Tài liệu Hướng dẫn đồ án chi tiết máy 2013 pdf

Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

Các phần chính trong Thuyết minh
đồ án chi tiết máy
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Lời nói đầu
Tài liệu tham khảo
Mục lục
Phần I: tính toán động học hệ dẫn động cơ khí
1. Tính chọn động cơ điện
1.1. Chọn kiểu loại động cơ
1.2. Chọn công suất động cơ
1.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ
1.4. Chọn động cơ thực tế
1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
2. Phân phối tỉ số truyền
2.1. Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tèc
2.2. TØ sè trun cho c¸c bé trun trong hép giảm tốc
3. Tính toán các thông số trên các trục
3.1. Tính công suất trên các trục
3.2. Tính số vòng quay trên các trục
3.3. Tính mô men xoắn trên các trục
3.4. Lập bảng kết quả
Phần II: Thiết kế các chi tiết trun ®éng
1.
2.
3.
4.
5.

6.

ThiÕt kÕ bé trun ®ai (xÝch)
ThiÕt kÕ bé trun bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp nhanh
Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp chậm
Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc
Kiểm tra điều kiện chạm trục
Kiểm tra sai số vận tốc

Phần Iii: thiết kế các chi tiÕt ®ì nèi
1. ThiÕt kÕ trơc
1.1.TÝnh trơc theo ®é bỊn mái
1.1.1. TÝnh s¬ bé
1


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

1.1.2. Tính gần đúng
1.1.3. Tính chính xác
1.2. Tính trục theo độ bền tĩnh (tính quá tải)
1.3. Tính độ cứng cho trục
2. Tính chọn ổ lăn
1.1. Chọn phương án bố trí ổ
1.2. Tính ổ theo khả năng tải động
1.3. Tính ổ theo khả năng tải tĩnh
3. Tính chọn khớp nèi
4. TÝnh chän then

4.1. TÝnh chän then cho trôc I
4.2. TÝnh chän then cho trôc II
4.3. TÝnh chän then cho trục III
Phần Iv: cấu tạo vỏ hộp, các chi tiết phụ và chọn chế độ
lắp trong hộp
1. Thiết kế các kÝch th­íc cđa vá hép
2. ThiÕt kÕ c¸c chi tiÕt phụ (chốt định vị, que thăm dầu, bu lông vòng vv)
3. Chọn các chế độ lắp trong hộp

Tài liệu tham khảo
1. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán hệ dẫn động cơ khí, tập I,II, NXB Giáo
dục, 1999
2. Nguyễn Văn Lẫm, Nguyễn Trọng Hiệp, Thiết kế đồ án chi tiết máy, NXB
Giáo dục, 1993
3. Nguyễn Bá Dương, Nguyễn Văn Lẫm, Hoàng Văn Ngọc, Lê Đắc Phong, Tập
bản vẽ chi tiết máy, NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp, 1978.


2


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

Phần I
Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí.
1. Chọn động cơ điện:
- Chọn kiểu, loại động cơ;
- Chọn công suất động cơ;

- Chọn tốc độ đồng bộ động cơ;
- Chọn động cơ thực tế;
- Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ.
Nội dung cụ thể của các bước như sau:
1. 1. Chọn kiểu, loại động cơ:
a. Động cơ điện một chiều:
b. Động cơ điện xoay chiều:
Gồm hai loại: Động cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ.
Động cơ ba pha không đồng bộ lại chia ra kiểu rôto dây cuốn và kiểu rôto lồng sóc.
Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, vít tải... dùng với các
hộp giảm tốc) nên sử dụng loại động cơ điện xoay chiều ba pha rôto lồng sóc.
1.2. Chọn công suất động cơ:
Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho
nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép. Để đảm bảo điều
kiện đó cần thoả mÃn yêu cầu sau:
(1.1)
P dc P dc (kW)
dm

Trong đó:

dt
dc Pdm

công suất định mức của động cơ;

dc
Pdt - công suất đẳng trị trên trục động cơ, được xác định như sau:

+) Trường hợp tải không đổi:

dc
dc
Pdt Plv

(1.2)

+) Trường hợp tải thay đổi:
d
Pdtc



dc
Plv

2

Pict ti
ct  t
P 
 lv  ck

(1.3)

Víi: P ct - Giá trị công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác.
lv
3


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

dc
Plv

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

- công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ:

dc
ct
Plv Plv / (kW)
Trong đó:
Pict - công suất phụ tải ở chế độ thứ i trên trục công tác.

ti , tck

(1.4)

- thời gian làm việc ở chế độ thứ i và thời gian cả chu kú;

 - hiƯu st chung cđa toµn hƯ thèng; Khi xác định cần chú ý như sau:
+) Với các sơ đồ gồm các bộ truyền mắc nối tiếp:
= 1.2.3...
(1.5)
1, 2, 3... là hiệu suất các bộ truyền và các cặp ổ lăn trong hệ truyền dẫn. Giá trị của
chúng cho trong bảng 1.1.
+) Với các sơ đồ gồm các bộ truyền mắc song song (các sơ đồ tách đôi), hiệu suất của
cụm các bộ truyền xác định theo:
= i
(1.6)

Công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác được xác định theo công thức
sau:
ct
Plv Ft v /103 (kW)
(1.7)
Với, Ft là lực vòng trên trục công tác (N); v là vận tốc vòng của băng tải (xích tải)
(m/s).

Bảng 1.1 Trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và các ổ [1]
Tên gọi

Hiệu suất của bộ truyền hoặc ổ
được che kín
để hở
0,96 - 0,98
0,93 - 0,95
0,95 - 0,97
0,92 - 0,94

Bộ truyền bánh răng trụ
Bộ truyền bánh răng c«n
Bé trun trơc vÝt
- tù h·m
0,30 - 0,40
0,20 - 0,30
-kh«ng tù h·m víi Z1 = 1
0,70 - 0,75
Z1 = 2
0,75 - 0,82
Z1 = 4

0,87 - 0,92
Bé truyÒn xÝch
0,95 - 0,97
0,90 - 0,93
Bé trun b¸nh ma s¸t
0,90 - 0,96
0,70 - 0,88
Bé truyền đai
0,95 - 0,96
Một cặp ổ lăn
0,99 - 0,995
Một cặp ổ trượt
0,98 - 0,99
Chú thích: Trị số hiệu suất của các bộ truyền bánh răng cho trong bảng ứng với
cấp chính xác 8 và 9. Khi dùng bộ truyền kín với cấp chính xác 6 và 7 thì tăng
trị số trong bảng lên 1 ... 1,5 %.
4


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

1.3. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ
Số vòng quay đồng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác định
theo công thức:
(1.8)
60 f
ndb
p

Trong đó: f - tần số của dòng điện xoay chiều (Hz) (f = 50 Hz);
p - số đôi cực từ; p = 1; 2; 3; 4; 5; 6.
Trên thực tế, số vòng quay đồng bộ có các giá trị là 3000, 1500, 1000, 750, 600 và
500 v/ph. Số vòng quay đồng bộ càng thấp thì kích thước khuôn khổ và giá thành của
động cơ càng tăng (vì số đôi cực từ lớn). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng cao lại
yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền của toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích
thước và giá thành của các bộ truyền tăng lên. Do vậy, trong các hệ dẫn động cơ khí
nói chung, nếu không có yêu cầu gì đặc biệt, hầu như các động cơ có số vòng quay
đồng bộ là 1500 hoặc 1000 v/ph (tương ứng số vòng quay có kể đến sự trượt 3% là
1450 và 970 v/ph).
Cách xác định số vòng quay đồng bộ như sau:
+) Tính số vòng quay của trục công tác:
- Với hệ dẫn động băng tải:

60.103 v
nct
D

(1.9)

Trong đó:
D - đường kính tang dẫn của băng tải (mm);
v - vận tốc vòng của băng tải (m/s);
- Với hệ dẫn động xích tải:

60.103 v
nct
zp

(1.10)

Với, z là số răng đĩa xích tải; v là vận tốc vòng của xích tải (m/s); p là bước xích tải
(mm).
+) Xác định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho động cơ:
Chọn sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ nđb = 1500 v/ph (kể đến sự trượt
nđb = 1450 v/ph); Khi này tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống usb được xác định:
ndb 1450
(1.11)

u sb

nct



nct

Sau khi có giá trị usb ta so sánh nó với các giá trị nên dùng và giá trị giới hạn của hệ
thống (bảng 1.2):
- Nếu usb nằm trong khoảng u nên dùng thì nđb=1500 v/ph;
- Nếu usb > u nên dùng và nằm trong khoảng u giới hạn thì nđb= 1000 v/ph;
5


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

- Nếu usb < u nên dùng và nằm trong khoảng u giới hạn thì nđb = 3000 v/ph;
Bảng 1.2 Tỉ số truyền nên dùng và giới hạn của các truyền động

Tỉ số truyền
nên dùng
1,5 - 4
1,5 - 5
1,5 - 6
1,3 - 4

Bé trun ®ai
Bé trun xÝch
Bé trun bánh răng trụ để hở
Bộ truyền bánh răng côn để hở
Hộp giảm tốc bánh răng trụ:
- 1 cấp
- 2 cấp
- 3 cấp
Hộp giảm tốc bánh răng côn 1 cấp
Hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ
Hộp giảm tốc trục vít 1 cÊp
Hép gi¶m tèc trơc vÝt 2 cÊp
Hép gi¶m tèc bánh răng - trục vít
Hộp giảm tốc trục vít - bánh răng

Tỉ số truyền
giới hạn
1-6
1-6
1 - 12,5
1-8

1,5 - 8

8 - 40
31,5 - 180
1-5
8 - 31,5
8 - 60
300 - 800
20 - 315
20 - 315

Loại truyền động

1 - 11
4 - 60
25 - 326
1-8
6,3 - 40
6,5 - 80
42,25 - 3600
14,6 - 480
14,6 - 480

- Nếu usb nằm ngoài khoảng tỉ số truyền giới hạn thì dạng hộp giảm tốc định thiết kế
không phù hợp với số liệu đà cho. Khi này cần chọn lại hộp giảm tốc loại khác cho
phù hợp.
1.4. Chọn động cơ thực tế
Căn cứ vào công suất đẳng trị đà tính tiến hành tra bảng chọn động cơ có công
suất định mức thoả mÃn điều kiện (1.1) và có số vòng quay đồng bộ của động cơ là
giá trị đà xác định được.
1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
a. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ:

Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ
thống. Vì vậy cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ.
Điều kiện mở máy của động cơ thoả mÃn nếu công thức sau đảm bảo:
dc
dc
Pmm Pbd

Trong đó:

dc
Pmm

(1.12)

dc
dc
- công suất mở máy của động cơ (Kw): Pmm   Tk / Tdn  . Pdm víi Tk

và Tdn và mô men khởi động và mô men danh nghĩa của động cơ (tra bảng động cơ).
P dc - công suất cản ban đầu trên trục động cơ (kW):
bd

dc
dc
Pbd  K bd Plv

6


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

Nếu động cơ đà chọn không thoà mÃn điều kiện (1.12) thì cần chọn lại động cơ
có công suất định mức lớn hơn rồi kiểm nghiệm lại.
b. Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ:
Với sơ đồ tải thay đổi, để tránh cho động cơ bị quá tải cần kiểm tra quá tải cho
động cơ theo điều kiƯn sau:
(1.13)
P dc  P dc
max
qt
dc
víi : Pmax - c«ng suất lớn nhất cho phép của động cơ (kW);
dc
Pmax

Tmax dc
Pdm
Tdn

dc
Pdm - công suất định mức của động cơ (kW);
Giá trị Tmax / Tdn tra bảng thông số động cơ;
P dc - công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là công suất trên trục

qt

động cơ của giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải.
Nếu điều kiện (1.13) không thoả mÃn, cần chọn lại động cơ điện rồi kiểm tra

lại.
2. Phân phối tỉ số truyền
Tỉ số truyền (TST) chung của toàn hệ thống u xác định theo:
n
u dc
n ct
Trong đó: nđc - số vòng quay của động cơ đà chọn (v/ph);
nct - số vòng quay của trục công tác (v/ph).
Với hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp có:
u = u1. u2. u3...
Víi: u1, u2, u3... tØ sè trun cđa c¸c bé truyền trong hệ thống.
Sau đây trình bày cách phân phối TST cđa mét sè tr­êng hỵp cơ thĨ:

(1.14)

(1.15)

2.1. TØ sè truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc
Ký hiệu uh là TST của hộp giảm tốc (HGT); ung là TST cđa bé trun ngoµi hép.
TST cđa bé trun ngoµi thường được xác định theo kinh nghiệm như sau:
+) Với hƯ dÉn ®éng gåm HGT 1 cÊp nèi víi 1 bộ truyền ngoài hộp thì:
ung = (0,7 0,75) uh
Do ®ã:
(1.16)
u  0,7  0,75u
ng



Hay ta cã:

7


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

uh 

Hướng dẫn đồ án chi tiết máy 2013

u
u ng

(1.17)

NÕu bé trun ngoµi lµ bé truyền đai, để giảm sai số do việc quy chuẩn đường
kính các bánh đai, nên quy chuẩn giá trị tính được theo dÃy TST tiêu chuẩn như sau:
1,00; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50;
5,00.
+) Với hệ dẫn động gồm HGT 2 cấp bánh răng nói với 1 bộ truyền ngoài hộp thì:
ung = ( 0,15  0,1 ) uh
Hay
(1.18)
u  0,15  0,1u
ng



(trÞ sè nhá dïng khi uh lín).
+) Víi hƯ dÉn ®éng gåm HGT trơc vÝt 2 cÊp; trơc vÝt - b¸nh răng hoặc bánh răng trục vít nối với 1 bộ truyền ngoài hộp thì:

ung = ( 0,125 0,025 ) uh
Hay
(1.19)
ung  0,125  0,025 u
(trÞ sè nhá dïng khi uh lín).
2.2 TØ sè trun cđa c¸c bé trun trong hộp giảm tốc
a. Với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cÊp khai triĨn
- TØ sè trun cđa hép cã thể phân theo chỉ tiêu tiết diện ngang của hộp nhỏ
nhất (cũng chính là để bôi trơn HGT hợp lý nhất). Khi này TST của bộ truyền cấp
chậm được xác định theo công thức sau [2]:

u2 3

ba 2
uh
0,96  ba1

(1.20)

Trong ®ã: ba1; ba2 - hƯ sè chiỊu rộng bánh răng cấp nhanh và cấp chậm.
Trong thực tế, th­êng  ba 2 /  ba1  1, 2  1,3 ; nÕu chän  ba 2 /  ba1 1,3 thì ta có công thức
sau [2]:

u2 1,1  3 uh

(1.21)
Chó ý: V× TST cđa bé trun bánh răng trụ không nên quá 8 nên không nên dùng
công thức 1.21 cho các HGT có TST lớn hơn 26.
- TØ sè trun cđa hép cịng cã thĨ ph©n theo hàm đa mục tiêu với thứ tự ưu tiên
các hàm đơn mục tiêu sau: khối lượng các bộ truyền, mô men quán tính thu gọn và

thể tích các bánh lớn nhúng dầu nhỏ nhất; khi này tỉ số truyền các cấp có thể tra bảng
3.1 [1] hoặc tính theo c«ng thøc:
(1.22)
u  0,8253 u 2
1

h

8


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

Chú ý: Vì TST của bộ truyền bánh răng trụ không nên quá 8 nên không nên dùng
công thức 1.22 cho các HGT có TST lớn hơn 30.
b. Với hộp giảm tốc bánh răng đồng trục
- Với HGT bánh răng đồng trục có thể tính TST bộ truyền cÊp nhanh u1 theo c«ng
thøc sau:
u1  1,3494 

0,6677
uh

 ba 2 / ba1 

(1.23)

0,6023

Chó ý: V× TST cđa bé trun bánh răng trụ không nên quá 8 nên không nên dùng
công thức 1.23 cho các HGT có TST lớn hơn 16.
c. Với hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ 2 cấp:
Với HGT bánh răng côn - trụ 2 cấp, ®Ĩ nhËn ®­ỵc chiỊu cao cđa HGT nhá nhÊt
cã thĨ tính tỉ số truyền bộ truyền bánh răng cấp chậm u2 c«ng thøc sau [4]:
(1.24)
 ba 2uh

u2  1,0733

K be 1  0,5K be 2

Kbe - hƯ sè chiỊu réng vành răng bánh răng côn; Kbe = 0,25 0,3;
ba2 - hệ số chiều rộng bánh răng trụ; ba2=0,30,4.
Khi Kbe = 0,3 và ba2 = 0,4 (các giá trị tối ­u) ta cã [4]:
(1.25)
u 2  1,323 u h
Chó ý: Vì TST của bộ truyền bánh răng côn không nên quá 6 nên không nên dùng
công thức 1.25 cho các HGT có TST lớn hơn 23.
Trong đó:

d. Với hộp giảm tốc bánh răng cấp nhanh tách đôi
Với HGT cấp nhanh tách đôi, để nhận được kích thước tiết diện ngang của hộp
nhỏ nhất (cũng chính là để bôi trơn HGT hợp lý nhất), TST của bộ truyền bánh răng
cấp chậm xác định theo công thức [5]:
0.333

K

u2 0.8055   C 2 ba 2 u h 
(1.26)
  ba1

Víi K C 2  1  1,3 .
Chó ý: Vì TST của bộ truyền bánh răng trụ không nên quá 8 nên không nên dùng
công thức 1.26 cho các HGT có TST lớn hơn 20.
e. Với hộp giảm tốc bánh răng cấp chậm tách đôi
Với HGT cấp chậm tách đôi, để nhận được kích thước tiết diện ngang của hộp
nhỏ nhất (cũng chính là để bôi trơn HGT hợp lý nhất), TST của bộ truyền bánh răng
cấp chậm xác định theo công thức [6]:

9


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

u2  1.2776  3

Hướng dẫn đồ án chi tiết máy 2013

K C 2  ba 2

 ba1

 uh

(1.27)

Víi K C 2  1  1,3 .

Chú ý: Vì TST của bộ truyền bánh răng trụ không nên quá 8 nên không nên dùng
công thức 1.27 cho các HGT có TST lớn hơn 40.
f. Với hộp giảm tốc bánh răng - trục vít:
- Với HGT bánh răng - trục vít, để bánh răng lớn không nhúng sâu quá trong
dầu cũng như để có thể bố trÝ gän HGT, tØ sè trun cđa bé trun b¸nh răng u1 có thể
tra theo đồ thị hình 3.25 [1], hoặc có thể tính theo công thức sau (dùng khi uh < 100):
(1.28)
u1  5 uh  0,012uh  0,17
- Để nhận được kích thước của bộ truyền trục vít - bánh vít nhỏ nhất và kết cấu
của hộp hợp lý, tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng u1 được xác định theo công thức:
+) Khi mô men xoắn trên trục ra Tr = 105 106 Nmm thì:
(1.29)
u  T  1,1  0,22T  0,123
1

p

p

+) Khi m« men xoắn trên trục ra Tr = 106 8.106 Nmm th×:

u1  0,97 T p  1,89  0,032T p 0,181

Trong đó:

Tp

(1.30)

Tr

105

Tr - mô men xoắn trên trơc ra (Nmm).
g. HGT trơc vÝt 2 cÊp:
Víi HGT trơc vÝt 2 cÊp cã thĨ ph©n phèi tØ sè trun nhằm đạt được kết cấu của
HGT là hợp lý nhất [7], khi nµy tØ sè trun cđa bé trun trơc vít - bánh vít cấp chậm
sẽ là:
u2 30,97
(1.31)
Tỉ số trun bé trun trơc vÝt b¸nh vÝt cÊp nhanh u1 xác định theo công thức:
u1 u h / u 2
(1.32)
Chú ý: nếu u1<8 thì lấy u1=8 và tính lại u2 theo công thức:
u2 uh / 8
(1.33)
3. Tính toán các thông số trên các trục
Ký hiệu các chỉ số tính toán như sau: chỉ số "đc" ký hiệu trục động cơ; các chỉ
số "I", "II", "III". chỉ trục số I, II và III.
3.1. Tính công suất trên các trục
Với sơ đồ tải thay đổi, chọn công suất danh nghĩa là công suất lớn nhất.
10


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ tính theo công thức (1.4):

Pdc

dc
Plv



ct
Plv



- Công suất danh nghĩa trên các trục I, II và III xác định theo các công thức sau:

PI P dc dc I o
PII  PI  I  II  o
PIII  PII  II III  o
3.2. TÝnh sè vßng quay của các trục
- Tốc độ quay của trục I:

nI

ndc
udc  I

Víi udc-I - tØ sè trun cđa bé trun ( hoặc khớp nối ) nối giữa động cơ với trơc I.
- T­¬ng tù ta cã:
nII = nI /uI-II ; nIII = nII /uII-III ...
3.3 Tính mô men xoắn trên các trục
Mô men xoắn trên trục thứ k được xác định theo công thức sau:

9,55.10 6 P k
Tk
nk
3.4. Lập bảng kết quả
Các kết quả tính ở trên là số liệu đầu vào cho các phần tính toán sau, do vậy
cần lập bảng thống kê theo mấu sau:
Bảng kết quả tính toán:
Trục

Đ/cơ

I

II

Công suất (kw)
Tỷ số truyền (-)
Số vòng quay(v/ph)
Mô men (Nmm)

11

III

Công tác


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

Phần II: Thiết kế các chi tiết truyền ®éng

4max

2min

4min

X4max

X4min

Xmax

2max

Xmin

X2max

ThiÕt kÕ bé trun ®ai (xÝch)
ThiÕt kÕ bé trun b¸nh răng (trục vít-bánh vít) cấp nhanh
Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp chậm
Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc
Với hộp giảm tốc bôi trơn ngâm dầu, các bánh răng (bánh vít) lớn (hay
bánh bị dẫn) được ngâm trong dầu. Kiểm tra điều kiện bôi trơn là kiểm tra để các
bánh lớn đều ngâm trong dầu và khoảng cách giữa mức dầu nhỏ nhất và mức dầu
lớn nhất phải lớn hơn một trị số cho phép (thường bằng 8 đến 10 mm).

X2min

1.
2.
3.
4.

Hình 2.1
Gọi x là khoảng cách từ các mức dầu đến tâm trục. Chiều sâu ngâm dầu tối
thiểu của bánh răng được lấy như sau:
-Với bánh răng trụ (hình 2.1): lmin=(0,75ữ2).h và lmin 10mm. Trong đó, h là
chiều cao răng. Khi này ta cã:
12


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

Hướng dẫn đồ án chi tit mỏy 2013

da
lmin
2
-Với bánh răng côn (hình 2.2): để bôi trơn ngâm dầu cần ngâm các bánh lớn
ngập hết chiều dài răng. Khi này ta có:
lmin= bsin -5
Từ đó ta cã:
d
X min  ae  b sin   5
2
Chiều sâu ngâm dầu tối đa của các cấp bánh răng phụ thuộc vào vận tốc vòng

v. Khi v>1,5m/s: lmax=lmin+10mm

X4min

X2min

X4max



X2max

X min

b

Hình 2.2
Khi v 1,5m/s: Với bộ truyền bánh răng cấp nhanh: lmax=1/6 bán kính bánh răng. Với
bộ truyền cấp chậm: lmax=1/4 bán kính bánh răng. Khi này ta cã:
d
X max  a  lmax
2
Chän møc dÇu chung cho cả hộp:
Xmin=min(X2min,X4min)
Xmax=max(X2max,X4max)
5. Kiểm tra điều kiện chạm trục
Để tránh các bánh răng chạm vào các trục của hộp giảm tốc, cần đmả bảo các
bánh răng cách các trục quay ít nhất 7 đến 10 mm. Khi này cần kiểm tra điều kiện
chạm trục (sinh viên tự xây dựng công thức kiÓm tra).
6. KiÓm tra sai sè vËn tèc

KiÓm tra sai sè vËn tèc theo c«ng thøc sau :
n 

Víi

nthuc  n
100%  4%
n

13


Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự

n thuc =

Hướng dẫn đồ ỏn chi tit mỏy 2013

n dc
u thuc

Tài liệu tham khảo
[1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán hệ dẫn động cơ khí, tập I, NXB Giáo dục,
1999.
[2] Vu Ngoc Pi, A method for optimal calculation of total transmission ratio of two
step helical gearboxes, Proceedings of The National conference on Engineering
Mechnics, Volume 1, Hanoi, October 12-13, 2001, pp. 133-136.
[3] Vu Ngoc Pi, Nguyen Dang Binh, Vu Quy Dac, Phan Quang The, Effective
method for Optimal splitting of Total transmission ratio of Coaxial helical gearboxes,
School on Computational Sciences and Engineering: Theory and Application, March

3-5, 2005, Ho Chi Minh City, pp. 96-99.
[4] Vu Ngoc Pi, A new and effective method for optimal calculation of total
transmission ratio of two step bevel - helical gearboxes, International colloquium in
mechanics of solids, fluids, structures and interactions, Nha Trang, Vietnam (2000),
pp. 716- 719.
[5] Vu Ngoc Pi, Optimal Calculation of Partial Transmission Ratios of Helical
Gearboxes with First-Step Double Gear-Sets, Int. Workshop on Advanced Computing
and Applications (ACOMP 2008), Ho Chi Minh city, Vietnam, 2008, pp. 287-294.
[6] Vu Ngoc Pi, A study on optimal determination of partial transmission ratios of
helical gearboxes with second-step double gear-sets, International Journal of
Mathematical, Physical and Engineering Sciences (IJMPES), Vol.2, No.2, 2008, ISSN
1307-7465, pp. 99-102.
[7] Vũ Ngọc Pi, Vũ Quý Đạc, Phân phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc trục vít hai
cấp theo chỉ tiêu kết cấu của hộp hợp lý nhất, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại
học Thái nguyên, Số 1 (41) 2007, Trang 65-69.

14