Thiết Kế Băng Tải  Lực Kéo Băng Tải F=4630(N)  Vận Tốc Băng Tải V=1,64(Ms)  Đường Kính Tang D=280(Mm).Pdf

SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

LỜI NÓI ĐẦU
*****
Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ
khí chế tạo máy. Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kỹ thuật, dung
sai lắp ghép và cơ sở thiết kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một
cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo.
Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng và
ngành cơng nghiệp nói chung. Trong mơi trường công nghiệp hiện đại ngày nay, việc thiết kế
hộp giảm tốc sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng được độ bền là hết sức quan trọng.
Được sự phân công hướng dẫn của Thầy, em đã thực hiện thiết kế hộp giảm tốc
bánh răng trụ răng thẳng một cấp để ôn lại kiến thức và tổng hợp kiến thức đã học vào một
hệ thống cơ khí hồn chỉnh. Tuy nhiên, vì trình độ và khả năng có hạn nên chắc chắn có
nhiều sai sót, rất mong nhận được những nhận xét và góp ý của Thầy để bài thuyết minh
của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy và các Thầy trong Nhóm chun mơn Thiết kế hệ
thống cơ khí đã giúp đỡ em hồn thành đồ án này.

Sinh viên thực hiện
Lê Văn Quang Ân

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -

SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

MỤC LỤC
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
HỌC KỲ 20221
LỜI NĨI ĐẦU.......................................................................................................................1
MỤC LỤC.................................................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1: TÍNH ĐỘNG HỌC..................................................................................................6
1.Chọn động cơ điện.....................................................................................................6
1.1.........................................................................Công suất làm việc 6
1.2....................................................................Hiệu suất hệ dẫn động 6
1.3..................................................Cơng suất cần thiết trên trục động cơ 6
1.4.........................................................Số vịng quay trên trục công tác 6
1.5...................................................................Chọn tỷ số truyền sơ bộ 7
1.6..................................................Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 7
1.7...............................................................................Chọn động cơ 7
2.Phân phối tỷ số truyền...............................................................................................8
3.Tính thơng số trên các trục........................................................................................8
3.1....................................................................Cơng suất trên các trục 8
3.2...............................................................Số vịng quay trên các trục 8
3.3..............................................................Momen xoắn trên các trục 9
4.Bảng thông số động học...........................................................................................10
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG....................................................11
1.Chọn loại đai và tiết diện đai....................................................................................11

2.Chọn đường kính hai bánh đai d1 và d2.................................................................... 11
3.Xác định khoảng cách trục a....................................................................................12
4.Xác định số đai Z......................................................................................................13
5.Các thông số cơ bản của bánh đai...........................................................................14
6.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục................................................15

Đồ án chi tiết

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

7.Tổng hợp các thông số của bộ truyền đai................................................................16
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
............................................................................................................................................................. 17 1. Chọn vật liệu làm
bánh răng.......................................................................................... 17
2.Xác định ứng suất cho phép.........................................................................................17
2.1............................................................................................Ứng suất cho
phép......................................................................................................................17
2.2............................................................................................Ứng suất cho
phép khi quá tải....................................................................................................20
3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục..................................................................................21
4.Xác định các thông số ăn khớp.....................................................................................22

4.1............................................................................................Modul
22
4.2............................................................................................Xác định số
răng...................................................................................................................... 22
4.3............................................................................................Xác định lại
khoảng cách trục...................................................................................................22
4.4............................................................................................Xác định hệ
số dịch chỉnh.........................................................................................................22
4.5............................................................................................Xác định góc
ăn khớp atw....................................................................................................... 23
5.Xác định các thông số động học và ứng suất cho phép................................................23
6.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng...............................................................................24
6.1............................................................................................Kiểm nghiệm
về độ bền tiếp xúc.................................................................................................24
6.2............................................................................................Kiểm nghiệm
về độ bền uốn.......................................................................................................26
6.3............................................................................................Kiểm nghiệm
về quá tải..............................................................................................................28
7.Một số thông số khác của cặp bánh răng.....................................................................28
8.Tổng hợp các thơng số của bộ truyền bánh răng..........................................................30
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC.........................................................................................31

Đồ án chi tiết

3

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

1.Tính chọn khớp nối..................................................................................................31
1.1...............................................................................................Chọn khớp
nối.........................................................................................................................31
1.2...............................................................................................Kiểm tra độ
bền của vịng đàn hồi................................................................................................32
1.3...............................................................................................Lực tác dụng
lên trục......................................................................................................................33
1.4...............................................................................................Các thơng số
cơ bản của nối trục vòng đàn hồi..............................................................................33
2.Thiết kế trục.............................................................................................................34
2.1............................................................................................Chọn vật liệu
chế tạo trục...........................................................................................................34
2.2............................................................................................Xác định sơ
bộ đường kính trục..........................................................................................34
2.3............................................................................................Xá
c định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục (kèm sơ đồ đặt lực chung).......35
2.4............................................................................................Xác định sơ
bộ khoảng cách giữa các điểm đặt lực và gối đỡ...................................................36
3.Tính tốn thiết kế trục..................................................................................................38
3.1............................................................................................Tính tốn
thiết kế trục I (u cầu tính chi tiết)......................................................................38
3.1.1......................................................................................Tính phản
lực cho trục I.............................................................................................38
3.1.2......................................................................................Vẽ biểu đồ
momen......................................................................................................39

3.1.3......................................................................................Tính momen
tương đương.................................................................................................41
3.1.4......................................................................................Tính đường
kính trục theo momen tương đương............................................................41
3.1.5......................................................................................Chọn then và
kiểm nghiệm then.........................................................................................42
3.1.5.1................................................................................Chọn then
42

Đồ án chi tiết

4

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

3.1.5.2................................................................................Kiểm nghiệm
then theo độ bền dập và độ bền cắt......................................................43
3.1.6......................................................................................Kiểm nghiệm
trục theo độ bền mỏi....................................................................................45
3.1.7......................................................................................Tính chọn và
kiểm nghiệm ổ lăn.........................................................................................50
3.1.7.1................................................................................Chọn loại ổ
lăn......................................................................................................50

3.1.7.2................................................................................Chọn kích
thước ổ lăn........................................................................................51
3.1.7.3................................................................................Kiểm nghiệm
khả năng chịu tải động (ổ bi đỡ)............................................................51
3.1.7.4................................................................................Kiểm nghiệm
khả năng chịu tải tĩnh (ổ bi đỡ)..............................................................53
3.2............................................................................................Tính tốn
thiết kế trục II (u cầu khơng cần kiểm nghiệm).................................................54
3.2.1......................................................................................Ch
ọn đường kính các đoạn trục dựa trên các yếu tố cơng nghệ, lắp ráp,....................54
3.2.2......................................................................................Chọn then vị
trí khớp nối và bánh răng..............................................................................55
3.2.3......................................................................................Chọn ổ lăn
cho trục II..................................................................................................55
3.2.4......................................................................................Kết cấu trục
II................................................................................................................56
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP......................................................................57
1.Tính toán, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận, các chi tiết.............................................57
1.1............................................................................................Thiết kế vỏ
hộp...................................................................................................................57
1.2............................................................................................Các kết cấu
liên quan đến chế tạo vỏ hộp................................................................................60
1.2.1......................................................................................Nắp ổ lăn
60
1.2.2......................................................................................Chốt định vị

Đồ án chi tiết

5

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

60
1.2.3........................................................................Nắp cửa thăm 61
1.2.4.........................................................................Nút thông hơi 61
1.2.5..........................................................................Nút tháo dầu 62
1.2.6........................................................................Que thăm dầu 62
1.2.7..........................................................Các chi tiết liên quan khác 63
1.3...........................................................Lắp ghép, bôi trơn và dung sai 65
1.3.1.............................................................Chọn kết cấu bánh răng 65
1.3.2........................................................Bôi trơn trong hộp giảm tốc 66
1.3.3...........................................Bôi trơn ngồi hộp (bơi trơn cho ổ lăn) 67
1.3.4................................................Chọn kiểu lắp và dung sai lắp ghép 67
2.Bảng thông số tổng hợp các chi tiết.........................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................71

Đồ án chi tiết

6

Đề số: T2 -

SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

CHƯƠNG 1: TÍNH ĐỘNG HỌC
*****
 Dữ liệu cho trước (lấy ở đề bài)
- Thiết kế băng tải
 Lực kéo băng tải: F=4630(N)
 Vận tốc băng tải: v=1,64(m/s)
 Đường kính tang: D=280(mm)

1. Chọn động cơ điện
1.1. Cơng suất làm việc
Theo cơng thức 2.11_[1]_trang 20, ta có:
P =l

F.v 4630.1,64
1000
=
=7,59(kW)
1000

1.2. Hiệu suất hệ dẫn động
Theo công thức 2.9_[1]_trang 19, ta có:
η=η .η2 .η .η
br

ơl

đ

kn

Tra bảng 2.3_[1]_trang 19, ta có:
-

Hiệu suất bộ truyền đai: ηđ =0,95 (bộ truyền đai để hở)

-

Hiệu suất bộ truyền bánh răng: được

-

che kín)
Hiệu suất ổ lăn: ηơl =0,99 (ổ lăn được che kín)
Hiệu suất khớp nối: ηkn =0,99

Vậy:

η=η .η2 .η .η
br

ôl

đ

kn

ηbr =0,97 (bộ truyền bánh răng

=0,97.0,99.0,99.0,95.0,99 = 0,89

1.3. Công suất cần thiết trên trục động cơ
Theo cơng thức 2.8_[1]_trang 19, ta có:
P =
y

Plv 7,59
=
=8,53(kW) η
0,89

1.4. Số vịng quay trên trục cơng tác
Với hệ dẫn động băng tải, theo cơng thức 2.16_[1]_trang 21, ta có:

Đồ án chi tiết

7

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

n =l

MSSV:

Lớp:

60000.v 60000.1,64
π.D =
π.280=111,86(v/ph)

1.5. Chọn tỷ số truyền sơ bộ
Chọn sơ bộ theo bảng 2.4_[1]_trang 21, ta có:
-

Tỷ số truyền của bộ truyền đai thang: uđ =3,15

-

Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng: ubr =4,0

Theo công thức 2.15_[1]_trang 21, ta có tỷ số truyền sơ bộ:
usb=uđ .ubr =3,15.4,0=12,6

1.6. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ
Theo cơng thức 2.18_[1]_trang 21, ta có:
nsb =n lv .usb =111,86.12,6=1409,44(v/ph)

1.7. Chọn động cơ
Theo cơng thức 2.19_[1]_trang 22, ta có:
Pđc  Pyc=8,53(kW)

n  n =1409,44(v/ph)

 đc yc
Tra danh mục động cơ điện không đồng bộ ba pha (phụ lục quyển Thiết kế hệ dẫn
động cơ khí tập 1) và Catalog động cơ HEM và VIHEM, ta chọn động cơ thoả mãn các yêu
cầu trên.
Vậy thông số động cơ được chọn là:
-

Loại động cơ: HEM
Ký hiệu động cơ: 3K160S4
Công suất động cơ: P=11(kW)
Vận tốc quay: n=1450(v/ph)
T
Hệ số quá tải: k
=2
Tdn
Đường kính động cơ: d=38(mm)
Khối lượng động cơ: m=96(mm)
Tmax
Tdn =2,2

Đồ án chi tiết

8

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung cho hệ dẫn động:
n 1450
uch = đc =
=12,96
nlv 111,86
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ là:
ubr =4,0
Suy ra: u =

12,96

 3,24
4,0

đ

3. Tính thơng số trên các trục
3.1. Công suất trên các trục
Theo công thức 2.10_[1]_trang 20, ta có cơng suất trên trục cơng tác:
Pct =Plv =7,59(kW)
Công suất trên trục II (trục ra của hộp giảm tốc):
P
P2= ηct

kn

=

7,59

=7,67(kW) 0,99

Công suất trên trục I (trục vào của hộp giảm tốc):
P 1=

P2 = 7,67
=7,99(kW)
0,99.0,97
ηôl .ηbr

Công suất thực tế trên trục động cơ:
Pđc =

P1 = 7,99
=8,50(kW)
0,99.0,95
ηơl .ηđ

3.2. Số vịng quay trên các trục
Số vòng quay trên trục động cơ:
nđc =1450(v/ph)
Số vòng quay trên trục I (trục vào của hộp giảm tốc):
n
1450
n1= đc =
=447,53(v/ph)

uđ 3,24
Số vòng quay trên trục II (trục ra của hộp giảm tốc):
Đồ án chi tiết

9

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

n2=

MSSV:

Lớp:

n1 447,53
=
=111,88(v/ph)
ubr
4,0

Số vịng quay trên trục cơng tác:
nct =n2=111,88(v/ph)

3.3. Momen xoắn trên các trục
Momen xoắn trên các trục được tính theo cơng thức:
Ti =

9,55.106.Pi
ni

Trong đó:
Pi và ni là cơng suất và số vịng quay trên trục i.
Momen xoắn trên trục động cơ:
đc

9,55.106.Pđc 9,55.106.8,50
T=
=
=55983(Nmm)
1450

nđc

Momen xoắn trên trục I (trục vào của hộp giảm tốc):
1

T=

n1

9,55.106.P1 9,55.106.7,99
= 447,53 =170501(Nmm)

Momen xoắn trên trục II (trục ra của hộp giảm tốc):
2

9,55.106.P2 9,55.106.7,67

T=
=
=654706(Nmm)
111,88

n2

Momen xoắn trên trục công tác:
ct

9,55.106.Pct 9,55.106.7,59
T =
=
=647877(Nmm)
111,88

nct

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

4. Bảng thông số động học
Động cơ
Tỷ số truyền

Trục I

2,8

3,87

Cơng suất P(kW)

4,73

4,45

Số vịng quay n(v/ph)

1425

508,92

Momen xoắn T(Nmm)

Đồ án chi tiết

Trục II

1

4,27

4,23

131,5

131,5

31699
83505
310102
Bảng 1.1: Bảng thông số động học

1

Trục công tác

307197

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ
BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

*****
 Điều kiện làm việc (lấy từ đề bài)
 Đặc tính làm việc: làm việc êm
 Số ca làm việc: 3 ca
 Góc nghiêng : β=@=90o
 Thơng số u cầu (lấy từ phần tính động học)
 P1=Pđc =8,50(kW)


T1=Tđc =55983(Nmm)



n1=nđc =1450(v/ph)



u=uđ =3,24

1. Chọn loại đai và tiết diện đai
Chọn loại đai thang: Đai thường (đai vải cao su)
Tra đồ thị 4.1_[1]_trang 59, ta chọn được tiết diện đai: Ƃ

2. Chọn đường kính hai bánh đai d1 và d2
Tra bảng 4.13_[1]_trang 59, ta có giới hạn đường kính bánh đai nhỏ:
140  d1  280
Tra bảng 4.21_[1]_trang 63, ta chọn: d1=160(mm)
Kiểm tra vận tốc đai:
v=

π.d1 .n1 π.160.1450
60000
=
60000=12,15(m/s)

Ta có: v=12,15(m/s)<25(m/s)=vmax (thoả mãn) Chọn hệ số
trượt: ε=0,02
Suy ra: d2=u.d1 .(1-ε)=3,24.160.(1-0,02)=508,03(mm)
Tra bảng 4.21_[1]_trang 63, ta chọn: d2=500(mm)
Tỷ số truyền thực tế:

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

ut =

MSSV:

d2

500
=
d1(1-ε) 160.(1-0,02)

Lớp:

=3,19

Sai lệch tỷ số truyền:
ut -u u3,19-3,24
Δu=
= 3,24
.100%=1,54%<4% (thoả mãn)

3. Xác định khoảng cách trục a
Ta có: ut =3,19
a
Tra bảng 4.14_[1]_trang 60, với ut =3,19 , nội suy ta được: =0,991
d2
Suy ra:

a
asb= .d2=0,991.500=495,5(mm)
d2

Chiều dài đai L:
d1 +d2 (d2-d1 )2
L=2a sb +π.
+
2
4asb
Thay số ta được:
2

160+500 (500-160)
L=2.495,5+π.
+
=2086,05(mm)
2
4.495,5
Tra bảng 4.13_[1]_trang 59, chọn L=2000(mm)
Số vòng chạy của đai trong 1(s) :
v 12,15
i= =
=6,08(m/s)<10(m/s) (thoả mãn)
L 2,00
Tính chính xác khoảng cách trục:
a= λ+ λ2-8Δ2
4
Trong đó:
λ=L-π.
Đồ án chi tiết

d1 +d2

=2000-π.

160+500

1

=963,27 2

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

Δ=
Suy ra:

MSSV:

Lớp:

d2-d1 500-160
2
=
=170
2

λ+ λ2-8Δ2 963,27+ 963,272-8.1702
a=
=449,49(mm)
4 =
4

Chọn: a=450(mm)
Xác định góc ơm trên bánh đai nhỏ:
o
o
57 (d2-d1 )
57 (500-160)

o
o
α =180 =180 =136,93o
1
a
450
Kiểm tra điều kiện: α1=136,93o>120o (thoả mãn)

4. Xác định số đai Z
Theo công thức 4.16_[1]_trang 60:
P .Kđ
Z= [P ].C 1.C .C
0
α L u .CZ
Trong đó:
- P1 : Công suất trên bánh chủ động: P1=8,50(kW)
- P0 : Công suất cho phép
Tra bảng 4.19, 4.20_[1]_trang 62, theo tiết diện đai Ƃ,
[P0 ]=3,36(kW)
v=12,15(m/s), ta được:

L0=2240(mm)

d1=160(mm) và

- Kđ : hệ số tải trọng động
Tra bảng 4.7_[1]_trang 55, ta được: Kđ =1,20
- Cα : hệ số ảnh hưởng góc ơm
Tra bảng 4.15_[1]_trang 61, với α=136,93o , ta được: Cα =0,88
- CL : hệ số ảnh hưởng chiều dài đai

Tra bảng 4.16_[1]_trang 61, với

Đồ án chi tiết

L 2000
=
=0,89 , ta được: CL =0,97
L0 2240
1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

- Cu : hệ số ảnh hưởng tỷ số truyền
Tra bảng 4.17_[1]_trang 61, với ut =3,19 , ta được: Cu =1,14
- CZ : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai
P 8,50
Tra bảng 4.18_[1]_trang 61, với z , = =
 2,53  3, ta được: CZ=0,95
P0 3,36
Suy ra:

Z=

8,50.1,20
P1 .Kđ
=
[P0 ].Cα .CL .Cu.CZ 3,36.0,88.0,97.1,14.0,95

=3,28

Chọn: Z=4

5. Các thông số cơ bản của bánh đai
Chiều rộng bánh đai:
B=(Z-1).t+2.e
Tra bảng 4.21_[1]_trang 63, ta được:
H=16(mm)
h0=4,2(mm)
t=19(mm)
e=12,5(mm)
φ=34o
Thay vào được:
B=(4-1).19+2.12,5=82(mm)
Tra bảng 21.16_[2]_trang 164, ta chọn: B=80(mm)
Chiều rộng dây đai:
Tra bảng 21.16_[2]_trang 164, ta chọn: b=71(mm)
Đường kính ngồi của bánh đai:
da =d1 +2h0=160+2.4,2=168,4(mm) da
1

2

=d2+2h0=500+2.4,2=508,4(mm)

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

Đường kính trong của bánh đai:
df =da -H=168,4-16=152,4(mm) df =da 1

1

2

2

H=508,4-16=492,4(mm)

6. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng ban đầu: F0=

780.P1 .Kđ

+Fv

v.Cα .z

Tra bảng 4.22_[1]_trang 64, với đai Ƃ ta được: qm =0,178(kg/m)
Suy ra: Fv =qm .v2=0,178.12,152=26,28(N)
Do đó: F =

780.8,50.1,20
0

+26,28=205,15(N)
12,15.0,88.4

Lực tác dụng lên trục bánh đai:
0
α1
136,93
F =2F .Z.sin( )=2.205,15.4.sin(
)=1526,63(N)
r
0
2
2

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -

SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

7. Tổng hợp các thông số của bộ truyền đai
Thông số

Ký hiệu

Loại đai

Đai thường

Vật liệu đai

Đai vải cao su

Vật liệu bánh đai

Thép C45, Tôi cải thiện

Tiết diện đai

Ƃ

Tỷ số truyền thực tế
Đường kính bánh đai nhỏ

ut =2,83
d1=180(mm)

Đường kính bánh đai lớn

d2=500(mm)

Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ

da1=188,4(mm)

Đường kính đỉnh bánh đai lớn

da2=508,4(mm)

Đường kính đáy bánh đai lớn

df1=172,4(mm)

Đường kính đáy bánh đai nhỏ

df1=492,4(mm)

Góc chêm rãnh đai

φ=

Số đai
Chiều rộng bánh đai

Z=2
B=40(mm)

Chiều rộng dây đai

b=32(mm)

Chiều dài đai

L=2240(mm)

Khoảng cách trục

a=563,2(mm)

Góc ơm bánh đai nhỏ

α1=147,6o
F0=248,58(N)

Lực căng ban đầu

Fr =954,83(N)
Lực tác dụng lên trục
Bảng 2.1: Tổng hợp các thông số của bộ truyền đai thang

Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ
BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
*****
 Thông số yêu cầu
- P=PI=7,99(kW)
-

T1=TI=170501(Nmm)

-

n1=nI=447,53(v/ph)

-

u=ubr =4,00

-

Lh =13000(h)

1. Chọn vật liệu làm bánh răng
Tra bảng 6.1_[1]_trang 92, ta chọn:
 Vật liệu bánh lớn:
- Nhãn hiệu thép: 40XH
- Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện
- Độ rắn: HB=230÷300 , chọn HB2=285
-

Giới hạn bền: σb =850(MPa)

-

Giới hạn chảy: σch =600(MPa)

2

2

 Vật liệu bánh nhỏ
- Nhãn hiệu thép: 40XH
- Chế độ nhiệt luyện: tơi cải thiện
- Độ rắn: HB=230÷300 , chọn HB1=HB2+15=300
-

Giới hạn bền: σb =850(MPa)

-

Giới hạn chảy: σch =600(MPa)

1

1

2. Xác định ứng suất cho phép
2.1. Ứng suất cho phép
Theo cơng thức 6.1,6.2_[1]_trang 91, ta có:
0

σ .Z .Z .K .K
[σH ]= Hlim
R v xH HL
SH
0

σ .Y .Y .K .K
[σF ]= Flim
R S xF FL
SF
Đồ án chi tiết

1

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

Chọn sơ bộ:

MSSV:

Lớp:

ZR .Zv .KxH =1 và YR .YS .KxF =1

Trong đó:


SH ,SF : hệ số an tồn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
Tra bảng 6.2_[1]_trang 94, ta được:
-

Bánh chủ động:

-

Bánh bị động:

σ0



Hlim

,σ0

SH =1,1;SF =1,75
1

SH =1,1;SF =1,75
2

Flim

1

2

: ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng với số

chu kỳ cơ sở
σ0 =2HB+70
Ta có:  Hlim
0
σ =1,8HB

 Flim
-

Bánh chủ động:

0

σHlim1 =2HB1 +70=2.300+70=670(MPa)
0

σFlim1 =1,8HB1=1,8.300=540(MPa)
-



Bánh bị động:

KHL ,KFL : hệ số tuổi thọ
Ta có: KHL =mH

0
Hlim2

σ

=2HB +70=2.285+70=640(MPa)
2

0

σFlim2 =1,8HB2=1,8.285=513(MPa)

NH0
NHE và KFL =mF

NF0
NFE

Trong đó:
-

mH ; mF : bậc của đường cong mỏi
Với bánh răng có HB < 350 , ta có: mH =mF =6

-

NH0 ;NF0 : số chu kỳ thay đổi ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
 Bánh chủ động:

Đồ án chi tiết

11

Đề
1 số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

NH0

Đồ án chi tiết

1

=30HB2,4=30.3002,4=2,64.107

2

Lớp:

và NF0 =4.106

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

 Bánh bị động:
NH0
-

2 =30HB2,4=30.2852,4=2,34.107
2

và NF0 =4.106
2

NHE;NFE : số chu kỳ thay đổi ứng suất
NHE=NFE=60c.n.t
Trong đó:
 c: số lần ăn khớp trong một vòng quay, c=1
 n: vận tốc vòng của bánh răng, n1=nI=447,53(v/ph)


t  : tổng số giờ làm việc của răng, t  =Lh =13000(h)

Suy ra:
Bánh chủ động:
NHE
=NFE =60c.n.t =60.1.447,53.13000=34,91.107
1

1

Bánh bị động:
N

HE2

=N

FE2

=

NHE

1

=

34,91.10

u

7

=8,73.107

4,00

Ta xét:
-

Bánh chủ động:
NHE  NH0  KHL =1
1

1

1

NFE  NF0  KFL =1
1

-

1

1

Bánh bị động:
NHE  NH0  KHL =1 NFE 
2

2

2

2

NF0  KFL =1
2

2

Thay số vào cơng thức, ta có:
 Bánh chủ động:

Đồ án chi tiết

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

[σH

]=

1

[σF ]=

0
Hlim1

σ

=

.K
SH HL

1

540

0

Flim1

1

.1=609,09(MPa)

1,1

1

σ

670

Lớp:

SF

1

.KFL

1

=
.1=308,57(MPa)
1,75

 Bánh bị động:
[σH

]=

2

[σF ]=

0
Hlim2

σ

.K
SH HL

=
2

513

0

Flim2

2

SF

.1=581,82(MPa)

1,1

2

σ

640

.KFL

=
.1=293,14(MPa)

2
1,75

2

Với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
[σH ]sb=min([σH ];[σH ])=581,82(MPa)
1

2

2.2. Ứng suất cho phép khi quá tải
 Bánh chủ động: Ta
có: σch =600(MPa)
1

Ứng suất tiếp xúc khi quá tải:
Theo cơng thức 6.13_[1]_trang 95, ta có:
[σH ]max =2,8σch =2,8.600=1680(MPa)
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
Theo công thức 6.14_[1]_trang 96, ta có:
[σF ]max =0,8σch =0,8.600=480(MPa)
 Bánh bị động: Ta
có: σch =600(MPa)
2

Ứng suất tiếp xúc khi quá tải:
Đồ án chi tiết

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

Theo cơng thức 6.13_[1]_trang 95, ta có:

Đồ án chi tiết

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

Lớp:

[σH ]max =2,8σch =2,8.600=1680(MPa)
Ứng suất uốn cho phép khi q tải:
Theo cơng thức 6.14_[1]_trang 96, ta có:
[σF ]max =0,8σch =0,8.600=480(MPa)
Suy ra:

[σH ]max =max2,8σch1 ;2,8σch2=1680(MPa)
[σF1 ]max =0,8σch =0,8.600=480(MPa) [σF2 ]max
=0,8σch =0,8.600=480(MPa)

3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Theo cơng thức 6.15a_[1]_trang 96, ta có: aw =Ka(u+1)3

T1 .KHβ
[σ ]

2

H sb

.u.ψ

ba

Trong đó:


Ka : hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng, Ka =49,5(MPa)



T1 : momen xoắn trên trục chủ động, T1=TI=170501(Nmm)

 [σH ]sb : ứng suất tiếp xúc cho phép, [σH ]sb=581,82(MPa)




u : tỷ số truyền, u=4,00
ψba ; ψbd : hệ số chiều rộng vành răng, chọn ψba =0,4

1
1
ψbd = ψba(u+1)= .0,4.(4,00+1)=1,0
2
2
 KHβ : hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng bánh
răng
Tra bảng 6.7_[1]_trang 98 với ψbd =1,0 , HB<350 , sơ đồ bố trí là sơ
đồ 6, ta được: KHβ=1,05
Thay số, ta được:
aw =Ka(u+1)3

T1 .KHβ
[σ ]

2

H sb

.u.ψ

ba

170501.1,05
Đồ án chi tiết

2

Đề số: T2 -


SVTH: Lê Văn Quang

MSSV:

=49,5.(4,00+1).3

Đồ án chi tiết

Lớp:
2

581,82 .4,00.0,4

2

=171,13(mm)

Đề số: T2 -