Thiết kế bánh xe chủ động cơ cấu di chuyển xe con

COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO 1.Phaân tích chöùc naêng laøm vieäc cuûa cô caáu: Baùnh xe di chuyeån duøng ñeå di chuyeån taát caû caùc loaïi maùy naâng vaän chuyeån, di chuyeån xe con caùc loaïi maùy truïc, duøng trong baøn tröôït xe naâng vaø duøng trong caùc cô caáu quay cuûa maùy truïc. Baùnh xe di chuyeån cuûa xe con coâng truïc laø chi tieát chòu taûi troïng khaù lôùn vaø hao moøn nhanh neân thôøi haïn söû duïng töø 4 ñeán 6 thaùng. Baùnh xe laøm vieäc trong ñieàu kieän khaéc nghieät, heä thoáng baùnh xe chòu toaøn boä taûi troïng cuûa xe con, troïng löôïng vaät naâng vaø thieát bò mang haøng. Quaù trình xe con chuyeån ñoäng treân ray taûi troïng taùc ñoäng thay ñoåi lieân tuïc vaønh baùnh xe seõ chòu taùc ñoäng momen xoaén phöùc taïp thay ñoåi lieân tuïc. Beà maët tieáp xuùc giöõa ray vaø baùnh xe xuaát hieän ma saùt raát lôùn, nhieät cao, gaây maùi moøn baùnh nhanh vaø laøm giaûm tuoåi beàn cuûa baùnh xe. Baùnh xe di chuyeån cuûa xe con laø loaïi 2 gôø, beà maët laøm vieäc hình truï. Soá baùnh xe chuû ñoäng chieám 1/2 toång soá baùnh xe. Baùnh xe chuû ñoäng coù chöùc naêng nhaän chuyeån ñoäng töø cô caáu di chuyeån vaø nhôø löïc baùm giöõa beà maët laên cuûa baùnh xe vaø ray maø xe con coù theå di chuyeån ñöôïc treân daàm cuûa coång truïc. Beà maët laên cuûa baùnh xe ñöôïc gia coâng cô khí vôùi ñoä chính xaùc cao vaø nhieät luyeän ñeán ñoä cöùng HB= 300¸400, song ñoä cöùng cuûa maët laên cuûa baùnh xe phaûi nhoû hôn ñoä cöùng beà maët laøm vieäc cuûa ray, vì treân thöïc teá vieäc ta söûa chöõa cuõng nhö thay theá heä thoáng baùnh xe seõ deã daøng, ñôn giaûn vaø ñôõ toán keùm hôn nhieàu so vôùi thay theá heä thoáng ray. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa theùp 45: C Si Mn S P Ni Cr 0,4¸0,5 0,17¸0,37 0,5¸0,8 0,045 0,045 0,30 0,30 2.Phaân tích tính coâng ngheä trong keát caáu chi tieát: Baùnh raêng cuõng nhö moïi chi tieát khaùc, keát caáu cuûa chuùng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán naêng suaát vaø chaát löôïng gia coâng, aûnh höôûng ñeán ñoä beàn khi laøm vieäc. Vì vaäy, ngay khi thieát keá caàn chuù yù ñeán beà maët cuûa noù. Baùnh xe laø chi tieát daïng baùnh raêng, vì vaäy ta choïn loaïi baùnh xe laø loaïi hình truï coù hai gôø, coù loã truï ñôn giaûn, coù raõnh then vaø ñöôïc laép vôùi truïc baêng caùc oå bi, baïc… Vaät lieäu cheá taïo laø loaïi theùp 45 ÖÙùng suaát beàn keùo nhoû nhaát: ÖÙùng suaát beàn chaûy cuûa vaät lieäu: Ñoä raén HB=170¸220 Theo chöùc naêng laøm vieäc cuûa chi tieát, döïa vaøo vaät lieäu gia coâng cuõng nhö theo keát caáu vaø kích thöôùc treân baûn veõ, ñeå baùnh xe coù ñoä cöùng vaø ñoä beàn caàn thieát, khoâng bò nöùt, chaûy, bieán daïng trong quaù trình laøm vieäc thì caàn phaûi nhieät luyeän baèng phöông phaùp toâi theå tích. Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø deã ñieàu chænh ñoä saâu lôùp thaám toâi, bieán daïng beù, ñoä boùng beà maët khoâng giaûm nhieàu, thích hôïp trong saûn xuaát haøng loaït. 3.Xaùc ñònh daïng saûn xuaát: Ñaëc ñieåm laø saûn löôïng haøng naêm ít, thöôøng töø moät ñeán vaøi chuïc chieác, saûn phaåm ít oån ñònh do chuûng loaïi nhieàu, chu kyø cheá taïo khoâng ñöôïc xaùc ñònh. Do vaäy trong saûn xuaát naøy thöôøng chæ söû duïng caùc trang thieát bò, duïng cuï coâng ngheä vaïn naêng. Maùy moùc ñöôïc boá trí theo loaïi maùy thaønh töøng boä phaän saûn xuaát khaùc nhau. Yeâu caàu trình ñoä thôï phaûi cao. Daïng saûn xuaát ñôn chieác naøy phuø hôïp vôùi nhu caàu thay theá, saûn xuaát môùi caùc chi tieát maùy truïc ôû caûng. Nhu caàu naøy ít oån ñònh vaø khoâng thöôøng xuyeân. Ngoaøi ra, cuõng coù theå theo daïng haøng loaït nhoû. Luùc ñoù saûn phaåm töông ñoái oån ñònh vaø ñöôïc cheá taïo theo chu kyø xaùc ñònh. Daïng saûn xuaát naøy raát gaànvaø gioáng vôùi saûn xuaát ñôn chieác. 4.Choïn phoâi: Vieäc cheá taïo baèng phoâi ñuùc hieän nay ñöôïc söû duïng raát roäng raõi vì phoâi ñuùc coù keát caáu phöùc taïp vaø ñaït ñöôïc kích thöôùc töø nhoû ñeán lôùn maø caùc phöông phaùp khaùc nhö reøn, daäp khoù ñaït ñöôïc. Ngoaøi ra, phoâi ñuùc seõ giaûm caùc nguyeân coâng , tieát kieäm vaät lieäu, taêng ñoä chính xaùc cho chi tieát. Vôùi hình daùng töông töï daïng baùnh raêng, baùnh xe coù hai gôø vaø vôùi daïng saûn xuaát, vaät lieäu nhö ñaõ choïn ôû treân, ta quyeát ñònh choïn phöông phaùp cheá taïo phoâi laø phoâi ñuùc. 5.Thieát keá nguyeân coâng: Nguyeân coâng 1: Böôùc 1: Tieän sô boä maët beân cuûa baùnh xe. Böôùc 2: Tieän tinh maët beân cuûa baùnh xe. Hình 1: Tieän beà maët beân cuûa baùnh xe Tieän moät ñaàu naøy xong quay ñaàu vaø tieän nöûa coøn laïi. Keïp chaët: maâm caäp 3 chaáu. Ñònh vò haïn cheá 5 baäc töï do Tieän thoâ: Dao tieän: T15k6 t=3 mm S=1,35 mm/voøng n=38 v/ph V=92 m/ph Tgc=14,5 ph Maùy tieän: 1295 Ñöôøng kính gia coâng lôùn nhaát: 640mm Chieàu daøi ci tieát gia coâng: 350mm Soá truïc chính: 6 Giôùi haïn soá voøng quay/phuùt: 19¸269 Caáp soá toác ñoä: 24 Coâng suaát ñoäng cô: < 55 KW Tieän tinh: Dao tieän: T15K6 t=0,5 mm S=0,2 mm/voøng n=110 v/ph V=265 m/ph Tgc=27,86 ph Maùy tieän: 1295 Nguyeân coâng 2: Tieän sô boä vaønh, gôø vaø caùc beà maët tieáp xuùc goàm caùc böôùc: Böôùc 1: Tieän sô boä beà maët. Tieän thoâ vaønh baùnh xevaø bo troøn gôø vôùi döôøng kính r= 8mm Hình 2 – Tieän sô boä beà maët Böôùc 2: Tieän tinh vaønh baùnh xe. Tieän tinh beà maët tieùp xuùc. Hình 3 – Tieän tinh vaønh vaø beà maët baùnh xe Caùc thoâng soá gia coâng nhö nguyeân coâng 1 Nguyeân coâng 3: Tieän loã truïc baùnh xe Hình 4 – Tieän loã truïc baùnh xe Dao tieän loã tieâu chuaån gaùn maõnh hôïp kim cöùng BK6 j : Goùc nghieâng tröôùc cuûa dao (j=900) Chieàu saâu caét Böôùc thoâ t=2 mm Böôùc tinh t=0,3 mm Soá voøng quay: nthoâ= 75,22 v/ph ntinh=210,6 v/ph Löôïng tieán dao: Sthoâ=0,2 mm/v Stinh=0,05 mm/v Vaän toác caét : vthoâ=167,8 m/ph Vtinh=449,8 m/ph Thôøi gian gia coâng: Tthoâ= 14,25 ph Ttinh=20,8 ph Nguyeân coâng 4: Xoïc ñeå gia coâng raõnh then. Hình 5 – Xoïc raõnh then Keïp chaët treân maâm caëp 4 chaáu ñeå gia coâng raõnh then Ñònh vò: Maët ñaùy 3 baäc töï do, maët beân hai baäc töï do Caùc thoâng soá gia coâng: Dao xoïc: P18 t=1,6 mm s= 0,12 mm/htk n= 61,1 htk/ph V=22 mm/ph tgc=1.96 ph Maùy xoïc: 5107 Ñöôøng kính gia coâng: 1000 Soá haønh trình keùp/ph: 400,700,1200,2000 Chaïy dao voøng/htk : 0,0125¸0,56 Ñöôøng kính dao : 30 6.Tính vaø tra cheá ñoä caét: Tính cho caùc nguyeân coâng tieän bao goàm: tieän sô boä vaø tieän tinh. Coâng vieäc ñöôïc thöïc hieän treân maùy 1295,coâng suaát ñoäng cô N=50Kw Tieän beà maët: Tieän thoâ: Chieàu saâu caét: t=2¸8 mm (t » löôïng dö gia coâng Zb) Choïn t=3 mm Löôïng chaïy dao: S(mm/voøng) S=1,1¸1,5 mm/voøng Choïn S=1,35 mm/voøng Toác ñoä caét: v(m/ph) Xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: T=30 ¸60 phuùt: Trò soá trung bình cuûa tuoåi beàn, laáy T=45 ph Cv=292 : Heä soá ñieàu chænh xv=0,15 yv=0,3 m= 0,18 knv=1(Do khoâng coù voû cöùng ) kuv= (Theùp ñuùc ) Þ kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72 Soá voøng quay truïc chính: nm=(19¸269) v/ph (laáy nm=54 v/ph) Löïc caét P(N): chia 3 thaønh phaàn theo toïa ñoä cuûa maùy Löïc caét theo höôùng tieáp tuyeán: PZ Löïc caét theo höôùng kính: PY Löïc caét theo höôùng truïc: PX Pxyz=Cp.tx.Sy.vn.kp=PZ=Cp.tXpz.SYpz.vnz.kpz=300.31.1.350,75.84-0,15 =515,7 (KG) Coâng suaát caét: Nc(Kw) . Vaäy thoaû veà coâng suaát. Tieän tinh: Chieàu sau caét: t = 0,5 mm (t» löôïng dö gia coâng Zb) Löôïng chaïy dao: S(mm/voøng) Choïn S=0,2 mm/voøng Toác ñoä caét: v(m/ph) Xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: T=30¸60 phuùt: trò soá trung bình cuûa tuoåi beàn, laáy T=45 ph Cv=292 : Heä soá ñieàu chænh xV=0,15 ; yV=0,3 ; m=0,18 ,Heä soá phuï thuoäc vaät lieäu gia coâng sb= 540 N/mm2. kn=1 ; nV=-1 knv=1 ; Do khoâng coù voû cöùng kuv=-1; (Theùp ñuùc ) Þ kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72 Soá voøng quay trong moät phuùt: nm=(19¸269) v/ph (laáy nm=190 v/ph) Löïc caét P (N): Chia ba thaønh phaàn theo toïa ñoä cuûa maùy: Pxyz=Cp.tx.Sy.vn.Kp=Pz. Tra baûng11-1[6] ta coù caùc thoâng soá: Cpz,Xpz,Ypz,Kpz,npz Pz= Cp.tXpz.SYpz.vnz.Kpz=300.(0,5)1.(0,2)0,75.110-0,15=22,16(KG) Coâng suaát caét: Nc (Kw) . Vaäy thoaû veà coâng suaát. Tieän loã: Maùy tieän nhö treân Ñònh vò vaø keïp chaët khoâng thay ñoåi Dao tieän loã tieâu chuaån gaén maûnh hôïp kim cöùng Thoâng soá dao. Maûnh hôïp kim cöùng BK6, j=900 Tieän thoâ: Tính vaän toác caét Choïn chieàu saâu caét V=(CV.KV/Tm.tx.Sy)= Caùc thoâng soá tra baûng: CV=324 KV=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,72 T=30¸60 m=0,2 t = 2 x = 0,2 y = 0,4 s = 0,2 Soá voøng quay: n= (167,8.1000)/(3,14.710)=75,22(v/ph) Tieän tinh: Tính vaän toác caét t= 0,3 mm Caùc thoâng soá tra baûng töông töï nhö treân. Soá voøng quay Xoïc raõnh then: Kích thuôùc then; Beà roäng raõnh then b = 24 Chieàu daøi raõnh then l = 140 Chieàu saâu raõnh then k = 12 Chieàu saâu caét: t = 1,6 mm Löôïng chaïy dao: S(mm/ haønh trình keùp) S = 0,1¸0,3 mm/htk Choïn S= 0,12 mm/htk Toác ñoä caét: v(mm/ph) V=22 (mm/ph) Traïng thaùi beà maët gia coâng: khoâng coù voû cöùng, phoâi ñuùc Soá voøng quay truïc chính: nm=(19¸269) v/ph (laáy nm=50 v/ph) Löïc caét P(N): chia 3 thaønh phaàn theo toïa ñoä cuûa maùy Pxyz=Cp.tx.Sy.vn.Kp=Pz. Tra baûng ta coù caùc thoâng soá: Cpz=408 ; Xpz = 0,72 ; Ypz=0,8 ; nz=0 Kp=1,1 ; Kjj=1 ; Kjp=1 ; Krpz=1. Þ Kpz=1,1 Pz=Cp.tXpzSYpz.Vnz.Kpz=408.(1,6)0,72.(0,12)0,8.220.1,1=115,442 (KG) Coâng suaát caét: Nc (Kw) So vôùi coâng suaát maùy danh ñònh ñaûm baûo laøm vieäc an toaøn. Soá haønh trình trong 1 phuùt: 7.Löôïng dö gia coâng: Chaát löôïng beà maët phoâi: Phoâi ñuùc: caáp chính xaùc 7-9; RZ=250 mm ; Ti=350 mm Caùc thoâng soá ñaït ñöôïc sau khi gia coâng beà maët: Gia coâng thoâ: caáp chính xaùc 3-4 ; RZ=50 mm ; Ti=50 mm Gia coâng tinh: caáp chính xaùc 4-5 ; RZ=20 mm ; Ti=30 mmSai leäch vò trí khoâng gian: : ñöôøng cong giôùi haïn treân 1mm chieàu daøi (phoâi ñuùc) rc=Dk=0,7 mm Sai leäch khoâng gian sau khi tieän thoâ: r1=r.0,05=37,77 mm Sai soá keïp chaët: ek=160 mm; ec=60 mm sai soá keïp chaët coøn laïi ôû nguyeân coâng tinh: egd2=0,05.egd=0,05.170,88=8,54 mm Löôïng dö nhoû nhaát cuûa tieän thoâ: Löôïng dö nhoû nhaát cuûa tieän tinh: Löôïng dö lôùn nhaát: TD: Hieäu dung sai cuûa böôùc saùt tröôùc vaø böôùc hoaøn thaønh 8.Thôøi gian gia coâng: Nguyeân coâng 1vaø 2: Tieän tinh: Beà maët beân: Beà maët laøm vieäc: Tieän thoâ: Beà maët beân: Beà maët laøm vieäc: Nguyeân coâng 3: Tieän thoâ: L=140 mm ; L1t/tgj=0 ; L2=2¸5 Tieän tinh: Nguyeân coâng 4: Gia coâng xoïc: p.l+p.2=50 mm S=0,12 mm/htk h=13,4 mm Thôøi gian gia coâng toång coäng: T0: Thôøi gian cô baûn Tp: Thôøi gian phuï ; Tp=10%.T0 Tpv: Thôøi gian phuï vieäc ; Tpv= 3%.T0 Ttn: Thôøi gian nghæ ngôi töï nhieân cuûa coâng nhaân ; Ttn= 5%.T0 Nguyeân coâng1: To= 13,23 + 6,95 = 20,18ph Ttc= %= 23,81ph Nguyeân coâng2: To= 3,8 + 2 =5,8 ph Ttc= 5,8 + 1,044 = 6,844 ph Nguyeân coâng3: T0= 9,44 + 2,5 =11,94 ph Ttc=11,94 + 2,149 = 14,1ph Nguyeân coâng4: T0=1,96 ph Ttc=1,96+0,98+0,05+0,19=2,3 ph TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Giaùo trình coâng ngheä cheá taïo maùy Soå tay coâng ngheä cheá taïo maùy taäp 1,2 Thieát keá ñoà aùn coâng ngheä cheá taïo maùy ------------------------------------------------------