89a 91a 91b 91c

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cán bộ hướng dẫn : Lưu Đức Hoà
Sinh viên thiết kế : Đoàn Ngọc Định
Lớp : 98C1B
Khoa : Cơ khí
Ngành : Chế tạo máy

1. Tên đề tài: thiết kế máy ép trục bánh xe kiểu thuỷ lực

2. Các thông số ban đầu: theo số liệu thực tế tại xí nghiệp đầu máy đà nẵng

3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
1. Cơ sở lý thuyết về ép kim loại và các loại máy ép thông dụng
2. Giới thiệu về trục bánh xe lửa và kỹ thuật vận hành bảo dưỡng chúng
3. Phân tích lựa chọn kết cấu hợp ly
4. Tính toán và thiết kế các kết cấu máy
5. Thiết kế hệ thống điều khiển thuỷ lực
6. Vận hành, an toàn vận hành và bảo dưỡng máy

4. Các bản vẽ
1. Hình chiếu đứng
2. Hình chiếu cạnh
3. Hệ thống thuỷ lực
4. Kết cấu đầu ép
5. Kết cấu đầu kháng
6. Bộ chống tâm
7. Quá trình tháo lắp
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP KIM LOẠI VÀ CÁC LOẠI MÁY ÉP THÔNG DỤNG 3
1.1 Lý thuyết chung về biến dạng kim loại 3
1.1.1 Lý thuyết biến dạng kim loại 3
1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻovà biến dạng của kim loại 4
1.1.3 Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo 5
1.2 Lý thuyết về mối lắp ghép trong cơ khí 8
1.2.1 Các loại mối ghép dùng trong tháo lắp cơ khí 8
1.2.2 Mối ghép bánh xe lửa 12
1.3 Các loại máy ép thông dụng 12
1.3.1 Máy ép trục khuỷu 12
1.3.2 Máy ép ma sát trục vít 13
1.3.3 Máy ép thuỷ lực 13

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRỤC BÁNH XE LỬA VÀ KỸ THUẬT VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG CHÚNG 14
2.1 Công dụng và cấu tạo của bộ trục bánh xe lửa 14
2.2 Công dụng và cấu tạo của trục xe lửa 17
2.3 Công dụng và cấu tạo của bánh xe lửa 18
2.4 Lắp ép bộ trục bánh xe 19
2.5 Kỹ thuật vận hành và bảo dưỡng bộ trục bánh xe 19
2.5.1 Trục xe 19
2.5.2 Bánh xe 19

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN KẾT CẤU HỢP LÝ 21
3.1 Mô hình và các thông số kỹ thuật chính của máy chuẩn 21
3.1.1 Mô hình máy ép trục bánh xe kiểu thuỷ lực PR 300/1000 21
3.1.2 Các kích thước và thông số kỹ thuật 22
3.1.3 Mô tả các cụm chi tiết 22
3.2 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý 27
3.2.1 Lựa chọn phương án chuyển động 27
3.2.2 Phân tích và lựa chọn mô hình thích hợp nhất 29
3.3 Sơ đồ động học 30

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU MÁY 31
4.1 Giới thiệu các kết cấu cần tính toán 31
4.2 Thiết kế bộ truyền động vít – đai ốc 31
4.2.1 Truyền động vít – đai ốc 31
4.2.2 Nhiệm vụ của bộ truyền động vít – đai ốc trong máy ép 32
4.2.3 Tính toán và thiết kế bộ truyền động vít – đai ốc 32
4.3 Thiết kế bộ truyền động xích 39
4.3.1 Các thông số ban đầu 40
4.3.2 Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền 40
4.3.3 Tính toán và thiết kế bộ truyền xích 41
4.4 Tính toán và thiết kế bộ truyền hộp giảm tốc 45
4.4.1 Yêu cầu của bộ giảm tốc 45
4.4.2 Phân tích và lựa chọn sơ đồ động 45
4.4.3 Các thông số ban đầu 45
4.4.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 45

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THUỶ LỰC 52
5.1 Sơ đồ và đặc điểm của hệ thống thuỷ lực 52
5.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống thuỷ lực 52
5.1.2 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực 52
5.2 Nguyên lý hoạt động thuỷ lực trong máy ép 54
5.2.1 Chức năng của một số bộ phận chính trong hệ thống 54
5.2.2 Nguyên lý hoạt động của bộ hệ thống dầu ép 55
5.3 Xác định lực lắp ép và lực tháo ép 58
5.3.1 Xác định lực ép 59
5.3.2 Xác định phản lực của đầu kháng 59
5.3.3 Xác định lực ma sát 59
5.4 Tính toán và thiết kế hệ thống thuỷ lực 62
5.4.1 Các số liệu ban đầu 62
5.4.2 Phân tích các yếu tố chuyển động 62
5.5 Tính toán và chọn loại bơm và loại van 65
5.5.1 Tính toán lưu lượng của bơm 65
5.5.2 Tính vận tốc chuyển động của các pittông 67
5.5.3 Chọn dầu sử dụng trong hệ thống 68
5.5.4 Tổn thất trong hệ thống thuỷ lực 69
5.5.5 Tính, chọn điều kiện làm việc của van 72
5.5.6 Tính chọn điều kiện làm việc của bơm 72

CHƯƠNG VI: VẬN HÀNH, AN TOÀN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 74
6.1 Quá trình tháo lắp bánh xe và bánh răng 74
6.1.1 Quá trình tháo ép bánh xe 74
6.1.2 Quá trình lắp ép bánh xe 75
6.1.3 Quá trình tháo bánh răng 77
6.1.4 Quá trình lắp bánh răng 77
6.2 Những chỉ dẫn về an toàn và vận hành cần đặc biệt chú ý 77
6.2.1 Những chỉ dẫn về an toàn cần đặc biệt chú ý 77
6.2.2 Những chỉ dẫn về vận hành cần đặc biệt chú ý 79
6.3 Bảo dưỡng máy 79
6.3.1 Bảo dưỡng khung máy ép 80
6.3.2 Bảo dưỡng cột ép 80
6.3.3 Bảo dưỡng đầu kháng 80
6.3.4 Bảo dưỡng bộ định tâm 81
6.3.5 Bảo dưỡng dụng cụ ép 81
6.3.6 Bảo dưỡng thiết bị thuỷ lực 81

KẾT LUẬN 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP KIM LOẠI VÀ CÁC LOẠI MÁY ÉP THÔNG DỤNG
1.1 Lý thuyết chung về biến dạng kim loại
1.1.1 Lý thuyết biến dạng kim loại
Như chúng ta đã biết, dưới tác dụng của ngoại lực kim loại biến dạng theo các giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ. Tuỳ theo cấu trúc tinh thể cua mỗi kim loại, các giai đoạn trên có thể xảy ra so với các mức độ khác nhau. Dưới đây là khảo sát trong đơn tinh thể kim loại, trên cơ sở đó nghiên cứu biến dạng dẻo của kim loại và hợp kim. Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trình tự xác định, mỗi nguyên tử luôn dao động xung quanh một vị trí cân bằng của nó (a).
Hình 1.1 Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể
– Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng. Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi, các nguyên tử kim loại dịch chuyển không vượt quá một thông số mạng (b). Nếu thôi tác dụng lực, mạng tinh thể lại trở về trạng thái ban đầu.
– Biến dạng dẻo: khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi. Kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh.
+ Theo hình thức trượt: một phần tinh thể dịch chuyển song song với một phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt phẳng trượt (c). Trên mặt trượt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng một nguyên lần thông số mạng, sau dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới. Bởi vậy, sau khi thôi tác dụng lực, kim loại không trở về trạng thái ban đầu.
+ Theo hình thức song tinh: một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỷ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh.
Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại. Các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh trượt xảy ra thuận lợi hơn.
Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể, biến dạng dẻo có 2 dạng: biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng trong tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với ứng suất chính một góc bằng hoặc xấp xỉ 450 sau đó mới đến các mặt khác. Như vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều. Dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của tinh thể cũng bị biến dạng. Khi đó, các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phát triển.
1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại
Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt nhân tố khác nhau như: thành phần và tổ chức kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính và tốc độ biến dạng …

a. Ảnh hưởng của thành phần tổ chức kim loại
Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau, chẳng hạn: đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và kim loại có cấu trúc một pha dẻo hơn hợp kim có cấu trúc nhiều pha. Các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng, cũng như làm giảm tính dẻo của kim loại.

b. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Hầu hết những kim loại khi tăng nhiệt độ thì tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán các nguyên tử tăng làm cho tổ chức kim loại đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở độ cao chuyển biến thì thành pha có độ dẻo cao.

c. Ảnh hưởng của ứng suất dư
Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng, tăng ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo kim loại bị giảm mạnh (hiện tượng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25 0,30Tnc (nhiệt độ nóng chảy), thì ứng suất dư và xô dịch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện tượng phục hồi).

d. Ảnh hưởng của trạng thái ứng suất chính
Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại. Qua thực nghiệm người ta thấy rằng, kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm.

e. Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng
Sau khi rèn dập, các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tải trọng mọi phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng của kim loại sẽ lớn hơn, đồng thời khi nhiệt độ nguội dần sẽ kết tinh lại như củ. Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh kim loại thì các hạt kim loại bị chai chưa kịp trở lại trạng thái ban đầu mà lại tiếp tục biến dạng. Do đó, ứng suất chính trong khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dòn và có thể nứt.

1.1.3 Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo
Giả sử trong vật hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể chịu 3 ứng suất chính sau:

– ứng suất đường: max= 1/2
– ứng suất mặt: max= (1 – 2)/2
– ứng suất khối: max= (max – min)/2
Nếu 1 = 2 = 3 thì = 0 không có biến dạng, ứng suất chính để kim loại biến dạng dẻo là giới hạn chảy ch.
Điều kiện để biến dạng dẻo:
+ Khi kim loại chịu ứng suất đường: tức là
+ Khi kim loại chịu ứng suất mặt:
+ Khi kim loại chịu ứng suất khối:
Biến dạng dẻo khi bắt đầu sau khi biến dạng đàn hồi. Thế năng của biến dạng đàn hồi là:
A = A0 + Ah
Trong đó: A0 – thế năng để thay đổi thể tích vật thể;
Ah – thế năng để thay đổi hình dáng vật thể.
Trong trạng thái ứng suất khối, thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Hooke được xác định:

Như vậy biến dạng tương đối theo định luật Hooke:

Vậy thế năng của toàn bộ biến dạng được biểu diễn:
A=

 

 

Mô tả chung: Gồm các file như ảnh trên bao gồm tất cả các file 3D, xuất bản vẽ ra PDF, CAD+ nguyên lý hoạt động+ Sơ đồ nguyên công, đồ gá + THuyết minh …
Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM000091
Tải đồ án

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*