Thiết kế bánh răng trung gian cơ cấu di chuyển cần trục chân đế

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế bánh răng trung gian cơ cấu di chuyển cần trục chân đế

PHẦN I: TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT

==o0o==

Bánh răng cũng như mọi chi tiết khác, kết cấu của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng gia công, ảnh hưởng đến độ bề khi làm việc Vì vậy ngay khi thiết kế cần chú ý bề mặt của nó như:

Hình dáng lỗ phải đơn giản, vì nếu hình dáng lỗ phức tạp sẽ khó gia công

Mặt ngoài phải đơn giản, bánh răng phải có tính công nghệ cao

Bề mặt ngoài phải đủ dày, để chống lại biến dạng khi nhiệt luyện

Kết cấu bánh răng phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều dao cùng lúc

Vật liệu chế tạo là loại thép 45:

Vật liệu chế tạo bánh răng phụ thuộc vào điều kiện làm việc của chúng

Bánh răng cần chế tạo là bánh răng đồng trục của cơ cấu di chuyển của cần trục chân đế nên ta chọn thép 45 có các thông số sau:

Ưùng suất bền kéo nhỏ nhất: bk = 540 N/mm2

Ưùng suất bền chảy của vật liệu: ch = 270 N/mm2

Độ rắn: HB = 170 ÷ 220 Chọn phôi:

Việc chế tạo bằng phương pháp phôi đúc hiện nay sử dụng rất rộng rãi

vì phôi đúc có kết cấu phức tạp và đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn dập khó đạt được

Ta chọn phôi đúc, phôi đúc sẽ giảm các nguyên công, tiết kiệm vật liệu, tăng cường chính xác cho chi tiết

PHẦN II: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

==o0o==

Trình tự gia công:

 Tất cả các bề mặt gia công trên máy tiện 1295

 Phần lỗ cũng được gia công trên máy 1295

 Phần rãnh then được gia công trên máy xọc 5107

 Phần răng gia công trên máy phay lăn răng 5K32

Phương tiện gia công:

Máy tiện 1259:

Đường kính gia công lớn nhất: 640 mm

Chiều dài gia công: 350mm

Số trục chính: 6

Giới hạn số vòng quay/phút:19÷269

Cấp số tốc độ: 24

Công suất động cơ: < 55 kW

Máy xọc 5107:

Đường kính gia công lớn nhất: 1000mm

Số hàng trình kép/ph : 400, 700, 1200, 2000

Chạy dao vòng/htk : 0.0125÷0.56

Máy phay 5K32:

Đường kính bánh răng gia công lớn nhất : 800 mm

Mô đun lớn nhất: 16 mm

Số cấp tốc độ: 9

Số vòng quay của dao: 50÷315 v/ph

Công suất >10

Loại giao:

Giao tiện T15K6

Giao tiện BK6

Giao xọc P18

Giao tiện T15K10

Quy trình công nghệ:

Nguyên công 1: Dùng máy tiện 1259, dao tiện T15K6.

Bước 1: Tiện sơ bộ mặt bên của bánh răng

Dao tiện T15K6

t = 3mm

S = 1.35 mm/vòng

N = v/phut

V = 92 m/ph

Tgc =14,5ph

Bước 2: Tiện tinh mặt bên của bánh răng

Dao tiện T15K6

t = 0.5 mm

S = 0.2 mm/vòng

n = 110 v/ph

V = 265 m/ph

Tgc = ph

Bước 3: Vát mép các mặt

Bước 4: Bo mặt

Nguyên công 2: Dùng máy tiện 1259, dao tiện lỗ tiêu chuân’có gắn hợp

kim cứng BK6

: góc nghiêng trước của dao ( = 900)

Bước 1: Tiện thô lỗ

Bước thô t = 2 mm

N = 75.22 v/ph

S = 0.2 mm/v

V =167.8 m/ph

T = 14.25

Bước 2: Tiện tinh lỗ

Bước tinh t = 0.2 mm

S = 0.05 mm/v

V = 449.8 m/ph

T = ph

Nguyên công 3: Dùng máy xọc 5107,dao xọc P18

Kẹp chặt trên mâm cặp 4 chấu để gia công rãnh then

Định vị: mặt đáy 3 bậc tự do mặt bên 2 bậc tự do

Bước 1: xọc rãnh then

Dao xọc P18

t =1.6 mm

S = 0.12 mm/htk

n = 61.1 mm htk/ph

T = ph

Nguyên công 4:

Bước 1: phay răng

Máy phay 5K32

Dao T15K10

Nguyên công kiểm tra:

PHẦN III: CHẾ ĐỘ CẮT

==o0o==

Tiện thô:

Chiều sâu cắt: t=2÷8 mm

Chọn t=3mm

Lượng chạy dao: S=1,1÷1,5 mm/vòng

Chọn S=1,35 mm/vòng

Tốc độ cắt: v(v/ph)

v y x m

S t T

C v

.



Trong đó:

T=30÷60 phút : trị số trung bình của tuổi bền, chọn T=45ph

Cv=292: Hệ số điều chỉnh x=0,15

y=0,3 m=0,18

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

35 , 1 3 45

292

3 , 0 15 , 0 18 , 0



Số vòng quay trục chính:

304 14 , 3

12 , 82 1000

1000





D

v n

Tiện tinh:

Chiều sâu cắt: t=0,5÷2 mm

Chọn t=0,5mm

Lượng chạy dao: S=0,12÷1,1 mm/vòng

Chọn S=0,12 mm/vòng

Tốc độ cắt: v(v/ph)

v y x m

S t T

C v

.



Trong đó:

T=30÷60 phút : trị số trung bình của tuổi bền, chọn T=45ph

Cv=292: Hệ số điều chỉnh x=0,15

y=0,3 m=0,18

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

12 , 0 5 , 0 45

292

3 , 0 15 , 0 18 , 0



Số vòng quay trục chính:

304 14 , 3

222 1000

1000





D

v n

Tiện lỗ:

Máy tiện như trên

Định vị và kẹp chặt không đổi

Dao tiện lỗ tiêu chuẩn gắn hợp kim cứng

Thông số giao Mảnh hợp kim cứng BK6

 Tiện thô:

Tính vận tốc cắt

Chọn chiều sâu cắt

V = Tốc độ cắt: v(v/ph)

v x y m

z v

t S T

D C v

.

.



Trong đó:

T= 30÷60phút

Cv=324: Hệ số điều chỉnh y=0,4

z=0,2

S =0.2

t =2 m=0,2

kv=kmv.knv.kuv=0,72.1.1=0,72

=> 50 0 2 2 0 2 1 2 0 4

72 0 234



Số vòng quay trục chính:

138

14 , 3

8 167 1000

1000





D

v n

 Tiện thô:

Tính vận tốc cắt :

v x y m

z v

t S T

D C v

.

.



t = 0.3

s = 0.05 Các thông số khác tương tự như trên:

V =50 0 2 0 3 0 2 0 05 0 4

72 0 324

= 449.8 (m / ph) Số vòng quay:

n = 4493.14.8..1381000 = 1038 v/ph

 Xọc rãnh then:

Bề rộng rãnh then: b = 18 Chiều dài rãnh then: l = 182 Chiều sâu rãnh then: k = 7 Chiều sâu cắt t = 1.6 mm Lượng chạy giao : S = 0.12 mm Vận tốc cắt V = 22 (mm/ph) Trạng thái gia công: không có võ cứng, phôi đúc Số vòng quay của trục chính:

n1 = D V t

.

1000

7 14 3

92 74 1000

3379 (v/ph)

v = 1000.D.n m

= 3.141000.7.50 = 1.07 (v/ph)

 Phay răng:

Lượng chạy dao Sph=S.n=Sz.Z.n

Trong đó:

n:số vòng quay của dao phay Z:số răng dao phay

Tra bảng 5-33 ta có lượng chạy dao: S=0,24 mm/v

Chiều sâu cắt: t=70mm

Tốc độ cắt tính theo công thức sau:

p tt

y z x m

q v

Z B S t T

D C V

.

.



Trong đó:

T:chu kì bền dao

Kv:hệ số điều chỉnh chung

Tốc độ cắt v=23mm/ph

PHẦN IV: LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

==o0o==

Chất lượng bề mặt phôi:

Phôi đúc cấp chính xác 7-9 có: Rz=250 µm ; Ti=350 µm

Các thông số đạt được sau khi gia công bề mặt:

Gia công thô: cấp chính xác 3-4: Rz=50 µm ; Ti=50 µm Gia công tinh: cấp chính xác 8-10: Rz=1,6 µm ; Ti=5 µm Công thức tính lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng ngoài:

2Zbmin=2(Rza+Ta+a+b) Trong đó:

Rza: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

b: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.( b=0)

a: Độ lệch đường trục

Ta có:

2 2

cm



   Trong đó:

lk: độ lệch của khuôn =1

ct: độ cong của đuờng trục phôi ct=c.Lc

Với:

c=0.7 µm/mm: đường cong giới hạn trên 1mm chiều dài ( phôi đúc)

Lc=90 mm: chiều dài của phôi

=>ct=0,7.90=63 µm=0,063 mm

=>a=1mm=1000 µm

Tiện thô:

Lượng dư gia công nhỏ nhất:

2Zbmin=2(Rza+Ta+a+b)=2(250+350+1000+0)=3200 µm

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là:

1=0,06 p=0,06.1000=60 µm

Tiện tinh:

Lượng dư gia công nhỏ nhất:

2Zbmin=2(Rza+Ta+1+b)=2(50+50+60+0)=320 µm

Vậy lượng dư nhỏ nhất của từng nguyên công là:

Tiện thô: 2Zmin=3200 µm

Tiện tinh: 2Zmin = 320 µm

Kích thước chi tiết nhỏ nhất:

Tiện thô: d1=474,768+0,32=475,088 mm Phôi: dp=475,088+3,2=478,288 mm Kích thước chi tiết lớn nhất:

Tiện tinh: d2=474,768+0,12=474,888 mm Tiện thô: d1=475,088+0,4=475,488 mm Phôi: dp=478,288+3=481,288 mm

Xác định lượng dư giới hạn:

Zbmax: kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin: kích thước giới hạn nhỏ nhất

Tiện tinh:

2Zbmin=475,088-474,768=0,32 mm

Tiện thô:

2Zbmin=478,288-475,088=3,2 mm

Xác định lượng dư tổng cộng:

Z0max=

n b

Z

1

Z0min=n Z b

1