CHƯƠNG 5 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CON TRƯỢT VAN PHÂN PHỐI

Trong điều kiện con trợt phải di chuyển chiều trục liên tục phụ thuộc vào chất lợng mặt đờng do vậy áp suất dầu trong hệ thống luôn luôn thay đổi , con trợt phải đảm bảo độ kín khít thuỷ

Chơng V quy trình công nghệ gia công con trợt van phân

phối

5.1 Phân tích chi tiết gia công

5.1.1 Kết cấu con trợt

5.1.2 Điều kiện làm việc của con trợt

Con trợt nằm trong bộ van phân phối làm nhiệm vụ đóng mở van phân phối

để các đờng dầu thông với các khoang của xilanh lực khi ôtô quay vòng

Trong điều kiện con trợt phải di chuyển chiều trục liên tục phụ thuộc vào chất lợng mặt đờng do vậy áp suất dầu trong hệ thống luôn luôn thay đổi , con trợt phải đảm bảo độ kín khít thuỷ lực Do vậy bề mặt làm việc (phần di trợt) phải có độ cứng bề mặt và độ chống mài mòn cao, độ đồng tâm và độ không ô van lớn để đảm bảo độ kín khít thuỷ lực Do vậy khi gia công con trợt phải đòi hỏi độ chính xác hình học cao

5.1.3 Phân tích kết cấu công nghệ trong kết cấu con trợt

Từ nhiệm vụ và yêu cầu của con trợt trong vấn đề thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết phải phù hợp với điều kiện gia công, công nghệ trong nớc Thị trờng trong nớc là thị trờng nhỏ việc sản xuất mang tính chất thử nghiệm, công nghệ còn lạc hậu do vậy ta chọn dạng sản xuất là đơn chiếc

Hình 5.1

Sơ đồ kết cấu con tr ợt van phân phối.

1,25

32 36

18

94

F

12

1,25

10 0,63

C E

10 8

0,63

12 0,63

1,25

Do kết cấu con trợt khá đơn giản do vậy trình tự gia công cũng đơn giản và

rõ ràng Những yêu cầu kỹ thuật đối với con trợt nh độ nhẵn bóng cácbề mặt phải đợc xác định hợp lý để đảm bảo điều kiện làm việc của chi tiết

Do phải di chuyển dọc trục liên tục, để giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc, tăng độ kín khít của van con trợt phải có độ nhẵn bóng nhất định Ta phải chọn độ nhẵn bóng bề mặt của nó là Ra = 0,63àm (tơng đơng với ∆8 )

Để đảm bảo độ làm việc bền lâu vật liệu chế tạo con trợt phải có độ cứng và

độ chống mài mòn cao ta chọn vật liệu chế tạo là thép hợp kim có ký hiệu là 40X

Ngoài ra các tiêu chuẩn về độ trụ, độ đồng tâm cũng phải đợc chú trọng tới

để đảm bảo độ yêu cầu làm việc chính xác của con trợt

5.1.4 Chọn phôi và xác định bề mặt gia công

Để gia công con trợt van phân phối ta dùng phôi là thép cán φ40 Trớc khi

đa vào gia công cần làm vệ sinh phôi sạch sẽ và cắt bỏ ba via

Bề mặt gia công của con trợt bao gồm hai mặt đầu, mặt ngoài, mặt trong

và các mặt rãnh van Tuy nhiên bề mặt quan trọng nhất là mặt ngoài, các mặt

đầu của rãnh van bởi vì nó quyết định tới tuổi thọ và chất lợng của chi tiết

Các bề mặt gia công phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật mà chi tiết đã đặt ra

5.2 Lập sơ đồ các nguyên công

5.2.1 Nguyên công 1: Tiện thô bề mặt ngoài của chi tiết, khoan lỗ φ10

S

71

18

S S

S

Phôi là một ống thép dài, ta gá và kẹp chặt trên máy tiện bằng mâm cặp 3 chấu định vị 4 bậc tự do và kẹp chặt Tiến hành tiện mặt đầu, tiện trơn bề mặt ngoài của chi tiết trên máy tiện vạn năng của Liên Xô 1K62 sau đó khoan lỗ

φ10

Bớc 1: tiện mặt đầu

Chiều sâu cắt: 40 20( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.08(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

(tính cho khi dao tiến vào trong mép khi khoả mặt đầu)

1000. 1000.18,47 147( / )

V

D

π

Bớc 2: tiện thô bề mặt ngoài φ36,5

Chiều sâu cắt: 40 36,5 1,75( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.6(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.55,3 440( / )

V

D

π

Bớc 3: tiện bậc φ22,5

Chiều sâu cắt: 36,5 22,5 7( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.3(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim có góc nghiêng chính 900 ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.55,3 482,5( / )

3,14.36,5

V

D

π

Chọn n = 483(v/ph)

Bớc 4: khoan lỗ φ10

Chiều sâu cắt: 10 5( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.18(mm/v)

Dùng mũi khoan ruột gà có đờng kính φ10 ký hiệu P18

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.33,3 1061( / )

V

D

π

Các bớc gia công đợc thể hiện trong bảng dới đây:

2 Tiện thô bề mặt ngoài φ36,5 1K62 P9 0,6 1,75 440

5.2.2 Nguyên công 2: Cắt đứt chi tiết từ phôi dài, tiện trụ φ 28,5 dài 25mm và taro M12

Sau khi đã thực hiện xong nguyên công 1 ta tiến hành tiếp đến nguyên công 2 Trong nguyên công này phôi cũng đợc kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu của máy tiện vạn năng 1K62 của Liên Xô để hạn chế 4 bậc tự do Sau đó ta tiến hành cắt đứt chi tiết theo chiều dài đã tính toán, tiếp đó ta tiện mặt trụ bậc φ28,5

Bớc 1: cắt đứt chi tiết từ phôi dài

S S

94

25

n

Chiều sâu cắt: 40 20( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.08(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

(tính cho khi dao tiến vào trong mép khi khoả mặt đầu)

1000. 1000.18,47 147( / )

V

D

π

Bớc 2: tiện bậc φ28,5

Chiều sâu cắt: 40 28,5 5,75( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.2(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.18,5 147( / )

V

D

π

Các bớc gia công đợc thể hiện trong bảng dới đây:

5.2.3 Nguyên công 3: Gia công rãnh trên máy tiện 1K62

Sau khi gia công xong lỗ ta tiến hành gia công tiếp các rãnh mặt ngoài Định

vị bằng mặt trụ đợc kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu hạn chế 4 bậc tự do, dùng mũi chống tâm định vị vào lỗ φ10 vừa gia công để hạn chế thêm 1 bậc tự do

Bớc 1: Tiện rãnh φ25,5

Chiều sâu cắt: 36,5 25,5 5,5( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.05(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.70 611( / )

3,14.36,5

V

D

π

Bớc 2: Tiện rãnh φ25,5 còn lại

Chiều sâu cắt: 36,5 25,5 5,5( )

2

Bớc tiến dao: s = 0.05(mm/v)

Dùng dao tiện thép gió có gắn mảnh hợp kim ký hiệu P9

Số vòng quay trục chính:

1000. 1000.70 611( / )

3,14.36,5

V

D

π

Các bớc gia công đợc thể hiện trong bảng dới đây:

5.2.4 Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ φ2

n

S

10.2 11,6 8,4 11,6 10,2

Dùng một mặt phẳng định vị vào mặt đầu của chi tiết để hạn chế 3 bậc tự do, dùng một chốt trụ ngắn định vị vào lỗ φ10 để hạn chế 2 bậc tự do, ta dùng tấm dẫn hớng để kẹp chặt

Chọn máy: máy khoan đứng 2A125, công

suất 2,8 (KW)

Chọn dao: mũi khoan

ruột gà bằng thép gió P18

Chiều sâu cắt: 2 1( )

2

Lợng chạy dao: s = 0,08 (mm/vòng)

Tốc độ cắt theo bảng: V = 10,5 (m/phút)

Ta có số vòng quay trục chính:

1000 1000.10,5

1672( / )

V

D

π

Các bớc gia công đợc thể hiện trong bảng dới đây:

5.2.5 Nguyên công 5: Mài tinh mặt ngoài con trợt, mặt bên các rãnh trên máy

mài của Liên Xô : máy 3450

Chi tiết đợc gá trên hai mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự do

Bớc tiến của máy: s = 0,08 (mm/vòng)

Chiều sâu cắt : t = 0,25 (mm)

Tốc độ quay của đá: nD = 2200 (v/phút)

Tốc độ quay của phôi: nP = 45 (v/phút)

Dùng đá mài: 2Π

Sơ đồ nguyên công:

S

F

1,25 0,63 0,63 0,63

1,25

10 12 8 12 10

5.2.6 Nguyên công 6: Kiểm tra các tiêu chuẩn kỹ thuật của chi tiết vừa

gia công

Chi tiết sau khi gia công đòi hỏi phải đạt đợc đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật vì vậy ta phải tiến hành kiểm tra

Gá chi tiết trên hai mũi chống tâm và dùng:

Đồng hồ so kiểm tra độ tròn và độ đồng tâm của mặt ngoài chi tiết

Đồng hồ so kiểm tra độ đảo mặt đầu và các mặt bên của rãnh

Yêu cầu kiểm tra độ bóng các bề mặt làm việc của con trợt đạt Ra = 0,63àm, tại hai bên cổ trục và mặt bên các rãnh đạt Ra = 1,25àm

Độ không vuông góc các bề mặt A, B, C, D, E, F so với đờng tâm của con trợt

< 0,01/100mm chiều dài

Độ ôvan của các bề mặt chi tiết <0,01/100mm chiều dài

= = = o0o = = =

F

E

D

C

B

A

n

kết luận

Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp với sự cố gắng của bản thân và đặc biệt

là sự hớng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Phạm Vỵ cùng toàn thể các thầy giáo trong bộ môn em đã hoàn thành nhiịem vụ đợc giao Cũng nh tinh thần chung nhằm làm quen với việc tính toán và thiết kế em đã hoàn thành đồ án:

‘Thiết kế hệ thống lái có cờng hoá cho xe tải Hyundai 2,5 tấn’

Trong đồ án này em đã làm đợc những việc sau:

 Nêu lên sự làm việc của hệ thống lái, sự làm việc ổn định của hệ lái, kiểm nghiệm lại hệ thống lái của xe cơ sở là xe Hyundai 2,5 tấn

 Tính toán hệ thống lái nói chung cũng nh hệ thống dẫn động và cờng hoá lái nói riêng

 Đa ra quy trình công nghệ gia công con trợt van phân phối

Phần bản vẽ em có các bản vẽ:

 Bản vẽ bố trí chung hệ thống lái trên xe

 Bản vẽ các phơng án cờng hoá hệ thống lái trên ôtô

 Bản vẽ cụm van phân phối

 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống

 Bản vẽ các chi tiết tiêu biểu của hệ thống.

 Bản vẽ sơ đồ nguyên công gia công chi tiết con trợt van phan phối Vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ kinh nghiệm còn bị hạn chếmà khối l-ợng công việc lớn cho nên chất ll-ợng đồ án còn hạn chế, còn nhiều thiếu sót trong phần tính toán và kết cấu có thể cha hợp lý Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô trong bộ môn để đồ án của em đợc hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội 5/2004

Sinh viên thực hiện: Lý Quốc Khánh

tài liệu tham khảo STT Tên tài liệu tham khảo Tác giả

1 Lý thuyết Ôtô máy kéo – NXB Khoa Học Nguyễn Hữu Cẩn

Phạm Minh Thái Nguyễn Văn Tài

Lê Thị Vàng

2 Giáo trình: Thiết kế và tính toán ôtô Nguyễn Hữu Cẩn máy kéo (I, II, III) – 1998 Phan Đình KIên

3 Chi tiết máy (I, II) – NXB Giáo Dục – 1997 Nguyễn Trọng Hiệp

4 Thiết kế – tính toán hệ dẫn động cơ khí Trịnh Chất

(I, II) – NXB Giáo Dục – 1998 Lê Văn Uyển

5 Trang bị thuỷ khí trên ôtô, xe máy – 1999 Bộ môn ôtô - Trờng

ĐHBK – Hà Nội

6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy – 1992 Tập thể tác giả

7 Tính toán sức kéo ôtô - 1991 Phạm Minh Thái

8 Máy thuỷ lực và truyền động thuỷ lực Nguyễn Phú Vịnh

10 Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ Nguyễn Khắc Trai

ôtô - 2000

11 Hớng dẫn làm đồ án môn học: Thiết kế hệ Phạm Minh Thái

thống lái của ôtô - máy kéo bánh xe.

12 Tính toán thiết kế hệ thống lái Nguyễn Văn Chởng

mục lục

Lời nói đầu 1

Một số thông số thiết kế xe tham khảo 2

Chơng I: Giới thiệu tổng quan về hệ thống lái 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 3

1.1.1 Công dụng 3

1.1.2 Phân loại 3

1.1.3 Yêu cầu 3

1.2 Tỷ số truyền hệ thống lái 4

1.2.1 Tỷ số truyền của cơ cấu lái 4

1.2.2 Tỷ số truyền của dẫn động lái 5

1.2.3 Tỷ số truyền theo góc của hệ thống lái 5

1.2.4 Tỷ số truyền lực của hệ thống lái 5

1.2.5 Hiệu suất thuận 6

1.2.6 Hiệu suất nghịch 6

1.3 Một số loại cơ cấu lái thờng dùng 6

1.3.1 Cơ cấu lái trục vít con lăn 6

1.3.2 Cơ cấu lái trục vít chốt quay 8

1.3.3 Cơ cấu lái trục vít cung răng 9

1.3.4 Cơ cấu lái loại liên hợp 11

1.4 Cờng hoá hệ thống lái 12

1.4.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 12

1.4.2 Phân tích một số loại cờng hoá hệ thống lái 13

1.5 Tính ổn định của bánh xe dẫn hớng 17

1.5.1 Độ nghiêng ngang của trụ đứng cam quay 17

1.5.2 Độ nghiêng dọc của trụ đứng cam quay 19

1.5.3 Độ đàn hồi của lốp theo hớng ngang 20

1.6 Các góc đặt bánh xe dẫn hớng 21

1.6.1 Góc doãng 21

1.6.2 Góc chụm 21

1.7 Quan hệ động học của góc quay trong và ngoài bánh xe dẫn hớng 22

Chơng II: Kiểm nghiệm hệ thống lái xe Hyundai 2,5 tấn 2.1 Tính động học của hệ thống lái 25

2.1.1 Tính động học hình thang lái 25

2.1.2 Xây dựng đờng cong đặc tính hình thang lái lý thuyết 28

2.1.3 Xây dựng đờng cong đặc tính hình thang lái thực tế 28

2.2 Xác định mômen cản quay vòng 32

2.2.1 Mômen cản M1 33

2.2.2 Mômen cản M2 34

2.3 Xác định lực cực đại tác dụng lên hệ thống lái 35

2.4 Tính bền hệ thống lái 36

2.4.1 Tính bền cơ cấu lái 36

2.4.2 Tính bền trục lái 39

2.4.3 Tính bền đòn quay đứng 40

2.4.4 Tính bền đòn kéo dọc 42

2.4.5 Tính bền đòn kéo ngang 43

2.4.5 Tính bền đòn bên 46

2.4.6 Tính bền khớp cầu 47

Chơng III: Lựa chọn phơng án thiết kế 3.1 Một số phơng án bố trí cờng hoáhệ thống lái 50

3.1.1 Van phân phối, xilanh lực đặt chung trong cơ cấu lái 50

3.1.2 Van phân phối nằm trong cơ cấu lái, xilanh lực nằm riêng 52

3.1.3 Van phân phối, xilanh lực đặt thành một cụm tách biệt với cơ cấu lái 53

3.1.4 Van phân phối và cơ cấu lái đặt thành một cụm xilanh lực nằm trên hình thang lái 54

3.1.5 Van phân phối, xilanh lực và cơ cấu lái đặt tách biệt 55