bản vẽ nguyên công và chi tiết bánh vít - trục vít

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA BÁNH RĂNG CỐ ĐỊNH Z26 HỘPSỐ THỦY PHẦN I: THUYẾT MINH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CUẢ MÁY VÀ CHI TIẾT 1.CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY: Máy thủy là loại phương tiện không

LỜI NÓI ĐẦU

  -     - 

Những tháng ngày học tại trường, em cũng như các bạn trong lớp háo hức trong đợi được làm và được đồ án.Đồ án giúp em cũng cố kiến thức đã học ,biết thêm các kiến thức bổ ích mà chưa được biết để làm hành trang cho em vào đời sau này

Chúng ta đã biết công nghiệp hóa -hiện đại hóa đất nước là một quá trình thay đổi từ cơ bản đến toàn diện các hoạt động sản xuất,kinh doanh, dịch vụ ,xã hội

từ sử dụng lao động tay chân ,chuyển sang áp dụng máy móc thành tựu khoa học Để thực hiện được đều đó chúng ta phải phát triển các ngành công nghiệp , mà

cụ thể là ngành cơ khí đóng vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng nền kinh

tế nước nhà Vì chính nơi đây các thiết bị máy móc được sản xuất để sau đó đem phục vụ các ngành công nghiệp khác.Một ngành công nghiệp nào đó muốn phát triển thì trang thiết bị máy phải thật sự hiện đại Nguồn nhân lực có trình độ về chuyên môn kỹ thuật Nhằm hạn chế đến mức tối đa việc nhập các loại sản phẩm

và nâng cao sức cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại thì việc gia công các chi tiết máy phải được tối ưu Vì vậy việc áp dụng những quy trình sửa chữa mới hết sức cần thiết, nhằm giảm bớt chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm, đem lại hiệu quả kinh tế cao.Sửa chữa cơ khí là một quy trình chế tạo và sửa chữa các sản phẩm

cơ khí Vì thế Đồ án sửa chữa cơ khí, cụ thể là quy trình sửa chữa ( bánh răng Z26 trong hộp số ba trục) là điều kiện tốt để cũng cố và đánh giá kiến thức đã học Nhằm tích lũy thêm kinh nghiệm về mặt kỹ thuật cho mỗi học sinh sau thời gian học tập tại trường Do kiến thức của em còn hạn chế, nên trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót Vì vậy kính mong quý thầy cô góp ý xây dựng để

đồ án của em được kết quả tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa cơ khí.Đặc biệt thầy Trương Nam Trung đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này !

TP HCM tháng… năm 2012 Học sinh thực hiện Đinh Huy Hoàng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -   

 -

-

Giáo Viên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT -   

-

Giáo Viên

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA BÁNH RĂNG CỐ ĐỊNH Z26 HỘP

SỐ THỦY PHẦN I: THUYẾT MINH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CUẢ

MÁY VÀ CHI TIẾT 1.CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY:

Máy thủy là loại phương tiện không thể thiếu trong ngành giao thông vận tải đường thủy.Trong khi nước ta có diện tích bờ biển trải dài cả nước,nên ngành giao thong vận tải đường thủy ngày càng phát triển.Những máy thủy trang bị những hộp số để thuận lợi cho việc vận chuyển.Hộp số thủy chỉ dùng để tiến tới và lùi lại đối với những tàu thuyền lớn không thể thiếu những hộp số tiến lùi này được

2.CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT:

Công dụng chung của truyền động bánh răng là:

- Bánh răng, bánh vít là những chi tiết dùng để truyền lực và chuyển động

mà chúng ta thường thấy trong nhiều máy khác nhau Với sự phát triển của ngành chế tạo máy và với yêu cầu của sửa chữa thay thế Các loại chi tiết này ngày càng sản xuất nhiều hơn Ở nhiều nước người ta đã xây dựng nhà máy, phân xưởng chuyên sản xuất bánh răng, bánh vít với trình độ cơ khí hóa và tự hóa cao

- Truyền động bánh răng được sử dụng rộng rãi vì chúng có những ưu điểm như: khả năng truyền lực lớn, đảm bảo tỉ số truyền chính xác, hiệu suất truyền động cao, tỉ số truyền lớn v.v

- Trong các loại máy như: Máy công cụ, máy nông nghiệp, ôtô, động cơ đốt trong, cần trục v.v Truyền động bánh răng là cơ cấu quan trọng nhất

- Phạm vi tốc độ và khả năng truyền chuyển động của bộ truyền bánh răng rất lớn Các hộp giảm tốc của bánh có khả năng truyền công suất hàng chục kw Tốc độ vòng quay của các bánh răng trong các cơ cấu truyền chuyển động có thể đạt tới 150m/s Bánh răng truyền chuyển động quay được gọi là bánh chủ động, bánh được truyền chuyển động quay gọi là bánh bị động (chỉ xét một cặp bánh răng ăn khớp)

- Sử dụng bộ truyền bánh răng có thể truyền chuyển động giữa các trục chéo nhau, vuông góc nhau, hoặc song song với nhau

- Tùy thuộc vào hình dạng của bánh răng người ta chia các loại sau: Truyền động bánh răng trụ, bánh răng côn, bánh răng nghiêng, truyền động trục vít bánh vít v.v

- Theo dạng ăn khớp Prôphin răng được chia thành hai loại:

+ Ăn khớp thân khai: là loại ăn khớp tiêu chuẩn và được sử dụng nhiều nhất

+ Ăn khớp không thân khai bao gồm: Ăn khớp nôvikov, ăn khớp xiclôit,

ăn khớp chốt

Phân loại bánh răng: Bánh răng đươc chia làm ba loại sau

- Bánh răng trụ (răng thẳng và răng nghiêng)

- Bánh răng côn (răng thẳng và răng xoắn)

- Bánh vít

Truyền động bánh răng trụ

- Truyền động bánh răng hình trụ được dùng để quay các trục song song

với nhau Dựa theo hình dạng theo hình dạng của răng có ba loại truyền động sau: Truyền động bánh răng hình trụ răng thẳng, truyền động bánh răng hình trụ răng nghiêng, truyền động bánh răng chữ V

- Dựa theo hướng nghiêng của răng bánh răng hình trụ răng nghiêng chia

làm hai loại: Nghiên trái và nghiêng phải, trong một cặp bánh răng ăn khớp các hướng nghiêng của chúng ngược nhau Bộ truyền bánh răng nghiêng cho phép làm việc êm hơn, tăng khả năng truyền lực Nhược điểm của bộ truyền bánh răng nghiêng là sinh ra lực dọc trục trong khi bánh răng trụ răng nghiêng chế tạo phức tạp hơn bánh răng trụ răng thẳng

- Bộ truyền bánh răng V vẫn giữ được các ưu điểm trên, bên cạnh đó còn

khắc phục được nhược điểm của bộ truyền bánh răng nghiêng là triệt tiêu lực dọc trục tuy nhiên việc chế tạo lại phức tạp hơn

Truyền động bánh răng côn

- Bộ truyền bánh răng côn cũng có các dạng răng như: răng thẳng, răng

cong hoặc răng nghiêng

- Bộ truyền bánh răng côn được dùng để truyền động giữa các trục cắt

nhau

Truyền động bánh vít

- Bộ truyền trục vít – bánh vít được dùng để truyền chuyển động và tải

trọng giữa hai trục chéo nhau, góc giữa hai trục thường là 90o

- Bộ truyền có ưu điểm là: tỷ số truyền lớn, làm việc êm, có khả năng tự

hãm Nhược điểm là: hiệu suất thấp, cần dùng vật liệu đắt tiền (như đồng thanh) để làm bánh vít

Các dạng truyền bánh răng theo công dụng: Tùy theo công dụng của

truyền động mà người ta chia ra: truyền vận tốc, động lực, truyền động số, truyền động có công dụng khác

- Truyền tốc độ: Bộ truyền này thường sử dụng ở máy bay, hộp giảm tốc

của tuabin và các cơ cấu khác

- Truyền động lực: Bộ truyền này thường được sử dụng để truyền lực lớn

trong các máy cán, ôtô tải, máy kéo

- Truyền động số: Truyền động số đãm bảo chính xác góc quay giữa bánh

răng chủ động và bị động Truyền động này được sử dụng trong các máy gia công chính xác

- Truyền động có công dụng chung: Truyền động này thường có vận tốc và

tải trọng nhỏ, nó được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy Tùy theo vận tốc chuyển động nó được chia ra:

+ Truyền động rất chậm: 0.5m/s

+ Truyền động chậm: 0.5 – 3m/s

+ truyền động trung bình: 3 – 15m/s

+ Truyền động nhanh: >15m/s

Đặc tính của truyền động bánh răng: Đặc tính cơ bản của truyền động

bánh răng là tỷ số truyền Tỷ số truyền cho biết sự tương quan của vận tốc góc của cặp bánh răng ăn khớp Tỷ số truyền được kí hiệu là i và được xác định theo công thức sau: i =Z1/Z2

Trong đó: Z1 là số răng bánh dẫn

Z2 là số răng bánh bị dẫn

PHẦN II: ĐẶC ĐIỂM HƯ HỎNG – BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

1 Xác định nguyên nhân hư hỏng

Dựa vào chức năng làm việc của hộp số ba trục, ta có thể xác định các dạng hư hỏng của bánh răng Z26 như: răng bị gãy, răng bị tróc rổ bề mặt, răng bị dính, răng bị mòn Nhưng trong bộ truyền bánh các bánh răng truyền với vận tốc lớn, nên làm cho bộ truyền nóng lên, nhiệt sinh ra nhiều, lớp dầu bôi trơn giữa các bánh răng bị phá hỏng Do đó hiện tượng gãy và mòn răng xảy ra nhiều hơn

Hiện tượng gãy răng thường xảy ra với các bộ truyền bôi trơn không tốt, dầu bôi trơn bị bẩn, hoặc trong các bộ truyền lắp ghép không chính xác, hoặc va đập đột ngột trong quá trình đóng và mở máy Làm cho hộp số hoạt động không tốt, gây nên tiếng ồn Do đó ta phải tiến hành sửa chữa

2 Phân tích nguyên nhân hư hỏng.

a Răng mòn nhanh:

Đây là dạng hỏng thường xảy ra trong các dạng bôi trơn không tốt, chế

độ chăm sóc bảo dưỡng và bôi trơn không định kỳ, dầu bôi trơn bẩn Do các

bộ truyền hở không có thiết bị che chắn tốt, làm bụi, các hạt mài lọt vào giữa hai mặt ăn khớp Do ảnh hưởng của môi trường xung quanh cũng là tác nhân gây ra hiện tượng mòn nhanh, chế độ ăn khớp giảm, gây ồn

Hiện tượng này chưa có phương pháp xác định độ mòn và tính toán độ mòn vì hiện tượng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố mang tính chất ngẫu nhiên nên khó xác định Hiện tượng mòn thường được kiểm tra bằng sự ăn khớp của hai bánh răng bằng bột màu Khi bánh răng vượt mức giới hạn mòn, không thể sử dụng được thì tiến hành sửa chữa

Để giảm độ mòn có thể tăng độ rắn và độ nhẵn bề mặt răng, phải có thiết

bị che chắn, dùng dầu bôi trơn hợp lý

b Gãy răng – mẻ răng:Là dạng hỏng rất nghiên trọng không những làm

bộ phận mất đi khả năng làm việc mà có khi còn phá hỏng các chi tiết khác Răng bị gãy do các nguyên nhân:

- Do quá tải hoặc sự ăn khớp quá đột ngột giữa các bánh răng.

- Do răng chịu quá tải khi làm việc, răng bị vấp vào vật lạ hay do răng

được chế tạo bằng vật liệu không đảm bảo

- Do chế tạo và lắp ráp không đúng, kết cấu bộ truyền không hợp lý.

- Do các vật nhỏ lọt vào bánh răng khi bánh răng truyền động làm mẻ

răng, hoặc các chi tiết khác bị quá tải Nhưng hầu hết các vết gãy do quá tải, mỏi, hoặc vật liệu dòn, chế tạo lắp ghép không chính xác Răng thường gãy do ứng suất Vết gãy thường bắt đầu ở góc lượn là nơi tập trung ứng suất

Để tránh hiện tượng gãy, khi tính toán phải tính sức bền mỏi uốn, khi làm việc quá tải kiểm tra ứng suất quá tải Mặc khác phải tăng modum, dùng phương pháp nhiệt luyện để tăng bền, giảm tập chung ứng xuất ở chân răng bằng cánh tăng ứng xuất góc lượn chân răng

Trong trừng hợp gãy nhiều răng tiến hành sửa chữa bằng phương pháp hàn

và ghép răng hoặc thay bánh răng mới

c Tróc bề mặt làm việc của răng :

Đây là dạng hư hỏng trên bề mặt răng, thường xảy ra trên các bộ truyền kín, không có bụi rơi vào, dầu bôi trơn tốt và đầy đủ Trong các bộ truyền ít được bôi trơn hoặc bôi trơn không đầy đủ như bộ truyện hở thì hiện tượng tróc thường không xảy ra, vì bề mặt bị mài mòn trước khi xuất hiện vết nứt, tróc bề mặt, do bánh răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn, bề mặt làm việc của răng bị quá tải cục bộ

d Xước bề mặt làm việc của răng:

Do thiếu dầu bôi trơn các bánh răng khi làm việc, nên sinh ra ma sát khô làm xước bề mặt răng

Để giảm xước bề mặt cần có chế độ bôi trơn hợp lý

e Răng bị dính:

Thường xảy ra ở các bô truyền chịu tải trọng lớn, vận tốc cao, tại chổ ăn khớp nhiệt độ sinh ra cao, màng dầu bôi trơn bị phá vỡ, làm cặp bánh răng

ăn khớp tiếp xúc nhau do áp suất nhiệt cao cặp dính vào nhau, khi chúng chuyển động những mãnh kim loại nhỏ sẽ bức khỏi bánh răng này và bám vào bánh răng kia, làm cho mặt răng bị gồ ghề, dạng răng bị méo mó Dính thường xảy ra ở các bánh răng cùng vật liệu và không tôi cứng

Để tránh hiện tượng răng bị dính cần tăng độ nhẵn và độ rắn bề mặt răng, dùng thêm dầu chống dính và chế độ bôi trơn hợp lý đầy đủ

Ngoài ra bánh răng còn có các hư hỏng khác như: có vết nứt ở vành bánh răng, nan hoa và mayơ, bề mặt lỗ hoặc then trong mayơ bị ép vỡ, then hoa và các chỗ lượn mặt đầu răng bị vỡ

PHẦN III : PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN CỤ THỂ

1 Các phương án sửa chữa:Đối với bánh răng Z26 ta sử dụng Các

phương án sửa chữa sau :

1.1 Phương án hàn đắp:

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

1.2 Phương án mạ phun:

Là phương án ích dùng nhất vì giá thành mạ phun rất đắt chỉ dùng cho những bánh răng có độ chính xác cao và nhỏ không thể nào tiến hành gia công được ta mới tiến hành mạ phun

1.3 Phương án chế tạo bánh răng mới:

Đây là phương án tốt nhất và hiệu quả nhất đối bánh răng Z26 khi chi tiết không còn khả năng sửa chữa Nhược điểm của phương án này là giá thành đắt, gia công tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng đến thời gian hoạt động của máy

PHẦN IV:PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA

1 Chọn phương án có lợi nhất:

Từ điều kiện thực tế kết hợp với lợi nhuận về kinh tế khi sửa chữa chi tiết Ta chọn phương pháp sửa chữa bánh răng Z26 bằng phương pháp chế tạo mới Vì bánh răng bị mòn khá nhiều Khả năng làm việc không còn Chế tạo mới cũng không mất nhiều thời gian vì bánh răng đơn giản, kích thước nhỏ Khi chế tạo mới bánh răng thì đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

Để tiến hành sửa chữa bằng phương pháp chế tạo mới ta tiến hành lập quy trình công nghệ như sau:

Quy trình công nghệ chế tạo mới bánh răng Z26

Gồm 7 nguyên công:

- Nguyên công I : Chọn phôi

- Nguyên công II: Tiện

- Nguyên công III: Phay răng

- Nguyên công IV : Xọc then

- Ngưyên công V: Nhiệt luyện

- Nguyên công VI: Mài răng

KẾT LUẬN -   

 -Đồ án tốt nghiệp là điều kiện tốt để đánh giá kiến thức đã học của chúng em,

để cũng cố và tích lũy kinh nghiệm về mặt kỹ thuật cho mỗi học sinh sau thời gian học tập tại trừơng Vì thời gian học tập có hạn nên các thầy cô cũng không thể truyền đạt hết những kiến thức cũng như kinh nghiệm quí báu của mình cho chúng em,bên cạnh đó kiến thức của em cũng còn hạn chế,nên trong quá trình làm đố án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những thiếu sót vì thế kính mong

sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để Đồ án này hoàn thành tốt hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy cô trong khoa cơ khí nhất là

sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Nam Trung đã giúp em hoàn thành đồ án này

Tp Hồ Chí Minh, Ngày….tháng năm 2012

Học sinh thực hiện

Đinh Huy Hoàng