đồ án thiết kế hệ truyền động cơ khí

Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
PHẦN THỨ HAI
TÍNH RIÊNG
CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT
PHẦN MỘT
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I) CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Số vòng quay của băng tải : n
lv
=26,5vòng /phút
Công suất trên trục dẫn của băng tải:P
td
=3,3 kw
SVTH: Nguyễn Đức Tính
11
η
td
ct
P
P =⇒
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Với:Hiệu suất của một cặp bánh răng trong hộp giảm tốc:η
br
=0,97
Hiệu suât của bộ truyền đai:η
đ
=0,96
Hiệu suất của một cặp ổ lăn: η
ol
=0,99
Hiệụ suất của khớp nối : η

k
=0,99
⇒ η=0,97
2
.0,96.0,99
4
.0,99=0,859
⇒
ct
P
=
59,0
3,3
= 3,84 kW
Theo phương pháp bôi trơn ta chọn u
h
= 10
Theo tiêu chuẩn chọn u
d
= 2,5
⇒ u
t
= u
d
u
h
= 25
⇒ Số vòng quay sơ bộ trên trục dẫn của động cơ:
n
sb

= 25.26,5= 662,5 (vòng/phút)
Ta chọn động cơ có số vòng đồng bộ n
đb
= 750 vòng/phút
Công suất của động cơ:4KW(4A132S8Y3)
Sồ vòng quay của động cơ n
đc
=720 vòng /phút
II ) PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
u
t
=
16,27
5,26
720
==
t
dc
n
n
Chọn u
đ
= 2,5⇒ u
h
=10,87
chọn u
1
=3,83 ⇒u
2
=2,84

Ta có số vòng quay của các trục:
SVTH: Nguyễn Đức Tính
12



=
=
phutvongn
KWP
sb
ct
/5,662
84,3
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
n
1
=
288
5,2
720
==
d
dc
n
n
vòng/phút
n
2
=

2,75
83,3
288
1
1
==
u
n
vòng/phút
n
3
=
5,26
84,2
2,75
2
2
==
u
n
vòng/phút
Công suất trên các trục:
P
3
=
KW
n
P
kol
td

367,3
99,0.99.0
3,3
==
η
P
2
=
KW
n
P
brol
506,3
97,0.99.0
367,3
3
==
η
P
1
=
KW
n
P
brol
651,3
97,0.99.0
506,3
2
==

η
Mômen xoắn trên các trục:
T
1
=
Nmm
n
P
2,121066
288
651,3
10.55,910.55,9
6
1
1
6
==
T
2
=
Nmm
n
P
4,445243
2,75
506,3
10.55,910.55,9
6
2
2

6
==
T
3
=
Nmm
n
P
6,1213390
5,26
367,3
10.55,910.55,9
6
3
3
6
==
T
đc
=
Nmm
n
P
dc
dc
6,53055
720
4
10.55,910.55,9
66

==
SVTH: Nguyễn Đức Tính
13
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Độn
g cơ
1 2 3
Tỉ số truyền 2,5 3,83 2,84
Công suất(KW) 4 3,651 3,506 3,367
Số vòng quay n 720 288 75,2 26,5
Mômen T 530055,6 121066,2 445243,4 1213390,6
PHẦN HAI
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
SVTH: Nguyễn Đức Tính
14
Trục
Thông số
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
I TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI:
1) Chọn đai vải đai cao su: với đặc tính bền, dẻo,ít bò ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay
đổi của nhiệt độ ,đai vải đai cao su được dùng khá rộng rãi
2) Thông số bộ truyền:
Đường kính bánh nhỏ:
d
1
= (5,2 … 6,4).
3
dc
T
= (5,2… 6,4)

3
6,53055
=(195…240) mm
chọn d
1
=200mm (theo tiêu chuẩn)
d
2
=d
1
.u
đ
.(1-
ε
) với bộ truyền nhanh lấy
ε
=0,01
⇒d
2
=200.2,5(1-0,01) =495 mm
chọn d
2
=500( theo tiêu chuẩn)
Tính lại u
đ
=
5,2
200
500
1

2
==
d
d
Khoảng cách trục
a
≥
(1,5 2)(d
1
+d
2
) =(1,5 2)(500+200) = 1050 1400
lấy a =1100mm
Chiều dài đai
L =2.a +
( ) ( )
( ) ( )
mm
a
dddd
3319
1100.4
200500
2
200500.
1100.2
42
2
2
2121

=
−
+
+Π
+=
−
+
+Π
Lấy L=3500 mm
Góc ôm đai α =180 -
( )
0
57
1100
200500
−
=164,45
0
Lực vòng F
t
=
v
P
dc
.1000
với v=
536,7
60000
720.200.14,3
60000

11
==
Π
nd
m/s
SVTH: Nguyễn Đức Tính
15
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
t
=
N8,530
536,7
4.1000
=
Ứng suất có ích cho phép
[σ
F
] =[σ
F
]
0
.C
α
.C
v
.C
0
Ứng suất có ích cho phép xác đònh bằng thực nghiệm : [σ

F
]
0
=k
1
- k
2
1
d
δ

Với đai vải đai cao su chọn
40
1
1
=
d
δ
Bộ truyền đạt gần như thẳng đứng σ
0
=1,6⇒k
1
=2,3; k
2
=9
⇒[σ
F
]
0
=2,3 -

40
9
=2,075
Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm đai α
1
:C
α
Với α =164,45
0
ta lấy C
α
=,9534
Hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm ,đến độ nhám của đai trên bánh đai:
C
v
=1-k
v
(0,01v
2
-1) k
v
=0,04; v=7,536m/s
⇒C
v
= 1,0173
Hệ số kể đến ảnh hưởng của vò trí bộ truyền trong không gian và phương pháp căng
đai
C
0
=0,9

[σ
F
] = 2,075.0,9534.1,0173.0,9 =1,8113MPa
Tiết diện đai
A =b.δ =
[ ]
F
d
t
k
F
σ
;
40
1
1
=
d
δ
⇒δ=5
b =
[ ]
mm
kF
F
dt
65
8113,1.5
1,1.8,530
.

.
==
σδ
Lấy theo tiêu chuẩn b = 71mm
Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
SVTH: Nguyễn Đức Tính
16
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
0
= σ
0
δ.b =1,6.5.71 =568N
Lực tác dụng lên trục F
1
= 2.F
0
.sin






2
1
α
=2.568.sin







2
45,164
= 1125,6N
II) TÍNH HỘP GIẢM TỐC
1) Chọn vật liệu
Với tải trọng trung bình bộ truyền làm việc êm,va đập ít,quá tải thấp.bánh nhỏ của
răng làm viêc nhiều hơn bánh lớn,do đó trong 2 cấp truyền ta chọn vật liệu chế tạo
bánh nhỏ cứng hơn bánh lớn:
Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB280 σ
b1
=850MPa σ
ch1
=580MPa
Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB260 σ
b2
=850MPa σ
ch2
=580MPa
2) Xác đònh ứng xuất cho phép(tính sơ bộ)
[σ
H
] =
H
HL
Hlím
S

K
.
0
σ
Với
0
1limH
σ
=2.HB
1
+70 =2.280+70 =630 MPa

0
2limH
σ
=2.HB
2
+ 70 =2.260+ 70 =590MPa

0
1limF
σ
= 1,8.HB
1
= 1,8.280 =504Mpa

0
2limF
σ
= 1,8 .HB

2
=1,8.260 =468Mpa
Tra bảng 6.2 (thiết kế hệ thống truyền động cơ khí) ta có S
H
= 1,1
Bộ truyền coi như chòu trải trọng tónh
N
HO
=20.HB
2,4

Từ đó ta có :N
HO1
=30.280
2,4
=22,4.10
6
N
NO2
=30.260
2,4
=18,75.10
6
SVTH: Nguyễn Đức Tính
17
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Bộ truyền làm việc 5 năm mỗi năm làm việc 300 ngày mỗi ngày 12 giờ
⇒ t
∑
=19500 h

n
1
=288 vòng/phút
Số lần ăn khớp trong một vòng quay c = 1
N
HE
=60.1.288.19500 =336,96.10
6
N
HE
> N
HO1
> N
HO2
K
HL
= 1 ⇒ [σ
H
]
1
=
H
HL
H
S
K
0
1lim
σ
=

1,1
630
= 572,73Mpa
[σ
H
]
2
=
36,536
1,1
590
.
0
2lim
==
H
HL
H
S
K
σ
Mpa
N
FE
= N
HE
(Bộ truyền chòu tải trọng tónh)
N
FO
=4.10

6
;N
FE
>N
FO
⇒ K
FL
=1
Bộ truyền quay một chiều ⇒ K
FC
=1
Tra bảng 6.2 ta có S
F
=1,75
[σ
F
]
1
=
288
75,1
1.504
.
.
0
1lim
==
H
FLFC
F

S
KK
σ
Mpa
[σ
F
]
2
=
36,536
1,1
590
.
0
2lim
==
H
HL
H
S
K
σ
Mpa
ứng suất cho phép khi chòu quá tải
[σ
H
]
1max
=2,8σ
ch1

=580.2,8 =1624MPa
[σ
H
]
2max
=2,8σ
ch2
=2,8.580 =1624Mpa
[σ
F
]
1max
=0,8σ
ch1
=0,8.580 =464 Mpa
[σ
F
]
2max
=0,8σ
ch2
=0,8.580 =464 Mpa
3) Tính bộ truyền cấp nhanh
a) Koảng cách trục
SVTH: Nguyễn Đức Tính
18
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
a
w1
= K

a
(u
1
+1)
[ ]
3
1
2
1
.
baH
H
u
KT
ψσ
β
Chọn ψ =0,3 (Bảng 6.6 –TL[1])
Bánh răng nghiêng K
a
=43
ψ
bd
=0,53.ψ
ba
(u
1
+ 1) =0,53.0,3.(3,83 +1) =0,768 ⇒ K
H
β
=1,112(Tra bảng6.7 TL [1])

⇒ a
w1
=43.(3,83 +1)
mm154
3,0.83,336,536
112,1.2,121066
3
2
=
b) Xác đòng môđun và góc nghiêng răng
m =(0,01 ÷0,02)a
w1
=(0,01÷0,02)154 = 1,54…3,08
Chọn m =2
Chọn sơ bộ β
1
=12
0
Z
1
=
( )
18,31
)183,3(,2
12cos.154.2
1
cos 2
0
11
=

+
=
+
ú
w
um
a
β
Lấy Z
1
= 31 răng
⇒ Z
2
=u
1
.

Z
1
=3,83.31 =118,73 ta lấy Z
2
=118 răng
Tính lại β
1
cosβ
1
=
154.2
)11831.(2
.2

)(
1
21
+
=
+
w
a
ZZm
⇒β
1
=14,64
0
Tỉ số truyền thực u
1
=
81,3
31
118
1
2
==
Z
Z
Tính lại khoảng cách trục
a
w1
=0,5
154
64,14cos

)11831(2
.5,0
cos
)(
0
1
21
=
+
=
+
β
ZZm
mm
c) Kiệm nghiệm về độ bền tiếp xúc
SVTH: Nguyễn Đức Tính
19
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
σ
H
=Z
M
.Z
H
.Z
ε
2
111
11

)1(2
dub
uKT
w
H
+
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp:
Z
M
=274 (tra bảng 6.5 TL [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Z
H
=
tw
b
α
β
2sin
cos2
β
b
-


Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tgβ
b
=cosα
t

.tgβ
1
= cos20
0
.tg14,64
0
⇒β
b
=13,79
0
Z
H
=
0
0
20.2sin
79,13cos2
=1,738
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Z
ε
Với ε
β
=
86,1
2.
64,14sin.154.3,0
.
sin.
0
1

==
ππ
β
m
b
w
>1
⇒ Z
ε
=
α
ε
1
Với
( )
[ ]
693,164,14cos
118
1
31
1
2,388,1cos
11
2,388,1
0
1
21
=+−=













+−=
βε
α
ZZ
Z
ε
=
7686,0
693,1
11
==
α
ε
Hệ số tải trọng khi tính vềtiếp xúc:K
H
K
H
=K
H
β

.K
H
α
.K
Hv
K
H
β
=1,112
K
H
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp
Với v
1
=
60000

11
nd
w
π
với d
w1
= Z
H
=
mm
u

a
ú
w
033,64
181,3
154.2
1
.2
1
=
+
=
+

SVTH: Nguyễn Đức Tính
20
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
⇒ v
1
=
sm /965,0
60000
288.033,64.
=
π
Từ v
1
tra bảng 6.13 TL[1] ta được cấp chính xác 9
Tra bảng 6.14 TL[1] ta có K
H

α
=1,13 ;K
F
α
=1,37
K
Hv
= 1+
αβ
ν
HH
wwh
KKT
db
2

1
11
Z
H
=
896,0
81,3
154
.965,0.73.002,0
1
0
===
ú
w

H
u
a
vg
δν
Hệ dố kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp:K
Hv
K
Hv
= 1+
0087,1
13,1.112,1.2,1 21066.2
033,64.154.3,0.986,0
=
K
H
=K
H
β
.K
H
α
K
Hv
=1,112.1,13.1,0087 =1,2675
σ
H
=Z
M
.Z

H
.Z
ε
2
111
11

)1(2
dub
uKT
w
H
+
=274.1,738.0,7686
2
64.81,3.154.3,0
)181,3(2675,1.2,121066.2
+
=523Mpa
σ
H
< [σ
H
]
2
=536,36Mpa
chênh lệch này nhỏ nên ta thu chiều dầy răng :
b
w1
=46,2

mm
H
H
44
36,536
523
.2,46
][
2
2
=






=






σ
σ
a)Kiểm nghiệm về độ bền uốn
mdb
YYYYT
ww

FF
F

2
11
1.1
1
βε
σ
=
Hệ số kể đế sự trùng khớp răng
α
ε
ε
1
=
Y
với
591,0
693,1
1
693,1
==⇒=
εα
ε
Y
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
SVTH: Nguyễn Đức Tính
21
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa

895,0
140
64,14
1
140
1
0
1
=−=−=
β
β
Y
Y
F1
,Y
F2
hệ số hình dạng của bánh răng 1và 2
28,130
cos
32,34
cos
1
3
2
2
1
3
1
1
==

==
β
β
Z
Z
Z
Z
V
V
Tra bảng 6.8 TL.[1] với hệ số dòch chỉnh x = 0 ta được
Y
F1
=3,7577 ;Y
F2
=3,6
Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
=K
F
β
.K
F
α
K
F
ν
K
F
β
=1,2288 (tra bảng 6.7 TL[1] với ψ

bd
= 0,768)
K
F
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp:
K
F
α
=1,37
K
F
ν

- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
0195,1
37,1.2288,1.2,121066.2
64.154.3,0.6872,2
1
6872,2
81,3
154
.965,0.73.006,0
2

1
1
1
0

1
11
=+=
===
+=
Fv
w
FF
FF
wwF
F
K
u
a
vgv
KKT
db
K
δ
ν
νβ
ν
⇒ K
F
= 1,2288.1,37.1,0195 = 1,7163
MPa
mdb
YYYYT
ww
FF

F
68,139
2.64.154.3,0
7577,3.895,0.591,0.7163,1.2,121066.2

2
11
1.1
1
===
βε
σ
σ
F1
< [σ
F
]
1
=288

Mpa
σ
F2
=
MPa
Y
Y
F
F
F

8,133
7577,3
6,3
68,139
2
1
1
==
σ
σ
F2
< [σ
F
]
2
SVTH: Nguyễn Đức Tính
22
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
e)Kiểm nghiệm về độ quá tải
K
qt
=2,2
⇒ σ
Hmax

7,7752,2.532
===
qtH
K
σ

< [σ
H
]
max
=1624Mpa
σ
Fmax
=σ
F1
.K
qt
=139,68.2,2 = 307,3 < [σ]
Fmax
=464Mpa
f)Thông số hình học của cặp bánh răng cấp nhanh
Khoảng cách trục a
w1
=154mm
Môdun m = 2
Góc nghiêng răng β
1
= 14,64
0
Hệ số dòch chỉnh x
1
=x
2
= 0
Tỉ số truyền u
1

=3,81
Đường kính vòng chia d
1
=
08.64
64,14cos
31.2
cos
.
0
1
1
==
β
Zm
mm
d
2
=
92,243
64,14cos
118.2
cos
.
0
1
2
==
β
Zm

Đường kính đỉnh răng: d
a1
=d
1
+ 2.m =64,08 + 2.2 =68,08 mm
d
a2
= d
2
+ 2.m =243,92 + 2.2

=247,92 mm
Đường kính chân răng d
f1
=64,08 -2,5.m =64,08 -2,5.2 =59,08 mm
d
f2
=243,92 -2,5.m =243,92 -2,5.2 =238,92 mm
chiều rộng vành răng b
w1
=44
4) Tính bộ truyền cấp chậm
a) Koảng cách trục
a
w2
= K
a
(u
2
+1)

[ ]
3
2
2
2
.
baH
H
u
KT
ψσ
β
Chọn ψ =0,5 (Bảng 6.6 –TL[1])
⇒ψ
bd
=0,53.ψ
ba
(u
2
+ 1) =0,53.0,5(2,84 +1) =1,0176
SVTH: Nguyễn Đức Tính
23
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
⇒ K
H
β
=1,112 ;K
F
β
=1,16528(Tra bảng6.7 TL [1])

Bánh răng nghiêng K
a
=43Mpa
1/3
(Bảng 6.5 TL [1])
⇒ a
w1
=43.(2,84 +1)
mm9,173
5,0.84,236,536
07264,1.4,445243
3
2
=
Lấy a
w2
=274 mm
b) Xác đòng môđun và góc nghiêng răng
m =(0,01 ÷0,02)a
w2
=(0,01÷0,02)174 = 1,74…3,46
Chọn m =2
Chọn sơ bộ β
1
=12
0
Z
3
=
( )

32,44
)184,2.(2
12cos.174.2
1
cos 2
0
2
23
=
+
=
+
um
a
w
β
Lấy Z
3
=44 răng
⇒ Z
4
=u
2
.

Z
3
=2,84.44 =124,96 ta lấy Z
4
=125 răng

Tính lại β
2
cosβ
2
=
174.2
)12544.(2
.2
)(
2
43
+
=
+
w
a
ZZm
⇒β
1
=13,77
0
Tỉ số truyền thực u
1
=
841,2
44
125
3
4
==

Z
Z
Tính lại khoảng cách trục
a
w2
=0,5
174
77,13cos
)12544(2
.5,0
cos
)(
0
2
43
=
+
=
+
β
ZZm
mm
c) Kiệm nghiệm về độ bền tiếp xúc
σ
H
=Z
M
.Z
H
.Z

ε
2
323
22

)1(2
ww
H
dub
uKT
+
SVTH: Nguyễn Đức Tính
24
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp:
Z
M
=274 (tra bảng 6.5 TL [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Z
H
=
tw
b
α
β
2sin
cos2
β
b

-


Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tgβ
b
=cosα
t
.tgβ
2
= cos20
0
.tg13,77
0
⇒β
b
=12,97
0
Z
H
=
0
0
20.2sin
97,12cos2
=1,7413
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Z
ε
Với ε
β

=
3,3
2.
77,13sin.174.5,0
.
sin.
0
2
==
ππ
β
m
b
w
>1
⇒ Z
ε
=
α
ε
1
Với
( )
[ ]
73,177,13cos
125
1
44
1
2,388,1cos

11
2,388,1
0
2
43
=+−=












+−=
βε
α
ZZ
Z
ε
=
76,0
73,1
11
==
α

ε
Hệ số tải trọng khi tính ve àtiếp xúc:K
H
K
H
=K
H
β
.K
H
α
.K
Hv
K
H
β
=1,07264
K
H
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp
Với v
2
=
60000

23
nd
w

π
với d
w3
=
mm
u
a
w
6,90
1841,2
174.2
1
.2
2
2
=
+
=
+

⇒ v
2
=
sm /3566,0
60000
2,75.6,90.
=
π
SVTH: Nguyễn Đức Tính
25

Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Từ v
1
tra bảng 6.13 TL[1] ta được cấp chính xác 9
Tra bảng 6.14 TL[1] ta có K
H
α
=1,13;K
F
α
=1,37
K
Hv
= 1+
αβ
ν
HH
wwH
KKT
db
2

2
33
Z
H
=
407,0
841,2
174

.3566,0.73.002,0
2
2
0
===
u
a
vg
w
H
δν
Hệ dố kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp:K
Hv
K
Hv
= 1+
003,1
13,1.07264,1.4,445243.2
6,90.174.5,0.407,0
=
K
H
=K
H
β
.K
H
α
K
Hv

=1,07264.1,13.1,003 =1,21556
σ
H
=Z
M
.Z
H
.Z
ε
2
323
22

)1(2
ww
H
dub
uKT
+
=274.1,71738.0,76
2
6,90.841,2.174.5,0
)1841,2(2675,1.4,445243.2
+
=512Mpa
σ
H
< [σ
H
]

2
=536,36Mpa
chênh lệch này nhỏ nên ta thu chiều dầy răng :
b
w1
=87
mm
H
H
80
36,536
512
.87
][
2
2
=






=







σ
σ
a)Kiểm nghiệm về độ bền uốn
mdb
YYYYT
ww
FF
F

2
33
1.2
1
βε
σ
=
Hệ số kể đến sự trùng khớp răng
α
ε
ε
1
=
Y
với
591,0
693,1
1
693,1
==⇒=
εα

ε
Y
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
902,0
140
77,13
1
140
1
0
2
=−=−=
β
β
Y
SVTH: Nguyễn Đức Tính
26
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Y
F3
,Y
F4
hệ số hình dạng của bánh răng 3 và 4
42,136
cos
02,48
cos
2
3
4

4
2
3
3
3
==
==
β
β
Z
Z
Z
Z
V
V
Tra bảng 6.8 TL.[1] với hệ số dòch chỉnh x = 0 ta được
Y
F3
=3,7577 ;Y
F4
=3,6
Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
=K
F
β
.K
F
α
K

F
ν
K
F
β
=1,15628 (tra bảng 6.7 TL[1] với ψ
bd
= 1,0176)
K
F
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp:
K
F
α
=1,37
K
F
ν

- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
007,1
37,1.16528,1.4,445243.2
6,90.174.5,0.222,1
1
222,1
841,2
174
.3566,0.73.006,0

2

1
2
2
0
2
33
=+=
===
+=
Fv
w
FF
FF
wwF
F
K
u
a
vgv
KKT
db
K
δ
ν
νβ
ν
⇒ K
F

= 1,16528.1,37.1,007 = 1,61
MPa
mdb
YYYYT
ww
FF
F
25,188
6,90.174.5,0
6599,3.902,0.578,0.61,1.4,445243.2

2
33
1.2
1
===
βε
σ
σ
F1
< [σ
F
]
1
=288

Mpa
σ
F2
=

MPa
Y
Y
F
F
F
17,185
6599,3
6,3
25,188
4
3
1
==
σ
σ
F2
< [σ
F
]
2
e)Kiểm nghiệm về độ quá tải
SVTH: Nguyễn Đức Tính
27
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
K
qt
=2,2
⇒ σ
Hmax

4,7592,2.512
===
qtH
K
σ
< [σ
H
]
max
=1624Mpa
σ
Fmax
=σ
F1
.K
qt
=188,25.2,2 = 414,15 < [σ]
Fmax
=464Mpa
f)Thông số hình học của cặp bánh răng cấp chậm
Khoảng cách trục a
w2
=174mm
Môdun m = 2
Góc nghiêng răng β
2
=13,77
0
Hệ số dòch chỉnh x

3
=x
4
=0
Tỉ số truyền u
2
=2,841
Đường kính vòng chia d
3
=
6,90
77,13cos
44.2
cos
.
0
2
3
==
β
Zm
mm
d
4
=
4,257
77,13cos
125.2
cos
.

0
2
4
==
β
Zm
Đường kính đỉnh răng: d
a3
=d
3
+ 2.m =90,6 + 2.2 =94,6 mm
d
a4
= d
4
+ 2.m =257,4+ 2.2

=261,4 mm
Đường kính chân răng d
f3
=d
3
-2,5.m =90,6 -2,5.2 =85,6 mm
d
f4
=d
4
-2,5.m =257,4 -2,5.2 =252,4 mm
chiều rộng vành răng b
w1

=80 mm
III) TÍNH TRỤC
1) Tải trọng tác dụng lên trục
•
Trục 1: bao gồm lực căng của bộ truyền đai,lực do bánh răng truyền động
Lực do truyền bánh răng nghiêng: Lựa dọc trục ,lực vòng ,lực hướng tâm
Lực vòng F
t1
=
4,3781
033,64
2,121066.2
2
1
1
==
w
d
T
N =F
t2
SVTH: Nguyễn Đức Tính
28
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Lực hướng tâm: F
r1
= F
r2
=
N

tg
tg
F
tw
t
5,1422
64,14cos
20
.4,3781
cos
0
0
1
1
==
β
α
F
a1
=F
t1.
tgβ
1
=3781,4.tg14,64
0
=978,8N
Lực do bộ truyền đai:F
tđ
= 830,2N
•

Trục 2:lực do bộ truyền răng nghiêng :lực vòng , lực hướng tâm và lực dọc trục
Lực vòng F
t4
=F
t3
=
N
d
T
w
78,9828
6,90
4,445243.2
2
3
2
==
Lực dọc trục :F
a3
=F
a4
=F
t3.
tgβ
2
= 9828,8.tg13,77
0
=2408.7N
Lực hướng tâm :F
r4

=F
r3
=F
t4
tgα
tw
=9828,8tg20
0
=2408,7N
•
Sử dụng khớp nối cứng
D =260mm



=
=
mmD
mmD
150
260
0
⇒P
tkn
=
N16178
150
6,1213390.2
=
F

rkn
=16178(0,2 0,3) lấy F
rkn
=4000N
2) Tính sơ bộ trục:
d
t1

≥
[ ]
mm
T
16,31
20.2,0
2,121066
2,0
3
3
1
==
τ
[τ]- ứng suất uốn cho phép
lấy d
t1
= 35 mm
d
t2
mm6,44
25.2,0
2,445243

3
=≥
lấy d
t2
=45mm
d
t3
60
28.2,0
6,1213390
3
=≥
mm lấy d
t3
=60mm
3) Xác đònh khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực:
Chiều dài ma bánh răng trụ l
m1
=(1,2 1,5)d
t1
= (1,2 1,5)35=42 52,5
SVTH: Nguyễn Đức Tính
29
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Lấy l
m1
=50mm
l
m2
=54mm

l
m3
=80mm
l
m4
=80mm
Chiều dài nửa khớp nối :L =115mm
k
1
-khoảng cách mặt mútchi tiết đến thành trong của hộp,lấy k
1
=10mm
k
2
- khoảng cách mặt mút ổ đến thành trong của hộp, lấy k
2
=7mm
k
3
– khoảng cách từ mặt mút chi tiết đến lắp ổ ,lấy k
3
=15 mm
h
n
– chiều cao lắp ổ và đầu bu lông, lấy h
n
=18 mm
l
22
= 0,5(l

m22
+b
0
) + k
1
+k
2
l
22
= 0,5(54+21) +10 +7 =54,5mm
khoảng cách từ gối đỡ trục 2 lên chi tiết thứ 2 trên trục
l
23
=l
22
+0,5(l
m22
+ l
m23
) +k
1
l
23
=54,5+0,5(54 + 80) +10 =131,5 mm
khoảng cáhc giữa các gối đỡ trên trục 2
l
21
= l
m22
+ l

m23
+3k
1
+ 2k
2
+ b
0
=54 +80 +3.10 +2.7 +21 =199mm
khoảng công xôn trên trục 1tính từ bánh đai:
l
c12
=0,5(l
m12
+21) +k
3
+h
n
l
m12
-chiều dày đai ,l
m12
=80mm (tra bảng 21.16 TL [1])
l
c12
=0,5(80 +21) +15 +18 =83,5mm
l
c32
=0,5(L

+b

0
) +15 +18 =0,5(115 +21) +15 +18 =101mm
4) Xác đònh đường kính các đoạn trục :
1)Trục 1:
SVTH: Nguyễn Đức Tính
30
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Vẽ biểu đồ mômen
đ
F
y11
+F
y12
+ F
tđ
– F
r1
=0
SVTH: Nguyễn Đức Tính
31
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
83,5.F
tđ
+
2
08,64
F
a1
-199F
y12

+54,5.F
r1
=0
⇒ F
y12
=
N5,895
199
5,1422.5,548,978.04,322,830.5,83
=
++
F
y11
=F
r1
–F
y12
- F
tđ
= 1422,5 - 895,5 – 830,2 =303,5
F
x11
+F
x12
-F
t1
=0
-54,5F
t1
+199F

x12
=0 ⇒F
x12
=
N6,1035
199
4,3781.5,54
=
F
x11
= F
t1
- F
x12
=3781,4 -1035,6 = 2745,8 N
•
Tính đường kính các đoạn trục:
M
10
=
NmmT 4,1048462,121066.75,0.75,0
22
==
d
10
=
[ ]
mm
M
5,25

63.1,0
4,104846
1,0
3
3 10
==
σ
lấy d
10
=26 mm
M
11
=
NmmTMM
y
x
2,1192762,121066.75,07,5686875,0
222
1
2
11
11
2
=+=++
d
11
=
[ ]
mm
M

6,26
63.1,0
276,1192
1,0
3
3 11
==
σ
chọn theo tiêu chuẩn d
11
=30 mm =d
13
M
12
=
NmmTMM
y
x
2188012,12166.75,01946466,12036275,0
2222
1
2
12
12
2
=++=++
d
12
=
[ ]

mm
M
6,32
63.1,0
218801
1,0
3
3 12
==
σ
;lấy d
12
=34 mm
3) Trục 2 (trục giữa) T
2
=438212,25Nmm
• Biểu đồ lực và biểu đồ mômen
SVTH: Nguyễn Đức Tính
32
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
y21
+F
y22
=F
r23
-F
r22
199F
y22

–131,5F
r23
+ 54,5 F
r22
-M
a22
+M
a23
= 0
SVTH: Nguyễn Đức Tính
33
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
N
MMFF
F
aárr
y
5,3192
199
7,2408.3,458,978.96,1215,1422.5,542,3683.5,131
199
5,54.5,131
2323
22
=
++−
=
++−
=⇒

F
y21
=3683,2 –1422,5 –3192,5 = -931,8N
F
x21
+ F
x22
= F
t2
+F
t3
F
x22
.199 –54,5.F
t2
–131,5.F
t3
=0
F
x22
=
N
FF
tt
5,7530
199
4,3781.5,548,9828.5,131
199
5,54.131
33

=
+
=
+
F
x21
=F
t2
+ F
t3
-F
x22
=3781,4+9828,8 –7530,5 = 6079,7N
•
Tính đường kính các ïđoạn trục:
M
21
=
NmmTMM
y
x
1,5222264,445243.75,065,3313434,11937475,0
2222
21
2
21
21
2
=++=++
d

21
=
[ ]
mm
M
8,43
63.1,0
1,522226
1,0
3
3 21
==
σ
lấy d
21
=48mm
M
22
=
NmmTMM
y
x
6,67342175,0
2
22
2
22
22
2
=++

d
22
=
[ ]
mm
M
5,47
63.1,0
6,673421
1,0
3
3 22
==
σ
lấy d
22
=48mm
với kích thước trục vùa tính ta lấy d
20
=d
23
=40mm
3) Tính trục 3:
•
Vẽ biểu đồ lực và mômen
SVTH: Nguyễn Đức Tính
34
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
x31

F
y31
F
F
x32
F
a4
F
r4
t4
F
x
y32
F
k
M
z
T
M
y
SVTH: Nguyễn Đức Tính
35