đồ án thiết kế hộp số ô tôt tải 5 tấn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU






ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƢỞNG NHIỆT
LUYỆN HỘP SỐ ÔTÔ TẢI 5 TẤN


GVHD : TS.Lê Văn Lữ
SV :
NHÓM : 8

Mục lục

Page 1

Phần I: TỔNG QUAN
Chƣơng I: GIỚI THIỆU HỘP SỐ ÔTÔ TẢI
1.1 Giới thiệu hộp số ôtô……………………………………………… page 4
1.1.1 Hệ thống truyền lực……………………………………… page 4
1.1.2 Hộp số ôtô………………………………………………….page 4
1.1.3 Công dụng………………………………………………….page 4
1.2 Cấu tạo của hộp số ôtô tải 5 tấn……………………………………page 5
Phần II: CHỌN VẬT LIỆU VÀ LẬP PHƯƠNG
TRÌNH SẢN XUẤT
Chƣơng II: LỰA CHỌN VẬT LIỆU

2.1 Vật liệu làm trục…………………………………………………….page 6
2.1.1 Điều kiện làm việc………………………………………….page 6
2.1.2 Yêu cầu kĩ thuật…………………………………………….page 6
2.1.3 Chọn vật liệu……………………………………………… page 6
2.2 Vật liệu làm bánh răng…………………………………………… page 7
2.2.1 Điều kiện làm việc………………………………………….page 7
2.2.2 Yêu cầu kĩ thuật…………………………………………….page 7
2.2.3 Chọn vật liệu……………………………………………… page 7
Chƣơng III: LẬP CHƢƠNG TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH
RĂNG HỘP SỐ.
3.1 Số liệu ban đầu của bản thiết kế………………………………… page 8
3.1.1 Đặc tính của các chi tiết nhiệt luyện………………………page 8
3.1.2 Kế hoạch sản xuất hàng năm………………………………page 8
3.2 Lập quy trình sản xuất………………………………………… page 10

Page 2

Phần III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHIỆT
LUYỆN CHI TIẾT HỘP SỐ ÔTÔ TẢI 5 TẤN.
CHƢƠNG IV: QUY TRÌNH NHIỆT LUYỆN, TÍNH TOÁN
VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ.
4.1 Công nghệ nhiệt luyện trục sơ cấp…………………………… page 11
4.2 Công nghệ nhiệt luyện trục thứ cấp…………………………….page 16
4.3 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục sơ cấp…………… page 21
4.4 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 3 trục sơ cấp…………… page 26
4.5 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 4 trục sơ cấp…………… page 30
4.6 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số lùi trục sơ cấp……………page 35
4.7 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 1 trục thứ cấp…………….page 40
4.8 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục thứ cấp…………….page 45
4.9 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 3 trục thứ cấp…………….page 49

4.10 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 4 trục thứ cấp………… page 54
4.11 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số lùi trục thứ cấp………….page 59
Phần IV: Quy hoạch mặt bằng phân xưởng
Chƣơng V: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
5.1 Đặc điểm làm việc của thiết bị………………………………….page 64
5.2 Tính số thiết bị cần dung……………………………………… page 68
5.3 Chọn các thiết bị phụ……………………………………………page 68
Chƣơng VI: QUY HOẠCH MẶT BẰNG

Page 3

6.1 Yờu cu chung page 69
6.2 Tớnh din tớch mt bng phõn xng page 69
6.3 Chn kt cu nh xng page 70
6.4 Cỏch b trớ mt bng phõn xngpage 71
Chng VII: AN TON LAO NG
7.1 Khỏi quỏt v an ton lao ng page 73
7.2 K thut an ton trong xng nhit luynpage 73
7.3 V sinh lao ng page 74
7.4 Nhim v ca cụng tỏc an ton.page 74
TAỉI LIEU THAM KHAO page 75





Phn I:

Page 4

TỔNG QUAN
Chƣơng I: GIỚI THIỆU HỘP SỐ ÔTÔ TẢI
Ôtô là phƣơng tiện cực kỳ quan trọng, tiện ích của ngành giao thông vận tải thế
giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Việt Nam, đất nƣớc hơn 85 triệu dân với mức tăng
trƣởng cao về kinh tế thì một viễn cảnh tƣơi sáng cho ngành công nghiệp ôtô là có thể.
Phát triển ngành công nghiệp này cho phép đất nƣớc tiết kiệm đƣợc những khoản ngoại
tệ đáng kể nhập khẩu, phát huy một số thế mạnh nổi trội nhƣ nguồn nhân lực. Đặc biệt, sẽ
có những tác động trực tiếp mang tính tích cực lên một số ngành công nghiệp và dịch vụ
của nƣớc nhà.

1.1. Giới thiệu hộp số ôtô:
1.1.1. Hệ thống truyền lực:
Hệ thống truyền lực có tác dụng truyền chuyển động quay từ động cơ đến các
bánh xe chủ động của ôtô. Truyền lực ôtô có thể là cơ giới, thủy lực và cơ điện. Truyền
lực cơ giới đƣợc sử dụng rộng rãi hơn cả bao gồm: ly hợp, hộp số, trục truyền cacđăng và
cầu sau.
1.1.2. Hộp số ôtô:
Hộp số ôtô cần đảm bảo những yêu cầu sau:
 Có tỉ số truyền thích hợp để bảo đảm chất lƣợng động lực học và tính kinh
tế nhiên liệu của ôtô.
 Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ.
 Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng.
 Hiệu suất truyền động cao.
 Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc bảo dƣỡng.
1.1.3. Công dụng:
Hộp số ôtô thực hiện những nhiệm vụ sau:
 Thay đổi lực kéo tiếp tuyến và số vòng quay của bánh xe chủ động để phù
hợp với lực cản của đƣờng và vận tốc của ôtô theo nhu cầu sử dụng.
 Thực hiện chuyển động lùi cho ôtô.
 Có thể ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm việc .

1.2. Cấu tạo của hộp số ôtô tải 5 tấn:


Page 5

Về cơ bản, cấu tạo chung của hộp số hai trục ngoài vỏ hộp số bao gồm các chi tiết
sau: trục sơ cấp, trục thứ cấp, các cặp bánh răng và các ống gài đồng tốc. Trong hình dƣới
thể hiện đây là hộp số hai trục 5 cấp, có cả số lùi và truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. Vì
hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với
nhau. Trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố định trên trục sơ cấp. Bánh răng chủ
động số 3, số 4, số 5 quay trơn trên trục sơ cấp. Bánh răng bị động số 1, số 2 quay trơn
trên trục thứ cấp. Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp (thƣờng
bánh răng quay trơn đƣợc bố trí cạnh đồng tốc gài số). Vì có 5 số nên hộp số có 3 ống gài
đồng tốc.










Ngoài ra để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi, hộp số còn có thêm 1 bánh
răng số lùi có thể di trƣợt trên trục số lùi để ăn khớp với một bánh răng chủ động số lùi
trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian.
Vì hộp số hai trục thƣờng bố trí ở xe du lịch cầu trƣớc chủ động nên ngoài các bộ
phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùng và bộ vi sai cũng đƣợc bố trí luôn
trong cụm hộp số.

Phần II:

Page 6

CHỌN VẬT LIỆU VÀ LẬP
PHƯƠNG TRÌNH SẢN XUẤT
Chƣơng II: LỰA CHỌN VẬT LIỆU
2.1. Vật liệu làm trục:
2.1.1. Điều kiện làm việc:
Trục sơ cấp có then hoa và luôn mang bánh răng số 1, nhận lực truyền từ trục
khuỷu, thƣờng thì trục sơ cấp luôn chuyển động nên thƣờng xuyên chịu ma sát, tải trọng,
chịu moment uốn và moment xoắn lớn.
Trục thứ cấp có then hoa, nhận lực truyền từ trục sơ cấp và truyền lực với bánh
sau xe máy. Trục thứ cấp thƣờng xuyên chuyển động nên chịu ma sát, chịu tải trọng, chịu
moment uốn và moment xoắn lớn.
2.1.2. Yêu cầu kĩ thuật:
Mặt răng và then hoa phải có độ cứng lớn, chịu ma sát, chịu uốn, chịu xoắn. Trong
lõi không cần độ cứng. Chỉ tiêu quan trọng nhất đối với phần lớn các trục là độ bền, độ
cứng và độ dao động cao.
2.1.3. Chọn vật liệu:
Vật liệu dùng để chế tạo trục sơ cấp và thứ cấp phải đạt đƣợc những yêu cầu trên
nên ta chọn mác thép hóa tốt 40Cr
Thành phần hóa học của mac thép 40Cr ( % theo khối lƣợng )

C
Mn
Si
Cr
Ni
S

P
Các nguyên tố
khác
0,360,44
0,5-0,8
0,17-0,37
0,8-1,1
<0,3
<0,035
<0.03


Nhiệt độ (
0
C ) điểm tới hạn của thép 40Cr
AC
1
= 743
AC
3
= 728
Ar
1
= 693
Ar
2
= 730
2.2. Vật liệu làm bánh răng:
2.2.1. Điều kiện làm việc:

Page 7

Uốn khi truyền moment xoắn cực đại hay phanh đột ngột, do đó gây ra phá hủy ở
chân răng theo góc lƣợn.
Uốn dƣới tác dụng của tải trọng thay đổi theo chu kỳ, do đó gây ra ứng suất mỏi
phá hủy ở tiết diện nguy hiểm nhất là chân răng.
Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc trong vùng ăn khớp của răng, do đó xuất
hiện rỗ trên bề mặt , thậm chí phá hủy bề mặt.
Mài mòn xảy ra ở bề mặt đầu mút răng khi thay đổi bánh răng ăn khớp.Quá tải do
tải trọng tăng đột ngột dẫn đến gãy, vỡ. Ở một số bánh răng còn thấy có hiện tƣợng bề
mặt bị ăn mòn và xƣớc, song điều này ít xảy ra sau khi hóa nhiệt luyện.
2.2.2. Yêu cầu kĩ thuật:
Để đảm bảo ăn khớp tốt, truyền động êm không gây kêu, ồn, các cặp bánh răng ăn
khớp với nhau phải có kích thƣớc thật chính xác; do đó đòi hỏi khi gia công cơ khí, đặc
biệt là khi nhiệt luyện phải đảm bảo có độ biến dạng thấp.Đây là yêu cầu rất cao và rất
khắc khe đối với nhiệt luyện, vì ứng nhiệt và tổ chức tạo thành khi tôi khá lớn và thƣờng
dẫn đến biến dạng quá mức cho phép.
Để đảm bảo bề mặt có độ cứng cao, lõi bền và có độ cứng vừa phải, bánh răng
phải đƣợc hóa bền bề mặt bằng các phƣơng pháp hóa nhiệt luyện khác nhau. Nhƣ vậy, ta
thấy đối với bánh răng thì quá trình hóa nhiệt luyện đóng vai trò rất quan trọng.
2.2.3. Chọn vật liệu:
Yêu cầu độ cứng bề mặt sau khi nhiệt luyện đạt 56 – 63 HRC, lõi cần độ dẻo dai
cho nên ta có thể chọn đƣợc 18CrMnTi hay 12CrNi3A nhƣng do 12CrNi3A nhiệt luyện
phức tạp hơn nên ta chọn mác thép 18CrMnTi.
Thành phần hóa học của mac thép 18CrMnTi ( % khối lƣợng)

C
Mn
Cr
Ni

S
P
Các nguyên tố khác
0,17-0,23
0,8-1,1
1,0-1,3
-
<0,035
<0.03
0,03-0,09 Ti

Nhiệt độ (
0
C ) điểm tới hạn của thép 18CrMnTi
AC
1
= 740
AC
3
= 825
Ar
1
= 650
Ar
2
= 730


Page 8

Chƣơng III: LẬP CHƢƠNG TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH
RĂNG HỘP SỐ.
Yêu cầu đặt ra của phân xƣởng là mỗi năm nhiệt luyện 20000 bộ bánh răng hộp
số.Trong thiết kế phân xƣởng, việc đáp ứng đầy đủ yêu cầu sản lƣợng đặt ra thì phân
xƣởng phải nhiệt luyện chi tiết dự trữ. Số chi tiết dự trữ này dùng cho những chi tiết bị hƣ
hỏng và đƣợc lấy bằng 5% tổng số chi tiết theo sản lƣợng đặt ra.
3.1. Số liệu ban đầu của bản thiết kế:
3.1.1. Đặc tính của các chi tiết nhiệt luyện:
STT
Tên chi tiết
Vật liệu
Tỉ lệ
(%)
Khối lƣợng
(kg/năm)
Khối lƣợng
chi tiết
(kg)
Số lƣợng cái/
năm
1
Trục SC
40Cr
18,3
192000
9,6
20000
2
Trục TC
40Cr

30,4
320000
16
20000
3
BRSC 2
18CrMnTi
2,9
30000
1,5
20000
4
BRSC 3
18CrMnTi
4,8
50000
2,5
20000
5
BRSC 4
18CrMnTi
5,7
60000
3
20000
6
BRSCL
18CrMnTi
1,2
12000

0,6
20000
7
BRTC1
18CrMnTi
7,8
84000
4,2
20000
8
BRTC2
18CrMnTi
8,6
90000
4,5
20000
9
BRTC3
18CrMnTi
7,2
76000
3,8
20000
10
BRTC4
18CrMnTi
5,3
54000
2,7
20000

11
BRTCL
18CrMnTi
7,8
84000
4,2
20000
12
Tổng cộng

100
1052000

220000
Đặc tính các chi tiết
3.1.2. Kế hoạch sản xuất hàng năm:
Trong sản xuất luôn có phế phẩm nên số lƣợng sản xuất luôn lớn hơn số lƣợng
yêu cầu. Tỉ lệ phế phẩm của quá trình nhiệt luyện là 5% nên:
Sản lƣợng phải sản xuất = sản lƣợng yêu cầu * 1,05

Page 9

STT
Tên chi
tiết
Vật liệu
Tỉ
lệ
(%)
Sản lƣợng yêu cầu

Phế phẩm
Kế hoạch sản xuất
Khối
lƣợng
(kg/năm)
Số
lƣợng
(cái/
năm)
Khối
lƣợng
(kg/năm)
Số
lƣợng
(cái/
năm)
Khối
lƣợng
(kg/năm)
Số
lƣợng
(cái/
năm)
1
Trục
SC
40Cr
18,3
192000
20000

9600
1000
201600
21000
2
Trục
TC
40Cr
30,4
320000
20000
16000
1000
336000
21000
3
BRSC
2
18CrMnTi
2,9
30000
20000
1500
1000
31500
21000
4
BRSC
3
18CrMnTi

4,8
50000
20000
2500
1000
52500
21000
5
BRSC
4
18CrMnTi
5,7
60000
20000
3000
1000
63000
21000
6
BRSCL
18CrMnTi
1,2
12000
20000
600
1000
12600
21000
7
BRTC1

18CrMnTi
7,8
84000
20000
4200
1000
88200
21000
8
BRTC2
18CrMnTi
8,6
90000
20000
4500
1000
94500
21000
9
BRTC3
18CrMnTi
7,2
76000
20000
3800
1000
79800
21000
10
BRTC4

18CrMnTi
5,3
54000
20000
2700
1000
56700
21000
11
BRTCL
18CrMnTi
7,8
84000
20000
4200
1000
88200
21000
12
Tổng
cộng

100
1052000
220000
52600
11000
1104600
231000

Kế hoạch sản xuất của phân xƣởng



Page 10

3.2. Lập quy trình sản xuất:

STT
Tên chi
tiết
Vật liệu
Khối
lƣợng
(kg/năm)
Số
lƣợng
(cái/
năm)
Thƣờng
hóa
Thấm
Cacbon
Tôi
Ram
cao
Tôi
cao
tần
Ram

thấp
1
Trục
SC
40Cr
201600
21000
x

x
x
x
x
2
Trục
TC
40Cr
336000
21000
x

x
x
x
x
3
BRSC
2
18CrMnTi
31500

21000
x
x
x


x
4
BRSC
3
18CrMnTi
52500
21000
x
x
x


x
5
BRSC
4
18CrMnTi
63000
21000
x
x
x

x
6
BRSCL
18CrMnTi
12600
21000
x
x
x


x
7
BRTC1
18CrMnTi
88200
21000
x
x
x


x
8
BRTC2
18CrMnTi
94500
21000
x
x

x


x
9
BRTC3
18CrMnTi
79800
21000
x
x
x


x
10
BRTC4
18CrMnTi
56700
21000
x
x
x


x
11
BRTCL
18CrMnTi
88200

21000
x
x
x


x
12
Tổng
cộng

1104600
231000














Page 11

Phần III:

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHIỆT
LUYỆN CHI TIẾT HỘP SỐ ÔTÔ TẢI 5
TẤN.
CHƢƠNG IV: QUY TRÌNH NHIỆT LUYỆN, TÍNH TOÁN
VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ.
4.1. Công nghệ nhiệt luyện trục sơ cấp:
 Vật liệu: 40Cr
 Khối lƣợng chi tiết: 9,6 kg
 Số lƣợng chi tiết: 20000 cái
 Diện tích xung quanh chi tiết: 0,12 (m
2
)
Các quy trình nhiệt luyện:
 Thƣờng hóa 890
0
C
 Tôi thể tích 850
0
C
 Ram cao 500
0
C
 Tôi cao tần 960
0
C
 Ram thấp: 200
0
C
4.1.1. Thƣờng hóa:
 Thiết bị: lò giếng điện trở CШЗ- 6.6/10

 Nhiệt độ làm việc : 950
0
C
 Không gian làm việc: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá: dạng khay chế tạo bằng thép chịu nhiệt nhƣ hình vẽ
500
300
40


Page 12

 Khối lƣợng đồ gá: 12,5 (kg)
 Diện tích xung quanh gá: 0,18m
2

 Số chi tiết trên gá: 2 cái/gá
 Số gá một lần chất là : 4 gá
 Khối lƣợng của mẻ nung:
G = G
g
.n + G
ct
.n = 12,5.4 + 9,6.8 = 126,8 (kg)
 Diện tích hấp thu của mẻ nung:
F = F
g
.n + F
ct

.n = 0,18.4 + 0,12.8 = 1,68 (m
2
)
Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   


Trong đó:
- K: hệ số sắp xếp
- G: khối lƣợng mẻ nung
- c
p
: nhiệt dung riêng
- F: diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt
-


: hệ số truyền nhiệt
- t
lò
: nhiệt độ của lò
- t
d
: nhiệt độ ban đầu của chi tiết
- t
c
: nhiệt độ cuối của chi tiết
1
1 2 2
4,9
11
( 1)
th
C
F
F



4,9
1,86
1 1,68 1
( 1)
0,5 1,13 0,7



Trong đó:
-
1

= 0,5 : độ đen của kim loại
-
2

= 0,7 : độ đen của tƣờng lò

Page 13

- F
1
: diện tích hấp thụ của mẻ nung
- F
2
: diện tích bề mặt của tƣờng lò



= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,86×(1163/100)
3
+ 10 = 98
126,8.0,162 950 25

2 2,3 lg 0,68( ) 40( út)
1,68.98 950 890
n
t h ph

     


Thời gian giữ:

1
20( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội

0( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
65( út)
n g ng cb

t t t t t ph    

4.1.2. Tôi thể tích:
Thiết bị và đồ gá nhƣ quá trình thƣờng hóa
Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   




= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,86×(1123/100)

3
+ 10 = 89

126,8.0,162 900 25
2 2,3 lg 0,78( ) 46( út)
1,68.89 900 850
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
1
23( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội:
Làm nguội trong môi trƣờng dầu ở 50
0
C

Page 14

.
2,3 lg
.
p

mt d
ng
mt c
Gc
tt
tK
F t t


   


126,8.0,162 50 850
2 2,3 lg 0,2( ) 12( út)
1,68.400 50 80
ng
t h ph

     



Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng
86( út)
n g ng cb

t t t t t ph    

4.1.3. Ram cao:
 Thiết bị nhiệt luyện: lò giếng điện trở CШ3- 6.6/7
 Nhiệt độ làm việc: 550
0
C
 Không gian làm việc của lò: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá dùng nhƣ quá trình thƣờng hóa nhƣng tăng lên 4 cái/ gá
Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   




= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,63×(773/100)
3
+ 15 = 37

203,6.0,162 550 25
2 2,3 lg 1,58( ) 94( út)
2,64.37 550 500
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
47( út)
g
t ph

Thời gian nguội: làm nguội trong môi trƣờng không khí ở 30
0
C
5( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:

5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:

151( út)
n g ng cb
t t t t t ph    


Page 15

4.1.4. Tôi cao tần:
Thiết bị máy phát tần số cao Л

З_100
Kiểu : NVT – 450H
Công suất cao tần : 50KW cực đại ( công suất có thể điều
chỉnh đƣợc)
Tần số dao động : 50KHz : 200KHz
Yêu cầu năng lƣợng điện : pha, 50Hz, 380V, 93KVA
Bộ dao động : kiểu Hart loy

Thời gian nung :
0,06( út)
n
t ph

Thời gian giữ: chính là thời gian tôi hết chi tiết

0,08( út)
g
t ph

Thời gian nguội:
0,03( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
5,17( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.1.5. Ram thấp:
 Thiết bị nhiệt luyện: lò giếng điện trở CШ3- 6.6/7
 Nhiệt độ làm việc: 250
0
C
 Không gian làm việc của lò: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá dùng nhƣ quá trình ram cao
Thời gian nung:
ò
ò

.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   



= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,63×(473/100)
3
+ 15 = 20

203,6.0,162 250 25
2 2,3 lg 1,87( ) 112( út)
2,64.20 250 200
n
t h ph


     



Page 16

Thời gian giữ:
56( út)
g
t ph

Thời gian nguội: làm nguội trong không khí ở 30
0
C
5( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
178( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.2. Công nghệ nhiệt luyện trục thứ cấp:
 Vật liệu: 40Cr
 Khối lƣợng chi tiết: 16 kg
 Số lƣợng chi tiết: 20000 cái
 Diện tích xung quanh chi tiết: 0,18 (m
2
)
Các quy trình nhiệt luyện:
 Thƣờng hóa 890
0
C
 Tôi thể tích 850
0
C
 Ram cao 520
0
C
 Tôi cao tần 960
0
C
 Ram thấp: 200
0
C
4.2.1. Thƣờng hóa:
 Thiết bị: lò giếng điện trở CШЗ- 6.6/10
 Nhiệt độ làm việc : 950
0
C
 Không gian làm việc: 1000 x 1000 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)

 Đồ gá: dạng khay chế tạo bằng thép chịu nhiệt nhƣ hình vẽ
550
300
40



Page 17

 Khối lƣợng đồ gá: 15 (kg)
 Diện tích xung quanh gá: 0,21m
2

 Số chi tiết trên gá: 2 cái/gá
 Số gá một lần chất là : 3 gá
 Khối lƣợng của mẻ nung:
G = G
g
.n + G
ct
.n = 15.3 + 16.6 = 141 (kg)
 Diện tích hấp thu của mẻ nung:
F = F
g
.n + F
ct
.n = 0,21.3 + 0,18.6 = 1,71 (m
2
)
Thời gian nung:

ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   


Trong đó:
- K: hệ số sắp xếp
- G: khối lƣợng mẻ nung
- c
p
: nhiệt dung riêng
- F: diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt
-

: hệ số truyền nhiệt
- t
lò

: nhiệt độ của lò
- t
d
: nhiệt độ ban đầu của chi tiết
- t
c
: nhiệt độ cuối của chi tiết
1
1 2 2
4,9
11
( 1)
th
C
F
F



4,9
1,73
1 1,71 1
( 1)
0,5 1,13 0,7



Trong đó:
-
1


= 0,5 : độ đen của kim loại
-
2

= 0,7 : độ đen của tƣờng lò

Page 18

- F
1
: diện tích hấp thụ của mẻ nung
- F
2
: diện tích bề mặt của tƣờng lò



= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,73×(1163/100)
3
+ 10 = 92
141.0,162 950 25
2 2,3 lg 0,79( ) 47 út)
1,71.92 950 890
n
t h ph


     


Thời gian giữ:

1
24( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội

0( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
76( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.2.2. Tôi thể tích:
Thiết bị và đồ gá nhƣ quá trình thƣờng hóa

 Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   




= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,73×(1123/100)
3
+ 10 = 84

141.0,162 900 25

2 2,3 lg 0,9( ) 54( út)
1,71.84 900 850
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
1
27( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội:
Làm nguội trong môi trƣờng dầu ở 50
0
C

Page 19

.
2,3 lg
.
p
mt d
ng
mt c
Gc

tt
tK
F t t


   


141.0,162 50 850
2 2,3 lg 0,22( ) 13( út)
1,71.400 50 80
ng
t h ph

     



Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng
99( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.2.3. Ram cao:
 Thiết bị nhiệt luyện: lò giếng điện trở CШ3- 6.6/7

 Nhiệt độ làm việc: 550
0
C
 Không gian làm việc của lò: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá dùng nhƣ quá trình thƣờng hóa tăng số chi tiết 4 cái/ gá
Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   



= 0,03×C
th
×(T/100)
3

+ (10÷15) = 0,03×1,6×(773/100)
3
+ 15 = 37

237.0,162 550 25
2 2,3 lg 1,75( ) 105( út)
2,79.37 550 500
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
52( út)
g
t ph

Thời gian nguội: làm nguội trong môi trƣờng không khí ở 30
0
C
5( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
167( út)
n g ng cb
t t t t t ph    



Page 20

4.2.4. Tôi cao tần:
Thiết bị máy phát tần số cao Л

З_100.
Kiểu : NVT – 450H
Công suất cao tần : 50KW cực đại ( công suất có thể điều
chỉnh đƣợc)
Tần số dao động : 50KHz : 200KHz
Yêu cầu năng lƣợng điện : pha, 50Hz, 380V, 93KVA
Bộ dao động : kiểu Hart loy

Thời gian nung :
0,06( út)
n
t ph

Thời gian giữ: chính là thời gian tôi hết chi tiết
0,08( út)
g
t ph

Thời gian nguội:
0,03( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
5,17( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.2.5. Ram thấp:
 Thiết bị nhiệt luyện: lò giếng điện trở CШ3- 6.6/7
 Nhiệt độ làm việc: 250
0
C
 Không gian làm việc của lò: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá dùng nhƣ quá trình ram cao.
Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p

ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   



= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,6×(473/100)
3
+ 15 = 20

237.0,162 250 25
2 2,3 lg 2( ) 120( út)
2,79.20 250 200
n
t h ph

     


Page 21

Thời gian giữ:
60( út)
g
t ph

Thời gian nguội: làm nguội trong không khí ở 30
0
C
5( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
190( út)
n g ng cb
t t t t t ph    


4.3. Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2 trục sơ cấp:
 Vật liệu: 18CrMnTi
 Khối lƣợng chi tiết: 1,5 (kg)
 Số lƣợng chi tiết: 20000 cái

 Diện tích xung quanh chi tiết: 0,038 (m
2
)
Các quy trình nhiệt luyện:
 Thƣờng hóa 950
0
C
 Thấm cabon 900
0
C
 Tôi 850
0
C
 Ram thấp: 200
0
C
4.3.1. Thƣờng hóa:
 Thiết bị: lò giếng điện trở CШЗ- 6.6/10
 Nhiệt độ làm việc : 1000
0
C
 Không gian làm việc: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,54 x 1,54 x 2,1 (m)
 Đồ gá: dạng treo đƣợc chế tạo bằng thép chịu nhiệt nhƣ hình vẽ
 Khối lƣợng đồ gá: 10 (kg)
 Diện tích xung quanh gá: 0,6m
2

 Số chi tiết trên gá: 60 cái/gá
 Số gá một lần chất là : 1 gá

 Khối lƣợng của mẻ nung:
G = G
g
.n + G
ct
.n = 10.1 + 1,5.60 = 100 (kg)
 Diện tích hấp thu của mẻ nung:
 F = F
g
.n + F
ct
.n = 0,6.1 + 0,038.60 = 2,88 (m
2
)

Page 22

400
R 30
100
100

Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld

n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   


Trong đó:
- K: hệ số sắp xếp
- G: khối lƣợng mẻ nung
- c
p
: nhiệt dung riêng
- F: diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt
-

: hệ số truyền nhiệt
- t
lò
: nhiệt độ của lò
- t
d
: nhiệt độ ban đầu của chi tiết
- t
c
: nhiệt độ cuối của chi tiết

Page 23

1
1 2 2
4,9
11
( 1)
th
C
F
F



4,9
1,59
1 2,88 1
( 1)
0,5 1,13 0,7



Trong đó:
-
1

= 0,5 : độ đen của kim loại
-
2


= 0,7 : độ đen của tƣờng lò
- F
1
: diện tích hấp thụ của mẻ nung
- F
2
: diện tích bề mặt của tƣờng lò



= 0,03×C
th
×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,59×(1223/100)
3
+ 10 = 97
100.0,162 1000 25
2 2,3 lg 0,34( ) 20( út)
2,88.97 1000 950
n
t h ph

     


Thời gian giữ:

1

10( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội

0( út)
ng
t ph

Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
35( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.3.2. Thấm cacbon:
 Thiết bị: lò giếng điện trở CШЦ-6.6/10
 Nhiệt độ làm việc : 950
0
C
 Không gian làm việc: 600 x 600 (mm)
 Kích thƣớc ngoài: 1,8 x 2,2 x 2,6 (m)
 Đồ gá dùng nhƣ quá trình thƣờng hóa.

Page 24

Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   





= 0,03×C
th
×(T/100)

3
+ (10÷15) = 0,03x1,59×(1173/100)
3
+ 10 = 87
100.0,162 950 25
2 2,3 lg 0,38( ) 23 út)
2,88.87 950 900
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
120( út)
g
t ph

Thời gian nguội:
5( út)
ng
t ph



Thời gian chuẩn bị:
5( út)
cb
t ph

Thời gian tổng cộng:
153( út)
n g ng cb
t t t t t ph    

4.3.3. Tôi:
Thiết bị và đồ gá nhƣ quá trình thƣờng hóa
 Thời gian nung:
ò
ò
.
2,3 lg
.
p
ld
n
lc
Gc
tt
tK
F t t


   




= 0,03×C
th

×(T/100)
3
+ (10÷15) = 0,03×1,59×(1123/100)
3
+ 10 = 78

100.0,162 900 25
2 2,3 lg 0,41( ) 25( út)
2,88.78 900 850
n
t h ph

     


Thời gian giữ:
1
13( út)
2
gn
t t ph

Thời gian nguội:
Làm nguội trong môi trƣờng dầu ở 50
0
C