Lập quy trình công nghệ sửa chữa trục khuỷu của động cơ ô tô

Bản tiến trình công nghệ phục hồi cổ biên trục khuỷu
STT
Tên nguyên công
Sơ đồ gá đặt
Chế độ gia công
Dụng cụ thiết bị
Yêu cầu kỹ thuật
1
Kiểm tra và nắn sửa cong
trục theo 2 lỗ tâm.






Khối vê, Máy ép thuỷ lực, đồng
hồ so.

2
Tẩy rửa dầu mỡ


Dùng xăng

3
Hàn dắp cổ biên

I
h
= 180(A), U
h
= 60(V)
V
h
=
Khối vê, máy hàn ngầm

4
Nhiệt luyện sau hàn đắp

Nung chi tiết: 880
0
C.
ủ
trong (2

3)giờ,
làm nguội cùng lò đến 200
0
C và sau đó
làm nguội ngoài không khí.


5
Tiện thô cổ biên

Chiều sâu cắt: t = 1.5 (mm)
L-ợng chạy dao: S = 0.17 (mm/vòng)
Vận tốc cắt: V = 20 (m/ph)
Khối vê, máy tiện nhiều dao,
Cấp chính xác: 5
Cấp độ bóng:
R
a
=(80

20) (

1

3)
6
Tiện tinh cổ biên





Chiều sâu cắt: t =0.2 (mm)
L-ợng chạy dao: S = 0.48 (mm/vòng)
Vận tốc cắt: V = 10.7 (m/ph)
Khối vê, máy tiện nhiều dao,

Cấp chính xác: 3
Cấp độ bóng:
R
a
=(1.25

0.62) (

7

8)
6
Mài thô cổ biên






Chiều sâu cắt: t =0.01 (mm)
L-ợng chạy dao: S = 0.7 (mm/vòng)
Vận tốc cắt: V = 20 (m/ph)
Khối vê, máy mài tròn ngoài.
Cấp chính xác: 3a
Cấp độ bóng:
R
a
=0.32 (

9)

7
Mài tinh cổ biên






Chiều sâu cắt: t = 0.005 (mm)
L-ợng chạy dao: S = 0.3 (mm/vòng)
Vận tốc cắt: V = 15 (m/ph)
Khối vê, máy mài tròn ngoài.
Cấp chính xác: 2
Cấp độ bóng:
R
a
=0.16 (

10)
8
Tôi cao tần



Độ cứng: (50

60)HRC
Chiều sâu lớp thấm tôi:
(3.5

4.5)mm
9
Mài khôn các cổ trục





Tốc độ quay của phôi: n = 1500 (v/ph)
Máy đánh bóng, sử dụng các hạt
mài và dầu nhờn.
Đạt cấp độ bóng
R
a
=0.16 (

10)
10
Tổng kiểm tra







Mũi chống tâm, tóc gạt, đồng hồ
so, th-ớc cặp,
Độ ôvan: 0.06
Độ không đồng tâm:

0.25
Độ không song song:

0.1
Độ nhám; R
a
= 0.16 (

10)
P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

Mục lục
Tài liệu tham khảo.

Ch-ơng mở đầu

Ch-ơng 1:Giới thiệu trục khuỷu động cơ.

Ch-ơng 2:Quy luật mòn h- hỏng và nguyên nhân.
Ch-ơng 3:Quy trình công nghệ sửa chữa trục cơ.
Ch-ơng 4: Thiết kế đồ gá
TàI LIệU THAM KHảO
[1]-Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PTS:Trần Văn Địch-Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật.
[2]-Bảo d-ỡng và sửa chữa ô tô-Ng-ời dịch :Trần Duy Đức-Nhà xuất bản công nhân kĩ thuật Hà Nội Việt nam.
[3]-Công nghệ sửa chữa ô tô- Nguyễn Chí Đốc-Trịnh Chí Thiện-Nhà xuất bản GTVT-1995.
[4]-Kỹ thuật chế tạo máy Trần Đình Quý-ĐHGTVT Hà Nội-1993.
ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật của việc
phục hồi chi tiết ô tô
Sửa chữa lớn một xe ô tô th-ờng phải dùng đến một khối l-ợng phụ tùng rất lớn bao gồm hàng trăm loại khác nhau.
Trong nhiều năm qua vấn đề phụ tùng thay thế trong sửa chữa đã đ-ợc nhiều ng-ời quan tâm.Thiếu phụ tùng thay thế ,thời gian nằm đợi sửa chữa trong xí
Nghiệp sẽ quá dài, giá thành sửa chữa tăng,chu kỳ sửa chữa của xí nghiệp không ổn định, nhịp độ xe xuất x-ởng không đều.mặt khác do thiếu phụ tùng thay thế nên nhiều xí nghiệp phải
dùng cả chi tiết máy đẫ quá h- hỏng ,giảm tuổi thọ các tổng thành máy; xe sau khi sửa chữa lớn có tuổi thọ quá thấp, chu kỳ sửa chữa ngắn lại. Trong các xí nghiệp vận tải cũng gặp khó
khăn này.thiếu phụ tùng thay thế nên nội dung các cấp bảo d-ỡng không đ-ợc làm đầy đủ ,nhiều chi tiết máy đến kỳ thay vẫn phải dùng tiếp.Do đó xe không có trạng thái kỹ thuật tốt,h-
hỏng vặt luôn,số ngày xe tốt giảm đi,hệ số đầu xe hoạt động quá thấp(có lơi chỉ có 40-50% số đầu xe đủ khả năng hoạt động).
Vì vậy trong kế hoạch nhà n-ớc cũng đã nêu rõ nhiệm vụ của nghành cơ khí
Là phấn đấu đáp ứng nhu cầu phụ tùng thông th-ờng của các nghành công nghiệp ;nâng cao đáng kể mức đáp ứng nhu cầu phụ tùng ô tô,máy kéo,đáp ứng nhu cầu phần lớn sửa chũa máy
móc,thiết bị của các nghành .
Những năm qua nhiều xí nghiệp cơ khí sửa chữa ô tô,máy thi công máy kéo v.v đã có nhiều cố gắng đẩy mạnh công tác sản xuất và phục hồi phụ tùng.

Tỉ lệ phụ tùng đ-ợc sửa chữa và phục hồi đạt 30-50% tổng số yêu cầu của xí nghiệp.Tuy vậy chất l-ợng phục hồi chi tiết ch-a cao,mặt hàng phục hồi ch-a đ-ợc mở rộng ,tổ chức phục hồi
còn mang tính chất sản xuất nhỏ (tự cung tự cấp).
Nhiều lĩnh vực kinh tế kỹ thuật trong công tác phục hồi chi tiết máy ch-a đ-ợc nghiên cứu một cách đầy đủ nh-:những công nghệ phục hồi thích hợp ,quy trình cônh nghệ gia công nhóm,tổ
chức chuyên môn hoá trong phục hồi
v.v
ch-ơng: mở đầu
Vận tải ô tô chiếm một vị trí quan trọng trong GTVT,xí nghiệp ô tô ngày một tăng nhiều,xí nghiệp vận tải ngày một nhiều.Để nâng cao hiệu quả sử dụng các ph-ơng tiện vận tải ô tô và kéo
dài tuổi thọ của xe nhất thiết phải sửa chữa theo h-ớng công nghiệp.
Tr-ớc năm 1954, ở n-ớc ta ,ph-ơng pháp sửa chữa xe nằm trong tay t- nhân ,ph-ơng pháp sửa chữa chủ yếu là đơn chiếc,tổ chức sửa chữa nhỏ,trang thiết bị không đồng bộ.
Sau năm 1954.Nhà n-ớc bắt đầu xây dựng cácnhà máy sửa chữa ô tô theo h-ớng công nghiệp nh-:Nhà máy sửa chữa ô tô Hà Nội,Hải phòng, B-ớc đầu đã chuyên môn hoá có mức độ việc
sửa chữa xe:Nhà máy chuyên sửa chữa xe tải chạy xăng ,nhà máy sửa chữa xe con .
Từ năm 1966,do xe h- hỏng nhiều,phụ tùng khan hiếm nên công tác phục hồi mới đ-ợc chú ý đúng mức.Các ph-ơng pháp phục hồi nh- mạ thép,mạ crom,hàn đắp ,hàn dung,hàn ngầm,phun
kim loại , đ-ợc các cơ quan khoa học nghiên cứu.Một số ph-ơng pháp đã đ-ợc đ-a vào sử dụng trong sản xuất.
Hiện nay số l-ợng ô tô đ-ợc sử dụng trongcác nghành,các địa ph-ơng ở n-ớc ta rất lôncs xu h-ớng ngày càng tăng do yêu cầu của nền kinh tế quốc dân.Hiệu quả sử dụng các loại còn thấp
,vì số xe ô tô h- hỏng,khong hoạt động khá cao.Một trong những nguyên nhân là tổ chức bảo d-ỡng sửa chữa còn nhiều thiếu sót,nhiều phụ tùng thay thế ch-a hoặc không đ-ợc cung cấp đáp
ứng nhu càu tối thiểu.
Trong các chi tiết cấu thành ô tô thì trục khuỷu động cơ ô tô là một trong số chi tiết quan trọng.Do đó việc nghiên cứu và lập quy trình công nghệ sửa chữa và phục hồi trục khuỷu rất cần
thiết.
Ch-ơng1:giới thiệu về trục khuỷu của động cơ ô tô
1.1.chức năng,điều kiện làm việc,phân loại
trục khuỷu là một trong những chi tiết chủ yếu của động cơ,tác dụng biến chuyển động tịnh tiến của piston,qua thanh truyền thành chuyển động quay để dẫn động các bộ phận khác(bánh xe
chủ động của ô tô).
khi động cơ làm việc ,trục khuỷu chịu lực rất phức tạp.Các lực này biến đổi theo chu kỳ gây ra dao động xoắn.Vì vậy trục khuỷu chịuuốn,xoắn và chịu mài mòn ở các ổ trục.Có hai loại trục
khuỷu:loại liền và loại đắp.
+Trục khuỷuliền
1
8
7
3
5

9
4
2
10
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-0
Hình1-1 là trục khuỷu liền.Các bộ phận nh-:cổ biên,má khuỷu đ-ợc chế tạo liền một khối,không tháo rời ra đ-ợc và gồm một số bộ phận sau:
đầu trục khuỷu(1) th-ờng dùng lắp các bánh răng dẫn động các cơ cấu và hệ thống phụ nh-:bơm dầu ,bơm nhiên liệu,trục cam và quạt gió.Với động cơ ô tô,để khởi động bằng tay đầu trục
có lắp êcu răng sói để quay maniven.
Cổ trục(3) và cổ biên(7) đều đ-ợc gia công chính xác,nhẵn bóng và có độ cứng cao.Cổ trục bắt vào gối đỡ của các te,có bạc lót nh- đầu to thanh truyền hoặc ổ bi.Số cổ trục có thể nhiều hơn

hoặc ít hơn số xi lanh của động cơ, nh-ng số cổ biên bao giờ cũng bằng số xi lanh,số chốt piston trong động cơ một hàng xi lanh.Ví dụ:Trục khuỷu động cơ xăng bốn kỳ có bốn xi lanh ,
th-ờng làm năm cổ trục tuy số cổ biên đều là bốn.
Má khuỷu(2) là phần cổ biên với cổ trục ,làm thành tay quay trục khuỷu ,hình dáng có thể là lục lăng chữ nhật,tròn hoặc bầu dục,
Đói trọng(8) dùng để cân bằng lực quán tính ly tâm,đ-ợc đặt đối diện với cổ biên ở hai bên má khuỷu bằng bu lông hay đúc liền.
Đuôi trục khuỷu(6) có mặt bích(5) hoặc hình côn để lắp bánh đà(4),ở phần đuôi trục khuỷu th-ờng lắp vòng đệm hay phớt chắn dầu hoậc làm rãnh xoắn ốc ngăn dầu,
+Trục khuỷu chắp
trục khuỷu chắp có nghĩa là các bộ phận của trục khuỷu nh-:cổ trục,cổ biên và má khuỷu đ-ợc chế tạo riêng rồi lắp đặt với nhau thành trục khuỷu.Sau khi lắp phải cân bằng trên máy chuyên
dùng.Trục chắp th-ờng dùng ở một số động cơ có công suất nhỏ và ít xi lanh.
Trục khuỷu th-ờng đ-ợc chế tạo bằng cách rèn,rập hoặc đúc.Vật liệu làm trục khuyur có thể là thép các bon ,thép hợp kim hoặc gang.


lực và mô men tác dụng lên trục khuỷu:
Trục khuỷu của mỗi xi lanh trong động cơ nhiều xi lanh chịu các lực sau đây
Lực pháp tuyến Z,lực tiếp tuyến T,lực quán tính chuyển động P
k
,mô men của các khuỷu phía tr-ớc M
i-1
và mô men M
i
tác dụng lên trục khuỷu ấy
(M
i
=T
i
.R do lực tiếp tuyến T
i
tác dụng lên trục khuỷu ấy,trục khuỷu thứ I gây ra).Do đó tổng mô men M vừa thay đổi theo góc quay vừa tuỳ thuộc vào số tổng xi lanh và góc công tác của
các xi lanh.
Ví dụ:xét động cơ bốn kì 10 xi lanh,thứ tự làm việc của các xi lanh là:
1-8-7-3-5-9-4-2-10-6;Sơ đồ kết cấu của trục khuỷu của động cơ đ-ợc giới thiệu trên hình 1-2:

Ta quy -ớc nh- sau:
-Chiều quay của trục khuỷu theo chiều kim đồng hồ (đứng ở phía đầu trục khuỷu để quan sát).
-Thứ tự xi lanh tính từ phía đầu đến phía đuôi trục khuỷu.Tình hình chịu lực của các cổ trục 1-2;2-3;3-4;4-5;5-6;6-7;8-9;9-10 là nh- nhau còn cổ trục 7-8
chịu lực khác các trục kia .Cổ trục 0-1 chịu lực tác dụng của xi lanh thứ nhất,
còn cổ trục 10-0 chịu lực của xi lanh 10 và trọng l-ợng của bánh đà.

1.2.các thông số của trục khuỷu động cơ:
*Góc công tác

k
và thứ tự làm việc của các xi lanh trong động cơ nhiều xi lanh mà các xi lanh xắp xếp theo một hàng dọc, trục khuỷu của động cơ có nhiều khuỷu trục.Để đảm bảo tính cân
bằng ,tính đồng đều của động cơ, các
khuỷu trục phải sắp xếp theo một góc độ nhất định,góc lệch giữa hai khuỷu trục của hai xi lanh làm việc kế tiếp nhau gọi là g óc công tác.Khi chọn góc công tác của khuỷu trục và thứ tự làm
việc của các xi lanh cần xét đến các vấn đề sau:
-Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và đồng đều tốt nhất của động cơ.
-Kết cấu của trục khuỷu đơn giản rễ chế tạo(có tính công nghệ tốt).
-Phải đảm bảo phụ tải trên ổ trục là bé nhất.
_Đảm bảo hiệu xuất nạp khí có lợi nhất.

Thông th-ờng khó có thể thoả mãn đồng thời các yêu cầu trên .Đối với động cơ bốn kỳ khi trục khuỷu quay đi hai vòng các xi lanh phải làm việc một lần.
Đối với động cơ hai kỳ,trục khuỷu quay đi một vòng thì các xi lanh đều phải làm việc một lần vì vậy góc công tác có thể tính theo công th-c sau.

k
=(180.

)/i
Trong đó:i-Số xi lanh


-Số kỳ

Do đó tuỳ theo hai loại động cơ hai kỳ hay bốn kỳ,đối với mỗi xi lanh ,có thể chọn một hay nhiều kết cấu trục khuỷu và một hay nhiều thứ tự làm việc của xy lanh.
Vậy góc công tác của động cơ hai kỳ 10 xi lanh một hàng dọc là:

k
=36
0
, và thứ tự làm việc của các xi lanh là:1-8-7-3-5-9-4-2-10-6.

Ch-ơng2:quy luật mòn, h- hỏng và nguyên nhân
2.1.Quy luật mòn của trục khuỷu:
H- hỏng chủ yếu của trục khuỷu là mòn các cổ trục,cổ biên hoặc cong trục. Ngoài ra tuỳ theo kết cấu của từng loại trục khuỷu mà còn có các h- hỏng khác nh-: mòn ren lỗ lắp hàm ếch khởi
động,lỗ lắp vòng bi đỡ trục ly hợp và lỗ cố định bánh đà.
Các cổ trục khuỷu và cổ biên mòn không đều:mòn theo chiều dài có dạng hình nón vàmòn theo h-ớng kính có dạng ô van.Ng-ời ta đã thống kê đ-ợc cổ biên mòn hơn cổ khuỷu khoảng 40-50
lần.
-Do ảnh h-ởng của nhiều nhân tố,quá trình mòn của chi tiết máy rất phức tạp nh-ng nói chung ở điều kiện bình th-ờng, chi tiết mòn theo một quy luật nhất định.


-quy luật mòn của cặp chi
tiết có c-ờng độ ổn định trải qua 3 giai đoạn sau:

*Giai đoạn mài hợp l
0
:
-Đ-ờng cong quy luật mòn có độ dốc lớn,sau khi lắp ráp bề mặt các chi tiết còn gồ ghề,tiếp xúc cục bộ,phụ tải lớn,bôi trơn kém,nhiệt độ bề mặy cao tốc độ mòn nhanh,thời gian chạy mài hợp
và tốc độ phụ thuộc vào vật liệu chế tạo và ph-ơng pháp gia công bề mặt.
*Giai đoạn làm việc bình th-ờng(l
1
):
-Sau khi mài hợp khe hở tiếp xúc đạt giá trị (S
l

) c-ờng độ mòn ổn định,quan hệ giữa l-ợng mòn và thời gian làm việc gần nh- tuyến tính,tốc độ mòn gần nh- không đổi .
*Giai đoạn mài phá(l
2
):
-Khi các chi tiết bị mòn khe hở lắp ghép đạt giá trị (S
2
) cặp chi tiết làm việc không bình th-ờng chế độ bôi trơn kém đi,có tải trọng va đập sinh ra các tiếng gõ.
S1
S2
Hành trình (km)
l0
l1
l2
Khe hở cặp chi tiết
1
2
3
5
4
S
2
:khe hở giới hạn.
Trên đây là quy luật mòn của chi tiết nói chung,đối với trục khuỷu quá trình mòn cũng qua 3 giai đoạn: mài hợp,mòn trong quá trình làm việc và mài phá.
*Do cổ trục khuỷu chịu tải lớn,tác dụng lực xung kích có chu kỳ,tốc độ tr-ợt 10m/s,ngoài ra cổ trục còn chịu ăn mòn hoá học và mòn do hạt mài vì vậy các cổ trục khuỷu có đặc điểm mòn
không đều:
-Mòn hình côn theo h-ớng trục:Khoảng giữa trục mòn nhiều hơn khoảng giáp má khuỷu.
-Mòn ô van theo h-ớng kính:Cổ biên mòn nhiều hơn cổ trục vì nó chịu tác dụng trực tiếp lực khí thể truyền qua thanh truyền tốc độ tr-ợt lớn hơn,bôi trơn kém hơn.

2.2.Các h- hỏng và nguyên nhân:

Hiện t-ợng mòn cổ biên theo chiều dài hình nón là do lực của thanh truyền tác dụng lên cổ biên không đồng đều và cách bố trí lỗ dầu bôi trơn,máng đệm.
Thí dụ nh- xe GAT-51,bố trí lỗ dầu xuyên thẳng vào máng đệm(hình 2-2),
Các hạt mài tgong dầu bôi trơn do lực ly tâm và áp lực phun dầu tác dụng vào thẳng giữa máng đệm và cổ trục,do đó phần cổ trục của lỗ dầu mòn
nhiều hơn cả.Để giảm l-ợng hạt mài phun vào khe hở giữa cổ biên và máng đệm ,ng-ời ta cải tiến kết cấu lỗ dầu,thí dụ xe JIN-130 có những lỗ lọc dầu

1.thanh truyền
2.cổ biên
3.Đ-ờng dầu đi từ cổ khuỷu lên.
4.hạt mài
5.l-ợng mài mòn do hạt mài sinh ra.



Nguyên nhân của mòn ô van theo chiều h-ớng kính của các cổ trục và các cổ biên là do tác dụng của tải trọng thay chiều:Lực khí thể tác dụng lên píton ở chu kỳ
nổ và lực quán tính của nhóm piston thanh truyền.
Nguyên nhân cong trục là do ứng suất d- trong vật liệu chế tạo trục,giá trị của ứng xuất d- thay đổi do hậu quả tác dụng của ngoại lực (áp lực khí thể, lực quán tính) khi các chi tiết của nhóm
piston thanh truyền bị cong,xoắn, ứng xuất d- xuất d- xuất hiện trong trục khuỷu là do nhiệt luyện,nắn nguội và gia công cơ khí chế tạo trục.
Kiểm tra các h- hỏng này bằng các dụng cụ thông th-ờng nh-:
Panme,th-ớc cặp và đồng hồ.

ch-ơng 3:quy trình công nghệ
sửa chữa trục khuỷu
3.1.Vật liệu chế tạo trục khuỷu:
phần lớn các trục khuỷu động cơ ô tô chế tạo bằng thép các bon 45 có giới hạn các bon hoặc ít l-u huỳnh và phốt pho hay hàm l-ợng man gan t-ơng đối lớn .Cổ trục và cổ biên đ-ợc tôi bằng
dòng điện cao tần.Một số xe nh- GAT_53 ,M-21 lại chế tạo bằng gang manhê.
3.2.Phân tích và lựa chọn ph-ơng án:
3.2.1.Các ph-ơng án.
hiệu quả và chất l-ợng phục hồi chi tiết phụ thuộc một cách đáng kể vào ph-ơng pháp công nghệ đ-ợc sử dụng để gia công.Hiện nay có nhiều ph-ơng pháp phục hồi chi tiết khác nhau cho
phép không chỉ hoàn trả các tình trạng kỹ thuật ban đầu mà còn có thể đạt đ-ợc chất l-ợng tốt hơn chi tiết nguyên thuỷ.
*Trong quá trình làm việc thì trục khuỷu xuất hiện một số h- hỏng nh- mòn,cong trục,cùn yếu ren trên trục ,phần rãnh then bị mòn,sứt mẻ nh-ng trong đó h- hỏng mòn diễn ra phổ biến

nhất.
*để phục hồi trục khuỷu ng-ời ta dùng các ph-ơng pháp phục hồi sau:
3.2.1.1.Phục hồi chi tiết theo kích th-ớc sửa chữa.
Để phục hồi ng-ời ta sử dụng rộng rãi các dạng gia công nh-:khoan,tiện,phay Gia công chi tiết d-ới kích th-ớc sửa chữa đ-ợc sử dụng rộng rãi để phục hồi các chi tiết của ô tô.
-Đây là biện pháp phục hồi hình học,chất l-ợng bề mặt làm việc của phụ tùng nh-ng không giữ đ-ợc kích th-ớc ban đầu của phụ tùng.
-Phụ tùng sau khi phục hồi sẽ có kích th-ớc mới nhỏ hơn kích th-ớc nguyên thuỷ ,nguời ta th-ờng dùng thuật ngữ cốt để chỉ cho việc sửa chữa theo kích th-ớc.
*Ph-ơng pháp này đ-ợc tiến hành qua các nguyên công sau :
+Sửa chuẩn
+Tiện đến kích th-ớc sửa chữa
+Mài thô ,mài tinh.
+Mài lần cuói.
*Ưu điểm:
-qui trình công nghệ và trang thiết bị sử dụng đơn giản
-Hiệu quả kinhtế cao
-Duy trì tính lắp lẫn của các chi tiết trong giới hạn của kích th-ớc sửa chữa nhất định
-Tạo điều kiện thuận lợi trong việc sản xuất phụ tùng và tổ chức sản xuất sửa chữa.
-Hạ giá thành sửa chữa
-Tiết kiệm đ-ợc kim loại quý đối với các chi tiết làm bằng kim loại quý hiếm
vì l-ợng gia công ít.
*Nh-ợc điểm:
-Làm tăng danh mục của phụ tùng thay thế
-Làm phức tạp các quá trình ghép bộ các chi tiết, lắp cụm và bảo quản các chi tiết
-Ngoài việc thay đổi chi tiết làm giảm một cách đáng kể thời hạn phục vụ của chi tiết.
-Khi lên cốt bị giới hạn bởi kích th-ớc sửa chữa,chiều sâu lớp thấm tôi,độ cứng bề mặt.
3.2.1.2.Phục hồi chi tiết theo ph-ơng pháp hàn đắp.
-Hàn là quá trình nối liền các chi tiết bằng cách đốt nóng cục bộ và sử dụng lực bám các phần tử ,chỗ mới nối đ-ợc đốt nóng cục bộ tới trạng thái dẻo hoặc tới độ nóng chảy sau đó ép chúng
lại với nhau.
-Ph-ơng pháp hàn đắp đ-ợc thực hiện qua các nguyên công sau:
+Sửa chuẩn
+nắn cong truc.

+Gia công bề mặt hàn.
+Nắn trục sau khi hàn.
+Tiện thô, tiện tinh.
+Mài thô,mài tinh cổ biên.
+Mài tinh lần cuối.
-Khi thực hiện ph-ơng pháp hàn đắp ng-ời ta có thể tiến hành nhiều ph-ơng pháp.
*Thực hiện ph-ơng pháp hàn thủ công.
-Ng-ời ta tiến hành bằng các dụng cụ cầm tay ,ph-ơng pháp hàn thủ công chất l-ợng của bề mặt hàn đắp phụ thuộc vào tay nghề của ng-ời thợ hàn và chế độ hàn.
-Thực hiện ph-ơng pháp hàn thủ công ng-ời ta có thể tiến hành hàn hơi,hàn điện hồ quang.
Ưu điểm:Thiết bị hàn đơn giản,dễ chế tạo,giá thành hạ.
-Nh-ợc điểm:Năng xuất thấp ,điều kiện của công nhân nặng nhọc,đòi hỏi công nhân phải có tay nghề nhất định.
-Phạm vi áp dụng:áp dụng đối với nhà máy sửa chữa đơn chiếc,phù hợp với nhà máy sửa chữa phục hồi chi tiết của ô tô.
*Thực hiện ph-ơng pháp hàn tự động và bán tự động.
-Ph-ơng pháp này đ-ợc thực hiện trong quá trình có một số nguyên công hoặc toàn bộ quá trình đ-ợc thực hiện bằng máy.
-Ph-ơng pháp này th-ờng thực hiện hàn d-ới lớp trợ dung,hàn d-ới lớp khí
CO
2
,hàn d-ới hơi n-ớc,hàn hồ quang plẩm,hàn dung,hàn tiếp xúc,hàn ma sát.
-Ưu điểm: +Cho năng suất cao,điều kiện lao động của ng-ời thợ đ-ợc cải thiện,không đòi hỏi công nhân có trình độ cao.
-Nh-ợc điểm: +Dụng cụ hàn phức tạp,giá thành cao.
-Phạm vi sử dụng: +Sử dụng trong các nhà máy có công suất lớn,mang tính chuyên môn hoá cao.
3.2.1.3.Phục hồi chi tiết theo ph-ơng pháp thêm chi tiết phụ.
-Sử dụng chi tiết phụ nhằm mục đích bù hao mòn cho các bề mặt làm việc của chi tiết cũng nh- các phần bị hao mòn hay h- hỏng của nó.
-ph-ơng pháp này đ-ợc tiến hành gia công hết các bề mặt mòn lệch,mòn ôvan sau đó dùng một chi tiết phụ ghép vào cổ biên.sau đó gia công đến kích th-ớc nguyên thuỷ.
-Ph-ơng pháp này đ-ợc thực hiện qua các nguyên công sau:
+sửa chuẩn
+Nắn cong
+gia công các bề mặt lắp chi tiết phụ
+Lắp chi tiết phụ vào bề mặt đã gia công
+Gia công chi tiết phụ

+Mài thô,mài tinh
+Mài lần cuối
-Ưu điểm :Phục hồi đơn giản có thể phục hồi lại nguyên hình dạng kích th-ớc lẫn đặc tính kỹ thuật của chi tiết
+Quá trình công nghệ đơn giản.
-Nh-ợc điểm:Giá thành phục hồi chi tiết cao do phải chế tạo chi tiết phụ
3.1.2.4.Phục hồi chi tiết bằng ph-ơng pháp mạ:
-Mạ là một trong những ph-ơng pháp phổ biến đ-ợc áp dụng để phục hồi chi tiết máy.Trong công nghệ phục hồi mòn cổ biên chọn mạ crom.
*Quy trình mạ chia làm ba loại:
-Chuẩn bị chi tiết tr-ớc khi mạ.
+Khôi phục lại hình dáng hình học của vật mạ
+Đánh bóng cổ biên.
+Lắp chi tiết vào giá đỡ.
+Cách điện những bề mặt không cần mạ.
+Khử dầu mỡ bề mặt cổ biên bằng ph-ơng pháp điện phân.
+Rửa sạch chi tiết bằng n-ớc đá.
+Thực hiện quy trình xâm thực để khử các màng ô xít.
-Tiến hành quy trình mạ điện.
-Gia công sau khi mạ bằng ph-ơng pháp gia công bằng tia lửa điện.
-Gia công thô cổ biên.
-Gia công tinh cổ biên.
-Gia công lần cuối.
3.2.2.Lựa chọn ph-ơng án phục hồi.
_Ph-ơng pháp và quy trình công nghệ phục hồi chi tiết đóng vai trò không nhỏ trong việc nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của ô tô.Giải quyết tốt vấn đề phục hồi có ý nghĩa to lớn trong nền
kinh tế quốc dân đặc biệt với công tác sửa chữa của các xí nghiệp sửa chữa.
-Việc lựa chọn ph-ơng pháp phục hồi phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu công nghệ và điều kiện làm việc của chi tiết ,giá trị hao mòn ,các đặc điểm của công nghệ phục hồi có ảnh h-ởng quyết
định đến tuổi thọ chi tiết và giá thành phục hồi.
-Khi tiến hành phục hồi mòn ở cổ biên áp dụng trong nhà máy sửa chữa phục hồi theo loại hình đơn chiếc,vì vậy trang thiết bị của nhà máy thô sơ chủ yếu là các dụng cụ cầm tay.
Trong quá trình sử dụng lực tác dụng thay đổi theo chu kỳ,do điều kiện bôi trơn các cổ khuỷu và cổ thanh truyền bị mòn theo h-ớng kính và mòn hình nón theo chiều dọc trục.Thực tế cho
hay cổ thanh truyền mòn hơn cổ khuỷu khoảng30-40%.Do đó ở đây ta nghiên cứu quy trình công nghệ phục hồi cổ thanh truyền.
*Kết luận:

Từ những phân tích ở trên thì việc lựa chọn ph-ơng án phục hồi cổ biên theo ph-ơng pháp mài là hợp lý hơn cả.
Các cổ trục mòn không đều ,đều phải mài lại ,đây là ph-ơng pháp phục hồi phổ biến nhất ở n-ớc ta:Hình thức sửa chữa theo kích th-ớc sửa chữa.
Th-ờng tr-ớc khi mài cổ trục ta phải nắn lại cổ trục.nếu độ đảo ở cổ giữa khoảng 0,05-0,1(mm) thì không phải nắn sửa mà chỉ mài lại các cổ theo kích th-ớc sửa chữa.Nừu độ đảo quá
0,1(mm) phải nắn lại trục trên máy nén(tải trọng tĩnh) hay bằng thiết bị chuyên dùng(tải trọng động).
Để mài trục khuỷu, ng-ời ta chế tạo các máy mài chuyên dụng nh- 4323và 3420 của LIÊN XÔ.
Khi mài cô khuỷu ng-ời ta dùng chuẩn là cổ lắp pu ly dẫn động bơm n-ớc hay cổ lắp bánh răng phân phối (tuỳ theo kết cấu) và mặt trụ của mặt lắp với
Bánh đà.Các mặt chuẩn này khi chế tạo đã đồng tâm với cổ khuỷu.
Khi mài cô thanh truyền ,chuẩn gia công sẽ là các cổ khuỷu và trục khuỷu đ-ợc kẹp trên mâm kẹp đ-ợc đặt đi một đoạn bằng bán kính quay vòng của trục khuỷu.Để cân bằng chuyển động
ng-ời ta đặt đối trọng trên mâm kẹp, sau đó xác định vị trí của trục theo ph-ơng nằm ngang và ph-ơng thẳng đứng sao cho đ-ờng tâm đối xứng của cổ thanh truyền trùng với đ-ờng tâm của
máy(hình 3-1).






Hình 3-1:sơ đồ gá mài cổ thanh truyền


Đá mài để mài trục khuỷu th-ờng chọn là K-46 có chất kết dínhCT3 và CT2
Sau khi mài,trục khuỷu đ-ợc đánh bóng trên máy đánh bóng chuyên dụng hoặc thiết bị đặc biệt để đạt 10.
+Yêu cầu:Độ méo và độ loe cho phép không quá 0,01-0,02 (mm),độ đảo của cổ khuỷu giữa không quá 0,03-0,05(mm);của cổ lắp bánh răng phối khí 0,08(mm); của mặt bích đuôi trục 0,03-
0,05(mm).
3.3.Lập thứ tự các nguyên công:
Dựa trên cơ sở phân tích và lựa chọn ph-ơng pháp phục hồi ở phần trên ta có bảng thứ tự các nguyên công nh- sau:

TT
Nội dung các nguyên công
Thiết bị
1.

Sửa chuẩn
Maý tiện
2.
Sửa cong
Khối V và máy nén 2040 tấn
3.
Tiện cổ khuỷu, cổ biên
Máy tiện
4.
Mài cổ khuỷu
Máy mài 3423
5.
Mài cổ thanh truyền
Máy mài 3423
6.
Làm bóng trục
Máy đánh bóng
7.
Tổng kiểm tra


3.4.Tinh toán l-ợng d- và chế độ cắt gọt:
*Tính l-ợng d- khi mài cổ thanh truyền:
Ta có:Z
0
=A
ctt
-A
cts
(3-1-TL-[5-]

Trong đó:Z
0
-L-ợng d- gia công
A
ctt
-Đ-ờng kính của cổ thanh truyền tr-ớc khi phục hồi
A
cts
-Đ-ờng kính của cổ thanh truyền sau khi phục hồi
ở đây :A
ctt
=170 (mm).
A
cts
=169,75 (mm).
Thay vào công trức 3-1 ta đ-ợc :Z
0
=0,25(mm)
*Chế độ mài:
ở đây ta mài tròn ngoài, đá mài quay tròn ngoài V
đ
=50(m/s) do một động cơ điện truyền dẫn.
Đá mài có hai chuyển động :chạy dao dọc và chạy dao ngang.
Ta có sơ đồ các bộ phận của máy mài tròn ngoài trên hình 3-2


3
7
2
5

10
9
8
6
1
11
4


Thân máy (1), bên trong chứa động cơ điện truyền dẫn cho hệ thống dầu ép thực hiện chuyển động chạy dao dọc S
d
của bàn máy (2), trên bàn máy có rãnh chữ T để lắp ụ quay chi tiết phục
hồi (3) (Thực hiện chạy dao vòng S
v
)
Và ụ đỡ chi tiết (4).Cả bàn máy có thể quay một góc

10
0
để gia công mặt côn .Hai vấu (5) lắp trên rãnh bên của bàn máy để khống chế hành trình dọc L và ngừng máy đảo chiều khi nó
chạm vào tay gạt (8),ụ mài(7) lắp trên thân máy có thể tr-ợt ngang trên sống tr-ợt ngang của thân vô lăng (9) di động bàn máy bằng tay, vô lăng (6) điều khiển di động S
k
ụ mài,(10) là nút
điện.
3.5.Xây dựng bản tiến trình công nghệ:
ch-ơng 4:thiết kế đồ gá
4.1.Nhiệm vụ của đồ gá:
Đồ gá gia công chi tiết là một loại trang thiết bị theo yêu cầu của quy trình công nghệ .Đồ gá nhằm nâng cao năng suất lao động, đảm bảo độ chính sác khi gia công.
Đồ gá đ-ợc trang bị để lắp trên các máy cắt gọt kim loại quý nh-:Máy tiện, máy khoan, máy mài,máy bào,máy xọc,máy phay, vv.
Đồ gá gia công có nhiều loại khác nhau:Đồ gá vạn năng,đồ gá chuyên dùng,

đồ gá vạn năng- lắp ghép, đồ gá vạn năng- điều chỉnh,đồ gá gia công nhóm,
vv,nh-ng tất cả các loại đồ gá này đều cấu tạo từ những bộ phận nhất định.
+Cơ cấu định vị:Dùng để xác định vị trí t-ơng đối của chi tiết so với máy hoặc dụng cụ cắt.Cơ cấu này bao gồm các loại chốt tỳ,chốt trụ ngắn,chốt trụ dài,chốt trám,khối V,trục gá, vv.
+Cơ cấu kẹp chặt:Có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công.
+Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy:Cơ cấu này th-ờng là các then dẫn h-ớng (ở đồ gá phay) và có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.
*Các yêu cầu khi thiết kế đồ gá:
-Đảm bảo yêu cầu định vị,định vị phải đủ số bậc tự do cần thiết.
Đảm bảo yêu cầu kẹp chặt,lực kẹp chặt vừa đủ đảm bảo vị trí của vật trong quá trình gia công và không quá lớn gây biến dạng chi tiết.
-Đồ gá có kết cấu đơn giản ,gọn nhẹ,dễ thao tác, dễ chế tạo và bảo quản.
-Đò gá phải phù hợp với thiết bị gia công,rẻ tiền,tính công nghệ cao,mở rộng phạm vi sử dụng máy.
4.2.Kết cấu của đồ gá:
1.Đế của đồ gá: Đ-ợc chế tạo bằng thép có tác dụng giữ khối chữ V,và gắn toàn bộ đồ gá trên bàn máy.
2.Khối chữ V: Có tác dụng định vị chi tiết bốn bậc tự do.
3.Thanh kẹp: Có tác dụng kẹp chặt chi tiết trên khối chữ V.
4.Chốt tỳ: Có tác dụng chịu lực dọc trục khi khoan.



Hình 4-2:Kết cấu đồ gá
+Mâm kẹp ba chấu để gia công cổ khuỷu và cổ biên:






Hình 4-1:Sơ đồ mâm kẹp ba chấu


4.3.Tính toán kiểm tra đồ gá:

*Lực kẹp chặt phôi đ-ợc xác định theo trình tự sau:
1-Xác sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết,xác định ph-ơng chiều và điểm đặt của lực cắt,lực kẹp,lực ma sát và phản lực của mặt tỳ.
2-Viết ph-ơng trình cân bằng của chi tiết d-ới tác dụng của tất cả các lực nh- :lực cắt,lực kẹp,lực ma sát,lực ly tâm,trọng l-ợng chi tiết và phản lực của mặt tỳ.
3-Xác định hệ số an toàn K có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công.Hệ số K đ-ợc xác định tuỳ thuộc vào điều kiện gia công cụ thể
4-Từ ph-ơng trình cân bằng lực và mô men ta xác định đ-ợc lực kẹp cần thiết.
*Dựa lực kẹp ta xác định cơ cấu kẹp chặt.Cơ cấu kẹp chặt cần phải đ-ợc thiết kế trên cơ sở sử dụng tối đa các chi tiết tiêu chuẩn.
*Ph-ơng pháp tính lực kẹp cần thiết:
-Việc tính toán lực kẹp đ-ợc coi là gần đúng trong điều kiện phôi ở trạng thái cân bằng tĩnh d-ới tác dụng của ngoại lực.Các ngoại lực bao gồm:lực kẹp, phản lực ở điểm tựa,lực ma sát ở các
mặt tiếp xúc,lực cắt,trọng lực của chi tiết gia công v.v.
-Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào các ngoại lực tác dụng kể trên.
-Ngoài ra lực kẹp còn phụ thuộc vào một loạt các yếu tố gây lên sự không ổn định và để khi tính lực kẹp ng-ời ta đ-a vào hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn:K= K
0
. K
1
. K
2
. K
3
. K
4
.
K
5
. K
6
.
K
0
:Hệ số an toàn trong mọi tr-ờng hợp K
0

=(1,22) Chọn K
0
=1,5
K
1
:Hệ số phụ thuộc vào l-ợng d- không đều
Khi gia công thô: K
1
=1,2
K
2
:Hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao làm tăng lực cắt K
2
=1,8
K
3
:Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì lực cắt không liên tục K
3
=1,2
K
4
:Hệ số kể đến sự thay đổi của lực kẹp chặt phụ thuộc vào cơ cấu truyền dẫn lực K
4
=1,3
K
5
:Hệ số phụ thuộc vào khả năng xuất hiện mô men xoay K
5
=1,5
K=1.5*1.2*1.8*1,2*1,3*1,5*=7,58

a)Xác định lực kẹp chặt khi tiện thô
+Xác định lực cắt P
z
P
z
=C
Pz
.t
Xpz
.S
Ypz
.V
npz
.K
Mpz

Với t=2,5 mm; S=0,3 mm/v ;V=88,4 (m/p)
Tra bảng 18-19 ta có các hệ số
C
Pz
=300; X
Pz
=1 ; Y
Pz
=0,75 ;n
Pz
=-0,15 ; K
Mpz
=0,75
Thay vào ta có

P
z
=300.2,5
1
.0,3
0,75
.88,4
-0,15
.1
0,75
=155,21(KG)

Sơ đồ hoá lực

W
Fms2
Fms1
Fms1
Fms2
W1
W2
o
Pc
H


Ta có điều kiện khi tiện mà chi tiết bị kẹp chặt trên khối chữ V không bị tr-ợt là
Lấy mô men tại O.
H.K.P
z

2M
ms1
+2M
ms2


K.P
z
.H

W.f.R.(
2sin
1
1sin
1


)
H=175 (mm) d=170 (mm) R=86 (mm)

Coi f
1
=f
2
=f=0,3;
1
=90
0
;

2
=45
0

Từ đó W







2sin
1
1sin
1



Rf
HPK
z
=
)(054,33
1000.
2
2
1
1
.86.3,0

175.1,1552.58,7
N









VËy ta chän lùc kÑp chÆt chung cho qu¸ tr×nh gia c«ng lµ 35(N)

kết luận

Qua quá trình phân tích các hiện t-ợng và quy luật h- hỏng của trục khuỷu em đã lựa chọn đ-ợc ph-ơng án sửa chữa thích h ợp,ngoài ra qua tính toán thiết kế giúp em hiểu sâu hơn về các sai
hỏng và ph-ơng pháp sửa chữa phục hồi của một số chi tiết trong ô tô.
Trong quá trình tính toán thiết kế với sự lỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Cơ Khí Ô TÔ cùng các bạn trong lớp,bài thiết kế của em đã hoàn thành.Song do kiến thức
hạn chế nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi một số sai sót nhất định.Rất mong đ-ợc sự đóng góp ý kiến của các thầy để cho bản thiết kế hoàn thiện hơn.