Đồ án tốt nghiệp -Bánh răng côn răng thẳng

Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Trường . Khoa………………. ………… o0o………… BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Bánh răng côn răng thẳng Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 1 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Mục lục Tr ng .ườ 1 Khoa……………… .1 CH NG IƯƠ 3 CHI TI T GIA CÔNG VÀ XÁC NH D NG S N XU T.Ế ĐỊ Ạ Ả Ấ 3 1.1. PHÂN T CH CH C N NG VÀ NHI M V C A CHI TI TÍ Ứ Ă Ệ Ụ Ủ Ế 3 1.2. PHÂN T CH T NH CÔNG NGH TRONG K T C U C A CHI TI TÍ Í Ệ Ế Ấ Ủ Ế 4 1.3. CH N VÀ XÁC NH D NG S N XU T.Ọ ĐỊ Ạ Ả Ấ .4 CH NG IIƯƠ .8 XÁC NH PH NG PHÁP CH T O PHÔI VÀ THI T K B N V L NG PHÔIĐỊ ƯƠ Ế Ạ Ế Ế Ả Ẽ Ồ 8 2.1. CH N PHÔI VÀ XÁC NH PH NG PHÁP CH T O PHÔIỌ ĐỊ ƯƠ Ế Ạ .8 2.1.1. Ch n phôiọ 8 2.1.2. Xác nh ph ng pháp ch t o phôiđị ươ ế ạ 8 2.1.3. Xác nh giá th nh phôi rèn d p.đị à ậ .10 2.2. T NH L NG D VÀ THI T K B N V L NG PHÔIÍ ƯỢ Ư Ế Ế Ả Ẽ Ồ .11 2.2.1. Xác nh l ng d c a b m t đị ượ ư ủ ề ặ ∅60 11 2.2.2. Xác nh l ng d cho các b m t còn l iđị ượ ư ề ặ ạ .16 CH NG IIIƯƠ 17 THI T K QUY TRÌNH CÔNG NGH GIA CÔNG CHI TI T BÁNH R NG NÓN.Ế Ế Ệ Ế Ă . 17 3.1. XÁC NH NG L I CÔNG NGH VÀ PH NG PHÁP GIA CÔNGĐỊ ĐƯỜ Ố Ệ ƯƠ 17 3.2. L P TI N TRÌNH CÔNG NGHẬ Ế Ệ 17 3.3. TH T TI N TRÌNH CÔNG NGHỨ Ự Ế Ệ 19 3.3.1. Nguyên công I : C a phôiư 19 3.3.2. Nguyên công II : D p nóngậ .20 3.3.3. Nguyên công III : C t ba viaắ .21 3.3.4. Nguyên công IV : phôiủ .22 3.3.5. Nguyên công V : Kho m t uả ặ đầ 23 3.3.6.Nguyên côngVI: Khoan ∅45 doa ∅45 .27 3.3.7. Nguyên công VII : Ti n vátệ 33 3.3.8. Nguyên công VIII : Ti n ngo iệ à .35 3.3.9. Nguyên công IX : Ti n côn góc 450ệ .38 3.3.10. Nguyên công IX : Ti n côn góc 470ệ 41 3.3.11. Nguyên công XI : Phay r ngă .44 3.3.12. Nguyên công XII : Nhi t luy nệ ệ 48 3.3.13. Nguyên công XIII : L m s ch chi ti tà ạ ế 49 3.3.14. Nguyên công XIV: M i b m t r ngà ề ặ ă .50 3.3.15. Nguyên công XV : M i à ∅60 .51 3.3.16. Nguyên công XVI : Ki m tra o vòng chiaể độ đả 53 3.3.17. Nguyên công XVII : Ki m tra sai l ch kho ng pháp tuy n chungể ệ ả ế 54 Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 2 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng CHƯƠNG I CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT. 1.1. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA CHI TIẾT Chi tiết bánh răng nón ( Z =14, m =10 ) là một bánh răng nhỏ của cơ cấu dung sai trong ụ phân độ vi sai vạn năng. Bánh răng luôn ăn khớp với cặp bánh răng hành tinh. Bánh răng nón nhận chuyển động từ cặp bánh răng hành tinh, lúc có số vòng quay n = 2 khi chia bánh răng không nguyên tố. Lúc thì có số vòng quay n ≠ 2 khi chia vi sai. Vì vậy bánh răng nón nhận chuyển động của cặp bánh răng hành tinh có số vòng quay không ổn định. Bánh răng nón được nối với trục một đầu lắp với nó đầu kia lắp bánh răng khác để truyền chuyển động tới trục vít bánh vít và ra đến phôi. Vì vậy bánh răng nón đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu vi sai của ụ phân độ. - Bề mặt lỗ ∅45 được gia công cấp chính xác 5 và Rz = 20, bề mặt này lắp với trục và quay cùng với trục nhờ có then. - Các thông số kỹ thuật của bánh răng có ảnh hưởng cao nhất tới tính năng và chất lượng vận hành của máy. Phần này sẽ trực tiếp ăn khớp và tiếp nhận chuyển động quay từ cặp bánh răng hành tinh rồi chuyển đến cặp bánh răng phụ thông qua trục. Do đó các yêu cầu kỹ thuật của bánh răng cần được đảm bảo và gia công chính xác. - Vật liệu của bánh răng được làm từ thép 45. Theo HDTKĐACNCTM, trang 16: Bảng 1.1: Thành phần hoá học của thép 45, %( theo khối lượng ) Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 C Si Mn S P Ni Cr Không lớn hơn 0,4 0,2 0,6 0,04 0,04 0,3 0,3 3 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Bảng 1.2: Tính chất cơ học của thép 45 σ T MPa σ bp1 MPa σ 3 , % ψ,% C,T/cm 3 HB ( không lớn hơn ) Không nhỏ hơn Sau cán nóng Sau ủ 360 610 16 40 50 241 191 1.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Phôi là phôi được dập nóng chế tạo trên thép 45 đảm bảo yêu cầu để gia công bánh răng. - Đối với lỗ ∅45 lắp ổ bi ta chỉ cần khoét là đạt yêu cầu kỹ thuật. - Bánh răng có mayơ nằm về một phía nên nếu gia công hàng loạt hoặc hàng khối thì ta có thể gá nhiều chi tiết cùng một lúc để gia công hay có thể dùng nhiều dao để gia công một lúc. 1.3. CHỌN VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.  Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất lớn đến quá trình thiết kế, quá trình công nghệ, nó góp phần quan trọng trong việc tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cụ thể : nếu như dạng sản xuất là đơn chiếc thì ta có thể tập trung nguyên công, dùng đồ gá vạn năng thay cho đồ gá chuyên dùng, như vậy sẽ giảm được chi phí gia công. Còn nếu dạng sản xuất là hàng loạt, hàng khối thì ta phải phân tán nguyên công, sử dụng các loại đồ gá chuyên dùng. Làm như vậy sẽ tăng được năng suất gia công, giảm được giá thành sản phẩm.  Xác định dạng sản xuất. Tính sản lượng của chi tiết : - Sản lượng của chi tiết được tính bằng công thức : ) 100 1( 1 βα + +××= mNN Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 4 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Trong đó : N 1 : Số sản phẩm được sản xuất ra trong một năm. N 1 = 7500 m : Số chi tiết trong một sản phẩm. m = 1 α : Lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi β : Số chi tiết được chế tạo thêm Theo HDTKĐACNCTM, trang 31 có : α = 3% ÷ 6%; β = 5% ÷ 7% Chọn α = 4%; β = 6% ⇒ 750) 100 64 1(17500 = + +××= N ( chiếc ) - Trọng lượng của chi tiết : γ ×= VQ (kg) Trong đó : Q : Trọng lượng chi tiết V : Thể tích của chi tiết γ : Khối lượng riêng của vật liệu Bánh răng được chế tạo bằng thép có γ = 7.852 kg/dm 3 Tính V ( gồm có V 1 , V 2 ,V 3 , V 4 , V 5 , V 6 ) )(1131092014.3 322 1 mmlRV =××=××= π )(10371)75.262075.2620(614.3 3 1 )''( 3 1 32222 2 mmRRRRlV =×++×××=×++×××= π )(13754)1775.261775.26(914.3 3 1 )''( 3 1 32222 3 mmRRRRlV =×++×××=×++×××= π )(565581514.3 322 4 mmlRV =××=××= π )(2121125.714.3 322 5 mmlRV =××=××= π )(2133)17131713(314.3 3 1 )''( 3 1 32222 6 mmRRRRlV =×++×××=×++×××= π Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 5 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng )(25526 )213321215655()137541037111310()()( 3 654321 mm VVVVVVV = ++−++=++−++= ⇒ )(2.0852.71025526 6 kgQ =××= − Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 6 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Theo bảng cách xây dựng dạng sản xuất Dạng sản xuất Khối lượng chi tiết ( kg ) < 4 4 ÷ 200 > 200 Sản lượng hàng năm ( chiếc ) Đơn chiếc < 100 < 10 < 5 Loạt nhỏ 100 ÷ 500 10 ÷ 200 55 ÷ 10 Loạt vừa 500 ÷ 5000 200 ÷ 500 100 ÷ 300 Loạt lớn 5000 ÷ 50000 500 ÷ 1000 300 ÷ 1000 Hàng khối > 50000 > 5000 > 1000 Với trọng lượng Q = 0.2 kg, sản lượng hàng năm N = 3300 chiếc. Căn cứ vào bảng ta xác định được đây là sản xuất theo dạng hàng loạt vừa. Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 7 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 2.1. CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 2.1.1. Chọn phôi Dựa vào cấu tạo, tính năng làm việc, các yêu cầu kỹ thuật, dạng sản xuất cũng như tính công nghệ nên ta chọn vật liệu chế tạo phôi là thép 45. 2.1.2. Xác định phương pháp chế tạo phôi Ta có thể áp dụng ba phương pháp để hình thành phôi bánh răng như sau:  Phôi rèn và phôi dập Đặc tính và lĩnh vực sử dụng của một số loại phôi rèn và phôi dập Phương pháp tạo phôi Kích thước hoặc khối lượng Độ chính xác của phôi Độ nhám bề mặt Rz, µm Dập trên máy búa, máy ép Tới 200 kg, thành mỏng tối đa 2.5 mm - 320 ÷ 160 Dập thô sau đó dập tinh nguội Khối lượng tới 100 kg, thành mỏng tối đa 2.5 mm 0.05 ÷ 0.1 mm 40 ÷ 10 Dập và vuốt trên máy rèn ngang Khối lượng từ 0.1 đến 100 kg, đường kính phôi tới 315 mm - 320 ÷ 160 Dập ép Đường kính tới 200 mm 0.2 ÷ 0.5 mm 320 ÷ 80  Phôi cán Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 8 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Các loại phôi cán và lĩnh vực sử dụng chúng Dạng phôi cán hoặc prôphin Lĩnh vực sử dụng Phôi cán thường: - Cán nóng, tiết diện tròn, độ chính xác thường và cao. - Tiết diện tròn, độ chính xác cao. - Tiết diện vuông, sáu cạnh. - Phôi cán nóng dạng tấm, độ chính xác thông thường. - Phôi cán tinh, tiết diện vuông, sáu cạnh. Chế tạo các trục bậc có độ chênh đường kính không lớn, các chi tiết dạng ốc có đường kính ngoài tới 25 mm. Các chi tiết kẹp chặt, các thanh đòn, tấm gá và thanh chêm. Phôi cán tấm: - Phôi cán nóng có chiều dày lớn. - Phôi tấm cán nóng và nguội có chiều dày nhỏ. Bích, vòng chặn, chi tiết phẳng bạc rỗng hình trụ. Phôi ống các loại, cán nóng và nguội, không có mối ghép hàn. Xi lanh, bạc, ống đỡ trục chính, cốc đỡ, con lăn, trục rỗng. Prôphin có tiết diện dọc thay đổi theo chu kỳ. Trục bậc trong sản xuất loạt lớn và hàng khối. Phôi cán trên máy cán trục vít nằm ngang Trục, bạc và các chi tiết khác trong sản xuất hàng khôi và loạt lớn.  Phôi đúc: Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 9 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Phôi đúc có nhiều loại và nhiều phương pháp đúc, kiểu khuôn đúc và điều kiện tạo phôi khác. Phôi đúc được đúc theo ba phương pháp khác nhau cho độ chính xác và lượng dư khác nhau. ⇒ Qua các phương pháp trên ta nhận thấy phương pháp rèn dập là phù hợp với hơn cả, khi mà phương pháp đó đảm bảo được chất lượng bề mặt, độ chính xác của phôi ban đầu và số lượng phôi lớn. Mà lại sử dụng máy không phức tạp, kinh tế, nên chọn phương pháp rèn dập là hợp lý hơn cả. 2.1.3. Xác định giá thành phôi rèn dập. Giá thành phôi được xác định theo công thức sau : 1000 )() 1000 ( ph slvlklptcx ch ph S qQKKKKKQ S S ×−−××××××= Trong đó : + S ch : Giá thành của một tấn phôi từ loại vật liệu tương ứng. + K cx : Hệ số phụ thuộc độ chính xác của phôi. + K pt : Hệ số phụ thuộc vào mức độ phức tạp của phôi. + K kl : Hệ số phụ thuộc vào khối lượng của phôi. + K vl : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của phôi. + K sl : Hệ số phụ thuộc vào quy mô sản xuất. + S ph : Giá thành một kg phôi (đồng). + Q : Khối lượng ban đầu của phôi (kg). + q : Khôi lượng của chi tiết sau khi gia công (kg). )(2000 kgS ph = 1111000000100011000 ==×= ch S triệu /tấn )(5.0852.7)27162010(14.3 22 kgVQ T =××+××=×= γ Bảng 2_28, tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM : K cx = 1 Sinh viên: Trần Văn Quang GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Lớp:CTM2_K5 10 [...]... GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng 3.3.3 Nguyên công III : Cắt ba via Sau khi phôi được rèn trên máy búa, do khi cắt phôi có lượng dư nên khi dập sẽ tạo ra ba via, phôi sau khi dập sẽ được cắt ba via trên máy cắt ba via Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 21 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng 3.3.4 Nguyên công IV : ủ phôi Sau... Văn Quang Lớp:CTM2_K5 17 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng XI Nguyên công XI : Chuốt rãnh then XII Nguyên công XII : Phay răng XIII Nguyên công XIII : Nhiệt luyện XIV Nguyên công XIV : Làm sạch XV Nguyên công XV : Mài răng XVI Nguyên công XVI : Mài ∅60 XVII Nguyên công XVII : Kiểm tra độ đảo vòng chia XVIII Nguyên công XVIII : Kiểm tra sai lệch khoảng pháp tuyến.. .Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Bảng 2_29 : tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM : Kpt = 1 Bảng 2_30 : tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM : Kkl = 1.33 Bảng 2_31 : tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM : Kvl = 1 Bảng 2_32 : tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM : Ksl = 1 ⇒ S ph = 11000000 2000 ×1.13 ×1 ×1 ×1 ×1.33 ×1) − (0.5 − 0.2) × = 14.045 (đồng) 1000 1000... Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng 2.2.2 Xác định lượng dư cho các bề mặt còn lại Theo bảng 1.48 STGCC ta có : ∅53.5 có lượng dư là 1.5+3mm ∅60 có lượng dư một phía là 2mm ∅45là các lỗ đặc biệt L = 70mm có lượng dư là 4+3mm Từ đó ta có bản vẽ lồng phôi Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 16 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng CHƯƠNG... Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng 2 2 2 P = Px + Py + Pz = 35.6 2 + 26.7 2 + 42.39 2 = 61.46( N ) - Xác định công suất cắt: Công suất cắt được tính theo công thức: Ne = Pz × V 35.6 ×178 = = 0.1( KW ) 1020 × 60 1020 × 60 So sánh công suất cắt với công suất máy ta thấy: Nc = 0.1 kW < Nm = N × η = 9 × 0.75 =6.75 (kW) Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 32 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án. .. Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Đối chiếu với thuyết minh máy chọn n = 500 v/p Vậy Vt = n × π × D 500 × 3.14 × 30 = = 47.1(m / p ) 1000 1000 - Công suất N kw Tra bảng 5.68 sổ tay CNCTM-T2 có : N = 1.4 kw So sánh với thuyết minh của máy N = 1.4 kw < N= 7.8 kw Vậy đảm bảo an toàn máy Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 34 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng. .. doa + Răng dùng để ăn khớp : phay – tôi – mài 3.2 LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ I Nguyên công I : Cưa phôi II Nguyên công II : Dập nóng III Nguyên công III : Ủ khử nội lực IV Nguyên công IV : Cắt ba via V Nguyên công V : Phay hai mặt đầu VI Nguyên công VI : Khoan ∅45 doa, ∅45 VII Nguyên công VII : Tiện vát VIII Nguyên công VIII : Tiện ngoài IX Nguyên công IX : Tiện côn góc 45° X Nguyên công X : Tiện côn ngoài... Vậy máy đủ công suất và độ cứng vững để gia công Bước 2: Phay tinh - Chiều sâu cắt t = 1.5 mm Xác định lượng chạy dao răng Sz: 24 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Tra bảng 5.125 sổ tay CNCTM-T2 với công suất máy: Nm= η.Nđc=0,75×7=5.25 (kW), mác dao T15K6, độ cứng bề mặt phôi: HB 610 > 600 ta có: Sr=0,12 ÷0,15 mm /răng Chọn... V(m/ph): Tốc độ cắt được xác định theo công thức sau: Vt=Vb.k Với k: hệ số đIều chỉnh Tra bảng 5-86 “sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có: Vb=24 m/ph; k=1.32 Do đó tốc độ cắt tính toán là: Vt=24×1.32=31.68 (m/ph) Khi đó số vòng quay trục chính tính toán là: Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 27 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng nt = 1000 × Vt 1000 × 31.68... × Z0max - 2 × Z0min = δp - δct Thay số vào công thức trên ta có : 4814 – 2330 = 2500 – 16 = 2484 Sinh viên: Trần Văn Quang Lớp:CTM2_K5 14 GVHD: Nguyễn Dũng Thạch Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Thứ tự các Các yếu tố tạo thành nguyên lượng dư (µm) Giá trị tính toán Dung giới hạn (mm) Trị số giới hạn của lượng dư (µm) sai công và Kích bước công nghệ Kích thước Rza Ta ρa εb 2 Zbmin δ(µm) . Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng Trường . Khoa………………. ………… o0o………… BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Bánh răng côn. 16 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Bánh răng côn răng thẳng CHƯƠNG III THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BÁNH RĂNG NÓN. 3.1. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG