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

Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
1.Phân tích chức năng làm việc của cơ cấu:
Bánh xe di chuyển dùng để di chuyển tất cả các loại máy nâng vận chuyển, di
chuyển xe con các loại máy trục, dùng trong bàn trượt xe nâng và dùng trong
các cơ cấu quay của máy trục. Bánh xe di chuyển của xe con công trục là chi
tiết chòu tải trọng khá lớn và hao mòn nhanh nên thời hạn sử dụng từ 4 đến 6
tháng. Bánh xe làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, hệ thống bánh xe chòu
toàn bộ tải trọng của xe con, trọng lượng vật nâng và thiết bò mang hàng.
Quá trình xe con chuyển động trên ray tải trọng tác động thay đổi liên tục vành
bánh xe sẽ chòu tác động momen xoắn phức tạp thay đổi liên tục. Bề mặt tiếp
xúc giữa ray và bánh xe xuất hiện ma sát rất lớn, nhiệt cao, gây mái mòn bánh
nhanh và làm giảm tuổi bền của bánh xe.
Bánh xe di chuyển của xe con là loại 2 gờ, bề mặt làm việc hình trụ. Số bánh
xe chủ động chiếm 1/2 tổng số bánh xe. Bánh xe chủ động có chức năng nhận
chuyển động từ cơ cấu di chuyển và nhờ lực bám giữa bề mặt lăn của bánh xe
và ray mà xe con có thể di chuyển được trên dầm của cổng trục. Bề mặt lăn
của bánh xe được gia công cơ khí với độ chính xác cao và nhiệt luyện đến độ
cứng HB= 300÷400, song độ cứng của mặt lăn của bánh xe phải nhỏ hơn độ
cứng bề mặt làm việc của ray, vì trên thực tế việc ta sửa chữa cũng như thay
thế hệ thống bánh xe sẽ dễ dàng, đơn giản và đỡ tốn kém hơn nhiều so với thay
thế hệ thống ray.
Thành phần hoá học của thép 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.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:
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 bền khi làm việc. Vì
vậy, ngay khi thiết kế cần chú ý đến bề mặt của nó.
Bánh xe là chi tiết dạng bánh răng, vì vậy ta chọn loại bánh xe là loại hình trụ
có hai gờ, có lỗ trụ đơn giản, có rãnh then và được lắp với trục băng các ổ bi,

bạc…
Vật liệu chế tạo là loại thép 45
Ứùng suất bền kéo nhỏ nhất:
2
/540 mmN
bk
=
σ
Ứùng suất bền chảy của vật liệu:
2
270 mm/N
ch
=
σ
Độ rắn HB=170÷220
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
1
Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
Theo chức năng làm việc của chi tiết, dựa vào vật liệu gia công cũng như theo
kết cấu và kích thước trên bản vẽ, để bánh xe có độ cứng và độ bền cần thiết,
không bò nứt, chảy, biến dạng trong quá trình làm việc thì cần phải nhiệt luyện
bằng phương pháp tôi thể tích. Phương pháp này có ưu điểm là dễ điều chỉnh độ
sâu lớp thấm tôi, biến dạng bé, độ bóng bề mặt không giảm nhiều, thích hợp
trong sản xuất hàng loạt.
3.Xác đònh dạng sản xuất:
Đặc điểm là sản lượng hàng năm ít, thường từ một đến vài chục chiếc, sản
phẩm ít ổn đònh do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo không được xác đònh. Do
vậy trong sản xuất này thường chỉ sử dụng các trang thiết bò, dụng cụ công
nghệ vạn năng. Máy móc được bố trí theo loại máy thành từng bộ phận sản
xuất khác nhau. Yêu cầu trình độ thợ phải cao. Dạng sản xuất đơn chiếc này

phù hợp với nhu cầu thay thế, sản xuất mới các chi tiết máy trục ở cảng. Nhu
cầu này ít ổn đònh và không thường xuyên. Ngoài ra, cũng có thể theo dạng
hàng loạt nhỏ. Lúc đó sản phẩm tương đối ổn đònh và được chế tạo theo chu kỳ
xác đònh. Dạng sản xuất này rất gầnvà giống với sản xuất đơn chiếc.
4.Chọn phôi:
Việc chế tạo bằng phôi đúc hiện nay được 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. Ngoài ra, phôi đúc sẽ giảm các nguyên công ,
tiết kiệm vật liệu, tăng độ chính xác cho chi tiết.
Với hình dáng tương tự dạng bánh răng, bánh xe có hai gờ và với dạng sản
xuất, vật liệu như đã chọn ở trên, ta quyết đònh chọn phương pháp chế tạo phôi
là phôi đúc.
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
2
Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
5.Thiết kế nguyên công:
5.11Nguyên công 1:
Bước 1: Tiện sơ bộ mặt bên của bánh xe.
Bước 2: Tiện tinh mặt bên của bánh xe.
Hình 1: Tiện bề mặt bên của bánh xe
Tiện một đầu này xong quay đầu và tiện nửa còn lại.
Kẹp chặt: mâm cập 3 chấu. Đònh vò hạn chế 5 bậc tự do
Tiện thô:
Dao tiện: T15k6
t=3 mm
S=1,35 mm/vòng
n=38 v/ph
V=92 m/ph
T
gc

=14,5 ph
Máy tiện: 1295
Đường kính gia công lớn nhất: 640mm
Chiều dài ci tiết gia công: 350mm
Số trục chính: 6
Giới hạn số vòng quay/phút: 19÷269
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
3
Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
Cấp số tốc độ: 24
Công suất động cơ: < 55 KW
Tiện tinh:
Dao tiện: T15K6
t=0,5 mm
S=0,2 mm/vòng
n=110 v/ph
V=265 m/ph
T
gc
=27,86 ph
Máy tiện: 1295
5.2Nguyên công 2 :
Tiện sơ bộ vành, gờ và các bề mặt tiếp xúc gồm các bước:
Bước 1: Tiện sơ bộ bề mặt.
Tiện thô vành bánh xevà bo tròn gờ với dường kính r= 8mm
Hình 2 – Tiện sơ bộ bề mặt
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
4
Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
Bước 2: Tiện tinh vành bánh xe.

Tiện tinh bề mặt tiép xúc.
Hình 3 – Tiện tinh vành và bề mặt bánh xe
Các thông số gia công như nguyên công 1
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
5
Gvhd: Ths. Nguyễn Văn Hùng Svth : Nguyễn Ngọc Sơn
5.3Nguyên công 3 :
Tiện lỗ trục bánh xe
Hình 4 – Tiện lỗ trục bánh xe
HDao tiện lỗ tiêu chuẩn gán mãnh hợp kim cứng BK6
ϕ : Góc nghiêng trước của dao (ϕ=90
0
)
)Chiều sâu cắt Bước thô t=2 mm
Bước tinh t=0,3 mm
tSố vòng quay: n
thô
= 75,22 v/ph
n
tinh
=210,6 v/ph
=Lượng tiến dao: S
thô
=0,2 mm/v
S
tinh
=0,05 mm/v
=Vận tốc cắt : v
thô
=167,8 m/ph

V
tinh
=449,8 m/ph
=Thời gian gia công: T
thô
=

14,25 ph
T
tinh
=20,8 ph
Bài tập lớn Công nghệ chế tạo
6