Đồ án chế tạo bánh răng vòng bi

Bánh răng là chi tiết cơ khí có tác dụng phân phối, truyền và nhận dẫn chuyển động và momen xoắn trong máy móc, thiết bị… bánh răng nói chung có cấu tạo từ hai phần: một phần hình trụ tròn dẹt nên được gọi là bánh, phần còn lại gồm các múi hình răng khớp với các răng của bánh răng còn lại, hoặc một chi tiết có hình dạng khác nhưng vẫn có các răng, khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo.

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật như cơ khí chế tạo máy, công nghiệp hóa học, điện tử, tin học, công nghiệp ôtô xe máy… và đời sống hàng ngày đều gắn bó và cần đến các vật liệu có tính đa dạng với chất lượng ngày càng cao

Công nghệ nhiệt luyện là công nghệ làm thay đổi tính chất của vật liệu bằng cách thay đổi cấu trúc của vật liệu Đặc biệt là trong cơ khí chế tạo máy, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng vì không những nó tạo cho chi tiết sau khi gia công có những tính chất cầnthiết như độ cứng, độ bền, độ dẻo, độ dai, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn…

Mà còn làm tăng tính công nghệ của vật liệu Do đó có thể nói nhiệt luyện là một trong những yếu tố quan trong quyết định đến chất lượng sản phẩm cơ khí

Hiện nay, nhà nước ta đang có chủ trương nội địa hóa các thiết bị sản xuất máy móctrong công nghiệp, đặc biệt là công nghệ sản xuất ô tô, xe máy, các loại động cơ nông nghiệp… các chi tiết đều đòi hỏi yêu cầu về cơ tính và chất lượng Để nâng cao chất lượng cho các chi tiết này thì nhiệt luyện là một quá trình không thể thiếu trong quy trình sản xuất

Nhiệt luyện quyết định đến tuổi thọ của các sản phẩm Thông qua nhiệt luyện các chi tiết sẽ có tuổi thọ làm việc cao hơn, tiết kiệm kinh tế cho sản xuất

Vì trình độ và thời gian có hạn nên đồ án của chúng em có nhiều sai sót Rất mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến xây dựng bản đồ án này để chúng em nhận được thêm những kinh nghiệm khi làm việc thực tế Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp

đỡ tận tình của các thầy, cô trong bộ môn Vật liệu học, Xử lý nhiệt và bề mặt

Hà Nội, Ngày 10 tháng 6 năm 2019

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT

1.1 BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG DẪN ĐỘNG TẢI TRỌNG LỚN

1.1.1 Đặc điểm

Bánh răng là chi tiết cơ khí có tác dụng phân phối, truyền và nhận dẫn chuyển động và momen xoắn trong máy móc, thiết bị… bánh răng nói chung có cấu tạo từ hai phần: một phần hình trụ tròn dẹt nên được gọi là bánh, phần còn lại gồm các múi hình răng khớp với các răng của bánh răng còn lại, hoặc một chi tiết có hình dạng khác nhưng vẫn có các răng, khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo

Có các loại bánh răng thường gặp như là: Bánh răng trụ thẳng, bánh răng trụ nghiêng, bánh răng chữ V, bánh răng và thanh răng

Trong đó, chi tiết nghiên cứu là bánh răng trụ thẳng tải trọng lớn

Đặc điểm:

+ Cấu tạo của bánh răng trụ thẳng tải trọng lớn gồm 2 phần là trụ dẹt gọi là bánh và các răng nằm song song với trục của bánh răng phía bên ngoài

+ Bánh răng trụ dùng để truyền momen giữa hai trục song song

1.1.2 Cấu tạo và kích thước

Hình 2: Bản vẽ bánh răng trụ thẳng dẫn động xe tải trọng lớn

1.1.3 Điều kiện làm việc và yêu cầu về cơ tính đối với chi tiết:

a Điều kiện làm việc:

- Chi tiết chịu mài mòn cao

- Chịu ứng suất bề mặt lớn

- Lõi chịu momen xoắn lớn

- Tải trọng đặt vào chi tiết lớn

- Làm việc liên tục

- Chịu va đập trong quá trình làm việc

b Yêu cầu cơ tính:

1.1.4 Lựa chọn vật liệu cho chi tiết

Dựa theo cấu trúc – tính chất đặc trưng , người ta phân biệt bốn nhóm vật liệu chính là: Vật liệu kim loại, vật liệu polymer, vật liệu compozit, vật liệu ceramic Trong đó, nhóm vật liệu đáp ứng yêu cầu là vật liệu kim loại vì:

+ Vật liệu kim loại: Là nhóm vật liệu có nhiều cơ tính tổng hợp cao như độ bền, độ dai vađập, độ cứng, chịu tải trọng lớn, bền nhiệt, chống lại được ma sát lớn… về tính công nghệ có thể sử dụng các phương pháp nhiệt luyện để điều chỉnh cơ tính cho phù hợp, hơnnữa có thể dễ dàng gia công tạo hình, vẻ ngoài có độ bóng cao, đẹp mắt

+ Vật liệu polymer: là nhóm vật liệu có tính dẻo và đàn hồi cao, một số có tính dai bền cóthể kéo thành sợi nhưng không bền bằng vặt liệu kim loại, nữa là độ bền và độ cứng thấp , dễ bắt lửa, khó sửa chữa, thường bị dão Về tính công nghệ thì dễ tạo hình, tạo màusắc, giá thành rẻ

+ Vật liệu ceramic ( vật liệu vô cơ ): vật liệu này có nguồn gốc vô cơ, là hợp chất giữa kim loại, silic với á kim (oxit, nitrit, cacbit), bao gồm các khoáng vật đất xét, ximang, thủy tinh Nhóm vật liệu này có độ bền và tuổi thọ cao, chịu được nhiệt độ lớn Tuy nhiên, khó gia công ghép các chi tiết lại với nhau, giòn, dễ bị phá hủy dưới tác dụng cuẩ tải trọng lớn.

+ Vật liệu compozit( hay gọi là vật liệu kết hợp ): nhóm vật liệu này được tạo thành do sựkết hợp của hai hay cả ba vật liệu kể trên, mang hầu như các đặc tính tốt của các vật liệu thành phần, đặc biệt là tính chịu kéo nén và tính chống ăn mòn Về tính công nghệ thì chỉcần trộn các nguyên vật liệu lại theo một tỉ lệ phù hợp và nên trong khuôn với áp suất cao

Dựa vào yêu cầu về cơ tính cho thấy chi tiết cần có cơ tính tổng hợp cao nên chọn vật liệu kim loại

Trong các nhóm vật liệu kim loại như thép dụng cụ, thép xây dựng, thép chế tạp máy, gang, … ta thấy thép chế tạo máy có khả năng chịu tải trọng tĩnh và động, có độ bền cao

và độ dai tốt phù hợp với điều kiện của tải trọng Do đó, để gia công bánh răng, ta có các mác thép thuộc nhóm thép chế tạo máy sau: 15Cr, 40Cr, 20CrV, 20CrNi, 20CrNi3, 18CrMnTi,… Theo điều kiện làm việc thì chi tiết chịu ứng suất bề mặt răng lớn, lõi chịu ứng suất uốn, dễ bị phá hủy chân răng, bề mặt răng chịu mài mòn, xe tải trọng lớn nên chi tiết cần có độ cứng ở bề mặt, độ bền, lõi có độ dẻo dai tương đối lớn để không bị phá hủy Do vậy, ta chọn mác thép 20CrNi3 là phù hợp

Bảng 1: Thành phần hóa học của thép 20CrNi3

0,17-0,24 0,17-0,37 0,3-0,6 <0,035 <0,035 0,6-0,9 2,75-3,15 <0,3

Vai trò của các nguyên tố:

Thép 20CrNi3 với tỉ lệ Ni\Cr = 3 thì độ thấm tôi rất cao, tôi thấu được các tiết diện đến

100 mm và cao hơn Đặc biệt, thép được dùng làm các chi tiết thấm cacbon rất quan

trọng: chịu tải trọng nặng và bị mài mòn mạnh, hình dạng lớn và phức tạp, yêu cầu độ tin

cậy cao như các chi tiết trong máy bay, ô tô mà các hư hỏng có thể gây tai nạn chết

người

+ Nguyên tố Cacbon: Cacbon là nguyên tố cơ bản nhất quyết định cơ tính và cả tính công

nghệ của thép Với hàm lượng cacbon từ 0,17-0,24% thì đảm bảo được độ dẻo, độ dai

cao của lõi ở cả trạng thái tôi + ram thấp để đạt được độ bền cao nhất

+ Nguyên tố Crôm: Crôm là nguyên tố tạo cacbit trung bình, nó được dùng rất nhiều

trong hầu hết các loại thép hợp kim Crôm làm tăng độ thấm tôi, tăng độ bền của lõi và

của lớp thấm cacbon Crôm làm tăng tốc độ thấm cacbon

+ Nguyên tố Niken: Niken có tác dụng tăng độ thấm tôi, làm tăng độ bền và độ dẻo của

thép

Bảng 2: Bảng mác thép tương đương thép 20CrNi3

Trung quốc 20CrNi3 0,17-0,24 0,17-0,37 0,3-0,6 < 0,035 < 0,035 0,6-0,9 2,75-3,15 < 0,3

Nga 20XH3 0,17-0,24 0,17-0,37 0,3-0,6 < 0,035 < 0,035 0,6-0,9 2,75-3,15 < 0,3

Nhật bản SNC815 0,12-0,18 0,15-0,35 0,35-0,65 < 0,03 < 0,03 0,7-1,0 3,0-3,5

-Mác thép thay thế:

Nếu cần thay thế mác thép 20CrNi3 thì chọn mác thép thay thế là 20CrNi2Mo

Mác thép 20CrNi2Mo có thêm 0,2-0,3% Mo có tác dụng chủ yếu là để nâng cao hơn nữa

độ thấm tôi nên đặc tính của mác thép 20CrNi2Mo cũng giống như mác 20CrNi3 nhưng

có tính thấm tôi cao hơn, còn cách nhiệt luyện thì như nhau

1.2 VÒNG BI

Ngày nay, vòng bi được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều các loại máy móc của nhiều ngành nghề khác nhau như: phương tiện giao thông, máy móc công nghiệp, máy móc nông nghiệp, thiết bị khoa học, v.v

Hình 3: Ổ bi

Vòng bi là chi tiết truyền động cơ khí quan trọng và phổ biến được tiêu chuẩn hóa ở phạm vi toàn cầu Nhiệm vụ của vòng bi là đảm bảo cho sự di chuyển cũng như chuyển động quay trong các máy móc động cơ được dễ dàng hơn nhờ vào việc giảm ma sát cản trở sự chuyển động Vòng bi là chi tiết giúp máy móc thiết bị có thể hoạt động quay, di chuyển ở tốc độ cao với trọng lượng lớn một cách dễ dàng và hiệu quả

1.2.2 Thành phần cấu tạo của vòng bi

Con lăn: có nhiều dạng con lăn, ứng với mỗi dạng này sẽ có cách gọi vòng bi khác nhau,

ví dụ: con lăn cầu (vòng bi cầu), con lăn trụ (vòng bi trụ), v.v

Vòng cách: dùng để định vị viên bi tại những khoảng cách cố định giữa các rãnh bi Phớt: có nhiều loại vòng bi được trang bị thêm phớt với mục đích giữ mỡ và chắn bụi.1.2.3 Chức năng chính của vòng bi

Vòng bi là chi tiết máy rất quan trọng nhờ vào những đặc điểm ưu việt của nó Vòng bi

có 4 chức năng chính như sau:

Chịu lực, chịu tải: chỉ với một chiếc vòng bi nhỏ có thể chống đỡ và chịu tác dụng về lực theo nhiều hướng khác nhau tùy theo cấu tạo của chúng cho từng môi trường làm việc chuyên biệt

Giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động quay: lực ma sát tác động trực tiếp làm suy giảm nguồn lực ban đầu của máy, do vậy hiệu suất lao động giảm Nhờ có vòng bi sẽ giúp thiết bị giảm lực ma sát rất lớn khiến cho tốc độ quay nhanh hơn

Hỗ trợ xoay cho các bộ phận của máy cũng tức là truyền chuyển động: mang lại cho máy

sự hoạt động liên tiếp, ổn định của chi tiết máy cũng như sự phụ thuộc trong chuỗi quy trình làm việc của máy

Định vị trục, định vị chi tiết quay: giúp máy hay các chi tiết không bị rời xa vị trí hoạt động, qua đó nâng cao hiệu suất làm việc

1.2.4 Điều kiện làm việc:

Các bề mặt làm việc của vòng bi chịu ứng suất tiếp xúc cao với số lượng chu trình rất lớn, do trượt lăn với nhau nên ở từng thời điểm chúng bị mài mòn điểm Để đảm bảo điềukiện làm việc như vậy thép ổ lăn phải đạt được các yêu cầu sau:

Độ cứng và tính chống mài mòn cao: 61 ± 1 HRC

Cơ tính phải thật đồng nhất, tuyệt đối không có điểm mềm để tránh mài mòn điểm, gây nên rỗ Bởi vậy, vòng bi phải được tôi thấu

Độ bền mỏi tiếp xúc cao

1.2.5 Lựa chọn vật liệu làm chi tiết

Từ điều kiện làm việc suy ra các yêu cầu về mác thép

+ %C đến 1%: bảo đảm sau khi tôi có độ cứng cao và tính chống mài mòn tốt

+ Không có điểm mềm: %S<0,02; %P<0,027 (ít), không rỗ xốp

+ Nguyên tố hợp kim: %Cr 0,6-1,5; đôi khi có Mn, Si, Mo (tang tính thấm tôi, nhỏ hạt)+ Tổ chức thép đồng nhất, cacbit phân bố đều, nhỏ mịn

Dựa vào các yêu cầu của thành phần hóa học như trên, lựa chọn mác thép: OL100Cr2 (ЩХ15 theo tiêu chuẩn Nga)

Bảng 3 Thành phần hóa học thép OL100Cr2 và mác thép tương đương

0,2 – 0,4

0,17 – 0,37

<0,027 <0,02 Còn lại

52100

(AISI)

0,98 –1,1

1,3 – 1,6

0,25 – 0,45

0,15 – o,3

0.025 0.025 Còn lại

Nếu cần thay thế mác thép OL100Cr2 thì chọn mác thép thay thế là OL100Cr2SiMn.Mác thép OL100Cr2SiMn có thêm Si và Mn có tác dụng chủ yếu là để nâng cao hơn nữa

độ thấm tôi nên đặc tính của mác thép OL100Cr2SiMn cũng giống như mác OL100Cr2 nhưng có tính thấm tôi cao hơn, còn cách nhiệt luyện thì như nhau

Hình 6: Bản vẽ đĩa cưa

1.3.2 Điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính

Khi sử dụng lưỡi cưa cắt gỗ, lưỡi cưa sẽ tiếp xúc trực tiếp với gỗ chịu ma sát nhiều nên sẽ

bị bào mòn Quá trình ma sát khi cắt có sinh nhiệt nhưng không lớn

Dựa vào điều kiện làm việc và các chỉ tiêu cơ tính thì chi tiết phải có độ cứng, độ bền,

tính cứng nóng đàn hồi và tính chống mài mòn cao để đảm bảo không hoặc ít bị ăn mòn,

không bị giòn gãy trong quá trình làm việc

Vật liệu lựa chọn : 65Mn Thường được sử dụng để làm lưỡi cưa

Bảng 4: Thành phần hóa học của thép 65Mn

65Mn 0.62-0.70% 0.17-0.37% 0.90-1.20% 0.035% max 0.035% max 0.035% max

Mác 65Mn

- 0.6-0.7% C : Cacbon là nguyên tố cơ bản nhất quyết định cơ tính và cả tính công

nghệ của thép Với hàm lượng cacbon từ 0,6-0,7% thì đảm bảo được độ cứng, độ

dẻo dai, tính chống mài mòn để phù hợp với điều kiện làm việc

- 0.35% max Cr: Cr được sử dụng khá nhiều trong hầu hết các thép hợp kim Cr là

nguyên tố tạo cacbit trung bình, có khả năng làm tăng tính thấm tôi, tăng tốc độ

thấm Cacbon Nhờ có crom nên thép chịu được tác dụng ăn mòn và oxi hoá thông

thường

- 0.9-1.2% Mn: Có ảnh hưởng tốt đến cơ tính, nâng cao độ bền và độ cứng làm tăng

cơ tính của thép

- 0.2-0.4% Si: để khử oxy triệt để trong thép ở trạng thái lỏng Và cũng giúp nâng

cao 1 phần cơ tính của thép nhưng không đáng kể

Mác thép thay thế : 85CrV hoặc CD80A

CHƯƠNG 2: QUI TRÌNH GIA CÔNG CHẾ TẠO VÀ NHIỆT LUYỆN

+ Bước 2: nhiệt luyện sơ bộ

Xọc răng Nhiệt luyện

tâm bánh răng

Tiện thô các bề mặtCắt phôi

Thấm Cacbon

Nhiệt luyện kết thúc

Mài răng Tổng kiểm tra

và đóng gói

Kiểm tra răng và rửa

Hình 7: qui trình chế tạo bánh răng trụ thẳng dẫn động tải trọng lớn

+ Bước 3: Tiện thô các bề mặt

+ Bước 5: Xọc răng

Lưỡi dao màu vàng xoáy để cắt răng ăn khớp ngoài của bánh răng, đồng thời bánh răng cũng xoay và tịnh tiến lên dần để dao có thể cắt hết chiều dài của răng Ở đây, lưỡi dao chắc chắn làm từ vật liệu cứng hơn bánh răng và không thể cắt 1 nhát là được mà cần lưỡi dao và bánh răng cùng xoay và cắt mỗi lần một ít cho đến khi đạt được độ cao răng như yêu cầu

+ Bước 6: Kiểm tra răng và rửa sạch

Sau khi xọc răng, ta sẽ kiểm tra răng bằng cảm biến và loại ra các bánh răng chưa đạt chất lượng Rồi mang đi rửa để chuẩn bị gia công tiếp theo

+ Bước 7: Thấm cacbon

Sau khi bánh răng được rửa sạch thì sẽ được mang đến lò thấm cacbon để thấm cacbon cho bánh răng.

Quy trình này sẽ được trình bày cụ thể ở mục 2.1.2

+ Bước 8: Nhiệt luyện kết thúc:

Quy trình này bao gồm tôi + ram thấp sẽ được trình bày cụ thể ở mục 2.1.2

+ Bước 9: Mài răng

Do quá trình thấm cacbon và nhiệt luyện kết thúc phần nào làm biến dạng các răng nên tacho vào máy mài CNC để khôi phục lại các thông số chính xác.

+ Bước 10: Tổng kiểm tra và đóng gói

2.1.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nhiệt

Quá trình nhiệt luyện bánh răng

bao gồm:

Bảng 5: nhiệt độ các quá trình nhiệt luyện

a Nhiệt luyện sơ bộ ( thường hóa ):

Thường hóa là phương pháp nhiệt luyện bao gồm nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn là austenite (cao hơn Ac3 hay Acm ), giữ nhiệt rồi làm nguội tiếp theo trong không khítĩnh để austenit phân hóa thành tổ chức gần ổn định: peclit phân tán hay xoocbit với độ cứng phù hợp để gia công cho thép cacbon thấp

Chi tiết bánh răng trụ thẳng tải trọng lớn làm bằng vật liệu 20CrNi3 có hàm lượng

Nhiệt luyện

Hóa bền bề mặt

Nhiệt luyện kết thúc

Nhiệt luyện sơ bộ

cacbon

khó gãy nên khó cắt gọt Nhưng nếu thường hóa sẽ có độ cứng cao hơn, thích hợp với giacông cắt gọt hơn do phoi giòn hơn, dễ gãy hơn.

Nhiệt độ thường hóa: 840÷879

tiết đủ cứng và đảm bảo tính chống mai mòn và chịu tải tốt hơn Ngoài ra, thấm cacbon cũng tạo nên lớp ứng suất nên dư nên cũng làm tăng giới hạn mỏi chính vì vậy, thấm cacbon thường được áp dụng cho các chi tiết làm việc trong điều kiện nặng.

Nhiệt độ thấm: 900÷920

Hình 9: Sơ đồ thấm C bánh răng trụ thẳng dẫn động xe tải trọng lớn

c Nhiệt luyện kết thúc ( Tôi + Ram thấp )

Để đạt mục đích tính chống mài mòn cao, chịu mỏi tốt, còn lõi bền và dẻo dai sau khi thấm cacbon cân phải tôi + ram thấp

Tôi: Sau khi nung nóng có hai pha austenite đã nghèo hợp kim (nâng cao điểm Ms) và cacbit phân tán nên sau làm nguội được nhiều mactenxit, cacbit phân tán và ít austenite

dư nên vừa đảm bảo độ cứng cao (60÷62HRC) vừa chống mài mòn cao

Ram thấp: Để giảm ứng suất

910 ±

Không khí

Thời gian

Chế tạo vành

vòng bi thô

Lắp ráp và kiểm tra chất lượng

Mài

2.2.1.1 Chế tạo vòng bi thô

Ban đầu, phôi thép được nung nóng, sau đó các đoạn thép cắt được dập bằng máy và tạo thành các vòng trong và vòng ngoài Lúc này, chúng đang là 2 loại vòng tách rời nhau Những hình hình dáng đã được định sẵn được tạo ra bằng phương pháp rèn nóng

Mài dũa bavia

Mài và đánh bóng Nhiệt luyện Dập

Phôi sau khi dập xong, để loại bỏ bavia sử dụng máy mài dũa bavia để mài.

Độ chính xác của viên bi là rất cao, sai số kích thước 0,1

5) Phân nhóm theo kích thước

Theo tiêu chuẩn lắp ráp vòng bi thì sai lệch kích thước của các viên bi trong một nhóm là rất nhỏ () Vì vậy viên bi được phân nhóm bằng máy sau đó chuyển tới nhà máy lắp ráp

Sản xuất phôi thép hợp kim dải cán nguội

( Độ dày của dải sẽ bằng độ dày của lưỡi cưa thành phẩm )

Bước 3:

Dựa vào mẫu kích thước trong bản vẽ kĩ thuật do người sử dụng đặt lưỡi cưa sẽ được dập

2.3.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nhiệt

Để thay đổi tính chất vật lý của thép được cứng hơn và cho phép nó chịu được lực tạo ra trong quá trình cắt chúng ta cần phải mang lưỡi cưa đi xử lý nhiệt

+Môi trường làm nguội : nước

+ Tôi chủ yếu các mắt lưỡi cưa

Hình 15: Sơ đồ nhiệt luyện đĩa cưa

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CẦN THIẾT CHO XƯỞNG NHIỆT LUYỆN

- Diện tích xung quanh của bánh răng F = 0,025m

- Công suất thiết kế: 39 (kW)

- Khối lượng của lò: 650 (Kg)

- Khối lượng đồ gá: Mgá = 33kg

- Diện tích xung quanh gá: F = 0,72

2

m

 Tính toán thời gian nung cho quá trình thường hóa

Tính nhiệt độ trung bình của vật nung:

- Nhiệt dung riêng: C = 475 [J/kg.K]

Hệ số Bio được tính theo công thức:

S là chiều dày vật nung, S = 0,03 (m)

Công suất hữu ích của lò được tính theo công thức:

: Công suất hữu ích của lò (W)

Số chi tiết trong 1 mẻ để sử dụng hết công suất hữu ích:

1 2

24375

68 .( ) 115.0, 025.(1143 0,9.1133)

F: diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt của bánh răng

T2c = 860 + 273 = 1133 K: nhiệt độ cuối của chi tiết

Chọn số chi tiết để nung trong 1 mẻ: 60 (chi tiết/mẻ)

Kiểm tra điều kiện biên:

Ntk ≤ Nkt =

1 2 3

Vậy nhiệt độ môi trường lò thay đổi Chi tiết được nung theo 2 giai đoạn: giai đoạn nhiệt

độ lò thay đổi và giai đoạn nhiệt độ lò không thay đổi

Giai đoạn nhiệt độ 1 lò thay đổi:

Khi kết thúc giai đoạn 1 nhiệt độ của chi tiết đạt nhiệt độ t2’ Nhiệt độ t2’ được tính theo công thức:

c = 475 (J/kg.K), nhiệt dung riêng của chi tiết.

M = 60.1,2 + 33 = 105kg, khối lượng cả mẻ nung

→ Thời gian nung chi tiết là:

1

τ

= 1974= 7896 (s) = 132 (phút)

 Tính toán thời gian giữ nhiệt cho quá trình thường hóa

- Áp dụng công thức theo kinh nghiệm : (1.9.4[1])

3.1.2 Tính toán các thông số của quá trình tôi

- Nhiệt độ làm việc tối đa: 1200

- Kích thước buồng lò: 1050x600x550 (mm)

- Kích thước lò: 1530x1360x2080 (mm)

- Công suất thiết kế: 39 (kW)

- Khối lượng của lò: 650 (Kg)

- Khối lượng đồ gá: Mgá = 33kg

- Diện tích xung quanh gá: F = 0,72

2

m

 Tính toán thời gian nung cho qua trình tôi

Tính nhiệt độ trung bình của vật nung: