Đồ án tốt nghiệp Thiết kế qui trình công nghệ gia công trục thứ cấp – hộp số chính xe zil 131

LỜI NÓI ĐẦU Trong công công nghiệp hoá đại đất nước, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư thực hành cán kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng phải biết vận dụng sáng tạo kiến thức học để giải vấn đề thường gặp thực tế Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò quan trọng trình đào tạo trở thành người kỹ sư Qua trình làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy giúp cho sinh viên hiểu rõ nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án công tác sau Là sinh viên chuyên ngành khí Trong thời gian làm đồ án môn học em giao nhiệm vụ: '' Thiết kế QTCN gia công trục thứ cấp – hộp số xe zil 131 '' Đây đề tài khó em Tuy nhiên thời gian thực tập làm đồ án bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn: thầy giáo Tạ Trung Vơí học hỏi thân em đưa phương án gia công trục thứ cấp- hộp số xe Zil 131, theo em phương án đảm bảo độ xác yêu cầu kỹ thuật.Đồ án tốt nghiệp em gồm có phần thuyết minh phần vẽ mà trình bày đầy đủ quy trình công nghệ gia công, chế độ cắt đồ gá dùng để gia công.Tuy nhiên trình độ hiểu biết lý thuyết thực tế hạn chế, đồ án tránh khỏi sai sót Vậy em mong nhận bảo thầy bạn để em hiểu sâu môn học phương án khác hợp lý Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Tạ Trung Chính thầy giáo môn Chế tạo máy – Khoa Cơ Khí – HV Kỹ Thuật Quân Sự tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án thời hạn Đồng thời bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo bạn giúp đỡ em thời gian làm đồ án tốt nghiệp Sinh viên Trần Văn Quang Chương I : Tổng quan hộp số xe Zil 131 chi tiết Trục thứ cấp-Hộp số A.Tổng quan hộp số xe Zil 131 I.Tìm hiểu hộp số xe Zil 131 Xe Zil 131 ô tô vận tải quân có công thức bánh xe 6x6, dùng để chuên chở hàng hóa, trang thiết bị quân đội Ngoài dùng làm xe sở cho mẫu xe đặc chủng : xe công trình xa , xe chuyên dùng khác Xe Zil 131 loại xe cầu, với tát cầu chủ động, tải trọng 3,5 tấn, nhà máy Likha- trốp chế tạo thay cho loại xe Zil 157,Zil 157k Xe Zil 131 so với loại xe Zil 157 có chất lượng kéo tốt hơn, động lực tính thông qua cao Dạng cải tiến lắp thiết bị chuyên dùng thùng kín Xe Zil 131 có động bố trí phía trước buồng lái, kích thước bao tương đối nhỏ, thuận tiện cho lắp bánh xe dự trữ trang thiết bị phụ khác Xe Zil 131 có dự trữ hành trình lớn Việc ứng dụng thiết bị thủy lực, khí nén thiết bị điều khiển giảm nhẹ cường độ làm việc người lái hệ thống treo với nhíp hoàn thiện, giảm chấn ống thủy lực, lốp áp suất thấp(điều chỉnh được) làm tăng độ êm dịu chuyển động khả thông qua xe loại địa hình Hộp số xe Zil 131 hộp số trục dọc cấp dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mômen xoắn bánh xe chủ động ôtô, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên - Thay đổi chiều chuyển động ôtô(tiến lùi) - Tách động khỏi hệ thống truyền lực khoảng thời gian tuỳ ý mà không cần tắt máy mở li hợp - Dẫn động lực học cho phận công tác xe chuyên dùng Sơ đồ động học hộp số 1.Trục sơ cấp ; Vỏ hộp số ; Lắp hộp số ; 4,11 Đồng tốc gài số ; 5,6,10 Càng gài số ; Trục thứ cấp; Trục trung gian ; Trục số lùi II Các phận hộp số Nắp vỏ hộp số Nắp vỏ hộp số làm nhiệm vụ bao kín phận bên hộp số Ngoài nắp hộp số dùng để lắp cấu chuyển số Vỏ hộp số dùng để lắp vòng bi đỡ trục hộp số, chứa dầu bôi trơn, treo hộp số vào khung xe Trên vỏ hộp số có nút xả dầu, nút bổ sung kiểm tra mức dầu Vỏ hộp số chia làm hai phần - Phần vỏ trung tâm hộp số: Chứa dầu bôi trơn bao kín cụm bánh răng, trục, ổ bi, - Phần vỏ đuôi hộp số: Bao kín trục thứ cấp, phận đo tốc độ, phận chắn dầu Trên vỏ hộp số có nắp kiểm tra hộp số dập thép mỏng lắp phía hộp số Vòng bi: Trục hộp số a Trục sơ cấp: Trục sơ cấp đúc thép liền khối với bánh chủ động, phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly hợp Trục sơ cấp hộp số quay tựa vòng bi nơi vách trước vỏ hộp số gối đầu vào vòng bi trung tâm đuôi trục khuỷu b Trục thứ cấp: Một đầu trục thứ cấp lắp vào vòng bi đũa bánh sơ cấp, đầu phía sau đưa mô men xoắn Phía sau trục thứ cấp đặt vòng bi lắp vỏ hộp số Trên trục thứ cấp có then hoa để lắp bánh gài số đồng tốc Trục thứ cấp nằm trùng tâm với trục sơ cấp c Trục trung: Trục trung gian chế tạo liền khối với bánh trung gian Trục trung gian đặt hai vòng bi lắp vỏ hộp số d Trục số lùi: Bánh số lùi quay trục riêng Bánh Bánh hộp số chia làm nhóm sau: Bánh sơ cấp, bánh thứ cấp, bánh trung gian bánh số lùi - Bánh sơ cấp chế tạo liền trục ăn khớp với bánh trục trung gian Bánh sơ cấp gia công lỗ lắp vòng bi đỡ trục thứ cấp - Bánh trung gian bánh liền trục bánh chế tạo liền khối quay trơn với trục Trên trục trung gian có nhiều bánh với số khác để thay đổi tỷ số truyền hộp số - Bánh thứ cấp bánh lắp trục thứ cấp dùng để gài số truyền chuyển động từ trục trung gian sang trục thứ cấp qua đồng tốc Các bánh gài số lắp then hoa với trục di trượt dọc trục Một số bánh quay trơn với trục lắp cố định với trục - Bánh số lùi bánh lắp trục số lùi để đảo chiều quay trục sơ cấp Các bánh quay trơn với trục ăn khớp với bánh trục trung gian trục thứ cấp III Cấu tạo Hộp số xe Zil 131bao gồm cụm chi tiết chính: Các bánh răng, Cơ cấu gài số, Bộ đồng tốc, Trục hộp số ,Vỏ nắp hộp số, ổ bi 1-khớp nhả ly hợp 2-trục dẫn động 3-nắp vòng bi trục dẫn động 4-hộp ly hợp 5-bộ đồng tốc số truyền IV V 6-nắp hộp số 7-lò xo với bi định vị 8-bánh số truyền V trục bị dẫn 10-bộ đồng tốc số truyền II III 11-bánh số truyền II trục bị dẫn 12bánh số truyền I số lùi trục bị dẫn 13-vỏ hộp số 14-nắp vòng bi trục bị dẫn 15-mặt bích để bắt chặt trục đăng 16-trục bị dẫn 17-nắp vòng bi trục trung gian 18-trục trung gian.19-bánh số truyền II trục trung gian, 20-bộ gom bơm dầu nhờn 21-bánh số truyền III trục trung gian 22-bánh số truyền V trục trung gian 23-bánh dẫn động trích công suất 24-bánh chống rung 25-bơm dầu nhờn 26-trục khối bánh số lùi 27-khối bánh số lùi B Phân tích chi tiết Trục Thứ Cấp – Hộp số xe Zil 131 I.Phân tích chức ,điều kiện làm việc chi tiết 1.1 Chức chi tiết Trục thứ cấp đầu lắp vào vòng bi đũa bánh sơ cấp, đầu phía sau đưa mô men xoắn Phía sau trục thứ cấp đặt vòng bi lắp vỏ hộp số Trên trục thứ cấp có then hoa để lắp bánh gài số đồng tốc Trục thứ cấp nằm trùng tâm với trục sơ cấp 1.2 Điều kiện làm việc Trục thứ cấp chịu tải trọng momen xoắn lớn Trục làm việc liên tục chịu khả va đập lớn chịu mài mòn tốt Bên cạnh vật liệu chế tạo nên Trục phải đạt yêu cầu kích thước quan trọng bề mặt lắp ghép đòi hỏi độ xác cao hình dáng hình học vị trí tương quan Những bề mặt đòi hỏi phải có độ bóng bề mặt, độ đồng tâm, độ vuông góc bề mặt cần thiết để trục làm việc lâu dài, để tránh gây mài mòn cho bề mặt 1.3 Vật liệu chế tạo chi tiết Dựa vào chức điều kiện làm việc Trục thứ cấp nên ta chọn vật liệu chế tạo Thép crôm - niken - môlipđen : Mác thép 20XH2MA- ΓOCT 4543-71 Đặc tính mác thép giống mác crôm – niken loại song có thêm 0,10 - 0,40%Mo với tác dụng chủ yếu để nâng cao độ thấm Là loại thép niken cao 2% tới 4% crôm 1%, tức có tỷ lệ Ni / Cr = hay Như biết với lượng crôm - niken độ thấm cao, thấu tiết diện đến 100mm cao hơn, thực tế coi có độ thấm Với tiết diện lớn dễ dàng dầu, với tiết diện nhỏ áp dụng phân cấp, nhờ giảm mạnh độ biến dạng Thép dùng làm chi tiết thấm cacbon quan trọng: chịu tải trọng nặng bị mài mòn mạnh, hình dạng lớn phức tạp, yêu cầu độ tin cậy cao chi tiết máy bay, ôtô mà hư hỏng gây tai họa cho người II Phân tích tính công nghệ kết cấu cảu chi tiết a)Tính công nghệ chi tiết - Đâylà chi tiết trục thứ cấp hộp số xe Zil 131 dùng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp tới trục -Trục có bậc bậc có rãnh thoát dao + Chiều dài lớn trục : 477 mm + Đường kính lớn trụcl :Ø 70mm -Trên đoạn trục Ø 51,95có 10 rãnh cách với bán kính lượn rãnh R24mm -Trên phần then đoạn trục Ø60,95 có xấn rãnh với kích thước 2.75x 2.475 mm - Một đầu trục đựợc tiện ren : M33x1.5 , - Hai đầu trục khoan lỗ tâm tiêu chuẩn: Đây lỗ chuẩn công nghệ suốt trình gia công chế tạo chi tiết - Trên bậc trục có then hoa có bán kính lượn ,các bán kính lượn hình thành vết dao phay then để lại gia công - Các bậc trục chế tạo đựợc yêu cầu độ xác cao:cấp - Độ xác bề mặt then Ra1,25 (cấp 7) - Các rãnh có bán kính lượn R0.5mm b) Yêu cầu kỹ thuật - Phôi không bị nứt rạn có nếp gấp - Trước đưa vào gia công phôi đựoc đạt độ cứng 187-229HB - Sau gia công tạo thành bậc ,để tăng độ cứng bề mặt trước phay then trục cải tiến đạt 20…24HRC - Sau gia công hoàn chỉnh chi tiết thấm cac bon với mức chiều sâu thấm 0.5-0.8mm nhiệt luyện đạt độ cứng: 58…62 HRC - Các cạnh sắc làm cùn - Dung sai độ đồng tâm bề mặt trục không lớn 0.012mm - Các bậc trục chế tạo đựợc yêu cầu độ xác cao:cấp - Độ xác bề mặt then Ra1,25 (cấp 7) III Chọn phôi: ta xem xét loại phôi : a) Phôiđúc Phôi đúc phôi chế tạo cách điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn Sau kim loại đông đặc thu sản phẩm yêu cầu Khả tạo hình độ xác phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, đúc chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp - Khi sử dụng phôi đúc có ưu nhược điểm sau: _ Ưu điểm + Vật liệu đúc rộng rãi: Có thể đúc kimloại, phi kim, hợp kim nhiều sản phẩm khác + Khói lượng kích thươc vật đúc từ nhỏ tới lớn + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ + Trang thiết bị tương đối đơn giản, đầu tư ban đầu thấp, giá thành hạ + Phù hợp với sản xuấ thàng loạt vừa + Độ nhám bề mặt, độ xác sau đúc cóthể chấp nhận để tiếp tục gia công + Phương pháp có suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt _ Nhược điểm: + Phương pháp đúc khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp bị hạn chế kích thước khối lượngvật đúc + Phí tổn chế tạo khuôn cao + Giá thành chế tạo phôi cao, +Tốn kim loại cho hệ thống co ngót, đậu rót… + Khi đúc chi tiết thường nguội không đều, gây biến dạng nhiệt ứng suất dư, nên cần có biện pháp khử ứng suất dư trước gia công cắt gọt b) Phôi cán _ Ưu điểm + Quá trình cán dễ khí hóa, tự động hóa suất cao + Tạo sản phẩm cán có nhiều kích thươc hình dạng khác nhau: loại phôi định hình L,H, T, U… có tiết diện khác nhau: tiết diện vuông, tròn, chữ nhật… + Có chế tạo phôi có chiều dày từ ÷ 60mm, chiều rộng 600 ÷ 1200mm, chiều dày 1000 ÷ 1200mm _Nhược điểm + Không thể tạo phôi có phần nhô lên + Chỉ chế tạo đựoc loại phôi đặc => gia công tốn nhiều nguyên công để gia công lại lãng phí nhiều vật liệu gia công c) Phôi rèn _ Ưu điểm + Khử số khuyết tật như: rỗ khí, rỗ co, làm cho tổ chức kim loại mịn, tính sản phẩm cao + Có khả biến tổ chức hạtcủa kim loại thành tổ chức thớ, có khả tạo tổ chức thớ uốn, xoắn khác làm tăng tính sản phẩm + Độ bóng độ xác cao _ Nhược điểm +Lượng dư gia công lớn + Không rèn phôi có hình dáng phức tạp : bề mặt côn, gờ tỳ, mặt trụ giao nhau… + Không thể tạo gân tăng cứng rèn => Do chi tiết trục thứ cấp thường làm việc với tải trọng lớn chịu mài mòn nhiều nên ta chọn :Phôi đựơc làmbằng phương pháp rèn Khi loại bỏ hết đựoc khuết tật có độ cứng vững tốt Bản vẽ phôi : Quy trình công nghệ nhiệt luyện phôi 1.Tôi cải thiện a) Chuẩn bị - Xếp phôi - Dầu CN30 b) Nung đến nhiệt độ 780oC với tốc độ 180oC/1h c) Giữ nhiệt 1,5h sau làm nguội môi trường dầu Ram khử ứng suất Sau nhiệt luyện sơ chi tiết đạt độ cứng 250-280HB