THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO BÁNH RĂNG NGOÀI CƠ CẤU QUAY CẦN TRỤC THÁP BÁNH LỐP Q=25Tf

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO BÁNH RĂNG NGOÀI CƠ CẤU QUAY CẦN TRỤC THÁP BÁNH LỐP Q=25Tf

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, điện lực v.v…

Môn học tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vân dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kĩ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể.Sinh viên cần nắm vững về chỉ tiêu công nghệ cần thiết nhằm nâng cao tính công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Bài tập thiết kế này là quy trình công nghệ gia công chế tạo bánh răng ăn khớp với thanh răng trong cơ cấu thay đổi tầm với của cần trục chân đế Cần trục chân đế Kirov la loại cần trục có cần vòi cân bằng hoàn toàn thay đổi tầm với bằng cơ cấu thanh răng bánh răng.Trong đo ù chi tiết bánh răng có vai trò quan trọng trong cơ cấu

1 Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Bánh răng là chi tiết dùng để truyền chuyển động ở đây bánh răng trong cơ cấu thay đổi tầm với dùng để truyền chuyển động xoay từ hộp giảm tốc ra thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng.Thanh răng một đầu ăn khớp bánh răng, một đầu nối cứng với cần của cần trục, khi thanh răng tịnh tiến làm cho cần nâng lên nâng xuống , thay đổi tầm với.Do đó lực ăn khớp giữa bánh răng và thanh răng là rất lớn , ma sat lớn vì vậy bánh răng được gia công phải có độ bền và độ cứng cao, khi làm việc phải được bôi trơn thường xuyên

2 Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết

Kết cấu của bánh răng phải có những đặc điểm sau nay :

 Hình dáng lỗ phải đơn giản

 Hình dáng vành ngoài của bánh răng phải đơn giản

 Nếu có may ơ thì chỉ nên ở một phía

 Kết cấu bánh răng phải tạo điều kiện gia công bằng nhiều dao cùng một lúc

3 Dạng sản xuất

Ta chọn dạng sản xuất là đơn chiếc

4 Chọn phôi

Ta chọn phôi đúc vì bánh răng chế tạo có kích thước lớn, phôi đúc sẽ giảm các nguyên công, tiết kiệm vật liệu, tăng cường chính xác cho chi tiết

Vật liệu chế tạo là loại thép 45 thường hoá:

Ưùng suất bền kéo nhỏ nhất: bk = 540 N/mm2

Ưùng suất bền chảy của vật liệu: ch = 270 N/mm2

Độ rắn: HB = 170 ÷ 220

5 Thiết kế nguyên công

Trình tự gia công:

 Tất cả các bề mặt gia công trên máy tiện đứng 1295

 Phần lỗ gia công trên máy khoan đứng 2H125

 Phần lỗ gia công trên máy doa 2615

 Phần răng gia công trên máy phay lăn răng 5K32 Máy tiện 1295:

Đường kính gia công lớn nhất: 640mm

Chiều dài gia công: 350mm

Số trục chính: 6

Giới hạn số vòng quay/phút:19÷269

Công suất động cơ: < 55 kW

Tiện thô: Dao tiện T15k6

t=3 mm

s=1,35 mm/vòng

n=38 v/ph

v=92 m/ph

Tiện tinh: Dao tiện T15k6

t=0,5 mm

s=0,2 mm/vòng

n=110 v/ph

v=265 m/ph

Máy khoan 2H125:

Đường kính gia công lớn nhất: 25 mm

Số vòng quay: 45÷2000 v/ph

Công suất động cơ:2,2 kW

Số cấp tốc độ: 12

Máy doa 2615:

Đường kính gia công lớn nhất: 80 mm

Số vòng quay: 20÷1600 v/ph

Chiều rộng bánh răng: 50 mm

Số cấp tốc độ: 9

Số vòng quay của dao: 50÷315 v/ph

Đánh số bề mặt gia công

Nguyên công 1:

Bước 1: Tiện thô các mặt 1,2,3, Bước 2: Tiện tinh các mặt 1,2,3, Bước 3: Vát mép các mặt 4,5,6 Bước 4: Bo mặt 7

Sơ đồ gá

Nguyên công 2:

Bước 1: Tiện thô các mặt 9,10,11 Bước 2: Tiện tinh các mặt 9,10,11 Bước 3: Vát mép các mặt 12,13,14 Bước 4: Bo mặt 15

Sơ đồ gá

Nguyên công 3:

Khoan lỗ mặt 16,17

Sơ đồ gá

Nguyên công 4:

Doa lỗ mặt 16,17

Sơ đồ gá

Nguyên công 5:

phay rãnh then 18

Sơ đồ gá

Nguyên công 6:

Phay răng mặt 8

6 Chế độ cắt

Tiện thô:

Chiều sâu cắt: t=2÷8 mm

Chọn t=3mm

Lượng chạy dao: S=1,1÷1,5 mm/vòng

Chọn S=1,5 mm/vòng

Tốc độ cắt: v(v/ph)

v y x m

S t T

C v

.



Trong đó:

T=30÷60 phút : trị số trung bình của tuổi bền, chọn T=60ph

Cv=292: Hệ số điều chỉnh x=0,15

y=0,3 m=0,18

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

5 , 1 3 60

292

3 0 15 0 18 0



Số vòng quay trục chính:

340 14 , 3

55 , 75 1000

14 , 3

1000







D

v

Tiện tinh:

Chiều sâu cắt: t=0,5÷2 mm

Chọn t=0,5mm

Lượng chạy dao: S=0,12÷1,1 mm/vòng

Chọn S=0,12 mm/vòng

Tốc độ cắt: v(v/ph)

v y x m

S t T

C v

.



Trong đó:

T=30÷60 phút : trị số trung bình của tuổi bền, chọn T=45ph.

Cv=292: Hệ số điều chỉnh x=0,15

y=0,3 m=0,18

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

=> 0 , 72

12 , 0 5 , 0 45

292

3 , 0 15 , 0 18 , 0



Số vòng quay trục chính:

530 14 , 3

222 1000

1000





D

v n

Khoan lỗ:

Chiều sâu cắt: t=20 mm

Lượng chạy dao: S=CS.D0,6.k1.k2 mm/vòng

Với CS=0,058 ;k1=1 (khoan lỗ đặc); k2=0,85(tỷ số L/D)

=>S=0,17 mm/vòng Tốc độ cắt: v(v/ph)

v y m

z

S T

D C v

.

.



Trong đó:

T=120 phút

Cv=17,6: Hệ số điều chỉnh y=0,55

z=0,25 m=0,125

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

17 , 0 120

20 6 , 17

55 , 0 125 , 0

25 , 0



Số vòng quay trục chính:

20 14 , 3

39 1000

1000





D

v n

Doa lỗ:

Chiều sâu cắt: t=20 mm

T=120 phút

Cv=170: Hệ số điều chỉnh y=0,55

z=0,25 m=0,125

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

2 , 2 120

20 170

55 , 0 125 , 0

25 , 0



Số vòng quay trục chính:

20 14 , 3

2 , 92 1000

1000





D

v n

Phay răng:

Lượng chạy dao: S=0,25 mm/v

Chiều sâu cắt: t=80mm

Tốc độ cắt v=25mm/ph

Tính lượng dư gia công tại mặt 7 có đường kính 0 15

25 0

73 





Phôi đúc cấp chính xác 7-9 có: Rz=250 µm ; Ti=350 µm

Các thông số đạt được sau khi gia công bề mặt:

Gia công thô: cấp chính xác 3-4: Rz=50 µm ; Ti=50 µm Gia công tinh: cấp chính xác 8-10: Rz=1,6 µm ; Ti=5 µm Công thức tính lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng ngoài:

2Zbmin=2(Rza+Ta+a+b) Trong đó:

Rza: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

b: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.( b=0)

a: Độ lệch đường trục

Ta có:

2 2

ct lk

a  

  

Trong đó:

lk: độ lệch của khuôn =1

ct: độ cong của đuờng trục phôi ct=c.Lc

Với:

c=0.7 µm/mm: đường cong giới hạn trên 1mm chiều dài ( phôi đúc)

Lc=120 mm: chiều dài của phôi

=>ct=0,7.90=84 µm=0,084 mm

=>a=1mm=1000 µm

Tiện thô:

Lượng dư gia công nhỏ nhất:

2Zbmin=2(Rza+Ta+a+b)=2(250+700+1000+0)=5600 µm

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là:

1=0,06 p=0,06.1000=60 µm

Tiện tinh:

Lượng dư gia công nhỏ nhất:

2Zbmin=2(Rza+Ta+1+b)=2(50+50+60+0)=320 µm

Vậy lượng dư nhỏ nhất của từng nguyên công là:

Tiện thô: 2Zmin=3200 µm

Tiện tinh: 2Zmin = 320 µm

Kích thước chi tiết nhỏ nhất:

Tiện thô: d1=475,778+0,32=476,098 mm Phôi: dp=476,098+3,2=479,298 mm Kích thước chi tiết lớn nhất:

Tiện tinh: d2=476,798+0,12=47,918 mm Tiện thô: d1=476,098+0,4=476,498 mm Phôi: dp=476,498+3=479,2498 mm

Xác định lượng dư giới hạn:

Zbmax: kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin: kích thước giới hạn nhỏ nhất

Tiện tinh:

2Zbmax=475,488-474,888=0,6 mm

2Zbmin=475,088-474,768=0,32 mm

Tiện thô:

2Zbmax=481,288-475,088=6,2 mm

2Zbmin=478,288-475,088=3,2 mm

Xác định lượng dư tổng cộng:

7 Thời gian gia công

*Thời gian gia công tổng cộng :

 Ttc =To + Tp + Tpv + Ttn

T0 : thời gan cơ bản

T o L S L n L

.

2



Trong đó: L- chiều dài bề mặt gia công

L1-chiều dài ăn dao

L2-chiều dài thoát dao S- lượng chạy dao vòng (mm/vo2ng) n-số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

Tp : thời gian phụ ; Tp = 10%.T0

Tpv : thời gian phụ việc ; Tpv = 3%.T0

Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ; Ttn = 5%.T0

Nguyên công 1:

T0 = 16+27,8=43,8 (ph)

Ttc = 43,8+4,2+1,2+2,1 = 51,3 (ph) Nguyên công 2 :

T0 = 11+4,8= 15,8 (ph)

Ttc = 15,8+1,3+0,39+0,7 = 18,19 (ph) Nguyên công 3 :

T0 = 8,5+22,05= 30,55 (ph)

Ttc = 30,55+0,9+2,5+4,1 = 38,05 (ph) Nguyên công 4 :

T0 = 2 (ph)

Ttc = 2+0,6+0,5+0,2 = 3,3 (ph) Nguyên công 5 :

T0=18 +0.56=18,56 (ph)

Ttc = 18,56+2+0.45 = 21,01 (ph)

`