Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bơm dầu thủy lực

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCMKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bơm dầu thủy lực... Vì vậy, việc thiết kế và cải

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

bơm dầu thủy lực

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Ngày……tháng……năm 2018

hiết kế và phát triển hệ thống thủy lực là một trong những vấn đề cốt lõi trong cơ khí Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Máy bơm thủy lực là một phần chủ yếu của nhiều máy móc trong hệ thống công nghiệp Chúng có tầm quan trọng tối ưu trong hầu hết các ứng dụng cơ học và không thể bỏ qua Bơm thủy lực được sử dụng trên toàn thế giới bởi vì chúng đã làm nhiệm vụ không thể có được.

Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống bơm dầu thủy lực là một công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống bơm dầu thủy lực là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư ngành cơ khí.

Để có sự tổng hợp các kiến thức đã học trong các môn học của ngành và có được

sự khái quát chung về nhiệm vụ của một người thợ sữa chửa, nhóm em nhận đề tài:

“thiế t k quy trình công ngh gia công chi ti t b m d u th y ế ệ ế ơ ầ ủ

l c ự ”.

Với những kiến thức đả được trang bị và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo cùng vói sự nổ lực của nhóm, đến nay nhóm chúng em đã hoàn thành Nhóm chúng em chân thành cảm ơn các thầy khoa cơ khí và đặc biệt là thầy NGÔ VĂN THẠNH đã giúp đỡ nhóm rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy và các bạn.

.

Sinh viên MAO THÀNH ĐẠT

lời nói đầu

MỤC LỤC

Lời Nói Đầu: 1

Chương 1: Tổng Quan Về Hệ Thống Bơm Dầu: 3

1 Cấu Tạo : 3

2 Phân Loại: 3

3 Ưu Điểm, Nhược Điểm Và Phạm Vi Sử Dụng: 6

Chương 2 :Cơ Sở Lý Thuyết Về Bơm Dầu Bánh Răng: 6

1 Nguyên Lý Hoạt Động: 6

2 Các Thông Số Hình Học: 7

Chương 3 :Quy Trình Tháo Lắp Bơm Dầu Bánh Răng: 8

1 Công tác chuẩn bị trước khi tháo cụm: 8

2 Quy trình tháo bơm dầu dựa vào bản vẽ: 9

3 Quy trình lắp: 11

4 Phương pháp lắp: 12

Chương 4 :Các Dạng Hư Hỏng Phương Pháp Sửa Chữa : .13

1 Các Dạng Hư Hỏng Thường Gặp: 13

2 Phương Pháp Khắc Phục Sửa Chữa: 14

Chương 5 : Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Bánh Răng: 16

1 Công Dụng Của Bánh Răng: 16

2 Xác Định Dạng Sản Xuất: 16

3 Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi: 16

4 Quy Trình Công Nghệ: 16

5 Tính Toán Chế Độ Cắt(S, N,T) Cho 1 Nguyên Công: 17

Bảng Tổng Hợp Chế Độ Cắt Các Bước Nguyên Công 20

Tài Liệu Tham Khảo: 24

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM DẦU

1 Cấu Tạo :

Gồm có: vỏ được đúc bằng gang nguyên khối chắc chắn Trục làm từthép siêu bền chống bào mòn và bánh răng bằng thép hóa tốt do chế độnhiệt luyện cao

2 Phân Loại:

Bơm Trục Vít Dạng Xoắn (Screw Pumps)

Bơm bánh răng (bơm nhông)

Bơm bánh răng ăn khớp trong (bơm nhông ăn khớp trong)

Bơm piston hướng trong

Bơm thủy lực cánh gạt (có thể thay đổi lưu lượng)

Bơm piston trục cong

Bơm piston đồng trục

3 Ưu Điểm, Nhược Điểm Và Phạm Vi Sử Dụng:

BƠM BÁNH RĂNG (còn gọi là BƠM “NHÔNG” – GEAR PUMP):

Rẻ tiền, bền, cấu tạo đơn giản Nhưng hiệu suất thấp, lưu lượng cố định, không thay đổi được, áp lực làm việc thấp (dưới 200 Bar).BƠM “CÁNH GẠT” (Vane pump): rẻ, cấu tạo đơn giản, bền,cheap and simple, reliable (especially in g-rotor form) Hiệu suất thấp, lưu lượng chỉ thay đổi trong khoảng hẹp, áp lực làm việc thấp (dưới 200 Bar)

BƠM PÍT-TÔNG “HƯỚNG TRỤC” (Radial piston pump): thường dùng cho mục đích tạo áp lực làm việc rất cao, nhưng lưu lượng yêu cầu thấp

BƠM PÍT-TÔNG ĐỒNG TRỤC (Axial piston pump): thiết kế rất đa dạng, lưu lượng thay đổi dễ dàng, thuận tiện cho việc điều khiển tự

động công suất theo phụ tải, được dùng phổ biến trong các máy thuỷ lực hiện nay.

CHƯƠNG 2 :CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ BƠM DẦU BÁNH RĂNG

1 Nguyên Lý Hoạt Động:

Khi làm việc, chuyển động quay được truyền từ động cơ đến bánh răng nghiêng (1) làm trục (10) quay Chuyển động quay được truyền từ bánh răng chủ động (2) sang bánh răng bị động, bánh răng bị động này quay tự do quanh trục (14)

Khi hai bánh răng quay, tạo ra khoảng chân không ở khoang hút A, dầu được hút từ thùng chứa vào bơm Từ đó dầu được đẩy qua các kẽ răng vào khoan đẩy B với áp lực lớn hơn rồi đưa lên động cơ

Nếu áp lực dầu ở khoang đẩy lớn hơn lực nén của lò xo (6) thì van 1 chiều được mở Một phần dầu chảy qua van về thùng chứa làm áp lực dầu

hạ xuống Như vậy sẽ bảo đảm dầu bơm vào động cơ có một áp lực nhất định

CHƯƠNG 3 :QUY TRÌNH THÁO LẮP BƠM DẦU BÁNH RĂNG

1 Công tác chuẩn bị trước khi tháo cụm :

a Chuẩn bị mặt bằng làm việc: chuẩn bị không gian làm việc đủ rộngchung quanh thiết bị cần sửa, các loại bàn làm việc chuyên dùng ,máng,khay, v.v

b Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ cần thiết: các loại dụng cụ , thiết bịcần thiết như máy nén thủy lực, máy khoan đứng, máy hàn, máy mài 2 đá,máy mài cầm tay, v.v

c Chuẩn bị các phương tiện làm sạch lau khô sau khi tháo: chuẩn bịdung dịch làm sạch, dẽ lau hoặc máy sáy khô, dầu máy, hóa chất làm sạch(xà phòng, sút tẩy, v.v ), máy sáy khô, dẽ lau khô, v.v…

d Chuẩn bị tài liệu kỷ thuật của máy: Tất cả các tài liệu kỷ thuật cóthể có đều được sử dụng, tối cần thiết là các bản vẽ lắp các cụm cần tháo

Ví dụ: Tài liệu kỹ thuật theo máy, sổ theo dõi tình trạng máy, các biên bảncủa các kỳ sửa chửa trước nếu có, bảng vẽ chi tiết máy.v.v

e Lập biên bản tình trạng máy trước khi tháo: Phải tiến hành lập biênbản tình trạng máy theo nội dung sau : Tên máy, nước sản xuất, năm sảnxuất, số năm sử dụng, máy đã qua sửa chửa hay chưa, số lần sửa chửa, tìnhtrạng máy hiện tại, biện pháp tiến hành sửa chửa Biên bản phải đượcngười sử dụng máy và người có trách nhiệm của phân xưỡng ký vào Đểtiến hành tháo lắp hộp trục chính ta phải tuân thủ các nguyên tắc tháo lắp.Trước khi tháo ta phải quan sát tình trạng hộp khi con nguyên, phải chuẩn

bị các chi tiêt thay thế và phụ tùng dự phòng, treo biển (máy hỏng để sửachữa hoặc không nhiệm vụ miễn vào)

Khi tháo phải tuân thủ các nguyên tắc sau :

- Chỉ dược tháo các chi tiết hay cụm chi tiêt cần sửa chữa

- Trong quá trình tháo cần xác định các chi tiết hư hỏng và lập phiếughi chi tiết cần sửa chữa hay thay thế

- Ta tiến hành tháo, tiến hành tháo từ ngoài vào trong Khi tháo các bộphận máy, cụm máy phức tạp thì phải đánh dấu để tránh nhầm lẫn

- Phải xác dịnh rõ hướng tháo va dụng cụ tháo các chi tiết phu hợp,các chi tiêt tháo xong phải được đặt đúng vị trí quy định

- Khi tháo các trục thì các chi tiết trên trục cần phải kê đỡ cẩn thận,tránh va đập tai nạn đến người, tránh rơi vỡ hỏng chi tiết Các bề mặt củachi tiết có độ chính xác cao cần phải có biện pháp đảm bảo riêng khi tháotránh làm hỏng bề mặt

2 Quy trình tháo bơm dầu dựa vào bản vẽ

1 Tháo nút ren

2 Tháo vòng đệm

- Trước khi lắp các chi tiết liên hợp ta cần :

+ Dùng dầu rửa sạch các bụi bẩn bám trên các chi tiết

+ Làm sạch các ba via ở đầu trục, ngõng,gối đỡ trục theo yêu cầu.+ Chuẩn bị các dụng cụ đo kiểm, các chi tiết cần thay thế

+ Kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết trong hộp

4 Phương pháp lắp ráp :

o Phương pháp lắp lẫn hoàn toàn : các chi tiết được chế tạo với chế độchính xác cao ,việc thay thế bất cứ bề mặt nào trong chuỗi bằng 1 bề mặt khác của chi tiết tương tự khi không thay đổi kích thước danh nghĩa của nó,sẽ không ảnh hưởng đến khâu khép kín.Ưu điểm của

phương pháp này là công việc sữa chữa rất đơn giản,không cần thợ sữa chữa có tay nghề cao.

o Phương pháp lắp lỏng lẫn không hoàn toàn: chi tiết được chế tạo theo dung sai mở rộng,độ chính xác của khâu khép kín sẽ không đạt được với tất cả các chuỗi,do đó dễ phát sinh phế phẩm

o Phương pháp lắp chọn: các chi tiết được chế tạo theo dung sai mở rộng, sau đó người ta thực hiện đo chi tiết rồi phân nhóm chúng theocác khoảng dung sai hẹp hơn.Khi lắp sẽ thực hiện dung sai tương ứng với dung sai nhỏ hơn,đảm bảo được chế độ lắp ráp

o Phương pháp sửa chửa :khi thực hiện phương pháp này,độ chính xác yêu cầu của khâu khép kín của chuỗi kích thước sẽ đạt được nhờ thay đổi kích thước của 1 khâu đã được chọn trước.Chi tiết sẽ được gia công để đền bù cho chuỗi được gọi là chi tiết đền bù

Bơm dầu trên sử dụng phương pháp lắp lẫn hoàn toàn Theo

phương pháp này là công việc sữa chữa rất đơn giản,không cần thợsữa chữa có tay nghề cao

CHƯƠNG 4:CÁC DẠNG HƯ HỎNG PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA

Máy bơm thủy lực là một phần chủ yếu của nhiều máy móc trong

hệ thống công nghiệp Chúng có tầm quan trọng tối ưu trong hầu hết các ứng dụng cơ học và không thể bỏ qua Bơm thủy lực được sử dụngtrên toàn thế giới bởi vì chúng đã làm nhiệm vụ không thể có được

Nhưng mọi thứ đi kèm với chúng một mức giá, giá của việc bảo dưỡng thích hợp và thường xuyên kiểm tra đối với sản phẩm.

Bơm thủy lực nói riêng và máy móc nói chung không khác gì cơ thể con người khi chăm sóc và bảo dưỡng Cơ thể con người không thể hoạt động tốt nếu nó không được chăm sóc đúng Nếu máy không được kiểm tra

ở những khoảng thời gian đều đặn, thì không chỉ nó sẽ cho hiệu năng kém

mà còn trở nên không hoạt động sau một thời gian Bơm thủy lực là bộ phận chuyển động của hầu hết các máy móc lớn Hệ thống truyền động sử dụng máy bơm thủy lực làm nguồn chuyển đổi điện cơ sang công suất thủylực Bơm thủy lực có nhiều hình dạng và kích cỡ Tất cả chúng, mặc dù sự phức tạp của chúng, đòi hỏi phải bảo trì đúng cách

1 Các Dạng Hư Hỏng Thường Gặp:

- Mòn cặp bánh răng hoặc rôro ăn khớp do ma sát giữa các bề mặt làmviệc

- Mòn hỏng nắp bơm, lòng thân bơm do ma sát với dầu có áp suất cao

- Mòn hỏng van an toàn, lò xo yếu, gẫy do mài mòn, va đập, lò xo mỏi, giảm đàn tính khi làm việc lâu ngày

- Mòn hỏng bạc, cổ trục bơm do ma sát, chất lượng dầu bôi trơn kém

- Mòn tai ăn khớp của rôto với rãnh trục

2 Phương Pháp Khắc Phục Sửa Chữa:

a Duy trì sự trình trạng sạch sẽ:

Giữ máy bơm thủy lực sạch là bước

đầu tiên và cơ bản để duy trì chúng

với hình dạng và hiệu suất phù hợp

Theo một lịch trình thường xuyên

để làm sạch máy bơm.

b Kiểm tra chất lỏng thủy lực:

Chất lỏng thủy lực là đường dây cứu hộ cho hệ thống thủy lực Kiểm tra đúng khoảng thời gian và thay thế khi cần thiết Cũng nên lưu ý đến cấpchất lỏng thủy lực khả năng tương thích của chất lỏng thủy lực làm tăng hiệu suất của bơm thủy lực

c Kiểm soát nhiệt độ:

Nhiệt độ của bơm thủy lực là rất quan trọng và cần được xem xét theo dõi Chất lỏng truyền qua máy bơm thủy lực tạo ra nhiệt Chúng ta nên thường xuyên duy trì nhiệt độ ở mức vận hành tối ưu theo chỉ định của nhàsản xuất

d Kiểm tra chân không:

Chân không ở phía hút của máy bơm thủy lực chịu trách nhiệm cho lượng vào chất lỏng Duy trì hút nạp chân không hoặc hiệu quả của máy bơm sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến sự gia tăng nhiệt, phát sinh lỗ hỏng hoặc tồi

tệ hơn

e Kiểm tra nguồn cung cấp điện:

Theo dõi thường xuyên cung cấp điện áp cho động cơ bơm thủy lực Điện áp cung cấp liên tục và tối ưu dẫn đến hiệu năng tốt hơn của máy Kiểm tra các thành phần điện khác như dây, thiết bị chuyển mạch, vv trongkhoảng thời gian nhất định

f Duy trì áp suất:

Áp suất cũng quan trọng không kém trong máy bơm thủy lực như nhiệt độ Luôn luôn duy trì áp suất phù hợp trong máy bơm thủy lực trong suốt quá trình vận hành

g Kiểm soát tổng thể từng bộ phận:

Thường xuyên kiểm tra tất cả các kết nối, đường ống, ống trực quan theo khoảng thời gian đều đặn Bất kỳ lỗi trong lắp ráp có thể dẫn đến một vấn đề nghiêm trọng Kiểm tra tổng thể giúp nâng cao hiệu quả của bơm

h Kiểm tra các rò rỉ

Bất kỳ rò rỉ nào có thể là tai hại cho hoạt động của một máy bơm thủy lực Nó cũng có thể làm cho các máy móc gần đó dễ bị nguy hiểm

để bảo trì Tất cả điều này, cuối cùng, góp phân vào giúp máy bơm tốt hơn

và hiệu suất tốt hơn của máy móc

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

BÁNH RĂNG

1 Công Dụng Của Bánh Răng:

- Bánh răng nghiêng (1) dùng để truyền chuyển động, biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động quay của trục chính, Khi trục chủ động quay bánh răng chủ động quay cùng làm bánh răng bị động quay theo, khi hai bánh răng ăn khớp với nhau sẽ tạo thành 2 khoang riêng biệt

là khoang hút và khoang đẩy (dầu ra)

2 Xác Định Dạng Sản Xuất:

- Vì số lượng chi tiết sản xuất trong 1 năm: N=5000

- Trọng lượng chi tiết không quá 5kg

Nên dạng sản xuất này là dạng sản xuất hàng loạt vừa

3 Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi:

Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địaphương Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng

dư, kích thước và dung sai của phôi Theo như yêu cầu của bản vẽ ta chọn phôi thép thanh phương pháp gia công là cán nóng

4 Quy Trình Công Nghệ:

a) Nguyên công 1: Chọn phoi

b) Nguyên công 2:

- Vạt mặt đầu

- Tiện thô từ 36 xuống 33

- Tiện tinh từ 33 xuống 31,91

- Vát góc 1x45°

c) Nguyên công 3:

- Vạt mặt đầu

- Tiện thô từ 36 xuống 33

- Tiện thô từ 33 xuống 30

- Tiện thô từ 30 xuống 27

- Tiện thô từ 27 xuống 24

- Tiện thô từ 24 xuống 21

- Tiện tinh từ 21 xuống 20

- Doa.

h) Nguyên công 8: sửa nguội

5 Tính Toán Chế Độ Cắt(S, N,T) Cho 1 Nguyên Công:

Lượng chạy dao (bước tiến) s,mm/vòng

S=0,44 (tra bảng 5-11 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)Tốc độ cắt v (mm/phút)

Lượng chạy dao (bước tiến) s,mm/vòng

S=0,44 (tra bảng 5-11 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)Tốc độ cắt v (mm/phút)

V=62

(tra bảng 5-63 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

Lượng chạy dao (bước tiến) s,mm/vòng

S=0.1 (tra bảng 5-14 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)Tốc độ cắt v (mm/phút)

Lượng chạy dao (bước tiến) s,mm/vòng

S=0,44 (tra bảng 5-11 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)Tốc độ cắt v (mm/phút)

Bảng lượng chạy dao S khi tiện ngoài thô, mm/vòng.

0,3 0,3- 0,4 0,4- 0,6 0,5- 0,7 0,7- 1,0

- 0,3- 0,5 0,5- 0,6 0,6- 0,8

- - 0,4- 0,5 0,5- 0,6

- - - -

- 0,4 0,4- 0,6 0,6- 0,8 0,7- 1,0 1,0- 1,3

0,3 - 0,5- 0,7 0,6- 0,9 0,9- 1,1

- 0,4- 0,6 0,6- 0,8 0,8- 1,0

0,3 0,3- 0,4 0,5- 0,7 0,7- 0,9 1,0- 2,0

- 0,4- 0,6 0,5- 0,7 0,8- 1,0

- - 0,4- 0,7 0,6- 0,9

- - - 0,4- 0,6

- 0,4 0,4- 0,6 0,7- 0,8 0,9- 1,1 1,2- 1,4

0,3 - 0,6- 0,8 0,8- 1,0 0,9- 1,1

- - 0,7- 0,9 1,0- 1,2

-25x40 60

100

1000

0,9 0,8- 1,2 1,2- 1,5

0,6- 0,8 0,7- 1,1 1,1- 1,5

0,5- 0,7 0,6- 0,9 0,9- 1,2

0,4 0,5- 0,8 0,8- 1,0

- 0,7- 0,8

- -

- -

- -

1,4 1,3- 1,8

1,1- 1,2 1,2- 1,6

1,0- 1,2 1,1- 1,5

0,8- 1,1 1,0- 1,5

0,7 -

-

-

-Khi gia công các bề mặt gián đoạn, có va chạm thì giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với hệ số k=0,75-0,85.

Bảng lượng chạy dao S khi tiện thô.

0,08 0,15 0,15- 0,25 0,15- 0,4 0,2-0,5 0,25- 0,6

- 0,1 0,12 0,12- 0,2 0,12- 0,3 0,15- 0,4

- - - -

- 0,16 0,12-0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,6 0,5-0,8 -

0,12 0,12- 0,15 0,15- 0,25 0,25- 0,35 0,3- 0,5 0,4- 0,6 0,6- 0,8

- 0,1- 1,8 0,12- 0,25 0,25- 0,35 0,25- 0,45 0,3- 0,6

- - - -

-0,6-0,1 0,7-0,4

0,7 0,3- 0,6

0,5 -

-

- 1,2 0,6- 0,9

0,7- 0,9 0,4- 0,7

0,5- 0,5 0,3- 0,4

-0,9-1,2 0,7-1,0

1,0 0,5- 0,8

0,8-0,6-0,8 0,4-0,7

-

- 1,5 0,9- 1,2

1,0- 1,2 0,7- 0,9

0,8- 0,9 0,5- 0,7

-0,9-1,3 0,7-1,0 -

1,1 0,6- 0,9 0,4- 0,7

0,8-0,7-0,9 0,5-0,7 -

- -

- 1,6 - -

1,1- 1,3 0,7- 1,1 0,6- 0,8

0,9- 1,1 0,6- 0,8 -

0,7-L, mm Vật liệu gia công

0,8- 2,0

1,5- 2,0

1,4- 1,6

1,2-1,0-1,4 1,2

0,8-1,0

0,8

0,6- 1,8

1,4- 1,7

1,2- 1,3

1,0-0,8-1,1 0,9

0,6-0,7

0,6

0,5- 1,6

1,2- 1,5

1,1- 1,1

0,8-0,7-0,9 0,7

1,0-1,4

1,2

0,9- 0,9