thiết kế đồ án phay then hoa trục nối kèm bản vẽ

Số l-ợng và chủng loại ôtô nhiều song hiệu quả sử dụng của chúng còn thấp vì số ôtô h hỏng không hoạt động còn khá cao do vậy sửa chữa và bảo dỡng ôtô là một trong các quá trình nhằm kéo

Lời nói đầu

Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều loại ôtô đang đợc sử dụng rộng rãi và có xu hớng ngày càng tăng do yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân Đây là nguồn lực quan trọng góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Việc

sử dụng ôtô có hiệu quả có mối quan hệ chặt chẽ với việc bảo dỡng, sửa chữa Số l-ợng và chủng loại ôtô nhiều song hiệu quả sử dụng của chúng còn thấp vì số ôtô h hỏng không hoạt động còn khá cao do vậy sửa chữa và bảo dỡng ôtô là một trong các quá trình nhằm kéo dài thời gian phục vụ

Dù là nền kinh tế thị trờng tự do hay là nền kinh tế thị trờng theo định hớng XHCN vấn đề bảo dỡng và sửa chữa máy móc nói chung hay ôtô nói riêng vẫn là công việc cần thiết chính vì thế cần phải phát triển công nghệ sửa chữa để đáp ứng kịp thời nhu cầu bức bách đó Giá thành phục hồi chi tiết thấp một cách đáng kể so với giá thành chế tạo mới, chi tiết càng phức tạp, càng đắt thì hiệu quả kinh tế càng cao

Trên cơ sở đó chúng em đợc giao thiết kế quy trình công nghệ phục hồi

’’Trục truyền lực các đăng’’ của ô tô

Do đây là lần đầu tiên tiếp xúc với việc lập quy trình công nghệ phục hồi chi tiết nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định,em rất mong đợc sự đóng góp

ý kiến của các thầy và các bạn để thiết kế của em có chất lợng hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Phần I : Giới Thiệu Chi Tiết

1.1 Giới Thiệu Chi Tiết.

Trục truyền lực các đăng là một chi tiết thuộc hệ trục truyền các đăng Nó có mặt trong loại ô tô ba cầu loại có hai trục các đăng Mômen truyền từ hộp phân phối đến cầu giữa nhờ một trục các đăng và hai khớp nối,đến cầu sau nhờ hai trục các đăng ,bốn khớp nối và thông qua điểm tựa trung gian.Hai đầu đợc liên kết then hoa với hai moay ơ.Hai moay ơ này sẽ liên kết với hai khớp các đăng nhờ các mặt bích tròn Trục truyền lực các đăng có tác dụng truyền mômen xoắn từ hộp phân phối tới cầu chủ động sau Nó làm việc trong điều kiện chịu mômem xoắn lớn có va đập Phải đảm bảo quá trình truyền mômen đều, không có dao động xoắn ở mọi tốc độ truyền của ôtô.Bôi trơn bằng mỡ và mỡ đợc tra theo định kỳ bảo dỡng lớn

Vật liệu chế tạo chi tiết là thép các bon (Thép 40)

1.2 Các thông số và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

Mặt lắp ghép của chi tiết bao gồm:

+Hai cổ trục lắp ổ bi có kích thớc ỉ40 ±0,003 mm ,độ bóng phải đạt đợc là ∆7 +Hai then hoa phải có các kích thớc ỉ38±0,05 Đỉnh then có độ bóng đạt ∆7,mặt bên của then có độ chính xác ∆4,cạnh then đợc vát mép 0,2±0,05.450

+Then hoa đợc vát mép và đợc gia công tới độ bóng ∆3

+Mặt bên của hai vai lắp ổ bi phải đạt độ bóng ∆7

+Hai đầu gia công ren đạt độ chính xác cấp 7

+Các bề mặt không lắp ghép với các chi tiết khác yêu cầu đạt độ chính xác cấp 8

độ bóng ∆1

+Độ côn và ô van của các cổ trục nằm trong giới hạn 0,25 đến 0,5 dung sai đờng kính cổ trục

+Độ đảo các cổ trục lắp ghép không quá 0,01 đến 0,03

+Độ không song song giữa các rãnh then đối với tâm trục không vợt quá 0,01mm trên 100 mm dài

+Các bề mặt làm việc của trục phải đảm bảo độ cứng độ thấm tôi

1.3 Các h hỏng và nguyên nhân

a Quy luật mài mòn các bề mặt lắp ghép

Do ảnh hởng của nhiều nhân tố , quá trình mòn của các chi tiết máy rất phức tạp Nhng nói chung trong các điều kiện bình thờng chi tiết bị mòn theo một quy luật nhất định

Chú thích: S0: Khe hở ban đầu

Sm: Khe hở sau mài hợp

Sgh: Khe hở giới hạn

Đờng cong biểu hiện rõ quy luật mài mòn có các quy luật ổn định với ba giai

đoạn

Giai đoạn mài hợp l0 : Đờng cong quy luật mài mòn có độ dốc lớn Sau khi lắp ghép ,các bề mặt chi tiết còn gồ gề, tiếp xúc cục bộ, phụ tải lớn, bôi trơn kém, nhiệt

độ bề mặt cao, tốc độ mòn nhanh Thời gian chạy mài hợp và tốc độ mòn phụ thuộc vào vật liệu chế tạo và chất lợng gia công bề mặt, chế độ mài hợp (vòng quay, tải trọng, bôi trơn ).…

Giai đoạn làm việc bình thờng l1 : Sau khi mài hợp, khe hở tiếp xúc đạt giá trị

S1 ,cờng độ mòn ổn định ,quan hệ giữa lợng mòn và thời gian làm việc gần nh tuyến tính ,tốc độ mòn gần nh không đổi

Giai đoạn mài phá l2: Khi các chi tiết bị mòn, khe hở lắp ghép đạt giá trị S2,cặp chi tiết làm việc không bình thờng,chế độ bôi trơn kém đi ,có tải trọng va đập sinh ra các âm thanh gõ S2 là khe hở giới hạn

b.Các h hỏng và các nguyên nhân h hỏng

Các h hỏng bao gồm :

+Hai trục ren M24.1,5 bị h hỏng dạng dập ren (cháy ren)

+Hai then hoa truyền mômen có dạng hỏng là mòn then và dập bề mặt then

+Hai cổ trục lắp ổ bi bị mòn tróc rỗ

Nguyên nhân h hỏng: Do trục truyền lực các đăng truyền mômen xoắn giữa hai trục các đăng vì vậy nó làm việc trong điều kiện khá nặng nhọc Cụ thể là:

+Chịu mô men xoắn lớn

+Chịu tải trọng va đập thờng xuyên

+Điều kiện bôi trơn không hoàn toàn thuận lợi,khó bảo dỡng thờng xuyên

+Chịu ảnh hởng của nhiệt độ cao

+Làm việc trong môi trờng có nhiều bụi

+Trong lắp ráp sửa chữa, lắp sai vị trí thân trục, sẽ làm mất khả năng quay đều của trục làm tăng dao động, mòn, tiếng ồn

+Trong quá trình tháo lắp nhiều lần trong khi sửa chữa sẽ làm toét, mòn phần ren của trục

1.4 Các biện pháp phục hồi h hỏng

a.Phục hồi ren

1.Hàn đắp ren cho tới đờng kính ỉ26

2.Tiện thô Cho tới kích thớc ỉ24,5

3.Tiện tinh cho tới kích thớc ỉ24

4.Tiện ren M24

b.Phục hồi cổ trục lắp ổ bi

1.Hàn đắp cổ trục tới kích thớc ỉ42

2.Tiện thô bề mặt cho tới kích thớc ỉ40,7

3.Tiện tinh bề mặt cho tới kích thớc ỉ40,2

4.Nhiệt luyện

5.Mài thô + tinh bề mặt cổ trục cho tới kích thớc ỉ40

c.Phục hồi then hoa

1.hàn đắp cho tới kích thớc ỉ40

2.tiện thô bề mặt để đạt tới kích thớc ỉ38,5

3.tiện tinh bề mặt cho tới kích thớc ỉ38

4.Phay then hoa

5.Nhiệt luyện

6.Mài tròn ngoài và mái đúng then hoa

Phần II: Lập quy trình công nghệ phục hồi

2.1 Phân nhóm dạng chi tiết.

2.1.1 Các dạng nhóm:

Để đạt hiệu quả cao cho quá trình sản xuất: Tốn ít công sức thiết kế các nguyên công, đồng thời tận dụng đợc trang thiết bị của nhà máy dẫn đến hạ giá thành sửa chữa, các chi tiết trong quá trình sửa chữa đợc phân thành các nhóm chi tiết điển hình có những đặc điểm chung

Trong nhà máy sửa chữa ôtô, có thể phân các chi tiết thành 7 nhóm:

a) Nhóm vỏ mỏng: Bao gồm các chi tiết nh vỏ xe, cánh cửa , khung xe, chắn bùn, các chi tiết này th

… ờng chế tạo bằng tôn, thép mỏng, hợp kim nhôm Hình thức gia công chủ yếu là dập khuôn, gò, cán định hình, nối ghép với nhau bằng đinh tán, hoặc đai ốc

b) Nhóm vỏ dầy: Thân máy, nắp máy, vỏ bơm nứơc, vỏ bơm dầu, vỏ hộp số, vỏ truyền lực chính, vỏ cầu, vỏ hộp tay lái, vỏ bầu phanh, …

c) Nhóm thanh tròn: Trục khuỷu, trục cam, trục bơm nớc, trục bơm dầu, trục hộp

số, trục chữ thập, trục của truyền lực chính, nhóm này không chỉ bao gồm cac bề mặt làm việc nhẵn, mà còn cả các bề mặt có then , then hoa, bánh răng

d) Nhóm thanh không tròn: Dầm cầu trớc, thanh truyền , đòn gánh trong cơ cấu supáp treo, nạng gạt hộp số, xơng phanh bánh xe

e) Nhóm trụ rỗng: Gồm các chi tiết có bề mặt làm việc phía trong hình trụ nh xy lanh động cơ, xy lanh phanh bánh xe, moay ơ bánh xe, vỏ vi sai,…

f) Nhóm đĩa: Đĩa ly hợp, đĩa phanh, vành bánh xe, bánh đà, puli các loại, bánh răng, trống phanh,

g) Nhóm các chi tiết nối ghép: Đai ốc, vit, vít cấy chốt đánh tan

2.1.2 Phân nhóm chi tiết trục truyền lực các đăng:

- Dựa vào kết cấu và hình dáng của chi tiết ta xếp chi tiết trục truyền lực các’’

đăng’’ vào nhóm thanh tròn.

- Đặc điểm chung: gồm các chi tiết có bề mặt làm việc hình trụ tròn, thông th-ờng đợc chế tạo bằng phơng pháp rèn dập hay các thanh tròn Vật liệu chế tạo là thép các bon, thép hợp kim, một số ít bằng gang cầu (Đúc) Bề mặt định vị là các lỗ chống tâm, đôi khi dùng mặt trụ ngoài ( đối với các cổ trục)

+ Biện pháp khắc phục: Trong quá trình phục hồi trớc tiên phải phục hồi lại các chuẩn đinh vị( lỗ chống tâm), nắn cong, sau đến gia công cơ khí Đôi khi qua nhiệt luyện trớc khi gia công cơ khí, chuẩn bị cho mài điện, phun kim loại, tia lửa điện, thêm chi tiết phụ Các nguyên công kết thúc thờng là mài bóng

Từ yêu cầu của đề tài ta có thể lập quy trình công nghệ phục hồi chi tiết theo dạng tiến trình nh sau:

I Làm sạch chi tiết ,sửa chuẩn

Dũa, giấy ráp,bàn chải thép, Máy tiện hoặc máy khoan

II Hàn đắp các bề mặt h hỏng Máy hàn rung tự động

IV Tiện thô & tinh cổ trục lắp ổ bi và then

hoa

Máy tiện 1k62

V Tiện thô & tinh hai cổ trục gia công

ren

Máy tiện 1k62

X Mài tinh các cổ trục lắp ổ bi, Máy mài tròn ngoài

XII Kiểm tra các kích thớc sửa chữa Thớc cặp ,banme, đồng hồ so

2.2 Phân tích nguyên công

Quá trình gia công phục hồi chi tiết đợc tóm tắt trong phiếu công nghệ

1 Làm sạch chi tiết,sửa chuẩn

Dụng cụ:Bàn chải thép, làm sạch đến khi nào thấy rõ ánh kim loại thì thôi

A V

6

5 2

7

8

3

10

9

1

12 11

4

K43

Sửa chuẩn: Sử dụng máy tiện vạn năng :1K62

Yêu cầu: Sau khi sửa phải đảm bảo chính xác chuẩn

2 Hàn đắp then hoa, hai cổ trục và hai dầu ren

Chọn phơng pháp hàn rung tụ động

+ Sơ đồ gia công:

1 Trục trung gian

2 Dây hàn

3 Mỏ hàn

4 Lò xo

5 Bộ rung

6 Cuộn dây hàn

7 Cung cấp dây

8 Nớc làm mát

9 Máy phát điện

10 Bơm nớc

11 Cuộn cảm

12 Thùng chứa nớc

+Dụng cụ:

- Máy: Máy hàn rung tự động

+Đồ gá định vị:

- Mũi tâm định vị ở hai đầu trục

- Tốc gạt

+Chế độ gia công:

- Chế độ hàn:

- U = 18 V

- Đờng kính dây hàn d= 3mm

- Chiều dài dây hàn thò ra khỏi mỏ hàn l=30mm

- I = 50-70A/mm2 tiết diện dây hàn⇒ I=350 A

- Tốc độ cung cấp dây hàn: Vc=0,1.2.

d

U I

3

18 350 1 , 0

= 70(m/h)

- Tốc độ đắp kim loại: Vđ = 0,5.Vc= 0,5.70 = 35(m/h)

- Tốc độ quay của chi tiết: n=

D

V d

60

1000

π =60 38

35 1000

π = 5(vg/ph) Với D là

đờng kính chi tiết

- Bớc hàn: S =1,5.d =1,5.3 = 4,5(mm) +Yêu cầu :

Hàn để đạt tới đờng kính đoạn lắp ổ bi là D= 42 mm và ren là D=26 mm Hàn để đạt tới đờng kính đoạn then hoa là D= 40 mm

3 Làm sạch xỉ hàn

Dụng cụ: Búa,bàn chải thép

Yêu cầu : Sạch xỉ hàn tạp chất

4 Tiện thô & tinh cổ trục lắp ổ bi và then hoa

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Định vị bằng hai mũi chống tâm:khống chế 5 bậc tự do

Kẹp chặt và truyền momen bằng kẹp tốc

Sử dụng máy 1K62

Sử dụng dao T15K6 Các thông số kỹ thuật của dao:

Góc lệch chính ϕ = 900 có gắn hợp kim cứng

Chế độ cắt gọt:

*Tiện thô:

+) Chiều sâu cắt t: Chọn tiện thô t = 1,5 mm

+) Lợng chạy dao: Tra bảng x -5 sách sổ tay CNCTM chọn Sthô = 0,34 mm/vòng +)Tốc độ máy n = 400 (v/ph)

*Tiện tinh:

+) Chiều sâu cắt t: Chọn tiện tinh t = 0,5 mm

+) Lợng chạy dao: Tra bảng x -5 sách sổ tay CNCTM chọn Sthô = 0,25 mm/vòng +)Tốc độ máy n = 900 (v/ph)

*Yêu cầu:

+)Sau tiện thô: Hai cổ trục đạt kích thớc 40,5 mm

Đoạn then hoa đạt kích thớc 38,5 mm

+)Sau tiện tinh: Hai cổ trục đạt kích thớc 40,2 mm

Đoạn then hoa đạt kích thớc 38,2 mm

5.Tiện thô & tinh cổ trục gia công ren

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Định vị bằng hai mũi chống tâm:khống chế 5 bậc tự do

Kẹp chặt và truyền momen bằng kẹp tốc

Sử dụng máy 1K62

Sử dụng dao T15K6 Các thông số kỹ thuật của dao:

Góc lệch chính ϕ = 900 có găn hợp kim cứng

Chế độ cắt gọt:

*Tiện thô:

+) Chiều sâu cắt t: Chọn tiện thô t = 1,5 mm

+) Lợng chạy dao: Tra bảng x -5 sách sổ tay CNCTM chọn Sthô = 0,34 mm/vòng +)Tốc độ máy n = 400 (v/ph)

*Tiện tinh:

+) Chiều sâu cắt t: Chọn tiện tinh t = 0,5 mm

+) Lợng chạy dao: Tra bảng x -5 sách sổ tay CNCTM chọn Sthô = 0,25 mm/vòng +)Tốc độ máy n = 900 (v/ph)

*Yêu cầu:

+)Sau tiện thô: Hai trục ren đạt kích thớc 24,5 (mm)

+)Sau tiện tinh: Hai trục ren đạt kích thớc 24 (mm)

6 Phay then hoa

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Định vị : hai mũi chống tâm: khống chế 5 bậc tự do

Dụng cụ: Máy phay nằm, dao phay đĩa, đĩa phân độ, trục gá, calíp kiểm profin then hoa

Chế độ gia công:

+Chọn máy phay: 6M82

+ Chọn dao phay T15K6 đĩa có lỡi bằng thép gió có: σbền = 750 (N 2

m ) + Chiều sâu phay t=0,5 ( mm)

+ Lợng chạy dao: Sz = 0,5 ( mm/vòng )

+Đòng kính dao : 40(mm)

Tốc độ cắt

z

x

m

q

B Z

S

t

T

D

C

.

.

.

.

( m/p)

Tra bảng 5-39 STCNCTM

Cv =690

Sz =0,06 q=0,86 m=0,35 x=0,3 y=0,4 u=0,1 p=0

Ky=Ku.K.Kφ

Ku=0,5 K=0,15 Kφ =1,28

Ky=0,5.0,15.1,28=0,096 Z= 50 (số răng dao phay) B=7,5 mm

T=40 phút và t=0,5 mm

5 , 7 50 06 , 0 5 , 0 40

096 , 0 40 690

.

.

1 , 0 0 4 , 0 3 , 0 35 , 0

86 , 0

=

=

u p y x x m

y

q V

B Z S t T

K D C

m/p

14 , 3 40

5 , 28 1000

.

π

D

V

v/p Chọn theo máy : n=400 v/p

Do đó vận tốc thực : V= 50 , 2

1000

40 400 14 , 3 1000

.

π

m/p Lực cắt khi phay:

P = p x q z w y u mp

K n

D

Z B S

t

C

.

.

.

.

10

( kG) Trong đó:

Z :Số răng dao phay

n:Số vòng quay của dao phay

n=400 (v/p)

Cp: Tra bảng 5-41

Cp=261

Kmp:Hệ số điều chỉnh

750

750 )

750











=

n n

B

σ

400 40

50 5 , 7 5 , 0 5 , 0 261 10

1 , 0 2 , 0

1 4 , 0 3 , 0

= kG Công suất khi phay là:

102 60

2 , 50 5 , 82 102

.

60

P

KW

Ta có Nmáy=7.0,75=5,25 (kW)> N thoả mãn

-Yêu cầu kỹ thuật: Phay đảm bảo chiều dày then là: 6 0 , 2

2 , 0

+

− ( mm );

7.Khoan hai lỗ chốt chẻ

Sơ đồ gá đặt

+Chọn máy khoan 2A55

+Mũi khoan :BK8

S=0,4 (mm/v)

t=4( mm)

n=600 (v/p)

Khoan đảm bảo dờng kính lỗ ỉ4

Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và đờng trục ≤0,2

8 Tiện ren hai đầu M24

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Định vị bằng hai mũi chống tâm:khống chế 5 bậc tự do

Kẹp chặt và truyền momen bằng kẹp tốc

Dụng cụ : Máy tiện 1K62

Dao tiện T15K6

Chiều sâu cắt; t=1 mm

Lợng chạy dao S=1,5 (mm/vòng)

Sau khi tiện ren thì sửa đúng lại ren bằng tarô

9 Nhiệt luyện

Do đặc điểm làm việc của chi tiết là truyền mômen xoắn vì vậy yêu cầu chi tiết phải có độ cứng bên ngoài nhng đảm bảo mềm dẻo bên trong Vì vậy ta chọn phơng pháp tôi cục bộ bằng dòng điện cao tần để nhiệt luyện chi tiết.Quá trình nhiệt luyện

có thể đợc biểu diễn theo giản đồ sau

+ Bớc 1: Tôi

- Nung nóng tới 850°C giữ nhiệt trong 120 phút, làm nguội trong môi trờng nớc với tốc độ 500°C/s

+ Bớc 2: Ram cao

- Nhiệt độ Ram 600°C, thời gian giữ nhiệt 180 phút, làm nguội trong môi tr-ờng tự nhiên

10 Mài tinh các cổ trục lắp ổ bi

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Chiều sâu cắt: t=0,2 mm

Lợng tiến dao: S=0,5 mm/v

N=1000 v/p

Ta thực hiện trên máy mài tròn ngoài vô tâm

Yêu cầu: Sau quá trình mài cổ trục đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng theo yêu cầu 11.Mài tinh then hoa

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ:

Ta mài trên máy mài phẳng

Chiều sâu cắt: t=0,5 mm

Lợng tiến dao: S=0,5 mm/v

Yêu cầu: Sau quá trình mài cổ trục đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng theo yêu cầu

12 Kiểm tra

Dụng cụ: Calip,thớc cặp, đồng hồ lò so, banme…

*Kiểm tra đạt các yêu cầu kĩ thuật sau:

+Hai cổ trục lắp ổ bi có kích thớc ỉ40 ±0,003 mm ,độ bóng phải đạt đợc là ∆7 +Hai then hoa phải có các kích thớc ỉ38±0,05 Đỉnh then có độ bóng đạt ∆7,mặt bên của then có độ bóng ∆4,cạnh then đợc vát mép 0,2±0,05.450

+Then hoa đợc vát mép và đợc gia công tới độ bóng ∆3

+Mặt bên của hai vai lắp ổ bi phải đạt độ bóng ∆7

+Hai đầu gia công ren đạt độ chính xác cấp 7

+Các bề mặt không lắp ghép với các chi tiết khác yêu cầu đạt độ chính xác cấp 8

độ bóng ∆1

+Độ côn và ô van của các cổ trục nằm trong giới hạn 0,25 đến 0,5 dung sai đờng kính cổ trục

+Độ đảo các cổ trục lắp ghép không quá 0,01 đến 0,03

+Độ không song song giữa các rãnh then đối với tâm trục không vợt quá 0,01mm trên 100 mm dài

+Các bề mặt làm việc của trục phải đảm bảo độ cứng độ thấm tôi