thiết kế trạm dẫn động băng tải bao gồm bộ truyền ngoài và hộp giảm tốc

ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN
CHI TIẾT MÁY
TP.HỒ CHÍ MINH 07/2010
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 1
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Chi tiết máy là một đồ án chuyên nghành chính của sinh
viên nghành cơ khí. Việc tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung
không thể thiếu trong chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp các
kiến thức quan trọng cho sinh viên về kết cấu máy.
Nội dung đồ án bao gồm những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy và hệ
thống dẫn động; tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả
năng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung và bệ máy; chọn cấp
chính xác, lắp ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, trong đó cung cấp nhiều
số liệu mới về phương pháp tính, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu
khác. Thuật ngữ và khí hiệu dùng trong đồ án dựa theo tiêu chuẩn nhà nước,
phù hợp với thuật ngữ và kí hiệu quốc tế.
Khi thiết kế đồ án chi tiết máy chúng ta phải nghiên cứu kỹ những giáo
trình như Công nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Dung
sai lắp ghép, Chi tiết máy, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Khi thiết kế
chúng ta phải sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh
những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo và đặc biệt là thầy giáo VŨ
KIM CHÍNH đã hướng dẫn và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ
án môn học này. Khi thực hiện đồ án trong tính toán còn có nhiều sai sót em xin
trân trọng cảm ơn những ý kiến, chỉ dẫn của thầy.

SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 2
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI BAO
GỒM BỘ TRUYỀN NGOÀI VÀ HỘP GIẢM TỐC
1.Thông số cho trước
+ Lực kéo băng tải: P=6500 (N)
+Vận tốc băng tải: V=1,6 (m/s)
+Đường kính tang băng tải: D=300 (mm)
2.Đặc tính làm việc:
+Băng tải làm việc một chiều, tải trọng thay đổi không đáng kể.
+Thời gian làm việc:5năm;300 ngày/năm;2ca/ngày;8h/ca
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 3
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN
CHƯƠNGI: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
- Để chọn động cơ cho bộ truyền trước hết ta phải tính công suất cần thiết
Ta có công thức:
N
ct
=
η
N
Trong đó:
N
ct

:

Công suất cần thiết
N: Công suất trên băng tải
η: hiệu suất chung
- Hiệu suất chung được tính theo công thức:
η = η
1
.
η
2
2
.η
4
3
.

η
4
Trong đó: η
1
=0,94 : hiệu suất bộ truyền đai
η
2
=0,97: hiệu suất bộ truyền bánh răng
η
3å
=0,995 : hiệu suất 1 cặp ổ lăn
η
4

=1 : hiệu suất khớp nối
- Vậy hiệu suất chung là:
η = 1 . 0,97
2
. 0,94 . 0,995
4
=0,87
+ mặt khác ta có:
N
1000
.VP
=
1000
6,1.6500
=10,4 (Kw)
+ Công suất cần thiết:
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 4
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
N
ct
=
η
N
=
87,0
4,10
= 11,95 (Kw)
- Theo bảng 2P trang 322 sách TKCTM ta chọn động cơ che kín có quạt gió
Kiểu A02-61-4

Có công suất động cơ N
đc
= 13 Kw
Số vòng quayN
đc=
1460 v/phút.
- Hiệu suất 86%.
CHƯƠNGII: PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I. Tính tỉ số truyền chung:
Ta có: i
c
=
g
đc
n
n
tan
Trong đó: n
đc
= 1460 v/p số vòng quay động cơ
n
gtan
= 101,9 v/p số vòng quay của tang
Vậy i
c
=
n
n
dc
=

9,101
1460
= 14,32
Với i
c
= i
h .
i
đ
Trong đó:
i
h
: tỉ số truyền của các bộ truyền bánh răng trong hộp
i
đ
: tỉ số truyền của bộ truyền đai
- Theo ta chọn :
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 5
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
i
đ
= 2
i
h
= i
bn
.x i
bt

i
h
=
đ
c
i
i
=
2
32,14
=7,16
- Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng
phương pháp ngâm dầu nên ta chọn
I
bn
= (1,2 ÷1,3).i
bt
⇒ i
h
= 1,2 . i
2
bt

⇒ i
bt
=
2,1
h
i
= 2,4

⇒ i
bn
= 1,2.
bt
i
=1,2.
4,2
= 2,9
II.Tính tốc độ, công suất, và momen xoắn của các trục
* Trục I: n
1
=
đ
đc
i
n
=
2
1460
=730 (vg/p)
N
1
= N
dc
. η
1
. η
3å
=13 . 0.94 . 0,995 =12,4 (kw)
M

x1
= 9,55. 10
6
.
162219
730
4,12
.10.55,9
6
1
1
==
n
N
(N.mm).
* Trục II: n
2
=
bn
i
n
1
=
9,2
730
=251,9 (v/p)
N
2
= N
1

. η
2å
.η
3

= 12,4 .0,995 .0,97= 11,96 (KW)
M
x2
= 9,55. 10
6
.
453786
7,251
96,11
.10.55,9
6
2
2
==
n
N
(N.mm).
* Trục III: n
3
=
bt
i
n
2
=

4,2
9,251
=104,8 (v/p)
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 6
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
N
3
= N
2
. η
2
. η
3


= 11,96 . 0.995 . 0,97 = 11,54 (KW)
M
x3
= 9,55. 10
6
.
1051593
8,104
54,11
.10.55,9
6
3
3
==

n
N
(N.mm).
Bảng hệ thống số liệu tính được:
Trục Động
cơ
I II III
Tỉ số truyền i i
d
= 2 i
bn
=2,9 i
bt
=2,4
Số vòng quay
n (v/p)
1460 730 251,7 104,8
Cơng suất N
(KW)
13 12,4 11,96 11,54
Momen M
x
85034 162219 453786 1051593
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 7
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH

Phần II : THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
I. Thiết kế bộ truy ền đai

A . Chọn lo ại đai hình thang:
Theo bảng(5-13) trang 93 sách TKCTM:
Giả thiết vận tốc của đai là V>5(m/s) cho nên ta dung loại đai
Ε
hoặc
Β
Tiết diện đai
Ε
Β
1_kích thước tiết diện đai: theo bảng (5-11) trang93 sách
TKCTM: a.h(mm)
tiết diện đai F(mm
2
)
2_đường kính bánh đai nhỏ: theo bảng (5-14) trang 93 sách
TKCTM
D
1
(mm)
Kiểm tra vận tốc đai: cơng thức(5-18) trang 93
V=
60.1000
.1460.
1
D
π
=0,764D
1
V<V
max

=(30
35
÷
) (m/s)
3_đường kính bánh đai lớn : D
2
(mm)
Lấy
ε
=0,02 (hệ số trượt của đai hình thang)
D
2
=
1
n
n
đc
(1-0,02)D
2
Chọn D
2
theo tiêu chuẩn ở bảng(5-15) trang93
Số vòng quay thực n
'
2
(trục bị dẫn)
17 .10,5
138
200
15,2

392
400
22.13,5
230
250
19
490
500
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 8
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
Theo công thức (5-8) trang 85 sách TKCTM
Ta có: n
'
2
=(1-0,02). 1460
2
1
D
D
Tỉ số truyền : i =
'
2
n
n
=
'
2
1460

n
4_ chọn sơ bộ khoảng cách trục A:
Theo bảng (5_16)trang 94 sach TKCTM chọn A
≈
D
2
(mm).
5_ tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A.
Theo công thức (5-1)trang 83 sách TKCTM ta có:
L = 2A+
++ )(
2
21
DD
π
Α
−
4
)(
2
12
DD
(mm)
Theo tiêu chuẩn: tra bảng(5-12) ta có
Kiểm nghiệm số vòng chạy U trong 1 giây
U =
L
V
<U
max

=10
6_ xác định khoảng cách trục A:
Chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn-theo công thức(5-2) trang
83.
A =
[ ]
8
)(8)(2)(2
2
12
2
2121
DDDDLDDL −−+−++−
ππ

-Khoảng cách trục A phải thỏa mãn điều kiện sau:
0,05.(D
1
+D
2
)+ h
≤
A
≤
2(D
1
+D
2
)
-Khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai:

A
min
=A - 0,015L
-Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng:
A
max
=A + 0,03L
7_Tính góc ôm
1
α
,
2
α
Theo công thức(5-3) trang 83 ta có:
715,5
2,04
400
1767
1800
5,6
417
390
471
715,5
2,04
500
2208
2240
5,8
516

482,4
583,2
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 9
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
1
α
= 180

-
Α
−
12
DD
57

2
α
= 180

+
Α
−
12
DD
57

Góc ôm
1
α

≥
120

8_ Xác định số đai cần thiết:
Ζ
Chọn ứng suất ban đầu
2,1
=
σ
(N/mm
2
) và trị số D
1
(mm);
Tra bảng (5-17)trang 95 sách TKCTM:
Thì ta tìm được ứng suất cho phép
[ ]
p
σ
(N/mm
2
)
C
t
-hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng, tra bảng
(5-6) trang 89:
C
α
-hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm, tra bảng (5-
18)trang95 ta có:

C
v
-hệ số xét ảnh hưởng của vận tốc, tra bảng (5-19) trang 95 ta
có:
Ζ
=
[ ]
FCCCV
N
vtP

1000
α
σ
hoặc
Ζ
=
[ ]
FCCC
P
vtP

α
σ
Lấy số đai Z là:
9_định các kích thước chủ yếu của bánh đai:
Theo công thức (5-23):
t ;s theo bảng 10-3 trang 257 sách TKCTM
152
207

1,74
0,9

0,89
0,94
4,73
5
152
207
1,74
0,9
0,89
0,94
2,14
2
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 10
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
Chiều rộng bánh đai: B = (Z-1)t + 2S
Đường kính ngoài cùng của bánh đai: theo công thức(5-24)
trang96
Bánh dẫn: với h
0

D
1n
= D
1
+2h
0

Bánh bị dẫn: D
2n
= D
2
+2h
0
10_ tính lực căng ban đầu: S
0
Theo công suất(5-25) trang 96 sách TKCTM
S
0
=
F.
0
σ
(N)
11_ Lực tác dụng lên trục:
Theo công thức (5-25) trang 96 sáchTKCTM
R=3S
0
Zsin
2
1
α
(N)
20 ;12,5
105
4,1
208,2
596,2

165
1866
26 ;17
60
4,8
259,6
744,6
276
1561
B_ KẾT LUẬN:
Qua tính toán, so sánh các số liệu ta thấy: kết cấu bộ truyền đai thang loại
Ε
nhỏ
gọn hơn bộ truyền đai loại B. loại
Ε
đơn giản hơn, ít tốn kém hơn. Vì thế ta chọn
loại đai
Ε
.
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 11
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
I. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng của cấp nhanh trong hộp giảm
tốc theo số liệu sau:
- Số vòng quay trong 1 phút của trục dẫn n
1
=1460 v/p, bộ truyền quay 1 chiều.
- Yêu cầu làm việc trong 5 năm.
- Mỗi năm 300 ngày làm việc

- Mỗi ngày 2 ca ,1 ca 8 giờ
1. Chọn vật liệu làm bánh răng .
a) Bánh răng nhỏ: Theo bảng (3-8) ta chọn thép 45 thường hoá
Giả sử đường kính phôi dưới 100 mm
- Theo bảng (3-8)
- Giới hạn bền kéo σ
bk
= 600 (N/mm
2
)
- Giới hạn chảy σ
ch
= 300 (N/mm
2
)
- Độ cứng HB =220
- Dùng phôi rèn vì phôi rèn có cơ tính cao
b) Bánh lớn : chọn thép 35 thường hoá
- Giả sử đường kính phôi từ 300÷500 mm có:
- Giới hạn bền kéo σ
bk
= 480 (N/mm
2
)
- Giới hạn chảy σ
ch
= 240 (N/mm
2
)
- Độ cứng HB = 190

SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 12
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
- Dùng phôi rèn vì phôi rèn có cơ tính cao
2. Đònh ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép .
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Số chu kì làm việc tương đương của bánh lớn
N
2
=5 . 300 .2 . 8 . 60 . 251,7 = 362.10
6
- Số chu kì làm việc tương đương của bánh nhỏ
N
1
= i
bn
. N
2
= 2,9 . 362.10
6
=1049,8.10
6
- Theo (3-9)trang 43 ta có số chu kì cơ sở N
0
=10
7

- Vì N
1
và N

2
đều lớn hơn số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và
đường mỏi uốn nên khi tính ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn
Lấy K
’’
N
= K
’
N
=1
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ : theo cơng thức(3-1)trang38.
[σ]
tx1
= [σ]
Notx
. K
’
N

[σ]
Notx
: ứng suất mỏi tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu
dài.
- Theo bảng (3-9) trang 43 sach TKCTM :chọn [σ]
Notx
= 2,6 HB
- ng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh nhỏ
[σ]
tx1
= 2,6 . HB . K

’
N
= 2,6 × 220 = 572 (N/mm
2
)
- ng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh lớn
[σ]
tx2
= 2,6 . HB . K
’’
N
= 2,6 . 190 = 494 (N/mm
2
)
b) Ứng suất uốn cho phép:
Vì N > N
o
ta chọn K
’’
N
= K
’
N
=1
- Vì bánh răng quay một chiều nên ta có: theo cơng thức (3-5) trang42.
[σ]
u
=
σσ
σσ

Kn
K
kn
K
NNo
.
.).6,14,1(
.
.
''
1
''
−
÷
=
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 13
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
- Trong đó σ
o
và σ
-1
: giới hạn mỏi uốn trong chu kì mạch động và trong
chu kì đối xứng:
σ
-1
=(0,4÷0,45) . σ
bk
- Vì phôi là thép thường hoá tôi cải thiện nên chọn hệ số n=1,5
k

σ
=1,8 hệ số tập trung ứng suất chân răng
Thép 45: σ
-1
= 0,43 . 600 = 258 (N/mm
2
)
Thép 35: σ
-1
= 0,43 . 480 = 206,4 (N/mm
2
)
+ Đối với bánh nhỏ: [σ]
u1
=
1,5 258
143,3
1,5 1,8
×
=
×
(N/mm
2
)
+ Đối với bánh lớn: [σ]
u2
=
1,5 206,4
114,7
1,5 1,8

×
=
×
(N/mm
2
)
3. Chọn sơ hệ số tải trọng: K=1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψ
A
= 0,3
5. Tính khoảng cách trục : A
- Theo bảng (3-10) bộ trền bánh răng trụ răng thẳng, ta có công thức:
A ≥ (i ± 1) .
3
2
6

.
.
.][
10.05,1
θψσ
n
NK
i
Abntx









- Trong đo ù: i
bn
= 2,9 tỉ số truyền
n = 251,7 (V/P) : số vòng quay trong một phút của bánh răng bò dẫn
N = 12,4 KW: công suất
A ≥ (2,9 + 1) .
3
2
6
25,1.7,251.3,0
3,1.4,12
.
9,2.494
10.05,1








= 175,8 (mm)
- Vậy lấy A = 176 (mm)
6. Tính vận tốc vòng của bánh răng và cấp chính xác để chế tạo bánh răng
V =

)1(60000
2
1000.60
111
+
=
bn
i
Annd
ππ
=
)19,2(60000
730.176.14,3.2
+
=3,35 (m/s) (3-17)
- Với vận tốc này có thể chế tạo bánh răng theo cấp chính xác 9 bảng (3-11)
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 14
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
7. Đònh chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.
- Hệ số tải trọng K được tính theo công thức
K = K
tt
. K
đ

- Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của bánh răng HB < 350 nên chọn
K
tt
= 1: số tập trung tải trọng

- Đối với bánh răng trụ răng thẳng
Giả sử b >
βsin
m,
n
52
với cấp chính xác 9 và vận tốc vòng V< 3 m/s tra bảng
(3-14) ta chọn
K
đ
= 1,2: hệ số tải trọng động
⇒ K = 1 . 1,2 = 1,2
Trị số K điều chỉnh khơng chênh lệch so với đã chọn sơ bộ nên lấy
A=176(mm)
8. Xác đònh mun, bánh răng và chiều rộng bánh răng v à góc nghiêng:
+ Mun: m
n
= (0.01 ÷ 0,02)A
= (0.01 ÷ 0,02) .176 = 1,76 ÷ 3,52 mm
Lấy m
n
= 3 mm
+ Số răng bánh nhỏ:
Z
1
=
)1(
cos 2
+
bnn

im
A
β
=
)19,2(3
985,0.176.2
+
= 29,6 =30 răng

+ Số răng bánh lớn :

Z
2
= Z
1
. i
bn
= 30. 2,9 = 86 răng
+ Chiều rộng bánh răng lớn:
b = ψ
A
. A = 0,3.176 = 52,8 (mm)
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 15
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
chiều rộng b phải thỏa mãn điều kiện b >
βsin
m,
n
52

= 51,9 (mm) thỏa mãn.
Ta chọn b
1
=55 (mm) b
2
=50 (mm)
9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
-Tính số răng tương đương của bánh nhỏ:
Z
1tđ
=
β
3
1
cos
z
=

6,8cos
30
=31
-Số răng tương đương của bánh lớn :
Z
2tđ
=
β
3
2
cos
z

=

6,8cos
86
=89
- theo bảng 3-16
σ
u
=
u
n
bnZmY
NK
][

101,19
,,
2
6
σ
θ
≤
×
Trong đó
m
n
= 3 mm
y
1
= 0,47 hệ số dạng răng của bánh nhỏ

y
2
= 0,511 hệ số dạng răng của bánh lớn
n = 730 V/p số vòng quay của bánh răng

,,
θ
=1,5
- ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ
σ
u1
=
55.5,1.730.30.3.47,0
4,12.3,1.10.1,19
2
6
=40,3 (N/mm
2
)
σ
1u

< [σ ]
u1
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn: σ
u2
=σ
u1
2
1

y
y
σ
u2
= 40,3.
511,0
47,0
=36,7 (N/mm
2
)
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 16
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
σ
u2
≤

[σ

]
u2
10. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
Mun m
n
= 3 mm
Số răng Z
1
= 30, Z
2
=86

Góc ăn khớp α
n
= 20
0
;
β
= 8,6
0


∗
Đường kính vòng chia:
d
1
=
β
cos
.
1
Zm
n
=

6,8cos
90
= 91 (mm)
d
2
=
β

cos
.
2
Zm
n
=

6,8cos
86.3
= 260 (mm)
-Khoảng cách trục A
A = 175 (mm)
Chiều rộng bánh răng: b = 55 mm
* Đường kính vòng đỉnh răng:
D
e1
= d
1
+ 2.m
n
= 91 + 2.3 = 97 mm
D
e2
= d
2
+ 2.m
n
= 260 + 2.3 = 266 mm
* Đường kính vòng chân răng:
D

i1
= d
1
– 2,5.m
n
= 91- 2,5 . 3 = 83,5 mm
D
i2
= d
2 –
2,5.m
n
= 260 – 2,5 . 3 = 252,5 mm
11. Tính lực tác dụng lên trục:
-Lực vòng:
P
1

=
d
M
X
2
=
91.730
4,12.10.55,9.2
6
=3565 (N)

SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 17

LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
-Lực hướng tâm:
P
r1
=
β
α
cos
.
1 n
tgP
=


6,8cos
20.3565 tg
= 1312,3 (N)
-Lực dọc trục:
P
a
=P
1
.tg
β
=3565.tg8,6 =539,2 (N)

Thơng số Kí hiệu Trị số
Khoảng cách trục A
Mơ dun

Chiều rộng bánh răng nhỏ
Chiều rộng bánh răng lớn
Hệ số dạng răng
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh răng
A
m
b
1
b
2
y
1
; y
2
d
1
; d
2
d
e
d
i
α
β
Z
176
3
55
50

0,47;0,511
91;260
97;260
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 18
LỚP CĐ CĐT 32B
ÑOÀ AÙN CHI TIEÁT MAÙY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
Đường kính vòng chân răng
Góc ăn khớp
Góc nghiêng răng
Số răng
Lưc vòng
Lực hướng tâm
Lực dọc trục
P
p
r
P
a
83,5 ;252,5
20
8,6
30; 86
3565
1312
539
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 19
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
II. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm
1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:

*Bánh nhỏ: theo bảng (3-8) trang 40 ta chọn thép 45 thường hoá.
- Giả sử đường kính phôi (100÷300) mm
- Giới hạn bền kéo
σ
bk
= 580 N/mm
2

- Giới hạn chảy
σ
ch
= 290 N/mm
2

- Độ cứng HB = 220
- Dùng phôi rèn
* Bánh lớn: ta chọn thép 35 thường hoá.
Giả sử đường kính phôi (300÷500) mm
- Giới hạn bền kéo
σ
bk
= 480 N/mm
2

- Giới hạn chảy
σ
ch
= 240 N/mm
2

- Độ cứng HB = 190
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 20
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
- Dùng phôi rèn
2. Đònh ứng suất cho phép:
a) ng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kì làm việc của bánh lớn
N
2
= 5.300.2.8.60.104,8 = 150.10
6

Số chu kì làm việc của bánh nhỏ
N
1
= N
2
.i
bt
=2,4.150.10
6
= 360.10
6
Theo bảng (3-9) trang 43 ta chọn số chu kì cơ sở N
0
= 10
7
- Vì N
1

và N
2
đều lớn hơn số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và
đường cong mỏi uốn nên khi tính ứng suất của bánh nhỏ và bánh lớn lấy K
N
’’
=
K
N
’
= 1
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ
[
σ
]
tx1
= [
σ
]
Notx
. K
N
Trong đó:
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 21
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
[
σ
]
Notx

ứng suất mỏi tiếp xúc cho khi bánh răng làm việc lâu dài
- Theo bảng (3-9) chọn [
σ
]
Notx
= 2,6 HB
- ng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh nhỏ:
[
σ
]
tx1
= 2,6.HB.K
N
= 2,6.220.1=572 N/mm
2
- ng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh lớn:
[
σ
]
tx2
= 2,6.HB.K
N
’’

= 2,6.190.1=494 N/mm
2
b) ng suất uốn cho phép
- Ta có số chu kì cơ sở của đường cong mỏi uốn N
o
= 5.10

6

N
≥
N
o
ta chọn K
N
’’
= K
N
’
= 1
- Vì bánh răng quay một chiều ta có cơng thức (3-5) trang 42 sách TKCTM
( )
'
'
1
0
1,4 1,6
.
[ ]
. .
N
N
u
K
K
n K n K
σ σ

σ
σ
σ
−
÷ ×
= =
- Trong đó
σ
-1
và
σ
0
giới hạn mỏi uốn trong chu kì trong chu kì vận động và
trong chu kì đối xứng
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 22
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
σ
-1
≈
(0,4
÷
0,45).
σ
bk
- Vì phôi là thép thường hoá tôi cải thiện nên chọn hệ số n = 1,5
- K
N
=1,8 hệ số tập trung ứng suất chân răng
Giới hạn mỏi:

- Thép 45 :
σ
-1
= 0,43 . 580=249,4 N/mm
2
- Thép 35 :
σ
-1
=0,43 . 480 = 206,4 N/mm
2
+ Đối với bánh nhỏ

2
1
1,5 249,4
[ ] 138,6 /
1,5 1,8
u
N mm
σ
×
= =
×

+ Đối với bánh lớn

2
2
1,5 206,4
[ ] 114,7 /

1,5 1,8
u
N mm
σ
×
= =
×
3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: k =1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng :


ψ
A
=
A
b
=(0,3
÷
0,45)=0,4
5. Tính khoảng cách trục A.
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 23
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
- Theo bảng (3-10) bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ta có công thức
3
3
'
2
2
6

][
10.5,10
)1(
n
KN
i
iA
Abttx
bt
θψσ








±≥
- Trong đó:
i=2,4 tỉ số truyền của cặp bánh răng cấp chậm
n = 104,8 số vòng quay một phút của bánh răng bò dẫn
θ
’
= 1,25 hệ số phản ánh sự tăng năng tải
N = 11,96 KW công suất trục 2
- Vì bộ truyền có công suất tách đôi nên công thức khoảng cách trục, công suất
phải chia cho hai
- Ta có:
A ≥ (2,4 + 1) .

3
2
6
25,1.8,104.4,0
3,1.96,11
.
4,2.494
10.05,1








= 209 (mm)
- Ta chọn A=210 mm
6. Tính vận tốc vòng và chọn cách chính xác chế tạo bánh răng.
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 24
LỚP CĐ CĐT 32B
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VŨ KIM CHÍNH
V =
)1(60000
2
1000.60
111
+
=
bt

i
Annd
ππ
=
)14,2(60000
7,251.210.14,3.2
+
=1,62 (m/s)
Theo bảng (3-11) ta chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng là 9 .
7. Đònh chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.
- Hệ số tải trọng K được tính theo công thức
K = K
tt
. K
đ

- Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của bánh răng HB < 350 nên chọn
K
tt
= 1: số tập trung tải trọng
- Đối với bánh răng trụ
K
đ
= 1,2: hệ số tải trọng động
⇒ K = 1 . 1,2 = 1,2
- Vì hệ số K =1,2 không khác nhiều so với k sơ bộ, nên khoảng cách trục A
-
- Lấy A = 210 mm
8. Xác đònh mun, số răng, góc nghiêng và chiều rộng bánh răng:
+ Mun pháp: m

n
= (0.01 ÷ 0,02)A
= (0.01 ÷ 0,02) .210
= 2,1 ÷ 4,2 mm
Lấy m
n
= 4 mm
Tổng số răng: Zt= Z
1
+ Z
2
=
n
m
A2.cos
β
=109,33 răng
+ Số răng bánh nhỏ:
Z
1
=
)1.(
cos2
+
btn
im
A
β
= 32,15
≈

32 răng
Số răng Z
1
thoả mãn điều kiện là lớn hơn trò số giới hạn cho trong bảng (3-15)
SVTH: ĐẬU VĂN THƯỜNG 25
LỚP CĐ CĐT 32B