Đồ gá khoan lỗ tâm bán trục kèm bản vẽ

Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Lời nói đầu
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều loại ôtô đang đợc sử dụng và có xu hớng
ngày càng tăng cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Qúa trình khai
thác ôtô có mối quan hệ chặt chẽ với việc bảo dỡng, sửa chữa. Trong quá trình
làm việc các chi tiết máy, tổng thành bị biến xấu trạng thái kỹ thuật, vì vậy cần
thiết phải có những tác động kỹ thuật. Hiện nay có nhiều phơng pháp khác nhau
nhằm khôi phục lại tình trạng kỹ thuật ban đầu của phơng tiện.
Bảo dỡng kỹ thuật và sửa chữa là hai biện pháp đợc sử dụng nhằm trả lại
tính năng ban đầu của chi tiết. Bảo dỡng mang tính bắt buộc trong khi đó sửa
chữa mang tính kịp thời và đôi khi nó đợc thực hiện theo yêu cầu sau công tác
bảo dỡng. Công tác sửa chữa đã đem lại những tác động tích cực: Tiết kiệm kim
loại, giảm gánh nặng cho nhà máy chế tạo phụ tùng, giảm ngoại tệ do không
phải nhập khẩu, giảm số ngày nằm chờ của xe do có thể chủ động kế hoạch.
Nhiệm vụ TKMH đợc giao là thiết kế qui trình công nghệ phục hồi bán trục
ôtô, các nội dung trình bày trong thiết kế:
- Phần thuyết minh: Giới thiệu chi tiết bán trục.
Lập quy trình công nghệ phục hồi
Thiết kế đồ gá
- Phần bản vẽ:
Bản vẽ chi tiết bán trục
Bản vẽ đồ gá tiện láng mặt bích
Phiếu công nghệ
Do là lần đầu tiên tiếp xúc với việc lập qui trình công nghệ phục hồi chi tiết
nên không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến của các
thầy và các bạn để thiết kế hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện:

Đinh Trọng Hợp.

Mục lục
Thứ tự
Nội dung
Lời nói đầu
Giới
thiệu chi
tiết, tổng

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang
1

Trang 1


Thiết kế môn học: CNSC ôtô
thành3
1.1Phần I
1.2
1.3
1.4
Phần II
2.1
2.2
2.3
Phần III
3.1

3.2
3.3

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Giới thiệu chi tiết
Các thông số và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công
H hỏng và nguyên nhân
Các biện pháp phục hồi h hỏng
Lập quy trình công nghệ phục hồi
Phân nhóm dạng chi tiết
Quy trình công nghệ phục hồi
Lập phiếu công nghệ phục hồi
Thiết kế đồ gá
Yêu cầu kỹ thuật
Phân tích
Tính toán thiết kế đồ gá
Kết luận
Tài liệu tham khảo

3
4
5
8
11
11
12
18
18
19

19
20
22
23

Phần I: Giới thiệu chi tiết
1.1 Giới thiệu chi tiết
- Vị trí và chức năng:
+ Vị trí: Bán trục đợc sử dụng ở hệ thống treo phụ thuộc, là chi tiết liên kết
giữa cụm truyền lực - chính vi sai và các bánh xe.
Có nhiều dạng bán trục, nó đợc phân loại theo đặc điểm chịu lực.
Bán trục nửa tải: Là loại bán trục có moay ơ bánh dẫn động lắp ở mút
ngoài của nửa trục. Dùng nhiều ở trên các xe con và xe du lịch
Bán trục 3/4 tải: loại có moay ơ tựa đầu ngoài lên ổ bi.
Bán trục giảm tải hoàn toàn (không tải): Loại nửa trục có moay ơ bánh
dẫn động lắp trên hai vòng bi đặt trên cácte cầu dẫn động. Về lý thuyết loại bán
trục này chỉ chịu mômen xoắn. Nó dùng phổ biến trên ôtô tải các loại.
Yêu cầu: Đảm bảo truyền hết mômen đến các bánh xe chủ động trong mọi
trờng hợp. Đồng thời khi truyền mômen quay, vận tốc góc của các bánh xe chủ
động cũng nh bánh xe dẫn hớng đều không đổi.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 2


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

+ Chức năng: Bán trục đợc dùng để truyền mômen xoắn từ bộ vi sai tới các
bánh xe. Nó tiếp nhận tải trọng uốn tác động lên bánh xe, là chi tiết nối trung
gian giữa hệ thống truyền lực và các bánh xe. Đảm bảo thông suốt đờng truyền
mômen nhằm thực hiện chức năng của hệ thống truyền lực ôtô.
- Điều kiện làm việc:
Trong quá trình khai thác ôtô, bán trục luôn phải làm việc trong điều kiện
hết sức khó khăn. Bán trục vừa chịu uốn vừa chịu xoắn, đó là phần khối lợng ôtô
truyền lên các bán trục và lực cản của mặt đờng, lực li tâm xuất hiện khi ôtô vào
đờng vòng hay đờng nghiêng. Ngoài ra các bề mặt làm việc chính còn chịu ma
sát và mài mòn: Bề mặt răng then hoa, mặt bích và mối ghép tán.
- Vật liệu chế tạo:
Bán trục đợc chế tạo bằng thép cán hoặc rèn, vật liệu chủ yếu là thép
cácbon trung bình và thép hợp kim 40X, 40XHM, 40XHMAhoặc thép các bon
thờng 35, 40. Yêu cầu sau khi rèn phải thờng hoá, tôi trong dầu, ram. Độ cứng
nửa trục bằng thép hợp kim là HB 229..363.
Theo nội dung của thiết kế môn học, vật liệu chế tạo bán trục là thép HK
35XC (tiêu chuẩn OCT 4543 - 4B). Độ cứng bề mặt then đạt đợc HB 388..444.
1.2 Các thông số và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Theo yêu cầu bản vẽ chi tiết và TCVN 1718 - 75 (1977). Yêu cầu chung của
một bán trục sau khi đợc chế tạo nh sau:
1. Vật liệu: Thép 35XC (tiêu chuẩn OCT 4543-4B).
2. Nhiệt luyện: Sau tôi và ram, độ cứng của thân nửa trục phải đạt từ 30
HRC đến 39 HRC, của mặt then hoa đạt từ 40 đến 47 HRC. Đối với loại nửa trục
đợc tôi cao tần độ cứng mặt ngoài phải đạt từ 45 đến 55 HRC, phần trong lõi từ
155 đến 241 HB độ sâu thấm tôi đạt từ 3 ữ 6 mm. Độ cứng của mặt bích không
nhỏ hơn 23 HRC.
3. Tổ chức kim loại của nửa trục: Sau khi nhiệt luyện và ram xong phải có
lớp hoá cứng sau khi ram là trustit - xooc bít phần trong lõi (từ tâm đến 3/4 bán
kính vòng tròn do chân then hoa tạo thành) cho phép có pherít.
4. Độ nhẵn mặt trong của mặt bích đạt đợc 7.

Độ nhẵn phần thân (trừ đoạn lắp ghép) phải đạt 3 hoặc không gia công.
Độ nhẵn của mặt định tâm ở vòng đỉnh then hoa không < 7.
Độ nhẵn của mặt chân và 2 bên then hoa đạt 4.
Độ nhẵn phần cổ trục lắp ghép với ổ và phớt không < 7.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 3


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

5. Mặt trong của mặt bích phải với đờng trục của nửa trục, độ đảo của
vòng ngoài mặt đầu của mặt bích < 0,1 mm.
6. Độ đảo hớng tâm của mặt định tâm ngoài và trong của then hoa đối với
đờng tâm trục không đợc lớn hơn 0,2 mm.
7. Độ đảo hớng tâm của mặt thân ở đoạn giữa trục so với đờng trục không
lớn hơn 1,8 mm.
8. Sai lệch của khoảng cách tâm giữa 2 lỗ bắt bu lông trên mặt bích không
lớn hơn 0,12 mm.
9. Bề mặt của nửa trục sau gia công cơ khí không đợc có các khuyết tật
nh gấp nếp, lõm, vẩy đen, nứt, vết dập, vết xớc v..v.
10. Phần giữa của nửa trục không gia công cho phép có vết do mài để tẩy
ba via, tẩy vết nứt, vết dập, vết xớc. Trên cùng một mặt cắt ngang không có hai
vết mài, có hai mặt mài giáp nhau có một góc nhọn.
1.3 H hỏng và nguyên nhân
Để lập quy trình công nghệ phục hồi chi tiết bất kỳ thì nhiệm vụ đầu tiên là
phải nghiên cứu làm rõ h hỏng và các nguyên nhân xảy ra h hỏng. Thực hiện sửa

chữa chính là khắc phục các h hỏng đó, nhằm đạt yêu cầu kỹ thuật đề ra và đảm
bảo hiệu quả kinh tế cao. Công việc này thờng chiếm khá nhiều thời gian và
quyết định không nhỏ đến chất lợng, hiệu quả của công tác phục hồi.
1.3.1. Quy luật mài mòn các bề mặt lắp ghép, bề mặt làm việc
Dạng hỏng chủ yếu ở bán trục là mòn, có thể mòn ở các then hoa hay mòn
lỗ côn trên tán đầu trục. Ngoài ra còn có dạng h hỏng khác là cong, vênh, biến
dạng các bề mặt tán trục. Ta quan tâm chủ yếu quy luật mài mòn ở then hoa và
mài mòn ở lỗ côn trên tán trục.
Trong quá trình làm việc các bề mặt nói trên luôn xuất hiện ma sát do tiếp
xúc với các bề mặt khác, luôn có sự trợt, ứng suất thay đổi trên bề mặt răng,
nhiệt độ chỗ tiếp xúc tăng cao, điều kiện bôi trơn khó khăn, chịu tải trọng động
và tải trọng thay đổi Quy luật mài mòn là dạng mài mòn giữa hai bề mặt tiếp
xúc có cờng độ mòn khác nhau.
Tất cả các điều kiện trên làm tăng nhanh sự mài mòn và làm cho diễn biến
quy luật mài mòn càng thêm phức tạp. Có thể thấy rằng quy luật mòn then hoa
bán trục tơng tự nh quy luật mòn bánh răng truyền động, còn quy luật mòn lỗ
côn mặt bích tán là quy luật mài mòn của chi tiết truyền môn men xoắn.
Quy luật mòn của chi tiết phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện làm việc cũng
nh vật liệu chế tạo, yêu cầu kỹ thuật chi tiết sau khi chế tạo, các xung lực đột

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 4


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

ngộtQuy luật mòn của bán trục trong điều kiện làm việc bình thờng tuân theo

quy luật mòn chung. Quy luật mòn đợc thể hiện bằng đồ thị mài mòn .
Khe hở cặp chi tiết

Hành trình (km)

L1

L2

L3

Các cặp chi tiết trong quá trình làm việc đều phải trải qua 3 giai đoạn chính
là: giai đoạn chạy rà (mài hợp), làm việc ổn định và giai đoạn phá hỏng. Do đó
trong quá trình làm việc qiữa các bề mặt ma sát, sự mài mòn của bán trục cũng
trải qua các giai đoạn tơng ứng.
1. Quy luật mòn của giai đoạn mài hợp:
Các bề mặt chi tiết sau khi gia công không tránh khỏi các nhấp nhô tế vi.
Diện tích tiếp xúc giữa các bề mặt rất nhỏ vì thế khi làm việc ma sát rất lớn. Ma
sát này sẽ san phẳng các nhấp nhô, tốc độ mòn và cờng độ mòn là rất lớn. Tuy
nhiên sự thay đổi của cờng độ mòn và tốc độ mòn sẽ giảm dần theo quy luật đờng cong. Nguyên nhân là do các nhấp nhô đã đợc san phẳng dần diện tích tiếp
xúc tăng lên và hệ số ma sát giảm. Ngoài ra các chi tiết khi gia công không thể
tránh đợc sai số bề mặt do đó khi lắp ghép với nhau giữa chúng không có sự
đồng tâm vì thế trong giai đoạn chạy rà có sự mài mòn để trọng tâm của chúng
trùng nhau hơn.
Trên đồ thị mài mòn giai đoạn mài hợp tơng ứng với đoạn L1
2. Quy luật mòn của giai đoạn làm việc ổn định .
Trên đồ thị mài mòn tơng ứng với giai đoạn làm việc ổn định là đoạn L2
ở giai đoạn này các nhấp nhô tế vi bề mặt đã đợc san phẳng. Giữa các bề mặt đã
tạo ra đợc khe hở có lợi cho bôi trơn, trọng tâm của các chi tiết đã trùng nhau do
đó tốc độ mòn cũng nh cờng độ mòn tăng không đáng kể. Trên đồ thị mài mòn,

quy luật thay đổi gần nh đờng tuyến tính.
3. Quy luật mòn của giai đoạn phá hỏng
Đây là giai đoạn độ mòn của các chi tiết đã vợt quá giới hạn. Do ma sát
trong quá trình làm việc làm bề mặt các chi tiết bị mòn dần sẽ tạo nên khe hở

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 5


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

không có lợi bởi vì khe hở này tạo nên tải trọng va đập chu kỳ chịu tải tăng lên
làm cho các bề mặt làm việc bị mỏi chai cứng dới tác dụng của lực va đập sẽ làm
chúng bong, tróc, chi tiết bị biến dạng, lợng hạt mài trong dầu bôi trơn ở các bề
mặt tiếp xúc tăng lên làm tăng ma sát, cũng do khe hở lớn mà khả năng giữ dầu
bôi của các bề mặt giảm. Từ các nguyên nhân trên làm cho cờng độ mòn và tốc
độ mòn tăng lên nhanh chóng dẫn đến khả năng phá hỏng các chi tiết rất cao.
Đến giai đoạn này thì cần thiết phải có các biện pháp kiểm tra, và cần có các tác
động kỹ thuật để loại bỏ, thay thế hoặc khôi phục lại tính năng hoạt động của chi
tiết.
1.3.2. Các h hỏng và nguyên nhân h hỏng
1. Lồi lõm, xớc, toét, bề mặt tán trục.
Bề mặt tán trục là bề mặt định vị để liên kết với moay ơ bánh xe. Trong khi
ôtô chuyển động, bề mặt này luôn chịu ma sát do có xu hớng trợt giữa hai bề mặt
tiếp xúc. Khi tiếp xúc với bề mặt đối diện trong thời gian dài sẽ xảy ra hiện t ợng
bám dính kim loại, mòn, tróc, rỗ vì nhiệt và cơ học, đồng thời do các phân tử
kim loại di chuyển sang phần chi tiết khác. Khi lỗ côn đã bị mòn thì sẽ làm bề

mặt tán có xu hớng bị trợt tơng đối nhiều hơn.
2. Trục bị cong.
Bán trục ôtô trong quá trình làm việc luôn chịu mômen uốn, xoắn và đặc
điểm kích thớc của nó có dạng trụ dài, đờng kính không lớn sẽ bị cong và có thể
bị xoắn theo chiều trục. Đồng thời các bề mặt truyền lực tập trung ở hai đầu chi
tiết: then hoa và lỗ tán trên mặt bích. Sau một thời gian dài làm việc, độ biến
dạng tăng dần và ảnh hởng tới sự làm việc bình thờng của chi tiết.
3. Mặt tán trục bị vênh.
Bề mặt tán không bằng phẳng, tiếp xúc không đều, mặt bích có thể bị méo
đi, không đảm bảo độ vuông góc với đờng tâm trục. Khi mặt tán bị vênh sẽ làm
trục bị đảo khi quay, truyền lực không đều, mòn nhanh các chỗ tiếp xúc, gẫy vỡ
răng then, cong trục
Có thể đợc nguyên nhân của h hỏng xuất phát từ đặc điểm chịu lực và đặc
điểm hình dáng, kích thớc: Bề mặt tán trục có diện tích lớn nhng bề dày nhỏ nên
độ cứng vững kém. Trên bề mặt tán có nhiều vị trí đã đợc gia công để truyền
mômen xoắn. Khi làm việc lâu dài và chịu tải trọng động, bề mặt này dần dần bị
thay đổi vị trí tơng quan vốn có và không đảm bảo đợc nhiệm vụ.
4. Mòn các then hoa
Khi bán trục làm việc sau một thời gian sẽ xuất hiện những vết lõm, mài
mòn bề mặt răng then, cùn, lẹm, sứt mẻ răng, thậm chí gẫy răngĐiều này làm

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 6


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

cho bán trục bị giơ, đảo, xuất hiện tiếng kêu khi làm việc, xuất hiện hạt mài và
cả mạt kim loại.
Then hoa là bề mặt truyền lực, đồng thời là chi tiết tiếp xúc với bề mặt răng
phía trong của bánh răng bán trục. Khi làm việc, các bề mặt này xuất hiện sự
truợt tơng đối với nhau sinh ra ma sát và dẫn tới mài mòn. Một nguyên nhân
khác cũng góp phần tăng mài mòn là sự gia nhiệt khi chi tiết làm việc liên tục
trong thời gian dài mà điều kiện bôi trơn không đợc đảm bảo. Khi làm việc chịu
tải trọng động hay quá tải, răng then nếu không đủ bền sẽ bị gãy, vỡ. Điều này
đặc biệt nguy hiểm cho ôtô, nhất là khi xảy ra đối với bán trục bánh dẫn hớng.
5. Mòn lỗ côn trên tán trục
Một dạng hỏng thờng gặp là mòn lỗ côn trên tán trục, lỗ côn bị khoét rộng,
tán bị lỏng ra, khả năng truyền lực không đảm bảo.
Các nguyên nhân có thể là do trợt tơng đối giữa các bề mặt ma sát, chịu tải
lớn hoặc quá tải lâu dài, ăn mòn cơ giới và ăn mòn hoá học
1.4 Các biện pháp phục hồi các h hỏng
Nhiệm vụ tiếp theo sau khi đã xác định các h hỏng là phải tìm ra đợc các
biện pháp phục hồi h hỏng, làm cơ sở lập quy trình công nghệ phục hồi.
1.4.1. Phơng pháp phục hồi
Hiệu quả và chất lợng phục hồi chi tiết phụ thuộc đáng kể vào phơng pháp
công nghệ đợc sử dụng để gia công. Hiện nay có nhiều phơng pháp phục hồi chi
tiết khác nhau cho phép không chỉ hoàn trả lại hình dạng và tình trạng kỹ thuật
ban đầu mà còn có thể đạt đợc chất lợng tốt hơn chi tiết nguyên thủy.
Để phục hồi bán trục ta có thể sử dụng một số phơng pháp sau:
1. Phục hồi chi tiết bằng phơng pháp kích thớc sửa chữa
Theo phơng pháp này ngời ta sử dụng rộng rãi các dạng gia công cơ nh :
khoan, tiện, phay ... Gia công chi tiết dới kích thớc sửa chữa đợc sử dụng khá
phổ biến để phục hồi các chi tiết của ôtô, phơng pháp này có u điểm:
- Tạo điều kiện thuận lợi trong sản xuất phụ tùng và tổ chức sửa chữa.
- Hiệu quả kinh tế cao, hạ giá thành sửa chữa.
- Đảm bảo nguyên tắc thay thế lắp lẫn phụ tùng.

Tuy nhiên phơng pháp này còn tồn tại một số nhợc điểm sau:
- Làm tăng danh mục của phụ tùng thay thế.
- Làm phức tạp quá trình ghép bộ các chi tiết, lắp cụm, bảo quản chi tiết.
- Ngoài việc thay đổi kích thớc, nó còn làm giảm một cách đáng kể thời
hạn phục vụ của chi tiết.
2. Phục hồi bằng phơng pháp sử dụng chi tiết phụ.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 7


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Sử dụng chi tiết phụ nhằm mục đích bù hao mòn của các bề mặt làm việc
của chi tiết cũng nh thay thế các phần bị hao mòn hay bị h hỏng của nó.
- Sử dụng phơng pháp này có u điểm sau:
Qui trình công nghệ và trang thiết bị đơn giản, có thể phục hồi lại nguyên
hình dạng và kích thớc của chi tiết lẫn đặc tính kỹ thuật của chi tiết,
- Tuy nhiên nó cũng có một số nhợc điểm là chi phí vật liệu lớn để chế tạo
các chi tiết sửa chữa phụ, ngoài ra có nhiều trờng hợp đa đến làm giảm độ bền cơ
học của chi tiết phục hồi và gây khó khăn trong lắp lẫn.
3. Phục hồi bằng cách lắp thêm chi tiết.
Những bề mặt bị mòn của chi tiết đợc gia công khử hết độ mòn lệch, côn,
độ ô van, sau đó dùng một chi tiết phụ lắp ép vào đó, kích thớc mặt là việc của
chi tiết này đợc chế tạo đúng với kích thớc ban đầu của phụ tùng khi cha h hỏng
(phụ tùng mới).
Phơng pháp này thờng đợc dùng để sửa chữa xylanh thân máy, lỗ đế xupáp,

đóng bạc chỗ lắp ổ lăn trong moay ơ.
Phơng pháp này có u điểm là đơn giản, quy trình công nghệ dễ dàng, nhng
có nhợc điểm ở giá thành phục hồi tơng đối cao và đôi khi làm giảm giới hạn
mỏi của chi tiết, đặc biệt đối với phụ tùng có dạng trụ.
1.4.2. Lựa chọn phơng án phục hồi
Phơng 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 ôtô. Giải quyết tốt vấn đề
phục hồi có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là với công tác
sản xuất của các xí nghiệp vận tải, xí nghiệp sửa chữa.
Việc lựa chọn phơng 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 hởng quyết định đến tuổi thọ chi tiết và giá thành phục hồi.
Với bán trục có đặc điểm kết cấu và điều kiện làm việc nh đã trình bày ở
trên. Để đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật đặt ra và đơn giản trong quá trình sửa
chữa, đồng thời đảm bảo tuổi thọ cần thiết và giá thành sửa chữa nhỏ nhất ta
chọn phơng pháp phục hồi bán trục theo phơng pháp kích thớc sửa chữa và thông
thờng ngời ta tiến hành hàn đắp sau đó tiến hành khoan, khoét hoặc tiện và phay.
*) Cụ thể có các phơng pháp phục hồi nh sau:
- Lồi lõm, xớc, toét, bề mặt tán trục: Các khuyết tật này xuất hiện do ma sát
giữa các bề mặt tiếp xúc và chịu tải trọng lớn trong thời gian dài. Làm sạch các
khuyết tật này trên bàn nguội, dùng mỏ kẹp, dũa phẳng.
- Trục bị cong: Tiến hành nắn sửa lại trên máy ép thuỷ lực 20t, khối V, mũi
tâm, đồng hồ chỉ thị.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 8


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

- Mặt tán trục bị vênh: Khoả bề mặt tán trục với yêu cầu chiều dày còn lại
không nhỏ hơn 9 mm.
- Mòn các then hoa: Làm sạch các mặt then hoa cho tới khi thấy rõ ánh kim
loại (bàn chải thép). Hàn đắp đoạn trục then hoa. Kiểm tra mặt lỗ tâm, cần thì
sửa lại. Tiện đoạn trục vừa đắp, rồi tiến hành phay then hoa. Tôi then (tôi cao
tần).
- Mòn lỗ côn trên tán trục: Hàn đắp đầy các lỗ mòn. Kiểm tra độ đảo của
nửa trục, cần thì nắn sửa. Tiện khoả hai mặt đầu tán trục. Khoan và khoét vát
mép lỗ 390. Kiểm tra lại lần cuối nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đề ra,

Phần II: Lập quy trình công nghệ phục hồi
2.1 Phân nhóm dạng chi tiết
Quy trình công nghệ gia công các chi tiết trong nhà máy sửa chữa ôtô rất
khác quy trình công nghệ chế tạo ra chúng và có những đặc thù riêng, thậm chí
còn thay đổi trình tự các nguyên công và cách chọn chuẩn gia công của quy trình
công nghệ chế tạo.
- Với phơng pháp sửa chữa từng h hỏng riêng lẻ thì việc tính toán lập kế
hoạch sửa chữa rất khó khăn, do đó không thể đảm bảo kế hoạch công việc cho
từng máy, từng phân xởng. Trong quá trình sửa chữa sẽ có những tổ hợp phụ tùng
không xếp nhóm di chuyển cùng đờng nh nhau. Điều này ảnh hởng đến thời gian
và số lợng phụ tùng cần thiết đa đến bộ phận lắp ráp. Việc lập quy trình sửa chữa
riêng lẻ chỉ có thể đảm bảo thực hiện đúng trình tự các nguyên công khi nó chỉ
có một h hỏng. Và cuối cùng, việc áp dụng quy trình này sẽ kéo theo thời gian,
vật liệu tăng.
- Để khắc phục những nhợc điểm trên và chọn đợc phơng pháp phục hồi
phù hợp, việc sử dụng phơng pháp gia công nhóm là một giải pháp khả thi. Phơng pháp này có thể khắc phục đợc các nhợc điểm của phơng pháp trớc. Có thể
đạt năng suất cao nhờ việc sử dụng thiết bị cải tiến và tự động hoá trong nâng

hạ, xếp dỡ, và các nguyên công khác có thể.
Theo cách phân nhóm nhằm thống nhất cách chọn chuẩn khi gia công để
thống nhất cách định vị và kẹp chặt, có thể chia làm 7 nhóm:
+ Nhóm vỏ mỏng ( Vỏ xe, cánh cửa)
+ Nhóm vỏ dày ( Vỏ hộp số, thân động cơ)
+ Nhóm thanh tròn ( Trục khuỷu, trục cam)
+ Nhóm thanh không tròn( Thanh truyền động cơ)
+ Nhóm trụ rỗng( Xilanh động cơ, moayơ bánh xe)
+ Nhóm đĩa( Đĩa phanh, bánh đà)

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 9


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

+ Nhóm chi tiết nối ghép( Đai ốc, vít cấy)
Bán trục là chi tiết thuộc nhóm thanh tròn. Nhóm thanh tròn có đặc điểm
sau:
Chế tạo bằng thép thanh hoặc rèn và các mặt chuẩn thờng là lỗ tâm, mặt tròn
ngoài.
Đặc tính h hỏng thờng là: mòn cổ trục, cùn, yếu ren, cong trục, mặt bích lắp
ghép đầu trục bị đảo, mòn chỗ lắp ổ bi, mòn vấu cam, các vành tâm lệch, mòn
mặt đầu các vai, má trục, gãy hoặc mòn phần bánh răng, mòn then hoa và lỗ
định tâm bị hỏng.
Bớc nguyên công đầu tiên phải là phục hồi các mặt lỗ tâm, sau đó sửa nắn
thẳng trục, làm các nguyên công hàn đắp, gia công cơ (nếu cần), nhiệt luyện trớc

khi tiến hành các phơng pháp phục hồi khác, nguyên công cuối cùng là mài và
đánh bóng.
Chiều dài lớn, bề mặt làm việc lại ở hai đầu
2.2 Qui trình công nghệ phục hồi
Để lập quy trình công nghệ phục hồi chi tiết phải chuẩn bị các tài liệu kỹ
thuật: Bản vẽ kỹ thuật chi tiết lúc mới, sau khi phục hồi, bản vẽ lắp chi tiết trong
cụm, trang thiết bị nhà máy, sản lợng phục hồi hàng năm
Trong nhà máy chế tạo phụ tùng các nguyên công gia công cơ khí chiếm
khối lợng chủ yếu; ở nhà máy sửa chữa, ngoài gia công cơ khí còn có hàng loạt
các phơng pháp phục hồi khác, cho nên khi chọn các phơng pháp phục hồi phải
chú ý đến chế độ và khả năng gia công cơ khí tiếp theo.
- Dạng hỏng: Bán trục là một chi tiết truyền lực trung gian, các bề mặt làm
việc luôn chịu áp lực lớn, ma sát. Dạng hỏng chủ yếu là cùn, yếu ren, cong trục,
mặt bích lắp ghép đầu trục bị đảo, biến dạng bề mặt tán trục, mòn then hoa, lỗ
định tâm bị hỏng.
- Trình tự các bớc nguyên công trong quy trình công nghệ: Bớc đầu tiên là
phục hồi các mặt lỗ tâm, sau đó nắn thẳng trục, làm các nguyên công hàn đắp,
gia công cơ, nhiệt luyện trớc khi tiến hành các phơng pháp phục hồi khác.
Lập sơ đồ nguyên công.
TT
Tên nguyên công
Dụng cụ, máy
Làm sạch lỗ tâm
Máy tiện vạn năng
I
Nắn sửa cong
Khối V, máy ép thuỷ lực 20 t.
II
Làm sạch các mặt then hoa
Bàn chải thép

III
Hàn đắp đoạn trục then hoa, lỗ
Máy hàn ngầm
IV
mòn trên mặt bích
Tiện đoạn trục vừa hàn đắp: Đoạn
Máy tiện
V
trục có then hoa
Phay 16 then hoa
Máy phay
VI

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 10


Thiết kế môn học: CNSC ôtô
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Làm nhẵn cạnh sắc và sạch mạt

kim loại trên then
Tôi then
Kiểm tra độ đảo của trục, cần thì
sửa lại.
Tiện khoả 2 mặt đầu tán trục
Khoan và khoét vát mép lỗ côn
Mài then hoa (nếu cần)
Tổng kiểm tra

Giáy ráp, bàn chải
Tôi cao tần
Đồng hồ, máy ép thuỷ lực
Máy tiện
Máy khoan, dao tiện lỗ côn
Máy mài định hình
Thớc, đồng hồ.

- Chế độ gia công cho các nguyên công:
Có thể kết hợp tính toán và lựa chọn theo sổ tay Chế tạo máy.
1. Làm sạch lỗ tâm
+ Dụng cụ: Máy tiện hoặc máy gia công lỗ định tâm.
+ Tốc độ cắt v = 4,5 m/ph; chiều sâu cắt t = 3,5mm; số vòng quay 100 v/ph.
Lợng chạy dao s = 2,5 mm/vòng
2. Nắn sửa cong
+ Dụng cụ : Máy ép thuỷ lực 20tấn, khối V, mũi tâm, đồng hồ chỉ thị.
+ Yêu cầu kỹ thuật: Khi đặt chi tiết trên mũi tâm thì độ đảo của mặt bích
không lớn hơn 0,15mm.
3. Làm sạch mặt then hoa:
+ Dụng cụ: Bàn chải thép, làm sạch đến khi nào thấy rõ ánh kim loại.
4. Hàn đắp đoạn trục then hoa và các lỗ mòn trên mặt bích:

+ Dụng cụ: Máy hàn ngầm, dây hàn là thép 30XC có =1,5 mm.
Hàn đắp đoạn trục then hoa tới = 54mm. Bớc hàn 12 mm/vg, tốc độ quay
của chi tiết 2,7 vg/ph. Điện áp U = 24 V, dòng điện I = 190A.
5. Tiện đoạn trục vừa hàn đắp:
+ Dụng cụ: Máy tiện.
Tiện đoạn trục có then hoa vừa hàn đắp đạt = 48 mm đảm bảo kích thớc
89 mm và góc lợn R =3 mm, vát cạnh 150 và sửa hết gờ sắc.
+ Sơ đồ gá đặt:

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 11


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

+ Chế độ gia công:
Chiều sâu cắt bằng lợng d gia công: t = 1,5 mm.
Lợng chạy dao s = 0,5 mm/vòng.
Tốc độ cắt n = 200 v/ph.
6. Phay 16 then hoa
+ Dụng cụ: Máy phay nằm 1250 ì 320 mm, dao phay đĩa, đầu phân độ, trục
gá, calíp kiểm profin then hoa.
+ Yêu cầu kỹ thuật: Phay đảm bảo chiều dày then là: 4,27 .. 4,37 ( mm );
= 44,75 .. 46,36 ( mm ) trên chiều dài không lớn hơn 89 mm.
+ Sơ đồ gá đặt:

+ Chế độ gia công:

Chọn dao phay đĩa vật liệu thép có: bền = 580 ( N/m2).
Chiều sâu lớp cắt: t = 2,5 ( mm).
Lợng chạy dao: S = 0,5 ( mm/vòng ).
S ố vòng quay 100 vòng/ phút
7. Làm nhẵn các cạnh sắc và làm sạch mạt kim loại
Dụng cụ: Dũa dài 250(mm) và làm sạch mạy kim loại.
8. Tôi then

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 12


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Tôi cao tần.
9. Kiểm tra độ đảo của trục và nắn lại
Thiết bị: Máy ép thuỷ lực 20 tấn, khối V, mũi tâm, đồng hồ chỉ thị.
10. Tiện khoả mặt tán trục
+ Dụng cụ: Máy tiện, mũi tâm, tốc truyền, dao tiện: 20ì20mm, thớc cặp sai
số đo 0,1 mm, đồng hồ chỉ thị.
+ Yêu cầu kỹ thuật: Độ đảo của tán trục so với đờng tâm không lớn hơn:
0,15 mm.
Mặt bích tán trục có yêu cầu độ bóng đạt 7, vì vậy phải tiện qua nhiều bớc: Tiện thô, bán tinh và tiện tinh. Trong các nguyên công thì tiện thô có lực cắt
lớn nhất, vì vậy sẽ tính toán chế độ cắt cho nguyên công này để phục vụ cho tính
toán đồ gá.
+Sơ đồ gá đặt:

+ Chế độ cắt: Dao tiện mặt đầu.
Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
Lợng chạy dao: S = 0,3 mm/vòng.
11. Khoan, khoét, vát mép lỗ 390
Dụng cụ: Máy khoan.
+ Yêu cầu kỹ thuật: Độ đảo mặt = 54 mm đối với đờng tâm trục không
lớn hơn: 0,1 ( mm ), đầu dỡng nhô ra khỏi mặt đầu tán trục phải bằng nhau, sai
lệch không vợt quá: 0,4 mm
+ Sơ đồ gá đặt:

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 13


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

- Chế độ gia công.
+ Thiết bị: Máy Khoan 2615,vật liệu làm lỡi cắt P6M5
+ Chế độ cắt
- Chiều sâu cắt t = D/2 = 18/2 = 9,0 mm
- Lợng chạy dao s = 0,25 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt v tính theo công thức;
q
V = CmV .D
.K V
x
y

T .t .s

Trong đó:
C V : Là trị số điều chỉnh chọn C V = 16,2
x, y, m: Là các số mũ.
x= 0,2; y = 0,5, m = 0,2; q= 0,4
T: Tuổi bền của dao chọn T=70 (phút)
K V : Hệ số điều chỉnh chọn K V = 1
Các số liệu đợc chọn trong các bảng 5.29 trong s ách sổ tay công nghệ
chế tao máy
Ta có:
V=

16,2.18 0, 4
.1 28,3 (m/ph út)
70 0, 2.9 0, 2.0,25 0,5

Số vòng quay trục chính
Nt=

1000Vt 1000.28,3
= 501,6 (vòng/phút)
=
3,14.18
.D

Chọn theo máy nM=500(vòng/phút).Do đó

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 14


Thiết kế môn học: CNSC ôtô
V=

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

3,14.18.500
28,27 (m/phút)
1000

12. Mi then hoa (nếu cần)
Tốc độ quay của đá V = 30m/s. Tốc độ tiến của đá V t = 12 m/ph. Lợng d
mài 0,2mm chia làm 3 bớc. Đảm bảo độ bóng mặt đáy và mặt bên đạt 4.

13. Tổng kiểm tra
2.3. Lập phiếu công nghệ công nghệ phục hồi
Trong quy trình công nghệ phục hồi chi tiết, phiếu công nghệ là tài liệu chủ
yếu để quản lí và tổ chức sản xuất, nó thờng có hai loại: Phiếu tiến trình và phiếu
nguyên công.
Nhiệm vụ TKMH là thiết kế QTCN theo dạng tiến trình. Phần chủ yếu của
phiếu ghi số thứ tự các nguyên công, nội dung tóm tắt các nguyên công, thiết bị,
đồ gá, dụng cụ kèm theo các đặc tính kỹ thuật, thời gian.

Phần III: Thiết kế đồ gá
3.1. Yêu cầu kỹ thuật
- Khi thiết kế đồ gá phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đồ gá phải đảm bảo yêu cầu định vị, định vị phải đủ số bậc tự do cần

thiết. Đồng thời không xảy ra hiện tợng siêu định vị.
+ Đảm bảo yêu cầu kẹp chặt, lực kẹp vừa đủ chặt 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,
phù hợp với dạng kết cấu của chi tiết.
+ Đồ gá phải phù hợp với thiết bị gia công, rẻ tiền, tính công nghệ cao, mở
rộng phạm vi sử dụng của máy.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 15


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

3.2. Phân tích
1. Khái quát chung
- Đồ gá gia công chi tiết đó là một loại trang thiết bị theo yêu cầu của qui
trình công nghệ. Đồ gá nhằm nâng cao năng suất lao động, đảm bảo độ chính
xác khi gia công.
- Đồ gá đợc trang bị để lắp lên các máy cắt gọt kim loại nh: máy tiện, máy
khoan, máy phay ...
- Đồ gá còn có tác dụng giảm thời gian tháo lắp các chi tiết, nâng cao năng
suất và chất lợng lao động.
- Đồ gá gồm các phần chính sau:
+ Bộ phận định vị : Xác định vị trí chi tiết so với máy và làm việc trên
nguyên tắc định vị 6 bậc tự do. Trên thực tế, số bậc tự do đợc áp dụng một cách
linh hoạt tuỳ thuộc vào dạng chi tiết gia công, vị trí của nguyên công trong quy

trình công nghệ, yêu cầu kỹ thuật và cả tầm quan trọng của chi tiết.
+ Bộ phận kẹp chặt : Sau khi định vị chính xác vị trí của chi tiết trên
máy phải kẹp chặt để giữ nguyên vị trí chi tiết trong quá trình gia công. Có nhiều
dạng kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt bằng ren, khí nén, thuỷ lực, điện, hoặc dạng kết
hợp. Đối với sản xuất nhỏ và yêu cầu lực kẹp không lớn thì thờng sử dụng cơ cấu
kẹp chặt cơ khí bằng tay.
Ngoài ra còn có thêm bộ phận dẫn hớng để dẫn hớng cho mũi dao trong
quá trình gia công. Đây là chi tiết không bắt buộc có và thờng sử dụng ở những
nguyên công yêu cầu độ chính xác cao, tính chất quan trọng.
2. Kết cấu của đồ gá sửa chi tiết
Bán trục là một chi tiết dạng trụ dài, thiết kế đồ gá gia công các bề mặt của
nửa trục cũng theo nguyên lý của đồ gá gia công chi tiết trục. Tuy nhiên do có
đặc thù riêng mà khi thiết kế đồ gá cũng có những chú ý và khác biệt.
Về nguyên tắc, đồ gá khoan rộng lỗ côn gồm các bộ phận cơ bản nh: Định
vị ( phiến tỳ, chốt trám, chốt trụ ngắn), kẹp chặt ( dùng mỏ kẹp), dẫn hớng ( tấm
dẫn hớng, bạc dẫn hớng), bộ phận phân độ.

3. Nguyên lý làm việc
- Đồ gá khoan rộng lỗ côn làm việc trên nguyên tắc định vị 6 bậc tự do.
Trong đó phiến tỳ định vị 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do, chốt
trám khống chế 1 bậc tự do còn lại.
- Kẹp chặt nhờ mỏ kẹp.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 16


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

- Bộ phận phân độ giúp cho quá trinh khoan đợc rút ngắn về thời gian. Sau
mỗi làn khoan chỉ cần tháo lỏng bu lông hãm và xoay phiến tỳ đi một góc đã
định, khi bi tỳ vào vị trí mới thì lại xiết chặt bu lông lại.
3.3. Tính toán thiết kế đồ gá
Chế độ gia công:
Chiều sâu cắt: t = 9mm.
Lợng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng.
Tốc độ cắt v = 28,27 m/ph

Wmk
Mx

P0

Mx

P0

Fms

Fms

Một cách tổng quát, lực cắt (lực chiều trục), mômem cắt khi khoan rộng:
P0 = 10.Cp . tx . Sy .Dq. kp
Hệ số bảng 5-9: kp = kMp
Hệ số Cp bảng 5-32 Cp =67, q= 0, x= 1,2, y= 0,65
Trong đó, các hệ sốđợc tra trong sổ tay
n

kMP = B = 750
750

750

0 , 35

=1

P0 = 10.67.91, 2.0,25 0, 65.18 0.1 = 3800,4 N

Tính mômem cắt:
M x = 10.C M .D q .t x .S y .k p ( N .m)

Trong đó: CM =0,09, q=1, x= 0,9, y= 0,8
M x = 10.0,09.181.9 0.9.0,25 0,8.1 = 38,6( Nm)

Ta lập các phơng trình cân bằng về điều kiện của lực kẹp:

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 17


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Mms Mx.K

(1)

Trong đó:
K - Hệ số điều chỉnh chung đảm bảo an toàn .
K= Ko. K1. K2. K3. K4. K5
K0- hệ số an toàn chung K0 =1,5
K1- hệ số kể đến trạng thái bề mặt K1 =1,3
K2- hệ số xét tới sự tăng lực do lỡi cắt bị mòn K2 = 1,3
K3- hệ số kể đến khi gia công trên bề mặt không liên tục K3= 1
K4- hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực không ổn định
K4 = 1,4
K5- hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp K5 = 1,5
Thay số : K = 1,5 . 1,3 . 1,2 . 1 .1,4.1,5 =4,9
Từ 1 Mms 38,6.4,9 = 189,1( Nm)
Lực ma sát Fms =

M ms 189,1
=
= 1719 N. Khoảng cách 2 ngẫu lực l=110mm.
l
0,11

Tổng lực dọc trục: F =

Fms 1719
=
= 4297,5( N ) (Hệ số ma sát f = 0,4).
f

0,4

Ta thấy F= w +P0
w = F P0 = 4297,5 3800,4 = 497,1( N )

Vì khi khoan ta tiến hành khoan 2 lỗ cùng một lúc nên lực kẹp thự tế từ mỏ
kẹp là Wmk = 2.w = 2.497,1 = 994,2( N )
`

Kết luận
Trong sản xuất chế tạo sản phẩm mới hay phục hồi chi tiết, việc lập quy trình
công nghệ là công việc đòi hỏi nhiều thời gian và có vai trò quyết định đến chất
lợng sản phẩm. Tuy nhiên công việc này thờng do những ngời có kinh nghiệm
đảm nhiệm và thờng có những khác biệt nhất định so với lý thuyết. Vì vậy những
nguyên công thiết kế trong TKMH cha chắc đã phải là tối u và phù hợp với thực
tế sản xuất.
Qua quá trình phân tích các hiện tợng và qui luật h hỏng của bán trục, đã tính
toán và lựa chọn đợc phơng án sửa chữa thích hợp, ngoài ra qua tính toán thiết kế
đã giúp em hiểu sâu hơn về các h hỏng và có những hiểu biết nhất định trong
việc lập quy trình công nghệ sửa chữa phục hồi một số chi tiết ôtô nhóm thanh
tròn nói chung.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 18


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Trong quá trình tính toán thiết kế với sự lỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của
các thầy giáo trong bộ môn Cơ khí ôtô cùng với sự đóng góp ý kiến của các bạn
trong lớp, đồ án đã hoàn thành. Có thể thấy đợc những thiếu sót nhất định về mặt
kinh nghiệm trong gia công, đó chính là khoảng cách khá xa giữa lý thuyết và
thực tế, tất nhiên các nội dung trình bày cũng chỉ nặng về lý thuyết và chỉ có thể
trình bày đợc những nội dung cơ bản nhất. Rất mong sự góp ý chân thành của
thầy cô và các bạn.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 19


Thiết kế môn học: CNSC ôtô

Lớp cơ khí ôtô A K_43.

Tài liệu tham khảo
1. Công nghệ sửa chữa ôtô -Trịnh Chí Thiện, Nguyễn Chí Đốc, NXB GTVT
2. Công nghệ sửa chữa và phục hồi phụ tùng ôtô - Ngô Thành Bắc, NXB
khoa học kỹ thuật
3. Cấu tạo ôtô -NXB công nhân kỹ thuật Hà Nội - Việt Nam.
4. Công Nghệ Chế Tạo Phụ Tùng -Trần Đình Quý ( ĐHGTVT)
5. Kỹ Thuật Chế Tạo Máy - Trần Đình Quý
( ĐH GTVT)
6. Kết cấu tính toán ôtô - NXB Giao thông vận tải-1984.
7. Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo - NXB Đại học và trung học chuyên
nghiệp.
8. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, nhà xuất bản KHKT, năm 2005.

SVTH: Đinh Trọng Hợp

Trang 20