Đồ án môn học Chi tiết máy và thiết kế sản phẩm với cad

Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM VỚI CAD
Sinh viên thiết kế: 1. Lớp:
2 Lớp:
3 Lớp:
Giáo viên hướng dẫn
Ngày ra đề: ………………………… Ngày hoàn thành: …………………
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI VỚI SỐ LIỆU SAU:
Lực vòng trên băng tải : F
t
= 5000 N Thời gian phục vụ: 8 (năm)
Đường kính tang băng tải : D = 560 mm Tỷ lệ số ngày làm việc mỗi năm: 0,7
Vận tốc vòng băng tải: V = 2,79 m/s Số ca làm việc mỗi ngày: 2
Tính chất tải trọng: Không đổi, quay một chiều
41
F
t
6
5
3
2

P
t
PK
bd
P

Sơ đồ khai triển trạm dẫn động Sơ đồ tải trọng làm việc
K
bd
= 1,8
1. Động cơ điện.
2. Bộ truyền bánh răng cấp nhanh.
3. Bộ truyền bánh răng cấp chậm.
4. Khớp nối.
5. Khớp nối.
6. Băng tải.
Khối lượng yêu cầu:

1. 01 thuyết minh chung trình bày các nội dung tính toán thiết kế;
2. Các bản vẽ chi tiết dạng khối rắn trong môi trường CAD;
3. Mô hình lắp ráp hộp giảm tốc dạng khối rắn trong môi trường CAD;
4. 01 bản vẽ lắp 2D được xuất ra từ mô hình khối rắn, in trên khổ giấy A0;
5. Bản vẽ chế tạo (do giáo viên chỉ định), in ra khổ giấy A4;
6. 01 đĩa CD chứa thuyết minh (MS Word 2003), bản vẽ và các nội dung thực hiện trên máy tính.
1
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….
2
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
LỜI NÓI ĐẦU
Năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại.
Để đạt được mục tiêu này Đảng và Nhà nước ta đã và đang quan tâm thực hiện Công
Nghiệp Hóa và Hiện Đại Hóa. Quá trình thực hiện CNH – HĐH luôn được đầu tư và
phát triển chính vì vậy vấn đề thiết kế, chế tạo ra các sản phẩm không còn là sự xa vời
như trước đây. Hiện tại chúng ta có thể thiết kế và chế tạo những sản phẩm lớn và có
3
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
chất lượng, trong đó thiết kế sản phẩm là chi tiết máy, bộ phận máy và các máy móc
cũng đạt những thành tựu đáng kể.
Nhờ sự phát triển của công nghệ máy tính với các sản phẩm đồ họa kỹ thuật giúp
cho các kỹ sư rút ngắn thời gian trong công việc thiết kế các sản phẩm và có thể kiểm
nghiệm được tính khả thi của sản phẩm.
Đồ án môn học Thiết Kế Sản Phẩm Với CAD là một đồ án rất quan trọng không
chỉ giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức đã học về các học phần Chi Tiết Máy, Sức
Bền Vật Liệu, Kỹ Thuật Đo Lường II … Mà còn giúp sinh viên làm quen dần với việc
thiết kế sản phẩm với sự trợ giúp của máy tính thông qua phần mềm Inventor để làm
cơ sở sau này khi ra trường việc sử dụng các phần mềm đồ họa thiết kế trở nên thường
xuyên hơn.
Thiết kế sản phẩm là Hộp giảm tốc không còn mới lạ với những kỹ sư cơ khí đã
ra trường, nhưng đó lại là một thử thách đối với sinh viên chuyên ngành cơ khí. Chỉ có
4
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
tự thiết kế ra một sản phẩm cơ bản như hộp giảm tốc mới là cơ sở để sau này có thể

thiết kế những sản phẩm khác nhờ sự trợ giúp của máy tính.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy, cô trong bộ môn Kỹ Thuật
Cơ Khí đã giúp chúng em hoàn thành đề tài số: …….của đồ án môn học này.
Tuy đã hết sức cố gắng, nhưng do hạn chế về kinh nghiệm và thời gian nên đồ
án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em hi vọng các thầy, cô chỉ bảo để
chúng em rút kinh nghiệm.
Chúng em xin cảm ơn!
………… , ngày tháng năm 2014.
Nhóm sinh viên thực hiện
5
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
6
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[I]., Tính toán hệ dẫn động cơ khí - tập I
Trịnh Chất - Lê Văn Uyển. NXB Giáo Dục - 2005
[II]. Tính toán hệ dẫn động cơ khí - Tập II
Trịnh Chất - Lê Văn Uyển. NXB Giáo Dục - 2001
[III]. Chi Tiết Máy - tập 1,2
Nguyễn Trọng Hiệp - NXB Giáo Dục - 2006
[IV]. Tập bản vẽ chi tiết máy
Nguyễn Bá Dương - Nguyễn Văn Lẫm - Hoàng Văn Ngọc - Lê Đắc Phong.
NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp – 1978
[V]. Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập,1,2,3
PGS. Hà Văn Vui - Ts. Nguyễn Chí Sáng – Th.s Phan Đăng Phong.
NXB Khoa Học và Kỹ Thuật – 2006
[VI]. Hướng dẫn đồ án chi tiết máy 2013
7
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
Vũ Ngọc Pi – Nguyễn Văn Dự, Bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí – Khoa Cơ Khí – Trường

Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
[VII]. Đồ án môn học chi tiết máy
PGS.Ts. Ngô Văn Quyết. NXB Hải Phòng – 2007
[VIII]. Cơ sở thiết kế máy
Ts. Nguyễn Hữu Lộc. NXB Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh – 2008.
[VIX]. Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 4753:1989
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - Bộ Quốc Phòng
[X]. Thiết kế chi tiết máy
Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm. NXB Giáo Dục – 2005.
PHẦN I:
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
I. Tính chọn động cơ điện.
8
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
1.Chọn kiểu loại động cơ điện:
Việc chọn một loại động cơ điện dùng cho hộp giảm tốc hiện nay rất đơn giản song
chúng ta cần chọn loại động cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốc yêu cầu, phù
hợp với điều kiện sản xuất, điều kiện kinh tế… Để chọn được động cơ phù hợp ta phải
dựa vào đặc điểm của chúng. Hiện nay trên thị trường có các loại động cơ điện sau:
* Động cơ điện một chiều có đặc điểm:
- Ưu điểm:
+ Có thể thay đổi trị số mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng.
+ Đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng.
- Nhược điểm:
+ Giá thành đắt, khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu
- Phạm vi sử dụng:
9
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
+ Được dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy,máy trục
* Động cơ điện xoay chiều một pha:

- Đặc điểm: Có công suất nhỏ.
- Phạm vi sử dung: Chỉ phù hợp cho các thiết bị gia đình.
* Động cơ xoay chiều 3 pha (Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp):
* Động cơ ba pha đồng bộ:
- Ưu điểm:
+ Hiệu suất và cosφ cao, hệ số tải lớn.
- Nhược điểm:
+ Thiết bị tương đối phức tạp, giá thành cao vì phải có thêm thiết bị phụ để
khởi động động cơ.
- Phạm vi sử dụng:
+ Chúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw) khi cần đảm
bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc.
* Động cơ ba pha không đồng bộ roto dây cuốn:
- Ưu điểm:
+ Cho phép điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5%), có dòng
điện mở máy thấp.
- Nhược điểm:
+ Hệ số cosφ thấp, giá thành đắt, vận hành phức tạp.
10
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
- Phạm vi sử dụng:
+ Chỉ thích hợp trong phạm vi hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây
chuyền công nghệ đã được lắp đặt.
* Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch:
- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, có thể nối trực tiếp vào lưới
điện ba pha không cần biến đổi dòng điện.
- Nhược điểm:
+ Hiệu suất và hệ số công suất cosφ thấp so với động cơ bap ha đồng bộ,
không điều chỉnh được vận tốc.


Từ những ưu, nhược điểm trên cùng với điều kiện hộp giảm tốc của ta, ta chọn:
Động cơ ba pha không đồng bộ roto ngắn mạch (lồng sóc).
2.Tính công suất và số vòng quay của động cơ:
Động cơ được chọn phải có công suất P
dc
và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn điều
kiện: P
dc
≥ P
ct

n
đb
≈ n
sb
+ Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức:

∑
=
η
t
ct
P
P
Trong đó: P
ct
là công suất cần thiết trên trục động cơ.
P
t

là công suất tính toán trên trục máy công tác.
11
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
Trường hợp tải không đổi: công suất tính toán là công suát làm việc trên trục máy công
tác:

5000.2,79
13,95( )
1000 1000
t lv
Fv
P P kw
= = = =
Do có ma sát nên công suất từ động cơ truyền đênn bang tải bị hao mòn khi đi qua
khớp nối, hai cặp bánh răng ăn khớp trong hộp giảm tốc, bốn cặp ổ lăn. Do vậy, hiệu
suất chung của hệ thống dẫn động là:

2 4
. . .
C T
k br bt ol
η η η η η
∑
=
Trong đó:

C
br
η
: Hiệu suất của một cặp bánh răng côn ăn khớp.

T
bt
η
: Hiệu suất của một cặp bánh răng trụ ăn khớp.

ol
η
: Hiệu suất của một cặp ổ lăn.

k
η
: Hiệu suất của khớp nối.
Tra hi u su t trong ệ ấ
B ngả

2.3[I]
ta c:đượ

η
`
Bánh răng trụ Ổ lăn Bánh răng côn Khớp nối
0,97 0,993 0,96 1
Hiệu suất chung của hệ thống dẫn động
2 4 2 4
. . . 1 .0,96.0,97.0,993 0,905
C T
k br bt ol
η η η η η
∑

= = =
Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là:
12
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD

13,95
15, 41( )
0,905
ct
P kw= =
+
Số vòng quay của trục máy công tác là:
n
lv


60000. 60000.2,79
95,152( / )
. 3,14.560
lv
v
n vg ph
D
= = =
Π

Trong đó:
v
là vận tốc vòng của băng tải (m/s)
D

là đường kính của băng tải (mm)
+Số vòng quay sơ bộ của động cơ được xác định theo công thức:


P
f
n
đb
60
=
Trong đó : f là tần số của mạng điện xoay chiều. (f = 50 Hz)


p là số đôi cực (p = 2).
Ta thấy số vòng quay của động cơ không đồng bộ càng thấp thì kích thước và giá
thành càng cao. Tuy nhiên dùng động cơ có vận tốc càng cao thì lại yêu cầu giảm tốc
nhiều tức là tỷ số truyền của toàn hệ thống tăng lên dẫn đến kích thước giá thành của
các bộ truyền tăng lên. Ta chọn sơ bộ vòng quay đồng bộ của động cơ:
n
đb
=1500(v/ph) tương ứng với số vòng quay kể cả sự trượt 3% là 1445(v/ph).
Khi này tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống được xác định:

1455
15,291
95,152
db
sb
lv
n

u
n
= = =

Tra theo Bảng 2.4[I] tỷ số truyền nên dùng của hộp giảm tốc côn trụ 2 cấp
u
h
= (10 ÷ 25)
Ta thấy u
sb
nằm trong khoảng u
h
. Vậy tốc độ động cơ n
đb
= 1500(v/ph) là thỏa mãn.
13
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
3.Chọn động cơ:
Qua các bước trên ta đã xác định được:
Động cơ được chọn phải có công suất và số vòng quay sơ bộ thỏa mãn những điều
kiện trên.
Để chọn động cơ ta tra bảng Phụ lục P1.1;P1.2;P1.3[I]. Từ đó, ta chọn động cơ:
4A180S4Y3 có các thông số sau:
Kiểu động cơ
Công suất
(KW)
Tốc độ
quay
(v/ph)
Cos

ϕ
%
η
max
dn
T
T
k
dn
T
T
4A180S4Y3 22 1470 0,9 90 2,2 1,4
4. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ:
4.1 Kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ:
Khi khởi động động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để thắng sức cản của
hệ thống. Vậy:

dc dc
mm bd
P P≥
(KW). Trong đó:

dc
mm
P
là công suất mở máy của động cơ (KW)

dc
bd
P

là công suất ban đầu trên trục động cơ
Với:


dc dc
mm mm dm
P K P
=
14
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD

k
mm
dn
T
K
T
=
Là hệ số mở máy của động cơ
K
bd
là hệ số cản ban đầu (sơ đồ tải trọng).
Từ các công thức trên ta tính được:

. . 1,4.22 30,8( W)
dc dc dc
k
mm mm dm dm
dn
T

P K P P K
T
= = = =


. 1,8.15,41 27,7( W)
dc dc
bd bd lv
P K P K
= = =
Ta thấy:


dc dc
mm bd
P P
>
.
V
ậy động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện làm việc đặt ra.
4.2 Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ
Nhìn vào sơ đồ tải trọng ta thấy tính chất tải trọng là không đổi nên ta không cần
kiểm tra quá tải cho động cơ.
II. Phân phối tỉ số truyền.
1. Tỉ số truyền chung của toàn hệ thống:

1470
15,449
95,152
dc

lv
n
U
n
∑
= = =
Trong đó:
n
dc
là số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph).
15
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
n
lv
là số vòng quay của trục công tác (v/ph).
Ta có:


h
U U
∑
=
( Không có bộ truyền ngoài )
Với : u
h
là tỉ số truyền của hộp giảm tốc.
u
h
= u
1

.u
2
u
1
, u
2
là tỷ số truyền của các bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm.
2.Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc:
Hệ dẫn động hộp giảm tốc gồm 2 cấp bánh răng.
2.1 Tỉ số truyền của cấp chậm.
16
41
F
t
6
5
3
2
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
Với mong muốn nhận được chiều cao của hộp giảm tốc nhỏ nhất vì vậy ta sẽ tính tỉ số
truyền bộ truyền bánh răng cấp chậm u
2
theo Công Thức 1.24 [VI]. Ta có tỉ số truyền
của cấp chậm (tỉ số truyền của bánh răng trụ):

2
3
2
2
.

1,073
(1 0,5 )
ba h
be be
u
u
k k
ψ
≈
−
Trong đó: k
be
là hệ số chiều rộng vành bánh răng côn. (k
be
= 0,25 ÷ 0,3)
ψ
ba2
là hệ số chiều rộng bánh răng trụ. ( ψ
ba2
= 0,3
÷
0,4)
Nhằm đạt được mục đích trên ta tiến hành chọn k
be
và ψ
ba2
theo các giá trị tối ưu, ta
được:
k
be

= 0,3 và ψ
ba2
= 0,4.
Khi đó Công thức 1.24[VI] trở thành Công thức 1.25[VI]:

3
3
2
1,32. 1,32. 15,449 3,29.
h
u u
= = =
2.2 Tỉ số truyền của cấp nhanh (tỉ số truyền của bánh răng côn):

1
2
15,449
4,70.
3, 29
h
u
u
u
= = =
III. Xác định các thông số trên các trục.
1. Tính tốc độ quay của các trục (v/ph):
17
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
- Tốc độ quay của trục I:

1470
1470( / ).
1
dc
I
k
n
n v ph
u
= = =

-
Tốc độ quay của trục II:

1
1470
312,77( / ).
4,7
I
II
n
n v ph
u
= = =
- Tốc độ quay của trục III:


2
312,77
95,07( / ).

3,29
II
III
n
n v ph
u
= = =
- Tốc độ quay của trục công tác:

3
95,07
95,07( / ).
1
III
ct
n
n v ph
u
= = =
2. Tính công suất danh nghĩa trên các trục (KW).
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:


15,41( ).
ct
dc
lv
lv
P
P KW

u
∑
= =
- Công suất danh nghĩa trên trục I:


. . 15,41.1.0,993 15,30( )
dc
I lv k ol
P P KW
η η
= = =
-
Công suất danh nghĩa trên trục II:

. . 15,30.0,96.0,993 14,59( )
C
II I bt ol
P P KW
η η
= = =
- Công suất danh nghĩa trên trục III:
18
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD

. . 14,59.0,97.0,993 14,05( )
T
III II bt ol
P P KW
η η

= = =

- Công suất danh nghĩa trên trục
CT:

. . 14,05.1.0,993 13,95( )
ct III k ol
P P KW
η η
= = =

3.
Tính mômen xoắn trên các trục (Nmm):
- Mômen xoắn trên trục động cơ:

6
6
9,55.10 .
9,55.10 .15,41
100112,585( . )
1470
dc
dc
dc
P
T N mm
n
= = =

- Mômen xoắn trên trục I:

6
6
9,55.10 .
9,55.10 .15,30
99397,960( . )
1470
I
I
I
P
T N mm
n
= = =
- Mômen xoắn trên trục II:

6 6
9,55.10 . 9,55.10 .14,59
445485,500( . )
312,77
II
II
II
P
T N mm
n
= = =

- Mômen xoắn trên trục III:

6
6
9,55.10 . 9,55.10 .14,05
1411354,791( . )
95,07
III
III
III
P
T N mm
n
= = =
- Mômen xoắn trên trục CT:
19
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD

6
6
9,55.10 .
9,55.10 .13,95
1401309,561( . )
95,07
ct
CT
ct
P
T N mm
n
= = =

4. Lập bảng số liệu tính toán:
Các kết quả tính toán trên là số liệu đầu vào cho các phần tính toán sau này, ta
lập bảng thống kê các kết quả tính toán đó như trong bảng 1.1 sau đây:
Bảng 1.1: Các kết quả tính toán động lực học trục.

Thông số
Trục
Tốc độ quay
(v/ph)
Tỉ số truyền Công suất (KW)
Mômen xoắn
(Nmm)
Trục động cơ 1470
1
15,41 100112,585
Trục I 1470 15,30 99397,960
4,70
Trục II 312,77 14,59 445485,500
3,29
Trục III 95,07 14,05 1411354,791
1
Trục CT 95,07 13,95 1401309,561
20
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
PHẦN II:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG
A. Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp.
1. Chọn vật liệu cặp bánh răng côn và cặp bánh răng trụ.
Do hộp giảm tốc ta đang thiết kế có công suất trung bình, nên chọn vật liệu
nhóm I có độ cứng HB < 350 để chế tạo bánh răng.

- Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng,nên nhiệt luyện bánh răng lớn
đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị độ cứng.

( )
1 2
10 15H H HB
≥ + ÷
- Dựa vào Bảng 6.1 [I]: Cơ tính của một số vật liệu chế tạo bánh răng, ta chọn:
Cặp bánh răng côn:
Loại bánh Nhiệt luyện Độ rắn
Giới hạn bền
b
σ
(MPa)
Giới hạn chảy
ch
σ
(MPa)
Bánh nhỏ Thép 45 – tôi HB 241…285 850 580
21
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
cải thiện
Bánh lớn
Thép 45 – tôi
cải thiện
HB 192…240 750 450
Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB
1
=250 (HB).
Bánh lớn: Chọn độ rắn HB

2
=240 (HB).
Cặp bánh răng trụ:

Loại bánh Nhiệt luyện Độ rắn
Giới hạn bền
b
σ
(MPa)
Giới hạn chảy
ch
σ
(MPa)
Bánh nhỏ
Thép 45 – tôi
cải thiện
HB 192…240 750 450
Bánh lớn
Thép 45
thường hóa
HB 170…217 600 340
Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB
3
=220 (HB).
22
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
Bánh lớn: Chọn độ rắn HB
4
=210 (HB).
2. Xác định ứng suất cho phép

Ứng suất tiếp xúc cho phép [σ
H
] và ứng suất uốn cho phép xác định theo các
công thức sau:

lim
[ ]
o
H
H R V XH HL
H
Z V K K
S
σ
σ
=
(1)

lim
[ ]
o
F
F R S XF FC FL
F
Y Y K K K
S
σ
σ
=
(2)

Trong đó: Z
R
– Hệ số xét đến độ nhám mặt răng làm việc.
Z
V
– Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
K
XH
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
Y
R
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng.
Y
S
- Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu với tập trung ứng suất.
K
XF
- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền
uốn.
23
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD
Chọn sơ bộ: Z
R
Z
V
K
XH
= 1 và Y
R
Z

S
K
XF
=1 nên các công thức (1), (2) trở thành:

lim
[ ]
o
H
H HL
H
K
S
σ
σ
=
(3)
lim
[ ]
o
F
F FC FL
F
K K
S
σ
σ
=
(4)
Trong đó:

lim
o
H
σ
,
lim
o
F
σ
lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn
cho phép ứng với số chu kì cơ sở.
Giá trị của chúng được tra trong bảng 6.2, [I]. Vì ta chọn vật liệu bánh răng là
thép 45 thường hóa hay tôi cải thiện nên:

0
lim1 1
2 70
H
HB
σ
= +
(MPa)


0
lim1 1
1,8.
F
HB

σ
=
(MPa)
Vậy:

Trong bộ truyền bánh răng côn:
Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB
1
=250 (HB).

0
lim1 1
2 70 2.250 70 570( )
H
HB Mpa
σ
= + = + =

0
lim1 1
1,8. 1,8.250 450( )
F
HB Mpa
σ
= = =
Bánh lớn: Chọn độ rắn HB
2
=240 (HB).
24
Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD

0
lim2 2
2 70 2.240 70 550( )
H
HB Mpa
σ
= + = + =

0
lim2 2
1,8. 1,8.240 432( )
F
HB Mpa
σ
= = =

Trong bộ truyền bánh răng trụ:
Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB
3
=220 (HB).

0
lim3 3
2 70 2.220 70 510( )
H
HB Mpa
σ
= + = + =

0
lim3 3
1,8. 1,8.220 396( )
F
HB Mpa
σ
= = =
Bánh lớn: Chọn độ rắn HB
4
=210 (HB).

0
lim4 4
2 70 2.210 70 490( )
H
HB Mpa
σ
= + = + =

0
lim4 4
1,8. 1,8.210 378( )
F
HB Mpa
σ
= = =

K
FC
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của việc đặt tải.

Vì hệ dẫn động ta thiết kế, tải được đặt một phía (bộ truyền quay 1 chiều)

K
FC
= 1

K
HL,FL
: Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải
trọng, được xác định theo công thức sau:
H
HO
m
HL
HE
N
K
N
=
(5) ;
F
FO
m
FL
FE
N
K
N
=
(6)

25