Đồ án chi tiết máy trường Đại học Nguyễn Tất Thành

Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

LỜI NĨI ĐẦU

Chi tiết máy là mơn khoa học nghiên cứu các phương pháp tính tốn và
thiết kế các chi tiết máy có cơng dụng chung. Mơn học Chi Tiết Máy có nhiệm vụ
trình bày những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý cũng như phương pháp tính
tốn các chi tiết máy có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho học viên khả năng
giải quyết những vấn đề tính tốn và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để vận
dụng vào việc thiết kế máy. Chi tiết máy là môn kỹ thuật cơ sở quan trọng, là bản
lề kết nối giữa những kiến thức về khoa học kỹ thuật cơ bản với phần kiến thức
chuyên môn.
Trong nội dung một đồ án mơn học, được sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình
của thầy giáo ...................., tơi đã hồn thành bản thiết kế Hệ dẫn động băng tải với
hộp giảm tốc bánh răng trụ nghiêng hai cấp. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế
nên khơng tránh khỏi sai sót. Tơi rất mong tiếp tục được sự chỉ bảo, góp ý kiến của
giáo viên và các bạn.
Tơi cũng xin bày tỏ lịng cảm ơn đối với thầy giáo ...................... và các
thầy giáo trong khoa đã giúp đỡ tơi hồn thành đồ án này./.
TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2022
SINH VIÊN THỰC HIỆN

GVHD:

Trang 1


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

MỤC LỤC
Chương 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC.........................................................10
1.1. Tính tốn chọn động cơ......................................................................10
1.2. Phân phối lại tỉ số truyền....................................................................11
Bảng thông số............................................................................................12
Chương 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI..................................................13
2.1. Chọn loại đai......................................................................................13
2.2 Đường kính bánh đai thứ I.................................................................13
2.3. Đường kính bánh đai thứ II................................................................14
2.4. Xác định chiều dài đai sơ bộ..............................................................14
2.5. Khoảng cách trục chính xác theo chiều dài đai tiêu chuẩn................14
2.6. Kiểm nghiệm khoảng cách trục chính xác.........................................15
2.7. Góc ơm đai ........................................................................................15
2.8. Chọn số dây đai Z...............................................................................15
2.9. Độ dày đai..........................................................................................16
2.10. Chiều rộng bánh đai và đường kính ngoài bánh đai(t63-SHD)........16
2.11. Lực tác dụng lên trục........................................................................17
2.12. Ứng suất lớn nhất sinh ra trong đai..................................................17
2.13. Tuổi thọ đai.......................................................................................18
2.14. Bảng thông số đai............................................................................18
Chương 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG ................................19
3.1. Chọn vật liệu......................................................................................19
3.2. Giới hạn mỏi tiếp xúc.........................................................................19
3.3. Giới hạn uốn.......................................................................................19
3.4. Số chu kì làm việc cơ sở:....................................................................19
3.5. Ứng suất tiếp xúc cho phép................................................................20
GVHD:

Trang 2


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

3.6. Ứng suất uốn cho phép.......................................................................20
3.7. Khoảng cách trục của bộ truyền bánh răng........................................21
3.7.1 Khoảng cách trục sơ bộ..............................................................21
3.7.2 khoản cách trục theo tiêu chuẩn.................................................21
3.8. Tính tốn thơng số răng của bánh răng..............................................21
3.8.1 Mơ đun răng...............................................................................21
1.8.2. Số răng của bánh 1....................................................................22
3.8.3. Số răng của bánh 2 ..................................................................22
3.8.4. Góc nghiêng răng ....................................................................22
3.8.5. Chiều cao răng ........................................................................22
3.8.6. Khe hở hướng kín ....................................................................22
3.8.7 Góc lượn chân răng ................................................................22
3.8.8 Góc ăn khớp ...............................................................................22
3.8.9 Chiều rộng vành răng ................................................................22
3.8.10. Vận tốc bánh răng ..................................................................23
3.9. Tính tốn các đường kính của bánh răng:..........................................23
3.9.1 Đường kính vịng chia................................................................23
3.9.2 Đường kính vịng lăn ................................................................23
3.9.3 Đường kính vịng đỉnh khi bánh răng ăn khớp ngồi.................23
3.9.4 Đường kính vịng đỉnh khi ăn khớp trong..................................23
3.9.5 Đường kính vịng đáy khi ăn khớp ngồi...................................23
3.9.6 Đường kính vịng đáy khi ăn khớp trong...................................24
3.10. So sánh độ bền uốn ........................................................................24

3.10.1. Ứng suất uốn tính tốn ............................................................24
3.10.2. Kiểm nghiệm độ bền uốn........................................................24
3.10.3 Kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc.....................................25
GVHD:

Trang 3


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

3.11. Các lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng:.......................................25
3.11.1. Lực dọc trục ..........................................................................25
3.11.2. Lực vịng có ích.....................................................................25
3.11.3. Lực tác dụng lên trục.............................................................25
3.12. Bảng thơng số hình học của bánh răng.............................................26
Chương 4:TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC................................................27
4.1. Trục I..................................................................................................27
4.1.1. Chọn vật liệu thiết kế trục.......................................................27
4.1.2. Lực tác dụng lên trục...............................................................27
4.1.3 Đường kính trục sơ bộ..............................................................27
Hình 4.1 Khoảng cách giữa các chi tiết trên trục I............................28
Biểu đồ moment Trục I......................................................................29
4.2. Xác định các đường kính trên trục.....................................................30
4.2.1. Đường kính trục lắp bánh răng................................................30
4.2.2. Đường kính trục tại bánh đai...................................................31
4.2.3. Đường kính trục tại ổ lăn........................................................31
Hình 4.2 Các Đường kính trên trục I.................................................32
4.2.4. Hệ số an tồn theo ứng suất uốn.............................................32

4.2.5. Hệ số an toàn theo ứng suất xoắn............................................33
4.3. Chọn rãnh then bằng cho trục có........................................................34
4.3.2. Chọn thơng số then bánh đai...................................................34
Hình 4.3. Thơng số then bánh đai.....................................................34
4.3.3. Chọn thơng số then cho bánh răng..........................................35
Hình 4.4. Thơng số then bánh răng...................................................35
4.4. Trục II.................................................................................................36
4.4.1. Chọn vật liệu thiết kế trục là thép C45....................................36

GVHD:

Trang 4


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

4.4.2. Đường kính trục sơ bộ.............................................................36
Hình 4.5. Khoảng cách giữa các chi tiết trục II.................................37
4.4.3. Phản lực tác dụng lên trục và vẽ biểu đồ moment...................37
Biểu đồ moment trục II.....................................................................38
4.5. Xác định các đường kính trên trục.....................................................39
4.5.1. Đường kính trục lắp bánh răng................................................39
4.5.2. Đường kính trục tại ổ lăn........................................................40
Hình 4.6. Các đường kính trên trục II...............................................41
4.6. Kiểm nghiệm trục...............................................................................41
4.6.1 Hệ số an toàn theo ứng suất uốn..............................................41
4.6.2 Hệ số an toàn theo ứng suất xoắn.............................................42
4.7. Chọn rãnh then bằng cho trục có........................................................42

4.7.1.Chọn thơng số then khớp nối...................................................43
Hình 4.7 Thơng số then khớp nối......................................................43
4.7.2. Chọn thơng số then của bánh răng..........................................44
Hình 4.8 Thơng số then bánh răng trục II.........................................44
Chương 5: TÍNH TỐN CHỌN Ổ LĂN.....................................................45
5.1. Trục I..................................................................................................45
5.1.1. Chọn ổ lăn theo đường kính trục............................................45
5.1.2. Tải trọng quy ước Q...............................................................45
5.1.3. Thời gian làm việc...................................................................45
5.1.4. Khả năng tải động...................................................................45
5.2. Trục II................................................................................................46
5.2.1. Chọn ổ lăn theo đường kính trục ............................................46
5.2.2. Tải trọng quy ước Q................................................................46
5.2.3. Thời gian làm việc..................................................................46
GVHD:

Trang 5


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

5.2.4. Khả năng tải động..................................................................47
5.2.5. Chọn ổ lăn đỡ chặn cỡ siêu nhẹ kí hiệu 46111........................47
Chương 6: CHỌN KHỚP NỐI.....................................................................48
Chương 7: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC.....................49
7.1. Bảng thông số...................................................................................49
7.2. Thông số khác của hộp giảm tốc......................................................51
7.3. Các chi tiết phụ.................................................................................51

7.3.1. Chốt định vị.............................................................................51
Hình 7.1thơng số chốt định vị...........................................................51
7.3.2. Que thăm dầu........................................................................51
Hình 7.2. Thông số que thăm dầu...................................................51
7.3.3. Nút tháo dầu..........................................................................52
7.3.4. Nắp cửa thăm........................................................................52
Hình 7.3. Thơng số nắp cửa thăm...................................................53
7.3.5. Nút thơng hơi.........................................................................53
7.3.6. Bu lơng vịng.........................................................................53
Chương 8: BƠI TRƠN HỘP GIẢM TỐC VÀ Ổ LĂN..............................54
8.1. Bôi trơn hộp giảm tốc.......................................................................54
8.2. Bôi trơn ổ lăn....................................................................................54
Chương 9: BẢNG TRA DUNG SAI LẮP GHÉP........................................55

CHƯƠNG 1
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
GVHD:

Trang 6


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

1. Chọn động cơ điện
- Công suất trên trục công tác:

- Hiệu suất chung của hệ dẫn động:
Tra bảng 2.3 trang 19 tài liệu [1] , ta chọn

: hiệu suất bộ truyền xích.
: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ.
: hiệu suất 1 cặp ổ lăn.
: hiệu suất bộ truyền đai.

- Công suất cần thiết của động cơ: CT 2.8 trang 19 tài liệu [1]

2. Phân phối tỷ số truyền
Theo đề bài ta có
uh – tỉ số truyền của hộp giảm tốc, chọn uh = 2
ux – tỉ số truyền của bộ truyền xích, ux = 4
uđ – tỉ số truyền của bộ truyền đai, uđ =2
3. Tính tốn các thơng số động học
3.1. Tính cơng suất trên các trục
Cơng suất trên các trục có kết quả như sau: Công thức trang 49 tài liệu [1]
Plv= 10,5(kW)

3.2. Tính tốn tốc độ quay của các trục: Công thức trang 49 tài liệu [1]
ndc = 1420v/p
GVHD:

Trang 7


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

3.3. Tính Mơmen xoắn trên các trục: Công thức trang 49 tài liệu [1]

Bảng 1.2: Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của HTDĐ
Trục
Thông số
Công suất P(kW)

ĐC

I

II

Trục công
tác

12,49

11,75

11,16

10,50

Tỷ số truyền u
Số vòng quay n(v/p)
Moment xoắn T(Nmm)

GVHD:

2

4

2

1420

710

355

88,8

83999,6

158045,8

300219,7

1129223

Trang 8


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT BỘ TRUYỀN ĐỘNG
2.1. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền xích).
Điều kiện làm việc của bộ truyền xích ống con lăn:

+ Cơng suất trên trục chủ động: P = 11,16 (kW)
+ Số vòng quay trục chủ động: n= 355 (v/p)
+ Tỷ số truyền của bộ truyền xích: ux= 4
+ Mơmen xoắn trên trục dẫn: T= 300219,7 (N.mm)
2.1.1. Chọn số răng của đĩa xích
Số răng trên đĩa xích dẫn: z1 = 29 - 2.ux= 29 - 2.4 = 21 răng
Chọn: z1 = 21 răng
Số răng trên đĩa xích bị dẫn: z2 = ux.z1 = 4.21 = 84 răng
Chọn: z2 = 84 răng
Sai lệch tỉ số truyền:

2.1.2. Xác định thơng số xích:
- Bước xích:
Cơng suất tính tốn: Pt = P.K.Kz.Kn [5.3,tr81]
Trong đó:
Từ B5.6 ta có:
K0= 1 ( Bộ truyền xích nằm ngang, đường nối tâm song song với phương ngang)
Ka=1 (Khoảng cách trục a=(30÷50)p
Kdc=1 (Vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)
Kbt=1 (Mơi trường làm việc)
Kd = 1 ( Tải trọng va đập nhẹ)

GVHD:

Trang 9


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

Kc=1,25 ( Làm việc 2 ca)
+ Hệ số làm việc K = KoKaKdcKbtKdKc = 1.1.1.1.1.1,25 = 1,25
+ Hệ số răng Kz = 25/z1= 25/21= 1,19
+ Hệ số vòng quay:
→ Pt = P.K.Kz.Kn = 11,16.1,25. 1,19. 1,13= 18,71 (kW)

Tra Bảng 5.5 theo điều kiện Pt < [P] chọn [P] =19(kW)
+ Kiểm tra vòng quay tới hạn theo (B 5.8) : p = 25,4mm,
Ta có

thỏa mãn

- Khoảng cách trục sơ bộ: [5.11,tr84] a = (30÷50)p
Chọn a = 40.p = 40.25,4 = 1016 (mm)
- Số mắt xích : [5.12, tr85]

Chọn X = 136 mắt xích
- Tính chính xác khoảng cách trục: [5.13, tr85]

Để xích khơng chịu lực căng lớn, khoảng cách trục giảm bớt lượng
∆a=(0,002 ÷ 0,004)a = (2,06÷ 4,12)mm
Chọn: a = 1026 (mm)
- Số lần va đập trong 1 giây: [5.14, tr85]
GVHD:

Trang 10


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

2.1.3. Kiểm nghiệm xích về độ bền: [ 5.15,tr85]

Trong đó:
Tra Bảng 5.2, ta được:

Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 (kN)
Khối lượng 1m xích: q = 2,6kg
kđ =1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%)
-Vận tốc trung bình của đĩa xích:
- Lực vòng:

- Lực căng do trọng lượng nhánh bị động gây ra (xích ngang kf = 6) [ 5.16,tr85]
F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.6.2,6.1,026 = 157,01 (N)
- Lực căng do lực li tâm sinh ra:
- Hệ số an toàn cho phép: [s] = 8,2 (tra bảng B 5.10)
Vậy bộ truyền bảo đảm điều kiện bền
2.1.4. Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục
- Đường kính vịng chia của cặp đĩa xích: (CT 5.17/tr86)

- Lực tác dụng lên trục: (CT 5.20/tr88)
Fr = kxFt= 1,15. 3536,18= 4066,6(N)
Trong đó: -kx : hệ số kể đến trọng lượng xích (Bộ truyền nằm ngang)
-Ft : Lực vòng
2.2. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền đai).
2.2.1. Các yêu cầu chọn đai
GVHD:

Trang 11


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

- Điều kiện làm việc:
Thông số trục dẫn: P = 12,49kW; n = 1420 v/p; u =2
- Ưu nhược điểm: Loại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là 2 mặt
bên tiếp xúc với các rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai, nhờ đó hệ số ma sát giữa
đai và bánh đai hình thang lớn hơn so với đai dẹt do đó khả năng kéo cũng lớn hơn. Tuy
nhiên cũng do ma sát lớn hơn nên hiệu suất của đai hình thang thấp hơn đai dẹt

2.2.2. Chọn loại đai
H4.1 [1], ta chọn đai loại Б với các thơng số hình học (B4.13)
Loại
đai
Б

Kích thước mặt cắt, (mm)

Diện tích
A1(mm2)

Đường kính
bánh đai nhỏ
d1

Chiều dài giới

hạn l,mm

bt
b
h
yO
14
17
10,5
4
138
140-280
800-63000
2.2 Xác định đường kính bánh đai dẫn
+ Chọn d1 = 180mm (B 4.13[1])
+ Tính vận tốc đai:
v = πd1n1/60000 = 3,14.180.1420/60000 = 13,38m/s < 25m/s
- Chọn hệ số trượt và xác định đường kính bánh đai bị dẫn: (CT 4.2[1])
d2= d1u.(1-ε) = 180.2.(1-0,02) = 352,8 mm. Chọn d2 = 355mm
Tỷ số truyền thực tế ut = d2/[d1.(1- ε)] = 2,01
sai lệch ∆u = |ut –u|/u = 0,62% < 4%

2.2.3. Chọn sơ bộ a
Định khoảng cách trục sơ bộ theo (B4.14[1])

Tính chiều dài dây đai theo a sơ bộ (CT 4.4[1]):

Theo bảng 4.13 chọn L = 1600mm

GVHD:

Trang 12


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

Tính a theo L tiêu chuẩn (CT 4.6[1])

Khoảng cách trục phải thỏa điều kiện:
0,55(d1 + d2) + h < a < 2(d1+d2); trong đó h = 10,5 (B4.13[1])
0,55(180 + 355) + 10,5 < a < 2.(180+355) (thỏa mãn)
- Tính số vịng chạy của đai trong 1 giây:
i = v/L = 13,38 /1,6 < imax =10

2.2.4. Góc ơm bánh dẫn:
2.2.5. Tính các hệ số sử dụng
Cα = 0,89 (Tra bảng 4.15)
CL = 1 (Tra bảng 4.16) với l/l0 = 1600/2240 =0,7
Cu =1,14 (Tra bảng 4.17)
Cz = 0,95 (Tra bảng 4.18) P/[Po]= 12,49/4 = 3,1
2.2.6. Xác định số dây đai z (CT 4.16[1])
. Chọn z =4 dây
Trong đó: Kd =1 (Tra bảng 4.7)
[Po]= 4kW (Tra bảng 4.19)
2.2.7. Lực căng ban đầu F0:

Lực căng ban đầu cho mỗi dây đai được xác định theo công thức:

Kiểm tra lực căng:
Trong đó, ψ0: hệ số kéo tới hạn, ψ0 = 0,45 ÷ 0,5
→ Chọn F0 lớn.

2.2.8. Tính lực tác dụng lên trục:
GVHD:

Trang 13


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

Đối với các bộ truyền khơng có bộ phận căng đai, lúc đầu ta phải căng đai
với lực lớn hơn F0 để bù lại sự giảm lực căng sau một thời gian làm việc. Khi tính
lực tác dụng lên trục, ta thường nhân thêm 1,5 lần vào F0. Khi đó:

Bảng 2.2. Thơng số của bộ truyền đai thang
Chiều dài đai (mm)
L = 1800
Khoảng cách trục (mm)

a = 369,67

Đường kính bánh đai nhỏ (mm)

d1=180

Đường kính bánh đai lớn (mm)

d2=355

Chiều rộng bánh đai (mm)

B =82

Tỷ số truyền thực

2,01

Sai lệch tỉ số truyền so với yêu cầu

0,62%

Góc nghiêng đường nối hai tâm bánh đai

153,020

Lực căng ban đầu đối với 1 nhánh đai (N)

220,8N

0Lực tác dụng lên trục (N)

Fr = 1717,65N

2.3. Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc (bộ truyền bánh răng )
Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng trụ thẳng
+ Mômen xoắn trên trục dẫn: T1= 158045,8 (Nmm)

+ Số vòng quay trên trục dẫn: n1= 710 (v/p)
+ Công suất trên trục dẫn: P1= 11,75 (kW)
+ Tỷ số truyền: u = 2
GVHD:

Trang 14


Đồ án môn học
+ Thời gian phục vụ:

CHI TIẾT MÁY
→Lh= 8.300.2.8 = 38400 (giờ)

2.3.1. Chọn vật liệu
Bánh nhỏ: C45 tôi cải thiện, độ cứng 250HB, σch1=580MPa
Bánh lớn: C45 tôi cải thiện, độ cứng 240HB, σch2=450MPa
2.3.2. Xác định ứng suất cho phép
2.3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
a. Bánh răng nhỏ:
Trong đó:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra Bảng 6.2)

- Hệ số tuổi thọ:
Với: NHO=30HB2,4=30.2502,4=17.106 chu ky
vì NHE>NHO nên KHL=1
- Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1

b. Bánh răng lớn:
Trong đó:

-Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)

-Hệ số tuổi thọ:
Với: NHO=30HB2,4=30.2402,4=15,5.106 chu kỳ
vì NHE > NHO nên KHL=1
-Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1

Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của từng bánh răng là:
+Bánh răng nhỏ:
+Bánh răng lớn:
GVHD:

Trang 15


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

2.3.2.2 Ứng suất uốn cho phép
a. Bánh răng nhỏ:
Trong đó:
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)

- Hệ số tuổi thọ:
Với: NFO=4.106
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1

b. Bánh răng lớn:

Trong đó:
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2/94)

- Hệ số tuổi thọ:
Với: NFO=4.106
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1

Vậy ứng suất uốn cho phép của từng bánh răng là:
+Bánh răng nhỏ:
+Bánh răng lớn:
2.3.2.3 Ứng suất quá tải cho phép
+ Ứng tiếp xúc quá tải cho phép: [σH]max = 2,8.σch = 2,8.450 =1260 (MPa)
+ Ứng suất uốn quá tải cho phép: [σF1]max = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)
[σF2]max = 0,8.σch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)
GVHD:

Trang 16


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

2.3.3. Tính tốn bộ truyền
Xác định sơ bộ khoảng cách trục

Trong đó:
- Hệ số phụ thuộc vật liệu bánh răng: Ka= 49,5(Bảng 6.5)
- Hệ số chiều rộng vành răng: ψba=0,4 (Bảng 6.6)

- ψbd=0,53. ψba.(u+1) = 0,53.0,4.(2+1) = 0,64
- Tra bảng 6.7 theo ψbd, sơ đồ 6 nội suy chọn: KHβ =1,025 ; KFβ =1,06

Chọn: aw = 140 (mm)
Xác định các thông số ăn khớp
+ Môđun sơ bộ: m =(0,01÷0,02)aw = (1,4÷2,8)
→ Chọn m = 2 (mm)
+ Góc nghiêng răng sơ bộ: β=00
+ Số răng bánh dẫn:

→Chọn số răng bánh dẫn: z1 = 47 răng
+ Số răng bánh bị dẫn:
z2 = u1.z1 = 2.47= 93 răng
+ Tính lại tỉ số truyền
Sai số tỉ số truyền

+ Vận tốc dài của bánh răng:

Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép:
Trong đó:
- Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc: ZR
Tốc độ vòng của bánh răng v = 3,49 (m/s)
Tra bảng 6.13 ta có: cấp chính xác cấp 9
Với cấp chính xác cấp 9, tra bảng 21.3 ta có Rz=20μm
GVHD:

Trang 17


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

Vậy ta có ZR=0,95 (trang 91)
-Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc vòng: ZV
Với HB<350 ta có ZV = 0,85.v0,1 = 0,85. 3,49,1 = 0,96
-Hệ số tính đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng: KxH=1 (da<400mm)
Tính lại ứng suất uốn cho phép:
Với: YR=1
YS=1,08-0,0695.ln(m)=1,08-0,0695.ln(2)=1,03
KxF=1 (Vì da < 400mm)

Bảng các thơng số của bánh răng và bộ truyền cấp nhanh
THƠNG SỐ
Mơđun
Số răng bánh dẫn
Số răng bánh bị dẫn
Tỉ số truyền

KÝ HIỆU
m
z1
z2
u

Đường kính chia

d

Khoảng cách trục chia

a

Chiều rộng vành răng

b

Góc profin gốc
Góc profin răng
Góc ăn khớp

α
αt
αtw

Khoảng cách trục

aw

Đường kính lăn

dw

Đường kính đỉnh răng

da

Đường kính đáy răng

df

GVHD:

TÍNH TỐN
m = 2(mm)
z1 = 47 răng
z2 = 93 răng
u = 1,98

a = 0,5.(d1+d2) = 0,5.(94+186) =140 (mm)
b2 = a.ψba = 140.0,4 = 56 (mm)
b1= b2 +5=61mm
α=200 (TCVN 1065-71)
αtw = αt = 200 (Bánh răng không dịch chỉnh)

dw2=dw1.u= 94.2=186(mm)
da1 = d1 + 2m = 94+ 2.2 = 98 (mm)
da2 = d2 + 2m = 186 + 2.2 = 190 (mm)
df1 = d1 - 2,5m = 94 -2,5.2= 89 (mm)
df2 = d2 - 2,5m = 186 -2,5.2 =181(mm)

Trang 18


Đồ án môn học

Hệ số trùng khớp ngang

CHI TIẾT MÁY

εα

2.3.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc làm việc:

Trong đó:
- Hệ số kể đến cơ tính vật liệu: ZM = 274 (MPa)1/3 (Bảng 6.5)
- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: ZH=1,76(Bảng 6.12)
- Hệ số kể đến sự trùng khớp của các răng:
- T1= 158045,8 (Nmm)
- KH=KHβKHαKHv=1,05.1,13.1,05=1,25
Với: KHβ=1,05 (Tính ở phần khoảng cách trục)
KHα=1,13 (cấp 9) (Bảng 6.14)
KHv=1,05 (cấp 9) (Phụ lục P2.3)

2.3.5. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ứng suất uốn sinh ra:
Trong đó:
-T1= 158045,8 (Nmm)
-Yε=1/εα=1/1,77=0,58
-Tra bảng 6.18 với x=0 nội suy ta có:
YF1=4 ; YF2=3,6
-KF=KFβKFαKFv=1,1.1,37.1,13=1,7
Với: KFβ=1,1 (Tính ở phần khoảng cách trục)
KFα=1,37 (Bảng 6.14 cấp chính xác 9)
KFv=1,13 (Tra phụ lục P2.3 đối với cấp chính xác 9)

GVHD:

Trang 19


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ TRỤC - THEN - KHỚP NỐI - Ổ LĂN
Điều kiện làm việc của trục:
Mômen xoắn trên trục 1: T1= 158045,8 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục 2: T2= 300219,7 (Nmm)
3.1. Thiết kế trục

GVHD:

Trang 20


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

Hình 4.1. Sơ đồ hộp giảm tốc một cấp
3.1.1. Chọn vật liệu chế tạo trục:
Dùng thép C45 thường hố có: σb = 600 (Mpa) [τ] = 12÷20 (Mpa)
3.1.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
a. Đường kính trục sơ bộ:
Đường kính sơ bộ trục I:
Đường kính sơ bộ trục II:

Tra bảng 10.2 trang 189 chọn:
d1 = 40(mm)
b0 = 23 (mm)
d2 = 45(mm)
b0 = 25(mm)
b. Chiều dài các đoạn trục:
GVHD:

Trang 21


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

Trục 1:
L11= 0,5.Lđ+k3+hn+0,5.bo 1= 0,5.60+15+20+0,5.23= 76,5 mm
L12 = 0,5.bo2+ k2+ k1+0,5.Lm1 = 0,5.25+10+10+0,5.61= 63mm
L13= L12= 63mm
Trục 2
L21=0,5.Lmx+k3+hn+0,5.bo2 = 0,5.60+15+20+0,5.25 = 77,5mm
L22=L23= L12=63mm
Trong đó:
- Chọn sơ bộ chiều dài mayơ bánh đai theo công thức 10.10 trang 189-[1]
lmđ = (1,2÷1,5 ).d1 = (1,2÷1,5).40= 48 ÷ 60, Chọn lmđ = 60 mm
- Chọn sơ bộ chiều dài mayơ đĩa xích theo cơng thức 10.10 trang 189-[1]
lmx= (1,2÷1,5 ).d2 = (1,2÷1,5).45 = 54÷ 67,5, chọn lmx = 60 mm
- Chọn chiều dài mayơ bánh răng Z1:
lm1= bw1 = 61mm
Chọn sơ bộ chiều dài mayơ bánh răng Z2:

lm2= (1,2÷1,5 ).d2 = (1,2÷1,5).45 = 54÷ 67,5, chọn lm2 = bw2 = 57mm
Tra Bảng 10.3 chọn:

k1 = 10(mm)
k2 = 10(mm)
k3 = 15(mm)
hn = 20(mm)

3.1.3. Phân tích lực tổng quát

GVHD:

Trang 22


Đồ án mơn học

CHI TIẾT MÁY

Fx

Fr2

Ft2

Ft1
Fd
z

O

Fr1
x

y

Hình 4.2. phân tích lực
3.1.4. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục:
a. Trục 1: Lực tác dụng lên bánh răng nhỏ

Lực bộ truyền đai tác dụng lên trục 1:
Fđ = 1717,7(N)
+Trong mặt phẳng oyz:

+ Trong mặt phẳng oxz

GVHD:

Trang 23


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY
Ft1= 3362,7N

76,5

63

63

Fd = 1717,7 N

RBy =1654,8N
Fr1=1223,9N

C
D

A
R Ax =1681,4N

O

z

B

RAy =2148,6N

RBx = 1681,4N

x

y

Mx

131404,1 N.mm

104254,9 N.mm

105925,1 N.mm

My

Ø35

T

Ø38

Ø35

Ø30

158045,8 N.mm

Hình 4.3. biểu đồ mômen của trục 1
Mômen uốn tương đương:
+Tại A:

GVHD:

Trang 24


Đồ án môn học

CHI TIẾT MÁY

+Tại B:
+Tại C:
+Tại D:
Ứng suất cho phép của vật liệu: C45 có σb = 600 (Mpa).
Tra bảng 10.5 ta có: [σ] = 63 (Mpa)

Đường kính trục tối thiểu tại các tiết diện:

Chọn: dA=35mm, dB =35mm, dC =30mm, dD=38mm
* Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
- Tại tiết diện D (lắp bánh răng): [s]=1,5( trang 195 [1])

sσj-hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp tại tiết diện j
sτj- hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j

Trong đó: σ-1=0,436σb=0,436.600=261,6MPa
τ-1=0,58 σ-1=151,73MPa

σaj=

GVHD:

Mpa

Trang 25