Thuyết minh đồ án: Bánh răng côn trụ 2 cấp

Đồ án chi tiết máy
Lời cảm ơn.
Chi tiết máy là môn học cơ bản cung cấp những kiến thức về
kết cấu máy. Em rất phấn khởi khi học kỳ này em đợc giao làm đồ án
của môn học Chi tiết máy. Đây là bớc khởi đầu quan trọng để em
tìm tòi, nghiên cứu các kiến thức chuyên ngành, phục vụ cho Đồ án tốt
nghiệp sau này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn Cơ sở
thiết kế máy và robot, đặc biệt là thầy Nguyễn HảI Sơn đã chỉ
bảo em tận tình, giúp em hoàn thành tốt đồ án này.
Hà Nội, tháng 5 năm 2007.
Sinh viên
Doãn Tuấn Anh
Thiết kế hệ dẫn động băng tải
I. Tính động học hệ dẫn động.
I.1. Tính chọn động cơ:
I.1.1. Xác định công suất P:
- Công suất cần thiết:


ct
yc
P
P =
Trong đó:


- Hiệu suất hệ dẫn động.

brotkold

2
=
Tra bảng 23[1] ta có:

96,095,0 ữ=
d

chọn
.96,0=
d

Doãn Tuấn Anh - 1 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

995,099,0 ữ=
ol

chọn
.99,0=
ol


98,096,0 ữ=
br

chọn
.96,0=
br

99,098,0 ữ=
ot

chọn
.99,0=
ot


.99.0=
k


.88,096,0.99,0.99,0.99,0.96,0
2
==

P
ct
: Công suất trên trục máy công tác

].[
1000
.
kW
vF
P
ct
=
Trong đó: F[N]: Lực kéo băng tải, F= 2190[N]

V[m/s]: Vận tốc của băng tải, V= 0,8[m/s]
].[75,1
1000
8,0.2190
kwP
ct
==
].[0,2
88,0
75,1
kW
P
P
ct
yc
===

I.1.2. Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ điện, n
sb
:
- Số vòng quay sơ bộ:

]./[. phvunn
sbctsb
=
Trong đó:

ct
n
: Số vòng quay của trục máy công tác.

]./[
.
.1000.60
phv
D
v
n
ct

=
D[mm]: đờng kính của tang quay, D=200[mm].



]/[4,76
200.
8,0.1000.60
phvn
ct
==

sb
u
: Tỉ số truyền sơ bộ của hệ.
sbBtngsbHsb
uuu .=
Tra bảng 2.4[1] ta có:
u
sbH

: Là tỉ số truyền sơ bộ của hộp, u
sb
=4.
u
sbBtng
: Là tỉ số truyền sơ bộ bộ truyền đai thang, u
sbBtng
=3.
.123.4 ==
sb
u
]./[8,91612.4,76 phvn
sb
==
I.1.3. Chọn động cơ:
Từ tính toán trên ta có, P
yc
= 2,0 [kW].
Số vòng quay đồng bộ, n
sb
=916,8 [v/ph].
Chọn động cơ điện thoả mãn điều kiện:
Công suất
ycdc
PP
.
Số Vòng quay,
sbdb
nn
.

Và thỏa mãn :
( ) ( )
TTTT
mmdnk
//
Theo bảng P1.3 [1] và n
sb
=1000 [v/ph] ta chọn đợc động cơ có các thông số:
Kiểu động cơ: 4A112MA6Y3.
].[0.3 kWp
dc
=
]./[945 phvn
dc
=
Doãn Tuấn Anh - 2 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
2
76,0
=
=
dn
k
T
T
Cos

I.2. Xác định tỉ số truyền:
I.2.1. Xác định tỉ số truyền chung.

.
ct
dc
c
n
n
u =
n
đc
: là số vòng quay của động cơ đã chọn, n
đc
=945 [v/ph].
n
ct
: là số vòng quay của trục máy công tác, n
ct
=76,4 [v/ph].

.37,12
4,76
945
==
c
u
I.2.2. Xác đỉnh tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp.
Dựa vào quan điểm Về mối tơng quan kích thớc giữa hộp giảm tốc và bộ
truyền ngoài ta chọn tỉ số truyền u
ng
và tính u
h

:

ng
c
h
u
u
u =
u
ng
: là tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc(bộ truyền
đai) :
Chọn u
ng
=3.15
u
h
: là tỉ số truyền của hộp giảm tốc:

93,3
15,3
37,12
===
ng
c
h
u
u
u
I.3. Tính các thông số trên các trục:

Ta có:
]./[4,76
93,3
300
]./[300
15,3
945
15,3;
]./[945
2
1
1
phvnn
phvn
u
u
u
n
phvn
ct
ng
ng
dc
dc
===
==
==
=
Doãn Tuấn Anh - 3 - Lớp CHVL & Cán KL K48
].[00,2

99,0.96,0
90,1
.
].[90,1
99,0.96,0
79,1
.
].[79,1
99,0.99,0
75,1
.
].[75,1
1
2
1
2
kW
P
P
kW
P
P
kW
P
P
kWP
old
dc
olBr
Kot

ct
ct
===
===
===
=



Đồ án chi tiết máy

].[10.75,218
4,76
75,1
.10.55,9.10.55,9
].[10.75,223
4,76
79,1
.10.55,9.10.55,9
].[10.48,60
300
90,1
.10.55,9.10.55,9
].[10.21,20
945
0,2
.10.55,9.10.55,9
366
36
2

2
6
2
36
1
1
6
1
366
Nmm
n
P
T
Nmm
n
P
T
Nmm
n
P
T
Nmm
n
P
T
ct
ct
ct
dc
dc

dc
===
===
===
===
Bảng 1: Các thông số trên các trục
Trục động cơ I II Trục công tác
u
15,3=
d
u
93`,3=
br
u
1=
k
u
P[kw] 2,00 1,90 1,79 1,75
n[v/ph] 945 300 76,4 76,4
T[N.mm] 20210 60480 223750 218750
II. Tính thiết kế các bộ truyền.
II.1. Thiết kế bộ truyền đai thang:
1. Chọn loại đai thang :
Từ các thông số P
đc
=2,0[kw] ; n
đc
=945[v/ph] ; u=3,15 , ta chọn loại đai thang th-
ờng theo Hình 4.1[1] và Bảng 4.13[1] có kí hiệu : A , với các thông số :
b

t
=11[mm] ; b=13[mm] ; h=8[mm] ; y
0
=2,8[mm] ;
Diện tích tiết diện A=81[mm
2
] ;
Đờng kính bánh đai nhỏ d
1
=100
ữ
200[mm] ;
Chiều dài giới hạn l=560
ữ
4000[mm].
2. Xác định các thông số:
* Đờng kính bánh đai nhỏ d
1
:
][200100
1
mmd ữ=
chọn theo bảng 4.13[1] ta có:
].[140
1
mmd =
- Vận tốc đai:
]./[25]/[0,7
60000
945.140.14,3

60000

11
smsm
nd
V <===


thỏa mãn.
- Chọn hệ số trợt:
02,0=

.
* Đờng kính bánh đai lớn
2
d
:
].[432)02,01.(15,3.140)1.(.
12
mmudd
d
===

Chọn
2
d
theo tiêu chuẩn:
2
d
=450[mm].

-Tính lại tỉ số truyền:
.28,3
)02,01(140
450
)1(
1
2
=

=

=

d
d
u
t
Doãn Tuấn Anh - 4 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
Sai số:
%4%96,3
28,3
15,328,3
% <=

=

=
d
td

u
uu



thỏa mãn.
- Khoảng cách trục a:
Theo bảng 4.14[1] với u=3,28 chọn sơ bộ a/d
2
=1

a=d
2
=450 [mm].
Ta có:
].[1180).(2][450][5,332).(55,0
2121
mmddmmammhdd =+<=<=++
vậy a=450[mm] thỏa mãn.
*Chiều dài đai l:
Theo công thức 4.4[1] :
].[1880
450.4
)140450(
2
)140450.(14,3
450.2
.4
)(
2

)(
.2
22
1221
mm
a
dddd
al =

+
+
+=

+
+
+=

Chọn l theo tiêu chuẩn: l=1900 [mm].
- Kiểm nghiểm đai về tuổi thọ:
1068,3
9,1
0,7
<==
l
v
i
.
- Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn, l=1900[mm]
Theo công thức 4.6[1]:
].[,

4
.8
22
mma
+
=

Với:
7,973
2
)140450.(14,3
1900
2
)(
21
=
+
=
+
=
dd
l


.

( )
155
2
140450

2
12
=

=

=
dd

].[461
4
155.87,9737,973
22
mma =
+
=
* Góc ôm
1

:
( )
.120142
461
140450.57
180
).(57
180
0
min
0

0
0
12
0
0
1
=>=

=

=

a
dd
3. Xác định số đai:
Theo công thức 4.16[1] :
.
].[
.
0
1
zul
d
ccccp
kp
z

=
- Theo bảng 4.7[1] chọn k
đ

=1,1. Do làm việc 2 ca nên: k
đ
= 1,1 + 0,1 = 1,2.
- Theo bảng 4.15[1] với
0
1
142=

chọn
89,0=

C
.
- Theo bảng 4.16[1] với
12,1
1700
1900
0
==
l
l
, chọn
04,1=
l
C
.
- Theo bảng 4.17[1] với u=3,28 chọn
14,1=
u
C

.
- Theo bảng 4.19[1] với
)(5,1][
0
kwP =



33,1
5,1
00,2
0
1
==
P
P
tra bảng 4.18[1] ta có
1=
z
C
.


14,1
1.14,1.04,1.89,0.5,1
2,1.33,1
==Z
; lấy z=2.
+ Chiều rộng bánh đai:
Theo công thức 4.17[1]:

B=(z-1)t + 2.e = (2-1).15 + 2.10 =35 [mm].
+ Đờng kính bánh đai:
d
a
= d + 2.h
0

Tra bảng 4.21[1] ta có h
0
=3,3
Doãn Tuấn Anh - 5 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
D
a
=140+2.3,3=146,6 [mm]
+ Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trục:
Theo công thức 4.19[1]:
v
d
F
zCv
kP
F +=

.780
1
0

.
Trong đó:

F
v
- Lực căng do lực li tâm sinh ra
2
.vqF
mv
=
q
m
- khối lợng 1m chiều dài đai
q
m
=0,105 [kg/m] (bảng 4.22[1])
v- vận tốc vòng, v=7,0 [m/s]
][15,50.,105,0
2
NF
v
==
].[4,15515,5
2.89,0.0,7
2,1.2.780
0
NF =+=
Theo công thức 4.21[1]: lực tác dụng lên trục:
].[0,588)2/142sin(.2.4,155.2
2
sin 2
0
1

0
NzFF
r
==






=

II.2. Tính thiết kế bộ truyền bánh răng:
Các số liệu:
P
1
=1,90 [kW]
n
1
=300 [v/ph]
u
h
=3,93
Thời gian sử dụng 18.000 giờ
Bộ truyền trong hộp giảm tốc là bộ truyền bánh răng côn, răng thẳng
1. Chọn vật liệu.
Bánh nhỏ: Thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB1= 280,
b1
= 850 MPa,
ch1

=
580 MPa.
Bánh lớn: Thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB2=240,
b1
= 750 MPa,
ch1
=
450 MPa.

2. ứng suất cho phép:
ứng suất tiếp xúc cho phép [
H
] và ứng suất uốn cho phép [
F
]:
[
H
] =
H
H
s
lim
0

Z
R
.Z
V
.K
xH

.K
HL
[
F
] =
F
F
s
lim
0

Y
R
.Y
S
.K
xF
.K
FC
.K
FL
Chọn sơ bộ: Z
R
.Z
v
.K
XH
= 1 và Y
R
.Y

S
.K
XF
= 1.
[
H
] =
H
H
s
lim
0

K
HL
[
F
] =
F
F
s
lim
0

K
FC
.K
FL

0

limH
và
0
limF
là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng
với số chu kì cơ sở.
Tra theo bảng 6.2:

0
limH
= 2HB + 70
Doãn Tuấn Anh - 6 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

0
limF
= 1,8HB

0
1limH
= 2.280 + 70 = 630 MPa

0
2limH
= 2.240 + 70 = 550 MPa

0
1limF
= 1,8.280 = 504 MPa

0
2limF
= 1,8.240 = 432 MPa.
s
H
= 1,1 hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc.
s
F
= 1,75 hệ số an toàn khi tính về uốn.
K
FC
hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải. Đặt tải 1 phía: K
FC
= 1.
K
HL
, K
FL
: hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hởng của thời gian phục vụ và chế độ
tải trọng của bộ truyền.
K
HL
=
H
m
HE
HO
N
N
K

FL
=
F
m
FE
FO
N
N
m
H
= 6, m
F
= 6 bậc của đờng cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn.
N
HO
số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
N
HO
= 30.H
4,2
HB
N
HO1
= 30.280
2,4
= 22,4.10
6
N
HO2
= 30.240

2,4
= 15,5.10
6
N
FO
= 4.10
6
chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn.
Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng:
N
HE
= N
FE
= 60c.n.t

c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay.
n: số vòng quay trong 1 phút.
t

: tổng số giờ làm việc của bánh răng: 18000 h
N
HE1
= N
FE1
= 60.1.945.18000 = 10,2.10
8
N
HE2
= N
FE2

= 60.1.300.18000 = 3,24.10
8
Ta thấy N
HE
> N
HO
nên:
K
HL1
= 1, K
HL2
= 1
K
FL1
= 1, K
FL2
= 1.
[
0
1H
] =
1,1
1.630
= 573 Mpa.
[
0
2H
] =
1,1
1.550

= 500 Mpa.
[
0
1F
] =
75,1
1.1.504
= 288 Mpa.
[
0
2F
] =
75,1
1.1.432
= 247 Mpa.
[
H
] = min ([
0
1H
],[
0
2H
]) = 500 Mpa.
3.Tính toán các thông số bánh răng:
a. Xác định đờng kính chia ngoài của bánh côn chủ động:
Đờng kính chia ngoài bánh răng côn chủ động xác định theo độ bền tiếp
xúc:
d
e1

= K
d
.
3
2
1
].[.).1(
.
Hbebe
H
uKK
KT



Doãn Tuấn Anh - 7 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
Truyền động bánh răng côn, răng thẳng bằng thép K
d
= 100 MPa
1/3
.
K
be
hệ số chiều rộng vành răng, với u = 3,93 chọn K
be
= 0,25.
K
H

hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng.
be
be
K
uK
2
.
=
25,02
93,3.25,0

= 0,56 0,6
Tra bảng 6.21[I] : K
H

= 1,13.
T
1
= 60,48.10
3
Nmm - momen xoắn trên trục chủ động.
[
H
] = 500 Mpa - ứng suất tiếp xúc cho phép.
d
e1
= 100.
3
2
3

500.93,3.25,0).25,01(
13,1.10.48,60

= 71,8 mm.
b. Xác định các thông số ăn khớp.
Điều kiện d
e1
> 71,8: chọn d
e1
= 80 mm,
Ta xác định các thông số ăn khớp:
Chọn m

và Z nh sau:
Tra bảng 6.22[I] với d
e1
= 80 mm Z
1p
= 17.
Z
1
= 1,6.Z
1p
= 1,6.17 = 27,2 răng.
Chọn Z
1
= 27 răng.
Với bánh răng côn răng thẳng: Z
vn1
= Z

1
/cos
1
.

1
= arrctg
2
1
Z
Z
= arctg
93,3
1
= 14,28
0
.
Z
vn1
=
0
28,14cos
27
= 28 > 17: thoả mãn điều kiện tránh cắt lẹm
chân răng.
Đờng kính trung bình và mođun trung bình:
d
m1
= (1 0,5.K
be

).d
e1
= (1 0,5.0,25).80 = 70 mm.
m
tm
= d
m1
/Z
1
= 70/27 = 2,59.
M
te
= m
tm
/(1 0,5.K
be
) = 2,59/(1 0,5.0,25) =2,96.
Theo tiêu chuẩn bảng 6.8 ta chọn m
te
= 3.
Tính lại m
tm
:
m
tm
= m
te
.(1 0,5.K
be
) = 3.(1 0,5.0,25) = 2,625.

D
m1
= Z
1
.m
tm
= 27.2,625 = 70,88 mm.
Số răng bánh 2:
Z
2
= u.Z
1
= 3,93.27 = 106,11. Chọn Z
2
= 106 răng.
u tính lại: u = 106/27 = 3,93
Sai số = (3,93-3,93)/3,93 = 0% . chấp nhận.
Re = 0,5.m
te
.
2
2
2
1
ZZ +
= 0,5.3.
22
10627 +
= 164,08 mm.
Góc côn chia:

o
arctg 29,14)106/27(
1
==


== 71,7529,1490
2

c. Kiểm lại răng về độ bền tiếp xúc:
ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh răng côn nhỏ phải thoả mãn điều kiện:

H
= Z
M
.Z
H
.Z

.
udb
uKT
m
H
2
1
2
1
85,0
1 2 +

[
H
].
Trong đó:
Z
M
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu các bánh răng ăn khớp.
Doãn Tuấn Anh - 8 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
Tra bảng 6.5: Z
M
= 274 Mpa
1/3
.
Z

: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Z

=
3
4





: hệ số trùng khớp ngang.

= (1,88 3,2(
1
1
Z
+
2
1
Z
)).cos
m

= (1,88 3,2(
27
1
+
106
1
)).cos0
0
.
= 1,79.
Z

=
3
79,14
= 0,86.
Z
H
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.

Tra bảng 6.12: Z
H
= 1,76.
K
H
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
K
H
= K
H

.K
H

.K
Hv
.
K
H

: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng. Tra bảng 6.21: K
H

= 1,13.
K
H

: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp, K

H

= 1.
K
Hv
: hệ số kể dến tải trọng dộng xuất hiện trong vùng ăn khớp.
K
Hv
= 1 +


HH
mH
KKT
db
2

1
1

H
=
H

.g
0
.v.
u
ud
m

)1( +
d
m1
=70,88 mm đờng kính trung bình bánh côn nhỏ.
V =
60000

11
nd
m

=
60000
945.88,70.

= 3,5 m/s.
H

= 0,006 tra ở bảng 6.15
g
o
= 56 tra ở bảng 6.16( dùng cấp chính xác 8).

H
= 0,006.56.3,5.
93,3
)193,3(88,70 +
= 11,1.

H

<
Hmax
= 160.
B = K
be
. R
e
: chiều rộng vành răng.
b = 0,25 .164,08 = 41,02.
K
Hv
= 1 +
.1,13.12.60,48.10
.70,88 41,02 . 11,1
3
= 1,24
K
H
=1,13.1.1,24 = 1,4.

H
= 274.1,76.0,86.
93,3.88,70.02,41.85,0
193,3.4,1.10.48,60.2
2
23
+
= 414 Mpa.

Vởy

H
= 414 Mpa < [
H
] = 470 Mpa

thoả mãn độ bền tiếp xúc.
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Điều kiện:
Doãn Tuấn Anh - 9 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

F1
=
1
11
85,0
2
mtm
FF
dmb
YYYKT

[
F1
]

F2
=
F1
.

1
2
F
F
Y
Y
[
F2
]
Trong đó:
m
tm
= 2,625 môđun pháp trung bình.
B = 41,02 chiều rộng vành răng.
d
m1
= 70,88 mm đờng kính trung bình của bánh chủ động.
Y

= 1/

= 1/1,79 = 0,559 hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Y

=1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
Y
F1
, Y
F2
hệ số dạng răng, tra bảng 6.18 với Z

vn
= 28.
Tra bảng 6.20 X
1
= 0,38; X
2
= - 0,38.


Y
F1
= 3,54, Y
F2
= 4,14.
K
F
: hệ số tải trọng khi tính về uốn.
K
F
= K
F

K
F

K
Fv
K
F

hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các vành răng. Tra
bảng 6.21: K
F

= 1,25.
K
F

hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng
thời ăn khớp K
F

=1.
K
Fv
hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
K
Fv
= 1 +


FF
mF
KKT
db
2

1
1

F
=
F

.g
0
.v.
u
ud
m
)1( +

= 0,016.56.3,5.
93.3
)193,3(88,70 +
= 29,6.
(
F

= 0,016 tra ở bảng 6.15)
K
Fv
= 1 +
1.25,1.60480.2
88,70.02,41.6,29
= 1,57.
K
F
= 1,25.1.1,57 = 1,96.
.

F1
=
88,70.625,2.02,41.85,0
54,3.1.559,0.96,1.60480.2
= 72 Mpa.

F2
=
54,3
14,4.72
= 84 Mpa.

F1
= 72 Mpa < [
F1
] = 288 Mpa.

F2
= 84 Mpa < [
F2
] = 247 Mpa.
Hai bánh răng thoả mãn về độ bền uốn.
e. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Khi làm việc răng có thể bị quá tải, với hệ số quá tải K
qt
= T
Max
/T = 2,2.
Kiểm nghiệm răng về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc cực đại và ứng suất

uốn cực đại:

Hmax
=
H
.
qt
K
[
H
]
Max
Doãn Tuấn Anh - 10 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

H
= 470 Mpa.
[
H
]
Max
= 2,8.
ch
= 2,8.580 = 1624 Mpa.

HMax
= 470.
2,2
= 697 < [
H

]
Max

FMax
=
F
.K
qt
[
F
]
Max

FMax
= 84.2,2 = 184,8 Mpa.
[
F
]
Max
= 0,8.
ch
= 0,8.450 = 360 Mpa.

FMax
< [
F
]
Max
Bộ truyền bánh răng thoả mãn điều kiện về quá tải.
f. Xác định các kích thớc hình học.

Thông số
Kí hiệu Công thức
Chiều dài côn ngoài Re
Re = 0,5.m
te
.
2
2
2
1
ZZ +
= 164,08
Chiều rộng vành răng b b = K
be
.Re = 41,02
Chiều dài côn trung bình R
m
R
m
= Re 0,5.b = 143,57
Đờng kính chia ngoài d
e
d
e1
= m
te
.Z
1
= 81
d

e2
= m
te
.Z
2
= 318
Góc côn chia

1
= arctg (Z
1
/Z
2
) = 14,29
0

2
= 90
0
-
1
= 75,71
0
lChiều cao răng ngoài h
e
h
e
= 2.h
te
.m

te
+ c = 6,6
Với h
te
= cos
m
= 1
c = 0,2.m
te
= 0,6
Chiều cao đầu răng ngoài h
ae
h
ae1
= (h
te
+ x
n1
.cos
m
).m
te
= 4,14
Với x
n1
= x
1
= 0,38
h
ae2

= 2.h
te
.m
te
- h
ae1
= 1,86
Chiều cao chân răng ngoài h
fe
h
fe1
= h
e
h
ae1
= 2,46
h
fe2
= h
e
h
ae2
= 4,74
Đờng kính đỉnh răng ngoài d
ae
d
ae1
= d
e1
+ 2.h

ae1
.cos
1
= 89,02
d
ae2
= d
e2
+ 2.h
ae2
.cos
2
= 318,92
Đờng kính trung bình d
m
d
m1
= (1 - 0,5.b/Re).d
e1
= 70,875
d
m2
= (1 - 0,5.b/Re).d
e2
= 278,25
Mođun vòng trung bình m
tm
m
tm
= m

te
.R
m
/Re
= m
te
.(1 0,5.K
be
)
= 2,625
Mođun pháp trung bình m
nm
m
nm
= (m
te
.R
m
/Re).cos
m

= {m
te
b/(Z
1
+ Z
2
)}.cos
m

= 2,625
II.3. Chọn khớp nối:
Dùng nối trục đàn hồi.
Tra bảng 16.1[2], với loại máy công tác là băng tải, ta có:
5,12,1 ữ=k
chọn k=1,35.
Nối trục đàn hồi nhờ có bộ phận đàn hồi nên có khả năng giảm va đập và
chấn động, đề phòng cổng hởng do dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch
trục.
Ta có:
T
2
= 223,75.10
3
[N.mm].
Doãn Tuấn Anh - 11 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

T
k
= k.T
2
= 1,35.223,75.10
3
= 302062,5[N.mm]<[T]= 2000[Nm]
Tra bảng 16.10a, b[2] với giá trị [T
k
] ta có:
- Đờng kính chốt: d
c

= 14[mm].
- Số chốt: z = 6[chốt].
- Đờng kính vòng tròn qua tâm chốt: D
0
= 105[mm].
- Chiều dài đoạn có vòng cao su: l = 28[mm].
* Kiểm nghiệm điều kiện bền của nối trục đàn hồi:
- Điều kiện sức bền dập:
].)[42(][][45,2
28.14.105.6
5,302062.2

.2
0
MPaMPa
ldDz
T
d
sc
k
d
ữ====


thỏa mãn.
- Điều kiện sức bền của chốt:
].[60][][9,48
6.105.14.1,0
28.5,302062
1,0

.
3
0
3
MPaMPa
zDd
lT
u
c
k
u
====


chốt đủ bền.
III. Tính thiết kế trục:
III.1. Chọn vật liệu:
Chọn vật liệu là Thép 45 thờng hóa, theo bảng 6.1[1] ta có:

][340
][600
MPa
MPa
ch
b
=
=


Theo bảng 6.5[1] ta có:

].[63][ MPa=

ứng suất xoắn cho phép của thép 45:
].[2012][ MPaữ=

chọn
].[18][ MPa=

III.2. Tính sơ bộ đờng kính trục:
Công thức 10.9[1]:

3
].[2,0

T
d
T - mômen xoắn trên trục cần tính.
][

- ứng suất cho phép,
][

= 1220 MPa
Trục I:
].[6,25
18.2,0
10.48,60
3
3
1

mmd =
Trục II:
].[6,39
18.2,0
10.75,223
3
3
2
mmd =
Chọn : d
1
= 25[mm].
d
2
= 40[mm].
III.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
- Chiều rộng ổ lăn b
0
:
Theo bảng 10.2[1]:
].[23]40
].[17][25
022
011
mmbmmd
mmbmmd
==
==
- Các khoảng cách k
1

, k
2
, k
3
và h
n
:
Theo bảng 10.3[1]:
k
1
=10[mm], k
2
=15[mm],
k
3
= 15[mm] , h
n
=20[mm].
k
1
- khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp.
k
2
- khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp.
k
3
- khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ.
Doãn Tuấn Anh - 12 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
h

n
- chiều cao nắp ổ và đầu bulông.
Công thức Bng10.4:
].,[),5,3730(25).5,12,1().5,12,1(
112
mmdl
m
ữ=ữ=ữ=
Chọn
].[35
12
mml
m
=
-
].[612015)1735(5,0).(5,0
3011212
mmhkbll
nm
=+++=+++=

-
].[),3530(25).4,12,1().4,12,1(
113
mmdl
m
ữ=ữ=ữ=
Chọn
].[35
13

mml
m
=
=
11
l
].[),755,62(25).35,2().35,2(
1
mmd ữ=ữ=ữ
Chọn
].[70
11
mml =
].[6,118)14cos4117(5,015107035)cos(5,0
1130121111313
mmbbkklll
m
=++++=++++=

Chọn
].[120
13
mml =
].[),5648(40).4,12,1().4,12,1(
222
mmdl
m
ữ=ữ=ữ=
Chọn
].[50

23
mml
m
=
].[),5648(40).4,12,1().4,12,1(
202
mmdb ữ=ữ=ữ=
].[150
22
mml =
].[210151050.5,0150.5,0
21222221
mmkklll
m
=+++=+++=
].[70)5,2 4,1(
220
mmdl
m
==
].[5,812015)2370(5,0)(5,0
3022020
mmhkbll
m
=+++=+++=
III.4. Xác định đờng kính và chiều dài các đoạn trục:
1. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục:
* Lực từ bánh đai: Góc nghiêng đờng nối tâm của bộ truyền ngoài=0
0
nên ta có:

].[588 NF
r
=
* Lực từ bánh răng:
-
].[1707
875,70
10.48,60.2
.2
3
1
1
21
N
d
T
FF
m
tt
====
-
].[60229,14cos.20.1707cos
00
1121
NtgtgFFF
tar
====

].[15329,14sin20.1707cos
00
1121
NtgtgFFF
tra
====

*Lc khp ni:

].[932)3,0 2,0(120/223750.2)3,0 2,0(/2)3,0 2,0(
2
NDTFF
ttr
====
F
k
F
r2
F
t1
F
a2
F
d
F
a1
F
t1
F
r1

Doãn Tuấn Anh - 13 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
2. Xột trc 1:
a. Tính phản lực trên các gối đỡ trc 1:
- Trong mặt phẳng (xoy):
( )
0
112131
==

lFlFFm
ytz

].[2892
70
6,118.1707
2
NF
y
==

=+= 0
121 yyt
FFFF

].[118517072892
211
NFFF
yty
==+=

- Trong mặt phẳng (zox):
( )
02/
1112112131
==

marzry
dFlFlFlFFm

].[430
70
2/875,70.15361.5886,118.602
2
NF
z
=

=

=++= 0
121 zrzr
FFFFF

].[494602588508
1
NF
z
=+=
b. Mômen uốn tổng M
j

và mômen t ơng đ ơng M
tđj
tại các tiết diện j:
Theo công thức 10.15 , 10.16và 10.17:
.
].[1,0
75,0
.
3
22
22

tdj
j
jjtdj
yjzjj
M
d
TMM
MMM
=
+=
+=
- Xét tiết diện 3:
-
].[3,25
63.1,0
102380
].[102380)10.48,60.(75,087968
].[879682925782960

3
3
232
3
22
3
mmd
NmmM
NmmM
td
==
=+=
=+=
Chọn đờng kính trục tại tiết diện 3 ổ lăn:
].[25
3
mmd =
Đờng kính trục tại tiết diện 1,2 l ln:
].[25
1
mmd =
Đờng kính trục tại tiết diện bỏnh ai:
].[20
0
mmd =
2. Xột trc 2:
a. Tính phản lực trên các gối đỡ trc 2:
- Trong mặt phẳng (xoy):
( )
0

212222
==

lFlFFm
ytz

].[1219
210
150.1707
2
NF
y
==

=++= 0
122 yyt
FFFF

].[48812191707_
221
NFFF
yty
===
- Trong mặt phẳng (zox):
( )
02/)(
222120212222
=++=

marzry

dFllFlFlFFm
Doãn Tuấn Anh - 14 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

].[1005
210
2/278.602)2105,81.(932150.153
2
NF
z
=
++
=

=+= 0
122 zrzr
FFFFF

].[801005932153
1
NF
z
=+=
b. Mômen uốn tổng M
j
và mômen t ơng đ ơng M
tđj
tại các tiết diện j:
Theo công thức 10.15 , 10.16và 10.17:
.

].[1,0
75,0
.
3
22
22

tdj
j
jjtdj
yjzjj
M
d
TMM
MMM
=
+=
+=
- Xét tiết diện 2:
].[32
63.1,0
207465
].[207465)10.75,223.(75,074118
].[741181200073140
3
3
232
3
22
3

mmd
NmmM
NmmM
td
==
=+=
=+=
Chọn đờng kính trục tại tiết diện 3 l bỏnh rng cụn:
].[35
3
mmd =
Đờng kính trục tại tiết diện 1,2 l ln:
].[30
1
mmd =
Đờng kính trục tại tiết diện khớp nối:
].[28
0
mmd =
- Chọn các thông số của then:
Theo bảng 9.1a[1] với then bằng:
b = 10[mm]; h = 8[mm]; (kích thớc tiết diện).
t
1
= 5[mm]; t
2
= 3,3[mm]; (chiều sâu rãnh then).

r
min

= 0,25[mm]; r
max
= 0,4[mm]; (góc lợn rãnh then).
d. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:
Công thức 10.19[1]:
].[
.
22
S
SS
SS
S
jj
jj
j

+
=


[S] - Hệ số an toàn cho phép.
Lấy
.5,25,1][ ữ=S
jj
SS

,
- hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và tiếp.
Công thức 10.20 và 10.21[1]:
mjajdj

j
K
S





1
+
=

mjajdj
j
K
S





1
+
=



1
,

1
: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng vói chu ký đối xứng


1
= 0,436.

b
= 0,436. 600 = 261,60[MPa]


1


0,58 .


1

0,58 . 262 = 151,73[MPa]

aj
,

aj
,

mj
,

mj
: biên dộ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp
tại
tiết diện j :
Doãn Tuấn Anh - 15 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy

aj
=
2
jminjmax

;

mj
=
2
jminjmax
+
Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng :

mj
= 0 ;

aj
=

maxj
=

j
j
W
M
Trục quay 1 chiều , ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó :

mj
=

aj
=
oj
jj
W
T
.22
max
=

W
j
và W
aj
: Mô men cản uốn và mô men cản xoắn tại tiết diện j của trục, đợc xác
định theo bảng 10.6[1]:
Trục tiết diện tròn:
.
16
.
;

32
.
3
0
3
d
W
d
W
jj

==
Trục một rãnh then:
( )
( )
.
.2
.
16
.
;
.2
.
32
.
2
11
3
0
1

2
111
3
j
j
jj
d
tdtb
d
W
d
tdtb
d
W

=

=

Dựa theo kết cấu trục và biểu đồ mô men tơng ứng, có thể thấy các tiết diện
nguy hiểm cần đợc kiểm tra về độ bền mỏi là : tiết diện (13): lắp bánh răng.
tiết diện (10): lắp ổ lăn.
Thay các giá trị vào công thức trên ta có bảng các giá trị:
bảng trị số W
j
và W
oj
:
Tiết
diện

Đờng kính trục
b ì h
t
1
W
j
[mm
3
] W
oj
[mm
3
]
10 25 - - 4209,24 8418,49
13 30
10ì8
5 3913,08 8493,52
bảng giá trị

a
,

m
,

a
,

m
tại các tiết diện nguy hiểm :

Tiết diện M
j
[Nmm]
T
j
[Nmm]
W
j

[mm
3
]
W
oj

[mm
3
]

aj

[MPa]

a
=
m
[MPa]
10 89811,60 219,95.10
3
4209,24 8418,49 21,34 13,06

13 198720,36 219,95.10
3
3913,08 8493,52 50,78 12,95


và


: hệ số kể đến ảnh hởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi,
tra Bảng 10.7[1]:



= 0,05 ;



= 0
K

dj
, K

dj
: hệ số , xác định theo công thức 10.25 và 10.26:
K

dj
=
y

x
K
1K
K
+



; K

dj
=
y
x
K
1K
K
+



K
x
- hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt,
Tra bảng 10.8[1]: K
x
= 1,06.
K
y
- hệ số tăng bền bề mặt trục,

Tra bảng 10.9[1]: không dùng các phơng pháp tăng bền bề mặt nên : K
y
=1


,


- hệ số kích thớc kể đến ảnh hởng của kích thớc tiết diện trục đến giới
hạn mỏi, tra Bảng 10.10[1]: với d
3
= 36[mm] ta có


= 0,865;



= 0,795.

Doãn Tuấn Anh - 16 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
K

và K


- hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn, phụ thuộc vào
loại yếu tố gây tập trung ứng suất;
Tra bảng 10.11[1]:

Tại tiết diện (0): với kiệu lắp k
6
:



K
= 2,06 ;



K
= 1,64.
Tra bảng 10.12[1]:
Tại tiết diện (3): khi dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then
ứng với vật liệu có

b
= 600 [MPa] : K

= 1,76 ; K

= 1,54.
Các kết quả cuối cùng ghi trong bảng sau:
Tiết
diện
d
[mm]
Tỷ số K

/

d
o
Tỷ số K


/

d
o
K

d
K

d
S

S

S
rãnh
then
lắp
căng
rãnh
then
lắp

căng
10 25 - 2,06 - 1,64 2,12 1,7 5,78 6,83 4,41
13 30 2,035 2,06 1,937 1,64 2,095 1,997 2,46 5,87 2,27
e. Tính kiểm nghiệm độ bền của then bằng:
kiểm nghiệm điều kiện bền dập và bền cắt :
Công thức 9.1 và 9.2:

d
=
[ ]
)th(d
T2
1t



[

d
]
;
c
=
)bd(
T2
t



[

c
]
Theo Bảng 9.5[1]: [

d
] = 150[Mpa] ; [

c
] = 6090[Mpa]
l
t
- chiều dài then ,
- Tại tiết diện (3): l
t
= ( 0,8
ữ
0,9).l
m
= (40,32
ữ
72)[mm]; chọn l
t
=50 [mm]
].[49,27
10.50.32
10.95,219.2
].[65,91
)58.(50.32
10.95,219.2

3
3
MPa
MPa
c
d
==
=

=



Thỏa mãn.
- Tại tiết diện (2): l
t
= ( 0,8
ữ
0,9).l
m
= (38,88

48,60)[mm]; chọn l
t
=45[mm]
].[15,27
10.45.36
10.95,1219.2
].[51,90
)58.(45.36

10.95,219.2
3
3
MPa
MPa
c
d
==
=

=



Thỏa mãn.
IV. Tính chọn ổ lăn:
IV.2. Chọn ổ lăn cho trục I:
1. Chọn sơ bộ : với ngỗng trục có d =25[mm],
Theo bảng P2.7: chọn ổ a cụn một dãy cỡ nhẹ, ký hiệu: 7206, với các thông
số:
D = 52[mm] ; b = 15[mm]
Doãn Tuấn Anh - 17 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
C = 23,9[kN] ; C
0
= 17,9[kN]
F
a
S
0

S
1
- Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ lăn:
+ khả năng tải động:
Theo công thức (11.1):khả năng tải động :
C
d
= Q.
m
L
Q - tải trọng động quy ớc ,[kN]
L - tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay, tính theo công thức (11.2[1]):
L =
6
h
10
L 60 n
=
324
10
18000.300.60
6
=
[triệu vòng quay]
m - bậc của đờng cong mỏi khi thử về ổ lăn, với ổ bi : m =10/3.
-Xác định tải trọng động quy ớc :
Theo công thức (11.3[1]):
Q = ( X V F
r
+ Y F

a
) k
t
.k
đ
V - hệ số kể đến vòng nào quay ; khi vòng trong quay :V = 1.
k
t
- hệ số kể đến ảnh hởng của nhiệt độ , k
t
= 1 ( 100
o
C ).
k
đ
- hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3[1] : k
đ
= 1.
x - hệ số tải trọng hớng tâm .
Phản lực tổng lên ổ:
].[29242892430
].[12801185484
22
2
21
2
2121
22
2
20

2
20
20
NFlFlF
NFlFlF
yxr
y
x
r
=+=+=
=+=+=
e =1,5tg=1,5tg13,67=0,37
Lc dc trc do lc hng tõm sinh ra trờn cỏc :
].[9002924.37,0.83,0 83,0
].[3931280.37,0.83,0 83,0
2121
200
NFeF
NFeF
rs
rs
===
===
].[240153393
].[1053153900
01
10
NFFF
NFFF
asa

asa
===
=+=+=
].[36,02924/1053/
10
NFF
ra
==
Nh vậy , ta chọn tiến hành kiểm nghiệm cho ổ với:
X=0,4;Y=0,4cotg13,67=1,6
Doãn Tuấn Anh - 18 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
- TảI trọng quy ớc :
Q
20
= ( X.V.F
r0
+ Y.F
a0
) k
t
.k
đ
= ( 0,4. 1. 1280 + 1,6. 1053 ) .1.1= 2197[N]
Q
21
= 1554[N]

Q
20

> Q
21
Kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn hơn là Q
0
:
C
d
= Q
0
.
m
L

C
d
=
15324197,2
3
=
[kN] < C. Thỏa mãn khả năng tải động.
b. Theo khả năng tải tĩnh:
Công thức :
0
CQ
t

.
Công thức (11.20[1]): Q
t
= F

r
Lấy Q
t
là giá trị lớn hơn.


0
][9,2 CkNQ
t
<=


thỏa mãn.
IV.2. Chọn ổ lăn cho trục II:
1. Chọn sơ bộ : với ngỗng trục có d =30[mm],
Theo bảng P2.7: chọn ổ a cụn một dãy cỡ nhẹ, ký hiệu: 7206, với các thông
số:
D = 62[mm] ; b = 16[mm]
C = 29,8[kN] ; C
0
= 22,3[kN]
F
a
S
0
S
1
- Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ lăn:
+ khả năng tải động:
Theo công thức (11.1):khả năng tải động :

C
d
= Q.
m
L
Q - tải trọng động quy ớc ,[kN]
L - tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay, tính theo công thức (11.2[1]):
L =
6
h
10
L 60 n
=
6
10
18000.4,76.60
= 82,5 [triệu vòng quay]
m - bậc của đờng cong mỏi khi thử về ổ lăn, với ổ bi: m =3.
-Xác định tải trọng động quy ớc :
Theo công thức (11.3[1]):
Q = ( X V F
r
+ Y F
a
) k
t
.k
đ
V - hệ số kể đến vòng nào quay ; khi vòng trong quay :V = 1.
k

t
- hệ số kể đến ảnh hởng của nhiệt độ , k
t
= 1 ( 100
o
C ).
Doãn Tuấn Anh - 19 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
k
đ
- hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3[1] : k
đ
= 1.
X - hệ số tải trọng hớng tâm .
Y - hệ số tải trọng dọc trục.
Tải trọng hớng tâm tác dụng lên ổ 10 và 11

].[158012191005
].[49548880
222
11
2
1111
222
10
2
1010
NFlFlF
NFlFlF
yxr

yxr
=+=+=
=+=+=
e =1,5tg=1,5tg13,67=0,37
Lc dc trc do lc hng tõm sinh ra trờn cỏc :

].[4851580.37,0.83,0 83,0
].[152495.37,0.83,0 83,0
111
100
NFeF
NFeF
rs
rs
===
===

].[754602152
].[117485602
01
10
NFFF
NFFF
asa
asa
=+=+=
=+==

].[48,01580/754/
11

NFF
ra
==
Nh vậy , ta chọn tiến hành kiểm nghiệm cho ổ với:
X=0,4;Y=0,4cotg13,67=1,6
- TảI trọng quy ớc :
Q
20
= ( X.V.F
r0
+ Y.F
a0
) k
t
.k
đ
= ( 0,4. 1. 495 + 1,6. 117 ) .1.1= 385[N]
Q
21
= 1838[N]


Q
20
< Q
21
Kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn hơn là Q
1
:
C

d
= Q
1
.
m
L


C
d
=
85,82838,1
3
=
[kN] < C. Thỏa mãn khả năng tải động.
b. Theo khả năng tải tĩnh:
Công thức :
0
CQ
t

.
Công thức (11.20[1]): Q
t
= F
r
Lấy Q
t
là giá trị lớn hơn.

0
][8,1 CkNQ
t
<=


thỏa mãn.

V. Bôi trơn hộp giảm tốc:
V.1. Bôi trơn bộ truyền:
Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt
tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ, cần phải bôi trơn liên tục các bộ
truyền trong hộp giảm tốc.
a. Ph ơng pháp bôi trơn :
Bộ truyền trong hộp giảm tốc là bộ truyền bánh răng có vận tốc tính trên vòng
chia bánh 2 ( bánh lớn )
]./[87,0
60000
60.278.
60000
.
22
sm
d
v
m
===

n

Do v< 12 [m/s] nên ta chọn phơng pháp bôi trơn ngâm dầu . Do vận tốc nhỏ
nên ta lấy chiều sâu ngâm dầu
6
1
=
bán kính bánh răng cấp nhanh:
].[2,23
2
278
.
6
1
2
.
6
1
2
mm
d
h
m
===

Doãn Tuấn Anh - 20 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
b. Dầu bôi trơn :
Với các thông số : v = 0,87 [m/s], vật liệu bánh răng là thép có
b

trong khoảng
470
ữ
1000 [N/mm], tra các bảng 18.11[2], ta có độ nhớt dầu bôi trơn ở 50
0
c và
100
0
c:
.
)3(16
)20(160
Tra bảng 18.11[2]: ta chọn loại dầu bôi trơn là : dầu máy bay MC-20 có khối l-
ợng riêng ở 20
0
c :
]./[895,0
3
cmg=

V.2. Bôi trơn ổ lăn :
Chất bôi trơn đợc lựa chọn dựa trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của ổ .
vận tốc v < 4

5[m/s] nên ta dùng phơng pháp bôi trơn ổ bằng mỡ.
Theo bảng 15.15a[2], với ổ bi đỡ 1 dãy, nhiệt độ làm việc 60 -100
0
c ta chọn loại
mỡ bôi trơn ổ là : mỡ M, mỡ cho vào chứa 2/3 khoảng trống bộ phận ổ.
- Lót kín bộ phận ổ:

Nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm , chất bận và phòng dầu chảy ra ngoài.
ta dùng lót kín động gián tiếp với chi tiết trung gian đặt giữa 2 bề mặt cần lót kín
là vòng phớt không điều chỉnh đợc khe hở (hình dáng và kích thớc của vòng phớt
và rãnh lắp vòng phớt cho trong bảng15.17[2]).
- Thờng dùng các vòng chắn mỡ (dầu) để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ với dầu
bôi trơn trong hộp giảm tốc(kích thớc vòng chắn dầu cho trên Hình 15.22[2]).
VI. Tính kết cấu và chọn các chi tiết điển hình:
VI.1.Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân :
Bề mặt ghép của vỏ hộp đi qua đờng tâm các trục bánh răng. Do bộ truyền trong
hộp là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng, nên ta chọn bề mặt lắp ghép song
song với mặt đế .
VI.2.Xác định kích th ớc vỏ hộp :
1. Chiều dày thành hộp :
- Thân hộp :

= 6[mm]
- Nắp hộp :

1
= 0,9

= 5,5 [mm]
2. Gân tăng cứng :
- Chiều dày : e = ( 0,8
ữ
1 ) .

=( 4,8

6)[mm].

Chọn e = 5[mm].
- Chiều cao : h < 58 [mm]
Chọn h =40[mm].
- Độ dốc : khoảng 2
o
.
3. Đ ờng kính bu lông và vít ghép:
- Bulông nền : d
1
=14 [mm]
- Bulông cạnh ổ : d
2
= ( 0,7
ữ
0,8 ) d
1
= 10[mm]
- Bu lông ghép bích nắp hộp và thân : d
3
= ( 0,8
ữ
0,9) d
2
= 8[mm]
Doãn Tuấn Anh - 21 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
- Vít ghép nắp ổ : d
4
= ( 0,6
ữ

0,7 ) d
2
=6 [mm]
- Vít ghép nắp cửa thăm : d
5
= ( 0,5
ữ
0,6 ) d
2
= 6[mm]
4. Mặt bích ghép nắp và thân :
Nắp và thân hộp đợc ghép bằng bu lông.
Chiều dày mặt bích S
3
và S
4
đợc chọn theo điều kiện
đảm bảo đủ độ cứng. Bề rộng mặt bích K
3
phải đủ để
khi xiết chặt có thể xoay chì vặn 1 góc 60
o
.
- Chiều dày bích thân hộp :
S
3
= ( 1,4
ữ
1,8 ) d
3

= 12)[mm]
- Chiều dày bích nắp hộp : S
4
= ( 0,9
ữ
1 ) S
3
= 11[mm]
- Bề rộng bích nắp và thân : K
3
= K
2


( 3
ữ
5 )[mm]
K
3
= 25[mm]
5. Kích th ớc gối trục :
- Đờng kính ngoài của gối trục ( D
3
) đợc chọn theo
đờng kính lỗ lắp ổ lăn ( D )
+ Trục vào I : D = 62[mm]
Tra bảng 18-2[2] có:
D
3
= 75[mm].

D
2
= 80[mm].
+ Trục ra II: D = 62[mm]
D
3
= 75[mm]
D
2
= 80[mm]
- Tâm lỗ bu lông cạnh ổ :
E
2
=1,6 d
2
= 1,6.8=13[mm]
R
2
= 1,3 d
2
= 10[mm]
C = D
3
/ 2 , nhng phải đảm bảo k

1,2 d
2
= 16,8[mm]
- Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ :
K

2
= E
2
+ R
2
+ ( 3
ữ
5 )[mm] = 13+ 10+ ( 3
ữ
5 ) =28[mm]
Chọn: K
2
= 30[mm]
- Chiều cao h: xác định theo kết cấu , phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thớc mặt
tựa.
6. Mặt đế hộp :
- Chiều dày khi đế không có phần lồi:
S
1
= ( 1,3
ữ
1,5 ).d
1
= ( 1,3
ữ
1,5 ).14 = 20[mm]
- Bề rộng mặt đế hộp :
K
1
= 3.d

1
= 42[mm]
q

K
1
+ 2.

1
= 30 + 2 . 5,5 =40[mm]
7. Khe hở giữa các chi tiết :
- Giữa bánh răng với thành trong hộp :

( 1
ữ
1,2 ).

= 7[mm].
- Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp :

1


( 3
ữ
5 )

= 25[mm]
- Giữa mặt bên các bánh răng với nhau :

= 6[mm].
Chọn:

= 10[mm].
8. Số l ợng bu lông nền :
Doãn Tuấn Anh - 22 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
z =
)300200(
)BL(
ữ
+
L, B : chiều dài và rộng của hộp.
Lấy z = 4
VI.3. Các kết cấu có liên quan:
1. Nút thông hơi :
Nút thông hơi thờng đợc lắp ở vị trí cao nhất của nắp hộp.
Tra bảng 18.6[2]: ta có hình dạng, kích thớc của nút thông hơi:
A:M27
ì
2 ; B=15[mm] ; C=30[mm] ; D=15[mm] ; E=45[mm] ; G=36[mm] ;
H=32[mm] ; I=6[mm] ; K=4[mm] ; L=10[mm] ; M=8[mm] ; N=22[mm] ;
O=6[mm]
P=32[mm] ; Q=18[mm] ; R=36[mm] ; S=32[mm].
2.Cửa thăm :
Cửa thăm đợc đậy bằng nắp. Kích thớc và hình vẽ nắp quan sát theo bảng

18.5[2]:
A=100[mm] ; B=75[mm] ; C=125[mm] ; A
1
=150[mm] ; B
1
=100[mm] ;
K=87[mm]
R=12[mm] ; vit M6
ì
20, số lợng=4.
3. Nút tháo dầu:
ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc, lỗ đợc bịt kín bằng nút tháo dầu.
Kết cấu và kích thớc của nút tháo dầu trong bảng 18.7[2]:
Mặt đáy hộp dốc về phía lỗ tháo dầu với độ dốc 1
o
2
o
.
d=M20
ì
2 ; b=15[mm] ; m=9[mm] ; f=3[mm] ; L=28[mm] ; C=2,5[mm] ;
q=17,8[mm] ; D=30[mm] ; S=29[mm] ; D
0
=25,4[mm].
4. Chốt định vị :
Để đạm bảo vị trí tơng đối của nắp và thân sau khi gia công cũng nh lắp ghép,
dùng chốt định vị.
Ta chọn chốt định vị hình trụ, hình dạng và kích thớc cho bảng 18.4a:
d=6[mm] ; C=1[mm] ; l=12
ữ

120[mm].
5. Que thăm dầu :
Chiều cao mức dầu trong hộp đợc kiểm tra qua thiết bị thăm dầu .
Ta chọn kết cấu hình 18.11c[2].
VII. Dung sai lắp ghép :
TT
Kích thớc Kiểu lắp
Dung sai
Vị trí lắp ghép
Ej(ci) Es(cs)
1

30
- 0
Trục I và ổ lăn
h6 - -16
2

62
H7 +30 -
Vỏ và ổ lăn trục I
0 -
3

28
H7 +25 +18
Trục I và bánh răng
k6 0 +2
4

35
- 0
Trục II và ổ lăn
h6 - -16
5

25
H7 +21 0
Trục Ivà bánh đai
h6 0 -13
Doãn Tuấn Anh - 23 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
6

30
H7 +25 0
Trục và khớp
h6 0 -16
7

62
H7 +30 -
Vỏ và ổ lăn trục II
0 -
Tài liệu tham khảo:
1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - tập 1 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển
NXB Giáo dục 2003 .
2. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - tập 2 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển
NXB Giáo dục 2003 .
Mục lục:

Lời cảm ơn 1
I. Tính chọn động cơ:
1. Xác định công suất P 2
2. Xác định tỷ số truyền . 2
3. Lập bảng tính 4
II. Tính thiết kế các bộ truyền.
1. Thiết kế bộ truyền đai thang 5
1. Chọn loại đai thang 5
Doãn Tuấn Anh - 24 - Lớp CHVL & Cán KL K48
Đồ án chi tiết máy
2. Xác định các thông số 5
3. Xác định số đai 6
2. Tính thiết kế bộ truyền bánh răng. 7
1. Chọn vật liệu 7
2.Tính toán các thông số bánh răng:. 8
a. Xác định đờng kính chia ngoài của bánh côn chủ động: .8
b. Xác định các thông số ăn khớp.9
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc .11
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 13
e. Kiểm nghiệm răng về quá tải.. 14
f. Xác định các kích thớc hình học 14
3. Chọn khớp nối . 15
III. Tính thiết kế trục.
1. Chọn vật liệu 15
2. Tính sơ bộ đờng kính trục 15
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực. 16
4. Xác định đờng kính và chiều dài các đoạn trục 17
IV. Tính chọn ổ lăn:
1. Chọn ổ lăn cho trục I 21
2. Chọn ổ lăn cho trục II. 23

V. Bôi trơn hộp giảm tốc:
1. Bôi trơn bộ truyền 25
2. Bôi trơn ổ lăn 25
VI. Tính kết cấu và chọn các chi tiết điển hình:
1. Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân . 26
2. Xác định kích thớc vỏ hộp 26
3. Các kết cấu có liên quan 27
VII. Dung sai lắp ghép 28
Tài liệu tham khảo: 29
Doãn Tuấn Anh - 25 - Lớp CHVL & Cán KL K48