đồ án thiết kế hộp số ô tôt tải 5 tấn

Ngoài ra để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi, hộp số còn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trục số lùi để ăn khớp với một bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN HỘP SỐ ÔTÔ TẢI 5 TẤN

GVHD : TS.Lê Văn Lữ

SV : NHÓM : 8

Mục lục

Trang 2

Phần I: TỔNG QUAN

Chương I: GIỚI THIỆU HỘP SỐ ÔTÔ TẢI

1.1 Giới thiệu hộp số ôtô……… page 4

1.1.1 Hệ thống truyền lực……… page 4 1.1.2 Hộp số ôtô……….page 4 1.1.3 Công dụng……….page 4 1.2 Cấu tạo của hộp số ôtô tải 5 tấn………page 5

Phần II: CHỌN VẬT LIỆU VÀ LẬP PHƯƠNG

2.2.1 Điều kiện làm việc……….page 7 2.2.2 Yêu cầu kĩ thuật……….page 7 2.2.3 Chọn vật liệu……… page 7

Chương III: LẬP CHƯƠNG TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH

RĂNG HỘP SỐ

3.1 Số liệu ban đầu của bản thiết kế……… page 8

3.1.1 Đặc tính của các chi tiết nhiệt luyện………page 8 3.1.2 Kế hoạch sản xuất hàng năm………page 8 3.2 Lập quy trình sản xuất……… page 10

Trang 3

Phần III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN CHI TIẾT HỘP SỐ ÔTÔ TẢI 5 TẤN

CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH NHIỆT LUYỆN, TÍNH TOÁN

VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

4.1 Công nghệ nhiệt luyện trục sơ cấp……… page 11 4.2 Công nghệ nhiệt luyện trục thứ cấp……….page 16 4.3 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục sơ cấp……… page 21 4.4 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 3 trục sơ cấp……… page 26 4.5 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 4 trục sơ cấp……… page 30 4.6 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số lùi trục sơ cấp………page 35 4.7 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 1 trục thứ cấp……….page 40 4.8 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục thứ cấp……….page 45 4.9 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 3 trục thứ cấp……….page 49 4.10 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 4 trục thứ cấp………… page 54 4.11 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số lùi trục thứ cấp………….page 59

Phần IV: Quy hoạch mặt bằng phân xưởng

Chương V: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

5.1 Đặc điểm làm việc của thiết bị……….page 64 5.2 Tính số thiết bị cần dung……… page 68 5.3 Chọn các thiết bị phụ………page 68

Chương VI: QUY HOẠCH MẶT BẰNG

Trang 4

6.1 Yêu cầu chung……… page 69 6.2 Tính diện tích mặt bằng phân xưởng……… page 69 6.3 Chọn kết cấu nhà xưởng……… page 70 6.4 Cách bố trí mặt bằng phân xưởng………page 71

Chương VII: AN TỒN LAO ĐỘNG

7.1 Khái quát về an tồn lao động……… page 73 7.2 Kỷ thuật an tồn trong xưởng nhiệt luyện………page 73 7.3 Vệ sinh lao động……… page 74 7.4 Nhiệm vụ của cơng tác an tồn……….page 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… page 75

Phần I:

Trang 5

TỔNG QUAN

Chương I: GIỚI THIỆU HỘP SỐ ÔTÔ TẢI

Ôtô là phương tiện cực kỳ quan trọng, tiện ích của ngành giao thông vận tải thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Việt Nam, đất nước hơn 85 triệu dân với mức tăng trưởng cao về kinh tế thì một viễn cảnh tươi sáng cho ngành công nghiệp ôtô là có thể Phát triển ngành công nghiệp này cho phép đất nước tiết kiệm được những khoản ngoại

tệ đáng kể nhập khẩu, phát huy một số thế mạnh nổi trội như nguồn nhân lực Đặc biệt, sẽ

có những tác động trực tiếp mang tính tích cực lên một số ngành công nghiệp và dịch vụ của nước nhà

1.1 Giới thiệu hộp số ôtô:

1.1.1 Hệ thống truyền lực:

Hệ thống truyền lực có tác dụng truyền chuyển động quay từ động cơ đến các bánh xe chủ động của ôtô Truyền lực ôtô có thể là cơ giới, thủy lực và cơ điện Truyền lực cơ giới được sử dụng rộng rãi hơn cả bao gồm: ly hợp, hộp số, trục truyền cacđăng và cầu sau

1.1.2 Hộp số ôtô:

Hộp số ôtô cần đảm bảo những yêu cầu sau:

 Có tỉ số truyền thích hợp để bảo đảm chất lượng động lực học và tính kinh

tế nhiên liệu của ôtô

 Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ

 Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng

 Hiệu suất truyền động cao

 Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng

1.1.3 Công dụng:

Hộp số ôtô thực hiện những nhiệm vụ sau:

 Thay đổi lực kéo tiếp tuyến và số vòng quay của bánh xe chủ động để phù hợp với lực cản của đường và vận tốc của ôtô theo nhu cầu sử dụng

 Thực hiện chuyển động lùi cho ôtô

 Có thể ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm việc

1.2 Cấu tạo của hộp số ôtô tải 5 tấn:

Trang 6

Về cơ bản, cấu tạo chung của hộp số hai trục ngoài vỏ hộp số bao gồm các chi tiết sau: trục sơ cấp, trục thứ cấp, các cặp bánh răng và các ống gài đồng tốc Trong hình dưới thể hiện đây là hộp số hai trục 5 cấp, có cả số lùi và truyền lực cuối cùng có bộ vi sai Vì hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với

nhau Trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố định trên trục sơ cấp Bánh răng chủ động số 3, số 4, số 5 quay trơn trên trục sơ cấp Bánh răng bị động số 1, số 2 quay trơn trên trục thứ cấp Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp (thường bánh răng quay trơn được bố trí cạnh đồng tốc gài số) Vì có 5 số nên hộp số có 3 ống gài đồng tốc

Ngoài ra để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi, hộp số còn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trục số lùi để ăn khớp với một bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian

Vì hộp số hai trục thường bố trí ở xe du lịch cầu trước chủ động nên ngoài các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùng và bộ vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số

Phần II:

Trang 7

CHỌN VẬT LIỆU VÀ LẬP PHƯƠNG TRÌNH SẢN XUẤT

Chương II: LỰA CHỌN VẬT LIỆU

2.1 Vật liệu làm trục:

2.1.1 Điều kiện làm việc:

Trục sơ cấp có then hoa và luôn mang bánh răng số 1, nhận lực truyền từ trục khuỷu, thường thì trục sơ cấp luôn chuyển động nên thường xuyên chịu ma sát, tải trọng, chịu moment uốn và moment xoắn lớn

Trục thứ cấp có then hoa, nhận lực truyền từ trục sơ cấp và truyền lực với bánh sau xe máy Trục thứ cấp thường xuyên chuyển động nên chịu ma sát, chịu tải trọng, chịu moment uốn và moment xoắn lớn

2.1.2 Yêu cầu kĩ thuật:

Mặt răng và then hoa phải có độ cứng lớn, chịu ma sát, chịu uốn, chịu xoắn Trong lõi không cần độ cứng Chỉ tiêu quan trọng nhất đối với phần lớn các trục là độ bền, độ cứng và độ dao động cao

Trang 8

Uốn khi truyền moment xoắn cực đại hay phanh đột ngột, do đó gây ra phá hủy ở chân răng theo góc lượn

Uốn dưới tác dụng của tải trọng thay đổi theo chu kỳ, do đó gây ra ứng suất mỏi phá hủy ở tiết diện nguy hiểm nhất là chân răng

Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc trong vùng ăn khớp của răng, do đó xuất hiện rỗ trên bề mặt , thậm chí phá hủy bề mặt

Mài mòn xảy ra ở bề mặt đầu mút răng khi thay đổi bánh răng ăn khớp.Quá tải do tải trọng tăng đột ngột dẫn đến gãy, vỡ Ở một số bánh răng còn thấy có hiện tượng bề mặt bị ăn mòn và xước, song điều này ít xảy ra sau khi hóa nhiệt luyện

2.2.2 Yêu cầu kĩ thuật:

Để đảm bảo ăn khớp tốt, truyền động êm không gây kêu, ồn, các cặp bánh răng ăn khớp với nhau phải có kích thước thật chính xác; do đó đòi hỏi khi gia công cơ khí, đặc biệt là khi nhiệt luyện phải đảm bảo có độ biến dạng thấp.Đây là yêu cầu rất cao và rất khắc khe đối với nhiệt luyện, vì ứng nhiệt và tổ chức tạo thành khi tôi khá lớn và thường dẫn đến biến dạng quá mức cho phép

Để đảm bảo bề mặt có độ cứng cao, lõi bền và có độ cứng vừa phải, bánh răng phải được hóa bền bề mặt bằng các phương pháp hóa nhiệt luyện khác nhau Như vậy, ta thấy đối với bánh răng thì quá trình hóa nhiệt luyện đóng vai trò rất quan trọng

2.2.3 Chọn vật liệu:

Yêu cầu độ cứng bề mặt sau khi nhiệt luyện đạt 56 – 63 HRC, lõi cần độ dẻo dai cho nên ta có thể chọn được 18CrMnTi hay 12CrNi3A nhưng do 12CrNi3A nhiệt luyện

phức tạp hơn nên ta chọn mác thép 18CrMnTi

Thành phần hóa học của mac thép 18CrMnTi ( % khối lượng)

Trang 9

Chương III: LẬP CHƯƠNG TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH

RĂNG HỘP SỐ

Yêu cầu đặt ra của phân xưởng là mỗi năm nhiệt luyện 20000 bộ bánh răng hộp số.Trong thiết kế phân xưởng, việc đáp ứng đầy đủ yêu cầu sản lượng đặt ra thì phân xưởng phải nhiệt luyện chi tiết dự trữ Số chi tiết dự trữ này dùng cho những chi tiết bị hư hỏng và được lấy bằng 5% tổng số chi tiết theo sản lượng đặt ra

3.1 Số liệu ban đầu của bản thiết kế:

3.1.1 Đặc tính của các chi tiết nhiệt luyện:

STT Tên chi tiết Vật liệu Tỉ lệ

(%)

Khối lượng (kg/năm)

Khối lượng chi tiết (kg)

Số lượng cái/ năm

3.1.2 Kế hoạch sản xuất hàng năm:

Trong sản xuất luôn có phế phẩm nên số lượng sản xuất luôn lớn hơn số lượng yêu cầu Tỉ lệ phế phẩm của quá trình nhiệt luyện là 5% nên:

Sản lượng phải sản xuất = sản lượng yêu cầu * 1,05

Trang 10

Số lƣợng (cái/

năm)

Khối lƣợng (kg/năm)

Số lƣợng (cái/

năm)

Khối lƣợng (kg/năm)

Số lƣợng (cái/ năm)

Trang 11

3.2 Lập quy trình sản xuất:

STT Tên chi

tiết Vật liệu

Khối lượng (kg/năm)

Số lượng (cái/

năm)

Thường hóa

Thấm Cacbon Tôi

Ram cao

Tôi cao tần

Ram thấp

Trang 12

 Khối lƣợng chi tiết: 9,6 kg

 Số lƣợng chi tiết: 20000 cái

 Diện tích xung quanh chi tiết: 0,12 (m2)Các quy trình nhiệt luyện:

Trang 13

 Khối lƣợng đồ gá: 12,5 (kg)

 Diện tích xung quanh gá: 0,18m2

 Số chi tiết trên gá: 2 cái/gá

ò ò

.

2, 3 lg

- td: nhiệt độ ban đầu của chi tiết

- tc: nhiệt độ cuối của chi tiết

Trang 14

- F1: diện tích hấp thụ của mẻ nung

Thiết bị và đồ gá như quá trình thường hóa

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Thời gian nguội:

Làm nguội trong môi trường dầu ở 500C

Trang 15

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 16

Yêu cầu năng lƣợng điện : pha, 50Hz, 380V, 93KVA

Bộ dao động : kiểu Hart loy

Thời gian nung :

.

2, 3 lg

Trang 17

Thời gian giữ:

 Khối lƣợng chi tiết: 16 kg

Trang 18

 Khối lƣợng đồ gá: 15 (kg)

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 19

- F1: diện tích hấp thụ của mẻ nung

 Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 20

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 21

Yêu cầu năng lƣợng điện : pha, 50Hz, 380V, 93KVA

Bộ dao động : kiểu Hart loy

Thời gian nung :

 Đồ gá dùng nhƣ quá trình ram cao

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 22

Thời gian giữ:

 Khối lƣợng chi tiết: 1,5 (kg)

Trang 23

2, 3 lg

Trang 25

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 26

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 27

4.4 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 3 trục sơ cấp:

 Vật liệu: 18CrMnTi

Trang 28

2, 3 lg

Trang 29

2, 3 lg

Trang 30

Thời gian giữ:

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 31

ò ò

.

2, 3 lg

 Khối lượng chi tiết: 3 (kg)

 Số lượng chi tiết: 20000 cái

 Thường hóa 9500

Trang 32

Trang 33

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 34

Thời gian giữ:

.

2, 3 lg

Trang 35

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 36

 Đồ gá dùng như quá trình thường hóa Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

 Khối lượng chi tiết: 0,6kg

Trang 37

.

2, 3 lg

Trang 38

-  : hệ số truyền nhiệt

- tlò: nhiệt độ của lò

Trang 39

2, 3 lg

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 40

.

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 41

Thời gian giữ:

 Khối lƣợng chi tiết: 4,2kg

Trang 42

2, 3 lg

Trang 44

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 45

.

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 46

4.8 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục thứ cấp:

 Vật liệu: 18CrMnTi

 Khối lƣợng chi tiết: 4,5kg

 Số gá một lần chất là : 1 gá

Trang 47

 Khối lƣợng của mẻ nung:

G = Gg.n + Gct.n = 10.1 + 4,5.30 = 145 (kg)

 Diện tích hấp thu của mẻ nung:

 F = Fg.n + Fct.n = 0,6.1 + 0,07.30 = 2,7 (m2) Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 48

2, 3 lg

Trang 49

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 50

ò ò

.

2, 3 lg

 Khối lượng chi tiết: 3,8kg

 Thường hóa 9500C

 Thấm cabon 9000C

 Tôi 8500C

 Ram thấp: 2000C

Trang 51

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 52

Trang 53

Thời gian nguội

.

2, 3 lg

Trang 54

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

.

2, 3 lg

Trang 55

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 56

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 57

- cp: nhiệt dung riêng

- F: diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt

-  : hệ số truyền nhiệt

- tlò: nhiệt độ của lò

Trang 58

2, 3 lg

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 59

.

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 60

Thời gian giữ:

Trang 61

2, 3 lg

Trang 63

Thời gian nung:

ò ò

.

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 64

2, 3 lg

ò ò

.

2, 3 lg

Trang 65

Phần IV:

Quy hoạch mặt bằng phân xưởng

Chương V: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

5.1 Đặc điểm làm việc của thiết bị:

STT Kiểu lò

Công suất (KW)

Nhiệt

độ làm việc tối đa (0C)

Không gian làm việc (mm) Kích thước ngoài (m)

Đường kính

Chiều sâu Rộng Dài Cao

1 ngày) Các thiết bị làm việc theo ca, mỗi ca 10 giờ

 số giờ làm việc lý thuyết của các thiết bị làm việc 2 ca một ngày:

h = ( 365 – 52 – 8) x 10 x 2 = 6100 (giờ)

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	1,12 MB

đồ án thiết kế hộp số ô tôt tải 5 tấn

Chƣơng VII: AN TỒN LAO ĐỘNG