Độ bền của mối ghép có độ dôi giữa trục và bánh xe chủ yếu đƣợc quyết định bởi 3 yếu tố sau:
- Trạng thái của bề mặt lắp ghép:
Nếu nhƣ mặt lắp ghép giữa trục và maoy-ơ không tốt nó sẽ làm độ dôi quy định sẽ mất chính xác, đồng thời có thể dẫn đến biến dạng dẻo của mặt ngoài làm mối ghép bị lỏng. Vì vậy đồng thời với việc nâng cao chất lƣợng gia công ta cần phải đảm bảo độ bóng của bề mặt tiếp xúc.
- Lực ép kết thúc:
Lực ép kết thúc phản ánh trạng thái ứng suất đàn hồi của bánh xe khi ép vào trục, trong một chừng mực nhất định nào đó, nó phản ánh độ bền của mối ghép nhƣng không hoàn toàn xác định được cường độ của mối ghép có đảm bảo hay không. Giá trị lực ép kết thúc dao động trong khoảng 90 100% lực ép tối đa thực tế từng mối ghép.
Với trục bánh xe đầu máy D9E và D13E lực ép dừng P max từ 93 127 (tấn), D19E là 81121,5 (tấn).
- Diện tích tiếp xúc:
L =L P[t]
H.a L =L
H.b L L
H.d L
H.e L
H.c H.f L(mm)
t o t o
t o
t
t
Hình 3.25. Các dạng biểu đồ lực ép trục bánh
Dạng a, b, c Là hợp cách Dạng d, e, f Là không hợp cách
* Dưới đây là biểu đồ ép của một số đầu máy ở xí nghiệp
Bánh răng không Bánh răng Bánh răng không Bánh răng Truc 1 Truc 2
Bánh răng không Bánh răng Bánh răng không Bánh răng Truc 3 Truc 4
Hình 3.26. Biểu đồ ép của bộ trục bánh xe đầu máy D9E 251 Bảng 3.13. Thông số kỹ thuật khi tiến hành ép
Số trục Vị trí Độ dôi(mm) Lực ép (tấn)
Trục 1 Phía bánh răng 0,21÷0,23 125
Phía không bánh răng 0,21÷0,23 115
Trục 2 Phía bánh răng 0,21÷0,23 115
Phía không bánh răng 0,21÷0,23 120
Trục 3 Phía bánh răng 0,21÷0,23 105
Phía không bánh răng 0,21÷0,23 115
Trục 4 Phía bánh răng 0,21÷0,23 120
Phía không bánh răng 0,21÷0,23 115
Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Truc 1 Truc 2 Truc 3
Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Truc 4 Truc 5 Truc 6
Hình 3.27. Biểu đồ ép của bộ trục bánh xe đầu máy D13E 713 Bảng 3.14. Thông số kỹ thuật khi tiến hành ép
Số trục Vị trí Độ dôi(mm) Lực ép (tấn)
Trục 1 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 110
Trục 2 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 120
Trục 3 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 110
Trục 4 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 120
Trục 5 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 110
Trục 6 Phía bánh răng 0,23÷0,24 110
Phía không bánh răng 0,23÷0,24 110
k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng Truc 1 Truc 2 Truc 3
k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng k Bánh răng Bánh răng
Truc 4 Truc 5 Truc 6
Hình 3.28. Biểu đồ ép của bộ trục bánh xe đầu máy D19E 939 Bảng 3.15. Thông số kỹ thuật khi tiến hành ép
Độ bền của mối ghép đƣợc quyết định chủ yếu bởi diện tích tiếp xúc bệ trục bánh và moay-ơ. Tuy nhiên, sau khi ép bánh xe vào trục, không có cách nào để xác định giữa chúng với nhau. Vì vậy biện pháp duy nhất để kiểm tra độ bền của mối ghép có độ dôi là thông số qua đồng hồ áp lực và băng tự động ghi quá trình diễn biến của lực ép. Qua biểu đồ này ta có thể đánh giá đƣợc chất lƣợng của mối ghép.
Hình a: Là biểu đồ biến thiên của lực ép khi phần bệ bánh với lỗ moay-ơ đều là hình trụ. Ở đoạn cuối của đường biểu diễn có đi xuống một chút, đó là do trong quá trình ép các phần lồi lõm của mặt tiếp xúc bị san phẳng. Theo kinh nghiệm, phần đi xuống đó không nên vượt qua 10% toàn bộ chiều dài của đường biểu diễn. Mặt khác lực ép cuối cùng không đƣợc nhỏ hơn quy định 5%.
Hình b: Là đường biểu diễn lực ép khi bệ bánh hoặc lỡ moay-ơ có độ côn không lớn lắm. Vì vậy phần cuối cùng của đồ thị không đi xuống mà lại có phần đi lên.
Hình c: Là đường biểu diễn lực ép khi bệ bánh hoặc lỡ moay-ơ có độ côn tương đối lớn. Ở giai đoạn vì độ dôi tương đối nhỏ ( thậm chí không có độ dôi ) nên lực ép
Số trục Vị trí Độ dôi(mm) Lực ép (tấn)
Trục 1 Phía bánh răng 0,20÷0,23 125
Phía không bánh răng 0,21÷0,23 123
Trục 2 Phía bánh răng 0,20÷0,21 120
Phía không bánh răng 0,20÷0,22 120
Trục 3 Phía bánh răng 0,21÷0,22 120
Phía không bánh răng 0,22÷0,24 128
Trục 4 Phía bánh răng 0,20÷0,23 120
Phía không bánh răng 0,20÷0,22 120
Trục 5 Phía bánh răng 0,23÷0,25 130
Phía không bánh răng 0,22÷0,24 125
Trục 6 Phía bánh răng 0,21÷0,22 120
Phía không bánh răng 0,22÷0,24 130
tăng lên chậm. Sau đó vì có độ côn, nên hành trình ép đi tới thì độ dôi tăng lên dần làm cho lực ép tăng. Có thể chiều dài thực tế lt của phần ép tăng lên trên biểu đồ ngắn hơn chiều lý dài thuyết lo, theo kinh nghiệm cho phép (lo- lt ) 15%. Ngoài ra cho phép khi hành trình ép sắp kết thúc thì đường biểu diễn có thể là một đường thẳng nằm ngang trên chiều dài không quá 15% chiều dài toàn bộ lo.
Trên hình 3.25, các biểu đồ a, b, c là hợp cách, còn các biểu đồ d, e, f là không đạt yêu cầu.
Các trường hợp sau đây cũng được coi là hợp cách: nếu đường biểu diễn nằm ở phía trên đường thẳng nối liền từ điểm bắt đầu ép đến điểm có trị số lực ép nhỏ nhất qui định. Đối với đầu máy D9E thì Pmin = 84,5 (T). Xét trên toàn đường biểu diễn thì cho phép một vài đoạn của đường biểu diễn có thể bị lõm xuống nhưng vẫn ở trên đường thẳng.
Hình Hd: là hình biểu diễn lực ép khi mối ghép bị sát thương, do đó lực ép tăng nhanh lớn và giữ nguyên, sau đó lại giảm xuống độ ngột.
3.2.2.2. Qui trình tiện lỗ bánh xe