ĐỀ ÁN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP TẠI TP VINH

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

LỜI NĨI ĐẦU

Đồ án mơn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ
khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về cơng nghệ cơ khí, chế tạo máy.
Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm
quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho
chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ hộp giảm
tốc hai cấp( hộp khai triển) ”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến
thức tổng hợp, cịn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song
bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng
góp ý kiến của thầy cơ, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra
trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc
biệt là thầy Nguyễn Lê Văn đã tận tình giúp đỡ em hồn thành nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 12 năm 2019
Sinh viên: Trần Đình Đạt
1


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
....................................................................
Đà Nẵng, ngày 20 thág 12 năm 2019

2


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển

Ưu điểm: Hộp giảm tốc bánh răng cũng là dạng truyền bánh răng như hộp giảm tốc
hành tinh, có tỉ số truyền lớn, các bánh răng được bố trí để chúng ăn khớp ngồi với
nhau có thể kết nối được điện và thủy lực nên rất linh động.
Nhược điểm: Không nhỏ gọn hay là khá to chiếm rất nhiều diện tích lắp, các bánh
răng được bố trí khơng đối xứng với các ổ.

PHẦN I – Tính chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền

1.1 :Công suất cần thiết
=
Gọi Plv - cơng suất tính tốn trên trục máy công tác (KW)
Pct - công suất cần thiết trên trục động cơ (KW)
– hiệu suất chuyền động.
Plv = = 8,4 (KW)
Áp dụng cơng thức: Pct = với =
Trong đó: , , , được tra trong bảng trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ.
= 0,95 – hiệu suất bộ truyền xích
= 0,98 – hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
= 0,995- hiệu suất của 1 cặp ổ lăn
= 0,99 – hiệu suất của khớp nối.
Khi đó ta có: = = 0,95...0,99 = 0,885
3


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

 Pct =

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

= 9,5 (KW).

Vậy cơng suất cần thiết trên trục động cơ là: Pct = 9,5 (KW).
1.2 :Chọn số vòng quay sơ bộ cho động cơ
nlv = = = 61,24 (vòng/phút).
Chọn sơ bộ tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống:
uh = 8 – tỷ số truyền của hộp giảm tốc
Ung =3 – tỷ số truyền của xích.
usb = uh.ung = 8.3 = 24
Số vịng quay sơ bộ trên trục động cơ:
nsb = usb.nlv = 24.61,24 = 1469,76 (vòng/phút)
1.3 :Chọn động cơ
Điều kiện: Pđc Pct = 9,5 (KW).
nđc ≈ nsb = 24.61,24 = 1469,76 (vòng/phút)
Theo bảng P 1.2 chọn kiểu động cơ số hiệu DK62-4 có thơng số kỹ thuật sau:
Pđc = 10 (KW)
nđc = 1460 (vòng /phút)
1.4: Tỷ số truyền của hệ
Ut = = = 23,84 = uh.ung
 uh = = = 7,95 = u1.u2

 u1 = 3,3

;

u2 = 2,42

(Bảng 3.1)

1.5: Công suất động cơ trên các trục
- Công suất động cơ trên trục I là:
4


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

P1 = Pđc. = 10. 0,99.0,995 = 9,85 (KW)
- Công suất động cơ trên trục II là:
P2 = P1.. = 9,85.0,98.0,995 = 9,6 (KW)
- Công suất động cơ trên trục III là:
P3 = P2.. = 9,6.0,98.0,995 = 9,36 (KW)
-Công suất làm việc là:
Plv = 8,4 (KW)
1.6 :Tốc độ quay trên các trục
- Tốc độ quay trên trục I là: n1 = nđc = 1460 (vòng/phút)
- Tốc độ quay trên trục II là: n2 = = = 442,4 (vòng/phút)
- Tốc độ quay trên trục III là: n3 = = = 182,8 (vòng/phút).
- Tốc độ quay trên trục cơng tác là: nlv = 61,24 (vịng/phút).

1.7: Xác định mơmen xoắn trên các trục
- Mômen xoắn trên trục động cơ được tính theo cơng thức:
Tđc = 9,55.. = 9,55.. = 65411 (N.mm)
- Mômen xoắn trên trục I là:
T1 = 9,55.. = 9,55.. = 64429,8 (N.mm)
- Mômen xoắn trên trục II là:
T2 = 9,55.. = 9,55.. = 207233,3 (N.mm)

- Mômen xoắn trên trục III là:
T3 = 9,55.. = 9,55.. = 488993,4 (N.mm)
5


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

- Mơmen xoắn trên trục cơng tác là:
Tlv = 9,55.. = 9,55.. = 1309928,2 (N.mm)

1.8: Bảng thông số động cơ và số liệu

Trục
Thông số

Trục động
cơ

u

I

1

II
3,3

III
2,42

Công tác
3

n(v/p)

1460

1460

442,4

182,8

61,24

P(KW)

10

9,85

9,6

9,36

8,4

T(N.mm)

65411

64429,8

207233,3

488993,4

1309928,
2

PHẦN II – Tính tốn thiết kế bộ truyền xích

Thơng số yêu cầu: P = P3 = 9,36 (KW)
T1 = T3 = 488993,4 (N.mm)
n1 = n3 = 182,8 (vòng/phút)
6


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

u = u1 = 3,3
2.1 Chọn loại xích
Do điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ và hiệu suất của bộ truyền xích yêu
cầu cao nên chọn loại xích ống con lăn: 4 dãy.

Ưu điểm: kết cấu giống xích ống, chỉ khác là lắp thêm con lăn giúp độ bền cao
hơn. Chế tạo không phức tạp bằng xích răng.
2.2 Chọn số răng đĩa xích
Dựa vào bảng 5.4: ta có u = 3,3 thì chọn:
Z1 = 24
Z2 = u.Z1 = 3,3.24 = 79,2

Chọn Z2 = 79

2.3 Xác định bước xích
Pt = P.k.kz.kn ≤ [P]
Chọn Z01 = 25 ; n01 = 200

kz – Hệ số hở răng: kz = = = 1,04
kn – Hệ số vòng quay: kn = = = 1,09
k = k0kakđckbtkđ.kc = 1.1.1.1.1,3.1 = 1,3
k0 = 1 : đường nối 2 tâm đĩa xích so với phương ngang 34° < 60°
Chọn a = 40p  ka =1
kđc = 1 : điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích
kđ = 1,3 : va đập nhẹ
kbt = 1 : môi trường không bụi, bôi trơn II
kc = 1 : làm việc 1 ca
7


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Pt = P.k.kz.kn = 9,36.1,3.1,04.1,09 = 13,8 (KW)
Pd = = = 4,6 (KW)

với kd = 3 (4 dãy)

Dựa vào bảng 5.5 với điều kiện: Pd = 4,6 KW ≤ [P] và n01 = 200 (vòng/phút)
Ta được: Bước xích: p = 19,05 (mm)
Đường kính chốt: dc = 5,96 (mm)
Chiều dài ống: B = 17,75 (mm)
2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích
Khoảng cách trục: a= 40.p = 40.19,05 = 762 (mm)
Số mắt xích: x = + + = + + = 133,4
Chọn mắt xích chẵn là 134.
Lấy x=134 tính lại a:
a = 0,25.p.{x – 0,5 (Z1 + Z2) + }
767,7 (mm)

= 0,25.19,05.{134 – 0,5 (24 + 79) + } =

Để xích khơng chịu một lực căng quá lớn, a cần giảm một lượng:
∆a = 0,003a = 2,7 mm  a = 765 (mm)
Số lần va đập của bản lề xích:
i = (Z1.n1)/15x = (24.182,8)/(15.134) = 2,28 ≤ [i]
2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền
s = Q /(kđ.Ft + Fo + Fv) ≥ [s]
Q = 160000 N , kđ = 3 (xích ống con lăn 4 dãy)
Fv = pv² = 19,05.1,39² = 36,8 N

8

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Fo = 9,81.kf.p.a = 9,81.4.0,1905.0,765 = 0,57 N
kf = 4 (bộ truyền nghiêng 34° < 40°)
Ft = 1000P/v = 1000.9,36/1,39 = 6733,8 N

 s = 160000 /(3.6733,8 + 36,8 + 0,57) = 8,22 ≥ [s] = 8,2
Bộ truyền xích đảm bảo độ bền.
2.6 Xác định thơng số của đĩa xích
Đường kính vịng chia:
= = = 145,95 mm
= = = 479,17 mm
Đường kính vịng đỉnh:
= p[0,5 + cotg(π/Z1)] = 19,05[0,5 + cotg(π/24) = 154,22 mm
= p[0,5 + cotg(π/Z2)] = 19,05[0,5 + cotg(π/79) = 488,3 mm
Bán kính đáy: r = 0,5025. + 0,05 = 6,03 mm (với = 11,91)
Đường kính chân răng:
= – 2r = 145,95 – 2.6,03 = 133,89 mm
= – 2r = 479,17 – 2.6,03 = 467,11 mm
Kiểm nghiệm xích về độ bền tiếp xúc:
H

= 0,47 ≤ [H]
Trong đó: Z1 = 24  = 0,42

Fvd = 13.. = 13..182,8..4 = 6,57 N (m: số dãy xích)

kd = 3 (4 dãy xích)
Ft = 1000P/v = (1000.9,36)/1,39 = 6733,8 N

với v = = 1,39 (m/s)
9


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

A = 318 mm²
E = 2.E1.E2/(E1 + E2) = 2,1. (MPa)
H = 0,47 = 642,42 (MPa)
Dựa vào bảng 5.11 ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45 với đặc tính: tơi, ram.
Độ rắn bề mặt: HRC45-50
Ứng suất cho phép: [H] = 800-900 Mpa
2.7 Xác định lực tác dụng lên trục
Fr = kx .Ft = 1,15.6733,8 = 7743,87 N
kx = 1,15 vì bộ truyền nằm nghiêng một góc nhỏ hơn 40°.

2.8 Tổng hợp các thơng số của bộ truyền xích
Thơng số

Ký hiệu

Giá trị

Loại xích

----

Xích ống con lăn

Bước xích

p

19,05 (mm)

Số mắt xích

x

134

Số dãy

----

4

Khoảng cách trục

a

765 (mm)

Số răng đĩa xích nhỏ

Z1

24

Số răng đĩa xích lớn

Z2

79
10


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Vật liệu đĩa xích

Thép 45

H

=800(MPa)

Đường kính vịng chia đĩa xích nhỏ

d1

145,95 (mm)

Đường kính vịng chia đĩa xích lớn

d2

479,17 (mm)

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích nhỏ

da1

154,22 (mm)

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích lớn

da2

488,3 (mm)

Bán kính đáy

r

6,03 (mm)

Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ

df1

133,89 (mm)

Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ

df2

467,11 (mm)

Lực tác dụng lên trục

Fr

7743,87 (N)

PHẦN 3 – Tính tốn hiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh (u = 3,3)

3.1 Chọn vật liệu (Bảng 6.1)
• Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện:
+ Giới hạn bền: b = 850 MPa
+ Giới hạn chảy: ch = 580 MPa
+ Độ rắn HB = 241 285 ( chọn = 260)
• Bánh răng lớn thép 45 tơi cải thiện:
11


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

+ Giới hạn bền: b = 750 MPa
+ Giới hạn chảy: ch = 450 MPa
+ Độ rắn HB = 192 240 ( chọn = 220)
3.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép
a, Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[H] = (Hlim/H).RvXHHL
Chọn sơ bộ RvXH= 1
 [H] = (Hlim/H)HL
Theo bảng 6.2: Hlim = 2HB + 70 ; H = 1,1
=
Với = 6 (HB < 350)
NHO = 30HB2,4  = 30.2602,4 = 18752418,64
= 30.2202,4 =12558439,82
NHE = NFE = N = 60.c. n. t∑
 NHE1 = 60.c. n1. t∑ = 60.1.1460.10000 = 876000000
NHE2 = 60.c. n2. t∑ = 60.1.442,4.10000 = 265440000
Ta có: NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1
NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1
Do đó: [H1] = (Hlim1/H) = (2.260 + 70)/1,1 = 536,36 (MPa)
[H2] = (Hlim2/H) = (2.220 + 70)/1,1 = 463,63 (MPa)
Với truyền động bánh răng thẳng nên:
12


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

[H] = [H2] = 463,63 (MPa)

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
[H1]max = 2,8.ch1 = 2,8.580 = 1624 (MPa)
[H2]max = 2,8.ch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa)
b, Ứng suất uốn cho phép
[F] = (Flim/F).RvXFFL
Chọn sơ bộ RvXF= 1
 [F] = (Flim/F)FL
Theo bảng 6.2: Flim = 1,8HB ; F = 1,75
=
Với = 6 (HB < 350)
NFO = 4.106
NFE = NHE  NFE1 = NHE1 = 876000000
NFE2 = NHE2 = 265440000
Ta có: NFE1> NFO => lấy NHE1= NFO => KFL1= 1
NFE2> NFO => lấy NHE2= NFO => KFL2= 1
Do đó: [F1] = (Flim1/F) = 1,8.260/1,75 = 267,43 (MPa)
[F2] = (Flim2/F) = 1,8.220/1,75 = 226,29 (MPa)
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
[F1]max = 0,8.ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)
[F2]max = 0,8.ch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)
3.3 Tính khoảng cách trục
13


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

aw = Ka (u+1). = 49,5 (3,3+1). = 135,54 (mm)

Chọn aw = 136 (mm)
Với: Ka = 49,5 (bảng 6.5)
T1 = 65411 (N.mm)
u = 3,3
ᴪba = 0,4 (bảng 6.6)
KHβ = 1,12 (bảng 6.7)

ᴪbd = 0,53. ᴪba (u ± 1) = 0,8

[H] = 463,63 (MPa)

3.4 Xác định các thơng số ăn khớp
3.4.1 Xác định modun
m = (0,01 ÷ 0,02).aw = (0,01 ÷ 0,02).136 = (1,36 ÷ 2,72)
Chọn m = 2 (bảng 6.8)
3.4.2 Xác định số răng bánh răng
Bánh răng trụ răng thẳng nên:
Z1 = =

= 31,62 (răng)

 Chọn Z1 = 32 (răng)
Z2 = Z1.u = 32. 3,3 = 105,6 (răng)
 Chọn Z2 = 106 ( răng)
14


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Zt = Z1 + Z2 = 32 + 106 = 138 (răng)
Tính lại aw : aw = m.Zt/2 = 2.138/2 = 138 (mm)
3.4.3 Xác định hệ số dịch chỉnh
Z1 = 32 > 30 nên không dịch chỉnh
 x1 = 0 , x2 = 0
3.4.4 Xác định góc ăn khớp
costw = Zt.m.cos/(2.aw) = 138.2.cos20/(2.138) = 0,9397 (rad)
 tw = 20°
3.5 Các thông cơ bản của bộ truyền bánh răng cấp nhanh
Đường kính vịng chia:
= m. Z1 = 2.32 = 64 (mm)
= m. Z2 = 2.106 = 212 (mm)
Đường kính vịng đỉnh:
= + 2.(1+ x1 +∆y).m = 64 + 2.(1+0+0).2 = 68 (mm)
= + 2.(1+ x2 +∆y).m = 212 + 2.(1+0+0).2 = 216 (mm)
Đường kính đáy răng:
= – (2,5 – 2.x1).m = 64 – (2,5 – 2.0).2 = 59 (mm)
= – (2,5 – 2.x2).m = 212 – (2,5 – 2.0).2 = 207 (mm)
Đường kính vịng lăn:
= 2.aw/(u+1) = 2.138/(3,3+1) = 64,2 (mm)
15


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

= = 64,2. 3,3 =211,8 (mm)
Đường kính cơ sở:
= . cos = 64.cos20 = 60,14 (mm)
= . cos = 212.cos20 = 199,21 (mm)
Chiều rộng vành răng:
= ᴪba. aw = 0,4.138 = 55,2 (mm)
Hệ số trùng khớp:
εα = 1,88 – 3,2.(1/Z1 + 1/Z2) = 1,88 – 3,2.(1/32 + 1/106) = 1,75
3.6 Kiểm nghiệm răng vê độ bền tiếp xúc
H = ZM.ZH.ZƐ. ≤ [H]
Trong đó: ZM = 274 (bảng 6.5)
ZH = = = 1,764
ZƐ = = = 0,886
KH = KHβ . KHα .KHv = 1,12. 1. 1,26 = 1,4112
Với KHβ = 1,12
KHα = 1 (bánh răng thẳng)
KHv = 1 + = 1 + = 1,26
v = π .dw1 .n1/60000 = π.64,2.1460/60000 = 4,9 (m/s)
16


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

VH = σH .g0 .v. = 0,006. 56. 4,9. = 10,65
σH = 0,006 (bảng 6.15)
g0 = 56 (bảng 6.16)
 H = 274.1,764.0,886.

= 430 (MPa) ≤ [H] = 463,63 (MPa)
3.7 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
F1 = 2.T1.KF.YƐ.Yβ.YF1 /(bw.dw1.m) ≤ [F1]
F2 = F1.YF2/YF1 ≤ [F2]
Trong đó: YƐ = 1/εα = 1/1,75 = 0,57
Yβ = 1 (răng thẳng)
YF1 = 3,8 ; YF2 = 3,6 (bảng 6.18)
KF = KFβ . KFα .KFv = 1,24. 1. 1,62 = 2
Với KFβ = 1,24
KFα = 1 (bánh răng thẳng)
KFv = 1 + = 1 + = 1,62
v = π .dw1 .n1/60000 = π.64,2.1460/60000 = 4,9 (m/s)
VH = σF .g0 .v. = 0,016. 56. 4,9. = 28,39
σF = 0,016 (bảng 6.15)
17


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

g0 = 56 (bảng 6.16)
 F1 = 2.65411.2.0,57.1.3,8/(55,2.64,2.2) = 79,96 (MPa) < [F1] = 267,43 (MPa)
F2 = 79,96.3,6/3,8 = 75,75 (MPa) < [F2] = 226,29 (MPa)
3.8 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Kqt = = 3,2
Hmax = H . = 430,4. = 769,92 < Hmax = 1624 (MPa)
F1max =F2 . Kqt = 79,96.3,2 = 255,87 < F1max = 464 (MPa)
F2max =F2 . Kqt = 75,75.3,2 = 242,4 < F2max = 360 (MPa)

3.9 Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh răng cấp nhanh
Thông số

Giá trị

Số răng

Z1 = 32 răng

Z2 = 106 răng

Đường kính vịng chia

d1 = 64 mm

d2 = 212 mm

Đường kính vịng đỉnh răng

da1 = 68 mm

da2 = 216 mm

Đường kính đáy răng

df1 = 59 mm

df2 = 207 mm

Hệ số dịch chỉnh

x1 =0 mm

x2 = 0 mm

Môđun

m=2

Khoảng cách trục

aw = 138 mm

Chiều rộng vành răng

bw= 55,2 mm

Hệ số trùng khớp

εα = 1,75

Góc ăn khớp

tw = 20o
18


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Tỉ số truyền

u = 3,3

Đường kính vịng lăn

dw1 = 64,2 mm

dw2 = 211,8 mm

Đường kính cơ sở

db1 = 60,14 mm

db2 = 119,21 mm

PHẦN 4 – Tính toán hiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm (u = 3,42)

4.1 Chọn vật liệu (Bảng 6.1)
• Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện:
+ Giới hạn bền: b = 850 MPa
+ Giới hạn chảy: ch = 580 MPa
+ Độ rắn HB = 241 285 ( chọn = 260)
• Bánh răng lớn thép 45 tôi cải thiện:
+ Giới hạn bền: b = 750 MPa
+ Giới hạn chảy: ch = 450 MPa
+ Độ rắn HB = 192 240 ( chọn = 220)
4.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép

a, Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[H] = (Hlim/H).RvXHHL
Chọn sơ bộ RvXH= 1
 [H] = (Hlim/H)HL
19


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Theo bảng 6.2: Hlim = 2HB + 70 ; H = 1,1
=
Với = 6 (HB < 350)
NHO = 30HB2,4  = 30.2602,4 = 18752418,64
= 30.2202,4 =12558439,82
NHE = NFE = N = 60.c. n. t∑
 NHE1 = 60.c. n1. t∑ = 60.1.1460.10000 = 265440000
NHE2 = 60.c. n2. t∑ = 60.1.442,4.10000 = 109680000
Ta có: NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1
NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1
Do đó: [H1] = (Hlim1/H) = (2.260 + 70)/1,1 = 536,36 (MPa)
[H2] = (Hlim2/H) = (2.220 + 70)/1,1 = 463,63 (MPa)
Với truyền động bánh răng thẳng nên:
[H] = [H2] = 463,63 (MPa)
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
[H1]max = 2,8.ch1 = 2,8.580 = 1624 (MPa)
[H2]max = 2,8.ch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa)
b, Ứng suất uốn cho phép

[F] = (Flim/F).RvXFFL
Chọn sơ bộ RvXF= 1
 [F] = (Flim/F)FL
Theo bảng 6.2: Flim = 1,8HB ; F = 1,75
20


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

=
Với = 6 (HB < 350)
NFO = 4.106
NFE = NHE  NFE1 = NHE1 = 265440000
NFE2 = NHE2 = 109680000
Ta có: NFE1> NFO => lấy NHE1= NFO => KFL1= 1
NFE2> NFO => lấy NHE2= NFO => KFL2= 1
Do đó: [F1] = (Flim1/F) = 1,8.260/1,75 = 267,43 (MPa)
[F2] = (Flim2/F) = 1,8.220/1,75 = 226,29 (MPa)
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
[F1]max = 0,8.ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)
[F2]max = 0,8.ch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)
4.3 Tính khoảng cách trục
aw = Ka (u+1). = 49,5 (2,42+1). = 175,57 (mm)
Chọn aw = 176 (mm)
Với: Ka = 49,5 (bảng 6.5)
T1 = 207233,3 (N.mm)
u = 2,42

ᴪba = 0,4 (bảng 6.6)
KHβ = 1,12 (bảng 6.7)

ᴪbd = 0,53. ᴪba (u ± 1) = 0,8
21


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

[H] = 463,63 (MPa)

4.4 Xác định các thông số ăn khớp
4.4.1 Xác định modun
m = (0,01 ÷ 0,02).aw = (0,01 ÷ 0,02).176 = (1,76 ÷ 3,52)
Chọn m = 2,5 (bảng 6.8)
4.4.2 Xác định số răng bánh răng
Bánh răng trụ răng thẳng nên:
Z1 = =

= 41,17 (răng)

 Chọn Z1 = 41 (răng)
Z2 = Z1.u = 41. 2,42 = 99,22 (răng)
 Chọn Z2 = 99 ( răng)
Zt = Z1 + Z2 = 41 + 99 = 140 (răng)
Tính lại aw : aw = m.Zt/2 = 2,5.140/2 = 175 (mm)
4.4.3 Xác định hệ số dịch chỉnh

Z1 = 40 > 30 nên không dịch chỉnh
 x1 = 0 , x2 = 0
4.4.4 Xác định góc ăn khớp

22


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

costw = Zt.m.cos/(2.aw) = 140.2,5.cos20/(2.175) = 0,9397 (rad)
 tw = 20°
4.5 Các thông cơ bản của bộ truyền bánh răng cấp nhanh
Đường kính vịng chia:
= m. Z1 = 2,5.41 = 102,5 (mm)
= m. Z2 = 2,5.99 = 247,5 (mm)
Đường kính đỉnh răng:
= + 2.(1+ x1 +∆y).m = 102,5 + 2.(1+0+0).2,5 = 107,5 (mm)
= + 2.(1+ x2 +∆y).m = 247,5 + 2.(1+0+0).2,5 = 252,5 (mm)
Đường kính đáy răng:
= – (2,5 – 2.x1).m = 102,5 – (2,5 – 2.0).2,5 = 96,25 (mm)
= – (2,5 – 2.x2).m = 247,5 – (2,5 – 2.0).2,5 = 241,25 (mm)
Đường kính vịng lăn:
= 2.aw/(u+1) = 2.175/(2,42+1) = 102,34 (mm)
= = 102,34.2,42 =247,66 (mm)
Đường kính cơ sở:
= . cos = 102,5.cos20 = 96,32 (mm)
= . cos = 247,5.cos20 = 232,57 (mm)

Chiều rộng vành răng:
= ᴪba. aw = 0,4.175 = 70 (mm)
23


TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Hệ số trùng khớp:
εα = 1,88 – 3,2.(1/Z1 + 1/Z2) = 1,88 – 3,2.(1/41 + 1/99) = 1,77
4.6 Kiểm nghiệm răng vê độ bền tiếp xúc
H = ZM.ZH.ZƐ. ≤ [H]
Trong đó: ZM = 274 (bảng 6.5)
ZH = = = 1,764
ZƐ = = = 0,862
KH = KHβ . KHα .KHv = 1,12. 1. 1,1 = 1,232
Với KHβ = 1,12
KHα = 1 (bánh răng thẳng)
KHv = 1 + = 1 + = 1,1
v = π .dw1 .n2/60000 = π.102,34.442,4/60000 = 2,37 (m/s)
VH = σH .g0 .v. = 0,006. 73. 2,37. = 6,7 (m/s)
σH = 0,006 (bảng 6.15)
g0 = 73 (bảng 6.16)
 H = 274.1,764.0,862.
= 413,35 (MPa) ≤ [H] = 463,63 (MPa)
4.7 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
24

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG
KHOA: CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

F1 = 2.T2.KF.YƐ.Yβ.YF1 /(bw.dw1.m) ≤ [F1]
F2 = F1.YF2/YF1 ≤ [F2]
Trong đó: YƐ = 1/εα = 1/1,77 = 0,565
Yβ = 1 (răng thẳng)
YF1 = 3,7 ; YF2 = 3,6 (bảng 6.18)
KF = KFβ . KFα .KFv = 1,24. 1. 1,33 = 1,6492
Với KFβ = 1,24
KFα = 1 (bánh răng thẳng)
KFv = 1 + = 1 + = 1,33
v = π .dw1 .n2/60000 = π.102,34.442,4/60000 = 2,37 (m/s)
VH = σF .g0 .v. = 0,016. 73. 2,37. = 23,54 (m/s)
σF = 0,016 (bảng 6.15)
g0 = 73 (bảng 6.16)
 F1 = 2.207233,3.1,6492.0,565.1.3,7/(70.102,34.2,5)
= 79,79 (MPa) < [F1] = 267,43 (MPa)
F2 = 79,79.3,6/3,7 = 77,63 (MPa) < [F2] = 226,29 (MPa)
4.8 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Kqt = = 2,36
25