Qui trình gia công chế tạo bánh xe bị động của cần trục chân đế

Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
LỜI NĨI MỞ ĐẦU
-----------oOo----------
Ngày nay,đất nước đang trong thời kỳ phát triển cơng nghiệp hóa hiện đại hóa
đất nước.Vì vậy u cầu đặt ra cho các cán bộ làm kĩ thuật là rất lớn .Đặc biệt,các
kĩ sư nghành chế tạo máy cần phải đáp ứng được u cầu của cần thiết của đất
nước.
Trong các trường ĐH đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế chế tạo mơn
cơng nghệ chế tạo được coi là một mơn học trọng điểm của chương trình đào
tạo.Mơn học tạo điều kiện cho sinh viên biết ,nắm vững và vận dụng có hiệu quả
các phương pháp thiết kế ,xây dựng và quản lý các q trình chế tạo sản phẩm cơ
khí về kĩ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu về kinh tế
theo u cầu cụ thể trong điều kiện và vqui mơ sản xuất cụ thể.Sinh viên cần nắm
vững về chỉ tiêu cơng nghệ cần thiết nhằm nâng cao tính cơng nghệ trong q trình
thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Một sản phẩm cơ khí nói chung để tồn tại được thì ngồi các u cầu kĩ thuật ,độ
chính xác cao,tin cậy ,tuổi bền…thì một yếu tố khơng kém phần quan trọng là giá
thành sản phẩm.Những u cầu này gắn liền với việc thiết kế qui trình cơng nghệ
chế gia cơng chi tiết đó.
Trong thiết kế này em xin trình bày qui trình gia cơng chế tạo bánh xe bị động
của cần trục chân đế.Chi tiết này là một trong số rất nhiều chi tiết khác của cần trục
chân đế ,là loại cần trục có tuổi thọ tương đối lâu ở nước ta.Do đó ,việc thiết kế và
chế tạo các chi tiết thay thế cho cần truc này là u cầu đặt ra cho những người làm
trong nghành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo nói riêng.
Chỗ yếu của qui trình cơng nghệ hiện nay là máy móc thiết bị ,vật tư khơng đồng
bộ có thể dẫn đến loạt sản phẩm này có chất lượng khác so với loạt sản phẩm
khác,việc này đòi hỏi người làm cơng tác kĩ thuật phải biết khắc khe,chọn lựa một
qui trình cơng nghệ hợp lý ,tiêu chuẩn ,tiết kiệm,tốt nhất để phần nào hạn chế được
tất cả các thiếu sót đến mức thấp nhất.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths.Nguyễn Văn Hùng phụ trách giảng dạy
mơn cơng nghệ chế tạo cùng tồn thể q thầy cơ giáo trong khoa cơ khí trường

ĐH GTVT tp.HCM đã tận tình hướng dẫn,giúp đỡ em trong q trình học tập và
thực hiện thiết kế .

Tp.HCM ngày 15 tháng 12 năm 2007
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
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 cần trục là chi tiết chòu
tải trọng 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, trọng lượng vật nâng.
Quá trình xe 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 cần trục chân đế là loại 2 gờ, bề mặt làm việc hình trụ.
Số bánh xe bi động chiếm 1/2 tổng số bánh xe. Bánh xe bị 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 cần trục có thể di chuyển được. Bề mặt lăn của bánh xe
được gia công cơ khí với độ chính xác cao và nhiệt luyện đến độ cứng 350 HB ,
song độ cứng của mặt lăn của bánh xe phải nhỏ hơn độ cứng bề mặt làm việc
của ray.
Thành phần hoá học của thép 65G:
C Si Mn S P Cr Ni
0,4÷0,6 0,17÷0,4
0
0,7÷0,9 0,045 0,045 0,45 0,35
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:

Bánh xe 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.
Ta chọn loại bánh xe là loại hình trụ có hai gờ, có lỗ trụ bậc đơn giản, và được
lắp với trục băng các ổ bi, bạc…
Vật liệu chế tạo là loại thép 65G
Ứùng suất bền kéo nhỏ nhất:
2
540 mm/N
bk
=
σ
Ứùng suất bền chảy của vật liệu:
2
270 mm/N
ch
=
σ
Dộ rắn: HB=300÷350
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
Theo chức năng làm việc của chi tiết, dựa vào vật liệu gia công cũng như theo
cấu kết và kích thước trên bản ve, 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.
Yêu cầu kỹ thật khi chế tạo:
Y Các bề mặt làm việc có độ nhám khơng vượt quá 1.6 mm
m Các bề mặt ghờ có độ nhám khơng vượt quá 3.2 mm

Lỗ và bề mặt có độ đồng tâm 0.04 mm
Các mặt đầu sai lệch 0,3÷0,5 mm
0 Sai lệch hướng kính của bề mặt làm việc so với trục tâm không lớn hơn
0,016mm
0 Độ nhám bề mặt bánh xe làm việc R
a
=1.6÷3.2 mm
3 Đợ nhám bề mặt trong của trục lắp ghép 0.8 mm
Đ Đợ nhám bề mặt trong của trục khơng lắp ghép 12.5mm
Đ Dung sai lắp ghép trục -0.028/-0.088 mm
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 đòng. 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 đòng 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.
Trọng lượng chi tiết:
Q=V.γ
γ= 7,853 KG/dm
3
: Trọng lượng riêng của vật liệu
V=Π.r
2
.h : Thể tích bánh xe
r=D/2= 6,1/2=3,05 dm
⇒ V=3,14.(3,05)

2
.1,6= 46,73 dm
3
h= 1,6 : Chiều cao TB bánh xe
⇒ Q=V.γ = 46,73.7,85= 367 (KG)
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
4 Chọn phôi:
Vì bánh xe có đường kính lỗ 180mm và chiều dài lỗ 260mm nên ta chọn phôi
đúc. Ngoài ra, phôi đúc sẽ giảm các nguyên công , tiết kiệm vật liệu, tăng độ
chính xác cho chi tiết.
Đặc điểm của phôi đúc:Khi đúc nên chọn mẻ sạch, ít rỉ, kho, cho thêm prero
sấy nóng tránh hoà tan khí và nổi xỉ. Về khuôn, cần có tính chòu nhiệt tốt, độ
lún và tính thông khí cao. Do vậy, dùng cát có nhiều oxít silic, đất sét chòu
nhiệt tốt, chất dính và chất phụ nhiều, làm rãnh thoát khí ở phần mặt, phần
khuôn xông hơi kó, sấy khuôn và lõi rót qua nhiều rãnh, lọc xỉ tốt. Nhất thiết
phải làm đậu ngót, thùng rót phải sấy nóng và thép lỏng phải ở nhiệt độ cao.
Dùng thùng rót có nút và rót chậm.
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.
5 Thiết kế nguyên công:
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
5.11Nguyên công 1:
Gia cơng
Bước 1: Tiện thơ – bán tinh mặt 1
Bước 2: Tiện thơ- bán tiện tinh mặt 2


Nguyên công 2
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng

Bước 1: Tiện thơ- tiện tinh mặt 3

Bước 2: Tiện thơ- tiện tinh mặt 9


Bước 3:tiên thơ – tiện tinh bề măt
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
Bước4: tiện thơ –tiện tinh bề mặt
Bước 5: tiện thơ - tiện tinh
Thiết Kế Môn Học GVHD:Ths.Nguyễn Văn Hùng
Bước 6: tiên thơ – tiên tinh bề mặt
Bước 7: tiện thơ –tiện tinh bề mặt