THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐINH
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ MÁY DẬP ĐINH, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY dập đinh, động học máy dập đinh, kết cấu máy dập đinh , nguyên lý máy dập đinh , cấu tạo máy dập đinh, quy trình sản xuất dập đinh, đồ án tốt nghiệp
NỘI DUNG
Thiết kế máy và chế tạo máy : Máy Dập Đinh
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 về nguyên lý hoạt động 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 lệu tham khảo
C/. PHẦN MÔ HÌNH:
- Hoàn thành toàn bộ máy hoặc mô hình MỤC LỤC
Chương I : GIỚI THIỆU VỀ KẾT CẤU CHI TIẾT VÀ SẢN PHẨM CỦA MÁY DẬP ĐINH (trang 6)
I – KẾT CẤU CHUNG CỦA MÁY DẬP ĐINH (tr 7)
II – KÍCH THƯỚC CỦA CÁC LOẠI ĐINH (tr 8)
Chương II : TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DẬP ĐINH(tr9)
I – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG (tr 9)
II – TRỤC KHUỶU.................................................................... (tr 13)
III – TRỤC CAM........................................................................ (tr 19)
IV – THANH TRUYỀN............................................................. (tr 20)
VI – CƠ CẤU CAM................................................................... (tr 31)
VI – BÁNH ĐÀ.......................................................................... (tr 33)
Chương III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY (trang38 )
Phần 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN(tr 38)
Phần 2 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI.......................................... (tr 39)
Phần 3 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN RĂNG THẲNG (tr 43)
Phần IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC, THEN (tr 49)
A – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC (tr 39)
B – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEN (tr 69)
Phần V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRụC(tr 73)
Chương IV : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH (trang 73)
BẢN THUYẾT MINH VỀ MÁY DẬP ĐINH
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… Từ xưa tới nay thì gỗ là vật liệu không thể thiếu trong cuộc sống của con người, từ dụng cụ sinh hoạt cho đến những kết cấu nhà đồ sộ, thì việc lắp ráp các chi tiết gỗ lại với nhau cũng rất phức tạp vì các chi tiết lắp ráp như chốt, dây… Không đảm bảo sức bền cho các mối ghép. Nhưng khi việc sử dụng bằng vật liệu sắt thép cho việc chế tạo các chi tiết lắp ghép thì nhiều sản phẩm 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 không thể thiếu trong sản suất đồ gỗ là đinh sắt. Đinh dùng để đóng gỗ có cấu tạo đơn giản gồm mũ đinh và thân đinh được chế tạo bằng cách dập cắt định hình bằng máy dập đinh chuyên dùng, với phôi được chế tạo là phôi thép cuộn.
Để hiểu rõ hơn về việc chế tạo đinh ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động và kết cấu cấu tạo của máy dập đinh. Hiện nay có nhiều loại máy dập đinh như Z94-6A, Z94-3A, Z94- 4A…
- Kết cấu chính của máy dập đinh
Máy dập đinh gồm có ba trục và các bộ phận chính sau:
Một cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, hai trục có cơ cấu cam phẳng cần đẩy – thanh truyền, 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
Trình bày về cấu tạo và truyền động của các chi tiết khác như: hai cặp bánh răng nón với góc ăn khớp d = 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
II. Kích thước của các loại đinh
Sản phẩm của máy dập đinh là các loại đinh 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 Tên hàng của các loại đinh
Đinh 2 (Ø2 x 25mm), Đinh 3 (Ø2.3 x 35mm),
Đinh 4 (Ø2.3 x 45mm), Đinh 5 (Ø2.7 x 55mm),
Đinh 6 (Ø3 x 65mm), Đinh 7(Ø3.7 x 75mm),
Đinh 8 (Ø3.7 x 85mm), Đinh 10 (Ø4.5 x 105mm),
Đinh 11(Ø4.7 x 115mm), Đinh 12 (Ø5 x 125mm)
Giải thích loại Đinh 2
Quy cách: Ø2 x 25mm
Trong đó
+ Ø2 : Đường kính của vật liệu làm đinh (đường kính đinh)
+ 25mm: Chiều dài đinh
- Vật liệu làm đinh theo mác thép tiêu chuẩn Trung Quốc như Q195, Q215, Q235 và theo tiêu chuẩn Mỹ như SAE 1008, SAE 1018
CHƯƠNG II:
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DẬP ĐINH
I. Nguyên lý hoạt động
Máy dập đinh 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 đinh 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 đinh 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 làm việc thì trục khuỷu quay với tốc độ 340 v/p thì sẽ dập được 340 cây đinh trrong 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 n1 = 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 đinh, 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 đinh 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 đinh 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 đinh 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 đinh, 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.
Khi máy hoạt động ta chia việc xản suất của máy dập đinh làm hai giai đoạn theo vòng quay của trục khuỷu-thanh truyền:
- Giai đoạn thứ nhất: Nửa vòng quay của trục khuỷu-thanh truyền khi búa dập ở vị trí điểm chết dưới thì búa dập đi từ điểm chết dưới đến điểm chết trên là dập đầu phôi dây thành mũ đinh với lượng dư xác định, thường thì đường kính của mũ đinh sẽ gấp đôi đường kính cây đinh.
Khi búa dập vừa tới điểm chết trên thì cơ cấu cam phẳng cần đẩy quay tới điêm cao nhất của cam và tác động xuống con lăn của cánh tay đòn làm cho đòn bẩy gõ vào đầu thanh kẹp phôi di động để kẹp chặt phôi khi dập mũ đinh, lúc này thì mũi dao đang ở vị trí điểm chết dưới của cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy bằng và thanh truyền.
Và khi trục khuỷu đang ở vị trí điểm chết trên thì cơ cấu kéo phôi đã lùi về vị trí ban đầu ở cơ cấu lắn thẳng phôi mà không hề tác dụng lực lên trên phôi dây cũng là lúc cơ cấu tay quay lệch tâm kéo cần lắc ( hay cánh tay đòn ) về phía buly của máy làm cho cơ cấu kéo đi về.
- Giai đoạn thứ hai: Nửa vòng quay còn lại của trục khuỷu-thanh truyền khi búa dập ở vị trí điểm chết trên thì búa dập đi từ điểm chết trên về điểm chết dưới là mũ đinh đã được dập xong. Lúc này thì phôi đinh được kéo vào hộp dẫn với chiều dài của cây đinh khi tay quay lệch tâm quay nửa vòng còn lại đẩy cần lắc ra xa buly của máy.
Đồng thời hai mũi dao cắt tiến vào cắt cây đinh là lúc cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy bằng – thanh truyền quay làm cho con trượt đi từ điểm chết dưới của mũi dao đến điểm chết trên của mũi dao để cắt cây đinh.
Khi dao cắt cây đinh thì phôi cũng được kẹp chặt lại bằng cơ cấu cam phẳng cần đẩy tác động vào đòn bẩy cũng giống như lúc dập mũ đinh. Vì cam phẳng cần đẩy có hai vị trí kích thước lớn nhất và đối xứng nhau qua tâm trục cam nên tác động vào đòn bẩy hai lần để định vị và kẹp phôi khi dập mũ đinh và cắt cây đinh.
Nhưng sau khi cắt xong cây đinh vẫn chưa đứt hẳn thân phôi xuống dưới máng đựng đinh mà phải được gạt gẫy hẳn nhờ cần gạt được đạt phía trước của búa dập khi búa dập tiến đến dập mũ đinh thì cây đinh cắt xong trước đó được gạt gẫy.
Vậy trong hai giai đoạn trên thì mọi chuyển động của các cơ cấu kẹp, dập, kéo, cắt thành cây đinh đều chuyển động chính xác cùng một lúc ở mỗi giai đoạn.
Tại sao chúng ta phải dùng cần gạt để làm gẫy hẳn cây đinh đã được cắt rồi. Đó là do cấu tạo của con dao, là do mũi dao định hình của góc nhọn mũi cây đinh, nên cây đinh cắt thực chất là bị cắt do dập định hình nên vẫn không đứt hẳn.
Sau khi cây đinh được dập xong thì sẽ được làm sạch các bavia do dập và làm bóng cây đinh bằng cách cho đinh vào thùng chộn với vỏ trấu hay mẩu gỗ vụn và cho thùng quay với tốc độ trung bình tùy theo kích thước mỗi loại đinh.
Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của máy dập đinh ta sẽ tìm hiểu về sơ đồ hoạt động của máy dập đinh dưới đây:
Căn cứ vào sơ đồ hoạt động ta thấy quá trình dập đinh được thực hiện theo một chu kỳ nhất định từ việc phôi được kéo vào cho đến khi cắt xong cây đinh thì quá trình dập được diễn ra hai giai đoạn đã được nêu trên.
Phôi đinh phải đảm bảo được độ dẻo của phôi vì trước khi dập phôi dây cần phải được lắn cho thẳng
II.Cấu tạo của máy dập đinh.
Để hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của máy dập đinh 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, tay quay tâm sai – cần lắc và cam cần đẩy – đòn bẩy, bánh đà…
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
a/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 buá dập được phôi thành mũ đinh.
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.
c/ Cổ trục khuỷu thường có cùng kích thước đường kính và chọn theo kết quả của tính toán sức bền, điều liện hình thành màng dầu bôi trơn, quy định về thời gian sử dụng và số lần sửa chữa. Khi tăng đường kính cổ trục thì độ cứng vững của trục khuỷu tăng, tuy vậy khi đường kính cổ trục thì kích thước ổ lăn cũng tăng lên và trọng lượng của trục khuỷu cũng lớn lên nên ảnh hưởng đến tần số dao động xoắn của toàn hệ trục, có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng nguy hiểm trong phạm vi tốc độ sử dụng
d/ 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 streen đầu trục khuỷu.
e/ Đuôi trục khuỷu của động cơ thường lắp với các chi tiết máy của cơ cấu truyền dẫn động công suất như bánh đà, khớp nối, bánh đai truyền…trục thu công suất của cơ cấu truyền dẫn công suất thường đồng tâm với trục khuỷu và được nối với đuôi trục khuỷu bằng khớp nối thủy lực, khớp nối ma sát… Vì vậy để dẫn động trục thu công suất, đuôi trục khuỷu thường có mặt bích hoặc mặt côn để lắp bánh đà. Dùng mặt bích tren đuôi trục khuỷu để lắp bánh đà có ưu điểm là rất dễ tháo lắp và mối ghép rất chắc chắn.
Trục khuỷu có hai loại là trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép.
- Trục khuỷu nguyên là loại trục khuỷu có các bộ phận chốt khuỷu, cổ trục khuỷu, má khuỷu, đầu trục khuỷu và đuôi trục khuỷu làm liền với nhau thành một khối. loại trục khuỷu này thường dùng trong các động cơ nhẻ và trung bình
- Trục khuỷu ghép thường chế tạo riêng từng bô phận như chốt khuỷu, cổ trục khuỷu, má khuỷu, đầu trục khuỷu và đuôi trục khuỷu ghép lại với nhau hoặc làm trục riêng rồi ghép lại với khuỷu. Đôi khi, nhất là trong động cơ cỡ lớn, trục khuỷu được chế tạo thành từng đoạn ( mỗi đoạn gồm vài khuỷu) rồi nối lại với nhau bằng mặt bích, mối ghép có thể dùng kiểu ghép chặt, không cần then. Khi lắp, trục khuỷu được nung nóng lên đến 200° - 250°C, độ dôi thường trong khoảng ¸d. Trục khuỷu ghép thường
dùng trong động cơ cỡ lớn như động cơ tàu thủy và tĩnh tại nhưng cũng dùng trong động cỡ nhỏ như động cơ môtô, động cơ xăng cỡ nhỏ.
Vật kiệu thường dùng chế tạo trục khuỷu hiện nay là thép cácbon có thành phần cácbon trung bình như thép C40 ¸C50,50G, 40X, 45G. Trong các động cơ tốc độ cao hoặc phụ tải lớn thường dùng thép hợp kim mănggan như thép 45G, 45G2, 50G.. hoặc thép hợp kim niken – cờrôm như thép 40X, 18XHBA, 25XHB. Thông thường các loại thép 35, 40, 45, 50, 35G2, 45G2 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, 50G, 40X và 45G2
- Chế tạo phoi 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, đói 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 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:
- Tăng độ trùng điệp e 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 e = 10 mm, thì sức bền mỏi tăng 3,5%; khi tăng độ trùng điệp e = 20 mm, thì sức bền mỏi tăng 29%; khi tăng độ trùng điệp e = 30 mm, thì sức bền mỏi tăng 75%)
- 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 lượn từ 5mm đến 9mm thi ứng suất lớn nhất ở vùng góc lượn sẽ giảm xuống khoảng 40%.
- 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
- Trục Cam Của Máy Dập Đinh
Máy dập đinh gồm có hai trục cam, hai trục này sử dụng cơ cấu cam – thanh truyền để cắt phôi đinh. 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
- Nhóm Thanh Truyền
Gồm Có: thanh truyền, bulông thanh truyền và bạc lót. Trong quá trình nhóm thanh truyền truyền lực tác dụng trên pittông cho trục khuỷu, làm quay trục khuỷu. Hoặc là truyền lực tác dụng của trục khuỷu làm tịnh tiến con lăn.
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, 45G2 và thép hợp kim 40XH, 40GM, 40CG, 30XMA, 18XHBA …
Kết cấu của thanh truyền gồm ba phần: Đầu nhỏ thanh truyền, Đầu to thanh truyền và Thân thanh truyền
........................................................................................................
Bánh đà dạng đĩa:
Dùng cho hầu hết các loại động cơ ô tô máy kéo. nó có dạng đĩa tròn, có chiều dày đồng đều. Phần moay ơ có các lỗ thoát dầu và các lỗ để lắp với mặt bích ở đuôi trục khuỷu, có lỗ định vị.
Phía ngoài bánh đà được ép vành răng để khởi động. Vành răng được chế tạo rời và ép nóng vào bánh đà. Một mặt của bánh đà chính là bề mặt ma sát để truyền lực cho ly hợp.
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản.
Nhược điểm: tạo ra "mô men bánh đà" nhỏ, nó chỉ phù hợp với các loại động cơ nhiều xy lanh, tốc độ cao.
b, Bánh đà dạng vành.
Là một vành tròn bằng kim loại được nối với moay ơ bằng các nan hoa hoặc các tấm mỏng. Loại này thường lắp với đuôi trục hình côn có then định vị.
Loại này tạo ra mô men bánh đà lớn, mà khối lượng nhỏ.
Nhược điểm: kích thước bánh đà lớn, không thể dùng cho động cơ ô tô máy kéo. Nó chỉ có thể được sử dụng cho một số động cơ tĩnh lại.
c, Bánh đà dạng chậu.
Kết cấu chỉ khác bánh đà dạng đĩa là có thêm vành kim loại bên ngoài đúc liền với đĩa. Loại này tạo ra mô men bánh đà lớn, có độ bền cao, dùng nhiều cho động cơ diezel.
d, Bánh đà dạng vành có nan hoa.
Mục đích để tăng mômen quán tính của bánh đà
4-Trong động cơ đốt trong cũng như máy dập đinh
Bánh đà có công dụng chủ yếu là đảm bảo tốc độ quay của trục khuỷu động đều (tốc độ góc không đổi). Nhưng mômen chính của động cơ (Mk = åTR) không phải là một hằng số mà biến thiên theo a . Mômen chính của động cơ phụ thuộc vào số kỳ, số xylanh, cách bố trí xylanh và thứ tự làm việc của các xylanh. Do mômen chính của động cơ biến thiên theo góc quay của trục khuỷu nên tốc độ góc của trục khuỷu trong thực tế không phải là một hằng số, nghĩa là trục khuỷu chuyển động có gia tốc. Hiện tượng này gây nên các tải trọng phụ có tính chất va đập trong các cơ cấu của động cơ, trên nền móng lắp đặt động cơ và trên các cơ cấu liên hợp với động cơ.
Để giảm tác hại ấy, động cơ cần phải có bánh đà. Trong quá trình làm việc, bánh đà (lắp trên trục khuỷu) tích trữ năng lượng dư sinh ra trong hành trình sinh công (lúc này mômen chính của động cơ có giá trị lớn hơn mômen cản nên nó làm cho trục khuỷu quay nhanh) để bù đắp phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêu hao công (trong các hành trình này mômen cản có trị số lớn hơn mômen chính của đọng cơ), khiến cho trục khuỷu được đều hơn, giảm được biên độ dao động của tốc độ góc của trục khuỷu
Bánh đà còn có tác dụng đặc biệt trong những động cơ có tỷ số nén cao, số xylanh ít và khởi động động cơ bằng phương pháp quán tính. Khi khởi động kiểu này, bánh đà tích chữ năng lượng khởi động động cơ
Bánh đà của động cơ đốt trong tốc độ thấp và trung bình thường đúc bằng các loại gang xám từ CH21 – 40 đến CH32 – 52. Bánh đà của động cơ tốc độ cao, n > 4500 vg/ph thường đúc bằng thép cacbon có thành phần cacbon thấp.
Kích thước cơ bản của bánh đà đường kính ngoài của nó. Nếu đảm bảo cùng một mômen bánh đà như nhau thì bánh đà đường kính càng lớn sẽ càng nhẹ, càng tốn ít vật liệu chế tạo. Tuy vậy đường kính ngoài của bánh đà bị hạn chế bởi đều kiện bố trí chung của động cơ, nhất là đối với các động cơ dùng trên ô tô máy kéo. Vì vậy đường kính ngoài của bánh đà của động cơ ô tô thường không vượt quá 300 ¸ 450mm; đường kính ngoài của bánh đà của động cơ máy kéo thường không vượt quá 350 ¸ 600 mm. Nếu muốn tăng mômen bánh đà có thể tăng chiều dày hoặc tiết diện của vành đai bánh đà
...............................................................
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY
Phần 1: Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền
- chọn động cơ điện.
– thời gian làm việc của máy 10 năm
– số ca làm việc c=2ca
– số giờ làm việc t=8h
-vận tốc 340m/p
Tốc độ-lực dập=3250 N
Từ tốc độ dập 340m/p
Vận tốc của bít tong 26.4m/p
Chọn động cơ điện không đồng bộ bap ha cò roto đoản mạch. AO2(AOJI2) 31-4. có công suất P=32<w,vận tốc. v= 1430v/p. hiệu suất=83.5%, khối lượng =39 kg
- phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền động chung
i=.....=...=4.205
...........................................................................
