THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO TRỤC BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO TRỤC BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG, thiết kế quy trình công nghệ gia công BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG

THUYẾT MINH

Phần 1: Giới thiệu, chức năng làm việc của chi tiết:

¬ Giới thiệu:

_ Palang: Là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp thay đổi tỉ số truyền  được dùng để nâng chuyển và giảm tải trọng.

_ Palang được dùng rộng rãi hơn nhờ các ưu điểm: Tuổi thọ và hiệu suất cao, kết cấu đơn giản, có thể sử dụng trong một phạm vi rộng của tải trọng.

_ Và bánh răng trong Palang là chi tiết quan trọng không thể thiếu, nó có nhiệm vụ truyền mômen xoắn làm thay đổi tải trọng khi nâng chuyển nhờ sự ăn khớp của bánh răng. Vì nhiệm vụ quan trọng trong Palang nên đòi hỏi có độ cứng cao.

¬ Chức năng làm việc của chi tiết:

 _ Trục răng Z5 là chi tiết quan trọng không thể thiếu , nó có nhiệm vụ truyền momen xoắn  làm thay đổi tốc độ trong Palang nhờ sự ăn khớp của răng ở đầu trục nhằm làm thay đổi tỉ số truyền và tốc độ của máy 

 _ Vì nhiệm vụ quan trọng trong Palang nên bánh răng đòi hỏi có độ cứng vững cao chịu  đựng được lực momen xoắn , momen uốn …v.v

Phần 2: Phân tích đặc điểm hư hỏng của chi tiết máy:

¬ Nguyên nhân hư hỏng:

_  Do các chi tiết máy làm việc nhiều và liên tục.Trong bộ truyền của Palang  hoạt động với tải trọng cao nên nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động lớn nếu không có chế độ bôi trơn đầy đủ và hợp lý thì có thể gây ra những hư hỏng của chi tiết máy.

- Do các tác nhân môi trường bên ngoài và do tác dụng của các yếu tố bên ngoài như va đập trong quá trình chịu tải trọng .v.v..

¬ Đặc điểm hư hỏng:

_ Dựa vào chức năng làm việc của Palang, ta có thể xác định các dạng hư hỏng của bánh răng như mòn răng, gãy răng v.v..

1.Hiện tượng mòn:

_Là quá trình làm thay đổi từ từ kích thước, hình dáng, trạng thái bề mặt, khối lượng của chi tiết do sự tàn phá lớp mặt ngoài khi chịu tác hại khác nhau dưới sự cọ sát trực tiếp giữa các bề mặt.

_Khi máy làm việc thì các chỗ tiếp xúc giữa các bộ phận bị mòn. Mòn là do sự tác dụng của ứng suất tiếp xúc, hoặc áp suất khi bề mặt tiếp xúc trượt tương đối với nhau. Độ mòn thay đổi theo thời gian chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn I: Mòn xảy ra do sự mài rà chi tiết, làm thay đổi hình dáng vi mô    và vĩ mô của chi tiết.

Giai đoạn II: là giai đoạn mòn ổn định của chi tiết. Đây là giai đoạn chi tiết làm việc ổn định và dài nhất.

Giai đoạn III: Mòn phá hủy,đây chính là giai đoạn mà chi tiết bị mòn nhiều và nhanh nhất. Dẫn đến gây hư hỏng chi tiết, không thể làm việc được nữa. Giai đoạn này cần phải khắc phục bảo trì, sửa chữa.

¬Hiện tượng mòn chia làm 3 dạng sau đây:

       Mòn cơ học: là kết quả tác dụng của lực ma sát khi trượt chi tiết theo một

       chi tiết khác

     Mòn dính là sự dính bề mặt này với bề mặt khác

     Mòn do ăn mòn thường xuất hiện ở các máy chịu sự tác dụng trực tiếp của

    nước, không khí, các hóa chất nhiệt độ

2/ Các dạng hỏng của răng :

Mòn răng: Đối với các các chỗ lắp bánh răng lồng không thường xảy ra mòn do sự tiếp xúc giữa các chi tiết với nhau. Do chế độ bôi trơn không hợp lý hoặc sử dụng dầu bôi trơn không đúng. Bánh răng có thể bị dính xước hoặc mất khả năng làm việc.

Bánh răng không đủ độ cứng: Dưới tác dụng của các lực tác dụng lên bánh răng làm cho bánh răng bị biến dạng ảnh hưởng đến khả năng làm việc của bánh răng, phá hỏng sự tiếp xúc bề mặt làm việc của các chi tiết truyền động.

 3/Các dạng hư hỏng bánh răng:

_ Các ứng suất thay đổi là nguyên nhân gây nên hỏng răng do mỏi, gãy răng do ứng suất uốn và tróc rỗ bề mặt răng do ứng suất tiếp xúc gây nên. Ngoài ra ứng suất tiếp xúc cùng với ma sát sinh ra trên bề mặt răng là nguyên nhân gây mòn, dính và các dạng hư hỏng khác của răng.

Gãy răng:  Là dạng hư hỏng nghiêm trọng do ứng suất uốn gây nên. Gãy răng có thể do quá tải hoặc do mỏi. Gãy răng không những làm cho bộ truyền ngưng làm việc mà còn làm hỏng trục và ổ lăn.

      ¬ Gãy răng liên quan đến:

        + Tập trung tải trọng theo chiều rộng vành răng do sai số chế tạo và lắp ráp

      - Do mòn răng dẫn đến yếu răng và tăng tải trọng động

      - Khi vào khớp bánh răng di trượt.

      - Ứng suất thay đổi.

Tróc vì mỏi bề mặt răng:

- Là dạng hư hỏng chủ yếu của các bộ truyền kín và bôi trơn tốt do ứng suất tiếp xúc và ma sát trên bề mặt răng gây nên. Sau thời gian làm việc các vết nứt do mỏi trên bề mặt răng xuất hiện.

_ Tróc thường xảy ra nơi chân răng có vận tốc trượt nhỏ gần vòng lăn vì khi làm việc các vết nứt chứa dầu ở đó bị bịt kín.

Mòn răng:

_ Là dạng hỏng chủ yếu của các bộ truyền hở và bôi trơn không tốt, làm việc trong môi trường có các hạt mài mòn rơi vào. Sai lệch biên dạng do mòn làm tăng tải trọng động, tăng ứng suất uốn và cuối cùng sẽ làm gãy răng. Răng bị mòn chủ yếu ở đỉnh và chân răng do có vận tốc trượt lớn tại các điểm này.

Dính răng:

-Xảy ra đối với các bộ truyền chịu tải trọng lớn, làm việc với vận tốc cao và khi màng dầu bôi trơn bị phá vỡ do nhiệt sinh ra hoặc do ứng suất tiếp xúc có giá trị lớn. Khi đó đôi răng dính vào nhau và do hai bề mặt trượt tương đối, các mảnh kim loại rất nhỏ bị dứt khỏi răng này và bám chặt vào bề mặt răng kia. Kết quả là bề mặt răng bị xước.

- Ngoài ra còn có các dạng hỏng khác như: biến dạng dẻo bề mặt răng, bong bề mặt răng

 4. Xác định trường hợp hư hỏng của chi tiết                                   

- Chi tiết  trục răng Z5 rơi vào trường hợp bị gãy răng do bánh răng chịu lực ứng suất uốn quá tải gây nên gãy răng.Sau đây là biện pháp hạn chế hư hỏng vả lựa chọn ra một trong 3 phương án thích hợp nhất để sữa chữa.

Phần 3 : BIỆN PHÁP HẠN CHẾ HƯ HỎNG

_ Thường xuyên bôi trơn cho các bánh răng cũng như việc bảo dưỡng bảo trì được thực hiện theo đúng chu kỳ và yêu cầu kỹ thuật,đảm bảo các lắp ghép chính xác

_ Phủ lên chi tiết một lớp kim loại có tính chịu mòn cao .

_ Để tránh bánh răng không bị hư hỏng đòi hỏi cách vận hành phải đúng,khi gia công máy phải có bộ phận che chắn không cho phôi liệu rơi vào hay bụi bẫm bám vào trục .

_ Trong quá trình tháo lắp cần nhẹ nhàng tránh gây ra các vết trầy sướt trên chi tiết sẽ dẫn đến hiện tượng  mòn sau lắp ghép

Phần 4 : Phân tích lựa chọn phương án sữa chữa cụ thể:

     ¬ Có các phương án sửa chữa sau :

           _ Hàn đắp và gia công cơ

           _ Mạ phun và gia công cơ

           _ Chế tạo bánh răng  mới

I/Các phương án sữa chữa

  1) Phương pháp hàn đắp:

_ Hàn đắp là phương án dùng để phục  hồi các chi tiết máy được sử  dụng rộng rãi trong công nghệ sửa chữa . Đặc điểm của phương  pháp này là hàn đắp lên bề  mặt  chi tiết một lớp kim loại và vật liệu đắp.Trong công nghệ hàn đắp có những ưu nhược điểm sau:

      § Ưu điểm :

    _ Chủ yếu dùng hàn hồ quang bằng quen hàn  do đó đầy là một phương pháp khá đơn giản phương tiện hàn đắp rẻ tiền , giá thành sửa chữa thấp

    _ Kinh phí ít đỡ tốn kém , bảo dưỡng thết bị đơn giản , các thao tác thực hiện dể dàng

      § Nhược điểm :

    _ Phương pháp hàn đắp phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhất là thành phần hoá học của chi tiết .Chi tiết hàn đắp nếu không đúng kĩ thuật dễ bị nức,bị biến dạng.Do đó trước khi hàn đắp phải ủ và sau khi hàn phải được tôi lại.

    _ Độ chính xác của chi tiết sau khi hàn đắp không cao

    _ Các yêu cầu nhám bề mặt, hình dạng hình họckhông cao nhất là đối với chi tiết yêu cầu độ chính xác cao thì phương pháp hàn đắp này khó có thể đáp ứng được.                                                

      2)Phương pháp mạ phun và gia công cơ[:

_ Phương pháp mạ phun là phương pháp dùng để phục hồi các chi tiết có tính công nghệ cao và có các ưu nhược điểm sau:

§ Ưu điểm: phương pháp mạ phun có thể phục hồI các chi tiết có hình dạng rất phức tạp, những chi tiết có yêu cầu kĩ thuật cao. Độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của chi tiết đạt được sau khi phục hồi gần như mới. Thực hiện phương pháp này đơn giản,có thể mạ phun lên bề mặt chi tiết nhưng lớp kim loại mạ khác nhau.

§ Nhược điểm: Thiết bị phức tạp tốn kém, bảo quảng thiết bị phức tạp, giá thành

mạ phun cao, khâu chuẩn bị công phu, mạ phun lớp kim loạI dầy thì kém bền.

     3) PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MỚI.

§ Ưu điểm: dùng phương pháp chế tạo mới ta có thể đạt được tất cả các yêu cầu kĩ thuật mong muốn.Với các trang thiết bị dụng cụ rộng rãi ta có thể chế tạo một bánh răng mới hoàn toàn mà giá thành vừa phải

_ Khi gia công bánh răng mới  ta có thể đạt được các yêu cầu kích thước, hình dạng hình học, độ cứng…đảm bảo chi tiết làm việc êm

§ Nhược điểm: tốn vật liệu,quy trình chọn phôi liệu đòi hỏi kĩ thuật cao, giá thành sửa chữa đắt đôí với những chi tiết lớn           

    BẢNG TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA TRỤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MỚI

*   KẾT LUẬN CHỌN PHƯƠNG ÁN SỮA CHỮA  

   - Chọn phương án 3 chế tạo mới là phương án có lợi nhất                            

  -Từ điều kiện thực tế kết hợp với lợi nhuận về kinh tế khi sửa chữa chi tiết tachọn phương pháp sửa chữa bánh răng bằng phương pháp chế tạo mới. Vì chi tiết bị mòn khá nhiều. Khả năng làm việc không còn. Chế tạo  mới cũng không mất nhiều  thời gian vì bánh răng đơn giản, kích thước nhỏ. Khi chế tạo chi tiết mới thì sẽ đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật.

CHẾ ĐỘ CẮT

NGUYÊN CÔNG III:  PHAY RĂNG

Phay răng :

Khi phay răng xoắn sẽ có 1 chuyển động  chính của dao và 2 chuyển động phụ là chuyển động quay của chi tiết và chuyển động tiến, để phay răng xoắn Z8 ta sử dụng đầu phân độ và có sử dụng bánh răng thay thế, các bánh răng thay thế là 4 bánh răng  a, b, c, d.

Tp = 1 x  x 1x 1x 1 x 1 x tx

Tp =  =

Sử dụng dao phay đĩa modun có đường kính

1. Chọn chiều sâu cắt:                        t = 4.5mm
2. Chọn lượng chạy dao S_z:

 Bảng ( 12-5)  trang 127, sách chế độ cắt gia công cơ khí, ta được:

S_z   =  ( 0,01 – 0,08 )   mm/răng

Chọn S_z  =  0,02  mm/răng

3. Chọn tốc độ cắt:

Bảng ( 60-5)  trang 147, sách chế độ cắt gia công cơ khí của trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh do NXB Đà Nẵng năm 2001 xuất bản, ta được:

                                                V = 29 m/p

Số vòng quay của máy:

                           Sn =  =    =185v/p

Tra thuyết minh máy trang 221 sách chế độ cắt gia công cơ khí của trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh do NXB Đà Nẵng năm 2001 xuất bản, ta được:                                           n_t = 1180 v/p

                            SV_t =  =  = 1067 m/p

4. Tính lượng chạy dao phút, lượng chạy dao răng.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SỬA CHỮA CHẾ TẠO TRỤC BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG, thiết kế quy trình công nghệ gia công BÁNH RĂNG Z5 HỘP SỐ PALANG PA LĂNG