Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động xích tải (đề 1)

Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 1






ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ĐỀ SỐ 1: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 2

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Bảngthôngsốđầuvào:


1.1 Công suất làm việc

. 5770.1.90
10.96
1000 1000
lv
F v
P   
(KW)

1.2 Hiệu suất hệ dẫn động

3
r
. . .
b ol x kn
    


 Trongđótrabảng
2.3
[1]
19
B
tađược:
 Hiệusuấtbộtruyềnbánhrăng:
r
b

=0,98
 Hiệusuấtbộtruyềnxích:
x

=0,92
Thi
ế
tk
ế

h

ệ

d
ẫ
nđ
ộ
ngxícht
ả
i

Lựckéobăngtải:F=5770(N)
Vậntốcbăngtải:v=1.90(m/s)
Sốrăngđĩaxíchtải:Z=12
Bướcxíchtải:p=75(mm)
Thờigianphụcvụ:L
h
=18500(h)
Sốcalàmviệc:soca=2(ca)
Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền
ngoài@=0
0

Đặctínhlàmviệc:êm
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 3

 Hiệusuấtổlăn:
ol


=0,99
 Hiệusuấtkhớpnối:
kn

=1

3
. . .
br ol d x
    

=0,98.0,99
3
.0,92.1=0,875

1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ

10.963
0,857
lv
yc
P
P

 
=12.53(KW)

1.4 Số vòng quay trên trục công tác

60000. 60000.1.90

126.667
. 12.75
lv
v
n
z p
  
(v/ph)

1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ

r
.
sb x b
u u u


 Theobảng
2.4
[1]
21
B
chọnsơbộ:
 Tỷsốtruyềnbộtruyềnxích:
x
u
=3
 Tỷsốtruyềnbộtruyềnbánhrăng
r
b

u
=4

r
.
sb x b
u u u

=3.4=12

1.6 Số vòng quay trên trục động cơ

.
sb lv sb
n n u

=126,67.12=1520(v/ph)

1.7 Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ
 Chọn
t
db
n
=1500(v/ph)
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 4


1.8 Chọn động cơ

 Trabảngphụlụctàiliệu[1],chọnđộngcơthoảmãn:   

1500( / )
15( )
b t
db db
cf
dc yc
n n v ph
P P KW

 


 



 Tađượcđộngcơvớicácthôngsốsau:Kýhiệuđộngcơ:
 
: 4A160S4Y3
15
1460( / )
48
cf
db
dc
dc
KH
P KW

n v ph
d mm












1.9 Phân phối tỷ số truyền
 Tỷsốtruyềncủahệ:
1460
126.67
dc
ch
lv
n
u
n
 
=11,52
 Chọntỷsốtruyềncủahộpgiảmtốcu
br
=4
 Tỷsốtruyềncủabộtruyềnngoài:

11.52
4
ch
x
br
u
u
u
 
=2,88
 Vậytacó:
r
x
11,52
4
2,88
ch
b
u
u
u










1.10 Tính các thông số trên trục
 Côngsuấttrêntrụccôngtác:P
ct
=P
lv
=10,96(KW)
 CôngsuấttrêntrụcII:
 
10.96
. 0,99.0,92
ct
II
ol x
P
P
 
 
=12,03(KW)
 
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 5

 CôngsuấttrêntrụcI:
 
r
12,03
. 0,99.0,98
II
I

ol b
P
P
 
 
=12,40(KW)
 Côngsuấttrêntrụcđộngcơ:
 
12.66
. 0,99.1
I
dc
ol kn
P
P
 
 
=12,52(KW)
 Sốvòngquaytrêntrụcđộngcơ:n
dc
=1460(v/ph)
 SốvòngquaytrêntrụcI:
 
1460
1
dc
I
kn
n
n

u
 
=1460(v/ph)
 SốvòngquaytrêntrụcII:
 
r
1460
4
I
II
b
n
n
u
 
=365(v/ph)
 Sốvòngquaytrêntrụccôngtác:
 
365
2.88
II
ct
x
n
n
u
 
=126,74(v/ph)
 Mômentxoắntrêntrụcđộngcơ:
 

6 6
12,52
9,55.10 9,55.10
1460
dc
dc
dc
P
T
n
 
=81894.52(N.mm)
 MômentxoắntrêntrụcI:
 
6 6
12.40
9,55.10 9,55.10 81109
1460
I
I
I
P
T
n
  
(N.mm)
 MômentxoắntrêntrụcII:
 
6 6
12,03

9,55.10 9,55.10 314757
365
II
II
II
P
T
n
  
(N.mm)
 Mômentxoắntrêntrụccôngtác:
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 6

 
6 6
10.96
9,55.10 9,55.10 826108.9
126.74
ct
ct
ct
P
T
n
  
(N.mm)

1.11 Lập bảng thông số


Thôngs
ố
/tr
ụ
c

Đ
ộ
ngcơ

I

II

Côngtác

u
kn
=1

u
br
=4

u
x
=2,88

P(KW)


15

12,40

12,03

10,
96

n(v/ph)

1460

1460

365

126
,
74

T(N.mm)

81894
,
52

81109


314757

826108
,
9


PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
 Thôngsốyêucầu:
 






2.1 Chọn loại xích
 Dođiềukiệnlàmviệcchịuvađậpnhẹvàhiệusuấtcủabộtruyềnxíchyêu
cầucaonênchọnloạixíchốngconlăn.
P=P
II

=
12,03

(KW)

T
1
=T

II
=314757(N.mm)
n
1
=n
II
=365(v/ph)
u=u
x
=2,88
@=0
0
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 7


2.2 Chọn số răng đĩa xích
 Z
1
=29–2u=29–2.2,88=23,24 ChọnZ
1
=25
 Z
2
=u.Z
1
=2,88.25=72   ChọnZ
2
=73

2.3 Xác định bước xích
 Bướcxíchpđượctrabảng
 
5.5
1
81
B
vớiđiềukiệnP
t
≤[P],trongđó:
 P
t
–Côngsuấttínhtoán:P
t
=P.k.k
z
.k
n

 Tacó:
 Chọnbộtruyềnxíchthínghiệmlàbộtruyềnxíchtiêuchuẩn,cósốrăngvà
vậntốcvòngđĩaxíchnhỏnhấtlà:
 
01
01
25
400
Z
n







 Dovậytatínhđược:
 k
z
–Hệsốhởrăng:
01
z
1
25
1,0
25
Z
k
Z
  

 k
n
–Hệsốvòngquay:
01
n
1
400
1,10
365

n
k
n
  

 k=k
0
k
a
k
đc
k
bt
k
đ
.k
c
trongđó:
 k
0
–Hệsốảnhhưởngcủavịtríbộtruyền:Trabảng
 
5.6
1
82
B
với@=0
0
ta
đượck

0
=1
 k
a
–Hệsốảnhhưởngcủakhoảngcáchtrụcvàchiềudàixích:
  Chọna=(30÷50)p=>Trabảng
 
5.6
1
82
B
tađượck
a
=1
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 8

 k
đc
–Hệsốảnhhưởngcủaviệcđiềuchỉnhlựccăngxích:
 Trabảng
 
5.6
1
82
B
=>k
đc
=1

 k
bt
–Hệsốảnhhưởngcủabôitrơn:Trabảng
 
5.6
1
82
B
,tađượck
bt
=1,3
 bộtruyềnngoàilàmviệctrongmôitrườngcóbụi,chấtlỏngbôitrơnđạtyêu
cầu
 k
đ
–Hệsốtảitrọngđộng:Trabảng
 
5.6
1
82
B
,tađượck
đ
=1
- đặctínhvađậpêm
 k
c
–Hệsốkểđếnchếđộlàmviệccủabộtruyền:Trabảng
 
5.6

1
82
B
vớisốca
làmviệclà2tađượck
c
=1,25
 k=k
0
k
a
k
đc
k
bt
k
đ
k
c
=1.1.1.1.1,3.1,25=1,63
 CôngsuấtcầntruyềnP=12,03(KW)
 Dovậytacó:
 P
t
=P.k.k
z
.k
n
=12,03.1,63.1,0.1,10=21,57(KW)
 Trabảng

 
5.5
1
81
B
vớiđiềukiện


01
21,57( )
400
t
P KW P
n
  





tađược:
 Bướcxích:p=31,75(mm)
 Đườngkínhchốt:d
c
=9,55(mm)
 Chiềudàiống:B=27,46(mm)
 Côngsuấtchophép:[P]=32(KW)

2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích
 Chọnsơbộ:

 a=40.p=40.31,75=1270(mm)
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 9

 Sốmắtxích:

   
2 2
2 1
1 2
2 2
73 25 31,75
2a 2.1270 25 73
130,46
2 4 31,75 2 4 1270
Z Z p
Z Z
x
p a
 
 
 
      

 Chọnsốmắtxíchlàchẵn:x=130
 ChiềudàixíchL=x.p=130.31,75=4127.5(mm).

2 2
*

1 2 1 2 2 1
2
4 2 2
Z Z Z Z Z Zp
a x x

 
  
   
 
    
   
 
   
 


2 2
*
31,75 25 73 25 73 73 25
130 130 2 1262,57( )
4 2 2
a mm

 
  
   
 
     
   

 
   
 

 Đểxíchkhôngquácăngcầngiảmamộtlượng:

*
0,003. 0,003.1262.57 3,79( )
a a mm
   

 Dođó:

*
1262,57 3,79 1258,78( )
a a a mm
    

 Sốlầnvađậpcủaxíchi:
 Trabảng
 
5.9
1
85
B
vớiloạixíchốngconlăn,bướcxíchp=31,75(mm)=>Số
lầnvađậpchophépcủaxích:[i]=25

 
1 1

.
25.365
4,78 25
15.x 15.130
Z n
i i
    

2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền

 
0
.
đ t V
Q
s s
k F F F
 
 
,với:
 Q–Tảitrọngpháhỏng:Trabảng
 
5.2
1
78
B
vớip=31,75(mm)tađược:
 Q=88.5(KN)
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 10

 Khốilượng1mxích:q=3,8(kg).
 k
đ
–Hệsốtảitrọngđộng:
  Dolàmviệcởchếđộtrungbình=>k
đ
=1
 F
t
–Lựcvòng:
 
1000 1000.12,03
2490,68( )
4,83
t
P
F N
v
  

  Với:
1 1
. .
25.31,75.365
4,83( / )
60000 60000
Z p n
v m s

  

 F
v
–Lựccăngdolựclytâmsinhra:

2 2
. 3,8.4,83 88,65( )
v
F q v N
  

 F
0
–Lựccăngdotrọnglượngnhánhxíchbịđộngsinhra:
 
0
9,81. . .
f
F k q a

,trongđó:
 k
f
–Hệsốphụthuộcđộvõngcủaxích:Do@=0
0
=>k
f
=6


3
0
9,81. . . 9,81.6.3,8.1258.78.10 281,548( )
f
F k q a N

  

 [s]–Hệsốantoànchophép:Trabảng
 
5.10
1
86
B
vớip=31,75(mm);
n
1
=400(v/ph)tađược[s]=10,2
 Dovậy:
 
0
88650
30,99
. 1.2490,68 281,54 88,65
đ t V
Q
s s
k F F F
   
   


2.6 Xác định thông số của đĩa xích
 Đườngkínhvòngchia:
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 11


1
1
2
2
31,75
253.32( )
sin
sin
25
31,75
737.99( )
sin
sin
73
p
d mm
Z
p
d mm
Z






  

   

 
 
 

 


  

   
 

 
 
 


 Đườngkínhđỉnhrăng:

1
1
2
2

0,5 cot g 31,75 0,5 cotg 267,2( )
25
0,5 cot 31,75 0,5 cotg 735,18( )
73
a
a
d p mm
Z
d p g mm
Z
 
 

 
 
 
 
    

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
  
    
 
 
 
 

 
 
 
 


 Bánkínhđáy:
'
1
0,5025d 0,05
r  
với
'
1
d
tratheobảng
 
5.2
1
78
B

tađược:
'
1
d

19,05(mm)

'
1
0,5025d 0,05 0,5025.19,05 0,05 9,62( )
r mm
    

 Đườngkínhchânrăng:

1 1
2 2
2 253,32 2.9,26 234,8( )
2 737,99 2.9,26 719,47( )
f
f
d d r mm
d d r mm
    



    




 Kiểmnghiệmrăngđĩaxíchvềđộbềntiếpxúc:

1 v
0,47 ( )
.
H r t đ đ
đ
E
k F K F
A k

 
,trongđó:
 K
đ
–Hệsốtảitrọngđộng:TheonhưmụctrêntađãtrađượcK
đ
=1,0
 A–Diệntíchchiếucủabảnlề:Trabảng
 
5.12
1
87
B
vớip=31,75(mm);
 A=262(mm
2
)
 k

r
–Hệsốảnhhưởngcủasốrăngđĩaxích,trabảngởtrang87tàiliệu[1]
theosốrăngZ
1
=25tađượck
r
=0,42
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 12

 k
đ
–Hệsốphânbốtảitrọngkhôngđềugiữacácdãy
 (nếusửdụng1dãyxích=>k
đ
=1)
 F
vđ
–Lựcvađậptrênmdãyxích:

7 3 7 3
v 1
13.10 . . . 13.10 .365.31,75 .1 3,28( )
đ
F n p m N
 
  

 E–Môđunđànhồi:


5
1 2
1 2
2E E
2,1.10 ( )
E E
E MPa
 

doE
1
=E
2
=2,1.10
5
MPa :Cảhaiđĩa xíchcùng
làmbằngthép.
 Dovậy:

5
1 v
2,1.10
0,47 ( ) 0,47 0, 42.(2490,68.1,0 3,28) 430,64( )
. 262.1
H r t đ đ
đ
E
k F K F MPa
A k


    

 Trabảng
 
5.11
1
86
B
tachọnvậtliệulàmđĩaxíchlàthép45,vớicácđặctính
tôicảithiện,có


500 430,64( )
H H
MPa
 
  

2.7 Xác định lực tác dụng lên trục

x
.
r t
F k F

trongđó:
 k
x
–Hệsốkểđếntrọnglượngcủaxích:

 k
x
=1,15vìβ≤40
0
.
 =>
x
. 1,15.2490,68 2865,09( )
r t
F k F N
  

2.8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích



 
 
1
1
x
0
P 12,03 KW
T 81109 N.mm
n 365 v / ph
u u 2,88
@  0









 





Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 13

Thôngs
ố

Kýhi
ệ
u

Giátr
ị

Lo
ạ
ixích



Xích

ố
ngconlăn

Bư
ớ
cxích

P

31,75

(mm)

S
ố

m
ắ
txích

X

130

Chi
ề
udàixích


L

1427,5

(mm)

Kho
ả
ngcáchtr
ụ
c

A

1258,78

(mm)

S
ố

răngđ
ĩaxíchnh
ỏ

Z
1

2

5

S
ố

răngđ
ĩaxíchl
ớ
n

Z
2

7
3

V
ậ
tli
ệ
uđ
ĩaxích

Thép45



500( )
H
MPa




Đư
ờ
ngkínhvòngchia
đ
ĩa
xíchnh
ỏ

d
1
253,32

(mm)

Đư
ờ
ngkínhvòngchia
đ
ĩaxíchl
ớ
n

d
2

737.99


(mm)

Đư
ờ
ngkínhvòng
đ
ỉ
nhđ
ĩaxíchnh
ỏ

d
a1

267.2

(mm)

Đư
ờ
ngkínhvòng
đ
ỉ
nhđ
ĩaxíchl
ớ
n

d
a2


753.18

(mm)

Bánkínhđáy

R

9,62

(mm)

Đư
ờ
ngkínhchânrăngđ
ĩaxíchnh
ỏ

d
f1

234,8

(mm)

Đư
ờ
ngkínhchânrăngđ
ĩaxíchnh

ỏ

d
f2

719,47

(mm)

L
ự
ctácd
ụ
nglêntr
ụ
c

F
r

2865,09

(N)



PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG

Tínhtoánbộtruyềnbánhrăngtrụrăngnghiêng
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 14

Thôngsốđầuvào:
P=P
I
=
12,4

(KW)

T
1
=T
I
=81109(N.mm)
n
1
=n
I
=1460(v/ph)
u=u
br
=4
L
h
=18500(h)
3.1 Chọn vật liệu bánh răng
 Trabảng
6.1

[1]
92
B
,tachọn:
 Vậtliệubánhrănglớn:
 Nhãnhiệuthép:45
 Chếđộnhiệtluyện:Tôicảithiện
 Độrắn:
:192 240
HB

TachọnHB
2
=230
 Giớihạnbềnσ
b2
=750(MPa)
 Giớihạnchảyσ
ch2
=450(MPa)
Vậtliệubánhrăngnhỏ:
 Nhãnhiệuthép:45
 Chếđộnhiệtluyện:Tôicảithiện
 Độrắn:HB=192÷240,tachọnHB
1
=245
 Giớihạnbềnσ
b1
=850(MPa)
 Giớihạnchảyσ

ch1
=580(MPa)

3.2 Xác định ứng suất cho phép
a.Ứngsuấttiếpxúcvàứngsuấtuốnchophép:
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 15

 
0
lim
0
lim
[ ]
[ ]
H
H R v xH HL
H
F
F R S xF FL
F
Z Z K K
S
Y Y K K
S














,trongđó:
 Chọnsơbộ:
 
1
1
R v xH
R S xF
Z Z K
Y Y K






S
H
,S
F
–Hệsốantoànkhitínhtoánvềứngsuấttiếpxúcvàứngsuấtuốn:
Trabảng

6.2
[1]
94
B
với:
 Bánhrăngchủđộng:S
H1
=1,1;S
F1
=1,75
 Bánhrăngbịđộng:S
H2
=1,1;S
F2
=1,75

0 0
lim lim
,
H F
 
-Ứngsuấttiếpxúcvàuốnchophépứngvớisốchukỳcơsở:
 
0
lim
0
lim
2 70
1,8
H

F
HB
HB



 





 =>
 Bánhchủđộng:
0
lim1 1
0
lim1 1
2 70 2.245 70 560( )
1,8 1,8.245 441( )
H
F
HB MPa
HB MPa



    



  



 Bánhbịđộng:
0
lim2 2
0
lim2 1
2 70 2.230 70 530( )
1,8 1,8.230 414( )
H
F
HB MPa
HB MPa



    


  



 K
HL
,K
FL
–Hệsốtuổithọ,xétđếnảnhhưởngcủathờigianphụcvụvàchếđộ

tải trọngcủabộtruyền:
 
0
0
E
H
F
H
m
HL
HE
F
m
FL
F
N
K
N
N
K
N










,trongđó:
m
H
,m
F
–Bậccủađườngcongmỏikhithửvềứngsuấttiếpxúc.Dobánh
răngcó HB<350=>m
H
=6vàm
F
=6
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 16

 N
HO
,N
FO
–Sốchukỳthayđổiứngsuấtkhithửvềứngsuấttiếpxúcvàứng
suất uốn:
 
2,4
6
30.
4.10
HO HB
HO
N H
N









 
2,4 2,4 6
1 1
2,4 2,4 6
2 2
6
O1 O2
30. 30.245 16, 26.10
30. 30.245 13,97.10
4.10
HO HB
HO HB
F F
N H
N H
N N

  

  



 


 N
HE
,N
FE
–Sốchukỳthayđổiứngsuấttươngđương:Dobộtruyềnchịutải
trọngtĩnh=>N
HE
=N
FE
=60c.n.t
∑
,trongđó:
 c–Sốlầnănkhớptrong1vòngquay:c=1
 n–Vậntốcvòngcủabánhrăng
 t
∑
–tổngsốthờigianlàmviệccủabánhrăng

6
1 1 1
6
1
2 2 2
60. . . 60.1.1460.18500 1620,6.10
1460
60. . . 60. . . 60.1. .18500 405,1510
4

HE FE
HE FE
N N c n t
n
N N c n t c t
u

 

   


    



Tacó:N
HE1
>N
HO1
=>lấyN
HE1
=N
HO1
=>K
HL1
=1
 N
HE2
>N

HO2
=>lấyN
HE2
=N
HO2
=>K
HL2
=1
 N
FE1
>N
FO1
=>lấyN
FE1
=N
FO1
=>K
FL1
=1
 N
FE2
>N
FO2
=>lấyN
FE2
=N
FO2
=>K
FL2
=1

Dovậytacó:
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 17


0
lim1
1 1
1
0
lim2
2 2
2
0
lim1
1 1
1
0
lim2
2 2
2
560
[ ] .1.1 509,10 )
1,1
530
[ ] .1.1 481,82( )
1,1
441
[ ] .1.1 252( )

1,75
414
[ ] .1.1 236,57( )
1,75
H
H R v xH HL
H
H
H R v xH HL
H
F
F R S xF FL
F
F
F R S xF FL
F
Z Z K K MPa
S
Z Z K K MPa
S
Y Y K K MPa
S
Y Y K K MPa
S










  
  

  
  












Dođâylàbộtruyềnbánhrăngtrụrăngnghiêng=>
 




1 2
2
H H
H

 




=>
 




1 2
509,09 481,82
495,46
2 2
H H
H
 



  
(MPa)
b.Ứngsuấtchophépkhiquátải
 
ax 1 2
1 ax 1
2 ax 2
[ ] 2,8. ax( , ) 2,8.580 1624( )
[ ] 0,8. 0,8.580 464( )

[ ] 0,8. 0,8.450 360( )
H m ch ch
F m ch
F m ch
m MPa
MPa
MPa
  
 
 
  


  


  


3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
 
 
1
3
w
2
.
1 .
[ ] . .
H

a
H ba
T K
a K u
u

 
 
,với:
 K
a
–hệsốphụthuộcvậtliệulàmbánhrăngcủacặpbánhrăng:Trabảng
 
6.5
1
96
B
 =>K
a
=43MPa
1/3
.
 T
1
–Momentxoắntrêntrụcchủđộng:T
1
=81109(N.mm)
 [σ
H
]-Ứngsuấttiếpxúcchophép:[σ

H
]=495,46(MPa)
 u–Tỷsốtruyền:u=4

,
ba bd
 
–Hệsốchiềurộngvànhrăng:
 Trabảng
 
6.6
1
97
B
vớibộtruyềnđốixứng,HB<350tachọnđược
0,4
ba



Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 18


0,5 ( 1) 0,5.0,4(4 1) 1,0
bd ba
u
 
    


 K
Hβ
,K
Fβ
–Hệsốkểđếnsựphânbốkhôngđềutảitrọngtrênchiềurộngvành
răng khitínhvềứngsuấttiếpxúcvàuốn:Trabảng
6.7
[1]
98
B
với
1,0
bd


vàsơđồ
bốtrílàsơđồ6tađược:
1,05
1,1
H
F
K
K











 Dovậy:
 
1
3
3
w
2 2
.
81109.1,05
1 . 43(4 1) 129,17( )
[ ] . . 495,46 .4.0, 4
H
a
H ba
T K
a K u mm
u

 
    

Chọna
w
=130(mm)

3.4 Xác định các thông số ăn khớp

a.Môđunpháp
 m=(0,01÷0,02)a
w
=(0,01÷0,02).130=1,3÷2,6(mm)
 Trabảng
6.8
[1]
99
B
chọnmtheotiêuchuẩn:m=2(mm).
b.Xácđịnhsốrăng
 Chọnsơbộβ=14
0
=>cosβ=0,970296
 Tacó:
 
0
w
1
2. cos
2.130.cos14
25,23
( 1) 2(4 1)
a
Z
m u

  
 
,lấyZ

1
=25.
  Z
2
=u.Z
1
=4.25=100
 Tỷsốtruyềnthựctế:
2
1
100
4
25
t
Z
u
Z
  

Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 19

 Sailệchtỷsốtruyền:
4 4
.100% .100% 0
4
t
u u
u

u


   
<4%thoảmãn.
c.Xácđịnhgócnghiêngrăng
 


1 2
w
0
2 25 100
( )
os 0.96
2 2.130
ar os( os ) ar os(0,96) 15,94
m Z Z
c
a
cc c cc

 


  
  

d.Xácđịnhgócănkhớpα
tw


 
0
0
w
20
ar ar 20,73
os 0,96
t t
tg tg
ctg ctg
c

 

 
 
   
 
 
 
 

 Gócnghiêngcủarăngtrênhìnhtrụcơsởβ
b
:
 


0 0 0

ar os . ar ( os20,73 . 15,94 ) 14,96
b t
ctg c tg ctg c tg
  
  

3.5 Xác định các hệ số vầ một số thông số động học
 Tỷsốtruyềnthựctế:u
t
=4
 Đườngkínhvònglăncủacặpbánhrăng:
 
w
w1
w2 w w1
2.
2.130
52( )
1 4 1
2. 2.130 52 208( )
t
a
d mm
u
d a d mm

  

 



    


 Vậntốctrungbìnhcủabánhrăng:
w1 1
.
.52.1460
3,98( / )
60000 60000
d n
v m s


  

 Trabảng
6.13
[1]
106
B
vớibánhrăngtrụrăngnghiêngvàv=3,98(m/s)tađược
cấp chínhxáccủabộtruyềnlà:CCX=9
 Traphụlục
2.3
[1]
250
PL
với:
 CCX=9

 HB<350
 Răngthẳng
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 20

 V=3,98(m/s)
Nộisuytuyếntínhtađược:

1,05
1,14
Hv
Fv
K
K






Hệsốtậptrungtảitrọng:
1,05
1,1
H
F
K
K











K
Hα
,K
Fα
–Hệsốphânbốkhôngđềutảitrọngtrêncácđôirăngkhitínhvề
ứngsuấttiếpxúc,uốn:Trabảng
 
6.14
1
107
B
với
3,98( / )
X=9
v m s
CC




nộisuytađược:
1,15

1,39
H
F
K
K








3.6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng
a.Kiểmnghiệmvềứngsuấttiếpxúc
 
 
1
2
w w1
2 1
Z Z [ ]
. .
H t
H M H H
t
T K u
Z
b u d


 

 

[ ]
H

-Ứngsuấttiếpxúcchophép:
 
[ ] [ ]. Z K 495,460,95.1 470,69( )
H H R v xH
Z MPa
 
  

 Z
M
–Hệsốkểđếncơtínhvậtliệucủabánhrăngănkhớp:Trabảng
6.5
[1]
96
B

=> Z
M
=274MPa
1/3

 Z
H

–Hệsốkểđếnhìnhdạngcủabềmặttiếpxúc:
 
0
0
w
2 os
2 os14,96
1,708
sin(2 ) sin(2.20,73 )
b
H
t
c
c
Z


  


Z

–Hệsốsựtrùngkhớpcủarăng:Phụthuộcvàohệsốtrùngkhớpngangε
α

và hệsốtrùngkhớpdọcε
β
:
 ε
α

–Hệsốtrùngkhớpngang:
Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 21

 
0
1 2
1 1 1 1
1,88 3,2 . os 1,88 3,2 . os15,94 1,654
25 100
c c
Z Z

 
 
 
 
 
      
 
 
 
 
 
 
 
 

 ε

β
–Hệsốtrùngkhớpdọc:
 
0
w
sin
52.sin15,94
2,274
. 2.
b
m



 
  

 
1 1
Z 0,778
1,654



  

K
H
–Hệsốtảitrọngkhitínhvềtiếpxúc:
 

K K K 1,15.1,05.1,05 1,268
H H H Hv
K
 
  

 b
w
–chiềurộngvànhrăng:
 
w w
. 0,4.130 52( )
ba
b a mm

  
lấyb
w
=56(mm).
 Thayvàotađược:

   
1
2 2
w w1
2 1 2.81109.1,268 4 1
Z Z 274.1,708.0,778 468,44( )
. . 56.4.52
H t
H M H

t
T K u
Z MPa
b u d


 
  

 Tacó
468,44 [ ] 470,69( )
H H
MPa
 
  

=>Thoảmãn
b.Kiểmnghiệmđộbềnuốn
 
1 1
1 1
w w1
1 2
2 2
1
2. . .
[ ]
. .
.
[ ]

F F
F F
F F
F F
F
T K Y Y Y
b d m
Y
Y
 
 

 

 




 




1 2
[ ],[ ]
F F
 
-Ứngsuấtuốnchophépcủabánhchủđộngvàbịđộng:
 

1 1
2 1
[ ] [ ]. 252.095.1 239,4( )
[ ] [ ]. 236,57.0,95.1 224,74( )
F F R S xF
F F R S xF
Y Y K MPa
Y Y K MPa
 
 
  


  


Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 22

 K
F
–Hệsốtảitrọngkhitínhvềuốn
 
. . 1,39.1,1.1,14 1,743
F F F Fv
K K K K
 
  


 Y
ε
–Hệsốkểđếnsựtrùngkhớpcủarăng:
 
1 1
0,605
1,654
Y



  

 Y
β
–Hệsốkểđếnđộnghiêngcủarăng:
0 0
0 0
15,94
1 1 0,886
140 140
Y


    

 Y
F1
,Y
F2

–Hệsốdạngrăng:PhụthuộcvàosốrăngtươngđươngZ
V1
vàZ
V2
:
 
1
1
3 3 0
2
2
3 3 0
25
28,12
cos cos 15,94
100
112,48
cos cos 15,94
v
v
Z
Z
Z
Z



  





  



 Trabảng
 
6.18
1
109
B
với:
 Z
v1
=28,12
 Z
v2
=112,48
 x
1
=0
 x
2
=0
Tađược:

1
2
3,80

3,60
F
F
Y
Y






 Thayvàotacó:

1 1
1 1
w w1
1 2
2 2
1
2. . .
2.81109.1,743.0,605.0,886.3,8
106,5( ) [ ] 252( )
. . 56.52.2
. 106,5.3,60
100,89( ) [ ] 236,75( )
3,8
F F
F F
F F
F F

F
T K Y Y Y
MPa MPa
b d m
Y
MPa MPa
Y
 
 

 

    




    




Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 23

c.Kiểmnghiệmvềquátải:
 
 
 

 
ax
ax
ax1 1 1
ax
ax2 2 2
ax
.
.
Hm H qt H
m
Fm qt F F
m
Fm qt F F
m
K
K
K
  
  
  

 


 


 




 K
qt
–Hệsốquátải:
 
ax ax
2,2
m m
qt
dn
T T
K
T T
  

 Dovậy:
 
 
 
 
ax
ax
ax1 1 1
ax
ax2 2 2
ax
492,35 2,2 730,27( ) 1624( )
. 2,2.106,5 234,3( ) 464( )
. 2,2.100,89 221,96( ) 360( )

Hm H qt H
m
Fm qt F F
m
Fm qt F F
m
K MPa MPa
K MPa MPa
K MPa MPa
  
  
  

    


    


    



3.7 Một vài thông số hình học của cặp bánh răng
 Đườngkínhvòngchia:
 
1
1
0
2

2
0
.Z 2.25
52( )
os os15,94
.Z 2.100
208( )
os os15,94
m
d mm
c c
m
d mm
c c



  




  



 Khoảngcáchtrụcchia:
 
1 2
0,5( ) 0,5(52 208) 130( )

a d d mm
    

 Đườngkínhđỉnhrăng:
 
1 1
2 2
2 52 2.2 56( )
2 208 2.2 212( )
a
a
d d m mm
d d m mm
    


    


 Đườngkínhđáyrăng:
 
1 1
2 2
2,5. 52 2,5.2 47( )
2,5. 208 2,5.2 203( )
f
f
d d m mm
d d m mm
    




    



Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 24

 Đườngkínhvòngcơsở:
 
0
1 1
0
2 2
os 52 os20 46,86( )
os 208 os20 195,46( )
b
b
d d c c mm
d d c c mm



  


  




 Gócprôfingốc:α=20
0
.
3.8 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng



 
 
 
1
1
t
h
P 12,4 KW
T 81109 N.mm
n 1460 v / ph
u u 4
L 18500 h









 





 
Thôngs
ố

Kýhi
ệ
u

Giátr
ị

Kho
ả
ngcáchtr
ụ
cchia

a

130
(mm)

Kho
ả

ngcáchtr
ụ
c

a
w
130
(mm)

S
ố

răng

Z
1
2
5

Z
2

100

Đư
ờ
ngkínhvòngchia

d
1

5
2
(mm)

d
2

20
8
(mm)

Đư
ờ
ngkínhvòngl
ăn

d
w1

5
2
(mm)

d
w2

20
8
(mm)


Đư
ờ
ngkínhđ
ỉ
nhrăng

d
a1

56
(mm)

d
a2

212
(mm)

Đư
ờ
ngkínhcơs
ở

d
b1

46,
86
(mm)


Đồ án chi tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải

Giáo viên hướngdẫn:TrịnhĐồngTính Trang 25

d
b2

195,46
(mm)

H
ệ

s
ố

d
ị
chch
ỉ
nh

x
1
0

x
2

0


Gócprôfing
ố
c

α

20
0

Gócprôfinrăng

α
t
20,7
3
0

Gócănkh
ớ
p

α
tw
20,7
3
0

H
ệ


s
ố

trùngkh
ớ
pngang

ε
α
1,
654

H
ệ

s
ố

trùngkh
ớ
pd
ọ
c

ε
β
2,274

Môđunpháp


m

2

Gócnghiêngc
ủ
arăng

β

1
5
,
94
0








PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
4.1 Tính toán khớp nối
 Thôngsốđầuvào:
  

Mômenc

ầ
ntruy
ề
n:T=T
đc

=81894,52(N.mm)

Đư
ờ
ngkínhtr
ụ
cđ
ộ
ngcơ:d
đc

=48(mm)
