Thiết kế chi tiết trục bậc của hộp giảm tốc

Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42

NHậN XéT CủA GIáO VIÊN
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................

1

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42

LớI NóI ĐầU
Trong công cuộc xây dựng đất nớc,ngành cơ khí nói riêng
và ngành kỹ thuật nói chung ngành chế tạo máy là một ngành
then chốt trong nền kinh tế quốc dân.
Trong chơng trình đào tạo thì ngành chế tạo máy thì
công nghệ chế tạo máy là một phần căn bản,nhằm trang bị cho
học sinh,sinh viên những kiến thức về thiết kế chế tạo các loại
máy,các trang thiết bị cơ khí phục vụ cho công nghiệp.Môn
học công nghệ chế tạo máy đã truyền đạt các tiêu chuẩn công
thiết kế và gia công chi tiết.Đồ án công nghệ chế tạo máy
nhằm hệ thống lại tất cả các kiến thức đã đợc học trong nhà trờng để áp dụng các kiến thức đã đợc học vào thực tiễn vào
đề tài đồ án đợc giao.Công việc thiết kế là vận dụng cả một
quá trình học tập,thực tiễn và đợc tổng hợp lại để áp dụng.
Đề tài em đợc giao là THIếT Kế CHI TIếT TRụC BậC CủA
hộp giảm tốC Đây là lần đầu tiên em nhận đề tài thiết kế
này nên không tránh khỏi bỡ ngỡ cùng với kiến thức lý thuyết và
thực tiễn còn hạn hẹp nên không tránh khỏi thiếu sót em rất
mong đợc sự chỉ bảo của

thầy,cô để đề tài của em đợc

hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo và đóng góp ý
kiến của thầy, cô và đặc biệt là thầy Nguyễn Quốc Dũng
đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài đồ án này.

2

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng

Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
Thái nguyên,ngày 12 tháng 06 năm
2011
Sinh viên
Nguyễn Văn Tuân

PHầN: I
PHÂN TíCH CHứC NĂNG LàM VIệC Và TíNH CÔNG NGHệ TRONG
KếT CấU CủA CHI TIếT GIA CÔNG

1)Chức năng làm việc của chi tiết.
- Chi tiết trục bậc là chi tiết dạng trục đợc sử dụng phổ biến
trong ngành chế tạo máy.Có những bề mặt cần gia công cơ
bản là mặt trụ tròn xoay ngoài,đây là bề mặt thờng dùng để
lắp ghép.Trên chi tiết trục có các bậc có các đờng kính khác
nhau.
- Chi tiết dạng trục đợc dùng để truyền momem xoắn và
momen uốn.Trong đó phần lớn chịu tác dụng chủ yếu của
momen xoắn,có thể truyền momem xoắn giữa hai trục song
song,vuông góc với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.
- Chi tiết truc bậc thờng đợc nắp trong các hộp giản tốc ,động
cơvv.Nhằm truyền động từ trục này sang trục khác

nhờ

chuyển động cơ khí giữa các cặp bánh răng,bánh vít,trục vít
ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát.

-Cùng với chức năng của trục bậc,bản thân chi tiết trục làm việc
trong những điều kiện khá phức tạp.
3

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
+Trong quá trình làm việc,trục bậc thực hiện chuyển động
quay với tốc độ lớn,đồng thời chịu tác dụng của lực quán tính
của chính chi tiết trục bậc và các chi tiết truyền động khác
lắp trên nó.Các lực này thờng có trị số lớn và thay đổi theo
chu kỳ nên có tính va đập mạnh.
+ Chi tiết trục bậc còn chịu ứng suất uốn và ứng suất xoắn do
các lực gây lên.
+ Tại các bậc trục liên tiếp nhau còn gây ra ứng suất (ứng suất
này có thể gây phá hỏng chi tiết trục bậc.
+ Chi tiết trục bậc còn rễ bị biền dạng do tác động của tải
trọng và điều kiện làm việc.

+ Chi tiết trục bậc làm việc với tốc độ cao trong điều kiện bôi
trơn làm mát khó khăn vì vậy trong quá trình làm việc chi tiết
trục thờng sinh nhiệt gây ra các dạng hỏng nguy hiểm nh:
mòn,hỏng do mỏi .và có thể gây phá hỏng chi tiết làm giảm
hoặc mất khả năng làm việc của động cơ và gây ra mất an
toàn trong quá trình làm việc.
-Với các hiện tợng nh trên phát sinh trong quá trình làm việc của
chi tiết do đó cần phải có các biện pháp công nghệ hợp lý trong

quá trình chế tạo,cũng nh đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đề
ra nh: Độ cứng xoắn,độ cứng uốn,độ đồng tâm,các bề mặt
của trục cần đợc gia công chính xác,nh độ bóng độ nhám,cơ
tính đạt yêu cầu.

4

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
- Bền mặt trụ 40h6 và 30h6 , đây là hai bậc trục đợc lắp với ổ
lăn,đây là các bề mặt trong quá trình làm việc dễ bị mòn và
sinh nhiệt do đó cần phải gia công đạt độ chính xác và độ
nhẵn bóng cao.
- Bề mặt bậc trục 40( L = 52) là bề mặt dùng để lắp ghép các
chi tiết truyền động khác,nên yêu cầu cần phải gia công với độ
chính xác và độ nhẵn bóng cao.Trên bậc trục đợc phay rãnh
then để cố định chi tiết lắp trên đó.
- Các bậc trục 47 0.013 , 88 js 7 và 50k 7 là các bậc trục không tham
gia vào quá trình làm việc và lắp ghép.
2) Yêu cầu kĩ thuật và biện pháp công nghệ
a) Yêu cầu kĩ thuật
- Chi tiết thiết kế có L=185 (mim) chiều dài của trục
D mac =88 (mim) đờng kính lớn nhất của bậc
trục
Ta có tỉ số truyền

L
= 2.1 chi tiết thuộc dạng trục bậc
D

ngắn
-Với dạnh trục ngắn chi tiết cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau:

+) Các bề mặt ngõng trục dùng để lắp giáp ổ lăn 30h6, 40h6
đợc gia công đạt độ chính xác cấp 7 độ nhẵn bề mặt đạt
cấp 7 ữ 8, R a = 0,8 àm độ côn và ô van 0,25 ữ 0,5 dung sai đờng
kính.

5

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
+)Các bề mặt bậc trục 47h, 88 js 7 và 50k 7 những bề mặt không
tham gia vào quá trình làm việc và lắp ghép nên gia công đạt
độ chính xác cấp 8,độ nhám bề mặt đạt cấp 4 ữ 5,( Ra = 2 àm ).
+)Bề mặt bậc trục 40h6 là bề mặt dùng để lắp ghép các chi
tiết truyền động nên đảm bảo độ chính xác cấp 7,độ nhám
bề mặt đạt cấp 8 ( Ra = 0,36 àm ).Trên bậc trục này có rãnh then,Vì
vậy gia công rãnh then yêu cầu đạt độ chính xác theo chiều
rộng cấp 3.Độ nhẵn bóng bề mặt đạt cấp 5( Ra = 2 àm ).
+)Sai lệch của cổ trục với đờng tâm chung của trục cho phép
trong giới hạn 0,05 ữ 0,1 mim

+)Sai lệch tơng quan của các cổ trục làm việc và không làm

việc cho phép trong giới hạn 0,05 ữ 0,1 mim
+)Dung sai chiều dài các cổ trục trong khoảng 0,05 ữ 0,2 mim.
+)Độ không phẳng của các rãnh then với đờng tâm của trục
nhỏ hơn 0,01 mim/100mim chiều dài.
+)Độ cứng của các cổ trục cần đảm bảo từ 250 ữ 280 HB để
đảm bảo độ chịu mòn và không bị hỏng do mỏi của các cổ
trục.
+)Khi gia công chi tiết trục trung gian cần có nguyên công
nhiệt luyện để đạt độ cứng vứng 42 ữ 45 HRC.
+)Chi tiết không đợc nứt,vỡ công vênh,đây là yêu cầu quan
trọng vì chi tiết làm việc trong điều kiện khắc nhiệt chịu lực
lơn và thay đổi.Nên nh không đảm

6

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
bảo thì các khuyết tật này sẽ làm giảm độ bề của chi tiết,tạo
ra các ứng suất d gây phá hỏng chi tiết.
+)Chi tiết phải đảm bảo độ chính xác về hình dáng,hình
học.
+)Để chi tiết làm việc cân và ít gây dung động thì yêu cầu
cần phải đảm bảo việc cân bằng trọng lợng cho chi tiết trục
trung gian.

b) Biện pháp công nghệ.
- Chi tiết gia công là chi tiết trục trung gian thì bền mặt quan
trọng là các bề mặt lắp phép trục với chi tiết truyền động
khác và các bề mặt ngõng trục.Do đó phải đảm bảo độ đồng
tâm giữa đờng tâm với các cổ trục nhỏ hơn 0,1mim.
- Để đơn giản và thuận tiện trong quá trình gia công ta chọn
phơng pháp gia công trục là phơng pháp tiện.
- Dựa vào yêu cầu kĩ thuật đã nêu,căn cứ vào độ bóng,cấp
chính xác và dung sai kích thớc ta chọn phơng pháp gia công
lần cuối cho các bề mặt.
+)Hai bậc trục có đờng kính 30h6, 40h6 là hai bề mặt lắp
ghép với ổ lăn chọn chế độ nắp tiêu chuẩn là h7 vì đây là hai
bề mặt quan trọng đảm bảo cho trục làm việc ổn định nên
yêu cầu gia công đạt độ chính xác cấp 7 và
độ nhám đạt cấp 8 ,( Ra = 0,36 àm ).Ta chọn phơng pháp gia công
tinh lần cuối là mài.
+)Bề mặt bậc trục 40h6( L = 52) Là bề mặt dùng để truyền
chuyển động và momen xoắn tới các chi tiết truyền chuyển
7

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
động khác thông qua mối ghép then.Vì vậy trong quá trình
gia công cần đảm bảo kích thớc đạt độ nhẵn bóng cấp 7 (
Ra = 1,25àm ) do đó nguyên công qua gia công lần cuối là mài bán

tinh.
+)Hai bề mặt 47h6, 50k 7 là hai bề mặt không tham gia vào
quá trình làm việc và lắp ghép nhng nó có tác dụng cố định
ổ lăn và chi tiết truyền chuyển động

nắp trên bậc trục.Yêu cầu gia công đạt độ chính xác cấp 8 độ
nhám đạt cấp 4( Rz = 40àm ) ta chọn phơng pháp gia công lần cuối
là tiện tinh.
+)Bề mặt bậc trục 88 js 7 không tham gia vào quá trình làm
việc nhng nó có tác dụng tăng độ cứng vững cho trục và tạo
thên lực truyền chuyển động cho chi tiết truyền chuyển động
cho chi tiết nắp trên bậc trục 40h6( L = 52) yêu cầu gia công đạt
cấp chính xác cấp 8 độ nhẵn bóng đạt cấp 5 ( Rz = 20àm ) ta
chọn phơng pháp gia công lần cuối là tiện tinh.
+)Để đảm bảo vị trí tơng quan của rãnh then với bậc trục ta
dùng hai khối v ngắn và êtô.Gia công đảm bảo cấp chính xác
theo chiều rộng là 3 và độ nhám đạt cấp 5 ( Rz = 2àm ) Nên phơng pháp gia công là phay rãnh then là đạt yêu cầu.
+)Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục độ,song song
giữa các bề mặt làm việc cần chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh
thống nhất.
8

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
+)Việc khống chế chiều dài trục đợc thực hiện bằng cách
chỉnh sẵn dao và chọn tốc độ chính xác song song giữa các

trục dao đợc thực hiện trên máy chuyên dùng .
3) Vật liệu.
-Theo bản vẽ và yêu cầu chi tiết trục trung gian đợc chế tạo từ
thép C45.Đây là loại thép đợc dùng phổ biến trong ngành cơ
khí,dễ tìm phù hợp để chế tạo các chi tiết nóng,giá thành hợp
lý mặt khác chế tạo và gia công nóng thép dễ xác định nh:rèn,dập,nhiệt luyện..lợng tạp chất tơng đối ít,thành phần
phần trăm P,S,Cr,Mn,Si,Ni,C.Do đó đây là vật liệu có chất lợng
tốt,độ cứng vững cũng nh độ dẻo dai khá cao,thích hợp với
điều kiện làm việc khắc nhiệt đảm bảo độ cứng vững
HB = 217 ữ 290 .

- Bản thành phần hóa học của thép C45.
C(%
)

0 .4 ữ 0 .5

Si(

Mn(%

%)

)

0.17 ữ 0.37

0.5 ữ 0.8

S(%

)

P(%
)

0.04

Ni(%
)

0.035

Cr(%
)

0.3

0.3

4)Đánh giá tính công nhệ.

-Tính công nghệ trong kết cấu là một trong những tính chất
quan trọng của sản phẩm cơ khí nhằn đảm bảo tiêu hao vật
liệu ít nhất,giá thành sản phẩm thấp.Tính công nghệ trong
9

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng

Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
kết cấu của chi tiết có ảnh hởng trực tiếp tới năng xuất và độ
chính xác gia công.
- Tính công nghệ trong kết cấu sản phẩm cơ khí phụ thuộc
vào quy mô sản xuất,tính linh hoạt của sản phẩm và phụ thuộc
vào điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy,xí
nghiệp.Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết cơ khí phải
đợc đánh giá với tổng thể chi tiết gia công.
- Trục trung gian là chi tiết có tính chất đảm bảo độ cứng
vững và độ bề khi làm việc,tiết kiệm vật liệu gia công,các bề
mặt trục đều có khả năng gia công đợc bằng các dao thông thờng,các bề mặt gia công đợc phân biệt rõ ràng và đều là các
bề mặt quy chuẩn.Hình dáng,hình học của chi tiết trục trung
gian đơn giản,đờng kính giảm dần về hai phía tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình gia công và lắp ráp.Vật liệu chế tạo
thép 45,có thể thay thế bằng vật liệu khác có độ bền,độ
cứng,độ dẻo dai và độ chịu momem phù hợp và tăng theo điều
kiện làm việc cụ thể.
+) Qua phân tích chi tiết gia công và tính công nghệ,bê cạnh
đó việc gá đặt và gia công chi tiết trục trung gian tơng đối
thuận lợi đảm bảo đợc độ chính xác về kích thớc và hình
dáng hình học,đem lại năng xuất cao và hiệu quả kinh tế.Vì
vậy chi tiết trục trung gian là chi tiết có tính công nghệ trong
kết cấu.

Phần:ii
10

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng

Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
xác định dạnh sản xuất

Hình thức tổ chức sản xuất tổ chức sản xuất là một
trong những yếu tố quyết định đến năng suất và giá thành
sản phẩn sản xuất.Để xác định đợc hình thức tổ chức hợp lý
thì điều quan trọng trớc tiên là phải xác định dạnh sản xuất.
Dạng sản xuất là khái niện đặc trng có tính chất tổng
hợp giúp cho việc xác định hợp lý đờng lối,biện pháp,công
nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩn đạt các chỉ tiêu
kinh tế và kĩ thuật.Trong điều kiện hiện nay hai chi tiêu kinh
tế và kĩ thuật là hai chỉ tiêu quan trọng cho nên cần phải lựa
chọn dạng sản xuất hợp lý.
- Dạng sản xuất đợc đặc trng bởi các yếu tố sau:
+Sản lợng.
+Tính ổn định của sản phẩm.
+Tính lặp lại của quy trình công nghệ.
+Mức độ chuyên môn hóa của sản xuất.
-Tùy thuộc vào sản lợng và mức độ ổn định của sản phẩm mà
ngời ta có các dạng sản xuất khác nhau và có 3 dạng sản xuất
chính là:
+Sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
+Sản xuất loạt vừa.
+Sản xuất loạt lớn và đơn chiếc.
-Để xác định dạng sản xuất ta dựa vào hai thông số đó là sản
lợng cơ khí và khối lợng chi tiết gia công.
1)Xác định sản lợng cơ khí.

11

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
- Ta có sản lợng hàng năn là:15000 chi tiết

-Tính sản lợng cơ khí:Sản lợng chi tiết tổng cộng trong năn đợc
xác định theo công thức:
N ck = N .mi (1 +



)(1 +
)
100
100

Trong đó: N CK Sản lợng cơ khí.
N

Sản lợng sản xuất trong năm N = 15000 chi

tiết/năm.
mi Số chi tiết trong một sản phẩm mi = 1 .

Số lợng sản phẩn dự trù cho h hỏng và phế

phẩm
Trong quá trình gia công cơ. = 5% ữ 7%
Số lợng sản phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo

phôi gây
ra. = 3% ữ 6% .
Ta chọn = 3, = 5 .
Vậy:
N ck = 15000.1(1 +

3
5
)(1 +
) = 16222 (chi tiết/năn).
100
100

2) Xác định khối lợng chi tiết.
-Khối lợng chi tiết gia công đợc xác định theo công thức:
Q = V . ( kg )

Trong đó: Q Khối lợng chi tiết ( kg ).
V Thể tích của chi tiết ( dm 3 ).
12

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng

Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
Khối lợng riêng của vật liệu với vật liệt là thép C45 (
= 7,852 ) ( kg / dm 3 ).

-Tính thể tích chi tiết:

V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 V7
V1 = .R12 .h1 = .15 2.32 = 22619,46 ( mim 3 ).
V2 = .R22 .h2 = .20 2.52 = 65345,12 ( mim 3 ).
V3 = .R32 .h3 = .23,5 2.19 = 32963,94 ( mim 3 ).
V4 = .R42 .h4 = .44 2.40 = 243284,93 ( mim 3 ).
V5 = .R52 .h5 = .25 2.19 = 37306,41 ( mim 3 ).
V6 = .R62 .h6 = .20 2.23 = 28902,65 ( mim 3 ).
V7 = .4 2.4,5 + 25.8.4,5 = 1126,19 V = 4292963 mim 3 = 0.43dm 3

Vậy ta có khối lợng của một chi tiết gia công:
Q = 0,43.7,852 = 3,37636 ( kg ).

Cùng với sản lợng của chi tiết hàng năm là 15000 chi tiết.
Tra bảng 2.2 trang 13 (sách hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ
13

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
chế tạo máy), ta có dạng sản xuất đối với chi tiết trục trung gian

là dạng sản xuất loạt lớn và phơng án sản xuất theo dây truyền.

Bảng 2.2 Xác định dạng sản xuất theo khối lợng chi tiết

Dạng
xuất

sản

Đơn chiếc
Loạt nhỏ
Loạt vừa
Loạt lớn
Hàng khối

Khối lợng chi tiết (kg)
<4
4 ữ 200
Sản lợng hàng năm ( chiếc )
< 100
<10
100 ữ 500
10 ữ 200
500 ữ 5000
200 ữ 500
5000 ữ 50000
500 ữ 1000
>50000
>5000

14

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng

> 200
<5
55 ữ 10
100 ữ 300
300 ữ 1000
>1000


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42

Phần iiI
Chọn phôI và phơng pháp chế tạo phôi

Việc lựa chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ giảm
đợc quá trình gia công cơ khí ( giảm thời gian gia công cơ,
giảm chi phí sản xuất ) ít phí tổn kim loại, kích thớc phôi đảm
bảo, phân phối đủ lợng d cho các quá trình gia công, giảm sai
số in dập và tăng năng suất hạ giá thành sản phẩm. Do vậy sẽ
nâng cao đợc hiểu quả kinh tế. Để chọn đợc phơng án chế tạo
phôi cho chi tiết trục trung gian hợp lý( tức là đảm bảo yêu cầu
kĩ thuật và chỉ tiêu kinh tế ) ta cần dựa vào các yếu tố cụ thể
sau :
- Vật liệu chi tiết: Thép 45.
- Khối lợng chi tiết : m = 3,3708kg.

- Kết cấu hình dáng hình học của chi tiết trục trung gian
đơn giản, dễ tạo hình.
- Điều kiện làm việc của chi tiết ( trục trung gian làm việc
trong điều kiện chịu uốn, chịu xoắn với lực lớn và thay đổi).
- Các yêu cầu kĩ thuật về độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông
góc và khả năng làm việc của chi tiết.
- Dạng sản xuất là loạt lớn.
15

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
- Trang thiết bị tự chọn.
Do vậy chi tiết trục trung gian có các phơng án chế tạo phôi
sau:
1)Phơng pháp đúc :
Phôi đúc đợc chế tạo bằng cách rót kim loại lỏng vào
khuôn có hình dạng, kích thớc xác định. Sau khi kim loại kết
tinh ta thu đợc chi tiết có hình dạng, kích thớc theo yêu cầu.
Phôi đúc đợc dùng để chế tạo cho các chi tiết nh : các gối
đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp. . .

Vật liệu dùng cho phôi đúc : kin loại đen, kim loại màu và hợp
kim. Đối với phơng pháp đúc thì đợc chia ra thành các phơng
pháp đúc sau :
- Phơng pháp đúc trong khuôn cát.
- Phơng pháp đúc trong khuôn kim loại.

- Phơng pháp đúc áp lực.
- Phơng pháp đúc li tâm.
- Phơng pháp đúc trong khuôn mẫu chảy.
- Phơng pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng.
Với chi tiết trục trung gian thì phơng pháp đúc trong khuôn
kim loại là
thích hợp nhất.
Đúc trong khuôn kim loại là phơng pháp rót kim loại lỏng vào
khuôn bằng kim loại.
16

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
*Ưu điểm :
+ Độ chính xác cao, tiết kiệm vật liệu làm khuôn.
+ Dễ cơ khí hóa và tự dộng hóa.
* Nhợc điểm :
+ Khó chế tạo đợc các vật đúc có hình dạng hình học
phức
tạp và thành mỏng, chế tạo khuôn phức tạp, chi phi cao.
+ Bề mặt vật đúc dễ bị biến cứng cho nên sau khi đúc
thờng phải ủ để chuẩn bị cho gia công cơ tiếp theo.
+ Không phù hợp với loại hình sản xuất loạt lớn.
- Phạm vi áp dụng : chỉ phù hợp với loại hình sản xuất hàng loạt.

2) Phơng pháp rèn :

- Rèn là phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực ở nhiệt độ
cao hoặc nhiệt độ bình thờng để tạo hình dạng và kích thớc
sản phẩm theo yêu cầu (lực biến dạng có thể là lực động hay
lực tĩnh ).
* Các phơng pháp rèn :
+ Rèn tự do.
+ Rèn khuôn.
- Đối với chi tiết luôn chịu tải trong thay đổi nh chi tiết trục
trung gian
17

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
thì phơng pháp rèn tự do là hợp lí nhất.
Rèn tự do là phơng pháp dùng ngoại lực tác dụng ( bằng tay
hoặc bằng máy ) thông qua các dụng cụ làm kim loại biến dạng
tự do ở nhiệt độ rèn để tạo ra sản phẩm có hình dạng, kích
thớc yêu cầu.
* Ưu điểm :
+ Có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng.
+ Tăng khả năng chịu tải trọng của vật liệu.
* Nhợc điểm :
+ Độ chính xác về kích thớc và hình dạng thấp do
đó để
lại lợng d gia công cắt gọt lớn, chi phí gia công cơ
tăng,

hệ số sử dụng vật liệu thấp, hiệu quả kinh tế không
cao.
+ Chất lợng sản phẩm phôi phụ thuộc vào trình độ
tay nghề
ngời công nhân.
+ Năng suất thấp, không thích hợp với loại hình sản
xuất loạt lớn.
- Phạm vi áp dụng : thờng chỉ áp dụng cho loại hình sản xuất
đơn chiếc và trong công nghiệp sửa chữa.

3) Phơng pháp dập :
18

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
-Cũng nh rèn, dập là phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực ở
nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ bình thờng để tạo hình dạng và
kích thớc sản phẩm yêu cầu.
* Các phơng pháp dập :
+ Dập nóng ( dập thể tích ).
+ Dập nguội ( dập tấm ).
-Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết nh:Trục răng,trục
trơn,trục côn,trục răng thẳng và các loại bánh răng khác
nhau,các chi tiết dạng càng,trục chữ thập, trục khửu
- Với chi tiết yêu cầu độ chính xác hình dáng hình học và
chất lợng bề mặt nh chi tiết trục trung gian thì phơng pháp

dập thể tích ( dập nóng ) là thích hợp nhất .
* Ưu điểm của phơng pháp dập nóng:
+Tạo đợc hình dạng,kích thớc chi tiết theo yêu cầu.
+ Tiết kiệm nguyên vật liệu,năng xuất cao.
+ Chất lợng sản phẩm đồng đều và cao.
+Độ chính xác và độ bóng bề mặt phôi cao.
+ Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng xuất cao.
+Thời gian chế tạo phôi ngắn,nên rút ngắn đợc thời gian
gia công.
+Sai số kích thớc hình dáng nhỏ,ít ba via.
+ Thao tác đơn giản.
* Nhợc điểm :

19

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
+ Phơng pháp này yêu cầu thiết bị có năng suất lớn, phức
tạp.
+ Khuôn dập chế tạo khó khăn.

- Phạm vi áp dụng : chủ yếu dùng trong loại hình sản xuất loạt
lớn và hàng

khối.

Kết luận:Căn cứ vào dạng sản xuất,hình dạng,kích thớc vật

liệu cơ tính kết cấu của chi tiết gia công với các phơng pháp
chết tạo phôi trên ta chọn phơng pháp chế tạo phôi bằng phơng
pháp dập nóng .

bản vẽ k huô n dập t r ục bậc

t

t

d

d

20

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42

Phần iV
Thiết kế quy trình công nghệ
i)Phân tích và chọn chuẩn định vị.

1)Chọn chuẩn.

-Chọn chuẩn là một vấn đề rất quan trọng nó ảnh hởng đến
độ phức tạp của quy trình công nghệ.Chọn chuẩn hợp lý sẽ
giảm đợc sai số chuẩn do vậy nó cho độ chính xác gia công
cao.
-Chọn chuẩn xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm sao cho khống
chế đủ số bậc tự do cho lực kẹp và lực cắt nhỏ nhất,gấy ra sai
số chuẩn ít nhất trông quá trình gia công.
-Chọn chuẩn sao cho đồ gá có kết cấu đơn giản,giảm nhẹ sức
lao động,tính chuyên môn hóa cao,phù hợp với loại hình sản
xuất.
- Việc chọn chuẩn gồm: chuẩn thô và chuẩn tinh nhằm đảm
bảo các yêu cầu sau.
+Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt
không gia công.
+Đảm bảo quan hệ giữa các bề mặt gia công với nhau.
21

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
+Đảm bảo phân phối đều giữa các bề mặt gia công với
nhau.
- Ngoài gia việc chọn chuẩn phải đảm bảo thỏa mãn yêu cầu
nh: Năng xuất,giảm bớt tiêu hao vật liệu và hạ giá thành sản
phẩm.
II) Những yêu cầu khi chọn chuẩn.
1) Những yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn tinh.

a) Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:
- Khi chọn chuẩn tinh phải thỏa mãn hai yêu cầu.
+ Phải phân bố đủ lợng d cho các bền mặt gia công.
+Phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các
bền mặt gia công.

b)Những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh.
Xuất phát từ hai yêu cầu trên ta có 5 lời khuyên khi chọn chuẩn
tinh.
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.Nếu thỏa mãn
đợc lời khuyên này thì sẽ đơn giản hóa đợc quá trình gia
công,lắp ráp đỡ phải gia công chuẩn tinh phụ.
- Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc cho sai
số chuẩn bằng không.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu của đồ gá đơn giản sử dụng
thuận tiện.

22

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến
dạng,lực cắt,lực kẹp,mặt chuẩn phải đủ diện tích,chi tiết
vững vàng.
- Cố gắng chọn chuẩn thống nhất dùng trong nhiều nguyên
công của cả quy trình công nghệ và nếu thay đổi chuẩn sẽ

gây ra sai số tích lũy ở các lần gá sau.
c) Các phơng án khi chọn chuẩn tinh.
*Phơng án 1:
Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm khống chế 5 bậc tự do.Mũi tâm
cố định khống chế 3 bậc tự do,mũi tâm tỳ động khống chế 2
bậc tự do.

-Ưu điểm:
+ Chi tiết định vị trên hai mũi tâm có thể gia công đợc
hầu hết

các bề mặt
23

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42
chi tiết, có thể gia công trong nhiều lần gá đặt đảm bảo
độ đồng tâm và độ chính xác bề mặt các cổ trục vì
lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lờng, đảm bảo
lời khuyên chọn chuẩn tinh thống nhất. Chuẩn tinh là hai
mũi tâm không chỉ sử dụng trong quá trình gia công mà
còn có thể sử dụng trong quá trình kiểm tra và sửa chữa.
+ Gá đặt nhanh chóng, dễ dàng và chính xác.
+ Đảm bảo phân bố đủ lợng d đồng đều cho các nguyên
công.
+ Đảm bảo vị trí tơng quan giữa mặt trụ ngoài với mặt

đầu và
giữa các bề mặt với nhau.
-Nhợc điểm:
+ độ cứng vững không cao, khi cắt với tốc độ cao gây
rung động
ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công.
+ Chất lợng chi tiết và độ chính xác các bề mặt chi tiết
phụ
thuộc vào độ chính xác của hai lỗ tâm.
+ Phạm vi áp dụng : dùng để gia công thô, gia công tinh,
mài các bề mặt trụ.
*Phơng án 2:
Chọn chuẩn tinh là hai bề mặt trụ ngoài 40 ,định vị bằng hai
khối v ngắn khống chế 4 bậc tự do và bề mặt vai trục 47
khống chế 1 bậc tự do.
24

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng


Trờng: CĐCN Thái nguyên & Thuyết minh đố án môn học công
nghệ chế tạo máy.Khoa cơ khí: lớp cơ khí C-CĐ-K42

-Ưu điểm:
+ Độ cứng vững cao, gá đặt nhanh.
+ Không phát sinh sai số chuẩn.
-Nhợc điểm:
+ Chế tạo đồ gá phức tạp, chi phí cao.
+ Chỉ gia công đợc một số bề mặt.

+ Độ đồng tâm của các bề mặt bậc trụ thấp.
*Phơng án 3.
Chọn hệ chuẩn tinh là bề mặt trụ ngoài định vị bằng mâm
cặp ba chấu tự định tâm khống chế 4 bậc tự do, kết hợp với
một đầu chống tâm khống chế một bậc tự do.

25

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Quốc Dũng
Sinh viên thiết kế:Nguyễn Văn Trờng