thiet ke may dap dau bu long

Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................2
DANH MỤC HÌNH..............................................................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG:...................................................................................5
CHƯƠNG I:..........................................................................................................6
GIỚI THIỆU VỀ KẾT CẤU CHI TIẾT & SẢN PHẨM CỦA MÁY DẬP..........6
1. Kết cấu chính của máy dập bulong.................................................................8
2. Kích thước của các loại bulong....................................................................11
CHƯƠNG II:.......................................................................................................12
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DẬP ĐẦU BULONG
.............................................................................................................................12
1.Nguyên lý hoạt động.....................................................................................12
2. Tìm hiểu cấu tạo của máy dập bulong..........................................................14
CHƯƠNG III:......................................................................................................31
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY..........................................................................31
1 : Tính toán lực dập.........................................................................................31
2: Thiết kế gối đỡ trụ........................................................................................33
3: Tính toán thiết kế trục...................................................................................39
4. Bánh đà.......................................................................................................57
5: Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền...............................................62
CHƯƠNG IV:......................................................................................................63
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH GỐI ĐỠ.....63
1.Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết.....................................63
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết......................................64
3. Xác định dạng sản xuất.................................................................................65
3.1 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi...............................................................66
4. Thiết kế nguyên công...................................................................................69
KẾT LUẬN.........................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................89

GVHD: Phạm
1 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

Sau thời gian nghiên cứu khẩn trương và nghiêm túc nhóm chúng em đã hoàn
thành xong đồ án tốt nghiệp.
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô thuộc khoa cơ khí. Cũng
như các quý thầy cô khác ở Trường , đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ để chúng em thực
hiện tốt đề tài này.
Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Văn Trinh , người thầy đã
không quản ngại ngày đêm chỉ bảo, tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài này.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đề tài nhưng không tránh khỏi những thiếu sót nhất
định. Chúng em rất mong nhận được sự cảm thông và góp ý của thầy cô và các bạn để
đề tài này ngày càng hoàn thiện hơn. Em xin cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 11 tháng 5 năm 2019
Nhóm sinh viên thực hiện
Đỗ Thành Luân
Đoàn Minh Hưng
Nguyễn Văn Kiêm
Nguyễn Trọng Hải

GVHD: Phạm
2 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHÀNH : CƠ KHÍ
Họ và tên sinh viên:
Đỗ Thành Luân
Đoàn Minh Hưng
Nguyễn Trong Hải
Nguyễn Văn Kiêm
Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Trinh
Nội Dung
Thiết kế và chế tạo : Máy dập bulong
Trong điều kiện : Dạng sản xuất đơn chiếc
Trang thiết bị tự chọn
Với các yêu cầu sau:
A/. PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy
- Bản vẽ sơ đồ điều khiển
- Bản vẽ lắp của máy
- Bản vẽ tách các chi tiết của máy
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý QTCNGC chi tiết điển hình do GVHD chỉ định ở dạng
sản xuất hàng loạt vừa
- ( Tất cả các bản vẽ được bố trí trên khổ giấy A0)
B/ . PHẦN THUYẾT MINH
- I: Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy
- II: Tính toán thiết kế nguyên lý máy
- III: Tính toán thiết kế kết cấu máy
- IV: QTCNGC chi tiết điển hình do GVHD chỉ định ở dạng sản xuất hàng loạt
vừa
- V: Kết luận
- VI: Tài liệu tham khảo
C/. PHẦN MÔ HÌNH
- Hoàn thành toàn bộ máy hoặc mô hình ( nếu có)

- Ngày giao đề tài 4/3/2019 , ngày hoàn thành 27/4/2019
Giám hiệu

Khoa cơ khí

Giáo viên hướng dẫn

Danh mục hình
Hình 1 : Vật liệu sản xuất bulong..........................................................................6
Hình 2:Máy DH-20...............................................................................................7
Hình 3:DH-5..........................................................................................................7
GVHD: Phạm
3 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
Hình 4: Kết cấu chính của máy.............................................................................8
Hình 5 : Máy dập điển hình...................................................................................9
Hình 6: Trục khuỷu – thanh truyền.......................................................................9
Hình 7: Trục có cam phẳng cần đẩy....................................................................10
Hình 8 : bulong M16...........................................................................................11
Hình 9 : bulong M12..........................................................................................11
Hình 10: Máy.......................................................................................................12
Hình 11: Trục khuỷu............................................................................................14
Hình 12: chốt khuỷu............................................................................................15
Hình 13: kết cấu má khuỷu..................................................................................16
Hình 14: Trục cam...............................................................................................18
Hình 15: Nhóm thanh truyền...............................................................................19
Hình 16: Kết cấu thanh truyền............................................................................20
Hình 17: Bạc lót..................................................................................................23

Hình18 : Kết cấu bạc lót......................................................................................24
Hình 19: Bulong thanh truyền.............................................................................26
Hình 20................................................................................................................27
Hình 21: Cơ cấu cam...........................................................................................29
Hình 22: Biểu đồ lực dập....................................................................................31
Hình 23: Ổ lăn.....................................................................................................33
Hình 24: Sơ đồ trục 1..........................................................................................33
Hình 25: Ổ bi.......................................................................................................35
Hình 26: Sơ đồ trục 2..........................................................................................36
Hình 27: Sơ đồ trục 3..........................................................................................37
Hình 28: Cấu tạo ổ bi..........................................................................................39
Hình 32:Trục 1....................................................................................................52
Hình 33: Trục 2....................................................................................................54
Hình 34: Trục 3....................................................................................................57
Hình 35: Bánh đà.................................................................................................57
Hình 36: Các dạng bánh đà.................................................................................58
Hình 37: Kết cấu bánh đà....................................................................................60
Hình 38: Gối đỡ...................................................................................................63
Hinh 39: ĐÚC.....................................................................................................69

GVHD: Phạm
4 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
Danh mục các bảng:
Bảng 3.1: Bảng hệ thống các số liệu tính được:.................................................62
Bảng 4.1: kết quả tra và tính lượng dư...............................................................68
Bảng 4.2. Kết quả tính chế độ cắt :.....................................................................76
Bảng 4.3. Kết quả tính toán chế độ cắt:...............................................................77

Bảng 4.4. Kết quả tính toán chế độ cắt của nguyên công:..................................79
Bảng 4.5. Kết quả tra chế độ cắt cho nguyên công 5:.........................................81
Bảng 4.6. Bảng chế độ cắt:..................................................................................83
Bảng 4.7. Kết quả tra chế độ cắt cho nguyên công:...........................................87

GVHD: Phạm
5 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

Chương I:
Giới Thiệu Về Kết Cấu Chi Tiết & Sản Phẩm Của Máy Dập
Trong đời sống xã hội cũng như trong khoa học kỹ thuật thì vấn đề lắp ghép các chi
tiết lại với nhau để tạo thành các sản phẩm cụ thể để phục vụ cho đời sống và khoa học kỹ
thuật của con người. Thì việc chế tạo các chi tiết lắp ghép là việc cần thiết để lắp ghép các
chi tiết khác nhau để tạo thành các thiết bị máy móc hay các sản phẩm cụ thể. Ví dụ như
lắp ghép bằng ren, dây, đinh, chốt, hàn, then… Trong công việc thì việc lắp ráp và lối
giữa các tấm sắt thép với nhau thường xuyên xảy ra và đem lại hiệu quả linh hoạt , trong
công việc ở gia đình hằng ngày thì các mỗi ghép cũng được sử dụng nhiều , từ dụng cụ
sinh hoạt cho đến những kết cấu nhà đồ sộ, thì việc lắp ráp các chi tiết sắt thép lại với
nhau cũng rất phức tạp nhưng nếu sử dụng các chi tiết lắp ráp như chốt, dây… không đảm
bảo sức bền cho các mối ghép. Do đó việc chế tạo các chi tiết lắp ghép ra đời như chốt,
bulông, đinh…
Thì các mối ghép trở nên chắc chắn và bền hơn nhờ đặc tính sức bền của vật liệu chế
tạo chi tiết lắp ghép. Một trong những chi tiết lắp ghép quan trọng và điển hình là bulong (
ốc vít). Bulong có nhiều hình dạng khác nhau , được chế tạo bằng cách dập cắt bulong
bằng máy dập bulong chuyên dùng, với phôi được chế tạo là phôi thép.

Hình 1 : Vật liệu sản xuất bulong

GVHD: Phạm
6 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
Để hiểu rõ hơn về việc chế tạo bulong ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động và kết
cấu cấu tạo của máy dập bulong. Hiện nay có nhiều loại máy dập bulong như máy dập đầu
DH-20 , DH-5 …

Hình 2:Máy DH-20

Hình 3:DH-5

GVHD: Phạm
7 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
1. Kết cấu chính của máy dập bulong
motor
crank
belt pulley

piston

big slid e

punch lift mechanism

knock out mechanism

cutting mechanism

stop block
die cavity
ejector rod
feeding mechanism

strainghening device

feeding mecnanism

Hình 4: Kết cấu chính của máy

GVHD: Phạm
8 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
Crank : trục quay

Punch lift mechanism : cơ cáu nâng

Stop block : Cụm dừng

chày dập

Belt pulley : rãnh bắt dây đai

Strainghening device : thiết bị làm

Die cavity : ổ khuôn

thẳng

Piston : Pít–tông

Knock out mechanism : cơ cấu đẩy

Ejector rod : thanh đẩy ra

thành phẩm

Big slide : khoảng trượt lớn

Cutting mechanism : cơ cấu cắt

Feeding mechanism : cơ cấu nạp liệu

Máy dập bulong điển hình:

Hình 5 : Máy dập điển hình
Máy dập bulong gồm có ba trục và các bộ phận chính sau:
Trục:
 Một cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền đơn giản:

GVHD: Phạm
9 Văn Trinh

Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

Hình 6: Trục khuỷu – thanh truyền

GVHD: Phạm
10 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
 Hai trục có cơ cấu cam phẳng cần đẩy :

Hình 7: Trục có cam phẳng cần đẩy
Một số bộ phận chính sau:
Cơ cấu lắn thẳng và dẫn hướng cho phôi dây, cơ cấu tay quay lệch tâm với
cần lắc kéo phôi bằng cơ cấu kẹp tự hãm bằng lò xo và các con trượt của búa dập và
dao cắt gắn với các đầu nhỏ của thanh truyền hai cặp bánh răng nón với góc ăn khớp 
= 45, bộ truyền bánh đai thang, bánh đà, trục khuỷu, thanh truyền, cam phẳng cần
đẩy đáy bằng, cam phẳng cần đẩy, cần lắc, đòn bẩy, và các chi tiết điển hình khác như
bulông đai ốc, ổ lăn, ổ lắc…
tùy vào tốc độ động cơ truyền đến trục khuỷu là tốc độ quay bao nhiêu vòng
trong 1 phút của trục khuỷu sẽ quy định số sản phẩm dập xong trong 1 phút

GVHD: Phạm
11 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

2. Kích thước của các loại bulong

Sản phẩm của máy dập bulong là các loại bulong có kích thước khác nhau
tùy theo dạng sản xuất hàng loạt hay đơn chiếc theo kích thước của các loại
thường sản xuất như :
Bulong lục giác ngoài :
Ví dụ : Bulong M16:

Đường kính d=16 mm
Chiều dày giác K=10 mm
Chiều rộng giác s=24 mm

Hình 8 : bulong M16
Bulong lục giác chìm đầu trụ: ví dụ bulong M12:
Đường kính d=12mm
Chiều dày giác K=12mm
Chiều rộng giác s=10mm

Hình 9 : bulong M12

GVHD: Phạm
12 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

CHƯƠNG II:
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DẬP
ĐẦU BULONG
1.Nguyên lý hoạt động

Hình 10: Máy

Máy dập bulong hoạt động chủ yếu dựa vào nguyên lý hoạt động của cơ cấu
trục khuỷu – thanh truyền, cơ cấu cam phẳng cần đẩy và cam cần đẩy đáy bằng thanh
truyền. Vì nguyên lý hoạt động của máy dập bulong là biến chuyển động quay từ trục
khuỷu và cam cần đẩy đáy bằng của trục dao tạo thành chuyển động tịnh tiến của búa
dập và dao cắt.
Còn việc phôi được kẹp chặt là nhờ cơ cấu cam phẳng cần đẩy tác động vào
cơ cấu đòn bẩy để kẹp chặt phôi khi phôi được dập và cắt
Quá trình dập thì việc cung cấp phôi cho máy là liên tục, ta sử dụng cơ cấu
tay quay con lắc và dòn bẩy để kéo phôi một cách liên tục
Nguyên lý hoạt động của máy dập bulong bắt đầu từ động cơ điện A02-31-4
với công suất N = 2.2 kw, số vòng quay n = 1430 v/p và hiệu suất làm việc là 82%. Khi

GVHD: Phạm
13 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
làm việc thì trục khuỷu quay với tốc độ 340 v/p thì sẽ dập được 340 cây bulong trong 1
phút.
Từ động cơ truyền động qua bộ truyền bánh đai thang với tỷ số truyền là i =
0.24 tới trục khuỷu có tốc độ quay là n 1 = 340 v/p thông qua cơ cấu trục khuỷu thanh
truyền để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của búa dập được gắn
trên con trượt chuyển động tịnh tiến trên rãnh mang cá. Một vòng quay của búa dập sẽ
dập thành 1 cây bulong , khoảng cách từ điểm chết dưới đến điểm chết trên của con
trượt mà trục khuỷu thanh truyền tạo ra cho búa dập khi quay nửa vòng đầu từ điểm
chết dưới đến điểm chết trên chính là chiều dài l của cây bulong cần chế tạo.
Từ trục khuỷu chuyển động được truyền qua hai trục cam gắn dao cắt, hai
trục được bố trí đối xứng nhau qua tâm của thanh truyền trục khuỷu. Và biến chuyển
động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến của dao thông qua tay biên được
gắn với cam phẳng cần đẩy đáy bằng của trục cam, dao nối với tay biên bằng con

trượt được lắp trên rãnh mang cá. Khoảng cách tịnh tiến của con trượt gắn dao cắt
được tạo ra từ điểm chết dưới đến điểm chết trên của cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy
bằng được bố trí sao cho hai mũi dao vừa chạm nhau khi cắt hết đường kính của cây
bulong là chuyển động ngược lại với nhau.
Từ buly đai chuyển động quay của trục khuỷu được tạo thành chuyển động
tịnh tiến cho cơ cấu kẹp phôi thông qua cơ cấu tay quay lệch tâm được gắn trên buly
đai của trục khuỷu. Đường kính quay được của khoảng lệch tâm của tay quay chính là
chiều dài l của cây bulong được kéo vào dập, bằng cơ cấu kẹp tự hãm do góc nhọn
của mảnh hợp kim đè vào thân phôi dây với tác dụng của lực lò xo tạo ra khi nó
chuyển động đi lên từ bộ phận lắn phôi đến hộp dẫn phôi của cơ cấu kẹp phôi.
Đồng thời khi búa dập ở vị trí điểm chết trên, dao cắt ở vị trí điểm chết dưới
và khi dao cắt ở vị trí điểm chết trên, búa dập ở vị trí điểm chết dưới thì cơ cấu cam
phẳng cần đẩy đều ở vị trị trí kích thước lớn nhất của cam khi tác động vào cơ cấu
đòn bẩy tác động vào một đầu di động của thanh kẹp phôi lắp với hộp dẫn phôi bằng
rãnh mang cá. Mặt đầu của thanh kẹp phôi được lăn nhám để tăng độ ma sát giữa phôi
và thanh kẹp phôi, khoảng cách giữa thanh kẹp phôi phụ thuộc vào đường kính của
từng loại bulong, và khoảng cách kẹp thay đổi được nhờ bộ phận hãm bằng bulông
đai ốc của thanh kẹp cố định khi ta vặn bulông và hãm lại bằng đai ốc.

GVHD: Phạm
14 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
2. Tìm hiểu cấu tạo của máy dập bulong
Để hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của máy dập bulong ta sẽ tìm hiểu về
cấu tạo và nhiệm vụ của các cơ cấu máy quan trọng như: trục khuỷu – thanh truyền,
cơ cấu cam – thanh truyền, và cam cần đẩy – đòn bẩy, bánh đà…
2.1. Trục khuỷu gồm có: chốt khuỷu, má khuỷu, đầu trục khuỷu và đuôi trục
khuỷu.

Hình 11: Trục khuỷu
Yêu cầu kỹ thuật đối với trục khuỷu
- Độ chính xác về kích đường kính cổ trục đạt : CCX 7÷ 8, các sai số
hình dáng hình học: độ côn, độ ô van, nằm trong giới hạn dung sai đường kính
- Độ chính xác về vị trí tương quan như độ đảo các cổ trục, độ không
thẳng góc giữa đường tâm và mặt đầu vai trục trong khoảng : 0,01 ÷ 0,1mm
- Độ nhám bề mặt Ra = 0,63 ÷ 0,16
- Độ không song song giữa tâm cổ biên và tâm cổ chính không quá
0,01 ÷ 0,03mm trên chiều dài cổ biên
- Yêu cầu cân bằng động : độ không cân bằng cho phép 15 ÷ 30g/cm
- Độ cứng cổ trục chính và cổ biên là 52 ÷ 62 HRC
- Tùy theo yêu cầu thường chế tạo bằng thép 45, thép hợp kim crôm,
niken, măngan

GVHD: Phạm
15 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
a/Chốt khuỷu

Hình 12: chốt khuỷu
là vị trí lắp ghép giữa bạc lót với đầu to của thanh truyền của trục khuỷu, thường thì
đường kính của chốt khuỷu có thể bằng với đường kính trụcvà thường được chế tạo
rỗng để giảm khối lượng và tăng sức bền cho chốt khuỷu khi chuyển động. Khoảng
cách từ tâm chốt khuỷu đến tâm cổ trục khuỷu là bán kính của trục khuỷu, đường
kính của quay của trục khuỷu chính là chiều dài tịnh tiến của con trượt để búa dập
được phôi thành mũ bulong.
b/ Má khuỷu là bộ phận nối liền giữa cổ trục và chốt khuỷu , hình dạng má

khuỷu phụ thuộc vào loại động cơ, lực dập và tốc độ quay của trục khuỷu. Với các
hình dạng của má khuỷu như hình chữ nhật, hình tròn và ôvan, má khuỷu dạng tròn có
ưu điểm là sức cao, có khả năng giảm chiều dày của má do đó có thể tăng chiều dài cổ
trục và chốt khuỷu để giảm mài mòn cho cổ trục và chốt khuỷu, mặt khác má tròn rất
dễ gia công, nhưng má khuỷu hình ôvan có ứng suất phân bố đồng đều nhất

GVHD: Phạm
16 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

Kết cấu má khuỷu
Hình 13: kết cấu má khuỷu
c/ Đầu trục khuỷu thường dùng để lắp bánh răng dẫn động, bánh đai (buly),
bánh đà, ổ lăn,… Các bánh răng chủ động hay bánh đai lắp trên trục khuỷu theo kiểu
lắp căng hoặc lắp trung gian và đều có then bán nguyệt. Đai ốc khởi động, hãm chặt
bánh đai, các chi tiết máy khác như phớt chắn dầu, ổ chắn dọc trục .v.v… cũng đều
lăp trên đầu trục khuỷu.
Vật kiệu thường dùng chế tạo trục khuỷu hiện nay là thép cácbon có thành
phần cácbon trung bình như thép C40 C50,50, 40X, 45. Trong các động cơ tốc độ
cao hoặc phụ tải lớn thường dùng thép hợp kim mănggan như thép 45, 452, 50..
hoặc thép hợp kim niken – cờrôm như thép 40X, 18XHBA, 25XHB. Thông thường
các loại thép 35, 40, 45, 50, 352, 452 dùng để chế tạo trục khuỷu của động cơ tàu
thủy và tĩnh tại. Trục khuỷu của các động cơ ô tô máy kéo thường chế tạo bằng các
loại thép: 45, 50, 50, 40X và 452
- Chế tạo phôi trục khuỷu thường dùng hai phương pháp: Rèn tự do hoặc Rèn
khuôn và đúc
Rèn tự do hoặc rèn khuôn: thường dùng các loại thép cácbon và thép hợp kim
để rèn, phương pháp này thường được dùng trong sản xuất hàng loạt đối với loại trục

khuỷu nhỏ, phôi rèn khuôn trước khi đem gia công phải tiến hành ủ và thường hóa để
khử nội lực. Trước khi mài phải phải toi và ram để đảm bảo tính năng cơ học của trục
khuỷu, đối vơi trục khuỷu có kích thước lớn thường dùng phương pháp rèn tự do
nhưng phương pháp này có nhược điểm là lượng dư gia công lớn, nên khi đem gia
GVHD: Phạm
17 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
công cắt gọt sẽ làm thớ kim loại của trục khuỷu bị cắt đứt, không liên tục do đó ảnh
hưởng tới sức bền của trục khuỷu.
Đúc: vật liệu dùng để đúc thường là thép cácbon, thép hợp kim và gang
gơraphít cầu, phương pháp đúc trục khuỷu được dùng trong sản xuất hàng loạt vì nó
có nhiều ưu điểm như: trọng lượng phôi và lượng dư gia công nhỏ đồng thời có thể
đúc được những kết cấu phức tạp của trục khuỷu khiến cho việc phân bố kim loại bên
trong trục khuỷu có thể thực hiện theo ý muốn để đạt được sức bền cao nhất. Tuy
nhiên phương pháp đúc trục khuỷu vãn còn những nhược điểm như: thành phần kim
loại đúc khó đồng đều, khi đúc thép kết tinh không đều, tinh thể phía trong tho hơn
tinh thể phía ngoài, gang gơraphít cầu cầu hóa không hoàn toàn nên ảnh hưởng đến
sức bền của trục. Do gang gơraphít cầu có rất nhiều gơraphít nên khó mài bóng và khi
đúc dễ xảy ra khuyết tật như rỗ khí, rỗ ngót,rạn nứt ngầm… vì vậy việc đúc gang
gơraphít cầu vẫn chưa dùng rộng rãi
Trục khuỷu là một chi tiết máy chịu tải trọng lớn và theo đổi theo chu kỳ nen
trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu ứng suất rất phức tạp như ứng suất uốn, ứng
suất xoắn, ứng suất phụ gây ra bởi dao động xoắn và biến dạng v.v… Vì vậy trục
khuỷu thường xuyên bị hư hỏng do vật liệu bị mỏi, thiếu sức bền hoặc độ cứng vững,
nên phải có biện pháp nâng cao sức bền của trục khuỷu như biện pháp kết cấu và biện
pháp công nghệ
Biện pháp kết cấu:
a) Tăng độ trùng điệp  giữa cổ trục và chốt khuỷu (theo số liệu thực nghiệm thì

khi tăng độ trùng điệp giữa cổ trục và chốt khuỷu sức bền mỏi tăng lên rất nhiều. Ví
dụ: khi tăng độ trùng điệp  = 10 mm, thì sức bền mỏi tăng 3,5%; khi tăng độ trùng
điệp  = 20 mm, thì sức bền mỏi tăng 29%; khi tăng độ trùng điệp  = 30 mm, thì sức
bền mỏi tăng 75%)
b)Tăng bán kính góc lượn giữa chốt khuỷu, cổ khuỷu với má khuỷu, Tăng bán
kính góc lượn có thể giảm ứng suất tập trung do đó tăng sức bền của trục khuỷu,
nhưng khi tăng bán kính góc lượn, chiều dài bề mặt làm việc của cổ trục và chốt
khuỷu sẽ giảm, nên người ta dung các bán kính góc lượn khác nhau ở phần chuyển
tiếp giữa má với cổ trục hoặc chốt khuỷu. Theo thực nghiệm nếu tăng bán kính góc

GVHD: Phạm
18 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
lượn từ 5mm đến 9mm thi ứng suất lớn nhất ở vùng góc lượn sẽ giảm xuống khoảng
40%.
c) Tăng chiều dày và chiều rộng của má khuỷu, tăng chiều rộng của má khuỷu là
biện pháp tốt vì khi tăng chiều rộng của má khuỷu từ dạng hình chữ nhật đến dạng
tròn thì sức bền chống xoắn tăng nên gấp 4 lần

1. Trục Cam Của Máy Dập Bulong

Hình 14: Trục cam
Máy dập bulong gồm có hai trục cam, hai trục này sử dụng cơ cấu
cam – thanh truyền để cắt phôi. Trên hai trục này dùng cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy
bằng hay còn gọi là cơ cấu cam lệch tâm vì cơ cấu cam này có kích thước do hai
đường tròn tạo thành và lệch tâm với nhau, đường tròn nhỏ nội tiếp đường tròn lớn.
Khoảng lệch tâm giữa đường tròn lớn đối với đường nhỏ

2. Nhóm Thanh Truyền
Gồm Có: thanh truyền, bulông thanh truyền và bạc lót. Trong quá trình nhóm
thanh truyền truyền lực tác dụng trên pitton cho trục khuỷu, làm quay trục khuỷu hoặc
là truyền lực tác dụng của trục khuỷu làm tịnh tiến con lăn.

GVHD: Phạm
19 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

Đầu to kiểu không lệch

Đầu to kiểu lệch

Hình 15: Nhóm thanh truyền
2.1 THANH TRUYỀN : là chi tiết nối gữa pittông hoặc con trượt với trục
khuỷu, nó có tác dụng truyền lực từ pittông đến trục khuỷu để làm quay trục khuỷu
hay từ trục khuỷu đến con trượt tịnh tiến. Khi động cơ của máy dập đinh hoạt động thì
trục khuỷu chịu tác dụng của các lực sau:
- Lực dập của búa dập
- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của con trượt
- Lực quán tính của thanh truyền
Vật liệu chế tạo thanh truyền thường là thép cacbon và thép hợp kim.
Thép cacbon được dùng rất nhiều vì giá rẻ, dễ gia công. Thanh truyền của động cơ tàu
thủy cao tốc và động cơ ô tô máy kéo thường làm bằng thép cacbon 40, 45, 452 và
thép hợp kim 40XH, 40M, 40C, 30XMA, 18XHBA …

GVHD: Phạm
20 Văn Trinh

Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
Kết cấu của thanh truyền gồm ba phần: Đầu nhỏ thanh truyền, Đầu to thanh
truyền và Thân thanh truyền

Hình 16: Kết cấu thanh truyền
1. Nắp đầu to thanh truyền.

4. Bạc đầu nhỏ thanh truyền.

2. Bạc đầu to thanh truyền.

5. Đầu nhỏ thanh truyền.

3. Lỗ bắt gu giông thanh truyền.

6. Thân thanh truyền

 Đầu nhỏ thanh truyền: đâu lắp ghép thanh truyền với chốt pittông hoặc lắp
ghép thanh truyền với chốt của con trượt, kết cấu của đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc
vào kích thước chốt pittông và phương pháp lắp ghép với đầu nhỏ thanh truyền.
- Khi chốt pittông lắp tự do, đầu nhỏ thanh truyền có dạng trụ rỗng, thanh
truyền của động cơ cỡ lớn thường dùng đầu nhỏ dạng cung tròn đồng tâm, đôi khi
dùng kiểu ôvan để tăng độ cứng vững cho đầu nhỏ.
- Đầu nhỏ thanh truyền và chốt pittông lắp ghép với nhau bằng bạc lót và khi
lắp chốt pittông tự do có sự chuyển đọng tương đối giữa chốt pittông và bạc lót nên
phải chú ý bôi trơn mặt ma sát. Thông thường dầu nhờn được đưa lên mặt chốt pittông
và bạc lót đầu nhỏ bằng đường dẫn dầu khoan dọc theo thân thanh truyền hay bạc lót
đầu nhỏ được bôi trơn theo kiểu hứng dầu vung té, để giữ được dầu bôi trơn thì trên

bạc lót đầu nhỏ thanh truyền thường có các rãnh chéo để chứa dầu nhờn
Khi chốt pittông lắp theo kiểu tự do, đầu nhỏ phải có bạc đồng hoặc bạc thép
có tráng lớp đồng để chống mòn.

GVHD: Phạm
21 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
- Chiều dày của bạc vào khoảng (0.080  0.085)dc (dc là đường kính chốt
pittông).
- Chiều dày đàu nhỏ thanh truyền thông thường chọn như sau:
+ Đối với thanh truyền được gia công cơ khí mặt ngoài:

d1
1.2 1.3
d2

+ Đối với thanh truyền không gia công cơ khí mặt ngoài:

d1
1.35 1.45
d2

d1, d2 là đường kính ngoài và đường kính trong của đầu nhỏ thanh truyền
- Chiều dày nhỏ nhất của loại đầu nhỏ thanh truyền mỏng thường không được
nhỏ hơn 4 mm. Kích thước chiều dài b của đàu nhỏ phụ thuộc vào điều kiện sức bền
và chủ yếu phụ thuộc vào áp lực cho phép hình thành màng dầu bôi trơn tren mặt bạc
lót đầu nhỏ thanh truyền. chiều dài của đầu nhỏ thanh truyền phải nhỏ hơn khoảng
cách giữa hai đầu bệ chốt pittông hay chốt con lăn ít nhất là 3mm. Khi lắp ghép bạc

lót đầu nhỏ thanh truyền và chốt pittông (chốt con lăn) có khe hở hướng kính thường
bằng:  = (0.0004 0.0015)dc


Thân thanh truyền: chiều dài l của thanh truyền (khoảng cách

giữa tâm đầu nhỏ và tâm đầu to) phụ thuộc vào thông số kết cấu : =

R
l

Đa số các loại động cơ hiện nay đều có  = 0.24  0.30. Tiết diện ngang của
thanh truyền có nhiều loại như: tiết diện trọn, ô van, hình chữ nhật, hình chữ H, hình
chữ I, … Hiện nay thân thanh truyền tiết diện chữ I được dùng nhiều nhất trong động
cơ ô tô máy kéo và các loại động cơ cao tốc. Vì loại thân này có tiết diện này sử dụng
vật liệu rất hợp lý (trục y-y nằm trong mặt phẳng lắc) do đó trọng lượng thanh truyền
nhỏ mà độ cứng vững của thanh truyền lớn. Loại thân thanh truyền chữ I thường chế
tạo bằng phương pháp rèn khuôn, thích hợp với phương pháp sản xuất lớn. Chiều
rộng h của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to. Sở dĩ làm như vậy là để
phù hợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng trên thanh truyền trong mặt
phẳng lắc. Lực quán tính phân bố theo quy luật hình tam giác
 Đầu to thanh truyền: kích thước đầu to thanh truyền phụ thuộc và đường kính
và chiều dài chốt khuỷu. Đầu to thanh truyền phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
- Có độ cứng vững lớn để bạc lót không bị biến dạng, nhất là đối vơi bạc lót
mỏng
GVHD: Phạm
22 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG

- Kích thước nhỏ gọn để đảm bảo lực quán tính chuyển động quay nhỏ, giảm
được tải trọng trên chốt khuỷu, ổ trục và giảm kích thước hộp trục khuỷu.
- Chỗ chuyển tiếp giữa thân và đầu to phải có góc lượn lớn để giảm ứng suất
tập trung
- Dễ lắp ghép cụm pittông thanh truyền hay cụm con lăn thanh truyền với trục
khuỷu. Trong hầu hết các động cơ ô tô máy kéo, đầu to thanh truyền được cắt thành
hai nửa, nửa trên làm liền với thân thanh truyền, nửa dưới cắt rời ra thành nắp đầu to
thanh truyền. Hai nửa của đầu to thanh truyền lắp ghép với nhau bằng bulông hay
gujông, trong trường hợp này bạc lót cũng làm thành hai nửa.
- Để điều chỉnh khe hở giữa đầu to và chốt khuỷu trong quá trình sửa chữ sau
này hoặc thay bạc mới, đôi khi người ta lắp những miếng đệm mỏng bằng thép vào
mặt phân chia của hai nửa đầu to. Khi bạc mòn, khe hở tăng lên, người ta lấy dần các
miếng đệm ra để điều chỉnh lại khe hở nhưng lại có khuyết điểm là làm giảm độ cứng
vững của đầu to, do đó tải trọng tác dụng trên bulông sẽ tăng lên và sẽ làm cho lỗ lắp
chốt khuỷu không tròn nữa, phải cạo rà lại bạc lót lại mới dùng được
- Loại đầu to thanh truyền cắt thành hai nửa, khi lắp ghép cần phải định vị
mối ghép bằng các phương pháp sau:


Dùng bulông thanh truyền để định vị do bulông thanh truyền có kết

cấu đặc biệt. Ở đoạn tương ứng với mặt phân chia đầu to, bulông thanh truyền có
đường kính lớn, được gia công chính xác và lắp sít với lỗ để định vị. Ngoài ra, để
định vị hai nửa đầu to người ta còn dùng gờ hoặc răng trên mặt lắp ghép để định vị.
 Đối với đầu to thanh truyền của động cơ ô tô máy kéo thì các kích thước
của bạc lót là
hs = (0.10.25)d

Smin = 0.5  1mm

 = 1  3 mm ( gộp bạc bằng thép )
 = 3  8 mm ( gộp bạc bằng đồng )
Kích thước đường kính bulông thanh truyền db thay đổi trong phạm vi sau:
+ Đối với động cơ hai kỳ dùng hai bulông
+ Bán kính góc lượn trên bulông

db = (0.13  0.16)d

r1 = (0.1  0.25)db , r2 = (0.2  1.0)

Kích thước chiều rộng đầu to thanh truyền: Với d là đường kính chốt khuỷu.
Khi lắp 2 bulông: l1 = (1.21.25) , l1 = (1.51.6)d , l1 = (1.21.25)
GVHD: Phạm
23 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG
2.2. BẠC LÓT THANH TRUYỀN

Hình 17: Bạc lót
Điều kiện làm việc:
- Chịu lực lớn và thay đổi gây va đập.
- Chịu mài mòn với cổ trục.
- Khi thiếu dầu bôi trơn sẽ chịu nhiệt lớn do ma sát.
a. Nhiệm vụ
Trong đa số động cơ, giữa trục khuỷu với ổ trục, giữa trục khuỷu với đầu to
thanh truyền dùng bạc lót để giảm ma sát.
Do đầu to thanh truyền thường cắt làm hai nửa nên bạc lót đầu to thanh truyền
cũng làm thành hai nửa (có thể lắp lẫn hoặc không lắp lẫn cho nhau)
Bạc lót thanh truyền gồm có gộp bạc bằng thép ở phía ngoài và lớp hợp kim

chịu mài mòn tráng lên mặt trong của bạc ( mặt ma sát ).
b. Vật liệu chế tạo:
Vật liệu chế tạo bạc lót là vật liệu chịu mòn có những đặc điểm sau: Có tính
chống mòn tốt; Có độ cứng thích đáng và độ dẻo cần thiết; Chóng rà khít với bề mặt
trục; Ở nhiệt độ cao sức bền ít giảm sút; Truyền dẫn nhiệt tốt, ít giãn nở; Giữ được
dầu bôi trơn; Dễ đúc và dễ bám vào thép
Vật liệu chế tạo bạc lót: người ta chia vật liệu chống mòn (vật liệu chống ma
sát) ra làm ba nhóm sau đây:


Nhóm kim loại: gồm có babít, đồng thanh – thiếc, đồng thanh –

chì, hợp kim nhôm, hợp kim kẽm, gang chống mòn


Nhóm phi kim loại: chất dẻo, gỗ ép cao su.
GVHD: Phạm
24 Văn Trinh


Đồ Án Tốt Nghiệp: THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐẦU BULONG


Nhóm kim loại gốm: gồm những bột kim loại ép như sắt -

graphít, đồng thanh – graphít .v.v.
Hiện nay thì hai loại hợp kim babít và hợp kim đồng chì thuộc nhóm kim loại
chống mòn được dùng phổ biến nhiều nhất.
Hợp kim babít được dùng khá phổ biến để làm bạc lót trong động cơ đốt
trong. Tùy theo hàm lượng thiếc có trong babít mà người ta chia hợp kim ra thành hai

loại: Babít nền thiếc (Б83, Б 89 (Liên Xô) ASTM,N 1, N 2, N 3 (Mỹ) ỰI, WT2
(Nhật) WM80, WM80F (Đức) …và Babít nền chì (БH, БT, COC – 6 – 6 (Liễn Xô)
SAE13, SAE14 (Mỹ) WJ7,WJ8…(Nhật) WM20, WM10..(Đức)…
Thành phần hợp kim Б 83 như sau: 8284% Sn; 1214% Sb; 5,56,5% Cu;
tạp chất gồm: 0,08% Fe; 0,35% Pb; 0,05% Bi…Và độ cứng của Б 83 vào khoảng HB
25  30
Thành phần hợp kim babít nền chì Б H như sau: 911%Sn; 1,52,0%Cu;
1315Sb; 1,251,75%Cd; 0,71,25%Ni; 0,50,9%As; còn lại là chì; tạp chất gồm
0,10Fe; .15%Zn..
Hợp kim đồng chì: về mặt tỏ chức kim tương, hợp kim đồng chì là một hỗn
hợp cơ học của đồng và chì, các phiến chì mền phân bố đều trên nền đồng cứng.
Trong đó hàm lượng của hợp kim gồm: 6972%Cu và 3128%Pb.
Hợp kim đồng chì có sức bền cơ học cao, chịu nhiệt độ cao (480K). Độ cứng
cao, ở nhiệt độ cao độ cứng giảm ít. Chịu áp suất bề mặt lớn (35 MN/m 2 và có khi cao
hơn) và dẫn nhiệt tốt.
c. Kết cấu của bạc lót.

Hình18 : Kết cấu bạc lót

GVHD: Phạm
25 Văn Trinh