Bánh răng là chi tiết cơ khí có tác dụng phân phối, truyền và nhận dẫn chuyển động và momen xoắn trong máy móc, thiết bị… bánh răng nói chung có cấu tạo từ hai phần: một phần hình trụ tròn dẹt nên được gọi là bánh, phần còn lại gồm các múi hình răng khớp với các răng của bánh răng còn lại, hoặc một chi tiết có hình dạng khác nhưng vẫn có các răng, khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo.
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, phát triển ngành khoa học kỹ thuật khí chế tạo máy, cơng nghiệp hóa học, điện tử, tin học, cơng nghiệp ôtô xe máy… đời sống hàng ngày gắn bó cần đến vật liệu có tính đa dạng với chất lượng ngày cao Công nghệ nhiệt luyện cơng nghệ làm thay đổi tính chất vật liệu cách thay đổi cấu trúc vật liệu Đặc biệt khí chế tạo máy, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng khơng tạo cho chi tiết sau gia cơng có tính chất cần thiết độ cứng, độ bền, độ dẻo, độ dai, khả chống mài mòn chống ăn mòn… Mà làm tăng tính cơng nghệ vật liệu Do nói nhiệt luyện yếu tố quan định đến chất lượng sản phẩm khí Hiện nay, nhà nước ta có chủ trương nội địa hóa thiết bị sản xuất máy móc cơng nghiệp, đặc biệt công nghệ sản xuất ô tô, xe máy, loại động nông nghiệp… chi tiết đòi hỏi u cầu tính chất lượng Để nâng cao chất lượng cho chi tiết nhiệt luyện q trình khơng thể thiếu quy trình sản xuất Nhiệt luyện định đến tuổi thọ sản phẩm Thông qua nhiệt luyện chi tiết có tuổi thọ làm việc cao hơn, tiết kiệm kinh tế cho sản xuất Vì trình độ thời gian có hạn nên đồ án chúng em có nhiều sai sót Rất mong thầy bạn đóng góp ý kiến xây dựng đồ án để chúng em nhận thêm kinh nghiệm làm việc thực tế Chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy, cô môn Vật liệu học, Xử lý nhiệt bề mặt Hà Nội, Ngày 10 tháng năm 2019 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT 1.1 BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG DẪN ĐỘNG TẢI TRỌNG LỚN 1.1.1 Đặc điểm Bánh chi tiết khí có tác dụng phân phối, truyền nhận dẫn chuyển động momen xoắn máy móc, thiết bị… bánh nói chung có cấu tạo từ hai phần: phần hình trụ tròn dẹt nên gọi bánh, phần lại gồm múi hình khớp với bánh lại, chi tiết có hình dạng khác có răng, phần chuyển động, múi phần đẩy vào múi phần kia, khiến phần chuyển động theo Có loại bánh thường gặp là: Bánh trụ thẳng, bánh trụ nghiêng, bánh chữ V, bánh Trong đó, chi tiết nghiên cứu bánh trụ thẳng tải trọng lớn Đặc điểm: + Cấu tạo bánh trụ thẳng tải trọng lớn gồm phần trụ dẹt gọi bánh nằm song song với trục bánh phía bên ngồi + Bánh trụ dùng để truyền momen hai trục song song 1.1.2 Cấu tạo kích thước Hình 1: Bánh trụ thẳng dẫn động tải trọng Hình 2: Bản vẽ bánh trụ thẳng dẫn động xe tải trọng lớn 1.1.3 Điều kiện làm việc yêu cầu tính chi tiết: a Điều kiện làm việc: - Chi tiết chịu mài mòn cao Chịu ứng suất bề mặt lớn Lõi chịu momen xoắn lớn Tải trọng đặt vào chi tiết lớn Làm việc liên tục Chịu va đập trình làm việc b Yêu cầu tính: - Độ cứng bề mặt: khoảng 60-62 HRC Độ cứng lõi: 30-34 HRC Giới hạn đàn hồi: 746 MPa Độ dai va đập: 980 KJ cm −2 1.1.4 Lựa chọn vật liệu cho chi tiết Dựa theo cấu trúc – tính chất đặc trưng , người ta phân biệt bốn nhóm vật liệu là: Vật liệu kim loại, vật liệu polymer, vật liệu compozit, vật liệu ceramic Trong đó, nhóm vật liệu đáp ứng yêu cầu vật liệu kim loại vì: + Vật liệu kim loại: Là nhóm vật liệu có nhiều tính tổng hợp cao độ bền, độ dai va đập, độ cứng, chịu tải trọng lớn, bền nhiệt, chống lại ma sát lớn… tính cơng nghệ sử dụng phương pháp nhiệt luyện để điều chỉnh tính cho phù hợp, dễ dàng gia cơng tạo hình, vẻ ngồi có độ bóng cao, đẹp mắt + Vật liệu polymer: nhóm vật liệu có tính dẻo đàn hồi cao, số có tính dai bền kéo thành sợi không bền vặt liệu kim loại, độ bền độ cứng thấp , dễ bắt lửa, khó sửa chữa, thường bị dão Về tính cơng nghệ dễ tạo hình, tạo màu sắc, giá thành rẻ + Vật liệu ceramic ( vật liệu vơ ): vật liệu có nguồn gốc vơ cơ, hợp chất kim loại, silic với kim (oxit, nitrit, cacbit), bao gồm khoáng vật đất xét, ximang, thủy tinh Nhóm vật liệu có độ bền tuổi thọ cao, chịu nhiệt độ lớn Tuy nhiên, khó gia cơng ghép chi tiết lại với nhau, giòn, dễ bị phá hủy tác dụng cuẩ tải trọng lớn + Vật liệu compozit( hay gọi vật liệu kết hợp ): nhóm vật liệu tạo thành kết hợp hai hay ba vật liệu kể trên, mang đặc tính tốt vật liệu thành phần, đặc biệt tính chịu kéo nén tính chống ăn mòn Về tính cơng nghệ cần trộn nguyên vật liệu lại theo tỉ lệ phù hợp nên khuôn với áp suất cao Dựa vào yêu cầu tính cho thấy chi tiết cần có tính tổng hợp cao nên chọn vật liệu kim loại Trong nhóm vật liệu kim loại thép dụng cụ, thép xây dựng, thép chế tạp máy, gang, … ta thấy thép chế tạo máy có khả chịu tải trọng tĩnh động, có độ bền cao độ dai tốt phù hợp với điều kiện tải trọng Do đó, để gia cơng bánh răng, ta có mác thép thuộc nhóm thép chế tạo máy sau: 15Cr, 40Cr, 20CrV, 20CrNi, 20CrNi3, 18CrMnTi,… Theo điều kiện làm việc chi tiết chịu ứng suất bề mặt lớn, lõi chịu ứng suất uốn, dễ bị phá hủy chân răng, bề mặt chịu mài mòn, xe tải trọng lớn tiết cần có độ cứng bề mặt, độ bền, lõi có độ dẻo dai tương đối lớn để không bị phá hủy Do vậy, ta chọn mác thép 20CrNi3 phù hợp Bảng 1: Thành phần hóa học thép 20CrNi3 %C %Si %Mn %P %S %Cr %Ni %Cu 0,17-0,24 0,17-0,37 0,3-0,6