Tiểu luận Vật liệu, quy trình gia công, phương pháp kiểm tra sản phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Bộ môn: Cơ học – Vật liệu --- o0o --- TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU KỸ THUẬT TÊN SẢN PHẨM: BÁNH RĂNG VISAI XE ZIN130 THÉP CHẾ TẠO MÁY GVHD: Th.S Lê Văn Bình SVTH: Đặng Văn Minh MSSV: 10NT0495 Lớp: NT10OTO Nha Trang, tháng 12 năm 2011 LỜI NÓI ĐẦU Vật liệu cơ khí đóng vai trò hết sức quan trọng nền công nghiệp chế tạo linh kiện, máy móc .là cơ sở lý thuyết cơ bản để am hiểu về cấu trúc ,tính chất bền của vật liệu… Trong tiểu luận này xin nêu ra quy trình công nghệ chế tạo bánh răng hành tinh cầu sau xe Zin 130 bao gồm một số phần cơ bản “ vật liệu, quy trình gia công, phương pháp kiểm tra sản phẩm”. MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A. Nguyên lý hoạt động,điều kiện làm việc. 1.Visai là gì ? B.Cấu tạo,Vật liệu,Quy trình công nghệ chế tạo. 1.Cấu tạo và vật liệu. 3. Gia công nhiệt luyện bánh răng 4. Ðiều kiện kỹ thuật chế tạo bánh răng C.Các phương pháp gia công. 1.Gia công bánh răng côn răng thẳng bằng phương pháp định hình. 2.Gia công bánh răng côn răng thẳng bằng phương pháp bao hình. D. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm 1. các yêu cầu kỹ thuật. mẫu mã, hình dáng… và phương pháp kiểm tra… 2.yêu cầu kỹ thuật. E. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm F.ĐỀ XUẤT Tìm hiểu “Bánh răng Hành Tinh xe ZIN130” A. Nguyên lý hoạt động,điều kiện làm việc. 1.Visai là gì ? Ta thử hình dung mình đang đi bộ , chân trái bước các bước dài như chân phải thì sẽ đi thẳng , khi ta bước vào 1 khúc quanh thì một bên chân bước ngắn lại hơn chân kia , khi đi theo vòng tròn thì chân nào ở bên ngoài sẽ bước dài hơn hơn chân ở phía trong. Lấy 1 ví dụ khác , đặt một cây bút chì nằm xuống đất , lấy tay lăn nó tiến lên, nó sẽ lăn theo đường thẳng , muốn nó lăn theo đường vòng thì làm thế nào ? Phải giữ một đầu bút lại cho nó trượt trên mặt đất thì bút mới lăn vòng được . Trên xe ô tô, khi đi thẳng thì các bánh quay vận tốc như nhau, khi vào đường vòng thì 2 bánh trên cùng 1 cầu sẽ quay nhanh và chậm khác nhau , tất nhiên nó sẽ không thể nối khóa cứng với nhau được , nếu không nó sẽ giống cây bút chì trên kia chỉ biết đi thẳng, mỗi khi muốn rẽ thì phải chèn đá vào 1 bên bánh và nó sẽ bị trượt tại chỗ.  Như vậy về cơ bản :Visai chỉ có trên cầu chủ động , nó đảm bảo cho các bánh xe trên cùng 1 cầu quay với các vận tốc khác khau khi đi trên đường vòng a.Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai - Khi xe chạy thẳng: do lực cản tác động như nhau lên cả hai bánh xe dẫn động bên trái và bên phải nên các bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục ăn khớp với nhau thành một khối liền để truyền lực dẫn động đến các bánh xe. Các bánh xe dẫn động quay với tốc độ như nhau, mômen xoắn của các bánh răng bán trục bên trái và bên phải như nhau. - Khi xe đi vào đường vòng: do lực cản tác động lên hai bánh dẫn động khác nhau, chẳng hạn như lực cản tác động lên lốp A lớn hơn tác động lên lốp B khiến cho tốc độ quay của lốp A nhỏ hơn tốc độ quay của lốp B. Hay nói khác đi, bên trong bộ vi sai, bánh răng bán trục A quay chậm và bánh răng vi sai phải quay sao cho bánh răng bán trục B phía ngoài quay nhanh hơn. Đó chính là cách mà bộ vi sai giúp cho xe chạy êm qua đường vòng. Như vậy là khi mà bộ vi sai hoạt động nó phân phối mômen khác nhau vào các bánh xe bên trái và bên phải. Có ưu điểm là làm cho xe chạy được êm qua các đoạn đường vòng . b.Điều kiện làm việc. -Chịu tải trọng lớn từ hộp số,,ứng suất va đập lớn bị ăn mòn… -Kỹ thuật công nghệ phát triển nên khả năng sản xuất, thay thế loại bánh răng này được thực hiện dễ dàng. c.Ký hiệu vật liệu. -Vật liệu chế tạo bánh răng hành tinh tiêu chuẩn Việt Nam: 18CrMnTi -Theo tiêu chuẩn của Nga : 18XГT Thành phần 0.15% cacbon, 1% Crom,1% Mangan,1% titan. to t = 910- 930 0C to 1t =770-790 0C nguội dầu to 2r = 180-200 0C Cơ tính sau khi tôi : bề mặt 58- 62 HRC ,LÕI khoảng 270- 300HB. d.Cấu tạo Bộ visai zin 130 gồm bánh răng trung gian lớn,br trụ ,br quả dứa ,bánh răng vành chậu và bánh răng hành tinh.Gồm các loại bánh răng: bánh răng côn răng thẳng, răng xoắn và răng Hypoit.ở đây ta xét bánh răng côn răng thẳng (bánh răng hành tinh). H1: bộ vi sai xe zin 130 B.Cấu tạo,Vật liệu,Quy trình công nghệ chế tạo. H2: bánh răng hành tinh 1.Cấu tạo và vật liệu. -Cấu tạo: gồm 4 bánh răng có đường tâm vuông góc ,ăn khớp nhau . Vật liệu : Bánh răng hành tinh vật liệu chế tạo bánh răng thường là loại thép hợp kim crôm ( 15x, 15xa; 20xa, 40x, 45x), thép crôm – niken (40xh), thép crôm môlipđen crôm mang gan ( 35XMA,18XГT). 2. Phôi của bánh răng Trong sản xuất lớn,phôi được chế tạo từ phương pháp rèn dập, còn trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc dùng phôi thanh.Ðối với các bánh răng bằng gang hoặc bằng thép (với kích thước lớn) thì dùng phương pháp đúc để chế tạo phôi. - Dập nóng bánh răng côn răng thẳng 3. Gia công nhiệt luyện bánh răng Do yêu cầu làm việc, răng phải có độ cứng và độ bền cần thiết không cho phép có các vết nứt ,vết chảy,có tính ổn định và biến dạng nhiệt nhỏ .Do đó phải có chế độ nhiệt luyện thích hợp. - các thép có hàm lượng cacbon thấp:sau khi cắt răng phải thấm cacbon. - các bánh răng có yêu cầu chịu mòn cao: tiến hành thấm nitơ. - phôi bánh răng trước khi cắt gọt cần được thường hoá hoặc tôi cải thiện để tăng cơ tính cắt gọt.Ðộ cứng cần đạt là 220-280 HB. - sau khi cắt răng phải tôi cứ ng bề mặt răng.Các bánh răng có mô đun nhỏ có thể dùng phương pháp tôi thể tích,còn các bánh răng mô đun lớn dùng phương pháp tôi cao tần. 4. Ðiều kiện kỹ thuật chế tạo bánh răng Ngoài những yêu cầu về độ chính xác của răng khi cắt răng, quy trình công nghệ chế tạo bánh răng còn cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau dây: - Ðộ không đồng tâm giữa lỗ và vòng tròn khởi xuất không quá 0, 05 -0,1mm. - Ðộ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ không vượt quá 0,01-0, 015mm trên 100mm đường kính. - lỗ bánh răng hoặc cổ trục của bánh răng liền trục phải đạt cấp chính xác 2. - Ðộ nhám các bề mặt lỗ hoặc cổ trục của bánh răng liền trục đạt Ra: 1,25-0.63.(▼7-▼8) -Các bề mặt khác đạt cấp chính các cấp 3,4,5, độ nhám đạt 10-2.5. (▼4-▼6) -Độ cứng bề mặt răng sau khi nhiệt luyện 55-60HRC.Chiều sâu thấm cacbon 1-2 mm. -Độ cứng bề mặt khác 180-280HB. C.Các phương pháp gia công. 1.Gia công bánh răng côn răng thẳng bằng phương pháp định hình. -Phay răng. -Chuốt bánh răng. -Bào răng theo dưỡng. H2: Quá trình phay răng 2.Gia công bánh răng côn răng thẳng bằng phương pháp bao hình. -Phay bánh răng côn bằng dao phay đĩa. -Gia công bánh răng côn bằng phương pháp bao hình H2a: Phay bao hình răng côn 1.Gá phôi 2.phôi 3.Đầu dao bào H2b: phay bao hình răng côn D. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm 1. các yêu cầu kỹ thuật. mẫu mã, hình dáng… và phương pháp kiểm tra… - Yêu cầu đồ bền. Tính chính xác khi gia công so với bản vẽ. - Điều kiện bề mặt sau khi gia công có đảm bảo các thông số về độ bóng, độ bền sau khi tôi. 2.yêu cầu kỹ thuật. -Độ không đồng tâm c a mặt lỗ và đường tròn cơ sở: 0,05÷0,1mm. -Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ (hoặc tâm trục): 0,01 ÷ 0,015 mm trên 100mm bán kính. -Mặt lỗ c a các bánh răng có lỗ và các cổ trục c a trục răng cần được gia công đạt độ chính xác cấp 7. -Độ nhám c a các bề mặt Ra= 1,25 ÷ 1,63 μm. -Sau khi nhiệt luyện độ cứng cần đạt 55 ÷ 60 HRC. -Độ sâu thấm cacbon là 1÷ 2mm. -Độ cứng c a các bề mặt không cần gia công là 180 ÷ 280 HB. c. Kiểm tra sản phẩm. -kiểm tra sơ bộ bằng mắt thường, kiểm tra bằng phương pháp siêu âm (xem tổ chức ,cấu tạo hợp kim có đảm bảo),kiểm tra qua quá trình thực tế (ứng dụng). E. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm - quá trình tôi,gia công phải đảm bảo độ bền cơ khí, độ bền hóa học, sau khi hoàn thành sản phẩm phải bảo quản tốt.