Hộp giảm tốc Trục Vít Bánh Vít 1 Cấp ( Tool vẽ nhanh HGT)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ
---------

ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít

Hà Nội – 2021


II. YÊU CẦU THỰC HIỆN

TT

1

Nội Dung

Lập kế hoạch thực hiện đồ án

Đánh giá

Sản phẩm
01 bản kế hoạch thực
hiện đồ án theo BM
02, quyết định số
815/QĐ-ĐHCN ban
hành 15/08/2019

Thuyết minh:
Chương 1. Chọn động cơ và
phân phối tỉ số truyền
Chương 2. Thiết kế bộ truyền
ngoài hộp giảm tốc
Chương 3. Thiết kế bộ truyền
trong hộp giảm tốc
2

L1.1

Chương 4. Thiết kế trục
Chương 5. Tính chọn ổ trục

hành ngày 15/08/2019

Chương 6. Thiết kế vỏ hộp, lựa
chọn chế độ lắp ghép và bôi
trơn
Bản vẽ:
3

Thiết kế bản vẽ lắp hộp giảm
tốc

01 quyển thuyết
minh khổ A4 trình
bày theo BM 03,
quyết

định
số
815/QĐ-ĐHCN ban

L1.2

01 bản vẽ lắp hộp giảm
tốc khổ A0 theo đúng tiêu
chuẩn (TCVN 7283;
TCVN 0008)

4

Viết topic: Nhận thức được
những tác động của giải pháp kỹ
thuật đối với cá nhân, tổ chức và
xã hội.

Ngày giao đề: 13/09/2021

1-2 trang khổ A4, đóng
cùng quyển thuyết minh
ở mục 2.

Ngày hồn thành:27/12/2021
Hà Nội, ngày 06 tháng 09 năm 2021

PHÓ TRƯỞNG KHOA

GIẢNG VIÊN SOẠN ĐỀ

ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

LỜI NĨI ĐẦU
Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,
mơn học này khơng những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn
với kiến thức đã được học, mà nó cịn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học
chuyên ngành sẽ được học sau này.
Đề tài của sinh viên được giao là thiết kế hệ dẫn động cơ khí gồm có
hộp giảm tốc một cấp bộ truyền trục vít bánh vít và bộ truyền đai thang. Hệ
thống được đẫn động bằng động cơ điện thông qua bộ truyền đai thang, hộp
giảm tốc và khớp nối truyền chuyển động tới băng tải.
Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính tốn, thiết kế chi tiết
máy cùng với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo
tài liệu và bài giảng của các môn học có liên quan song bài làm của sinh viên
khơng thể tránh được những thiếu sót. Sinh viên kính mong được sự hướng
dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các Thầy cô bộ môn giúp cho sinh viên ngày
càng tiến bộ.Cuối cùng sinh viên xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn,
đặc biệt là thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo một cách tận tình giúp sinh
viên hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Sinh viên thực hiện

1


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

MỤC LỤC

LỜI NĨI ĐẦU .................................................................................................. 1
MỤC LỤC ......................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................. 6
CHƯƠNG I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN DỘNG CƠ KHÍ .............. 7
1.1.

Chọn động cơ..................................................................................... 7

2.1.

Phân phối tỷ số truyền: ...................................................................... 8

3.1.

Tính các thơng số trên các trục: ........................................................ 8

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI ................................................ 11
2.1.

Chọn loại đai.................................................................................... 11

2.2.

Xác định thơng số bộ truyền............................................................ 11

2.2.1.

Đường kính bánh đai nhỏ:......................................................... 11

2.2.2. Vận tốc đai: ................................................................................... 11

2.2.3.

Đường kính bánh đai lớn: ......................................................... 11

2.2.4.

Khoảng cách trục a:................................................................... 12

2.2.5.

Chiều dài đai ............................................................................. 12

2.2.6. Góc ơm α1: .................................................................................... 13
2.2.7.

Xác định số đai z: ...................................................................... 13

2.2.8.

Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: .............................. 14

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT BÁNH VÍT ............... 15
3.1.

Chọn vật liệu.................................................................................... 15

3.2.

Xác định ứng suất cho phép ............................................................ 15

3.3.

Tính và thiết kế ................................................................................ 16
2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
3.3.1.

Xác định khoảng cách trục:....................................................... 16

3.3.2.

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: .................................................. 17

3.3.3.

Kiểm nghiệm độ bền uốn: ......................................................... 18

3.4. Tính nhiệt truyền động trục vít ........................................................... 19
3.5.

Các thơng số cơ bản của bộ truyền.................................................. 20

CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC ............................................ 22
4.1.

Chọn vật liệu.................................................................................... 22

4.2.

Tính tốn và thiết kế trục................................................................. 22

4.2.1.

Xác định tải trọng tác dụng lên trục:......................................... 22

4.2.2. Xác định sơ bộ đường kính trục:.................................................. 23
4.2.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: ............. 24
4.2.4. Xác định đường kính và chiều dài các trục:................................. 25
4.3. Chọn then và kiểm nghiệm then .......................................................... 35
4.3.1. Chọn và kiểm nghiệm then đối với trục I: ................................... 35
4.3.2. Chọn và kiểm nghiệm then đối với trục II: .................................. 36
4.3.3. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi: ............................................ 37
CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ TRỤC ............................................... 41
5.1.Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục I ......................................................... 41
5.1.1. Tính phản lực: ............................................................................... 41
5.1.2. Chọn ổ lăn: .................................................................................... 41
5.1.3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ lăn: ........................... 42
5.1.4. Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ lăn:............................................ 44
5.2. Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục II ...................................................... 44
3


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
5.2.1. Tính phản lực: ............................................................................... 44
5.2.2. Chọn ổ lăn: .................................................................................... 45
5.2.3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: ................................. 46
5.2.4. Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ lăn:............................................ 47
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC ................................................ 48

6.1. Kết cấu hộp giảm tốc............................................................................ 48
6.1.1. Chọn kết cấu:................................................................................. 48
6.1.2. Xác định kích thước cơ bản của hộp:............................................ 48
6.2. Kết cấu các bộ phận chi tiết khác......................................................... 51
6.2.1. Vịng móc: ..................................................................................... 51
6.2.2. Chốt định vị:.................................................................................. 51
6.2.3. Cửa thăm: ...................................................................................... 52
6.2.4. Nút thông hơi: ............................................................................... 53
6.2.5. Nút tháo dầu: ................................................................................ 54
6.2.7. Kiểm tra mức dầu: ......................................................................... 55
6.3. Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp ............................................................ 55
6.3.1. Bôi trơn: ........................................................................................ 55
6.3.2. Điều chỉnh ăn khớp: ...................................................................... 55
6.4. Lắp ghép và dung sai............................................................................ 56
6.4.1. Chọn kiểu lắp ghép: ...................................................................... 56
6.4.2. Dung sai: ....................................................................................... 56
KẾT LUẬN VÀ BÀI HỌC RÚT KINH NGHIỆM........................................ 58
1. Kỹ năng và kiến thức học được thông qua Đồ Án.................................. 58
4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
1.1. Kỹ năng học được: ........................................................................... 58
1.2. Kiến thức học được: ......................................................................... 58
1.3. Chuẩn đầu ra của học phần cần đạt được......................................... 58
2. Bài học kinh nghiệm ............................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 59

5

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thông số động cơ ................................................................... 8
Bảng 1.2. Bảng thông số kĩ thuật trên các trục. ...................................... 9
Bảng 2.1. Bảng thống số kỹ thuật bộ truyền đai................................... 13
Bảng 3.1. Bảng thơng số kỹ thuật bộ truyền trục vít – bánh vít. .......... 20
Bảng 4.1. Phân bố lực trên trục I. ......................................................... 26
`Bảng 4.2. Lực phân bố trên trục II. ..................................................... 30

Bảng 4.3. Thông số then trên trục I. ..................................................... 34
Bảng 4.4. Thông số then trên trục II. .................................................... 35
Bảng 5.1. Thông số ổ lăn trên trục I. .................................................... 40
Bảng 5.2. Thông số ổ lăn trên trục II. ................................................... 44
Bảng 6.1. Bảng kích thước cơ bản của hộp. ......................................... 48
Bảng 6.2. Dung sai và lắp ghép trục I................................................... 57
Bảng 6.3. Dung sai và lắp ghép trục II. ................................................ 57

6


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN DỘNG CƠ KHÍ
1.1.

Chọn động cơ

Cơng suất cần thiết:

- Công suất trên trục công tác:

Pt =

F .v 12000.0,34
=
= 4,08 kW
1000
1000

- Hiệu suất truyền động:  = đ . 𝑡𝑣 . 𝑘 . 3ổ
Theo bảng 2.1 chọn: 𝑘 = 1; đ = 0,95; 𝑡𝑣 = 0,82; : ổ = 0,995
Do đó  =0,95.0,82.1.0,9953 = 0,76
- Cơng suất cần thiết trên trục của động cơ:
Pct =

Pt



=

4,08
= 5,36 (kW)
0,76

* Số vòng quay đồng bộ của đ/cơ:
- Số vòng quay trên trục cơng tác:

60.103.v 60.103.0,34

nlv =
=
= 16,23 (vịng/phút)
 .D
 .400
- Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động (sơ bộ): usb = un .uh = 3.30 = 90
(Chọn sơ bộ TST bộ truyền đai un = uđ = 3 của HGT TV-BV trụ 1 cấp uh =
30)
- Số vòng quay trên trục động cơ: nsb=nlv.ut = 16,23.90 = 1460,7 v/ph
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: nđb = 1500 (vòng/phút)
* Chọn động cơ: sử dụng loại đ/cơ 4A (chế tạo trong nước, dễ kiếm, giá thành
không cao), tra bảng P1.3, chọn được động cơ với thông số sau:

7


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
Bảng 1.1. Thơng số động cơ

Kiểu động
cơ

Công

Vận tốc

suất (Pđc)

quay (nđc)

KW

,v/p

5,5

1425

4A112M4Y3

cos𝜑

η(%)

𝑇𝑚𝑎𝑥
𝑇𝑑𝑛

𝑇𝑘
𝑇𝑑𝑛

0,85

85,5

2,2

2

 Kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ:
𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡

Điều kiện:{𝑛đ𝑏 ≈ 𝑛𝑠𝑏
𝑇𝑚𝑚
𝑇

≤

𝑃𝑐𝑡 = 4,05
Ta có { 𝑛𝑠𝑏 = 1460,7
𝑇𝑚𝑚
𝑇
= 1,5 < 𝑘

𝑇𝑘

𝑇𝑑𝑛

𝑇1

𝑇𝑑𝑛

 Vậy động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện làm việc
2.1.

Phân phối tỷ số truyền:
 Tính lại TST chung:

ut =

nđc 1425
=

= 87,8
nlv 16,23

 Phân phối TST:
Theo dãy ở trang 49 [1]: Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn uđ = 3,15
Khi đó: U tv = U h =
3.1.

U t 87,8
=
= 27,87
U đ 3,15

Tính các thơng số trên các trục:

 Công suất trên các trục:
- 𝑃𝑐.𝑡á𝑐 = Pt = 4,08 kW (đã tính)
- Trục II: P2 =
- Trục I: P1 =

Pc.tác

2ct

P2

12

=

=

Pc.tác
4,08
=
= 4,1 (kW)
k .o 1.0,995

P2
4,1
=
= 5,03 (kW)
tv .o 0,82.0,995
8


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

P1

- Trục động cơ: Pđc =

đc1

=

P1
5,03
=
= 5,32 (kW)

đ .o 0,95.0,995

 Số vòng quay trên các trục:
- Trục động cơ: nđc = 1425 (v/ph)
- Trục I: n1 =

nđc 1425
=
= 452,38 (v/ph)
uđ 3,15

- Trục II: n2 =

n1 452,38
=
= 16,23 (v/ph)
utv 27,87

- Trục công tác: nct = n2 = 16,23 (v/ph)
 Mô men xoắn trên các trục
- Mô men xoắn trên trục động cơ:

Tđc = 9,55.106.

Pđc
5,32
= 9,55.106.
= 35653 (N.mm)
nđc
1425

- Mô men xoắn trên trục 1:

T1 = 9,55.106.

P1
5,03
= 9,55.106.
= 106186 (N.mm)
n1
452,38

- Mô men xoắn trên trục 2:

T2 = 9,55.106.

P2
4,1
= 9,55.106.
= 2412508 (N.mm)
n2
16,23

- Mô men xoắn trên trục công tác:

Tct = 9,55.106.
1.1.

Pc.tác
4,08

= 9,55.106.
= 2400739 (N.mm)
nct
16,23

Bảng kết quả tính tốn:

9


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
Bảng 1.2. Bảng thơng số kĩ thuật trên các trục

Trục Động cơ

I

II

Công tác

Thông số
Tỷ số truyền u

3,15

27,87

1

Số vịng quay n, v/ph

1425

452,38

16,23

16,23

Cơng suất P, kW

5,32

5,03

4,1

4,08

35653

106186

2412508

2400739

Mơmen xoắn T, Nmm

10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
2.1.

Chọn loại đai

→ Theo hình 4.1 chọn tiết diện đai Б

2.2.

Xác định thơng số bộ truyền

2.2.1. Đường kính bánh đai nhỏ:
Theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 = 180 mm.
2.2.2. Vận tốc đai:
v=

 .d1.n1
60000

=

 .180.1425
60000

= 13,43(m / s)

Nhỏ hơn vận tốc cho phép vmax = 25 m/s
2.2.3. Đường kính bánh đai lớn:
Theo cơng thức (4.2), với 𝜀 = 0,02, đường kính bánh đai lớn

d2 = u.d1.(1 −  ) = 3,15.180.(1 − 0,02) = 555,66 (mm)
Theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560 mm
- Như vậy tỉ số truyền thực tế của bộ truyền:
d2
560
ut =
=
= 3,17
d1.(1 −  ) 180.(1 − 0,02)

Và u = ut − u *100% = 3,17 − 3,15 *100% = 0,63 % < 4% (thỏa mãn)
u
3,15

11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
2.2.4. Khoảng cách trục a:
Theo bảng 4.14 với u=3,15; a/d2 = 0,9925 => a =555,8 mm
Xét :
0,55.( d1 + d 2 ) + h  a  2. ( d1 + d 2 )

 0,55.(180 + 560 )  a  2.(180 + 560 )

 415  a  1480
2.2.5. Chiều dài đai
l = 2a +

 ( d1 + d2 )

= 2.555,8 +

2

(d − d )
+ 2 1

2

4a

 .(180 + 560)
2

(560 − 180) 2
+
= 2338, 94 (mm)
4.555,8

Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l = 2240 mm
- Kiểm nghiệm về tuổi thọ : i =

v
≤ imax = 10

l



13, 43
= 5,99  10
2, 24

- Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2240 mm:

a=

Trong đó:  = l −

=

 +  2 − 8 2
4

 .( d1 + d2 )
2

= 2240 −

 .(180 + 560 )
2

( d2 − d1 ) = ( 560 − 180 ) = 190

→a =

2

2

1077,61+ (1077,61)2 − 8.1902
= 503 (mm)
4

12

= 1077,61 và


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
2.2.6. Góc ơm α1:

1 = 180o −

57o.(d2 − d1 )
57o.(560 −180)
= 180o −
= 137o   min = 120o
a
503

2.2.7. Xác định số đai z:
z=

P1.K đ

[ P0 ].C .C1.Cu .Cz

Trong đó :
P1 = 5,32 (kW) – công suất trên trục bánh đai chủ động
[P0] = 4,22 (kW) – công suất cho phép (v = 13,43 m/s ; d1 = 180 mm)
(bảng 4.19)
Kđ = 1,25+0.1=1,35 - hệ số tải trọng động (bảng 4.7)
C = 1 − 0,0025.(180 − 1 ) = 1 − 0,0025.(180 − 137) = 0,8925

Cl = 1 ( với l/l0 =2240/2240 =1 ) (bảng 4.16)
Cu = 1,14 (với u = 3,15) (bảng 4.17)
Cz = 0,987 (với P1/[P0] = 5,32/4,22 =1,26) (bảng 4.18)
→z=

5,32.1,35
= 1,69
4,22.0,8925.1.1,14.0,987

Lấy z = 2
- Chiều rộng bánh đai: B = (z-1).t + 2e = (2-1).19 + 2.12,5 = 44 (mm)
- Đường kính ngồi của bánh đai:
da1=d1+2ho = 180+2.4,2 =188,4 (mm)
da2= d2+2ho= 560+2.4,2 =568,4 (mm)
13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
2.2.8. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
+ Lực căng ban đầu:
F0 =

780.P1.K đ
+ Fv
v.C .z

Trong đó F = qm.v2 (định kì điều chỉnh lực căng) , với q =0,178 kg/m
( bảng 4.22)

→ F0 =

780.P1.K đ
v.C .z

+ qm .v 2 =

780.5,32.1,35
+ 0,178.13,432 = 265,79( N )
13,43.0,8925.2

+ Lực tác dụng lên trục:
Fr = 2.F0.z.sin(1/2) =2.265,79.2.sin(137/2) = 989,18 ( N)
Từ đó ta có bảng thông số đai sau:
Bảng 2.1. Bảng thống số kỹ thuật bộ truyền đai

Thơng số

Ký hiệu

Loại đai

Đai thang

Giá trị

Б

Đường kính đai nhỏ

d1, mm

180

Đường kính đai lớn

d2, mm

560

Chiều rộng bánh đai

B, mm

44

Chiều dài đai

l, mm

2240

Khoảng cách trục

a, mm

503

Số đai

z

2

Góc ơm

𝛼

137o

Lực tác dụng

Fr ,N

989,18

14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT BÁNH VÍT

3.1.

Chọn vật liệu

- Tính sơ bộ vận tốc trượt
vsb = 4,5.10−5.n1. 3 T2

= 4,5.10−5.452,38. 3 2412508 = 2,73

+ n1 là số vịng quay trục vít
+ 𝑇2 là momen xoắn trên trục bánh vít
Với Vs  5 m/s dùng đồng thanh không thiếc và đồng thau để chế tạo bánh vít,
dùng thép C45 tơi bề mặt đạt độ rắn HRC  45.
Chọn vật liệu bánh vít : đồng thanh nhôm - sắt – niken (Bảng 7.1- HDĐCK 1)
+ Kí hiệu БpA ЖH 10-4-4
+ Cách đúc: đúc li tâm
+ 𝜎b = 600 Mpa ; 𝜎ch = 200 MPa
- Chọn vật liệu trục vít : thép C45 tơi cải thiện đạt độ rắn HRC  45.
3.2.

Xác định ứng suất cho phép

- Tra bảng 7.1 với bánh vít bằng БpAЖH 10-4-4 đúc li tâm 𝜎b = 600 MPa ;
𝜎ch = 200 Mpa
- Tra bảng 7.2 với cặp vật liệu БpAH 10-4-4 và thép tôi
→ [𝜎H ] = 228,1 MPa
Với bộ truyền làm việc 1 chiều ta có,  F  tính theo (7.7) :
0

 F0  = 0,25 b + 0,08 ch = 0,25.600 + 0,08.200 = 166 MPa

Hệ số tuổi thọ : K FL

106 9 106
=9
=
= 0,87
N FE
3624514

15


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
Trong đó :

N FE = 60.n2  (

T2i
t2 max

)9 .ti

= 60.n2 . ti . (

T2i
t2 max

)9 .

= 60.16,23.11000.(19.

ti

t

i

2,6
4,5
+ 0,669. ) = 3624514
8
8

Do đó theo công thức (7.6) :

 F  =  F  .K FL = 166.0,87 = 144,42(MPa)
0

Theo công thức (7.14) :

 H max = 2. ch = 2.600 = 1200(MPa)
 F max = 0.8 ch = 0,8.600 = 480(MPa)
3.3.

Tính và thiết kế

3.3.1. Xác định khoảng cách trục:
Chọn sơ bộ KH = 1,2
Với u =27,87 ; z1=2 → z 2 = u . z 1 = 27,87.2 = 55,74 (răng)

Chọn z2 = 56
- Tính sơ bộ q theo cơng thức thực nghiệm:
q = 0,3. z 2 = 0,3. 33 = 16,8 theo bảng 7.3 chọn q = 16
T2 = 2412508 Nmm
- Khoảng cách trục sơ bộ:

aw = ( z 2 + q ).3 (

170 2 T2 .K H
) .
z 2 . H 
q
16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

= (56 + 16). 3 (

170 2 2412508.1,2
).
= 228,7
56.228,1
16

=> Chọn aw = 229 (mm)
- Tính mơđun m:

m=
=> aw =

2.aw
2.229
=
= 6,36 lấy m =6,3
z2 + q 56 + 16

m
6,3
.(q + z2 ) =
.(16 + 56) = 226,8
2
2

Lấy aw = 230 tính hệ số dịch chỉnh theo (7.18):

x=

aw
230
− 0,5.(q + z2 ) =
− 0,5.(16 + 56) = 0,51
m
6,3

Thỏa mãn điều kiện -0,7 ≤ 𝑥 ≤ 0,7 để tránh cắt chân răng và nhọn bánh vít
trong thực tế.
3.3.2. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Kt = 

T2i ti
2,6 4,5
.
= 1.
+
.0,66 = 0,7
T2 max  ti
8
8

z
→ K H  = 1 + ( 2 )3.(1 − K t )



Chọn θ theo bảng 7,5 ta được θ =190

56 3
KH  = 1 + (
) .(1 − 0,7) = 1,01
190
Theo (7.20):

Vs =

 .d w1.n1
 .107,23.452,38
=
= 2,56  5
60000.cos  w 60000.cos(6,7)

17


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

 z 
2


Trong đó :  w = arctg  1  = arctg 
 = 6,7
16 + 2.0,51
 q + 2x 
d w1 =  q + 2 x .m = 16 + 2.0,51.6,3 = 107.23

Với Vs = 2,56 (m/s) chọn cấp chính xác 8 ( bảng 7.6)
Tra bảng 7.7: KHv = 1,17
Theo công thức (7.19) ứng suất tiếp xúc:

 H  =
=

170
z + q 3 KH
. ( 2
) .T2 .
z2
aw
q

170 56 + 16 3 2412508.1,17
. (
).
= 223,32  [ H ] = 228,1
56
230
16

→ Đảm bảo điều kiện tiếp xúc
3.3.3. Kiểm nghiệm độ bền uốn:

F =

1,4T2 .YF .K F
  F  = 144,42
b2 .d2 .mn

Với mn = m.cos là modun pháp của bánh vít
KF = KFB .KPV là hệ số tải trọng

𝐾𝐹𝐵 = 𝐾𝐻𝛽 , 𝐾𝐹𝑣 = 𝐾𝐻𝑉 , 𝑑2 = 𝑚. 𝑧2 là đường kính vịng chia bánh vít.
b2 là chiều rộng vành răng bánh vít.
YF là hệ số dạng răng.
- Chiều rộng bánh vít ( bảng 7.9 ): Khi z1 = 2, b2  0,75d a1

da1 = m.( q + 2) = 6,3.(16 + 2 ) = 113,4
18


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

→ b2  0,75 .113,4 = 85,05 Lấy b2 = 85 mm

zv =

z2
56
=
= 57,16
cos 3 cos(6,7)3

Tra bảng 7.8 – Tính tốn thiết kế KHDĐCK tập 1
→ YF = 1,41

K F = K H = K H  .K Hv = 1,01.1,17 = 1,18
d2 = m.z2 . = 6,3.56 = 352,8 (mm)
mn = m.cosγ = 6,3. cos 6,7 = 6,26

→F =

1,4.2412508.1,41.1,18
= 29,93 Mpa <  F  = 144,42 MPa
85.352,8.6,26
→ Điều kiện bền uốn thỏa mãn

3.4. Tính nhiệt truyền động trục vít

A=

1000 − (1 −  ).P1
0,7.Kt .(1 +  ) + 0,3.Ktq  . .(td − t0 )

Trong đó :

 = tc / ( Pi .ti / tck ) = 1/ (1.

2,6
4,5
+ 0,66. ) = 1,44
8
8

Chọn 𝐾𝑡 = 13 𝑊/(𝑚2 ℃) : hệ số tản nhiệt

 = 0,25 : hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp xuống đế máy
𝐾𝑡𝑞 = 27,8 (ứng với nq = 1425 v/p : hệ số hệ số tỏa nhiệt của phần hộp được
quạt
19


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Thừa nhận tđ = 90oC (trục vít đặt dưới bánh vít), to = 20oC
Với Vs = 2,56 theo bảng 7.4 – TTTKHDĐCK tập 1 ta được góc ma sát

 = 2,84 do đó theo (7.23) :  =

P1 =

P2



=

0,95.tg ( w ) 0,95.tg (6,7)
=
= 0,66
tg ( w +  ) tg (6,7 + 2,84)

T2 .n1
2412508.452,38
=
= 6,21 kW
6
9,55.10 .u. 9,55.106.27, 87.0,66

Thay số vào ta được:

A=
3.5.

1000 − (1 − 0,66).6,21
= 0,5 (m2)
0,7.13.(1 + 0,25) + 0,3.27,8.1,44.(90 − 20)

Các thông số cơ bản của bộ truyền

20


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

Bảng 3.1. Bảng thơng số kỹ thuật bộ truyền trục vít – bánh vít
Thơng số

Ký
hiệu

Công thức

Giá trị

Khoảng cách trục

aw

Tỷ số truyền

u

u = 27,87

Mô đun

m

m= 6,3

Hệ số đường kính

q

q = 16

Số đầu mối ren trục vít

Z1

Z1 = 2

Số răng bánh vít

Z2

Z2 = 56

Hệ số dịch chỉnh

x

Đường kính vịng chia

d

Đường kính vịng đỉnh

aw = 0,5m(q + z2 + 2x)

aw = 230 mm

x = aw/m – 0,5(q + z2)

x = 0,51

d1 = qm ; d2 = mz2

d1 = 100,8 mm
d2 = 352,8 mm

da1 = d1 + 2m = m(q + 2)

da1 = 113,4 mm

da2 =m(z2 + 2 + 2x)

da2 = 371,8 mm

df1 = m(q – 2,4)

df1 = 85,68 mm

df2 = m(z2 – 2,4 + 2x)

df2 = 344,1 mm

da
Đường kính vịng đáy
df
Đường kính ngồi của
bánh vít

daM2 ≤ da2 + 2m

daM2

Chiều rộng bánh vít
b2
Góc ơm



Khi z1 = 1

daM2 ≤ da2 + 1,5m Khi z1 = 2
daM2 ≤ da2 + m

Khi z1 = 4

b2 ≤ 0,75da1

Khi z1 = 1; 2

b2 ≤ 0,67da1

Khi z1 = 4

b2 = 85 mm

 = arcsin[b2/(da1 - 0,5m)]

21

daM2 = 380 mm

 = 50,4o


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC
4.1.

Chọn vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép C45 có 𝜎𝑏 = 600 Mpa; ứng suất xoắn
cho phép [𝜏] = 12...20 Mpa.
- Giới hạn bền: σb = 600 (MPa)
- Giới hạn chảy: σch = 340 (MPa)
4.2.

Tính tốn và thiết kế trục

4.2.1. Xác định tải trọng tác dụng lên trục:

Fa1 = Ft 2 =

2T2 2.2412508
=
= 13676,35 (N)
d2
352, 8

Ft1 = Fa 2 = Fa1.tg ( +  ) = 13676,35.tg (6,7 + 2,84) = 2298,45 (N)

Fr1 = Fr 2 =
=

Fa1.cos
. tg . cos (Với  = 20o )
cos (  +  )

13676,35.cos(2,84)
.tg (20).cos(6,7) = 5006,96 (N)
cos ( 6,7 + 2,84 )

Trong đó: d2 – đường kính vịng chia bánh vít (mm)
T2 – momen xoắn trên trục bánh vít (Nmm)
α

- góc prơfin trong mặt cắt dọc trục vít α = 20o

γ - góc vít

φ - góc ma sát

22