LUẬN văn cơ KHÍ CHẾ tạo máy mô PHỎNG bơm GAS máy LẠNH TOYOTA TRÊN XE hơi và lập QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN hộp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.23 MB, 71 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
------ ------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
MÔ PHỎNG BƠM GAS MÁY LẠNH TOYOTA TRÊN
XE HƠI VÀ LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA
CÔNG THÂN HỘP
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ThS. Võ Thành Bắc
Phùng Thông Minh
MSSV: 1065655
Ngành: Cơ khí CTM - Khóa 32
Cần Thơ 12/2010
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CƠ KHÍ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---- ---Cần Thơ, Ngày 29 tháng 11 năm 2010.
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
Họ và tên cán bộ chấm phản biện: ……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
Tên đề tài:
MÔ PHỎNG BƠM GAS MÁY LẠNH TOYOTA TRÊN XE HƠI VÀ
LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN HỘP
Họ và tên sinh viên thực hiện: PHÙNG THÔNG MINH
MSSV: 1065655
Lớp: CK 0684A2
Nội dung nhận xét:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………….
Kết luận và đề nghị điểm:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………….
Cần thơ, Ngày 29 tháng 11 Năm 2010.
Cán bộ chấm phản biện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CƠ KHÍ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---- ---Cần Thơ, Ngày 29 tháng 11 năm 2010.
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên cán bộ hướng dẫn: ThS. Võ Thành Bắc
Tên đề tài:
MÔ PHỎNG BƠM GAS MÁY LẠNH TOYOTA TRÊN XE HƠI VÀ
LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN HỘP.
Họ và tên sinh viên thực hiện: PHÙNG THÔNG MINH
MSSV: 1065655
Lớp: CK 0684A1
Nội dung nhận xét:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………….
Kết luận và đề nghị điểm:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………….
Cần thơ, Ngày 29 tháng 11 Năm 2010.
Cán bộ hướng dẫn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Cần Thơ, ngày 27 tháng 8 năm 2010.
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC : 2010 – 2011
1. Họ và tên sinh viên: PHÙNG THÔNG MINH
Ngành: Cơ khí chế tạo máy
MSSV: 1065655
Khoá : 32
2. Tên đề tài: MÔ PHỎNG BƠM GAS MÁY LẠNH TOYOTA TRÊN XE HƠI.
LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN HỘP.
3. Địa điểm thực hiện : Trường Đại Học Cần Thơ.
4. Họ và tên của cán bộ hướng dẫn: VÕ THÀNH BẮC
5. Mục tiêu của đề tài : Mô phỏng bơm Gas máy lạnh Toyota trên xe hơi.
Lập qui trình công nghệ gia công thân hộp
6. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài :
- Quan sát đo đạt các kích thướt, tìm hiểu nguyên lý làm việc và hình bản vẽ.
- Giới thiệu sơ lược về nguyên lý làm việc của máy. Sau đó dùng phần mền Inventer mô
phỏng lại.
- Mô phỏng động học các chi tiết, bộ phận chuyển động của máy.
- Không đi sâu vào tính toán sức bền cho các chi tiết máy.
- Mô phỏng gia công bằng proengineer wildfire 5.0
7. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài :
8. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài (LVTN) : 250000đ
SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ
(ký tên và ghi rõ họ tên)
Ý KIẾN của CB tại cơ sở (nếu có) Ý KIẾN của CBHD (là CBGD ở Khoa, nếu có)
Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN: Kỹ Thuật Cơ Khí .
********
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự Do - Hạnh phúc
Cần Thơ, ngày 27 tháng 8 năm 2010.
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Năm học: 2010 - 2011.
1. Tên đề tài: MÔ PHỎNG BƠM GAS MÁY LẠNH TOYOTA TRÊN XE HƠI.
LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN HỘP.
2. Họ và tên sinh viên thực hiện: PHÙNG THÔNG MINH
3. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: VÕ THÀNH BẮC.
4. Đặt vần đề (giới thiệu chung):
Do điều kiện sống ngày càng hiện đại hóa, nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng
cao. Họ đòi hỏi những phương tiện giao thông hiện đại tân tiến vừa đảm bảo sức khỏe
vừa an toàn cho người sử dụng. Vì thế ngày càng có nhiều người giàu có và các thương
gia thích mua các loại xe 4 bánh với công nghệ cao. Điển hình như hãng xe Toyota của
Nhật. Loại xe này rất hiện đại và đặc biệt có hệ thống điều khiển nhiệt độ bên trong
thích hợp cho người sử dụng, bộ phận này hoạt động tốt là nhờ vào hệ thống bơm xy
lanh để bơm hơi lạnh. Từ những nhu cầu trên mà em quyết định nghiên cứu mô phỏng
lại nguyên lý hoạt động của hệ thống bơm Gas lạnh Toyota.
5. Mục đích yêu cầu:
Mô phỏng lại nguyên lý làm việc của máy và sự chuyển động của các cụm chi tiết
bằng phần mền Inventer.
6. Địa điểm, thời gian thực hiện:
- Địa điểm thực hiện đề tài: Trường Đại Học Cần Thơ.
- Thới gian thực hiện đề tài: 4 tháng.
7. Giới thiệu về thực trạng có liên quan tới vấn đề trong đề tài:
8. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài:
- Quan sát đo đạt các kích thướt, tìm hiểu nguyên lý làm việc và hình thành bản vẽ.
- Giới thiệu sơ lược về nguyên lý làm việc của máy. Sau đó dùng phần mềm Autodesk
Inventer mô phỏng lại.
- Mô phỏng động học các chi tiết, bộ phận chuyển động của máy.
- Mô phỏng gia công bằng Proengineer wildfire 5.0
- Không đi sâu vào tính toán sức bền cho các chi tiết máy.
9. Phương pháp thực hiện đề tài:
- Quan sát Bơm gas máy lạnh mẫu, đo đạt các kích thướt rồi hình thành bản vẽ với
phần mền Inventor.
- Tham khảo tài liệu, giáo trình và thông tin trên mạng Internet.
- Tham khảo ý kiến từ thầy hướng dẫn đề tài.
- Vận dụng những kiến thức đã học mô phỏng lại nguyên lý hoạt động của máy.
- Sử dụng phần mền mô phỏng Autodesk Inventor.
10. Kế hoạch thực hiện (ghi rõ tiến độ thực hiện):
SINH VIÊN THỰC HIỆN
PHÙNG THÔNG MINH
DUYỆT CỦA BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
VÕ THÀNH BẮC
DUYỆT CỦA HĐ LV&TLTN
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
LỜI CẢM TẠ
Sau bốn tháng thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp “Sử dụng phần mềm
Autodesk Inventor mô phỏng bơm Gas máy lạnh Toyota trên xe hơi và lập qui trình
công nghệ gia công chi tiết điển hình”, sinh viên chúng em gặp không ít khó khăn về
đề tài, về kinh nghiệm cũng như kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế. Cho đến nay
đề tài đã được hoàn thành đúng thời hạn, cho nên sinh viên chúng em không biết
nói gì hơn ngoài lòng biết ơn sâu sắc đến quí thầy cô và bạn bè và người thân đã hổ
trợ tư vấn giúp em trong thời gian qua.
Trước hết, em xin chân thành cám ơn sâu sắc đến thầy Võ Thành Bắc đã tận
tình giúp đỡ cũng như hướng dẫn em trong suốt thời gian em làm đề tài. Sau đó em
cũng xin cám ơn đến các thầy cô trong xưởng cơ khí thuộc bộ môn cơ khí của
trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ em trong vấn đề thiết bị, dụng cụ và
kinh nghiệm cho em. Và em cũng xin cám ơn tất cả các cán bộ, giảng viên của
Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt cho em những kiến thức cũng như kinh
nghiệm thực tế quí báu trong suốt thời gian em theo học ở trường.
Cần thơ, Ngày 29 Tháng 11 Năm 2010.
Sinh viên thực hiện
Phùng Thông Minh
SVTH đề tài:Phùng Thông Minh
i
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................................1
1. Đặt vấn đề........................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài...........................................................................................1
3. Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài ............................................................1
4. Phương pháp thực hiện đề tài ...........................................................................2
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA XE HƠI ...............................3
1. Cấu tạo của hệ thống điều hòa..........................................................................3
2. Nguyên lý hoạt động........................................................................................3
3. Sơ đồ của hệ thống điều hòa trên ôtô................................................................4
PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
MÁY BƠM .............................................................................................................6
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO CỦA MÁY BƠM GAS LẠNH TOYOTA
................................................................................................................................6
1. Giới thiệu về máy bơm gas (máy nén)..............................................................6
2. Các thành phần cấu tạo chính của máy bơm gas SD507 ...................................7
3. Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận ...........................................................8
3.1. Nắp trước..................................................................................................8
3.2. Thân hộp...................................................................................................8
3.3. Nắp sau.....................................................................................................9
3.4. Trục quay chính ........................................................................................9
3.5. Cam mặt nghiêng ....................................................................................10
3.6. Đĩa lắc ....................................................................................................10
3.7. Trục bánh răng cố định ...........................................................................11
3.8. Buly........................................................................................................11
3.9. Đĩa nam châm.........................................................................................12
3.10. Đĩa ma sát............................................................................................. 12
3.11. Một số chi tiết và cụm chi tiết nhỏ khác ................................................13
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BƠM GAS
LẠNH TOYOTA ..................................................................................................16
1. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của từng bộ phận ............................................16
1.1. Nguyên lý hoạt động của bộ phận di động...............................................16
1.2. Nguyên lý hoạt động của bộ phận bơm nén và tác dụng tấm chặng một
chiều......................................................................................................................16
2. Nguyên lý hoạt động chung của máy bơm......................................................17
PHẦN III: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK
INVENTOR VÀO MÔ PHỎNG MÁY BƠM GAS LẠNH TOYOTA ..................18
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ PHẦN MỀM AUTODESK
INVENTOR ..........................................................................................................18
1. Tổng quan về phần mềm Inventor..................................................................18
2. Sơ lược các thao tác với Autodesk Inventor ...................................................20
2.1. Mô hình hóa chi tiết ................................................................................20
2.2. Tạo khối 3D solid ...................................................................................21
SVTH đề tài:Phùng Thông Minh
ii
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
2.3. Tính toán, thiết kế chi tiết .......................................................................22
2.4. Lắp ráp các chi tiết..................................................................................23
2.5. Mô phỏng trình tự lắp ráp .......................................................................23
2.6. Tạo bản vẽ 2D.........................................................................................25
3. Mô phỏng các chi tiết của bộ phận máy bơm gas lạnh Toyota........................27
3.1. Mô hình hóa hệ thống piston...................................................................27
3.2. Tạo mô hình 3D của một số chi tiết điển hình .........................................27
3.3. Mô hình hóa bạc đạn lấy từ thư viện .......................................................34
CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR VÀO MÔ
PHỎNG MÁY BƠM GAS LẠNH ........................................................................36
1. Mô phỏng động học nguyên lý hoạt động của máy bằng phần mềm Autodesk
Inventor .............................................................................................................36
2. Mô phỏng qui trình tháo, lắp máy bơm ..........................................................36
2.1.Trình tự tháo máy bom:............................................................................39
2.2. Trình tự lắp của máy bom gas: ................................................................ 40
PHẦN IV: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN HỢP VÀ MÔ
PHỎNG GIA CÔNG BẰNG PHẦN MỀM PROENGINEER WILDFIRE 5.0
42
1. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi ........................................................42
1.1 Chọn dạng phôi .......................................................................................42
1.2 Xác định lượng dư của phôi đúc............................................................. 42
2. Chọn máy, đồ gá, và dụng cụ đo ...................................................................42
3. Chế độ cắt cho các nguyên công .................................................................42
3.1 Nguyên công 1: Phay mặt (1), (2), (3)......................................................43
3.2 Nguyên công 2 ........................................................................................44
3.3 Nguyên công 3: Xọc rãnh 18 ...................................................................48
3.4 Nguyên công 4 : khoan lỗ 7 .......................................................................... 48
3.5 Nguyên công 5: khoan lỗ 8,9....................................................................50
3.6 Nguyên công 6: khoan lỗ 10,11 ............................................................... 51
3.7 Nguyên công 7 phay thô mặt (12) và khoan lỗ 13 ...................................53
3.8 Nguyên công 8: khoan lỗ 14 ....................................................................55
3.9 Nguyên công 9: khoan lỗ 15....................................................................57
PHẦN KẾT: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................. 58
1. Tóm tắt kết quả đề tài.....................................................................................58
2. Đánh giá kết quả đề tài...................................................................................58
3. Kết luận và kiến nghị .....................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................60
SVTH đề tài:Phùng Thông Minh
iii
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
DANH MỤC HÌNH
Hình I.1. Sơ đồ hệ thống điều hòa trong xe hơi........................................................4
Hình I.2. Vị trí lắp đặt hệ thống lạnh .......................................................................4
Hình I.3. Vị trí gắn máy bơm gas trên xe hơi ...........................................................5
Hình II.1.1. Một số loại máy nén thông dụng ..............................................................6
Hình II.1.2. Sơ đồ cấu tạo chung của máy bơm ........................................................7
Hình II.1.3. Nắp vỏ trước .........................................................................................8
Hình II.1.4. Thân hộp...............................................................................................8
Hình II.1.5. Nắp sau.................................................................................................9
Hình II.1.6. Trục quay chính ....................................................................................9
Hình II.1.7. Cam mặt nghiêng................................................................................10
Hình II.1.8. Đĩa lắc ................................................................................................ 10
Hình II.1.9. Trục bánh răng cố định .......................................................................11
Hình II.1.10. Buly ..................................................................................................12
Hình II.1.11. Đĩa nam châm ...................................................................................12
Hình II.1.12. Cấu tạo đĩa ma sát...............................................................................13
Hình II.1.13. Bi cầu và tay biên..............................................................................13
Hình II.1.14. Đầu piston.........................................................................................14
Hình II.1.15. Bộ phận ngăn chiều hút, xã ............................................................... 14
Hình II.1.16. Bạc đạn và vòng chặn bạc đạn...........................................................14
Hình II.1.17. Bulon nắp trước và nắp sau..................................................................14
Hình III.1.1. Mô hình hóa chi tiết (môi trường “*.ipt”)..........................................19
Hình III.1.2. Lắp ráp các chi tiết (môi trường “*.iam”) ..........................................19
Hình III.1.3. Hình giao diện 2D Sketch (Standard (mm).ipt)..................................20
Hình III.1.4. Môi trường Sketch 2D (Standard (mm).ipt).......................................21
Hình III.1.5. Môi trường tạo khối 3D solid ............................................................ 21
Hình III.1.6. Giao diện biểu diễn New – standard (mm).iam..................................22
Hình III.1.7. Giao diện biểu diễn Design Accelerator ............................................23
Hình III.1.8. Giao diện biểu diễn Standard (mm).iam/ Assemble...........................23
Hình III.1.9. Giao diện biểu diễn Standard (mm).ipn .............................................24
Hình III.1.10. Giao diện biểu diễn ISO.dwg ..........................................................25
Hình III.1.11. Giao diện biểu diễn Place Views .....................................................26
Hình III.1.12. Giao diện biểu diễn Annotate ..........................................................26
Hình III.1.13. Mô hình hóa của hệ thống piston bằng 3D solid .............................. 27
Hình III.1.14. Hình biểu diễn 2D Sketch panel ......................................................27
Hình III.1.15. Hình biểu diễn 3D solid...................................................................28
Hình III.1.16. Hình biểu diễn 2D Sketch panel và 3D solid ...................................28
Hình III.1.17. Giao diện thiết kế trục .....................................................................28
Hình III.1.18. Trục thuyết kế ban đầu ....................................................................29
Hình III.1.19. Giao diện khi tạo ren cho trục.........................................................29
Hình III.1.20. Trục thuyết kế đạt yêu cầu............................................................... 30
Hình III.1.21. Mặt trước và mặt sau của đĩa ma sát................................................30
Hình III.1.22. Hình biểu diễn 3D solid...................................................................30
SVTH đề tài:Phùng Thông Minh
iv
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
Hình III.1.23. Hình biểu diễn 2D Sketch và 3D solid.............................................31
Hình III.1.24. Hình biểu diễn 2D Sketch................................................................ 31
Hình III.1.25. Hình biểu diễn 3D solid...................................................................32
Hình III.1.26. Hình biểu diễn 2D Sketch và 3D solid.............................................32
Hình III.1.27. Hình gọi môi trường standard(mm).iam ..........................................33
Hình III.1.28. Hình biểu diễn đĩa ma sát sau khi lắp ráp hoàn chỉnh ......................33
Hình III.1.29. Hình biểu diễn vị trí để lắp bạc đạn .................................................34
Hình III.1.30. Hình biểu diễn giao diện và bạc đạn ................................................35
Hình III.1.31. Hình biểu diễn 3D solid của các chi tiết nhỏ khác ...........................35
Hình III.2.1. Biểu diễn trình tự tháo lắp....................................................................37
Hình III.2.2. Chạy biểu diễn trình tự tháo lắp............................................................ 37
Hình III.2.3. Thứ tự của các chi tiết trong bơm .........................................................38
Hình IV.1. Số mặt gia công ..................................................................................43
Hình IV.2. Sơ đồ nguyên công 1............................................................................43
Hình IV.3. Sơ đồ nguyên công 2............................................................................45
Hình IV.4. Sơ đồ bước 3 nguyên công 2................................................................ 46
Hình IV.5. Sơ đồ bứơc 6 nguyên công 2................................................................ 47
Hình IV.6. Sơ đồ nguyên công 3............................................................................48
Hình IV.7. Sơ đồ nguyên công 4............................................................................49
Hình IV.8. Sơ đồ nguyên công 5............................................................................50
Hình IV.9. Sơ đồ nguyên công 6............................................................................52
Hình IV.10. Sơ đồ nguyên công 7..........................................................................54
Hình IV.11. Sơ đồ nguyên công 8..........................................................................56
Hình IV.12. Sơ đồ nguyên công 9..........................................................................57
SVTH đề tài:Phùng Thông Minh
v
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, nền công nghiệp nước ta ngày càng phát triển đời
sống của người dân không ngừng được nâng cao. Bằng chứng là cơ sở hạ tầng
đường sá giao thông đã được cải thiện đáng kể, nhiều khu công nghiệp, khu chung
cư, nhà cao tầng…được mọc lên. Chính vì lẽ đó mà nhu cầu tiêu dùng của người
dân được nêu cao rõ rệt, ngoài những nhu cầu quang trọng nhất như chỗ ăn, chỗ ở,
trang phục hiện đại, bên cạnh đó vấn đề đi lại cũng được đòi hỏi rất cao. Các
phương tiện xưa cũ kỹ không còn hợp nửa cho thời đại công nghiêp hóa hiện đại
hóa như hiện nay. Các loại xe mới phải đảm bảo an toàn thoải mái cho người sử
dụng đang được người giàu các thương gia chú ý đến. Đặc biệt các loại xe bốn
bánh công nghệ cao như xe của hãng Toyota. Loại xe này khá được ưa chuộng do
các tính năng thoải mái cho người sử dụng, lại khá an toàn và dễ dàng điều khiển.
Và đặc biệt là có hệ thống điều hòa khí bên trong giúp cho người sử dụng có cảm
giác mát mẻ thoải mái khi lưu thông trên đường. Với những đòi hỏi và khao khát
của người tiêu dùng đã khiến cho các nhà thiết kế nghĩ đến hế thống bơm gas có
tính năng tốt đảm bảo chất lượng ra đời. Với những tính năng và thông dụng như
vậy thì việc nghiên cứu tìm hiểu nguyên lý hoạt động để có thể áp đụng cho các
thiết bị khác là điều kiện cần thiết và phụ hợp với nhu cầu ngày càng cao của
người dân hiện nay.
2. Mục tiêu của đề tài
Tên đề tài: Mô phỏng bơm Gas máy lạnh Toyota trên xe hơi và lập qui trình
công nghệ gia công thân hộp.
Đề tài sẽ giúp chúng ta hiểu được nguyên lý hoạt động của các bộ phận, chi tiết
máy nhanh hơn nhờ vào những mô hình mô phỏng 3D trực quan, sinh động. Để từ
đó có kế hoạch chăm sóc, bảo dưỡng, vận hành và sử dụng hợp lí. Đây là loại bơm
đang được sử dụng phổ biến trên thị trường với những tính năng vượt trội. Đồng
thời mục tiêu của đề tài cũng nhằm nghiên cứu, giới thiệu phần mềm Autodesk
Inventor vào trường học để sinh viên tiếp xúc, tìm hiểu phục vụ cho lĩnh vực thiết
kế cơ khí sau này.
3. Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài
Tìm hiểu phần mềm Inventor.
Tìm hiểu cấu tạo chính của máy bơm.
Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy bơm.
Đo đạc các thông số của các bộ phận máy bơm.
Vẽ các bộ phận máy bơm trên phần mềm Inventor.
Mô phỏng lại nguyên lý hoạt động của máy bơm trên phần mềm Inventor.
Mô phỏng quá trình tháo lắp từng chi tiết máy trên phần mềm Inventor.
Mô phỏng gia công than hộp.
Không đi sâu vào tính toán sức bền cho các chi tiết máy.
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 1
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
4. Phương pháp thực hiện đề tài
Quan sát bơm gas máy lạnh mẫu, đo đạt kích thướt của các chi tiết rồi hình thành
bản vẽ với phần mền Inventor.
Tham khảo tài liệu, giáo trình và thông tin trên mạng Internet.
Tham khảo ý kiến từ thầy hướng dẫn đề tài.
Vận dụng những kiến thức đã học mô phỏng lại nguyên lý hoạt động của Bơm.
Sử dụng phần mền mô phỏng Autodesk Inventor.
Sử dụng proengineer wildfire 5.0
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 2
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
PHẦN I
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA XE HƠI
Trên hầu hết các mẫu xe hiện nay, điều hòa gần như trở thành thiết bị cần phải
có. Chúng đặc biệt hữu ích trong những ngày nắng nóng bởi thật khó tưởng tượng
bạn sẽ khó chịu như thế nào khi ngồi trong một chiếc xe không được làm mát. Tác
dụng chính của điều hòa là làm mát (hoặc làm ấm) và giảm độ ẩm không khí. Điều
hòa dùng trong gia đình và trong xe hơi hoạt động với cùng một nguyên tắc.
1. Cấu tạo của hệ thống điều hòa
Hệ thống điều hòa xe hơi có cấu tạo gồm: Một máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn
nóng), bình làm khô, van giãn nở nhiệt (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn lạnh),
môi chất lạnh (bình gas) và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt
động có hiệu quả nhất. Môi chất lạnh là chất lỏng có khả năng bay hơi ở nhiệt độ
thấp. Trước kia, ngành công nghiệp điện lạnh sử dụng chất R-12 nhưng do chứa
chlorofluorocarbon (CFC) gây thủng tầng ozon nên nó được thay bằng R-134a từ
1996.
2. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống điều hòa ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây:
- Đầu tiên, máy nén được nối với động cơ xe thông qua dây cua-roa. Môi chất
lạnh được máy nén nén dưới áp suất cao, khi bị nén nhiệt độ môi chất lạnh tăng
lên, giai đoạn này môi chất lạnh được máy nén chuyển đến thiết bị ngưng tụ (giàn
nóng), ở thể hơi. Tại giàn nóng nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, được quạt gió
thổi mát giàn nóng, môi chất lạnh ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể
lỏng dưới áp suất cao, nhiệt độ thấp. Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu
thông đến bình làm khô, tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được
hút hết hơi ẩm và tạp chất sau đó được chuyển sang van giãn nở nhiệt (van tiết
lưu).
- Tiếp theo, Van giãn nở nhiệt (van tiết lưu) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng
chảy vào thiết bị bay hơi (giàn lạnh), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do áp
suất giảm đột ngột nên môi chất lạnh từ thể lỏng hóa thành thể hơi trong thiết bị
bay hơi (giàn lạnh). Trong quá trình bay hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong
cabin ôtô, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin. Không khí lấy từ bên
ngoài vào đi qua thiết bị bay hơi (giàn lạnh). Tại đây không khí bị giàn lạnh lấy đi
nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ bị
giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và
đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất lạnh ở thể lỏng có nhiệt độ và áp suất cao
sẽ trở thành môi chất lạnh ở thể hơi có nhiệt độ và áp suất thấp. Khi quá trình này
xảy ra môi chất lạnh cần năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ
không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng này
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 3
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên
không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ và áp suất thấp được hồi về
máy nén.
3. Sơ đồ của hệ thống điều hòa trên ôtô
Hình I.1. Sơ đồ hệ thống điều hòa trong xe hơi
Vị trí lắp đặt của hệ thống lạnh trên xe ôtô: đối với xe du lịch diện tích trong xe
nhỏ vì vậy hệ thống điều hoà được lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe)
là đảm bảo vai trò tuần hoàn khí lạnh trong không gian của xe của hệ thống lạnh.
Hình I.2. Vị trí lắp đặt hệ thống lạnh
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 4
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
Hình I.3. Vị trí gắn máy bơm gas trên xe hơi
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 5
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
PHẦN II
TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG CỦA MÁY BƠM
CHƯƠNG I
TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO CỦA MÁY BƠM GAS LẠNH TOYOTA
1. Giới thiệu về máy bơm gas (máy nén)
- Máy nén nhận môi chất lạnh (thể hơi) ở trạng thái có nhiệt độ và áp suất thấp.
Sau đó môi chất lạnh này được nén, chuyển sang trạng thái hơi có nhiệt độ và áp
suất cao sau đó được đưa tới giàn nóng. Máy nén được xem là bộ phận quan trọng
nhất của hệ thống lạnh công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống
lạnh chủ yếu do máy nén quyết định.
- Hiện nay có nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống lạnh ôtô mỗi loại
máy nén điều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau. Nhưng tất cả
các loại máy nén điều thực hiện một chức năng như nhau.
- Một số loại máy nén được sử dụng như: máy nén loại piston, máy nén loại đĩa
lắc, máy nén loại trục khuỷu, máy nén kiểu đĩa chéo, máy nén loại xoán ốc, máy
nén loại cánh gạt xuyên, máy nén loại cánh truợt. Hiện nay loại đang được sử
dụng rộng rãi nhất là loại máy nén piston và máy nén quay dùng cánh trượt. Loại
máy nén của đề tài nghiên cứu thuộc loại đĩa lắc.
Hình II.1.1. Một số loại máy nén thông dụng
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 6
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
2. Các thành phần cấu tạo chính của máy bơm gas SD507
Máy bơm gas bao gồm các bộ phận như sau: Nắp trước, thân hộp, nắp sau, trục
quay chính, cam mặt nghiêng, đĩa lắc, trục bánh răng cố định, buly, đĩa nam châm,
đĩa ma sát…cùng một số chi tiết nhỏ khác.
HìnhII.1.2. Sơ đồ cấu tạo chung của máy bơm
1. Nắp trước
2. Thân hộp
3. Nắp sau
4. Đĩa nam châm
5. Đĩa ma sát
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
6. Buli
7. Cam mặt nghiêng
8. Đĩa lắc
9. Trục quay chính
10. Trục bánh răng cố định
Trang 7
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
3. Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận
3.1. Nắp trước
Hình II.1.3. Nắp vỏ trước
- Nắp trước có cấu tạo tương đối hơi phức tạp như hình vẽ (Hình II.1.3)
- Nắp trước thường được đúc bằng vật liệu hộp kim nhôm.
- Với cấu tạo phức tạp vậy nên nắp trước có các công dụng sau:
+ Che kín các bộ phận bên trong, ngăn chặn bụi xâm nhập vào.
+ Nhìn vào cấu tạo của nắp trước ta thấy có 2 ngõ. Gồm một ngõ hút bên phải và
một ngõ xã nằm bên trái. Công dụng của 2 ngõ này là hút hơi lạnh từ bình gas khi
bơm làm việc và nén hơi lạnh qua bộ phận tiếp theo khi đã được bơm nén đạt áp
suất và nhiệt độ.
3.2. Thân hộp
Hình II.1.4. Thân hộp
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 8
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
- Thân hộp có cấu tạo như (Hình II.1.4) và có tác dụng làm thân để liên kết các
chi tiết khác ở bên trong thân hộp.
- Cũng như nắp trước thân hộp được chế tạo từ vật liệu hộp kim nhôm hay thép
cacbon.
- Chức năng chính của thân hộp là bảo vệ các bộ phận bên trong vừa ngăn bụi
vừa làm ống xy lanh và đồng thời cũng giữ vai trò là đế. Thân vỏ được gắn cố
định còn các chi tiết còn lại liên kết với thân theo vai trò của mỗi bộ phận.
3.3. Nắp sau
Hình II.1.5. Nắp sau
- Có cấu tạo dạng tròn, có 8 lỗ xung quanh để tạo liên kết với thân hộp bằng
bulong.
- Chức năng chính của nắp sau là: che chắn và bảo vệ các bộ phận bên trong,
ngăn bụi bẩn, đậy kín thân hộp giúp thân hộp giữ áp cố định. Ngoài ra nắp sau có
cấu tạo đặc biệt dùng để lắp bạc đạn, có nhiều rảnh, bậc dùng để lắp vòng chặn,
đồng thời nắp sau giữ vai trò làm giá đỡ cho trục chính, buli và đĩa ma sát.
3.4. Trục quay chính
Hình II.1.6. Trục quay chính
Trục quay chính có cấu tạo tương đối đơn giãn là một trục bậc gồm 5 bậc chính.
Bậc đầu tiên bên phải có cấu tạo ren nhằm giữ liên kết với đĩa ma sát bằng đai ốc,
bậc thứ 2 thì có rãnh then bán nguyệt. Công dụng của rãnh then này là giữ cho trục
quay chính và đĩa ma sát không chuyển động quay tương đối với nhau. Hai bậc kế
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 9
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
tiếp là chỗ lắp các bạc đạn đũa nâng đỡ trục cho trục chuyển động quay đồng tâm
với thân vỏ, nắp sau và cam mặt nghiêng. Bậc cuối cùng là nơi lắp cam mặt
nghiêng, có góc vác nghiêng tương đối so với cam mặt nghiêng (độ nghiêng 200).
3.5. Cam mặt nghiêng
Hình II.1.7. Cam mặt nghiêng
Nhìn vào (Hình II.1.7) ta thấy cam mặt nghiêng có cấu tạo rất phức tạp, về góc
nghiêng, góc giác, khoảng cắt vật liệu thừa nhưng vẫn đảm bảo tính quán tính ly
tâm. Do cam chuyển động quay là chính, nên độ đồng tâm tương đối cao.
3.6. Đĩa lắc
Hình II.1.8. Đĩa lắc.
- Đĩa lắc có cấu tạo phức tạp như (Hình II.1.8)
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 10
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
- Chức năng của nó là vừa lắc vừa ăn khớp với trục bánh răng cố định để tạo ra
chuyển động lắc nhưng không quay.
- Đĩa lắc chuyển động lắc được là do cam mặt nghiêng khi quay tỳ mặt nghiêng
vào đĩa lắc truyền chuyển động làm cho đĩa lắc cứ lắc đều.
- Trên đĩa lắc thì được gắn các tay biên theo kiểu liên kết cầu, tay biên một đầu
liên kết với đĩa lắc đầu còn lại liên kết với các piston cũng theo liên kết khớp cầu.
Đĩa lắc đóng vai trò là đế cho tay biên và đầu piston, chuyển động lắc của đĩa lắc
tạo ra chuyển động tịnh tiến của hành trình piston.
3.7. Trục bánh răng cố định
Hình II.1.9. Trục bánh răng cố định
- Cấu tạo tương đối đơn giản hơn đĩa lắc nhiều gồm một ống trụ, trên ống trụ có
rãnh then một đầu có cấu tạo là một bánh răng. Tâm của bánh răng ta thấy có hình
dạng là nửa trái cầu đây chính là vị trí lien kết với bi cầu.
- Trục bánh răng này được gắn cố định với vỏ hộp không xoay do rãnh then là
nơi gàn buộc không cho trục bánh răng và hộp quay tương đối với nhau. Tác dụng
chính của trục bánh răng cố định là làm giá đỡ cho khối cầu bên trên đồng thời
cũng ăn khớp với đĩa lắc nhằm cố định đĩa lắc giữ cho đĩa lắc không quay trong
quá trình lắc.
3.8. Buly
Buli có cấu tạo đơn giản như (Hình II.1.10), buly chính là nơi truyền chuyển
động chính cho máy bơm vì thế máy bơm hoạt động tốt hay không tốt tùy thuộc
vào vận tốc quay của buly. Trên buly có hai rãnh đai loại đai thang dùng để liên
kết đai truyền chuyển động từ động cơ chính. Buly quay tốt đảm bảo là nhờ bên
trong tâm buly được gắn bạc đạn gá lên nắp sau nên buly quay khá êm và vận tốc
khá ổn định.
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 11
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
Hình II.1.10. Buly
3.9. Đĩa nam châm
Hình II.1.11. Đĩa nam châm
- Đĩa nam châm có cấu tạo như (Hình II.1.11) và được lắp cố định trên nắp sau.
- Có cấu tạo như một nam châm điện, gồm lõi thép biên dạng tròn ở giữa xung
quanh quấn các dây đồng cách điện.
- Công dụng là đóng vai trò của một nam châm điện khi ta cấp dòng điện một
chiều vào. Khi cấp điện cho đĩa nam châm lúc này nam châm hút chặt đĩa ma sát
vào buli.
3.10. Đĩa ma sát
- Đĩa ma sát có cấu tạo rất đặc biệt như (Hình II.1.12). Gồm có 3 chi tiết riêng A,
B, C và 3 tấm thép mỏng được gắn chặt lại với nhau theo liên kết đinh tán.
- Chức năng của từng chi tiết:
+ Chi tiết A: là chi tiết liên kết trực tiếp với trục chính của máy bơm. Có một
rãnh then nhằm giữ chi tiết A và trục chính không quay tương đối được với nhau.
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 12
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
+ Chi tiết B: là chi tiết đóng vai trò ma sát trực tiếp với buly khi hệ thống bơm
làm việc, chi tiết B được gắn cố định với các tấm thép mỏng bằng đinh tán còn các
tấm thép thì được gắn cố định bằng đinh tán vào chi tiết A và C.
+ Chi tiết C: là chi tiết làm giá cho chi tiết B, được liên kết cố định với chi tiết
A bằng đinh tán.
+ Ba tấm thép mỏng giữ chức năng đàn hồi tương tự giống như lò xo.
- Chức năng chính của đĩa ma sát là ma sát thật chặt vào buly mỗi khi bơm hoạt
động, nhằm mục đích là truyền chuyển động quay từ buly sang đĩa ma sát và sang
trục quay chính.
Hình II.1.12. Cấu tạo đĩa ma sát
3.11. Một số chi tiết và cụm chi tiết nhỏ khác
Hình II.1.13. Bi cầu và tay biên
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 13
Luận văn tốt nghiệp
Cán bộ hướng dẫn: Võ Thành Bắc
Hình II.1.14. Đầu piston
Hình II.1.15. Bộ phận ngăn chiều hút, xã
Hình II.1.16. Bạc đạn và vòng chặn bạc đạn
Hình II.1.17. Bulon nắp trước và nắp sau
SVTH đề tài: Phùng Thônh Minh
Trang 14
