đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp

đồ án môn học chi tiết máy
Mục lục

Trang
Phần I: Tính toán hệ dẫn động........................................................................1
I. Chọn động cơ....................................................................................2
II. Phân phối tỉ số truyền......................................................................4
III. Xác định công suất động cơ...........................................................4
Phần II: Tính toán bộ truyền ngoài..................................................................5
1. Chon loại xích..................................................................................5
2. Xác định các thông số bộ truyền......................................................5
3. Kiểm nghiệm độ bền xích................................................................7
4. Tính đờng kính đĩa...........................................................................7
5. Xác định ứng suất trên trục..............................................................8
Phần III: Tính bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc..................................9
A-Tính toán cấp chậm..........................................................................9
I. Tính bộ truyền cấp chậm..................................................................9

II. Xác định các thông số bộ truyền cấp chậm 11

B-Tính toán cấp nhanh.........................................................................17
I. Tính bộ truyền cấp nhanh .................................................................17
II. Xác định các thông số bộ truyền cấp nhanh....................................19
Phần IV: Tính toán thiết kế trục......................................................................23
I.Thiết kế trục.......................................................................................23
II. Xác định sơ bộ đờng kính trục.........................................................25
III. Xác định khoảng các gối đỡ...........................................................26
IV. Xác định phản lực tác dụng lên trục...............................................29
V. Kiểm nghiệm độ bền trục................................................................30
A-Trục vào cđa hép gi¶m tèc...............................................................30
B-Trơc trung gian cđa hép gi¶m tèc.....................................................34

C-Trơc ra của hộp giảm tốc..................................................................38
VI. Chọn loại khớp nối.........................................................................41
VII. Chọn loại ổ lăn.............................................................................43
1. Chọn ổ lăn cho trục vào....................................................................43
2. Chọn ổ lăn cho trục trung gian.........................................................45
3. Chọn ổ lăn cho trục ra......................................................................46
Phần V:Kết cấu vỏ hộp...................................................................................49
I.Phần vỏ hộp.......................................................................................49
II:Bôi trơn hộp giảm tốc ......................................................................54
III:Xác định và chọn kiểu lắp...............................................................56
Phần VI:Phơng pháp lắp ráp hộp giảm tốc......................................................58
I.Lắp ráp các chi tiết máy trên trục......................................................59
II. Điều chỉnh sự ăn khớp của bộ truyền .............................................59
III. Điều chỉnh khe hở ổ lăn.................................................................59
Tài liệu tham khảo..........................................................................................61

Phần 1: TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNG
I. Chọn động cơ.
A. Xác định công suất cần thiết của động cơ
Công suất cần thiết Pct của động cơ:
Pct ì

9500 ì 0,58
=
= 5,51KW
1000

Ta cã: Pdc > Pyc mµ Pyc = Ptd =
Pct =

F ìV
1000

thực hiện : sv trần xuân minh

1


đồ án môn học chi tiết máy
Ta lại có hệ số tảI trọng đợc tính theo công thức
2


= ∑  Ti  × t i =
  t
i ≡1  T1 
ct
2

2

 T1 
5 T
  × + 2
T 
8  T1

 i



3
 × =

8


=

5
3
2
1 × + ( 0,8) × =0,93
8
8

HiƯu st chung:
n

η = ∏η i = η x × η 2 br × η 3 ol × η 2 ot × η k
i ≈1

Tra b¶ng 2.3 (tr 94), ta đợc các hiệu suất: ol= 0,99 ( vì ổ lăn đợc che kín)
br : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng

br= 0,97
k : Hiệu suất của đàn hồi
k =1
x : Hiệu suất của bộ truyền xích:
x = 0,96 (tra bảng các giá trị hiệu suất)
ot : Hiệu suất của ổ trợt

ot =0,98
Suy ra : η = 0,96 × ( 0,97 ) 2 × ( 0,99) 3 × 0,98 × 1 = 0,86
Pyc=

5,51 ì 0,93
= 5,96( kw)
0,87

Vậy công suất trên trục động cơ: Pdc>5,96
B. Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ.
Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toµn bé hƯ thèng lµ usb .
ta cã: usb= u úbh ì u sbn
Đối với bộ truyền ngoài là bộ trun xÝch chän: usbh=2
Tra b¶ng 2.4(T21 tËp 1 TTTK)
Cã usbhcho bộ truyền động bánh răng trụ (hộp giảm tốc 2 cÊp)
Ta chän: usbh=20
Suy ra: usb= 20 × 2 = 40
Sè vòng quay của trục máy công tác là nct:
nct=

60000.v 6000 × 0,58
≈ 32,59  vg 
=
 ph 
3,14 × 340


Π.D

Trong đó :

v : vận tốc băng tải (m/s)
D: Đờng kính tang (mm)
Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsbđc:
nsbđc = nct . usb = 32,59 × 40 = 1303,6 vg ph






Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 1500 vg/ph.

thực hiện : sv trần xu©n minh

2


đồ án môn học chi tiết máy
Chọn động cơ phải thỏa mÃn đồng thời :
T

T

mm
K
Pdc>Pyc ; nđc nsb và T ≤T
dn

Ta cã : Pyc = 5,96kW ;

.

n sb = 1500vg / ph

;

Tmm
= 1,5
T1

Theo b¶ng phơ lơc P 1.3 ( tr 237- sách TTTK I ).
Ưu tiên chọn dộng cơ 4A
Ta chọn đợc kiểu động cơ là : 132S4Y3
Các thông số kĩ thuật của động cơ nh sau :
Pdc = 7,5.kW

; ndc = 1455.vg / ph ;

Tk
= 2,0
Tdn

KÕt luËn ®éng cơ 132S4Y3 có kích thớc phù hợp với yêu cầu thiết kế.

II. PHÂN PhốI Tỷ Số TRUYềN
1>Xác định tỉ số trun thùc cđa hƯ thèng dÉn ®éng
Tû sè trun thùc

ut =

ndc 1455
=
= 44,65
nct 32,59

2>Ph©n phèi Ut cho cac bé trun:
víi uxÝch=2(nh ®· chän)
ut

⇒ uh = u

ng

=

44,65
= 22,325 ;
2

Ta cã: u h = u nh .u ch
Trong ®ã :
unh : TØ sè truyÒn cÊp nhanh
uch : TØ sè truyÒn cÊp chËm
Nhng do trong bộ truyền có dùng hộp giảm tốc là đồng trục thì rất khó phân tỷ số
truyền để dùng hết khả năng tải của cấp nhanh (đảm bảo đồng trơc ) , cho nªn
dïng tû sè trun cÊp nhanh b»ng tû sè truyÒn cÊp chem.
ta cã: unh=uch= u h = 22,325 = 4,725
KÕt luËn : uh = 22,325 ; uch = 4,725 ; unh = 4,725 ; uxÝch =2.
thùc hiện : sv trần xuân minh

3


đồ án môn học chi tiết máy
III.Xác định công xuất, momen và số vòng quay trên các trục.

tính toán các thông số động học
Pi=

Pi +1
i ì i +1

Vậy ta cã:
Pct
5,51
P3
5,856
=
= 5,856(kw) ; P2=
=
= 6,098(kw)
η x ×ηot 0,96 × 0,98
η ol × η br 0,99 × 0,97
P2
6,098
P1
6,350
=
= 6,350(kw) ; Pdc’=
=

= 6,479(kw)
P1=
ηol ×ηbr 0,99 × 0,97
η ol × η k 0,98 ì 1
n
Ta lại có: ni+1= i
ui
n1=ndc=1455 vg ph 




n
1455
n2 = 1 =
= 307,93 vg 
 ph 


u1 4,725

P3=

n2 307,93
=
= 69,17 vg 
 ph 


u2

4,725
n
69,17
nn = 3 =
= 32,59 vg 
 ph 


ux
2
P
5,856
T3 = 9,55 × 10 6 × 3 = 9,55 × 10 6 ×
= 85813,18( N .mm )
n3
69,17
P
6,098
T2 = 9,55 × 10 6 × 2 = 9,55 × 10 6 ×
= 189120,58( N .mm )
n2
307,93
P
6,350
T1 = 9,55 × 10 6 × 1 = 9,55 × 10 6 ×
= 41678,69( N .mm )
n1
1455
P
6,414

Tdc = 9,55 × 10 6 × dc = 9,55 × 10 6 ×
= 42098,76( N .mm )
n dc
1455
P
5,51
Tct = 9,55 × 10 6 × ct = 9,55 × 10 6 ×
= 1614621,05( N .mm )
nct
32,59
n3 =

Ta có bảng sau:
Trục
Thông số
i
N vg ph




Trục
Động cơ
u1=4,725
1455

I

II

u2=4,725
1455
307,93

III
ux=2
69,17

Trục công
tác
32,59



P(kw)
T(N.mm)

6,479
42098,76

6,350
41678,69

6,098
189120,58

5,856
858137,18

5,51

1614621,05

Phần II. tính toán bộ truyền ngoàI (bộ truyền xích)
Bộ trun xÝch nèi tõ trơc 3 ra bé phËn c«ng tác là hệ thống băng tải.
Trục 3 có các số liệu:

thực hiện : sv trần xuân minh

4


đồ án môn học chi tiết máy
n3=69,17 vg ph ,



P3=5,856(kw),



ux=2



1.Chọn loại xích:
Vì tảI trọng nhỏ ,vận tốc thấp =>Ta chọn loạI xích ống con lăn.
2.Xác định các thông sè cđa bé trun xÝch:
-Theo b¶ng 5.4 víi U=2 , chọn số răng đĩa nhỏ Z 1 =29.
Do đó số răng đĩa lớn : Z 2= u x ì Z 1 = 2 ì 29 = 58 < 120 (răng)
-Điều kiện đảm bảo độ bền mỏi của xích:

Pt= P ì k × k z × k n ≤ [ P ]
Z 01 25
=
= 0,86
Z1
29
n
50
= 0,72
Víi n3=69,17  vg ph  ta chän n03=50  vg ph  ⇒ kn= 03 =








n3 69,17
k= k 0 × k a × k dc ì k d ì k c ì k bt

Với Z1=29(răng), Z01=25(răng) kz=

k0=1 Hệ số kể đến ảnh hởng vị trí bộ truyền. Bộ truyền có góc nghiêng 2 tâm
đĩa xích<40o
ka=1 Hệ số kể đến ảnh hởng khoảng cách và chiều dài xích
kdc=1 Vị trí trục đợc điều chỉnh trong các đĩa xích
kd=1 Bộ truyền làm việc êm
kc=1,25 Chọn theo số ca bằng 2
kbt=1,3 MôI trờng có bụi

Các thông số trên tra bảng 5.6[I]
k=1 ì 1 ì 1 ì 1 ì 1,25 ì 1,3 = 1,625
Thay vào công thức ta cã:
Pt= 5,856 × 1,625 × 0,86 × 0,72 = 5,89( kw)
Pt
Chọn xích con lăn 2 dÃy kd=1,7(Hệ số phân bố không đều tảI
kd
5,89
= 3,46
trọng) Pd =
1,7

Ta có: Pd=

Theo b¶ng 5.5[TTTK I]

Víi n03=50  vg ph  Chän bé truyền xích có bớc xích p=31,75 là loại xích ống






con lăn 2 dÃy: Pd=3,46<[P]=5,83(kw)
Thoả mÃn điều kiện bền mỏi
-Khoảng cách trơc a= 40 × p = 40 × 31,75 = 1270(mm)

2
-Theo CT 5.12 sè m¾t xÝch : Sè m¾t xÝch: xc= 2 × a + z1 + z 2 + ( z 2 − z12) × p =

p

2

4×π × a

= 2 × 1270 + 29 + 58 + ( 58 29) ì 31,75 = 124 (mắt xích)
2
2

31,75

2

-Tính lại khoảng cách trục:


a= 0,25 ì p ì xc 0,5 × ( z1 + z 2 ) +


thùc hiÖn : sv trần xuân minh

4 ì ì 1270

[ xc 0,5 × ( z1 + z 2 ) ] 2 − 2 × [( z 2 − z1 ) × 1π ]
5

2







đồ án môn học chi tiết máy

= 0,25 ì 31,75 × 124 − 0,5 × ( 29 + 58) +



[124 − 0,5 × ( 29 + 58) ]

2

 29 
− 2ì


-Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta giảm a một lợng:
a = 0,003 ì a = 0,003 ì 1269,47 = 3,81 mm.
-Số lần va đập xich trong 1s:
i=

z1 ì n3 29 ì 69,17
=
= 1,08 <[i]=25(tra bảng5.9[TTTK I])
15 ì x
15 ì 124

3.Tính kiểm nghiệm xích về độ bền:

S=

Q
[ S ] Tra bảng 5.2[TTTK I] ta đợc:
k d ì Ft + F0 + Fv

Tải trọng phá hỏng:
Q=177,0(kN)
Khối lợng một mét xích:
q=7,3(kg)
Hệ số tảI trọng động:
Kd=1,2(tảI trọng mở máy =1,5(tải trọng danh nghĩa)
V=

( )

Z 1 ì t1 ì n3 29 × 31,75 × 69,17
=
= 1,06 m
s
60 × 1000
60 × 1000

Lùc vßng:
Ft=

1000 × P 1000 × 5,856
=
= 5524,53( N )
V

1,06

Lực căng:
Fv= q ìV = 7,3 ì 1,06 = 7,738( N )
Lực căng do trọng lợng xích bị động sinh ra:
F0 = 9,81 × k f × q × a
Chän kf =4 ⇒ F0 = 9,81 × 4 × 7,3 × 1,26947 = 363,64( N )
VËy ⇒ S =

177000
= 25,28
1,2 × 5524,53 + 363,64 + 7,738

Theo b¶ng 5.10[TTTK I] ta có: [S]=7
Vậy S>[S] đảm bảo điều kiện bền
Đảm bảo đủ bền.
4.Tính đờng kính đĩa xích.
Đờng kính đĩa xích.
p

d1=

=

31,75
= 293,65( mm )
sin π
29

( )

sin  π 
 Z 

1
p
31,75
=
= 586,45( mm )
d2=  π  sin π
sin 

58
 Z2 

( )

§êng kính vòng đỉnh:




180
= 31,75 ×  0,5 + cot g 
  = 307,81( mm )



Z1  
 29  




da1= p ×  0,5 + cot g 




thùc hiƯn : sv trÇn xu©n minh

6

2


 = 1269,47( mm)




đồ án môn học chi tiết máy



Z2

da2= p ì  0,5 + cot g 






 180  
  = 31,75 ×  0,5 + cot g 
  = 601,46( mm )



58



Đờng kính vòng đáy:
df1= d1 − 2 × r1
r1= 0,0525 × d1 + 0,05 = 0,0525 × 293,65 + 0,05 = 15,46( mm )
⇒ d f 1 = 293,65 − 2 × 15,46 = 262,72( mm )

df2= d 2 − 2 × r2
r1= 0,0525 × d 2 + 0,05 = 0,0525 × 596,55 + 0,05 = 30,84( mm )
⇒ d f 2 = 586,45 − 2 × 30,84 = 524,77( mm ) Theo CT 5.17 :
kiĨm nghƯm ®é bỊn tiÕp xóc cđa ®Üa xÝch:
σ H = 0,47 × k r × ( Ft × k d + Fvd ) × E A × k [ H ]
d

Tra bản 5.6 và 5.11 ta đợc:
[ H ] = 500MPA (øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp)
Fvd: Lực va đập trên 1 mét xích
Fvd=13.10-7.n3.p3.m=13.10-7.69,17.(31,75)3.2=5,756(N)
Với m là số d·y xÝch: m=2

A: DiƯn tÝch chiÕu cđa b¶n lỊ. Tra bảng 5.12[TTTK I] ta có:
A=446(mm)2
E: Mô đun đàn hồi:
E= 2,1 ì 10 5 ( MPA)
kr: Hệ số kể đến ảnh hởng của số răng đĩa xích
kr=0,372
kd: Hệ số kể đến tảI trọng động kd=1(làm việc êm)
Ft= 5524,53 (N)


H = 0,47 × 0,372 × ( 5524,53 × 1 + 5,756 ) × 2,1 × 10 446 × 1 = 462,58( MPA) < 500( MPA)
5

Vậy chọn vật liêu đĩa xích là thép 45 tôi cải thiện có độ rắn
HB170 và có [ H ] = 500MPA
5.Xác định ứng suất trên trục(lực tác dụng lên trục.
- Xác định lực tác dụng lên trục
Fx = k x ì Ft = 1,15 ì 5524,53 = 6344,4( N )

kx=1,15 vì bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 400
Góc ngiêng của lực đối với đờng nèi t©m 2 trơc:
tgβ =

d 2 − d1 586,45 − 293,65
=
= 0,1193 = 6,8
2ì a
2 ì 1269,47

PH ần iIi :TíNH Bộ TRUYềN BáNH RĂNG TRONG HộP GIảM TốC

Các th«ng sè chung:
Tmm=1,5T1 , T2=0,8T1 ;
t1=5h , t2=3h , tck=8h; tû sè trun u=4,725
I>TÝnh to¸n bé trun cÊp chËm (b¸nh trụ răng nghiêng).
Các thông số chung:
thực hiện : sv trần xu©n minh

7


đồ án môn học chi tiết máy
Tmm=1,5T1 , T2=0,8T1 ;
t1=5h , t2=3h , tck=8h; tû sè trun u=4,725
1.Chän vËt liƯu.
Hép giảm tốc có bộ truyền bánh răng trụ 2 cấp, làm việc trong
điều kiện:
-Công suất nhỏ: Pct =7,5 K W
-Kông có yêu cầu đặc biệt về điều kiện làm việc,không yêu cầu kích thớc
nhỏ gọn.
Bánh răng cấp chậm chọn thép 40X kết hợp tôI cảI thiện có độ cứng
Chọn vật liệu chế tạo bánh răng thuộc nhóm 1 (HB<=350)
Chọn bánh răng nhỏ: HB=270; b = 950MPA; ch =700(MPA)
Bánh răng lớn : HB=255; b = 850MPA; ch =550(MPA)
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép.

[ H ] = (σ H lim

)

S H Z R Z V K xH K HL ;

ZR :HƯ sè xÐt ®Õn ®é nhám của mặt răng làm việc.
ZV : Hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng.
KxH : Hệ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh răng.
KHL : Hệ sè ti thä.
Trong bíc tÝnh thiÕt kÕ chän s¬ bé
°
⇒ [σ H ] = σ H lim K HL S H

ZRZVKxH = 1

SH : HƯ sè an toµn khi tÝnh vỊ tiÕp xóc. SH =1,1.
°
σ H lim : øng st tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ së;

σH lim 0 =2 ×HB +70

VËy ta cã:

σ H lim1 0 = 2 × HB1 + 70 = 2 × 270 + 70 = 610 MPA
σ H lim 2 0 = 2 × HB2 + 70 = 2 × 255 + 70 = 580 MPA

KHL=

mH

N HO N HE

mH: BËc cña ®êng cong mái khi thư vỊ tiÕp xóc. (mH = 6).
NHO: Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thư vỊ tiÕp xóc.

NHO = 30. H 2, 4
HB
HHB : độ rắn Brinen.
N HO1 = 30.270 2, 4 = 2,053.10 7

NHE: Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng.
Với bộ truyền chịu tải trọng tinh:
N HE

T
= 60.c.n. t i . ∑ i
T
 max

thùc hiƯn : sv trÇn xuân minh

8

3


ì ti




đồ án môn học chi tiết máy
Ti, n , t ,ti lần lợt là mômen xoắn, số vòng quay trong mét phót tỉng sè giê
lµm viƯc vµ thêi gian của tng thời điểm
c: là số lần ăn khớp trong 1 vßng quay

3

Ta cã: N HE 2

 T 
= 60 × c × n × ∑ t i ×∑  i  × ni × t i =
T 
 max 
5
3
= 60 × 1 × 69,17 × 190013 × + ( 0,8) 3 ×  = 6,442 × 10 7 >NHO 2


8
8


Suy ra: KHL 2 =1
NHE 1= u × N HE 2 = 4,725 × 6,442 × 10 7 = 30,438 > N HO1
Suy ra: KHL 1=1
S¬ bé ta cã:

[σ H ]1 = σ H lim1

0

× K HL1

SH

[σ H ] 2

=

610 × 1
= 554,54 MPA
1,1

σ H lim 2 0 × K HL 2 580 × 1
=
=
= 527,27 MPA
SH
1,1

V× bé trun là bộ truyền bánh trụ răng nghiêng nên trị số [H] đợc tính theo giá
trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:

[ H ] =

[ H ] 1 ì [ H ] 2
2

=

554,54 + 527,27
= 540,91MPA < 1,25 × [σ H ] min = 659,08MPA
2

Chän [σH]= 540,91Mpa

øng suÊt tiÕp xóc cho phép khi quá tải của mỗi bánh răng

[ H ] max = 2,8 × σ ch = 2,8 × 550 = 1540 MPA

3>Xác định ứng suất uốn cho phép:

[ ] = (σ
F

°
F lim

)

S F .YR YS K xF K FC .K FL

Y R -Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng.
Y s -Hệ số xÐt ®Õn ®é nhËy cđa vËt liƯu ®èi víi tËp trung øng st.
K XF -HƯ sè xÐt ®Õn kÝch thíc bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn.
Tính toán sơ bé ta chän:
YsYRKxF = 1

°
⇒ [σ F ] = σ F lim K FC . K FL S F

V× bé truyền quay ngợc chiều suy ra KFC=1
Tra bảng (6.2): F lim = 1,8HB;
HƯ sè an toµn SF = 1,75 - bảng 6.2 (sách tính toán thiết kế ... T1)
F lim1 0 = 1,8 × HB1 = 1,8 × 270 = 486 MPA
σ F lim 2 0 = 1,8 × HB2 = 1,8 × 255 = 459 MPA

KFL=

mF

N FO N FE víi mF = 6.

mF: BËc cđa ®êng cong mái khi thử về uốn.
thực hiện : sv trần xuân minh

9


đồ án môn học chi tiết máy
NFO: Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn.
NFO = 4.10 6 vì vật liệu là thép 45,
NFE: Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng.
mF

T
NFE = 60 × c × n × ∑ t i × ∑  i  × t i
T 
 max
Ti, n , t ,ti lần lợt là mômen xoắn, số vòng quay trong một phút tổng số giờ

làm việc và thời gian của tng thời điểm
c: là số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
Ta có : NFE2 > NFO2 => KFL2= 1

[σ F ]1 = σ F lim1

[σ F ] 2

0

× K FC × FFL 486 × 1
=
= 277,71MPA
SF
1,75

σ F lim 2 0 × K FC × FFL 459 × 1
=
=
= 262,28MPA
SF
1,75

øng suÊt uèn cho phÐp khi qúa tải
Bánh 3 : [ F 1 ] max = 0,8 ì ch = 0,8 ì 700 = 560MPA
Bánh 4 : [σ F 2 ] max = 0,8 × ch = 0,8 ì 550 = 440MPA
II. xác định các thông số bộ truyền cấp chậm
1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
aw2 = Ka(u2+1)

3

T2 .K H

[ H ] 2 .u 2 . ba

Với: T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động (N.mm )
T2=189120,58 (N.mm)
ta có: u2=4,725
Ka : hệ số phụ thuộc vào loại răng .
Theo bảng 6.5 ta chọn với bánh răng nghiêng Ka=43
Hệ số ba = bw/aw là hệ số chiều rộng bánh răng.
Theo bảng 6.6 chọn Chän ψ ba = 0,35
ψ d = 0,53 ×ψ ba × ( u + 1)
ψ d = 0,53 × 0,35 × ( 4,725 + 1) = 1,06
Tra theo ψbd øng víi b¶ng 6.7 ⇒ K Hβ = 1,116

[σH]=540,91 MPa
Thay sè ta định đợc khoảng cách trục :
a 2 = 43 × ( 4,725 + 1) × 3

189120,58 × 1,116

[ 540,91] 2 ì 4,725 ì 0,35

Chọn a = 190mm
2. Các thông số ăn khớp:
thực hiện : sv trần xuân minh

10

= 186,69mm


đồ án môn học chi tiết máy
Theo 6.17:Mô đun pháp

Môđun bánh răng m = ( 0,01 0,02) ì a = ( 0,01 → 0,02) × 190 = 1,9 → 3,8
Chän m=3
Chän s¬ bé β = 10 0 ⇒ cos = 0,9848
số răng bánh nhỏ (bánh 3):
Ta có: Z 3 =

2 × aω × cos β 2 × 190 × 0,9848
=
= 21,788
m × ( u + 1)
3 × ( 4,725 + 1)

Chọn Z3=21 răng
số răng bánh lớn (bánh 4):
Z4= u ì Z 3 = 4,725 ì 21 = 99,225
Chọn Z2=99 răng
Tỷ số truyền thực:

u=

Z 4 99
=
= 4,71
Z 3 21

Xác định lại góc nghiêng :
cos =

m × ( Z 3 + Z 4 ) 3 × ( 21 + 99 )
=

= 0,94737 ⇒ β = 18,67 0 <200 (thoả mÃn)
2 ì a
2 ì 190

Theo các công thức trong bảng 6.11 ta có:
*Đờng kính vòng chia :
m × Z 3 3 × 21
=
= 66,52mm
cos β
0,947
m × Z 4 3 × 99
=
=
= 313,62mm
cos β
0,947

d3= d ω 3 =
d4= d 4

*Đờng kính vòng đỉnh răng :

da 3 =d3 + 2.(1 + x1 - ∆ y).m = 66,52 + 2.(1 + 0 - 0).3 =72,52mm
da 4 =d4+ 2.(1 + x2 - ∆ y).m = 313,62 + 2.(1 + 0 - 0).3 =319,62mm
x1, x2 là hệ số dịch chỉnh
*Đờng kính đáy răng:
df 3 = d3 2,5.m = 66,52 - 2,5.3 = 59.02mm
df 4 = d4 – 2,5.m = 313,62 - 2,5.3 = 306,12mm
*Chiều rộng vành răng:

b = d . d3 = 1,06.66,52= 69,96 mm.
3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu cần phải đảm bảo H [σH]
¦ng st tiÕp xóc tÝnh theo CT:
σH = ZM ZH Z

thực hiện : sv trần xuân minh

2.T2 .K H .(u m + 1)
; (*)
2
bw .u m .d ϖ 3

11


đồ án môn học chi tiết máy
Trong đó : - ZM : Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu;
- ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- KH : Hệ số tải träng khi tÝnh vỊ tiÕp xóc;
- bw : ChiỊu réng vành răng.
- dw : Đờng kính vòng chia của bánh chđ ®éng;
T2=189120,58 (N.mm); bw = 69,96 mm ;
ZM = 274 MPa (tra bảng 6.5 ) ;
Góc prôfin răng bằng góc ¨n khíp :
 tgα 
 tg 20 
α t = α tω = arctg 
 cos β  = arctg  0,947  = 21,02






tgβ b = cos α t × tgβ = cos 21,02 × tg18,67 = 0,315 ⇒ β b = 17,510

ZH=

2 × cos β b
2 × cos17,51
=
= 1,69
sin ( 2 × atω )
sin ( 2 × 21,02)

bω × sin β
trong ®ã bω = ψ d × d ω 3
π ×m
⇒ bω = 1,06 × 66 = 69,96mm

εβ =

VËy hƯ sè trïng khíp däc:
εβ =

67,8 × sin (18,08)
= 2,23
π ×3

HƯ sè trïng khíp ngang


 1

1 
1
1 
 × cos β = 1,88 − 3,2 ×  +  × 0,951 = 1,59
ε α = 1,88 − 3,2 ×  +


Z

 19 90 

 3 Z 4 

Zε = 1 = 1
= 0,793

1,59

Vận tốc vòng: v =

( )

ì d 3 × n2 π × 66,52 × 307,93
=
= 1,06 m

s
60000
60000

Suy ra cấp chính xác của banh răng trụ răng nghiêng là 9
Theo 6.39:
KH = KH. KHVKH ;
Từ đó K Hα = 1,13
K Hv = 1 +

ν H × bω × d ω 3
2 × T1 × K Hβ × K Hα

ν H = δ H × g 0 × v ì a u
H : Hệ số kể đến ảnh hởng của các sai số ăn khớp
Tra bảng 6.15[TTTK I] ta cã: δ H =0,002

g0: HƯ sè kĨ ®Õn sai lệch các bớc răng. tra bảng 6.16[TTTK I]
suy ra: g0=73
⇒ ν H = 0,002 × 73 × 1,06 × 172 4,73 = 0,98

thực hiện : sv trần xuân minh

12


đồ án môn học chi tiết máy
0,98 ì 69,96 ì 66,52
= 1,009
2 × 189120,58 × 1,116 × 1,13

× K Hβ × K Hv = 1,13 × 1,116 × 1,009 = 1,27

⇒ K Hv = 1 +
K = K Hα

Thay sè vào công thức (*):

H = 274 ì1,69 ì 0,789 ×

2 × 189120,58 × 1,27 × ( 4,71 + 1)
= 505,06 MPA
2
69,96 ì 4,71 ì ( 66,52 )

Tính chính xác øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [σH] = [σH]. ZRZVKxH.
Víi v = 1,06 m/s ⇒ ZV = 1 (v× v < 5m/s ) ,
Cấp chính xác động học là 9, chọn mức chính xác tiếp xúc là 8. Khi đó cần
gia công đạt độ nhám là RZ = 2,5...1,25 µm.
Do ®ã ZR = 0,95, víi da< 700mm ⇒ KxH = 1 Theo 6.1 vµ 6.1a ta cã.
⇒ [σH] =540,91.1.0,95.1 ≈ 513,86

MPa.

σ H =505,06 < [σH] =513,86MPa

Suy ra tho¶ m·n điều kiện bền.
4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Yêu cầu F [F] ; Theo công thức 6.43 :
F3 = 2.T2.KFYεYβYF3/( bwdw3.m)
TÝnh c¸c hƯ sè :

Tra theo ψd øng víi b¶ng 6.7 , ta cã KFβ = 1,251 ;
víi v < 2,5 (m/s) tra bảng 6.14 cấp chính xác 9 => KFα = 1,37.
Tra b¶ng 6.16 chän go= 73
Theo b¶ng 6.15 => δF =0,006 .
Theo CT 6.47:
=>

ν F = δ F .g o v1

a w2
190
= 0,006.73..1,06.
= 2,95
um
4,71

Theo CT 6.46:
K FV = 1 +

ν F .bω d ω 3
2,95.69,96.66,52
= 1+
= 1,021
2.T3 K Fβ .K Fα
2.189120,58.1,251.1,37

KF = KFβ.KFα.KFV = 1,37.1,251.1,021 = 1,75
Víi εα = 1,605 ⇒ Yε = 1/εα = 1/1,605 = 0,623;
β = 18,67o ⇒ Yβ = 1 - β/1400 = 1 18,67/1400 = 0,867;
Số răng tơng đơng:

thực hiện : sv trần xuân minh

13


đồ án môn học chi tiết máy
Ztđ3 = Z3/cos3 = 21/cos3 (18,67) =24,73
Zt®4 = Z4/cos3β = 99/cos3 (18,67)= 116,56
Víi Zt®3 = 24,73 ,
Ztđ4 = 116,56
Tra bảng 6.18 thì ta có YF3= 3,9 ; YF4= 3,6;
Thay các kết quả vừa tính vào CT trên ta đợc ứng suất uốn :
F3 =

2.189120,58.1,75.0,623.0,867.3,9
=100,66 MPa;
69,96.66,52.3
YF4

σF4 = σF3 . Y =92,91 MPa;
F3

Víi m=3mm.Y S =1,08-0,0695ln(3) = 1,0036
Y R =1 ; K XF =1(da<400mm).
Do ®ã theo 6.2 vµ 6.2a ta cã:
[ σ F 3 ]=[ σ F 3 ]. Y R . Y S . K XF =277,71.1.1,0036.1=278,71 MPa
[ σ F 4 ]=[ σ F 4 ]. Y R . Y S . K XF =262,28.1.1,0036.1=263,22 MPa
Ta thấy độ bền uốn đợc thoả mÃn
vì F3 < [σF3] = 278,71 MPa,

σF4< [σF4] = 263,22 MPa;

5. KiĨm nghiƯm răng về quá tải.
Kqt = Tmax/ T = 1,5.
H4max = σH . K qt = 479,807. 1,5 = 587,64 MPa < [σH4]max = 1540 MPa;
Theo 6.49:
σF3max = σF3. Kqt = 100,66. 1,5 = 150,99 MPa ;
σF4 max = σF4. Kqt = 92,91. 1,5 =139,36 MPa;
Nh vËy : σF3max < [σF3]max = 560 MPa, F4max < [F4]max = 440 MPa
nên răng thoả mÃn về điều kiện quá tải.
Kết luận : Bộ truyền cấp chậm làm việc an toàn.

Các thông số và kích thớc bộ truyền.
+ Bộ truyền cấp chậm :

Khoảng cách trục
Mô đun pháp
thực hiện : sv trần xuân minh

aw=190 mm
m=3 mm
14


đồ án môn học chi tiết máy
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh

Đờng kính vòng chia
Đờng kính đỉnh răng
Đờng kính đáy răng
Góc ăn khớp
Lực tác dụng lên trục
Ft1=Ft2=

bw=70 mm
um=4,71
= 18,67 0

z1= 21; z2=99
x1=0; x2= 0
d1=66,52 mm; d2=313,62 mm
da1=72,52 mm; da2=319.62mm
df1=59,02 mm; df2=306,12 mm
α tw =21,02
0

2.T2 2.189120,58
=
= 5730,9( N )
d3
66.52

Fa1=Fa2=Ft.tg β =5730,9.tg18,67=1930,5(N)
Fr=Ft.

tgα
tg (21,02)

= 5730,9.
= 2325,43( N )
cos β
cos(18,67)

B.tÝnh to¸n víi cÊp nhanh
I>Víi bé trun cÊp nhanh:
1.Chän vËt liƯu.
Hép gi¶m tèc cã bé truyền bánh răng trụ 2 cấp,làm việc trong
điều kiện:
-Công suất nhỏ: Pct =7,5 K W
-Kông có yêu cầu đặc biệt về điều kiện làm việc,không yêu cầu kích thớc
nhỏ gọn.
Chọn vật liệu chế tạo bánh răng thuộc nhóm 1 (HB<=350)
* Bánh nhỏ : Thép 40 tôi cải thiện đạt độ rắn HB =170;
ch 1 = 350 MPa.
* Bánh lớn : Chän ThÐp 45, thêng ho¸ chän HB=160
σb2 =500 Mpa ;
σch 2 = 300 MPa.
2.Xác định ứng suất tiếp cho phép:

H lim : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng với số chu kì cơ sở;

H lim 0 =2 ìHB +70

VËy ta cã:

σ H lim1 0 = 2 × HB1 + 70 = 2 × 170 + 70 = 410MPA
σ H lim 2 0 = 2 × HB2 + 70 = 2 ì 160 + 70 = 390 MPA

Các bớc tính toán giống nh bộ truyền cấp chậm ta đợc:
thực hiện : sv trần xuân minh

15

b1 = 600 MPa ;


đồ án môn học chi tiết máy
[H]1 = 372,72MPa
[H]2 = 354,54MPa
Vì bộ truyền là bộ truyền bánh trụ răng thẳng nên trị số [H] đợc tính theo giá trị
nhỏ nhất trong các giá trị sau:
[H]=MIN([H]1; [H]2)=(372,72 ; 354,54)MPa
Chọn [H]= 354,54Mpa.
3.Xác định ứng suất uốn cho phép:
Hệ số an toàn SF = 1,75 - bảng 6.2 (sách tính toán thiết kế ... T1)
σ F lim1 0 = 1,8 × HB1 = 1,8 × 170 = 406MPA
σ F lim 2 0 = 1,8 ì HB2 = 1,8 ì 160 = 288MPA

Cũng tơng tự nh bộ truyền cấp chậm ta tính đợc:
[F1] = 306.1.1 / 1,75 = 174,57 MPa,
[σF2] = 288.1.1 / 1,75 = 164,57 MPa,
ứng suất uốn cho phép khi qúa tải
Bánh 1 : [σF1 ]Max = 0,8 . σch1 = 0,8 . 350 = 280 MPa
B¸nh 2 : [σF2 ]Max = 0,8 . σch2 = 0,8 . 300 = 240 Mpa
§èi với hộp giảm tốc đồng trục thì thông số của bộ truyền cấp nhanh lấy gần bằng
toàn bộ thông số của bộ truyền cấp chậm .
II. xác định các thông số bộ truyền cấp nhanh
1.Khoảng cách trục cấp nhanh lấy b»ng cÊp chËm.

a w1 =a w 2 =190 (mm)
chän s¬ bé K Hβ = 1,1 ; suy ra:
3

ψ ba

3

aw

 T1 K Hβ


190
41678,69.1,1
=
=
 .
 . (372,72) 2 .4,725 = 0,23
2
 49,5.(u + 1)  [σ H ] .u  49,5.(4,725 + 1) 

ψ d = 0,5.ψ ba ( u + 1) = 0,5.0,23.(4,725 + 1) = 0,658

Tra b¶ng 6,7[TTTK I] suy ra K Hβ =1,06
Sai sè

1,1 − 1,06
= 3,63% ; (chÊp nhận đợc)
1,1

Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế,ta chọn mođun tiêu chuẩn của bánh
răng cấp nhanh bằng môđun của bánh răng cấp chậm: m=3
Z1 =

2.a w
2.190
=
= 22,125
(u + 1).m ( 4,725 + 1).3

thực hiện : sv trần xuân minh

16


đồ án môn học chi tiết máy
Chọn Z1=22 răng ; suy ra

Z 2 =u.Z1=103,95 ;

VËy tû sè trun thùc lµ: u =

Chọn Z2=104 răng;

Z 2 104
=
= 4727
Z1
22

Tính lại khoảng cách trôc: a w =

m( Z 1 + Z 2 )
= 189mm
2

Dùng dịch chỉnh để đảm bảo khoảng cách trục aw=190mm ta có
Hệ số dịch tâm y=aw/m 0,5(Z1+Z2) = 190/3 – 0,5.(22+104) = 1/3
HƯ sè Ky=1000y/Zt=1000/[3.(22+104)] = 2,6455
Tra b¶ng 6.10a suy ra Kx= 0,053. 126/1000 = 0,0067
suy ra xt = y + ∆ y = 1/3 + 0,0067 = 0,34
do đó hệ số dịch chỉnh bánh răng 1:
x1=0,5.[ xt (Z2- Z1).y/Zt] = 0,5.[ 0,34 – (104-22)/(3.126)] = 0,06
x2= xt – x1= 0,34 – 0,06 = 0,28
2.Ta tiÕn hµnh kiĨm nghiƯm ®é bỊn cđa bé trun cÊp nhanh
a. KiĨm nghiƯm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu cần phải đảm b¶o σH ≤ [σH]
σH = ZM ZH Zε

2.T1 .K H .(u m + 1)
;
2
bw .u m .d ϖ 1

Trong ®ã : - ZM : Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu;
- ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- KH : Hệ sè t¶i träng khi tÝnh vỊ tiÕp xóc;
- bw : Chiều rộng vành răng.

- dw : Đờng kính vòng chia của bánh chủ động;
T1 = 41678,69 Nmm ;
ZM = 274 MPa (tra bảng 6.5 ) ;
- Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :

(
)
góc ăn khớp cos w = Z1 + Z 2 .m. cos α = 0,9347 ⇒ w = 20,81o
2.190

Vì là răng thẳng b = 0
ZH =

2 cos β b
=
sin 2α tw

2.1
= 1,735 MPa ;
sin(2.20,810 )

εα = [1,88 − 3,2(1 / Z 3 + 1 / Z 4 ) ]. cos β = [1,88 − 3,2(1 / 22 + 1 / 104) ]. = 1,704

thực hiện : sv trần xuân minh

17


đồ án môn học chi tiết máy
Z = 1 / ε α = 1 / 1,704 ≈ 0,766

KH = KHβ. KHVKH ;
KH = 1,06 (Tính ở trên);
Vì là bánh răng thẳng ta có
Vận tốc bánh dẫn : v =

KH =1

.d w1 .n1 π .66.1455
=
= 5,03 m/s;
60000
60000

Ta cã: d1= m.Z1=3.22=66mm ; d2= m.Z2 = 3.104 = 312mm
Suy ra : bw1=ψ d .d w1 = 0,658.66 = 43,43mm Chän bw1=43mm
Víi v =5,03m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 8 ;
Theo bảng 6.15 => Trị số của các hệ số kể đến ảnh hởng của sai số ăn khớp
H =0,006
Tra bảng 6.16 chọn trị số của hệ số kể đến ảnh hởng của sai lệch bớc răng
go= 56 ,
Theo c«ng thøc 6.42:
ν H = δ H .g o v
K Hv = 1 +

a w2
190
= 0,006.56.5,03.
= 10,71
um
4,727

ν H .bw1 .d w1
10,71.43,43.66
= 1+
= 1,347
2.T1 K Hβ .K Hα
2.41678,69.1,06.1

KH = KHβ . KHV . KHα = 1,06.1,347.1 ≈ 1,43
Thay sè : σH = 274.1,735.0,766.

2.41678,69.1,43.(4,727 + 1)
= 318,16 MPa
43.4,727.(66) 2

TÝnh chÝnh x¸c øng st tiÕp xóc cho phÐp : [σH] = [σH]. ZRZVKxH.
Víi v = 5,03 m/s ⇒ ZV =0,85(5,03)0,1 ≈ 1 (v× v < 5m/s ) , Cấp chính xác động
học là 9, chọn mức chính xác tiếp xúc là 8. Khi đó cần gia công đạt độ nhám
là RZ = 2,5...1,25 µm. Do ®ã ZR = 0,95, víi da< 700mm ⇒ KxH = 1 Theo 6.1
vµ 6.1a ta cã.
⇒ [σH] =354,54.0,95.1=336,81MPa ;
Do đó H [ H] nên răng thoả mÃn độ bền tiếp xúc.
b. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Yêu cầu F [F] ; Theo công thức 6.43
F1 = 2.T1.KFYYYF1/( bw1dw1.m)

thực hiện : sv trần xuân minh

18

đồ án môn học chi tiết máy
Tính các hệ số :
Tra theo d ứng với bảng 6.7 (sách tính toán thiÕt kÕ ... T1),
ta cã KFβ = 1,135 ; V× là răng thẳng suy ra KF = 1
Tra bảng 6.16 chän go= 56
Theo b¶ng 6.15 => δF =0,016
ν F = δ F .g o v1

=>
K FV = 1 +

a w1
190
= 0,016.56.5,03.
= 28,57
um
4,727

ν F .bω1 d ω1
28,57.43.66
= 1+
= 1,857
2.T1 K Fβ .K Fα
2.41678,69.1.1,135

KF = .KFβ.KFα.KFV = 1,135.1.1,857 = 2,1
Víi εα = 1,704 ⇒ Yε = 1/εα = 1/1,704 = 0,59;
β = 0 Y = 1 - /1400 = 1;
Số răng tơng đơng:

Ztđ1 = Z3/cos3 = 22
Ztđ2 = Z4/cos3 = 104
Với Ztđ1 = 22 ,
Ztđ2 = 104
Tra bảng 6.18 thì ta có YF1= 3,86 ; YF2= 3,56;
Thay các kết quả vừa tính vào CT trên ta đợc ứng suất uốn :
F1 =

2.41678,69.0,59.2,1.1.3,86
=46,82MPa;
43.66.3
YF2

σF2 = σF1 . Y =43,18MPa;
F1

Víi m=3 mm.Y S =1,08-0,0695ln(3) = 1,0036
Y R =1 ; K XF =1(da<400mm).Do ®ã theo 6.2 vµ 6.2a ta cã:
[ σ F 1 ]=[ σ F 1 ]’. Y R . Y S . K XF =174,57.1.1,0036.1=175,2 MPa
[ σ F 2 ]=[ σ F 2 ]’. Y R . Y S . K XF =164,57.1.1,0036.1=165,16MPa
Ta thấy độ bền uốn đợc thoả mÃn
vì F3 < [F3] =175,2 MPa,

F4< [F4] = 165,16 MPa;

c. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Kqt = Tmax/ T = 1,5.
H2max = H . K qt = 433,2. 1,4 =512,6 MPa < [σH1]max = 1260 MPa;

thực hiện : sv trần xuân minh

19


đồ án môn học chi tiết máy
F1max = F1. Kqt = 46,82. 1,5 = 70,23MPa ;
σF2 max = σF2. Kqt = 43,18.1,5 = 64,77 MPa
Do ®ã σF1max < [σF1]max = 280 MPa, F2max < [F2]max = 240 MPa
nên răng thoả mÃn về điều kiện quá tải.
Kết luận : Bộ truyền cấp nhanh làm việc an toàn.

Các thông số và kích thớc bộ truyền cấp nhanh:
Khoảng cách trục
Mô đun pháp
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đờng kính vòng chia
Đờng kính đỉnh răng
Đờng kính đáy răng
Góc ăn khớp
Lực tác dụng lên trục
Ft1=Ft2=

aw=190 mm
m=3mm
bw=43 mm
um=4,727

=0

z1= 22; z2=104
x1=0,06; x2= 0,28
d1=66 mm; d2=312 mm
da1=71,96 mm; da2=319,64mm
df1=58,5 mm; df2=304,5 mm
α tw =20,81
0

2.T2 2.41678,69
=
= 1263( N )
d3
66

Fa1=Fa2=Ft.tg β =1263.0=0
Fr=Ft.

tgα
tg (21,02)
= 5730,9.
= 2325,43( N )
cos
cos(18,67)

phần IV: tính toán thiết kế trục .
I.Thiết kế trục.
Số liệu cho trớc:

Công suất trên trục vào của hộp giảm tốc: N = 7,5KW



Số vòng quay n1= 1455 v/ph

♦

Tû sè truyÒn unh= 4,725; uch= 4,725

♦

Gãc nghiêng của cặp bánh răng cấp chậm =18,670



Góc nghiêng của cặp bánh răng cấp nhanh =00



Chọn vật liệu chế tạo bằng thép C45, thờng hoá có b= 600Mpa , ch=340;

a. Ta có sơ đồ lực tác động vào bộ truyền nh sau

thực hiện : sv trần xuân minh

20

đồ án môn học chi tiết máy

FK

Fd

b. Tính các lực tác dụng lên trục: Lực do khớp nối, lực tác dụng lên bánh
răng, Lực do tang .
Các thành phần lực trong thiết kế đợc biểu diễn nh hình vẽ phần trên.
Theo phần trên đà tính lực tác dụng của bộ truyền xích lên trục 3 có giá trị:
Fx =kx.6.107.P/(Z.p.n)=1,15.6.107.5,856/(29.31,75 .69,17=6344,4 (N)
Lực tác dụng của khớp nối: FK = (0,2 ữ 0,3).2TI /D0 ,
Víi : TI = 41678,69 N.mm , D0 = 66 mm.
⇒ FX 12 =

(0,2...0,3).2.41678,69
= 252,6 ÷378,9 (N).
66

LÊy F X 12 =316 N
Lực tác dụng khi ăn khớp trong các bộ truyền đợc chia làm ba thành phần:
thực hiện : sv trần xuân minh

21


đồ án môn học chi tiết máy
Ft: Lực vòng;
Fr: Lực hớng tâm; Fa: Lực dọc trục;
xét cặp bánh răng 1 và bánh răng 2 là hai bánh răng trụ răng thẳng ăn khơp với

nhau suy ra:
Ft1=Ft2=

2.T2 2.41678,69
=
= 1263( N )
d3
66

Fa1=Fa2=Ft.tg =1263.0=0
Fr=Ft.

tg
tg (21,02)
= 5730,9.
= 2325,43( N )
cos
cos(18,67)

xét cặp bánh răng 3 và bánh răng 4 là hai bánh răng trụ răng nghiêng ăn khớp với
nhau suy ra:
Ft3=Ft4=

2.T2 2.189120,58
=
= 5730,9( N )
d3
66.52

Fa3=Fa2=Ft.tg β =5730,9.tg18,67=1930,5(N)

Fr3=Fr4=Ft.

tgα
tg (21,02)
= 5730,9.
= 2325,43( N )
cos β
cos(18,67)

II. Xác định sơ bộ đờng kính trục.
Theo ct 10.9 đờng kÝnh trơc thø k víi k =1..3;
dk = 3

Tk
(mm)
0,2[τ ]

♦Trơc I :
áp dụng công thức: d1=(0,8 ->1,2)ddc
Ta có đờng kính trục động cơ tra bảng P1.7(TTTK I) có ddc=38
Suy ra d1=0,8.38 ≈ 30mm
Víi d1 = 30mm, tra b¶ng 10.2 , ta đợc chiều rộng ổ lăn b0 = 19 mm.
Trục II : Víi T2= 189120,58 ; [τ] =20

=>

d2 = 3

189120,58
= 36,2mm (mm)

0,2.20

Chän d2=40mm
Víi d2 = 40, tra b¶ng 10.2, ta đợc chiều rộng ổ lăn b0 = 23 mm.
Trục III :

Víi TIII= 858137,18Nmm ;[τ] =28

=> d 3 = 3

858137,18
= 53,5 (mm)
0,2.28

Chọn d3= 55mm
Với d3= 55, tra bảng 10.2, ta đợc chiều rộng ổ lăn b0 = 29 mm.
III.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Chọn :
+ Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của
hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay:
thực hiện : sv trần xuân minh

22


đồ án môn học chi tiết máy
K1 = 10 (mm)
+Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp :
K2 = 12 (mm)
+Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ:

K3 = 15 (mm)
+ Chiều cao nắp ổ và đầu bu lông :
h n = 18 (mm).
Chiều dài mayơ bánh xích , bánh răng ,nối trục :
Trôc I:
lm1 = (1,2 … 1,5).d1 =(36 … 45) (mm).
Trôc II: lm2=(1,2 1,5).d2=(4860)mm
Trục III: lm3=(1,2 1,5).d3=(66 82,5)mm
Khoảng cách l trên các trục :
Trục I
lm12=(1,42,5)d1=(42 75)mm ; Chọn lm12= 68mm
l12 = - lc12 = -[0,5.(lm12+ b0 )+k3 +hn ]= -77,5 (mm).
lm13=(1,2…1,4)d1=(36 … 42)mm ; Chän lm13= 40m
l13 = 0,5.(lm13+ b01 )+k1 +k2 = 51,5 (mm).
l11 = 2 l13 = 103 ( mm).
Trôc II
lm22= (1,2…1,5)d2=(48 … 60)mm; chän lm22= 54mm
l22 = 0,5.(lm22+ b0 )+k1 +k2 = 60,5 (mm).
lm32=(1,2…1,5)d3=(66 … 82,5)mm; chän lm32= 70mm
l32=0,5.(lm32+ b03 )+k1 +k2 =75,5mm
l23 = l11 + l32 + k1 + b02/2 + b03/2 =224,5 mm
l21 = l23 + l32 = 300 (mm)
Trôc III
l32 = 75,5mm; l31 = 2.l32 = 151 (mm)
lm33=(1,2…1,5)d3=(66…85,5)mm; chän lm33=70mm
lc33=0,5.(lm33+bo3) +k3 +hn=82,5mm; l31 = 2.l32 = 151 (mm)

thực hiện : sv trần xuân minh

23

đồ án môn học chi tiết máy

Sơ đồ (sơ bộ) khoảng cách của hộp giảm tốc:

IV. Xác định phản lực tác dụng lên các trục:

thực hiện : sv trần xuân minh

24


đồ án môn học chi tiết máy
Đối với trục I ta có :
Fr1=480; Ft1=1263(N); lực khớp nối FK=318,93(N)
*Ta đi xác định các phản lực lên ổ đỡ

Y = FAy − Fr + FBy = 0

 ∑ M xA = Fr .OA − FBy . AB = 0


ChiÕu c¸c lực theo trục oy :

Giải hệ này ta đợc
FAy =240 (N), FBy = 240 (N)
VËy chiỊu cđa FAy vµ FBy cùng chiều trên hình vẽ
X = FK + FAx − Ft1 + FBx = 0


∑ M yA = − Fk .OA − Ft1 .OA + FBx . AB = 0


Theo trục ox:

Giải hệ này ta đợc FAx = -93,87(N), FBx =850,2 (N)
VËy chiỊu cđa FBx cïng víi chiều trên hình vẽ
Vậy chiều của FAx Ngợc với chiều trên hình vẽ
Từ đó ta có sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu của trục vào nh sau:
Trục 2:
Theo tính toán trong hộp giảm tốc ta có:
Ft3=5730,9(N); Ft2=1263(N)
Fr3=2325,4(N); Fr2=480(N)
Fa3=1936,5(N); R=156mm b¸n kÝnh b¸nh lín; r=33mm B¸n kÝnh bánh nhỏ
Sơ đồ lực nh hình vẽ:
tính các phản lực lên gối đỡ
X = FxA + Ft 2 Ft 3 + Fxb = 0
Theo trôc ox: 


∑ M Ay =Ft 2 . A2 .O1 − Ft 3 . A2 .O2 + FxB . A2 B2 = 0


Thay sè vào hệ này ta đợc:
FxA =223,3 (N)
FXB=4244,8 (N)
Nh vậy chiều các lực đúng nh hình vẽ

Y = FAy − ( Fr 2 + Fr 3 ) + FyB = 0


 ∑ M Ax = − Fr 2 . A2 O1 − Fr 3 . A2 O2 − Fa 3 .r + FyB . A2 B2 = 0


ChiÕu c¸c lực theo trục oy :

GiảI hệ này ta đợc:
FyB=2038,3 (N) ;
Chiều các lực đúng nh hình vẽ.
Trục 3:
Sơ đồ lực nh hình vẽ:
Ta có góc nghiêng FXích với ox lµ

FAy=767,1 (N)

γ = α + β = 30 + 6,6 37 0

thực hiện : sv trần xuân minh

25