ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM

Được sự chỉ dẫn, tạo điều kiện cùng với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên.Nhóm chúng em đã tìm hiểu, nghiên cứu và được giao đề tài “ Thiết kế máy dànđáy tuýp dầu hộp số xe gắn máy bằn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

-o0o -ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ

XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU

ÂM GVHD: Trịnh Nguyễn Chí Trung SVTH: Phùng Xuân Lộc

MSSV: 1914032 Lương Nhật Tân MSSV: 1915051

Tp Hồ Chí Minh, 2022

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ

XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU

ÂM GVHD: Trịnh Nguyễn Chí Trung SVTH: Phùng Xuân Lộc

MSSV: 1914032 Lương Nhật Tân MSSV: 1915051

Tp Hồ Chí Minh, 2022

TRƯỜNG ĐH BK TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAMĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

-

Tp HCM, ngày 19 tháng 9 năm 2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Họ tên sinh viên: Phùng Xuân Lộc MSSV: 1914032

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí – Thiết kế máy Mã ngành:

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

Khóa: 2019

I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM

II NHIỆM VỤ

1 Các số liệu ban đầu

2 Nội dung thực hiện

III.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/09/2022

IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ks Trịnh Nguyễn Chí Trung

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM THIẾT KẾ MÁY

TRƯỜNG ĐH BK TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAMĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

-

Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN

MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM

cầu được giao

Tuần 5

Từ 6/10/2022

đến 12/10/2022

Thiết kế bộ phận công tác và đềxuất hệ thống điều khiển

Tuần 6

Từ 13/10/2022

đến 19/10/2022

Thực hiện các loại bản vẽ (lắp,chế tạo, thủy lực/khí nén,điện/điều khiển)

hướng dẫn

GV HƯỚNG DẪN(Ký và ghi rõ họ và tên)

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do nhóm tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không saochép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó

Người thực hiện đề tài

Phùng Xuân Lộc Lương Nhật Tân

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lờ cảm ơn sâu sắc đến thầy Trịnh Nguyễn Chí Trung – Giảng viên bộ môn Thiết kế máy – khoa Cơ khí – ĐH Bách Khoa TP Hồ ChíMinh, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ chúng em trong suốt thời giannghiên cứu đồ án Và cũng là người đưa ra những ý tưởng, kiểm tra sự phù hợp của đồán

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trường ĐH BáchKhoa Tp Hồ Chí Minh, đã giảng dạy và tạo điều kiện cho bọn em trong quá trình họctập và nghiên cứ tại trường Những kiến thức mà chúng em đã nhận được là hành tranggiúp chúng em vững bước trong tương lai

Bên cạnh đó, nhóm cũng xin cảm ơn cá anh, chị khóa trước đã nhiệt tình đónggóp ý kiến và chia sẻ kinh nghiệm, cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện, động viên, chia

sẻ và tiếp thêm động lực để nhóm hoàn thành đồ án này

Cuối cùng, dù đã cố gắng hoàn thành đồ án trong phạm vi và khả năng có thể.Tuy nhiên, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức còn hạn chế nên trongquá trình thực hiện đề tài Nhóm rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô

và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Người thực hiện đề tài Phùng Xuân Lộc Lương Nhật Tân

MỤC LỤC

LIỆT KÊ HÌNH VẼ

LIỆT KÊ BẢNG

TÓM TẮT

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề

Xã hội con người ngày một phát triển, bên cạnh đó các ngành khoa học - kỹthuật cũng không ngừng đi đến những thành công mới Nhiều công trình khoahọc,

những phát minh của các nhà khoa học đã đi vào cuộc sống, phục vụ lợi ích củacon người Ngày nay các công việc của con người dần được thay thế bằng máymóc tự động hóa, và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp

Cũng chính vì thế ngày càng có nhiều thành tựu công nghiệp ứng dụng vào việc sản xuất nhằm tăng hiệu quả, sản lượng theo yêu cầu Ngành gia công cơkhó sử dụng rất nhiều kỹ thuật hàn khác nhau, mỗi kỹ thuật lại có một thế mạnhriêng nhưng nhìn chung đều dựa trên nền tảng chính là cấu trúc của nguyên vậtliệu được sử dụng Một trong những phương pháp hiện đại nhất hiện nay tronglĩnh vực này là phương pháp sử dụng siêu âm Với tính cấp thiết và tầm quantrọng trong việc ứng dụng khoa học kỹ thuật, nhóm chúng em quyết định ứngdụng phương pháp hàn siêu âm trong thiết kế máy đáy tuýp dầu hộp số xe gắnmáy

Được sự chỉ dẫn, tạo điều kiện cùng với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên.Nhóm chúng em đã tìm hiểu, nghiên cứu và được giao đề tài “ Thiết kế máy dànđáy tuýp dầu hộp số xe gắn máy bằng phương pháp hàn siêu âm” để làm đề tài

đồ án chuyên ngành

1.2 Mục tiêu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm các vấn đề sau:

- Thành lập sơ đồ nguyên lý của các phương án, chọn phương án thiết kếphù hợp

- Thành lập sơ đồ động cho phương án đã chọn

- Xác định công suất cần thiết cần cấp vào hệ thống để thỏa điều kiện làmviệc

- Xác định tốc độ làm việc của hệ thống để thỏa yêu cầu về năng suất

- Tính toán lựa chọn động cơ, hộp giảm tốc, v.v trong hệ thống truyềnđộng cơ khí

- Tính toán lựa chọn nguồn thủy lực/khí nén, xylanh, các loại van, v.v

- Thiết kế các chi tiết và cơ cấu trong bộ phận công tác của hệ thống

- Phân tích và lựa chọn phương án phù hợp cho hệ thống điều khiển

- Thực hiện bản vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ động cho toàn hệ thống cơ khí

- Thực hiện bản vẽ lắp cho hệ thống cơ khí và bộ phận công tác đã thiết kế

- Thực hiện bản vẽ chế tạo cho một số chi tiết

- -Thực hiện bản vẽ hệ thống thủy lực/khí nén và/hoặc hệ thống điện/điềukhiển

- Thiết kế lại chi tiết đảm bảo khả năng chế tạo và lắp ráp

- Xác định vật liệu cho chi tiết

- Phân tích đặc điểm chế tạo của chi tiết

- Lựa chọn phương pháp chế tạo phù hợp

- Lập quy trình chế tạo

- Lựa chọn máy móc, dụng cụ, thiết bị phụ trợ/gá phù hợp

- Xác định các thông số công nghệ phù hợp

- Xác định các chi phí chế tạo, thời gian chế tạo

- Mô phỏng quá trình thiết kế hoặc chế tạo

- Phân tích kết quả mô phỏng

- Liệt kê những phương án đo lường khả thi

- Phân tích và lựa chọn phương án đo lường phù hợp

1.3 Nội dung nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứ của đề tài bao gồm:

- Phương pháp hàn siêu âm

- Động cơ xylanh

- Dao cắt khí nén

- Thiết kế mô hình của máy

- Quy trình chế tạo của một chi tiết

1.4 Giới hạn

Phạm vi nghiên cứu của đề tài gồm có:

- Nghiên cứu và xây dựng mô hình máy dàn đáy tuýp dầu hộp số xe gắnmáy bằng phương pháp hàn siêu âm

- Các thông số cần thiết (lực, vận tốc, thời gian, công suất,…)

Bố cục của dồ án được trình bày thành 5 phần như sau:

Chương 1: Tổng quan: Thực hiện đề tài trình bày tổng quan về nghiên cứu.

Mục tiêu, đối tượng, và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Giới thiệu về phương pháp hàn siêu âm và các

thành phần chính của máy, các thông số kỹ thuật cần thiết

Chương 3: Thiết kế và thi công: Nhóm thực hiện yêu cầu thiết kế, các bản

vẽ , mô phỏng theo yêu cầu

Chương 4: Kết quả: Đưa ra kết quả mà nhóm đạt được, số liệu, hình ảnh của

máy

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển: Đưa ra kết luận và hướng phát triển

của đề tài

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM

2.1.1 Hàn siêu âm:

Ultrasonic welding (UW) là quá trình hàn áp lực, sử dụng năng lượng cơ học của dao động siêu âm làm biến dạng dẻo cục bộ tại bề mặt mối ghép, làmcho các phần tử của các chi tiết hàn khuếch tán, thẩm thấu lẫn nhau và liên kếtvới nhau tạo thành mối hàn (tạo ma sát sinh năng lượng đốt chảy vật liệu tại vị trícần hàn giúp vật liệu kết dính theo biên dạng mong muốn)

Hình 2.1 Máy hàn siêu âm trên thị trường

2.1.2 Nguyên tắc của hàn siêu âm

Là chuyển đổi năng lượng cơ khí tần số cao trên khuôn hàn sang chuyển động dọc, khi áp vào nhựa, sinh nhiệt do ma sát giữa nhựa / nhựa hay nhựa/kimloại Trong hàn siêu âm nhiệt do ma sát, nóng chảy nhựa, cho phép hai mặt kếtdính với nhau Trong hàn siêu âm cọc hoặc chèn, dòng nhựa nóng chảy đượckiểm soát để định hình khóa vật liệu khác

Hình 2.2 Ảnh trước và sau của hàn siêu âm

2.1.3 Các thành phần trong hệ thống hàn siêu âm

- Tủ phát xung (Generator): Nguồn cung cấp bằng bán dẫn chuyển đổi

nguồn

sang năng lượng

- Các bộ định thời gian (Timer): Thời gian giữ sản phẩm dưới áp suất và

cho

phép cô đtặ sau khi siêu âm đã ngưng và dao động đã ngừng

- Bộ chuyển đổi (Transducer): Bộ chuyển đổi thay đổi năng lượng tần số

cao

từ tủ phát xung cung cấp sang dao động cơ khí tần số cao

- Khuôn hàn (Horn) Thiết bị gắn giữa bộ chuyển đổi và vật hàn, và áp suất

cần thiết lên các vật cần hàn trong cô đặc lại

- Bộ tăng cường (Booster) Thành công trong hàn siêu âm thường phụ thuộc

vào chính biên của mỏ khuôn hàn Thường không thể thiết kế một khuôn có cảhình dạng cà độ lợi yêu cầu Trong trường hợp như vậy, một bộ tăng cường đượcđặt ở giữa bộ chuyển đổi và khuôn hàn để tăng hoặc giảm biên độ sóng len khuôn

- Khuôn dưới (JIG) giữ sản phẩm

- Búa hàn siêu âm (thường chất liệu là thép)

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

2.1.4 Ứng dụng hàn siêu âm

Hàn siêu âm là phương pháp hàn tiên tiến Phạm vi ứng dụng rộng rãi và

đa

dạng

- Trong thiết kế và bao bì: Rất nhiều sự chú ý được trả cho việc thiết kế bao

bì – đặc biệt là trong lĩnh vực mỹ phẩm Với công nghệ hàn siêu âm, các chi tiết

có thể được hàn sạch mà không làm hỏng bề mặt Sản phẩm cũng được bảo quảntrong điều kiện tối ưu, vì dụng cụ vẫn lạnh trong quá trình hàn, làm cho nó rấtphù hợp cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt như mỹ phẩm: son, kem dưỡng

da, sữa tắm

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Trong ngành sản xuất và chế biến thực phẩm: Bất kể thực phẩm của bạn

là

gì, là kem, bánh, đồ ăn chín, hoặc đông lạnh, thực phẩm đều có thể được cắtnhanh chóng và sạch, đảm bảo vệ sinh mà không làm biến dạng sản phẩm nhờcông nghệ siêu âm Ngay cả những lát cực mỏng cũng có thể được thiết lập vàcắt ra dễ dàng bằng việc cắt siêu âm Ma sát bề mặt tối thiểu đảm bảo vết cắt sạch

sẽ với rất ít (nếu có) sản phẩm tích tụ trên lưỡi dao

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Trong ngành sản xuất, lắp ráp linh kiện điện tử: Hàn đinh tán trong cácliên

kết các bộ phận của máy in, màn và khung vỏ điện thoại thông minh, hàn cácthành phần của thiết bị điều khiển, thiết bị âm thanh, đồ chơi điện tử một cáchnhanh chóng và chất lượng Hàn siêu âm cũng có thể hàn các vật liệu khác nhaucủa các thành phần trong một thiết bị với mối hàn, liên kết tạo ra đảm bảo vữngchắc

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

2.1.5 Một số loại máy hàn siêu âm

- Máy hàn nhựa bằng sóng siêu âm

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Máy hàn kim loại bằng sóng siêu âm

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Máy hàn siêu âm kiểu cầm tay

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Máy hàn siêu âm đóng gói cà phê từ Nhật Bản

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Máy hàn siêu âm từ Emerson, Mỹ

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

2.2 XYLANH THỦY LỰC

2.2.1 Xylanh thủy lực là gì

Xylanh thủy lực đóng vai trò là thiết bị chấp hành quan trọng, là một

bộ phận chính của cơ cấu truyền động Thiết bị này dùng để chuyển đổi nguồn năng lượng của dầu, chất lỏng thủy lực thành động năng để có lực ở đầu cần, tác động thực hiện những nhiệm vụ: ép, nén, kéo, đẩy, nghiền… theo yêu cầu.

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

2.2.2 Cấu tạo của xylanh thủy lực

Cấu tạo xi lanh thủy lực thường sẽ gồm rất nhiều bộ phận nhỏ Những

xi lanh chất lượng sẽ được các hãng sản xuất, gia công tỉ mỉ, chính xác đến từng chi tiết nhỏ.

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Ống xylanh: Ống xi lanh thủy lực là một bộ phận có hình trụ tròn liền mạch Nó còn có thể gọi là thùng xi lanh nhưng dù với tên gọi nào thì chức năng của nó là chứa và giữ áp suất xi lanh Piston được chứa trong ống Ống được mài nhẵn, mịn để bề mặt có thể đạt độ hoàn thiện từ 4-16 microinch.

- Đế hoặc nắp hình trụ: Đế thực hiện nhiệm vụ đi kèm với buồng áp suất ở một đầu Trong đó, nắp được nối với thân xi lanh thông việc lắp bu lông, hàn xì hoặc thanh tie Giữa nắp và ống xy lanh sẽ được lắp bằng seal tĩnh Dựa trê thông sống của ứng xuất uốn mà khách hàng có thể xác định được cơ bản kích thước nắp.

- Đầu xylanh (Cylinder head): Đầu là bộ phận của xi lanh, có chức năng

đi kèm với buồng áp suất ở đầu còn lại Đầu xi lanh được kết nối với xi lanh qua các thanh tie hoặc bu lông Giữa đầu và ống có lắp o-ring Tùy

loại mà đầu có thể chứa một tuyến niêm phong hoặc niêm phong que thích hợp.

- Piston: Đây là chi tiết quan trọng, nó làm nhiệm vụ phân tách các vùng

áp lực bên trong ống Thông thường, piston được các nhà sản xuất gia công sao cho phù hợp với các seal, phốt, kim loại đàn hồi Tùy theo thiết kế mà seal (con dấu) có thể đơn hoặc kép.

- Thanh Piston: Thông thường, người ta chọn thép, thép mạ crom để làm thanh piston sao cho đảm bảo độ cứng cáp, chống ăn mòn tốt nhất Chức năng của thanh piston đó là nối kết thành phần của máy với thiết bị truyền động để thực hiện nhiệm vụ công việc theo như yêu cầu Các thanh piston này được đánh bóng, nhẵn mịn và có các seal đính kèm giúp hạn chế

và ngăn rò rỉ Trong các ống của xi lanh 2 đầu thì thanh piston sẽ kéo dài từ hai phía piston ra hai đầu ống.

- Con dấu (seal): Con dấu hay chúng ta thường gọi là các seal Để sản xuất seal, người ta phải căn cứ trên các thông số về nhiệt độ của dầu, nhiệt

độ môi trường, ứng dụng của xy lanh và áp suất làm việc.

- Các thành phần khác: Ngoài những bộ phận trên thì xi lanh thủy lực còn có các bộ phận khác như: bu lông, vít khóa, bạn đạn, bích…Tất cả các chi tiết, bộ phận được lắp đặt và kết nối với nhau sao cho tạo nên một ben thủy lực hoàn chỉnh.

2.2.3 Nguyên lý hoạt động của xylanh thủy lực

Thiết bị này hoạt động theo một nguyên lý làm việc xy lanh thủy lực là: Lực được áp dụng tại một thời điểm chuyển đến một địa điểm khác thông qua việc sử dụng một chất lỏng không nén được Tất cả lực được xi lanh tạo đều nhờ vào chất lỏng thủy lực mà cụ thể ở đây đó là dầu, nhớt…

Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm

- Hệ thống thủy lực 1 xylanh: Bơm thủy lực sẽ bơm dầu vào van phân phối để chuyển đến bên trong xi lanh Nhờ vào áp suất của dầu mà piston

di chuyển và biến chuyển năng lượng dầu thành động năng, thực hiện công tác.

- Hệ thống thủy lực 2 xylanh: Hai piston của hai xi lanh, chúng được kết nối với nhau bằng một ống dẫn dầu thủy lực Dầu được cấp làm đầy ống để phục vụ cho xy lanh Tác động lực lên piston thứ nhất thì lực cũng

sẽ truyền đến piston thứ 2 thông qua dầu Chính vì dầu không nén được nên

sẽ truyền lực được tốt và lực tạo ra ở piston thứ 2 rất lớn, tác động ra bên ngoài thực hiện nhiệm vụ.

2.2.4 Phân loại xylanh thủy lực

Xi lanh có nhiều loại, việc phân chia có thể dựa trên chiều tác động lực, theo kiểu hàn ghép, kiểu xếp cán hoặc theo các tiêu chí khác Việc phân loại sẽ giúp khách hàng có thể lựa chọn xy lanh đúng, nhanh chóng và tiết kiệm nhất.

- Theo chiều tác động lực:

+ Xylanh thủy lực 1 chiều: Là loại ben thủy lực có lực tác động ở một

phía duy nhất Có hai loại xi lanh thủy lực 1 chiều đó là: Loại piston tự hồi

về vị trí nhờ vào lực và loại piston hồi về vị trí nhờ vào lò xo bên trong.

Hình 2.3 Xy lanh thủy lực 1 chiều

+ Xylanh thủy lực 2 chiều: Là một thiết bị phức tạp hơn với 2 lỗ cấp dầu vào xy lanh Muốn sử dụng xi lanh 2 chiều này, cần phải sử dụng van phân phối đảo chiều Xi lanh 2 chiều có loại kích thước lớn và có loại 2 chiều mini Tất cả đều có thể tạo lực ở cả hai phía đó là khi piston tiến và piston lùi.

- Theo kiểu hàn hoặc ghép:

+ Kết cấu hàn: Là loại xi lanh được ứng dụng trong các thiết bị xây dựng, máy móc cơ giới hoặc máy móc hạn nặng Có một điều khách hàng cần chú ý đó là đầu được hàn với ống giúp chắc chắn và cứng cáp Điều này rất phù hợp với các công việc nặng nhọc.

+ Ghép gu-rông: Thiết bị này có đặc điểm: có 4 thanh gu rông bằng thép làm nhiệm vụ lắp ghép và giữ cố định các bộ phận ở hai đầu nắp xi lanh.

Việc tháo để lắp đặt, sửa chữa và bảo trì với loại xi lanh này rất dễ dàng và thuận tiện Ứng dụng của loại xi lanh này chủ yếu trong các dây chuyền nhà máy, xưởng sản xuất công nghiệp.

- Theo kiểu xếp cán

+ Cán đơn: Đây là loại xi lanh đặc biệt với cán được gắn với piston

và

chuyển động cùng nó.