đồ án lựa chọn vật liệu chi tiết bánh răng trong hộp số ô tô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (322.79 KB, 14 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI</b>
Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu
<b>ĐỒ ÁN LỰA CHỌN VẬT LIỆU</b>
Họ và tên: Nguyễn Tất Thành – MSSV: Giảng viên hướng dẫn :
<i><b>Chi tiết: </b></i>Bánh răng trong hộp số ô tô
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><i><b>Câu 1.Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết</b></i>
<i><b>Chịu lực và yêu cầu về cơ tính</b></i>
<i><b>Các yêu cầu về kinh tế và môi trường</b></i>
<i><b>Các yêu cầu khác </b></i>
<b><small>-Bánh răng là một bộ phận cơ khí quay được có các răng được cắt có thể khớp nhau</small></b>
<small>với một bộ phận khắc răng khác để truyền mô-men quay. </small>
<small>- Được sử dụng phổ biến trong các bộ truyền chuyển động đặc biệt là các hộp số xe vàcác trục để dẫn dộng.</small>
2. Điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính
<small>- Yêu cầu các chỉ số cơ tính về độ bền,độ chính xác, độ bám, độ rung và ồn, tuổi thọ.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><small>- Do bề mặt răng sẽ bi mài mòn khi làm việc do ma sát với bề mặt chi tiết tươngtự và phải chịu ứng suất lớn, nên yêu cầu độ cứng bề mặt răng và thân răngkhoảng 60-64 HRC.</small>
<small>- Phần lõi thì phải chịu ứng suất uốn ( trong quá trình hoạt động, các bánh răng tácđộng lực xoắn lên phần lõi và làm phần lõi uốn cong theo hình dạng bánh răng. Đểgiảm thiểu sự uốn cong này, phần lõi bánh răng phải có độ cứng và độ bền cao để chịuđược ứng suất uốn và giữ nguyên hình dạng ban đầu của bánh răng), nên yêu cầu độcứng trong lõi khoảng 35-40 HRC.</small>
<small>- Vùng chân răng lại dễ bị phá huỷ mỏi do ứng xuất tác động theo chu kì, nên yêucầu cơ tính chân răng phải đảm bảo độ bền, độ cứng và độ đàn hồi cao để chịuđược tải trọng và ứng suất trong quá trình hoạt động. Yêu cầu độ cứng của vùngchân răng phải đạt mức độ uốn tối đa 0,03mm, tương đương giới hạn đàn hồi là0,1% chiều cao răng.</small>
<small>trong quá trình làm việc. Nhiệt độ động cơ bình thường đốt trong, trong quá trình hoạt</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><i><b> Câu 2: Dựa vào tính tốn để xác định các yêu cầu cùng với</b></i>
<i><b>các số liệu ban đầu cũng như theo phụ đạo của thầy lập bảngyêu cầu đối với vật liệu cho từng chi tiết.</b></i>
<b><small>Từ phân tích điều kiện và yêu cầu cơ tính, bảng yêu cầu cơ tính chính của chi tiếtđược lập ra như sau:</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><small>Chỉ tiêu cơ tínhGiá trị yêu cầu</small>
<b> Câu 3: </b>
- Dùng phần mềm CES để lựa chọn vật liệu ta được 525 kết quả:
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>Câu 4: Xây dựng hàm chỉ tiêu hiệu năng:</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">logC = log(Cm*<i><small>ρ</small></i><small>¿</small> – 3log(
σ
<small>y¿</small><sub> </sub>+ logc + log8
<b>3log(σ</b>
<b><small>y</small></b><sup>¿</sup><i><b> = log(Cm* </b></i>
<i><small>ρ</small></i><small>¿</small><i><b> + (logc – logC)</b></i>
(
log (
<b>σ</b>
<b><small>y</small></b><sup>¿</sup><i><small>:là y</small></i>, log(Cm*<i> <small>ρ</small></i><small>¿</small><i><small>:là x</small></i> hệ số góc =1/3)</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><b>Câu 5: </b>
Tiếp tục dung phần mềm CES để lựa chọn vật liệu ta được kết quả sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b> Câu 6: </b>
- Ta nên chọn thép AISI 4340 vì:
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">- Với chi tiết bánh răng cần độ chịu va đập cao: Mác thép có thánh phần hợp kim giúp chi tiết tăng độ cứng giúp chịu va đập và mài mòn tốt.
- Với nhiều thành phần hợp kim giúp tiết kiệm hơn trong quá trình thấm, do càng nhiều thành phần hợp kim thì thấm sâu hơn với phần tram thành phần ít hơn.
<b>- %C 0.34-0.43%: %C trung bình để bánh răng có độ dai tránh rạn nứt khi</b>
làm việc.
<b>- Si: khử triệt để oxi trong thép, tăng độ thấm tôi.</b>
<b>- Cr, Mo: tạo thành cacbit giữ cho hạt nhỏ làm tăng độ cứng và độ bền cho</b>
thép, cacbit cũng làm tăng nhiệt độ nóng chảy giảm sự biến dạng khi chi tiết nóng lên. Cr tăng độ thấm tơi, Mo chống giịn ram loại 2.
<b>- Mn: hịa tan trong ferit giúp làm tăng độ bền, cứng của pha này tăng </b>
cơ tính cho bánh răng.
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">1. Chọn phôi
- Chọn loại phôi đúc vì phương pháp đúc là phương pháp phổ biến và chi phí chế tạo phơi bằng đúc rẻ hơn.
2. Tạo hình cơ bản
- Tạo hình khối cơ bản cho bánh răng bằng phương pháp biến dạng nóng.
3. Nhiệt luyện sơ bộ
<b>- Dùng phương pháp ủ hoàn toàn để làm giảm độ cứng và tăng độ dẻo để </b>
dễ gia công cắt gọt, nhiệt độ ủ ở khoảng 816-826°C
- 0.5% C T(ủ) = Ac3 + 20-30°C, với nhiệt độ ở đường tương ứng
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">- Dùng phương pháp phổ biến nhất cho chế tạo bánh răng là tiện để tạo răng và sử dụng phương pháp khoan để tạo lỗ cho bánh rang ( với những loại bánh răng cần dùng phương pháp kht để tạo hình cho nó).
- Sau đó dùng phương pháp phay và bào để làm nhẵn bề mặt 5. Nhiệt luyện kết thúc bằng 2 quy trình:
- Tơi thể tích ở nhiệt độ 830°C + ram cao ở nhiệt độ 650°C - Matweb: nhiệt độ tôi của AISI 4150: 830 oC, tôi dầu. + Tăng độ dẻo dai cho phần lõi thép
6. Gia cơng tinh.
7. Kiểm tra và đưa đi đóng gói chi tiết.
Câu 8:
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">- Dùng giới hạn đàn hồi ( Elastic Limit) để đánh giá sự tăng chỉ tiêu hiệu năng
- Gh đàn hôi trước khi dùng các công nghệ: 1.24*10^9 Pa - Gh đàn hồi sau khi dùng các công nghệ: 1.52*10^9 Pa
Hiệu năng đã tăng 22.6% so với vật liệu ban đầu (<sup>1.52</sup><sub>1.24</sub><small>=1,23 %¿</small>
Câu 9:
- Bánh răng là một chi tiết rất quan trọng trong hộp số, đòi hỏi cơ tính cao cùng độ chịu ăn mịn phải tốt thì bộ phận máy mới làm việc trơn tru lâu dài và đạt hiệu suất cao.
- Qua các thông số và tính tốn ở trên e thấy mẫu thép AISI 4150 là một mẫu thép đáp ứng cơ tính của bánh răng tốt.
- Em xin cảm ơn cơ Nguyễn Thị Vân Thanh đã hướng dẫn em làm đồ án này!
</div>
