 33 5.4 Thiết bị làm bánh 37 KIỂM TRA 41 6.1 Kiểm tra đầu vào 41 6.2 Kiểm tra đầu 45 XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG 49 7.1 Đặt vấn đề 49 7.2 Các phương pháp xử lý 49 7.3 Lựa chọn trang thiết bị 54 BỐ TRÍ MẶT BẰNG 57 8.1 Nguyên tắc bố trí mặt 57 8.2 Sơ đồ bố trí mặt xưởng 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 LỜI MỞ ĐẦU Gắn với nghiệp phát triển đất nước, phát triển công nghiệp chế tạo máy vấn đề tiên công thúc đẩy tiến ngành công nghiệp khác Trong truyền động bánh đóng vai trò then chốt , mũi nhọn hầu hết loại máy móc thiết bị , có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc ,an toàn tuổi thọ máy Có thể nói bánh lĩnh vực cắt kim loại phức tạp nhất, đòi hỏi thợ làm phải có kiếm thức sâu khả sáng tạo.Chất lượng bánh phụ thuộc nhiều vào hiểu biết sâu sắc phương pháp đại nhằm tăng suất, chất lượng giảm khối lượng lao động giá thành Bánh loại Cơ cấu khí cho phép truyền mơ men xoắn hay lực phận; thường gồm hai phần; phần (thường có hình trịn, nên gọi bánh) có múi hình khớp với múi hình phần kia; phần chuyển động, múi phần đẩy vào múi phần kia, khiến phần chuyển động theo Để truyền động trục chéo người ta sử dụng loại bánh côn trụ So với truyền động bánh trụ, truyền động bánh có kích thước khối lượng lớn hơn, chế tạo phức tạp lắp ghép đòi hỏi xác theo phương dọc trục Tuy nhiên truyền động bánh côn dùng nhiều máy khí cụ điều kiện bố trí cấu đỏi hỏi phải sử dụng truyền có trục cắt Bài làm nhóm hơm xin trình bày thơng tin quy trình sản xuất bánh loại vật liệu thép hóa tốt S45C thép thấm C SCM415 GIỚI THIỆU VỀ BÁNH RĂNG 1.1 Khái niệm Bánh côn Trong hệ thống truyền bánh côn dùng với mục đích truyền chuyển động qua lại cuả hai trục cắt nhau, Khi trục căt tọa lên góc 90 Tuy nhiên, bánh truyền động hai trục đặt lệch góc Điều kiện làm việc:  Làm môi trường chịu tải trọng tĩnh va đập mạnh  Bề mặt bị mài mòn làm việc bị ma sát hay cọ sát,chịu ứng suất lớn,lõi chịu ứng suất uốn  Vùng chân dễ bị phá hủy  Chi tiết làm việc tải trọng thay đổi theo chu kì Theo chế truyền động, chia thành dạng truyền động sau :  Răng thẳng  Răng nghiêng  Răng cung tròn Theo dấu hiệu kết cấu , bánh côn chia loại sau :  Bánh dạng đĩa  Bánh dạng trục  Bánh có gờ Bánh đĩa :  Được sử dụng hộp giảm tốc cấp loại oto tải  Thường dùng truyền có tỉ số truyền nhỏ , Bánh dạng trục :  Thường trục chủ động hộp giảm tốc loại oto Bánh có gờ :  Được sử dụng loại xe oto ngành chế tạo máy 1.2 Một số công ty sản xuất phân phối bánh  Công ty TNHH Khải Hảo  Cơng ty TNHH khí đúc Sơn Giang  Yieh Chien Machinery Co.,Ltd 1.3 Một số loại bánh nhóm nhiệt luyện Loại Ground zero bevel gear : TỈ SỐ TRUYỀN MODULE SỐ RĂNG GÓC NGHIÊNG CHIỀU XOẮN HÌNH DẠNG A B C D E F G H I J K ĐỘ BỀN UỐN (N.m) SBZG2-3020R 1.5 M2 30 70 R B4 10 35 60 62.16 40 26.48 21.62 15 23 11 37.56 14.3 SBZG2-2030L 1.5 M2 20 70 L B3 10 30 40 44.18 45 25.05 16.39 11.67 22 11 21.34 9.89 ĐỘ BỀN BỀ MẶT(N.m) SAI LỆCH(mm) KHỐI LƯỢNG 8.88 0.05-0.11 0.27 5.92 0.05-0.11 0.14 VẬT LIỆU S45C S45C Loại 2: Ground Spiral Bevel Gear TỈ SỐ TRUYỀN MODULE SỐ RĂNG CHIỀU XOẮN HÌNH DẠNG A B C D MBSG2-4020R M2 40 R B4 15 45 80 81.1 MBSG2-2040L M2.5 20 L B3 12 35 40 44.1 E F G H I J K ĐỘ BỀN UỐN (N.m) ĐỘ BỀN BỀ MẶT(N.m) SAI LỆCH(mm) KHỐI LƯỢNG 45 31.78 26.1 18 29 14 52.7 56.5 94.2 0.04-0.1 0.57 55 28.16 16.02 13.75 27 14 25.39 28.2 47.1 0.04-0.1 0.18 VẬT LIỆU SCM415 SCM415 VẬT LIỆU LÀM BÁNH RĂNG 2.1 Kết cấu điều kiện làm việc 2.1.1 Đặc điểm kết cấu Các bánh trang thiết bị công nghiệp (bao gồm ô tô xe máy) chịu tải trọng lớn, yêu cầu cao chất lượng gia công khí, hình dạng nhiệt luyện Do đó, việc chọn vật liệu để đáp ứng yêu cầu mặt kỹ thuật bánh công đoạn quan trọng 2.1.2 Điều kiện làm việc Trong trình làm việc, bánh chịu trạng thái sau:  Uốn truyền moment xoắn cực đại hay phanh đột ngột, gây phá hủy chân theo góc lược  Uốn tác dụng tải trọng thay đổi theo chu kỳ, gây ứng suất phá hủy tiết diện nguy hiểm chân  Mài mòn thường xảy bánh làm việc liên tục  Ứng suất tiếp xúc bề mặt làm việc vùng ăn khớp làm xuất rỗ bề mặt chí phá hủy bề mặt Gần đây, nhờ xuất loại thép phương pháp nhiệt luyện biến dạng mà người ta đạt xác hình dạng kích thước theo yêu cầu kỹ thuật 2.2 Chọn vật liệu làm bánh Dựa theo đặc tính kỹ thuật bánh cơn, nhóm em chọn mác thép S45C SCM415 để phù hợp với yêu cầu sản xuất thực tế 2.2.1 Mác thép S45C Thép S45C thuộc nhóm thép hóa tốt có hàm lượng Cacbon vào khoảng 45% giúp thép có độ bền cao, dẻo dễ xử lý nhiệt Thép S45C có hai dạng thép thép tròn Đây loại thép sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp địi hỏi nhiều sức bền kéo chịu mài mòn, chống oxi hóa so với thép cacbon, dùng để chế tạo chi tiết máy bu lông, trục khuỷa, bánh răng, trục cam… Ta chọn mác thép có đường kính Ø8-Ø502 mm độ dày 6-300 mm để gia cơng chi tiết bánh a Thành phần hóa học Mác thép S45C C 0.420.48 Si 0.150.35 Thành phần hóa học (%) Mn Ni Cr 0.6-0.9 0.20 0.20 P max 0.030 S max 0.35 b Tính chất lý tính trước nhiệt luyện Mác thép Độ bền kéo (Sb/Mpa) S45C 570-690 Tính chất lý tính Giới hạn Độ dãn dài chảy (%) (ss/Mpa) 345-490 17 Độ cứng bề mặt (HRC) 55 c Tổ chức tế vi trước nhiệt luyện Thép S45C thuộc nhóm thép trước tích (%C từ 0.1-0.7), có tổ chức ferit peclit nhiệt độ thường + Ferit dung dịch rắn xen kẽ cacbon Feα với mạng lập phương tâm khối Tổ chức tế vi ferit có dạng hạt sáng, đa cạnh + Peclit hỗn hợp tích ferit xementit tạo thành từ austenit Trong peclit 88% ferit 12% xementit phân bố nhau, nhờ kết hợp lượng lớn pha dẻo với lượng pha cứng định Peclit tổ chức bền, cứng đủ dẻo đáp ứng tốt yêu cầu vật liệu d Công nghệ nhiệt luyện Là nung nóng thép đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ thời gian thích hợp sau làm nguội với tốc độ qui định để làm thay đổi tổ chức tế vi từ thay đổi tính thép theo ý muốn Khi hàm lượng C tăng tỷ lệ Xementit pha giòn tổ chức tăng lên tương ứng (cứ 0.1% C tăng 1.5% Xementit) Do làm thay đổi tổ chức tế vi, ta chọn q trình nhiệt luyện sau: + Rèn nóng: 850-1100°C + Tiêu chuẩn hóa: 840-880°C/nhiệt thường + Ủ mềm: 680-710°C/lị luyện + Làm cứng: 820-860°C/nước, dầu + Ủ: 550-660°C/khơng khí Sau nhiệt luyện thép có tính cao + Nhờ nhiệt luyện tính chống mài mịn chi tiết máy tăng lên nhiều lần + Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mịn chi tiết thép (gang) mà đảm bảo yêu cầu độ dẻo độ dai + Cải thiện tính cơng nghệ: cải thiện tính cơng nghệ nâng cao suất Tồ chức tế vi thép S45C sau nhiệt luyện Bề mặt sau thường kiểm tra độ cứng HRC Trong bảng trình bày phương pháp kiểm tra thông số chủ yếu bánh sau nhiệt luyện Phương pháp kiểm tra Thông số kiểm tra Chiều dày lớp bề mặt sau nhiệt luyện Đo độ cứng từ vào Độ cứng bề mặt sau ram Dùng máy đo độ cứng Rockwell (HRC≥50-63) Cấu trúc tế vi lớp bế mặt sau nhiệt luyện Dùng kính hiển vi kim tương học Biến dạng bánh sau nhiệt luyện Máy đo chuyên dùng          6.2.2 Kiểm tra độ xác động học Kiểm tra sai số động học Kiểm tra sai số tích lũy bước Kiểm tra độ đảo hướng kính Kiểm tra sai lệch chiều dài pháp tuyến chung Kiểm tra sai lệch khoảng cách tâm Kiểm tra độ ổn định tốc độ cao Kiểm tra sai số biên dạng Kiểm tra sai số bước vòng Kiểm tra sai lệch bước sở 6.2.3 Kiểm tra độ CX tiếp xúc tải trọng lớn Kiểm tra số khe hở mặt  Kiểm tra độ CX tiếp xúc tải trọng lớn – Xác định vết tiếp xúc – Đo sai số hướng  Kiểm tra số khe hở mặt – Kiểm tra sai lệch khe hở cạnh bên – Kiểm tra sai lệch chiều dày 6.2.4 Dưới thiết bị kiểm tra Máy đo bánh Thiết bị kiểm tra bánh HYB-35 Gear measuring inspection machines 6.2.5 Một số TCVN bánh XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG 7.1 Đặt vấn đề Bụi kim loại hình thành trình sản xuất nhà máy luyện gang, thép,… khu công nghiệp, nhà máy… gây ô nhiễm môi trường khơng khí nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng mơi trường sống người dân Vì mà việc xử lý bụi kim loại trước xả thải mơi trường khơng khí việc làm cần thiết để bảo vệ môi trường Tác động người động vật: gậy tác nghẽn cuống phổi làm giảm q trình phân phối khí; gây chứng khí thũng, phá hoại mao quản làm cản trở q trình hơ hấp; gây tổn thương da, giác mạc mắt,bệnh đường tiêu hóa; gây hư hại mô phổi dẫn tới ung thư phổi Tác hại thực vật: hầu hết chất ô nhiễm khơng khí có tác dụng xấu đến thực vật, gây ảnh hưởng không tốt nhà nông trồng Khi bị tiếp xúc với bụi kim loại nồng độ cao, trồng chậm phát triển, cháy khơ cây, cho hiệu suất thấp Ngồi ra, bụi kim loại làm giảm khả quang hợp bề mặt bị che lấp.Tuy nhiên, có số loại bụi có tác dụng tốt thực vật: photpho, nito,… Tác hại vật liệu: số loại bụi kim loại tiếp xúc với thiết bị, đồ vật kim loại khơng khí gây ăn mịn đồ vật thiết bị trên, đặc biệt mơi trường nóng ẩm 7.2 Các phương pháp xử lý Để xử lý bụi kim loại cách hiệu nhất, cần phải lựa chọn thiết bị xử lý bụi dựa theo tính chất hóa, lý học loại bụi cần xử lý 7.2.1 Buồng lắng bụi ìn 7.1 : N ên ý o ộn b ồn ắn bụ Nguyên lý : Sử dụng chủ yếu trọng lực để lắng bụi lưu lượng thấp qua nhằm xử lý hạt bụi thơ to, kích thước cỡ mm bị ảnh hưởng trọng lực Ưu điểm : • Có thể thu gom hạt bụi có kích thc > 10 àm ã Thit b n gin, d chế tạo • Chi phí vận hành bảo trì thấp • Thường sử dụng để làm sơ Nhược điểm : • • • • • Buồng có kích thước lớn, thiết bị cồng kềnh, Khó dọn vệ sinh Vận tốc dịng khí nhỏ -2 m/s Chỉ xử lý hiệu với hạt > 50 µm, không xử lý hạt bụi < µm Hiệu thường đạt < 70% 7.2.2 ìn 7.2 : N Thiết bị lắng quán tính ên ý o ộn ế bị ắn q án n mộ số n ườn ặp n ế bị ắn q án ìn 7.3 : T ế bị ên ợp ắn q án n ùn x n n n ắc Nguyên lý : Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính thiết bị lợi dụng lực qn tính đổi chiều dịng khí để tách bụi khỏi luồng khí thải Ưu điểm : • Trở lực nhỏ • Khả lắng cao buồng lắng Nhược điểm : • Hiệu khơng cao, khoảng 65 – 80% bụi có kích thước 24 – 30 µm 7.2.3 Cyclone ìn 7.4 : ộ số ế bị C c one ườn ặp Nguyên lý : Nguyên lý làm việc thiết bị lọc bụi kiểu Cyclone lợi dụng lực ly tâm dịng khơng khí chuyển động để tách bụi khỏi khơng khí Có thể lọc hạt bụi lớn với hiệu cao, dễ dàng bảo trì, Ưu điểm : • Khơng có phần chuyển động → tăng độ bền thiết bị • • • Có thể làm việc áp suất cao nhiệt độ cao (đến 500 C) Thu hồi bụi dạng khô Trở lực cố định khơng lớn o • Có khả thu hồi vật liệu mài mịn mà khơng cần bảo vệ bề mặt cyclone • Hiệu suất khơng phụ thuộc vào nồng độ bụi • Chế tạo đơn giản, suất cao, rẻ Nhược điểm : • • Hiệu vận hành bụi có kích thước < µm Khơng thể thu hồi bụi kết dính 7.2.4 Thùng lọc bụi túi vải ìn : T ế bị ọc bụ bằn ú vả Ngun lý : Khơng khí lẫn bụi qua vải lọc, ban đầu hạt bụi lớn khe sợi vải giữ lại bề mặt vải theo nguyên lý rây, hạt nhỏ bám dính bề mặt sợi vải lọc va chạm, lực hấp dẫn lực hút tĩnh điện, lớp bụi thu dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng giữ tất hạt bụi có kích thước nhỏ Hiệu lọc đạt tới 90% lọc tất hạt nhỏ nhờ có lớp trợ lọc Sau khoảng thời gian lớp bụi dày làm sức cản màng lớn, ta phải ngưng cho khí thải qua tiến hành loại bỏ lớp bụi bám mặt vải Thao tác gọi hồn ngun khả lọc Khí sau qua thiết bị lọc túi vải dẫn ống thải ngồi khơng khí Ưu điểm : • Hiệu cao (99%) • Phù hợp với loại bụi có đường kính nhỏ