Đồ án chi tiết máy

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
1
Lời nói đầu



Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong
ch-ơng trình đào tạo kỹ s- cơ khí. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học
giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá lại các kiến thức của các môm học nh-:
Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kỹ thuật đồng
thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị
cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số
truyền không đổi và đ-ợc dùng để giảm vận tốc góc, tăng mô men xoắn . Với
chức năng nh- vậy ,ngày nay hộp giảm tốc đ-ợc sử dụng rộng rãi trong các
ngành cơ khí , luyện kim, hoá chất , trong công nghiệp đóng tàu Trong giới
hạn của môn học em đ-ợc giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc trục vít - bánh
vít. Trong quá trình làm đồ án đ-ợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ
môn, đặc biệt là thầy Lê Duy , em đã hoàn thành xong đồ án môn học của
mình. Do đây là lần đầu, với trình độ và thời gian có hạn nên trong quá trình
thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót xảy ra , em xin chân thành cảm ơn
những ý kiến đóng góp của các thầy trong bộ môn .







Sinh viên

Hoàng Minh











Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
2


phần I : chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
1 chọn động cơ
1.1 Xác định công suất đặt trên trục động cơ :


ct
tdyc
P
PP
.

(KW)

Trong đó :
1000
.vF
P
ct

(KW)
Với : F là lực kéo trên băng tải (N), v là vận tốc dài trên băng tải (m/s).


72,3
1000
24,0.15500

ct
P
(KW)

ckck
i
ck
ii
k
i
ck
ii
t
t
T
T

t
t
T
T
t
t
T
T
t
t
P
P
2
2
1
21
2
1
1
2
1
2
1
1
2
1
.)(.)(.)(.)(

9637,0
8
3
.9,0
8
5
.1
22



: là hiệu suất truyền động :
11141
1

xbrtvolkn
k
i
m
i





Tra bảng 2.3[I] - trang 19 ta có :
Đối với bộ truyền trục vít không tự hãm, che kín, chọn

1
Z
= 2


tv

= 0,8
x

= 0,92 Hiệu suất bộ truyền xích để hở.
kn

= 1 Hiệu suất khớp nối.
ol

= 0,992 Hiệu suất một cặp ổ lăn đ-ợc che kín.
br

= 0,97 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ che kín.

= 1 . 0,992
2
. 0,8 . 0,97 . 0,92 = 0,6913.


.19,5
6913,0
72,3
.9637,0

yc
P
(KW)
1.2 Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện : n
sb
= n
ct
.U
sb

Trong đó n
ct
: là tốc độ của bộ phận công tác
1,13
350.14,3
24,0
.1000.60
.
.1000.60
D
v
n
ct

(vòng/phút)
U
sb
= U
sbh
. U

sbng
:Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống.
Với U
sbng
= U
x
< 2,5

chọn U
x
= 2,0 .
Tra bảng 2.4[I] - trang 21,ta chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp bánh
răng trục vít: U
sbh
= 55.

U
sb
= 55 . 2,0 = 110,0.

n
sb
= n
ct
.U
sb
= 13,09 . 110 = 1441
(vòng/phút).
Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ điện : n
đb

= 1500 (vòng/phút).
Tra bảng P1.1[I] - trang 234,ta chọn loại động cơ điện do nhà máy động cơ
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
3
Việt - Hung chế tạo có kí hiệu : K132M4 với các thông số :
+Công suât động cơ: P = 5,5 KW.
+Vận tốc quay: n = 1445 (vòng/phút)
+ = 86.
+Cos = 0,86.
+
59,0
dn
K
I
I
;
0,2
dn
K
T
T
>
.8,1
dn
mm
T
T

+Khối l-ợng : M = 72 (kg).
2. phân phối tỷ số truyền và tính mô mên xoắn trên trục
2.1 Xác định tỉ số truyền chung :
.31,110
1,13
1445

ct
dc
c
n
n
U

2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc :
Chọn tỷ số của bộ truyền ngoài : U
x
= 2,30.


.96,47
30,2
31,110

x
c
h
U
U
U

Chọn tỉ số bộ truyền bánh răng là : U
br
= 2,4.

tỷ số truyền bộ truyền trục vít :
98,19
4,2
96,47

br
h
tv
U
U
U
.
96,3998,19.2.
12

tv
UZZ
đó chọn số răng bánh vít là:Z
2
=40.
Từ đó tỷ số truyền bộ truyền trục vít là : U
tv
=
20
1

2

Z
Z
.

tỷ số truyền bộ truyền xích tính là :
30,2
20
31,110
.
'

tvbr
c
x
UU
U
U
.
2.3 Xác định các thông số trên các trục :
Công suất trên trục công tác: P=3,72 (KW).
Công suất trên trục 3: P
3
=
xol
P

.
=

92,0.992,0
72,3
=4,08 (KW).
Công suất trên trục 2: P
2
=
tvol
P

.
3
=
8,0.992,0
08,4
=5,14 (KW).
Công suất trên trục 1: P
1
=
brol
P

.
2
=
97,0.992,0
14,5
=5,34 (KW).
Tốc độ trục 1: n
1
=n

dc
=1445 (vòng/phút).
Tốc độ trục 2: n
2
=
1
1
u
n
=
4,2
1445
=602,08 (vòng/phút).
Tốc độ trục 3: n
3
=
2
2
u
n
=
20
08,602
=30,10 (vòng/phút).
Tốc độ trục công tác: n
ct
=
x
u
n

3
=
30,2
10,30
=13,09 (vòng/phút).
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
4
áp dụng công thức : T
i
=9,55.10
6
.
i
i
n
P
ta có:
Mômen xoắn trên trục động cơ: T
dc
=9,55.10
6
.
1445
5,5
=36350 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục 1: T
1
=9,55.10
6

.
1445
34,5
=32292 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục 2: T
2
=9,55.10
6
.
08,602
14,5
=81529 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục 3: T
3
=9,55.10
6
.
10,30
08,4
=1294485 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục công tác: T
3
=9,55.10
6
.
09,13
72,3
=2713980 (Nmm)

Ta có đ-ợc bảng kết quả số liệu nh- sau:


phần II :tính toán thiết kế chi tiết máy.
1 Thiết kế hộp giảm tốc.
1.1 Thiết kế bộ truyền bánh trụ răng thẳng
Số liệu thiết kế:
P
2
= 5,34 (KW)
T
2
= 32292 (Nmm)
n
2
= 1445 (vòng/phút)
U
2
= 2,4
Thời hạn sử dụng : l
h
= 15500 (giờ).
Tính toán:

Trục
động cơ
I
II
III
Trục công

tác
Khớp
U
1
= 2,4
U
2
=20
U
x
= 2,30

P
(KW)

5,5


5,34


5,14


4,08


3,72

n
(vg/ph)

1445


1445


602,08

30,1

13,1


T
(N.mm)

36350


32292

81529

1294485

2713980
Đồ án môn học Chi tiết máy

Sinh viên: Hoàng Minh
5
a.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Dựa theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế ta chọn vật liệu chế tạo bánh
răng giống vật liệu chế tạo trục vít, đó là thép 45.
+Chọn bánh răng nhỏ là thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn từ HB =241 285
có độ bền : :
b1
= 850 (MPa),
ch1
= 580 (MPa).
+Chọn bánh răng nhỏ là thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn từ HB=192 240
có độ bền : :
b2
= 750 (MPa),
ch2
= 450 (MPa).
b.Xác định ứng suất cho phép
Tra bảng 6.2[I]] - trang 94,với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180HB
350 thì

o
Hlim
= 2HB + 170 , S
H
= 1,1.

o
Flim
= 1,8HB , S

F
= 1,75.
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ : HB
1
= 255.


o
Hlim1
= 2HB
1
+ 170 = 2.255 + 70 = 580 (MPa).

o
Flim1
= 1,8HB
1
= 1,8.255 = 459 (MPa).
Chọn độ rắn bánh răng lớn : HB
2
= 240.


o
Hlim2
= 2HB
2
+ 170 = 2.240 + 70 = 550 (MPa).

o

Flim2
= 1,8HB
2
= 1,8.220 = 432 (MPa).
áp dụng công thức tính số chu kì cơ sở khi thử về tiếp xúc (6.5[I]) : N
Ho
=
30.HB
2,4


N
Ho1
= 30.255
2,4
= 1,79.10
7
N
Ho2
= 30.240
2,4
= 1,55.10
7

áp dụng công thức 6.7[I], tính số chu kì thay đổi ứng suất t-ơng đ-ơng khi thử
về tiếp xúc ta có : N
HE
=

n
i
ii
i
tn
T
T
c
1
3
max
)( 60


N
HE1
=
733
1
3
max
1
10.7,120)
8
3
.9,0
8
5
.1.(15500.1445.1.60 )( 60

n
i
i
i
i
i
i
t
t
n
T
T
tnc

Vì N
HE1
= 120,7.10
7
> 1,7.10
7
= N
Ho1


K
HL1
= 1

N
HE2
=
2
1
3
max
2
1
)( 60
Ut
t
n
T
T
tnc
n
i
i
i
i
i
i





. N

HE1
=
4,2
10.7,120
7
= 50,3.10
7

Vì N
HE2
= 50,3.10
7
> 1,55.10
7
= N
Ho2


K
HL2
= 1
Vậy sơ bộ xác định ứng suất tiếp xúc cho phép,theo công thức 6.1a[I] :
[
H
] =
o
Hlim
.
H
HL

S
K


[
H
]
1
= 580.
1,1
1
= 527,3 (MPa)
[
H
]
2
= 550.
1,1
1
= 500 (MPa)
Vì bộ truyền bánh trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là :
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
6
[
H
] =[
H
]
2

= 500 (MPa)
áp dụng công thức 6.7[I], tính số chu kì thay đổi ứng suất t-ơng đ-ơng khi thử
về uốn :
N
FE
=


n
i
ii
i
tn
T
T
c
1
6
max2
2
)( 60


N
FE1
=
766
1
6
max

1
10.111)
8
3
.9,0
8
5
.1.(15500.1445.1.60.)( 60




n
i
i
ii
i
t
t
T
T
tnc

Vì N
FE1
= 111.10
7
> 4.10
6
= N

FEo


K
FL1
= 1

N
FE2
=
2
1
6
max
2
1
.)( 60
Ut
t
T
T
tnc
n
i
i
ii
i

. N
FE2
=
4,2
10.111
7
= 46,2.10
7

Vì N
FE2
= 46,2.10
7
> 4.10
6
= N
FEo


K
FL2
= 1
Đối với bộ truyền quay một chiều

K
FC
= 1
ứng suất tiếp xúc cho phép,theo 6.2a[I] : [

F
] =
o
Flim
.K
FC
.
F
FL
S
K


[
F
]
1
= 495.1.
75,1
1
= 282,9 (MPa).

[
F
]
2
= 432.1.
75,1
1
= 246,9 (MPa).

ứng suất quá tải cho phép,theo 6.13[I] và 6.14[I]:
[
H
]
max
= 2,8.
ch2
= 2,8.450 = 1260 (MPa)
[
F1
]
max
= 0,8.
ch1
= 0,8.580 = 464 (MPa)
[
F2
]
max
= 0,8.
ch2
= 0,8.450 = 360 (MPa).
c. Tính toán các thông số hình học
Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
3
1
2
1
1
][

.
)1(
baH
H
aw
U
KT
UKa




Tra bảng 6.5[I] - trang 96,ta có đối với cặp bánh răng trụ thẳng : thép thép
thì
K
a
= 49,5.

H
K
: là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về tiếp xúc.
Tra bảng 6.6[I] - trang 97,ta có đối với cặp bánh răng phân bố đối xứng so với
các ổ trong hộp giảm tốc ta chọn :
ba
= 0,4.
Theo công thức 6.16[I] trang97:
bd
= 0,5.
ba

(U
1
+1) = 0,5.0,4.( 2,4 + 1 )
= 0,7208.
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
7
Tra bảng 6.7[I] - trang 98,chọn

H
K
ứng với sơ đồ 5 ( bánh răng phân bố
không đối xứng ).
Khi
bd
= 0,6



H
K
= 1,03
Khi
bd
= 0,8



H
K

= 1,05
Khi
bd
= 0,7208

sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có :

H
K
= 1,05 -
)7208,08,0.(
6,08,0
03,105,1



= 1,04208.

3
2
4,0.4,2.500
04208,1.32292
)14,2(5,49
w
a
= 87,43 (mm)

Chọn a
w
= 90 (mm)

Xác định các thông số ăn khớp :
mô đun : m = ( 0,01 0,02 ).a
w
= 0,9 1,8 (mm)
Tra bảng 6.8[I] - trang 99 ,ta chọn mô đun tiêu chuẩn m = 1,5 (mm).
Số răng bánh nhỏ :
3,35
)14,2(5,1
90.2
)1(
.2
1
1





Um
a
Z
w
chọn Z
1
= 35.

Z
2
= U
1

.Z
1
= 2,4.35 = 84.
25,89
2
)8435(3
2
)(
21





ZZm
a
w
(mm).
Lấy
w
a
=90 (mm)

cần phải dịch chỉnh để khoảng cách trục từ 89,25 (mm)
lên 90(mm).
Tính hệ số dịch chỉnh tâm theo công thức 6.22[I] :
5,0)8435(5,0
5,1
90
)(5,0

21
ZZ
m
a
y
w

202,4
8435
5,0.10001000



t
y
Z
y
K
(theo công thức 5.23[I]).
Tra bảng 6.10 - trang 101 ,ta có :
Khi
y
K
= 4


x
K
= 0,122

Khi
y
K
= 5


x
K
= 0,191

Khi
y
K
= 4,202 sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có :
1359,0)4202,4(
45
122,0191,0
122,0



x
K
.
Hệ số giảm đỉnh răng :
016,0
1000
)8435.(1359,0
1000
.

tx
ZK
y

Tổng hệ số dịch chỉnh ,theo 6.25[I]: x
t
= y + y = 0,5+0,016 = 0,516
Hệ số dịch chỉnh bánh răng 1 :
155,0)
3584
5,0)3584(
5,0.(5,0)
)(
.(5,0
12
1






t
t
Z
yZZ
xx

Hệ số dịch chỉnh bánh răng 2 : x
2
= x
t
- x
1
= 0,5 - 0,155 = 0,361
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
8
Góc ăn khớp :
9317,0
90.2
)20cos(.5,1).8435(
2
)cos(
)(


w
t
tw
a
mZ
Cos


( chọn =
20

o
)


tw
= 21,273
o
= 21
o
16 23.
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
áp dụng công thức 6.33[I],tính ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của
bộ truyền:

H
= Z
M
Z
H
Z


2
11
11

)1.( 2
ww
H
dub

uKT
;
Trong đó :
Z
M
: Hệ số xét đến ảnh h-ởng cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp, Tra bảng 6.5 - trang 96 ,ta có Z
M
= 274 (Mpa)
1/3

Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z
H
=
w


2sin
cos2
=
)273,21.2sin(
)0cos(.2
0
= 1,720.
Z

là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Z

=
3
4






=
7505,1)
84
1
35
1
(2,388,1


Z

=
866,0
5,1
7505,14



d
w1

: Đ-ờng kính vòng lăn của bánh nhỏ :
94,52
14,2
90.2
1
.2
1
1





U
a
d
w
w
(mm).
Vận tốc bánh răng nhỏ : v =

sm
nd
w
/01,4
60000
1445.94,52.14,3
1000.60

11

.
Tra bảng 6.13[I]- trang 106 ,ta chọn cấp chính xác 8
Tra bảng 6.16 [I]- trang 107,ta chọn hệ số kể đến ảnh h-ởng của sai lệch b-ớc
răng : g
o
= 56.
K
H
là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc : K
H
= K
H
. K
Hv
. K
H

K
Hv
là hệ số kể đến tải trọng động trong vùng ăn khớp :


HH
wwH
Hv
KKT
db
K

2

1
1
1


Với
2
.
u
a
vg
w
oHH


,theo công thức 6.42[I].
Tra bảng 6.15[I] - trang 107 ,ta có hệ số kể đến ảnh h-ởng của sai số ăn khớp
đối với răng thẳng không vát đầu răng ( HB 350 )


H
= 0,006


251,8
4,2
90
.01,4.56.006,0

H

.

b
w
là chiều rộng vành răng : b
w
=
bd
.d
w1
= 0,4.52,94=38,1
(mm)
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
9


2473,1
1.04208,1.32292.2
94,152,38.521,8
1
Hv
K


K
H
= 1,2473.1,04208.1 = 1,2998.

Vậy


H
= 274.1,7200,866.


mPa1,431
94,52.4,2.1,38
)2998,1.14,2.32292.2
2


.
Tính chính xác lại ứng suất tiếp xúc cho phép ,theo 6.1[I]:
[
H
] =
H
o
H
S
lim

.Z
R
. Z
v
. Z

xH
. Z
HL
= [
H
] .Z
R
. Z
v
. Z
xH
. Z
HL

Với vận tốc trên bánh 1 : v = 4,01 (m/s)<5 (m/s)

Z
v
= 1
Với cấp chính xác đọng học là 8, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi
đó cần gia công đạt độ nhám bề mặt răng : R
z
= 10 40 (m)

Z
R
=
0,95.
d
a

< 700 (mm)

K
xH
= 1

[
H
] = 500.0,95.1.1 = 475 ( MPa).
Vậy
H
= 431,3 (MPa) < 475 ( MPa) = [
H
]

bộ truyền bánh răng làm
việc đủ điều kiện bền tiếp xúc.
Tuy nhiên để đảm bảo tính kinh tế giảm chi phí về vật liệu, giảm thời gian gia
công ta giảm chiều rộng vành răng, tính chiều rộng vành răng theo công thức
thực nghiệm :

mmbb
H
H
ww
4,31)
475
3,431
.(1,38)
][

.(
22'



.
Chọn
'
w
b
= 32 (mm).
e. Kiểm nghiệm răng về độ uốn
ứng suất uốn sinh tại chân răng các bánh răng là,theo công thức 6.43[I] :

mdb
YYYKT
ww
FF
F

2
1
12
1

1
2
22
.
F
F
FF
Y
Y



Y

là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Y

=
571,0
75,1
11




đối với bộ truyền bánh trụ răng thẳng

Y

= 1
Y

F1
và Y
F2
là hệ số dạng răng của bánh răng 1 và 2 tra bảng 6.18[I] ,ta có:
Dùng ph-ơng pháp nội suy:
Với x
1
=0,155

















)40(6025,3
3,03,0
63,353,3
.055,063,3
30656,3

1,03,0
7,354,3
.055,07,3
doZY
doZY
F
F

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
10
Với x
2
=0,361

)100(541,3
5,03,0
52,355,3
.061,055,3
805278,3
5,03,0
50,354,3
.061,054,3
doZY
doZY
F
F

Do đó:
6293,3
2
656,36025,3
1



F
Y
vì Z
1
=35.

5285,3

10080
541,35278,3
5278,3
2




F
Y
vì Z
2
=84.
K
F
là hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
= K
F
. K
Fv
. K
F
K
F
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
khi tính về uốn.
Tính lại hệ số :
ba
=

356,0
90
32
'

w
w
a
b
.


bd
= 0,5.
ba
( U
1
+ 1 ) = 0,5.0,356.( 2,4 + 1 ) = 0,604.
Chọn sơ đồ phân bố bánh răng theo sơ đồ 5 ta có :
Khi
bd
= 0,6

K
F
= 1,08
Khi
bd
= 0,8

K
F
= 1,12
Vậy Khi
bd
= 0,66

sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có :
K
F
=
081,1)6,0604,0(
6,08,0
08,112,1
08,1



.
Bộ truyền bánh trụ răng thẳng

K
F
= 1 .
K
Fv
là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về
uốn :

FF
wwF
Fv
KKT
db
K
2

1
1
1

Với
1
.
u
a
vg
w
oFF



Tra bảng 6.15[I] ,ta có khi HB < 350


F
= 0,016 ( đối với răng thẳng
không vát đầu răng ).

22
4,2
90
.01,4.56.016,0
F

.


534,1
1.081,1.32292.2
94,52.32.22
1
Fv
K


K
F
= 1,081.1.1,534 = 1,268.


MPa
F
8,66
5,1.94,52.32
6293,3.1.571,0.268,1.32292.2
1

.



MPa
F
9,64
6293,3
5285,3
.8,66
2


.
Vậy
F1
= 66,8 (MPa) < 297,6 (MPa) = [
F1
]

F2
= 64,9 (MPa) < 259,7 (MPa) = [
F2
]
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
11

Bộ truyền bánh răng làm việc đủ điều kiện bền tiếp xúc.
f. Kiểm nghiệm răng về quá tải
ta có ứng suất tiếp xúc cực đại trên răng là ,theo 6.48[I] và 6.49[I]:

Hmax
=
H.
qt
K

= 431,3.

8,1
= 578,6 (MPa)

Fmax
=
H
.K
qt



F1max
=
F1
.K
qt
= 66,8.1,8 = 120,24 (MPa)

F2max
=
F2
.K
qt
= 64,9.1,8 = 116,82(MPa)
Vậy
Hmax
= 578,6 (MPa) < 1260 (MPa) = [
H
]
max


F1max
= 120,24 (MPa) < 464 (MPa) = [
F1
]
max

F2max
= 116,82 (MPa) < 360 (MPa) = [
F2
]
max

Bộ truyền bánh răng làm việc an toàn khi quá tải lúc mở máy.
g. Các thông số và kích th-ớc bộ truyền
Khoảng cách trục a

= 90 (mm)
Mô đun m = 1,5 (mm)
Chiều rộng vành răng b
w
= 32 (mm)
Tỷ số truyền U
1
= 2,4
Góc nghiêng của răng = 0
Số răng bánh nhỏ Z
1
= 35
Số răng bánh lớn Z
2
= 84
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0,155 ; x
2
= 0,316 .
Đ-ờng kính chia d
1
= 52,5 (mm) ; d
2
= 126 (mm).
Đ-ờng kính đỉnh răng d
a1
= 55,92 (mm) ; d
a2
= 130,04 (mm).

Đ-ờng kính đáy răng d
f1
= 49,22 (mm) ; d
f2
= 123,33 (mm) .
Đ-ờng kính lăn d
w1
= 52,94 (mm); d
w2
= 127,06 (mm).
Đ-ờng kính cơ sở d
b1
= 49,33 (mm); d
b2
= 118,40 (mm).
Góc ăn khớp
'0
1621
tw



1.2 Thiết kế bộ truyền trục vít , bánh vít :
Số liệu thiết kế:
P = 5,14 (KW).
n
1
= 602,08 (vòng/phút).
T
1

= 81529 (N.mm).
T
2
= 1294485 (N.mm).
U
1
= 20.
Thời hạn sử dụng : l
h
= 15500 (giờ).
Tính toán:
a. Chọn vật liệu
Tính sơ bộ vận tốc tr-ợt theo công thức 7.1[I] :
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
12

mmnUPv
sb
94,208,602.20.14,510.8,8 10.8,8
3
2.3
3
2
2
22
3


.

Với v
sb
= 2,94 < 5 (m/s)

dùng đồng thanh không thiếc để chế tạo bánh
vít, cụ thể là đồng thanh_ nhôm_ sắt_nicken : pAH 10-4-4 , chọn vật liệu
chế tạo trục vít là thép 45 tôi bề mặt đạt độ rắn HRC = 45.

b. Tính các ứng suất cho phép Tra bảng 7.1[I], ta có với bánh vít bằng :
pAH 10-4-4 dùng khuôn kim loại hoặc đúc li tâm :
b
= 600 (MPa),

ch
= 200 (MPa).
Tra bảng 7.2[I], với cặp vật liệu : pAH 10-4-4 và thép tôi ta có :
Khi v
t
= 2 (m/s)

[
H
] = 250 (MPa)
Khi v
t
= 3 (m/s)

[
H
] = 220 (MPa)

Khi v
t
= 2,94 (m/s) sử dụng ph-ơng pháp nội suy

[
H
] =

MPa8,221)94,23(
23
250220
220



.
Đối với bộ truyền làm việc một chiều thì ứng suất uốn cho phép ứng với số chu
kì cơ sở N = 10
6
đ-ợc tính theo công thức 7.7[I] :
[
Fo
] = 0,25.
b
+ 0,08.
ch
= 0,25.600 + 0,08.200 = 166 (MPa)
Hệ số tuổi thọ,theo công thức 7.9[I]:
9
6

10
FE
FL
N
K

trong đó N
FE
tính theo công thức 7.10[I]:
N
FE
=


n
i
i
i
t
T
T
n
1
9
max2
2
3
.)(.60
=

n
i
i
ii
i
t
t
T
T
tn
1
9
max
3
.)( 60


N
FE
=
699
10.9,20)
8
3
.9,0
8
5

.1.(15500.1,30.60




713,0
10.9,20
10
9
6
6

FL
K

ứng suất uốn cho phép,theo công thức 7.6[I] :
[
F
] = [
Fo
] . K
FL
= 166.0,713 = 118,36 (MPa)
ứng suất quá tải với bánh vít,theo công thức 7.14[I] :
[
H
]
max
= 2.
ch

= 2.200 = 400 (MPa)
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
13
[
F
]
max
= 0,8.
ch
= 0,8.200 = 160 (MPa).
c .Tính thiết kế
Xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w

Chọn sơ bộ K
H
= 1,2;
8,0


Với U
2
= 20, Z
1
= 2 do đó Z
2
= Z
1
.U

1
= 20.2 = 40 răng
Tính sơ bộ hệ số đ-ờng kính : q

( 0,25

0,3 ).Z
2


Chọn q = 0,25.Z
2
= 0,25.40 = 10 . Chọn q = 10.
Khoảng cách trục sơ bộ,theo công thức 7.16[I] :

3
2
2
2
2

].[
170
)(
q
KKT
z
qza
HvH
H

w













mma
w
5,192
10
2,1.1294485
8,221.40
170
)1040(
3
2

chọn a
w
= 200 (mm).
Tính môđun :

mm
Zq
a
m
w
8
4010
200.2
.2
2





.
Tra bảng 7.3[I], ta chọn môđun tiêu chuẩn : m = 8 (mm).


mmZq
m

a
w
200)4010(
2
8
)(
2
2

.
Chọn a
w
= 200 (mm)

không cần dịch chỉnh.
d.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
*Vận tốc tr-ợt thực tính theo công thức 7.20[I] :
w
w
t
nd
v


cos.60000

11


Với d

w1
= ( q + 2x ).m = ( 10 + 2.0 ).8 = 80 (mm)
Theo công thức 7.21[I]:
0
1
31,11
0.210
2
2




arctg
xq
Z
arctg
w





smv
t
/57,2
)31,11cos(.60000
08,602.80.14,3
0

. (vật liệu chọn là phù hợp).
*Theo bảng 7.2[I]:
với vận tốc tr-ợt: + v
t
=2 (m/s)

MPa
H
250][


Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
14
+ v
t
=3 (m/s)

MPa
H
220][



với v
t
=2,57 (m/s)


MPa

H
1,23757,23.
23
250220
220




.
*Theo công thức 7.22.[I]:






tg
tg
.95,0

Tra bảng 7.4[I] ,ta có :
Khi v
t
= 2,5 (m/s)

= 2,87
Khi v
t
= 3 (m/s)

= 2,58

Khi v
t
= 2,57 (m/s) sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có :



8294,2)57,23(
35,2
58,287,2
58,2




;
w


(vì không dịch chỉnh).
Hiệu suất thực tế của bộ truyền trục vít là:
754,0
)8294,231,11(
)31,11(
.95,0


tg

tg


*Do đó mômen thực tế trên trục bánh vít là:

NmmTT 1220052
8,0
754,0
.1294485
8,0
754,0
.
2
2
'


*Ta có hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng :
)1.()(1
3
2
tH
k
Z
K



Trong đó :

n
i
i
ii
t
t
t
T
T
k
1
max
.
=
8
3
.9,0
8
5
.1
= 0,9625
Tra bảng 7.5[I] ,ta có với : Z
1
= 2, q = 10 hệ số biến dạng của trục vít
86

004,1)9625,01.()
86
40
(1
3


H
K

*Hệ số tải trọng động: Theo bảng 7.7[I] , chọn cấp chính xác 8
với vận tốc tr-ợt: + v
t
=3 (m/s)
2,1
HV
K

+ v
t
=1,5 (m/s)
1,1
HV
K


với v
t
=2,57 (m/s)

171,1
5,13
1,12,1
.57,232,1



HV
K
.
*Theo công thức 7.19[I] ,ứng suất tiếp xúc:

MPa
q
KKT
a
qZ
Z
HVH
w
H
2,201
10
171,1.004,1.1220052
.
200
4010
.
40
1701

170
3
'
2
3
2
2





















Nh- vậy

MPa
H
2,201

<

MPa
H
1,237][

,độ bền tiếp xúc đảm bảo.
e.Kiểm nghiệm độ bền uốn:
Tra bảng 7.9[I] ,ta có các thông số của bộ truyền trục vít bánh vít :
Chiều rộng bánh vít Z
1
= 2

b
2
0,75.d
a1

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
15
d
a1
= m.( q + 2 ) = 8.( 10 +2 ) = 96 (mm)

b
2
0,75.96 = 72 (mm)

chọn b
2
= 72 (mm)


4,42
)31,11(cos
40
)(cos
033
2

w
v
Z
Z


Tra bảng 7.8[I] ,ta có :
Khi
v
Z
= 40

Y
F

= 1,55
Khi
v
Z
= 45

Y
F
= 1,48

khi
v
Z
= 42,4 sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có :


5164,1)404,42.(
4540
48,155,1
55,1



v
Z
.
K
F
= K
H

= K
H
.K
Hv
= 1,004.1,171 = 1,1757.
ứng suất uốn trên răng bánh vít,theo công thức 7.26[I]:

F
=

n
FvFF
mdb
KKYT

4,1
22
22


MPa2,16
)31,11cos(
8
.320.72
1757,1.5164,1.1220052.4,1


.
Trong đó: d
w2

=m.Z
2
=8.40=320 (mm).
Vì

MPa
F
2,16

<

MPa
F
36,118][

,nên độ bền uốn thoả mãn.
f.Kiểm nghiệm răng bánh vít về quá tải.
ứng xuất tiếp xúc lớn nhất :
Hmax
=
H
.
1
T
T
mm
= 201,2.
8,1
= 269,9 (MPa)

Hmax
= 269,9 (MPa) < 400 (MPa) = [
Hmax
]
ứng xuất uốn lớn nhất :
Fmax
=
F
.K
qt
= 16,2.1,8 = 29,16 (MPa)


Fmax
= 29,16 (MPa) < 160 (MPa) = [
Fmax
]
Vậy khi bộ truyền trục vít - bánh vít quá tải khi mở máy vẫn làm việc an toàn .
g.Các thông số hình học bộ truyền trục vít bánh vít
Khoảng cách trục: a
w
= 200 (mm)
Mô đun : m = 8 (mm)
Hệ số đ-ờng kính : q = 10
Tỷ số truyền : u = 20
Số ren trục vít và số răng bánh vít : z
1
= 2 ; z
2

= 40
Hệ số dịch chỉnh bánh vít : x

= 0
Góc vít :
w
= 11
0
18 36
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
16
Chiều dài phần cắt ren của trục vít: b
1
= 108 (mm)
Chiều rộng bánh vít : b
2
= 72 (mm)
Đ-ờng kính chia : d
1
= 80 (mm); d
2
= 320 (mm)
Đ-ờng kính ngoài bánh vít : d
aM2
= 348 (mm);
Đ-ờng kính vòng đỉnh : d
a1
= 96 (mm); d
a2

= 336 (mm)
Đ-ờng kính đáy : d
f1
= 60,8 (mm); d
f2
= 300,8 (mm)
Góc ôm : = 51
o
30
h.Tính nhiệt truyền động trục vít , bánh vít:
Diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc (không dùng quạt gió ) :

)]).([1.(.
)1(1000
0
1
ttK
P
A
dt






K
t
là hệ số toả nhiệt của vật liệu vỏ hộp giảm tốc : Chọn K
t

= 13 ( W/m
2
c
o
)
là hệ số kể đến sự giảm nhiệt sinh ra trong một đơn vị thời gian do tải trọng
giảm so với tải trọng danh nghĩa :
039,1
8
3
.9,0
8
5
.1
1
).(
1
).(
1
.
2
1
1
1
1
1
1

i
i
ii
n
i
i
ii
n
i
ii
ck
t
t
T
T
t
t
P
P
P
tP
t


là hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp xuống bệ máy : chọn = 0,25

[t
d
] là nhiệt độ cao nhất cho phép của dầu, đối với hộp giảm tốc trục vít đặt
d-ới
chọn [t
d
] = 90
o

t
o
là nhiệt độ môi tr-ờng : chọn t
0
= 20
o

Vậy A
11,1
)2090).(25,01.(039,1.13
34,5).754,01(1000



( m
2
).
2. Thiết kế bộ truyền xích
Số liệu thiết kế:
P
3

= 4,08 (KW)
n
3
= 30,1 (vòng/phút)
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
17
U
x
= 2,30
Số ca = 2
Tải trọng va đập nhẹ
8,1
dn
mm
T
T


Tính toán:
a.Chọn loại xích
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp do đó dùng xích ống con lăn
b. Xác định các thông số bộ truyền xích
Tra bảng 5.4[I] ,đối với loại xích con lăn có tỉ số truyền U
x
= 2,30

ta
chọn số răng đĩa xích dẫn : Z
1

= 27

Số răng đĩa xích bị dẫn : Z
2
= U
x
.Z
1
= 2,30.27 = 62,1
Chọn Z
2
= 62

tỉ số truyền thực của bộ truyền xích :
U
x
=
30,2
27
62
1
2

Z
Z


Sai số tỉ số truyền : U =
%0100.
30,2

30,230,2


.
áp dụng công thức công suất tính toán : P
t
= P
3
.k.k
z
.k
n

Trong đó :
P
t
là công suất tính toán (KW).
P
3
là công suất truyền : P
3
= 4,08 (KW)
k
z
là hệ số số răng : k
z
=
926,0
27
25

1
01

Z
Z

k
n
là hệ số số vòng quay : k
n
=
1
01
n
n

Với n
01
là số vòng quay đĩa xích dẫn làm việc trong điều kiện thí nghiệm ( bộ
truyền nằm ngang, khoảng cách trục : a = ( 30 50 )p có thể điều chỉnh lực
căng xích, bộ truyền chịu tải trọng tĩnh, làm việc một ca cà đ-ợc bôi trơn bằng
ph-ơng pháp nhỏ giọt
chọn n
01
= 50 (vòng/phút).

k
n
=
661,1

1,30
50
1
01

n
n

k = k
o
. k
a
. k
đc
. k
bt
. k
đ
. k
c

Tra bảng 5.6[I] ,ta có:
+k
o
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của vị trí bộ truyền ( giả sử đ-ờng nối tâm hai
đĩa xích tạo với ph-ơng ngang một góc < 60
o
)

k

o
= 1.
+k
a
là hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài dây xích, chọn a = 35p


k
a
= 1.
+k
đc
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của việc điều chỉnh lực căng dây xích, dùng đĩa
căng hoặc dùng con lăn xích

k
đc
= 1,1.
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
18
+k
bt
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của bôi trơn, tra bảng 5.7[I] ,chọn chế độ bôi
trơn đạt yêu cầu ( chất l-ợng bôi trơn II ), tra bảng 5.6[I] ,ta có đối với môi
tr-ờng làm việc có bụi, chất l-ợng bôi trơn II

k
bt
= 1,3.

+k
đ
là hệ số kể đến tải trọng động, đối với tải trọng va đập nhẹ

k
đ
= 1,3
+k
c
là hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền xích, với bộ truyền làm việc
2 ca

k
c
= 1,25

k = 1.1.1,1.1,3.1,3.1,25 = 2,32375.

P
t
= 4,08.2,32375.0,926.1,661 = 14,6 (KW).
Để đảm bảo cho bộ truyền xích làm việc êm ta chọn xích 2 dãy

k
d
= 1,7
khi đó công suất bộ truyền là : P
d
=
59,8

7,1
6,14

d
t
k
P
(KW).
Tra bảng 5.5[I] ,với n
01
= 50 (vòng/phút) ta chọn b-ớc xích :
p = 38,1 (mm)

Công suất cho phép [P] = 10,5 (KW) > 8,59 (KW) = P
d
.
Khoảng cách trục : a = 40p = 40.38,1 = 1524 (mm).
áp dụng công thức tính số mắt xích :
a
pZZZZ
p
a
x
.4
.)(
2
2
2
2
1221

3,125
11524.14,3.4
1,38.)2762(
2
6227
40.2
2
2




x

Chọn số mắt xích chẵn để tránh làm mắt chuyển tiếp: x
c
= 126

tính lại
khoảng cách trục ,theo công thức 5.13[I] :
])(2)](5,0[)(5,0[25,0
2
12

2
1212

ZZ
ZZxZZxpa
cc




93,1537])
14,3
2762
(2)]2762(5,0126[)2762(5,0126[1,38.25,0
22


a
(mm)
Để đảm bảo xích không chịu lực căng quá lớn khoảng cách trục a cần phải
giảm đi một l-ợng : a = (0,002 0,004)a = 3,08 6,15 (mm)

chọn a =
5,93 (mm)

Vậy khoảng cách trục : a = 1537,93 - 5,93 = 1532 (mm).
Số lần va đập của xích :
15][43,0
126.15
1,30.27

15
.
31
i
x
nZ
i
c
theo bảng 5.9[I].
c. Kiểm nghiệm xích về độ bền
Hệ số an toàn của xích :
)(
votd
FFFK
Q
S



Trong đó : Q là tải trọng phá hỏng (N), tra bảng 5.2[I] ,ta có :
Q = 254000 (N).
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
19
K
đ
là hệ số tải trọng động, khi
8,1
dn
mm

T
T


K
đ
= 1,7.
F
t
là lực vòng (N) : F
t
=
v
P.1000
,với P = 4,08 (KW),
52,0
60000
1,30.1,38.27
60000

31

npZ
v
(m/s)

F
t
=

N7846
52,0
08,4.1000

.
F
v
là lực căng do lực li tâm sinh ra (N) : F
v
= q.v
2

Tra bảng 5.2[I] ,ta có khối l-ợng 1 mét xích : q = 11 (kg).

F
v
= 11.0,52
2
= 3 (N).
F
o
là lực căng do trọng l-ợng nhánh xích động sinh ra (N) : F
o
= 9,81.k
f
.q.a
k
f
= 4 ( giả sử nằm nghiêng một góc < 45
o

).

F
o
= 9,81.4.11.1,533 = 662 (N).


2,18
)36627846.7,1(
254000


S

Tra bảng 5.10[I] ,ta có với n 50 (vòng/phút) thì [S] = 7
Vậy S = 18,2 > 7 = [S]

bộ truyền xích làm việc an toàn.
d. Các thông số của đĩa xích
đ-ờng kính đĩa xích đ-ợc tính theo công thức :
185,328
)
27
sin(
1,38
)sin(
1
1

Z
p
d

(mm)
23,752
)
62
sin(
1,38
)sin(
2
2


Z
p
d
(mm).
016,345)]
27
(cot5,0.[1,38)](cot5,0[
1
1


g
Z
gpd
a

(mm)
32,770)]
62
(cot5,0.[1,38)](cot5,0[
2
2


g
Z
gpd
a
(mm).
e. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
áp dụng công thức 5.18[I] :
d
vddtrH
kA
E
FKFK
.
) (47,0


Trong đó : F
vđ
là lực va đập trên 2 dãy xích : F
vđ
= 13.10
-7

.n
3
.p
3
.m
( m là số dãy xích )


F
vđ
= 13.10
-7
.30,1.38,1
3
.2 = 4,33 (N)
k
đ
là hệ số tải trọng động : k
đ
= 1,3 (va đập nhẹ).
K
r
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của số răng đĩa xích,
với Z
1
= 20

K
r
= 0,48

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
20
với Z
1
= 30

K
r
= 0,36

Khi Z
1
= 27 sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta có K
r
= 0,396
Đĩa xích và dây xích cùng làm bằng thép 45

E = 2,1.10
5
(MPa).
A là diện tích chiếu của bản lề, tra bảng 5.12[I] ,ta có : A = 672 (mm
2
).
Xích 2 dãy

k
d
= 1,7.

1,405
7,1.672
10.1,2
).33,43,1.7846(396,047,0
5

H

(MPa).
Vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB sẽ đạt đ-ợc ứng suất tiếp xúc
cho phép [
H
] = 500 (MPa) sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích.
f. Xác định lực tác dụng lên trục
F
r
= K
x
.F
t
=1,15.7846 = 9023 (N).
Khi bộ truyền nằm nhiêng một góc < 40
o


K
x
= 1,15
3. Chọn khớp nối:
a. Chọn khớp nối là nối trục vòng đàn hồi.

Đặc điểm của khớp loại này là cấu tạo đơn giản,làm việc bình th-ờng khi độ
lệch tâm từ 0,2 0,6 mm,độ lệch góc đến 1
0

Theo bảng 16.10a[II] ta có kích th-ớc cơ bản của nối trục vòng đàn hồi là:

T
Nm
d

D

d
m

L
l
d
1
D
0

Z

n
max

B

B

1
l
1
D
3
l
2

125
32
125
65
165
80
56
90
4
4600
5
42
30
28
32
b. Kiểm nghiệm điều kiện bền dập:
Từ công thức:

.

2
30

d
c
d
ldDZ
Tk



Trong đó: +Theo bảng 16.1.[II] : k = 1,5 máy công tác là băng tải.
+Theo bảng 16.6b.[II]: l
3
=28 mm; d
c
=14 mm;
l
1
=34 mm; l
2
= 15 mm;




mm
l
ll 5,41
2
15
34
2

2
10


Thay số:

MPa
d
77,0
28.14.90.4
36350.5,1.2



Vì


MPa
d
4 2

nên điều kiện bền dập thoả mãn
c. Kiểm nghiệm điều kiện bền uốn:
Từ công thức:

u
c
u
Dd
lTk

0
3
0
1,0


Thay số:

MPa
u
9,29
4.90.14.1,0
5,41.36350.5,1
3


.
Vì

MPa
u
80 60][

nên điều kiện bền uốn thoả mãn.

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
21

4. Tính trục
4.1 Chọn vật liệu
Để đảm bảo tính thống nhất hóa vật liệu trong sản xuất ta chọn vật liệu chế tạo
trục giống vật liệu chế tạo bánh răng đó là thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB
192 240 có giới hạn bền
b
= 600 (MPa) và ứng suất xoắn cho phép [] =
20 (MPa).
4.2 Tính thiết kế trục
* tính sơ bộ đ-ờng kính trục :

3
.2,0

k
k
T
d
áp dụng công thức 10.9[I] ,
Với k = 1,2,3 là số thứ tự của các trục trong hộp giảm tốc.
Vậy


2,21
17.2,0
32292
3
1
d
(mm)

8,28
17.2,0
81529
3
2
d
(mm)



5,72
20.2,0
1294485
3
3
d
(mm)

Đ-ờng kính trung bình các đoạn trục :

6,41
3
5,728,282,21
3
321

ddd
d
tb
(mm) chọn d
tb
= 45 (mm)
Tra bảng 10.2[I] ,ta chọn sơ bộ bề rộng ổ lăn b
o
= 25 (mm)
Tra bảng P1.4[I] ,với động cơ K132M4 có đ-ờng kính trục động cơ
d
đc
= 32 (mm) đối với hộp giảm tốc có trục vào lắp với trục động cơ bằng
khớp nối thì d
v
= ( 0,8 1,2 ).d
đc
= ( 0,8 1,2 ).32 = 25,6 38,4 (mm).

Chọn d
1
= 25 (mm)
d
2
= 30 (mm)
d
3

= 75 (mm)
*Tính lực tại các điểm ăn khớp:
Sơ đồ lực chung:

Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
22
Đặt các lực tác dụng tại các điểm ăn khớp ( hình vẽ trên ):
Các lực tác dụng tại điểm ăn khớp của bánh răng :
F
t11
=
95,1219
94,52
32292.2
2
1
1

w
d
T
(N)
( d
w1
: là đ-ờng kính vòng lăn bánh răng dẫn lắp trên trục I )
F
r11
= F
r22

=
)(9,474
0cos
27,21
.5,1219
cos
11
N
tg
tg
F
w
t





Các lực tác dụng tại điểm ăn khớp của trục vít - bánh vít :

F
a23
= F
t34
=
33,7625
320
1220052.2
3
2

3

d
T
(N)
Do góc ma sát : = 2,8294
o

< 3
o


tính gần đúng :
F
t23
= F
a34
= F
a23
.tg(
w
) = 7625,33.tg(11,31
o
) = 1616,65 (N)
F
r23
= F
r34
= F
a34

.tg() = 7625,33.tg(20
o
) = 2944,71 (N)

a Trục I: (Lắp bánh răng cấp nhanh)
* Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực



l
12
= 0,5( l
m12
+ b
o
) + k
3
+ h
n

l
13
= 0,5( l
m13
+ b
0
) + k
1
+k
2

l
11
= 2.l
m13

l
m12
là chiều dài mayơ nửa khớp nối trục vòng đàn hồi I : l
m12
= (1,4 2,5).d
1

= (1,4 2,5).25 = 35 62,575 (mm)

chọn l
mk
= 50 (mm).
l
m13
là chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục I :
l
m13
= (1,2 1,5).d
1
= 30 37,5 chọn l
m13
=35 (mm)
Tra bảng 10.3[[I] ,ta có khoảng cách từ mặt cạnh của bánh vít và bánh răng
đến mặt trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay :

k
1
= 8 15 (mm)

chọn k
1
= 13 (mm)
k
2
= 5 15 (mm)

chọn k
2
= 10 (mm)
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
23
Vậy l
12
= 0,5( 50 + 25 ) + 15 + 18 = 70,5 (mm)

chọn l
12
= 71
(mm).
l
13
= 0,5.(35+25) +13 +10 =53 (mm)
l
11

= 2.53 = 106 (mm)
Lực tác dụng từ khớp : F
k
= ( 0,2 0,3 )F
t
, với F
t
=
tc
dc
D
T2

Tra bảng 16.10a [I] ,ta có với đ-ờng kính trụ động cơ d
đc
= 32 (mm) ta có
đ-ờng kính đi qua tâm chốt : D
tc
= D
0
= 90 (mm)

F
t
=
)(8,807
90
36350.2
N

F
k
= 0,3 .808 = 242,33 (N).
*Xác định lực tác dụng lên các ổ trên trục I (hình vẽ trang 25):
Lấy tổng mô men đối với tiết diện 0 và 1
0).(.
131111111011
llFlRM
ryx


NllF
l
R
ry
45,23753196.9,474.
106
1

1
131111
11
10



0
111110 ryy
FRRY

NFRR
ryy
45,2379,47445,237
111011

.


0
1311111110111211
llFlRllFM
txrky




N
l
llFllF
R
rkt
x
33,205
106
1067133,2425310655,1219
11
1112131111

10





0
111110


trkxx
FFRRX


NFRFR
txrkx
29,77233,20595,121933,242
111011



Biểu đồ mômen trên trục (hình vẽ trang 25).
*Đ-ờng kính các đoạn trục:
áp dụng công thức tính mô men t-ơng đ-ơng tại các tiết diện
222
75,0
kjykjxkjtdkj
TMMM

2796632292.75,000

2
12

td
M
(Nmm)
3283532292.75,0172050
222
10

td
M
(Nmm)
5114532292.75,04093112585
222
13

td
M
(Nmm)
0000
11

td
M
(Nmm)
Ta có đ-ờng kính các tiết diện trên trục:
áp dụng công thức tính đ-ờng kính trục :
3
][1,0

tdkj
kj
M
d

Tra bảng 10.5[I] ,với đ-ờng kính trục:
+d
1
= 25 (mm) nội suy ta có [] = 63 (MPa).
Đồ án môn học Chi tiết máy
Sinh viên: Hoàng Minh
24
3,17
63.1,0
32835
3
10
d
(mm)
0
11
d
(mm)
4,16
63.1,0
27966
3
12
d

(mm)
1,20
63.1,0
51145
3
13
d
(mm)
Chọn lắp ghép
Tiết diện 12 : lắp khớp nối trục đàn hồi, kiểu lắp k6 kết hợp với lắp then.
Tiết diện 13 : lắp bánh răng , kiểu lắp k6 kết hợp với lắp then
Tiết diện 10 và11:lắp ổ lăn.
Xuất phát từ điều kiện về độ bền ,lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đ-ờng
kính trên các tiết diện của trục nh- sau:

30
1110
dd
(mm)
26
12
d
(mm)
35
13
d
(mm)

Ta có kết cấu trục (trang 25).
*Kiểm nghiệm độ bền then:

Dựa vào bảng 9.1[I] chọn loại then bằng.
áp dụng công thức tính ứng suất dập và ứng suất cắt :
)(.
2
1
thld
T
t
d



Và
bld
T
t
c

2



Với : T là mô men xoắn trên tiết diện lắp then,
d là đ-ờng kính trục tại tiết diện lắp then,
l
t
chiều dài then : lấy l
t
1,35.d và chọn theo dãy tiêu chuẩn.
h là chiều cao then

t
1
là chiều sâu rãnh then trên trục.
Các kết quả tính ghi trong bảng :
Tiết
diện
Đ-ờng
kính trục
Kích th-ớc
then b x h
l
t
t
1

d

(MPa)

c

(MPa)
12
26
8 x 7
28
4
88,7
11,1
13

35
10 x 8
45
5
20,5
4,1
Tra bảng 9.5 [I] ,với tải trọng va đập nhẹ then làm bằng thép thì :
[
d
] = 100 (MPa); [
c
] = 40 60 (MPa)
Kết luận các then làm việc đủ bền.


§å ¸n m«n häc Chi tiÕt m¸y
Sinh viªn: Hoµng Minh
25
BiÓu ®å momen vµ kÕt cÊu trôc I



F
T
y
M
M
x
z
x

y
k
t11
10x
10y
r11
11x
11y
R
F
R
F
R
R
17205
40931
12585
32292
11
12
13
l
l
l
26
30
35
10
11
12

13
O
O
O
k6
H7
k6
H7
k6
H7
O
30
H7
k6
R
R
11y
R
10x
F
r11
10y
R
F
k
F
t11
T
1
T

1