Ứng dụng matlab và solidworks trong thiết kế tính toán hộp số ô tô con 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ngành công nghiệp nước ta còn đang trên đà phát triển, nhưng vẫn
còn kém trong khâu thiết kế và chế tạo. Do đó việc phát triển ngành công
nghiệp ôtô, cũng như ngành công nghiệp nước ta nói chung có vai trò quan
trọng trong phát triển kinh tế.
Với nhu cầu xã hội ngày càng cao, xe con được dùng ngày càng phổ biến. Do
đó việc nội địa hóa các cụm chi tiết là rất cần thiết. Trong hệ thống truyền
lực trên ôtô, hộp số là một bộ phận rất quan trọng. Nó có tác dụng thay đổi
momen và tỉ số truyền từ động cơ xuống các bánh xe, giúp xe vận hành phù
hợp với các điều kiện khác nhau khi tham gia giao thông.
Với mục đích nâng cao kiến thức kết cấu cũng như tính toán, kiến thức sử
dụng phần mềm em chọn đề tài “Ứng dụng matlab và SolidWorks trong
thiết kế tính toán hộp số ô tô con” với các nội dung :
- Tính toán và tối ưu bền các thông số cơ bản bánh răng và trục bằng matlab
- Sử dụng SolidWorks Macro thiết lập chương trình vẽ trục thứ cấp hộp số
- Vẽ bản vẽ bố trí chung, bản vẽ lắp 2D các cụm chi tiết của hộp số, bản vẽ
chi tiết, bản vẽ quá trình tính toán thiết kế, bản vẽ thuật toán trong matlab và
lập trình API trên khổ A0.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thanh Tùng cùng với các thầy
trong bộ môn đã chỉ dạy tận tình trong quá trình em thực hiện đồ án môn học
này.
Tuy nhiên vì thời gian và trình độ có hạn, chắc chắn đồ án này còn nhiều
thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến của thầy cô giáo cũng các bạn trong
lớp.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
A. Hộp số:
1.Nhiệm vụ:
- Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi momen xoắn ở các bánh

xe chủ động của ôtô, đồng thời thay đổi tốc độ xe phù hợp với lực cản bên
ngoài.
- Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến hoặc lùi).
- Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tùy ý mà
không cần tắt máy hoặc mở li hợp.
- Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác trên xe chuyên dùng.
2.Yêu cầu của hộp số:
- Hộp số cần có tay số và dải tỉ số truyền thích hợp để đảm bảo được tính
năng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của xe.
- Việc chuyển số phải được thực hiện dễ dàng,tiện lợi (lực tác động và hành
trình cần gạt nhỏ),nhanh chóng và không gây tiếng ồn.
- Cơ cấu định vị chống nhảy số và cơ cấu chống gài đồng thời hai số.
- Vị trí trung gian để có thể ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong
thời gian lâu dài.
- Cơ cấu báo hiệu khi gài số lùi.
- Vị trí để lắp thêm bộ phận trích công suất khi cần thiết.
3.Phân loại hộp số:
- Theo chiều đặt của hộp số trên xe: hộp số đặt ngang và hộp số dặt dọc.

* Hộp số đặt dọc:
Hình 1.1
Sơ đồ trên bố trí động cơ đặt dọc, cụm động cơ, li hợp, hộp số được ghép liền,
cầu sau chủ động. Mômen được truyền từ động cơ qua hộp số, trục các đăng,
quay theo trục song song với mặt phẳng đối xứng dọc của ôtô. Các bánh xe
cần quay theo hướng chuyển động của ôtô. Truyền mômen từ cầu xe 5 ra
bánh xe chủ động được thực hiện nhờ bán trục 8. Bán trục có thể được bố trí
gọn trong cầu chủ động. Hệ thống sử dụng trục các đăng 4, bố trí dưới sàn xe
do vậy dễ gây ồn trong khoang chở người trên sàn ôtô.
* Hộp số đặt ngang:
Hình 1.2

1. Động cơ
2. Li hợp
3. Hộp số
4. Trục truyền
5. Cầu xe
6. Truyền lực chính
7.Vi sai
8.Bán trục
Sơ đồ bố trí động cơ đặt ngang cầu trước chủ động. Cụm động cơ, li hợp, hộp
số, cầu xe được gắn liền, cầu xe sử dụng bộ truyền bánh răng trụ phù hợp với
truyền mô men chủ động từ động cơ tới bánh xe chủ động. Sơ đồ bố trí hệ
thống truyền lực nhỏ gọn nên sơ đồ này được bố trí trên ô tô con thông dụng.
- Theo đặc điểm thay đổi tỉ số truyền :hộp số vô cấp và hộp số có cấp
* Hộp số vô cấp:
Hình 1.3: Hộp số vô cấp của hãng Ford bố trí trên xe Fiesta
Hệ thống bao gồm :hộp số, truyền lực chính lắp chung trong một vỏ bắt liền
với động cơ. Cụm hộp số được tập hợp bởi cơ cấu hành tinh ravigneaux và
hai li hợp khóa K1, K2 và một bộ truyền đai. Bộ truyền đai vô cấp cho phép
biến đổi tốc độ vô cấp và tự động điều khiển.
Bộ truyền CVT này làm việc êm, biến đổi tốc độ đều đặn, cho phép người sử
dụng thường xuyên duy trì tốc độ động cơ ở vùng tối ưu và giữ ổn định chúng
trong quá trình chuyển động, hạn chế xe giảm tốc độ khi vào số, tăng tốc tốt
hơn, giảm được khí thải.

Tuy nhiên hộp số vô cấp không chịu được mômen xoắn cao do đó không ứng
dụng được trong xe thể thao. Hộp số vô cấp được ứng dụng rộng rãi trên ôtô
ngày nay.
* Hộp số có cấp:
Hộp số có cấp tạo thành hệ thống truyền lực có cấp, được sử dụng phổ biến

trên ôtô.Tỉ số truyền trong hộp số thay đổi với các giá trị cố định khác nhau,
do vậy còn được gọi là bộ truyền gián đoạn.Mức độ gián đoạn phụ thuộc vào
lượng tỉ số truyền có trong hộp số.
- Theo cấu trúc truyền lực giữa các bánh răng :các bánh răng ăn khớp ngoài
với trục cố định (hộp số thông thường), kết hợp bánh răng ăn khớp trong và
ăn khớp ngoài có trục di động (hộp số hành tinh), trong hộp số thường gặp
các bộ truyền ăn khớp ngoài và bộ truyền hành tinh.
* Hộp số thông thường:
Hình 1.4: Hộp số cơ khí 3 trục
Hộp số cơ khí thông thường bao gồm 2 bộ phận cơ bản:
1- Bộ phận đảm nhận chức năng truyền và biến đổi mômen bao gồm :các cặp
bánh răng ăn khớp, các trục và ổ đỡ, vỏ hộp số.

2- Bộ phận điều khiển chuyển số đảm nhận chức năng chuyển số theo sự điều
khiển của người lái và khả năng giữ nguyên trạng thái làm việc trong quá
trình xe hoạt động. Bộ phận này bao gồm: cần số, các đòn kéo, thanh trượt,
nạng gài, khớp gài, cơ cấu định vị, khóa hãm, cơ cấu bảo hiểm gài số lùi.
Hộp số thông thường được ứng dụng rất rộng rãi trên ôtô: xe con, xe tải đa
dụng, ôtô buýt, ôtô tải nặng…
* Hộp số hành tinh:
Hình 1.5: Hộp số hành tinh simpson
Hộp số hành tinh được bố trí sau biến mô nhằm đáp ứng đầy đủ khả năng thay
đổi tỉ số truyền của hệ thống truyền lực trên ôtô. Do với hộp số có trục cố
định, hộp số hành tinh phức tạp, đòi hỏi công nghệ cao, nên giá thành đắt hơn.
Tuy nhiên hộp số hành tinh có những ưu điểm nổi bật như: kích thước nhỏ
gọn, dễ tự động khóa, truyền công suất liên tục.
Hộp số hành tinh thường được tổ hợp từ các cơ cấu hành tinh khác nhau để
tạo nên lượng tỉ số truyền lớn ( từ 4 đến 7 hoặc nhiều hơn).
- Theo phương pháp điều khiển chuyển số của hộp số :
Điều khiển bằng tay, điều khiển tự động và điều khiển bán tự động. Ngày nay

đã xuất hiện các hộp số cho phép làm việc theo phương pháp điều khiển bằng

tay và điều khiển tự động tùy chọn bằng các nút chọn trên bảng điều khiển
(hộp số 2 li hợp trên một số ôtô con).
B. Ứng dụng phần mềm vào thiết kế hộp số:
1. Matlab :
a. Giới thiệu chung về matlab:
MATLAB là một bộ chương trình phần mềm lớn dành cho tính toán kỹ thuật.
Ta có thể dùng MATLAB để:
- Tính toán.
- Phát triển thuật toán.
- Thu thập dữ liệu.
- Mô hình và mô phỏng.
- Phân tích dữ liệu.z
- Vẽ đồ thị.
- Giao diện đồ họa.
MATLAB là tên viết tắt từ “MATrix LABoratory”. Như tên của phần mềm
cho thấy, phần cốt lõi của phần mềm là dữ liệu được lưu dưới dạng array (ma
trận) và các phép tính toán ma trận, giúp việc tính toán trong MATLAB
nhanh và thuận tiện hơn so với lập trình trong C hay FORTRAN. Đặc biệt,
khả năng tính toán của MATLAB có thể dễ dàng được mở rộng thông qua các
bộ toolbox.Toolbox là tập hợp các hàm MATLAB (M-file) giúp giải quyết
một bài toán cụ thể.
MATLAB gồm 5 phần chính:
- Development Environment: là một bộ các công cụ giúp ta sử dụng các hàm
và tập tincủa MATLAB. Nó bao gồm: MATLAB desktop, Command
Window, a command history, an editor, debugger, browsers for viewing help,
the workspace, files, the search path.
- MATLAB Mathematical Function Library: tập hợp các hàm toán học như
sum, sine, số học, v.v…

- MATLAB Language (scritp): ngôn ngữ lập trình bậc cao.
- Graphics: các công cụ giúp hiễn thị dữ liệu dưới dạng đồ thị. Ngoài ra nó
còn cho phép xây dựng giao diện đồ họa.
- MATLAB Application Program Interface (API): bộ thư viện cho phép ta sử
dụng các chức năng tính toán của MATLAB trong chương trình C hay
FORTRAN.
b. Mục đích sử dụng matlab trong đồ án:
Sử dụng matlab tính toán các thông số bánh răng, trục, tính toán và tối ưu bền
cho bánh răng, trục.
c. Nội dung đã thực hiện:
- Sử dụng matlab function tính toán các thông số, tính bền cho bánh răng,
trục.
- Tính tối ưu bền cho bánh răng, trục thứ cấp và sơ cấp của hộp số.
2. Sử dụng lập trình API trong solidworks để thiết lập chương trình vẽ
trục hộp số:
a. Giới thiệu:
API viết tắt của từ ApplicationProgramming Interface, nghĩa là thiết lập các
chương trình ứng dụng cho người dùng.API có thể sử dụng để tùy chỉnh và tự
động hóa các lệnh (thao tác) khi sử dụng SolidWorks, ngoài ra nó còn thể sử
dụng để tích hợp SolidWorks với các chương trình khác.
b. Ưu điểm:
- Giảm thời gian và đơn giản hóa khi thực hiện vẽ 3D trong solidwork.
- Tự tạo cho mình một module add-in và bộ thư viện riêng trong solidworks.
- Tăng kinh nghiệm khi sử dụng phần mềm.
c. Nội dung đã thực hiện:
- Sử dụng lập trình visual basic và module Macro trong solidworks và thiết
lập chương trình vẽ trục thứ cấp hộp số.

- Sử dụng phần mềm gear trax vẽ bánh răng hộp số.

C. Phân tích chọn phương án kết cấu hộp số:
Việc phân tích chọn phương án kết cấu hộp số phải dựa trên các yêu cầu và
nhiệm vụ hộp số đã nêu ra ở trên, ngoài ra việc thiết kế hộp số còn yêu cầu:
* Yêu cầu kĩ thuật:
- Có tỉ số truyền hợp lí.
- Không gây va đập đầu răng khi gài số, các bánh răng ăn khớp có tuổi thọ
cao.
- Kết cấu đơn giản, gọn, dễ chế tạo, điều khiển nhẹ nhàng, có độ bền và độ tin
cậy cao.
* Yêu cầu tính kinh tế:
- Hiệu suất truyền lực cao.
- Tính kinh tế nhiên liệu.
Trên ôtô ngày nay sử dụng khá phổ biến hộp số 2 trục và 3 trục
CHỌN THÔNG SỐ XE VIOS C:
Dung tích xi lanh :1497 (cc)
Dài × rộng × cao : 4300 × 1700 × 1460
Vận tốc cực đại : V
max
= 140 (km/h)
Chiều dài cơ sở : 2550 (mm)
Chiều rộng cơ sở trước/sau : 1480 × 1470 (mm)
Khoảng sang gầm xe : 150 (mm)
Bán kính quay vòng tối thiểu : 4,9 (m)
Công suất cực đại : 80/6000 (Kw/rpm)
Mô men xoắn cực đại :141/4200 (Nm/rpm)

Trọng lượng không tải :1020 – 1075 (kg)
Trọng lượng toàn tải :1485 (kg)
Kí hiệu lốp xe :175/65R14

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
A. Tổng quan các bước tính toán các kích thước hộp số bằng matlab:
Hình 2.1: Sơ đồ các bước tính toán trong matlab

Nhập các thông số đầu vào.
Tính toán các thông số bánh
răng, trục. Tối ưu bền cho bánh
răng, trục.
Kết quả.
Bắt đầu
Nhập các thông số đầu vào
(G, rb , io , µ…)
m, ihi , aw
Chọn sơ bộ bề rộng răng b
[1]<<0.8[2]
Chọn vật liệu có độ bền []
Ri, Pi, Qi
Vật liệu tham khảo
(σb , σc)
Chọn vật liệu
(Chọn σb , σc )
Chọn
l, ai , bi
Mpi, Mri, Ti, Wu, Mu
u<[u]
dϵ dtc
Chọn [To]
Tính chọn d
Kết thúc
S

Đ
S
Đ
S
Đ
Hình 2.2: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho bánh răng.

Hình 2.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho trục.Hình 2.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho trục.Hình 2.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho trục.Hình 2.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho trục.Hình 2.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu bền cho trục.
B.Tính toán bánh răng và trục hộp số bằng matlab:
Công thức tính toán Code Matlab
Tính toán và tối ưu các thông số
bánh răng:
- Tính tỉ số truyền tay số 1:
pc pc
max
max max
. . . . .
. .i . . .i .
b b
hI
o o
e e
t t
G r mG r
i
M i M i
ψ ϕ
η η
≤ ≤
• G=input('Nhap trong luong toan

tai cua oto. G = ');
• ipc=input('Nhap tst cua hop so
phu(thuong =1). ipc = ');
• Psimax=input('Nhap he so can tong
cong cua duong. Psimax =');
• ihL=1.1*(ih1);
• ih=[ih1 ih(2) ih(3) ih(4) ih(5)];
• fprintf('Ti so truyen so truyen
lui(%.6f)\n ', ihL);
- Chọn tỉ số truyền các tay số trung
gian:
1
1
h
n
hn
i
q
i
−
=
=
4
3,72
1
=1,388
i
hII
=
2

1
.
h
i q
−
=2,04
i
hIII
=
3
1
.
h
i q
−
=1,4
i
hIV
=1,027
i
hV
=0,744
-Tỉ số truyền số lùi
i
hl
=3,58
• disp('Chon ti so truyen cac tay
so trung gian ');
• ihn=input('Nhap gia tri ihn= ');
• n=input('Nhap so tay so truyen

(khong ke so truyen lui) n= ');
• q=((ih1)/(ihn))^(1/(n-1));
• for i=2:n
• ih(i)=(ih1)*(q^(-i));
• fprintf('Ti so truyen ih
%i(%.6f)\n ', i,ih(i));
• end
• ihL=1.1*(ih1);
• ih=[ih1 ih(2) ih(3) ih(4) ih(5)];
- Tính sơ bộ khoảng cách giữa các
trục a
w
:
a
w
=k
a
3
. M
emax
• disp('Tinh so bo khoang cach truc
');
• disp('Khoang cach truc duoc tinh
theo cong thuc aw=ka.(Memax)^1/3
');
• ka=input('He so kinh nghiem ka=
');

M
emax

:là momen xoắn cực đại của
động cơ tính theo Nm
K
a
:là hệ số kinh nghiệm
Với ôtô con chọn K
a
=15
=> a
w
=15
3
. 141
=79 (mm).
• aw=ka*(Memax)^(1/3);
• fprintf('aw (%.6f)\n',aw);
• aw=input('Chon lai khoang cach
truc aw = ');
- Chọn mô đun răng
• disp('Tinh toan cac thong so banh
rang ');
• m=ones(1,5);
• for j=1:5
m(j) = input('Modun m= ');
b1=5.*m;
b2=6.*m;
• end
- Chọn số răng Z:
w
a

2. .cos
(1 )
i
i
Z
β
=
+
n hi
m i
• fprintf('b (%.3f-%.3f)\n ', b1,
b2);
• b=input('Chon lai chieu day banh
rang dang ma tran b= ');
• beta=(asin(pi*m./b));
• fprintf('beta (%.3f)\n ', beta);
• Z=2*aw.*(cos(beta))./((1+ih).*m);
• fprintf('So rang Z (%.3f)\n', Z);
• Z=input('Chon lai so rang Z= ');
• Zp=ih.*Z;
• fprintf('So rang Zp (%.3f)\n',
Zp);
• disp('Chon lai so rang Zp');
• Zp=input('Zp=')
- Tính và tối ưu bền cho bánh răng
d
. . . . .
. . . .
u ms c tp gc
ntb

P
K K K K K
b m y K
β
σ
π
=
. 1 1
0,418.cos .( )
.sin .cos
1 2
P E
tx
b r r
σ β
α α
= +
%Tinh va toi uu ben cho banh rang
• disp('Tinh va toi uu ben cho banh
rang ');
• disp('Momen tu dong co truyen den
');
• Mdcsc=Memax;
• Mdctc=(Memax).*ih;
• ip=1;
• icc=1;
• phimax=input(' Nhap phimax= ');
• Mphisc=((phimax)*G*rb)./
(icc*io*ip*ih(1));
• Mphitc=((phimax)*G*rb)./

(icc*io*ip);
%Gia tri momen tinh ben tren truc
so cap:
• if Mphisc>Mdcsc
fprintf('Hien thi Mdcsc(%.3f)\n
', Mdcsc);
Mtbsc=Mdcsc;
else
fprintf('Hien thi Mphisc(%.3f)\n
', Mphisc);
Mtbsc=Mphisc;
• end
% Gia tri momen tinh ben tren
truc thu cap:
• Mtbtc=ones(1,5);
• for i=1:5
if Mphitc<Mdctc(i)
o Mtbtc(i)=Mphitc;
else
o Mtbtc(i)=Mdctc(i);
end
end
• Mtbtc=[Mtbtc(1) Mtbtc(2) Mtbtc(3)
Mtbtc(4) Mtbtc(5)];
% Tinh luc tac dung len cac cap
banh rang
% Tinh luc vong: Pi=(2.Mt)\(Z.ms)
% tinh luc huong kinh: Ri=Pi.
(tg(alpha))/(cos(beta))

% tinh luc doc truc:
Qi=Pi.tg(beta)
% Ta tinh cho banh rang bi dong
va momen tren truc thu cap
• ms=m./(cos((beta)*pi/180));
• Pi=(Mtbtc.*2)./((Zp).*ms)*1000;
• %tinh goc an khop alpha
• alpha=input('Nhap goc profin goc
');
• alphaw=acos((Z+Zp).*m.*cos(alpha)
/(2*(aw)));
• Ri=Pi.*(tan(alpha));
• Qi=Pi.*(tan(beta));
%tinh ben uon cho banh rang
%sichmau=Kd*Kms*Kc*Ktp*Kgc*P/
(b*pi*m*y*Kbeta)
• Kd=input('He so tai trong dong
Kd= ');
• Kms=input('He so ma sat Kms= ');
• Kc=input('He so tinh den do cung
vung va phuong phap lap truc Kc=
');
• Ktp=input('He so tinh den tai
trong dong phu Ktp= ');

• Kgc=input('He so tinh den ung
suat tap trung o cac goc luon
rang Kgc= ');
• Kbeta=input('He so tinh den anh
huong do trung khop huong chieu

truc doi voi suc ben rang Kbeta=
');
• y=input('He so dang chan rang
(nhap rieng cho tung so) y= ');
• smu=(Kd*Kms*Kc*Ktp*Kgc).*Pi./
(pi*(Kbeta).*m.*y.*b);
• disp('Vat lieu che tao banh rang
');
• smcf=[140 272 360 440 520];
• fprintf('Vat lieu thep 50
thuong hoa co do ben uon 140 Mpa
');
• fprintf('Vat lieu thep 45
thuong hoa co do ben uon 272 Mpa
');
• fprintf('Vat lieu thep 45
toi cai thien do ben uon 360 Mpa
');
• fprintf('Vat lieu thep 40Cr
toi cai thien do ben uon 440 Mpa
');
• fprintf('Vat lieu thep 45Cr
toi cai thien do ben uon 520 Mpa
');
• for i=1:5
if smu(i)<0.8*smcf(1)
o disp('Chon thep 50 thuong
hoa do ben uon 140 ');
elseif
(smu(i)>0.8*smcf(1))&&(smu(i)<0.8

*smcf(2))
o disp('Chon thep 45 thuong
hoa co do ben uon 272 ');
elseif
(smu(i)>0.8*smcf(2))&&(smu(i)<0.8
*smcf(3))
o disp('Chon thep 40Cr toi
cai thien do ben uon 440
');
elseif
(smu(i)>0.8*smcf(3))&&(smu(i)<0.8
*smcf(4))
o disp('Chon thep 40Cr toi
cai thien do ben uon 440
');
elseif
(smu(i)>0.8*smcf(4))&&(smu(i)<0.8
*smcf(5))

o disp('Chon thep 45Cr toi
cai thien do ben uon 520
');
else
o disp('Chon loai thep khac
');
end
• end
• disp(' Kiem nghiem rang ve do ben
tiep xuc voi vat lieu da chon');
• E=0.2;

• smtxcp=2500;
• smtx=0.418*cos(beta).*sqrt((Pi.*E
)/
(b.*cos(alpha).*sin(alpha)).*(1./
r+1./rp));
• for i=1:5
if smtx(i)<smtxcp
o disp('Vat lieu da chon dam
bao dieu kien ben tiep
xuc');
else
o disp('Ban chon lai vat
lieu');
end
• end
• disp('Kiem nghiem rang ve qua
tai');
%Khi lam viec mot so rang co the
bi qua tai voi he so qua tai
Kqt=Tmax/T,
%trong do T la momen xoan danh
nghia, Tmax la momen xoan qua
tai. Do vay
%can kiem nghiem rang ve qua tai
dua vao ung suat tiep xuc cuc dai
va ung
%suat uon cuc dai
• kqt=input('Chon gia tri kqt= ');
• smtxmax=max(smtx).*kqt;
• smumax=max(smu).*kqt;

• if
(smtxmax<smtxcp)&&(smumax<5.2*(10
^3))
disp('Vat lieu da chon dam bao
ben khi qua tai');
else
disp('Vat lieu da chon khong dam
bao dieu kien ben qua tai. Chon
lai vat lieu hoac chon lai be
rong rang');

• end
Tính và tối ưu bền cho trục hộp số
- Tính bền cho trục sơ cấp khi gài
các tay số:
∑M
A
(R)= Q.r - R.a + R
b
.(a+b)=0
. .
b
R a Q r
R
a b
−
=
+
.
b

P a
P
a b
=
+
[ ]
u
u
u
u
W
M
σσ
≤=
22
dnu
MMM
+=
u
u
u
M
W
σ
=> =
][
X
X
X
X

W
M
ττ
≤=
2 2
3.
th u x
σ σ τ
= +
3
0,2.[ ]
T
d mm
τ
≥
• disp('Chon so bo duong kinh va
chieu dai truc ');
• disp('Chon so bo duong kinh truc
');
• aw=79.3;
• d=0.45*aw;
• disp('Chieu dai truc tinh tu hai
o bi do');
• l=d/0.18;
• disp('Tinh ben cho truc so cap
khi gai so 1-4');
• disp('Chon khoang cach cac doan
truc tinh tu banh rang den 2 o
bi');
• for i=1:4

a(i)=input(' a= ');
b(i)=input(' b= ');
%Cac luc tac dung len banh rang
chu dong, Pi,Qi,Ri
%Ta chon o dua con; luc doc truc
Fat; Fbt la 2 tong luc doc truc
ben ngoai
%Do chi tiet quay truyen den o
dua con. Ben canh luc doc truc
ngoai nay
%Trong o con xuat hien luc doc
truc Fs do luc huong tam Rtac
dung len o
%Sinh ra. Tong luc doc truc sinh
ra trong o Fa, Fb
Rb(i)=((Ri(i)).*a(i))./(a(i)
+b(i));
Ra(i)=Ri(i)-Rb(i);
Pb(i)=(Pi(i).*a(i))./(a(i)+b(i));
Pa(i)=Pi(i)-Pb(i);
%Gia tri momen lon nhat M(P)max,
M(R)max, Tmax,
MP(i)=(Pi(i)).*b(i).*a(i)/(a(i)
+b(i));
MR(i)=(Ri(i)).*b(i).*a(i)/(a(i)
+b(i));
T(i)=Pi(i).*r(i);
%Momen chong uon
Wu(i)=0.1.*(dvc(i))^3;
Mu(i)=sqrt((MP(i))^2+(MR(i))^2);

smuon(i)=(Mu(i))./(Wu(i)).*(10^-
5);
if (smuon(i))<sm(1)
fprintf('Vat lieu ban chon thoa
man dieu kien ben uon ');

else
fprintf('Vat lieu ban chon chua
thoa man dieu kien ben uon');
fprintf('Moi ban chay lai chuong
trinh');
end
%Tinh truc theo xoan
Wx(i)=0.2.*((dvc(i))^3);
Tox(i)=(T(i))./(Wx(i));
smth(i)=sqrt((smuon(i))^2+
(Tox(i))^2);
%Xac dinh duong kinh truc d>=(T/
(0.2[To]))^(1/3)
[To]=input('Chon ung suat xoan
cho phep trong khoang
(15:30).10^6: To= ');
d(i)=((T(i))/(0.2*[To]))^(1/3);
fprintf('Duong kinh truc (%.3f)\n
', d);
• end
- Tính bền cho trục thứ cấp khi gài
các tay số:
∑M
C

(R’)=Q’.r’ + R’.a – R
D
.(a+b)=0
'. '.
D
R a Q r
R
a b
+
=
+
'.
D
P a
P
a b
=
+
[ ]
u
u
u
u
W
M
σσ
≤=
22
dnu
MMM

+=
u
u
u
M
W
σ
=
][
X
X
X
X
W
M
ττ
≤=
2 2
3.
th u x
σ σ τ
= +
• disp('Chon khoang cach cac doan
truc tinh tu banh rang den 2 o
bi');
• for i=1:4
a(i)=input(' a= ');
b(i)=input(' b= ');
%Cac luc tac dung len banh rang
bi dong, Pi'=Pi,Qi'=Qi,Ri'=Ri

%Ta chon o dua con; luc doc truc
Fat; Fbt la 2 tong luc doc truc
ben ngoai
%Do chi tiet quay truyen den o
dua con. Ben canh luc doc truc
ngoai nay
%Trong o con xuat hien luc doc
truc Fs do luc huong tam Rtac
dung len o
%Sinh ra. Tong luc doc truc sinh
ra trong o Fa, Fb
Rd(i)=((Ri(i)).*a(i)
+Qi(i).*r(i))./(a(i)+b(i));
Rc(i)=Ri(i)-Rb(i);
Pd(i)=(Pi(i).*a(i))./(a(i)+b(i));
Pc(i)=Pi(i)-Pd(i);
%Gia tri momen lon nhat M(P)max,
M(R)max, Tmax,
MPt(i)=(Pi(i)).*b(i).*a(i)/(a(i)
+b(i));
MRt(i)=(Ri(i)).*b(i).*a(i)/(a(i)
+b(i));
Tt(i)=Pi(i).*r(i);
%Momen chong uon
Wut(i)=0.1.*(dvc(i))^3;
Mut(i)=sqrt((MPt(i))^2+
(MRt(i))^2);

3
'

'
0,2.[ ]
T
d mm
τ
≥
smuont(i)=(Mut(i))./
(Wut(i)).*(10^-5);
if (smuont(i))<sm(1)
fprintf('Vat lieu ban chon thoa
man dieu kien ben uon ');
else
fprintf('Vat lieu ban chon chua
thoa man dieu kien ben uon');
fprintf('Moi ban chay lai chuong
trinh');
end
%Tinh truc theo xoan
Wxt(i)=0.2.*((dvc(i))^3);
Toxt(i)=(T(i))./(Wx(i));
smth(i)=sqrt((smuont(i))^2+
(Toxt(i))^2);
%Xac dinh duong kinh truc d>=(T/
(0.2[To]))^(1/3)
[To]=input('Chon ung suat xoan
cho phep trong khoang
(15:30).10^6 : To=');
dt(i)=((T(i))/(0.2*[To]))^(1/3);
fprintf('Duong kinh truc (%.3f)\n
', dt);

• end

Kết quả
Bảng 2.1: Thông số cặp bánh răng gài số 1:
Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh răng nhỏ | Bánh răng lớn
1 Tỉ số truyền i
'
1
3,72
1
Z
i
Z
= =
2 Mô đun pháp m
n
m
n
= 2,5 mm
3 Bước pháp tuyến t
n
t
n
= π. m
n
= 7,85 mm
4 Góc nghiêng của răng
β β
1
=29,9

0
5 Hướng răng Nghiêng phải
6 Mô đun mặt đầu m
s
1
3.05
cos
m
n
m
s
β
= =
mm
7 Bước mặt đầu t
s
t
s
= π. m
s
= 9,58 mm
8 Đường kính vòng chia d
d
1
= m
s
. Z
1
= 33,55 (mm)
d

1
’ = m
s
. Z
1
’ = 125,05 (mm)
9 Đường kính vòng đỉnh răng D
d
D
d1
=d
1
+2.m
n
=39,05 (mm)
D
d1
’=d
1
’+2.m
n
= 130,55 (mm)
10 Đường kính vòng chân răng D
c
D
c1
=d
1
-2,5.m
n

=26,675(mm)
D
c1
’=d
1
’-2,5.m
n
=118,175 (mm)
11 Chiều cao răng h h = 2,25. m
n
= 6,2 (mm)
12 Khoảng cách trục a
w
a
w
= 79,3 (mm)
13 Chiều rộng vành răng b b=20 (mm)
14 Góc prôfin gốc
α α = α
0
=20
0

15 Góc ăn khớp α
tw
35,44
o
Bảng 2.2: Thông số cặp bánh răng gài số 2:
Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh răng nhỏ | Bánh răng lớn
1 Tỉ số truyền i

2
'
2
2,04
'
Z
i
Z
= =
2 Mô đun pháp m
n
m
n
= 2 mm
3 Bước pháp tuyến t
n
t
n
= π. m
n
= 6,28 mm
4 Góc nghiêng của răng
β β
2
= 26,76
o
5 Hướng răng Nghiêng phải
6 Mô đun mặt đầu m
s
2

2,24
cos
m
n
m
s
β
= =
mm
7 Bước mặt đầu t
s
t
s
= π. m
s
= 7,037 mm
8 Đường kính vòng chia d
d
2
= m
s
. Z
2
= 51,52 (mm)
d
2
’ = m
s
. Z
2

’ = 106,28 (mm)
9 Đường kính vòng đỉnh răng D
d
D
d2
=d
2
+2.m
n
=55,52 (mm)
D
d2
’=d
2
’+2.m
n
= 110,28 (mm)
10 Đường kính vòng chân răng D
c
D
c2
=d
2
-2,5.m
n
=46,52(mm)
D
c2
’=d
2

’-2,5.m
n
=101,28 (mm)
11 Chiều cao răng h h = 2,25. m
n
= 4,5 (mm)
12 Khoảng cách trục a
w
a
w
= 79,3 (mm)
13 Chiều rộng vành răng b b=15 (mm)

14 Góc prôfin gốc
α α = α
0
= 20
0
15 Góc ăn khớp α
tw
33,95
o
Bảng 2.3: Thông số cặp bánh răng gài số 3:
Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh răng nhỏ | Bánh răng lớn
1 Tỉ số truyền i
'
2
1,4
2
Z

i
Z
= =
2 Mô đun pháp m
n
m
n
= 2 mm
3 Bước pháp tuyến t
n
t
n
= π. m
n
= 6,28 mm
4 Góc nghiêng của răng
β β
3
= 24,76
o
5 Hướng răng Nghiêng phải
6 Mô đun mặt đầu m
s
2
2,24
cos
m
n
m
s

β
= =
mm
7 Bước mặt đầu t
s
t
s
= π. m
s
= 7,037 mm
8 Đường kính vòng chia d
d
3
= m
s
. Z
3
= 67,2 (mm)
d
3
’ = m
s
. Z
3
’ = 94,08 (mm)
9 Đường kính vòng đỉnh răng D
d
D
d3
=d

3
+2.m
n
=71,2 (mm)
D
d3
’=d
3
’+2.m
n
= 98 (mm)
10 Đường kính vòng chân răng D
c
D
c3
=d
3
-2,5.m
n
=62,2 (mm)
D
c3
’=d
3
’-2,5.m
n
=89,04 (mm)

11 Chiều cao răng h h = 2,25. m
n

= 4,5 (mm)
12 Khoảng cách trục a
w
a
w
= 79,3 (mm)
13 Chiều rộng vành răng b b=15 (mm)
14 Góc prôfin gốc
α α = α
0
= 20
0
15 Góc ăn khớp α
tw
31,44
0
Bảng 2.4: Thông số cặp bánh răng gài số 4:
Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh răng nhỏ | Bánh răng lớn
1 Tỉ số truyền i
4
4
'
1,027
Z
i
Z
= =
2 Mô đun pháp m
n
m

n
= 2 mm
3 Bước pháp tuyến t
n
t
n
= π. m
n
= 6,28 mm
4 Góc nghiêng của răng
β β
4
= 18,95
o
5 Hướng răng
6 Mô đun mặt đầu m
s
4
2,115
cos
m
n
m
s
β
= =
mm
7 Bước mặt đầu t
s
t

s
= π. m
s
= 6,64mm
8 Đường kính vòng chia d
d
4
= m
s
. Z
4
= 78,255 (mm)
d
4
’ = m
s
. Z
4
’ = 80,37 (mm)
9 Đường kính vòng đỉnh răng D
d
D
d4
=d
4
+2.m
n
=82,255 (mm)
D
d4

’=d
4
’+2.m
n
= 84,37 (mm)