đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Lời mở đầu
Thiết kế đồ án chi tiết máy là một việc rất quan trong, Giúp cho sinh viên cơ khí
nói chung có cái nhìn tổng quan về nền công nghiệp phát triển như vũ bão. Đồng thời
có cơ hội tổng hợp lại kiến thức một số môn đã học như : Nguyên lý – Chi tiết máy,
Sức bền vật liệu , Dung sai …… Và làm quen với việc thiết kế.
Trong các nhà máy xí nghiệp sản xuất, Để vận chuyển nguyên vật liệu hoặc sản
phẩm thì cần máy vận chuyển gián đoạn hay liên tục.Công nghiệp phát triển thì khả
năng tự động hóa được sử dụng rộng rãi trong các sơ sở nhà máy xí nghiệp sản xuất.
Băng tải được sử dụng nhiều trong việc vận chuyển sản phẩm hoặc vật liệu từ nơi này
sang nơi khác trong nhà máy một cách liên tục.Vì vậy, muốn cho băng tải hoạt động
có hiệu quả cao, thì ta cần thiết kế hệ thống dẫn động sao cho phù hợp với yêu cầu
thực tiễn.
Với khoảng thời gian và những hiểu biết còn hạn chế, cùng với kinh nghiệm thực
tế chưa nhiều nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót.
Em xin chân thành cảm ơn thầy VĂN HỮU THỊNH đã tận tình chỉ bảo giúp em
hoàn thành môn học “ Thiết kế đồ án môn học chi tiết máy “ – THIẾT KẾ HỆ DẪN
ĐỘNG CƠ KHÍ.
Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2010
Sinh viên thực hiện
( Ký , ghi rõ họ tên )
Võ Văn Cường
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 1
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Mục Lục
Đầu đề thiết kế môn học chi tiết máy Trang 3
Nhận xét của GVHD Trang 4
Phần I : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ điện Trang 5
Phân phối tỉ số truyền Trang 6
Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN

Bộ truyền xích Trang 8
Bộ truyền bánh răng Trang 12
Bộ truyền bánh răng ( cấp nhanh ) Trang 14
Bộ truyền bánh răng ( cấp chậm ) Trang 20
Phần III: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN BẰNG Trang 26
TRỤC I của hộp giảm tốc Trang 27
TRỤC II của hộp giảm tốc Trang 30
TRỤC III của hộp giảm tốc Trang 33
Kiểm nghiệm trục về độ bề mỏi Trang 36
Tính kiểm nghiệm độ bền của then Trang 38
Phần IV: Tính và chọn ổ lăn Trang 39
Phần V: Tính các chi tiết máy khác Trang 41
Tài liệu tham khảo Trang 42
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 2
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Trường ĐHSPKT Tp.HCM ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Khoa XD&CHƯD THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
Bộ môn: Thiết kế công nghiệp ( Đề số : 02 – Phương án : 2 )
A. ĐẦU ĐỀ:
1. Sơ đồ động:
2. Các số liệu ban đầu:
a. Lực vòng trên băng tải ( F ) : 7500 ( N )
b. Vận tốc xích tải ( V ): 1.0 ( m/s )
c. Đường kính tang ( D ): 350 ( mm )
d. Số năm làm việc ( a ) : 5 ( năm )
3. Đặc điểm của tải trọng:
Tải trọng va đập nhẹ.Quay 1 chiều
4. Ghi chú:
Năm làm việc (y ) 300 ngày , ngày làm việc 2 ca , 1 ca 8 giờ.
Sai số cho phép về tỉ số truyền ∆i = 2 ÷ 3 %

B. KHỐI LƯỢNG CỤ THỂ:
1. Một bản thuyết minh về tính toán.
2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( khổ A
0
).
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 3
Gồm :
1) Động cơ điện
2) Nối trục
3) Hộp giảm tốc
4) Xích tải
5) Tang
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
NHẬN XÉT CỦA GVHD

Tp.HCM,ngày tháng 07 năm 2010.
Giảng viên hướng dẫn
( Ký , ghi rõ họ tên )
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 4
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
PHẦN I:
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
A. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
 Công suất của trục công tác :
7500 1
7.5( )
1000 1000
t
ct
F v
p kw
´
´
= = =
 Hiệu suất chung:
2 4
ônt br x
=h h ´ h ´ h ´ h
2 4

1 0.96 0.99 0.93
0.8233
=Þ h ´ ´ ´
=Þ h
 Công suất cần thiết của trục động cơ:
P
đc
=
7.5
9.1( )
0.8233
ct
p
kw= =
h
Tra bảng P1.1 trang 234 sách “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ” tập 1.
Ta chọn được động cơ điện K160M4 có các thông số sau:
 P
đm
= 11 (kw) > P
đc
= 9.1 (kw).
 n
đc
= 1450 ( vòng / phút )
 η% = 87.5
 cos φ = 0.87
 m = 110 (kg).
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 5
Tra bảng 2.3/19,ta được :


1
nt
=h

0.96
br
=h

ô
0.99=h

0.93
x
=h
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
B. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN:
• Tốc độ quay của trục công tác:
60 1000
60 1000 60 1000 1
55( òng út)
350
D n
v
v
n v ph
D
p
p p
´ ´

=
´
´ ´ ´ ´
= = =Þ
´ ´
• Tỉ số truyền chung:
1450
26.36 ( )
55
dc
n
u
n
= = = *
Chọn u
x
= 2.8

26.36
9.4
2.8
h
x
u
u
u
= = =

9.4
2.8

1.2 1.2
h
c
u
u = = =

9.4
3.36
2.8
h
n
c
u
u
u
= = =
2.8 2.8 3.36 26.34 ( )
n x c
u u u u= = = **Þ ´ ´ ´ ´
• Kiểm tra tỉ số truyền:
( ) ( ) 26.36 26.34 0.02* - ** = - =
• Công suất làm việc của các trục:

3
ô
7.5
8.15 ( )
0.93 0.99
ct
x

p
p kw= = =
h ´ h ´

3
2
ô
8.15
8.57 ( )
0.96 0.99
br
p
p kw= = =
h ´ h ´

2
1
ô
8.57
9.02 ( )
0.96 0.99
br
p
p kw= = =
h ´ h ´
• Số vòng quay của các trục:
n
đc
= n
1

= 1450 vòng/ phút

1
2
1450
432 ( òng út)
3.36
n
n
n v ph
u
= = =
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 6
( Hợp lý )
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH

2
3
432
154 ( òng út)
2.8
c
n
n v ph
u
= = =

3
4
154

55 ( òng út)
2.8
x
n
n v ph
u
= = =
• Moment xoắn của các trục:

6
6
3
9.55 10
9.55 10 9.1
59.93 10 ( . )
1450
dc
dc
dc
P
T N mm
n
´ ´
´ ´
= = = ´

6
6
3
1

1
1
9.55 10 9.55 10 9.02
59.4 10 ( . )
1450
P
T N mm
n
´ ´ ´ ´
= = = ´

6 6
3
2
2
2
9.55 10 9.55 10 8.57
189.45 10 ( . )
432
P
T N mm
n
´ ´ ´ ´
= = = ´

6
6
3
3
3

3
9.55 10
9.55 10 8.15
505.4 10 ( . )
154
P
T N mm
n
´ ´
´ ´
= = = ´

6
6
6
4
4
9.55 10
9.55 10 7.5
1.3 10 ( . )
55
ct
P
T N mm
n
´ ´
´ ´
= = = ´
• Bảng số liệu:
Trục

Thông số
Động cơ I II III IV
P (kw) 9.1 9.02 8.57 8.15 7.5
U 1 3.36 2.8 2.8
n ( vòng/ phút ) 1450 1450 432 154 55
T ( N.mm) 59.93x10
3
59.4x10
3
189.45x10
3
505.4x10
3
1.3x10
6
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 7
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
PHẦN II:
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
A. BỘ TRUYỀN XÍCH:
1. Chọn loại xích: xích con lăn.
2. Chọn số răng đĩa xích : ( Z
1
, Z
2
)
1
29 2 19
x
z u= - ´³

29 2 2.5 24 19= - =´ ³
=> Chọn Z
1
= 25 ( răng )
2 1
25 2.5 62.5
x
z u z= = =Þ ´ ´
=> Chọn Z
2
= 63 ( răng )
3. Xác định bước xích: P ( mm )
Bước xích P được xác định theo độ bền mòn của bộ truyền xích , ta có:
(1)
t ct z n
p p k k k= ´´ ´
Với:
Trong đó:
(1) 7.5 1 1 1 0.8 1.2 1.25 1 1.29 11.61 ( )
t
p kw= =Þ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´
Theo bảng 5.5 với
01
200 ( òng út)n v ph=
, bộ truyền xích 1 dãy có bước xích
P = 31.75 mm thõa mãn điều kiện bền mòn.
[ ]
19.3 ( )
t

p p kw< =
, dựa vào đó ta có :

9.55
c
d mm=
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 8

1
25 25
1
25
z
k
z
= = =

01
3
200
1.29
154
n
n
k
n
= = =

o a dc bt d c
k k k k k k k= ´´´´´

•
1
o
k =
( Đường nối tâm 2 đĩa xích so với phương
ngang một góc nhỏ hơn 60
0
).
•
1 ( 40 )
a
k a P= =
•
1
dc
k =
•
1.2
d
k =
( tải trọng va đập nhẹ ).
•
1.25
c
k =
( làm việc 2 ca ).
•
0.8
bt
k =

( môi trường không bụi + bôi trơn tốt )
Thit k ỏn mụn hc Chi tit mỏy 2 Phng ỏn 2 GVHD: VN HU THNH

27.46B =

88.5( )Q kN=

3.8q kg m=
4. Xỏc nh s b khong cỏch trc : a ( mm )
( )
40 1270a P mm= =
5. S mc xớch : x ( mc xớch )
2
1 2
1 2
2
( )2
0.5( )
4
z z Pa
x z z
P a
p
-
= + + +


2
2
2 1270 (25 63) 31.75

0.5(25 63) 124.9
31.75 4 1270
p
-
= + + + =

=> Chn x = 126 ( mc xớch ).
6. Tớnh li khong cỏch trc:
{ ( ) ( )
( )
2
2
2 1
1 2 1 2
2
2
0.25 0.5 0.5
z z
a P x z z x z z
p
ỹ
ù
-
ù
ù
ộ ự
= - + + - + -
ý
ở ỷ
ù

ù
ù
ỵ
{
( )
( )
( )
2
2
2
25 63 2 63 25
0.25 31.75 126 126 0.5 25 63
2
p
ỹ
ù
+ -
ù
ù
ộ ự
= - + - + -
ý
ở ỷ
ù
ù
ù
ỵ

1287 ( )mm=
xớch khụng chu mt lc cn quỏ ln, gim a mt lng bng :

0.004 0.004 1287 5 ( )a a a mm= = = =D

1282 ( )a mm=ị
7. S ln va p ca xớch : i ( ln )
[ ]
1 3
25 154
2 30
15 15 126
z n
i i
x


= = = =Ê

8. Kim nghim xớch v bn:
0d t v
Q
S
k F F F
=
+ +
Trong ú:
Sinh viờn thc hin : Vế VN CNG MSSV: 07106028 Trang 9
Q = 88.5 (kN) ( tra bng 5.2 )
K

= 1.2

F
t
= 7500 (N)
F
v
= q . v
2
= 3.8 x 1
2
= 3.8 (N )
Vi: q = 3.8 kg/m ( tra bng 5.2)
F
0
= 9.81. K
f
.q. a = 9.81x 1x3.8x1.282 = 47.79
(N)
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
3
88.5 10
9.7
1.2 7500 47.79 3.8
S
´
= =
+ +´
Vậy :
[ ]
9.7 8.5S S= > =
=> Đủ độ bền

9. Đường kính đĩa xích:
1
1
31.75
253.32 ( )
sin
sin
25
P
d mm
z
p
p
= = =
æ ö æ ö
÷ ÷
ç ç
÷ ÷
ç ç
÷
÷
ç
ç
è ø
÷
ç
è ø
2
2
31.75

636.96 ( )
sin
sin
63
P
d mm
z
p
p
= = =
æ ö æ ö
÷ ÷
ç ç
÷ ÷
ç ç
÷
÷
ç
ç
è ø
÷
ç
è ø
1
1
0.5 cot 31.75 0.5 cot 267.2 ( )
25
a
d P g g mm
z

p p
é ù
æ ö
é ù
æ ö
÷
ç
÷
ê ú
ç
ê ú
÷
= + = + =´ ´
ç
÷
ç
÷
÷
ê ú
ç
ç
ê ú
÷
ç
è ø
è ø
ê ú
ë û
ë û
2

2
0.5 cot 31.75 0.5 cot 652.05 ( )
63
a
d P g g mm
z
p p
é ù
æ ö
é ù
æ ö
÷
ç
÷
ê ú
ç
ê ú
÷
= + = + =´ ´
ç
÷
ç
÷
÷ê ú
ç
ç
ê ú
÷
ç
è ø

è ø
ê ú
ë û
ë û
( )
1 1
2 253.32 2 9.62 234.08
f
d d r mm= - = - =´ ´
( )
2 2
2 636.96 2 9.62 617.72
f
d d r mm= - = - =´ ´
Với :
( )
0.5025 0.05 0.5025 19.05 0.05 9.62
l
r d mm= + = + =´ ´
( Tra bảng 5.2 được d
l
= 19.05 ( mm ) )
10.Kiểm nghiệm độ bền của đĩa xích:
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 10
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
( )
[ ]
1
0.47
r t d vd

H H
d
k F k F E
A k
s s
+´ ´
= £
´
Với:
( )
( )
5
1
0.42 7500 1.2 6.4 2.1 10
0.47 818.38
262 1
H
MPa
s
+´ ´ ´ ´
= =
´
Như vậy dùng thép C45 tôi + ram đạt độ cứng HRC50 sẽ đạt được ứng suất tiếp
cho phép [ б ] = 900Mpa. Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
Tương tự, б
H2
≤ [ б ] ( với cùng loại vật liệu và nhiệt luyện ).
11.Xác định lực tác dụng lên trục:
( )
1.05 7500 7875

r x t
F k F N= = =´ ´
Với k
x
= 1.05 ( bộ truyền thẳng đứng ).
B. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG:
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 11

( )
1
0.42 25
r
k z= =

( )
7500
t
F N=

1.2
d
k =

7 3
3
13 10
vd
F n P m
-
= ´´´´

( )
7 3
13 10 154 31.75 1 6.4 N
-
= =´´´´
 A = 262 mm
2
 k
d
= 1 ( xích con lăn 1 dãy )
 E = 2.1x10
5
Mpa ( chọn vật liệu thép )
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
1. Chọn vật liệu :
• Theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế.Ở đây ta chọn vật liệu cho 2
cấp bánh răng, dựa vào bảng (6.1) ta được :
• Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241… 285 có б
b1
= 850 Mpa,
б
ch1
= 580 Mpa.
• Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192… 240 có б
b2
= 750 Mpa,
б
ch2
= 450 Mpa.

2. Xác định ứng suất cho phép :
• Theo bảng (6.2) với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180…… 350.
0
lim
2 70 , 1.1
H H
HB S
d
= + =
0
lim
1.8 , 1.75
F F
HB S
d
= =
 Chọn :
Khi đó :
0
lim1
2 70 2 245 70 560
H
HB Mpa
d
= + = + =´
0
lim1
1.8 , 1.8 245 , 441
F
HB Mpa

d
= = =´
0
lim2
2 70 2 230 70 530
H
HB Mpa
d
= + = + =´
0
lim2
1.8 , 1.8 230 , 414
F
HB Mpa
d
= = =´
• Theo (6.5),
2.4
0
30
H HB
N H=
, do đó :
2.4 2.4 7
01 1
30 30 245 1.6 10
H HB
N H= = =´ ´
2.4 2.4 7
02 2

30 30 230 1.39 10
H HB
N H= = =´ ´
• Theo ( 6.7 )
3
60
i
HE i i
M
T
N c n t
T
æ ö
÷
ç
= ´´
÷
ç
÷
è ø
å
3
2 1 1
ax
60
i
HE i i i
m
T
N c n u t t t

T
æ ö
÷
ç
= ´´
÷
ç
÷
è ø
å å å
3 3 7
2
60 1 1450 3.36 24000 1 0.7 0.8 0.3 53 10
HE
N
é ù
= + =´´´´´ ´ ´
ê ú
ë û

7
2 02
53 10
HE H
N N= >´
, do đó
2
1
HL
K =

Suy ra
1 01HE H
N N>
, do đó
1
1
HL
K =
Như vậy , theo (6.1a) sơ bộ xác định được :
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 12
 Độ rắn cho bánh nhỏ : HB
1
= 245
 Độ rắn cho bánh lớn : HB
2
= 230
Thit k ỏn mụn hc Chi tit mỏy 2 Phng ỏn 2 GVHD: VN HU THNH

[ ]
0
limH H HL H
K S
d d
=
[ ]
1
560 1 1.1 509
H
Mpa
d

= =
[ ]
2
530 1 1.1 481.8
H
Mpa
d
= =
Vi cp nhanh s dng rng nghiờng , do ú theo (6.12) ta c :
[ ]
[ ] [ ]
( )
( )
[ ]
1 2
2
509 481.8
495.4 1.25
2 2
H H
H H
Mpa
d d
d d
+
+
= = = <
Vi cp chm s dng rng nghiờng , do ú theo (6.12) tng t ta c :
[ ]
[ ] [ ]

( )
( )
[ ]
'
1 2
2
509 481.8
495.4 1.25
2 2
H H
H H
Mpa
d d
d d
+
+
= = = <
Theo (6.7)

6
60
i
FE i i
M
T
N c n t
T
ổ ử
ữ
ỗ

=
ữ
ỗ
ữ
ố ứ
ồ
6 6 7
2
60 1 1450 3.36 24000 1 0.7 0.8 0.3 48.38 10
FE
N
ộ ự
= + =
ờ ỳ
ở ỷ
7 6
2 0
48.38 10 4 10
FE F
N N= > =
, do ú
2
1
FL
K =
Tng t
1
1
FL
K =

Do ú theo 6.2a vi b truyn quay 1 chiu K
FC
= 1 , ta c :

[ ]
0
limF F FC FL F
K K S
d d
=
[ ]
1
441 1 1 1.75 252
F
Mpa
d
= =
[ ]
2
414 1 1 1.75 236.5
F
Mpa
d
= =
ng sut quỏ ti cho phộp : theo (6.13) v (6.14)
[ ]
2
ax
2.8 2.8 450 1260
H ch

m
Mpa
d d
= = =
[ ]
1 1
ax
0.8 0.8 580 464
F ch
m
Mpa
d d
= = =
[ ]
2 2
ax
0.8 0.8 450 360
F ch
m
Mpa
d d
= = =
3. Tớnh toỏn cp nhanh ( b truyn bỏnh rng tr rng nghiờng )
Sinh viờn thc hin : Vế VN CNG MSSV: 07106028 Trang 13
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a)
( )
[ ]
1
3

w1 1
2
1
1
H
a
H ba
T K
a K u
u
b
d y
´
= +´ ´
´ ´
Trong đó :
( )
3
3
w1
2
59.4 10 1.02
43 3.36 1 117.29
495.4 3.36 0.3
a
´ ´
= + =Þ ´ ´
´ ´
Chọn a
w1

= 120 (mm)
b. Xác định các thông số ăn khớp:
• Theo (6.17) m
1
= ( 0.01 ÷ 0.02 )x a
w1
= ( 0.01 ÷ 0.02 )x120 = 1.2 ÷ 2.4
• Theo 6.8 chọn môđun pháp : m
1
= 2 (mm)
 Chọn sơ bộ : β
1
= 15
0
 cos β
1
= 0.9659
 Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ :
( ) ( )
w1 1
1
1 1
2 cos
2 120 0.9659
26.58
1 2 3.36 1
a
Z
m u
b

´ ´
´ ´
= = =
+ +´ ´
Chọn Z
1
= 27 (răng)
 Số răng bánh lớn :
2 1 1
3.36 27 90.72Z u Z= = =´ ´
Chọn Z
2
= 90 (răng)
 Tỉ số truyền thực :
1
90
3.33
27
m
u = =
( ) ( )
1 1 2
1
w1
2 27 90
cos 0.975
2 2 90
m Z Z
a
b

+ +´ ´
= = =
´ ´
0 ' ''
1
12.838 12 5016
b
=Þ ;
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 14
 Theo bảng 6.6 chọn ψ
ba
= 0.3
 Theo 6.5 chọn K
a
= 43
 Theo (6.16) ψ
bd
= 0.5xψ
ba
x(u
1
+ 1)
= 0.5x0.3x(3.36 + 1) = 0.6
 Theo bảng 6.7 chọn K
Hβ
= 1.02 ( sơ đồ 6 )
 T
1
= 59.4x10

3
N.mm
Thit k ỏn mụn hc Chi tit mỏy 2 Phng ỏn 2 GVHD: VN HU THNH
Theo (6.33)
( )
1 1
2
1 1 1
2 1
w w
m
H M H
m
T u
Z Z Z
b u d
e
d
+
=

Trong ú :

( )
1 w1
w 120 0.3 36
ba
b a mm
y
= = =

Theo 6.5 chn Z
m
= 274 Mpa
1/3
Theo (6.35):
( ) ( )
1
os os 20.47 12.838 0.21
b t
tg c tg c tg
b a b
= = =
12.05
b
b
=ị
Vi :
( )
w w 1
ar os
t t
ctg tg c
a a a b
= =

( )
0
ar 20 0.975 20.47ctg tg= =
Theo (6.34)
w

2cos sin 2
H b t
Z
b a
=

( ) ( )
2 cos 12.05 sin 2 20.47 1.72= =
Theo (6.37):
( )
( )
( )
( )
1 1
1
w sin 36 sin12.838
1.27
2
b
m
b
b
e
p p

= = =

Theo (6.36c)
1 1 1.68 0.77Z
e a

e
= = =
Trong ú theo (6.38b):
1
1 2
1 1
1.88 3.2 cos
Z Z
a
e b
ộ ự
ổ ử
ữ
ỗ
ờ ỳ
ữ
= - +
ỗ
ữ
ờ ỳ
ỗ
ữ
ỗ
ố ứ
ờ ỳ
ở ỷ

1 1
1.88 3.2 cos12.838 1.68
27 90

ộ ự
ổ ử
ữ
ỗ
ờ ỳ
= - + =
ữ
ỗ
ữ
ỗ
ờ ỳ
ố ứ
ở ỷ
ng kớnh vũng chia bỏnh ln nh :

( )
w1
1
1
2
2 120
w 55.42
1 3.33 1
m
a
d mm
u


= = =

+ +
Theo (6.40):
1 1
w
55.42 1450
4.2
60 1000 60 1000
d n
m
v
s
p
p


= = =

Sinh viờn thc hin : Vế VN CNG MSSV: 07106028 Trang 15
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Với v = 4.2 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 8
Và với v < 5 m/s  chọn K
Hα
= 1.09 ( theo bảng 6.14 ) .
 Theo (6.42):
w1
0
1
H H
m
a

v g v
u
d
= ´´´
Trong đó:
120
0.002 61 4.2 3.075
3.33
H
v = =Þ ´ ´ ´
 Theo (6.41):
1 1
1
1
2
H
Hv
H H
v bw dw
K
T K K
b a
´ ´
= +
´ ´ ´

3
3.075 36 55.42
1 1.046
2 59.4 10 1.02 1.09

´ ´
= + =
´ ´ ´ ´
 Theo (6.39):

1.02 1.09 1.046 1.16
H H H Hv
K K K K
b a
= = =´´ ´´
 Thay tất cả vào biểu thức (6.33) , ta được :
( )
3
2
2 59.4 10 1.16 3.33 1
274 1.72 0.77
36 3.33 55.42
H
d
+´ ´ ´ ´
=Þ ´ ´ ´
´ ´


461.96Mpa=
• Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép :
Theo (6.1) với v = 4.2 m/s < 5 m/s Z
v
= 1. Cấp chính xác động học là 8
nên ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 ; Khi đó cần gia công đạt độ

nhám R
a
= 1.25 ÷ 0.63 μm  Z
R
= 1. Với d
a
< 700 mm  K
XH
= 1.
Theo (6.1) và (6.1a) :

[ ] [ ] ( )
495.5 1 1 1 495.5
H H v R XH
Z Z K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
Như vậy б
H
= 461.96 (Mpa) < [б
H
] = 495.5 (Mpa)
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
Theo (6.43) :
( )
1 1
1
1 1
2
w w

F F
F
T K Y Y Y
b d m
e b
d
´ ´ ´ ´ ´
=
´ ´
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 16
 Theo bảng 6.15 chọn б
H
= 0.002
 Theo bảng 6.16 chọn g
0
= 61
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Trong đó:
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 17
 Theo bảng 6.7 chọn K
Fβ
= 1.05
 Theo 6.14 với v < 5 m/s và cấp chính xác 8 chọn K
Fα
= 1.27
 Theo (6.47):

w1
0
1

F F
m
a
v g v
u
d
= ´´´

120
0.006 61 4.2 9.22
3.33
F
v = =Þ ´ ´ ´

1 1
1
w w
1
2
F
Fv
F F
v b d
K
T K K
b a
´ ´
= +
´ ´ ´

3
9.22 36 55.42
1 1.116
2 59.4 10 1.05 1.27
´ ´
= + =
´ ´ ´ ´
1.05 1.27 1.116 1.488
F F F Fv
K K K K
b a
= = =Þ ´ ´ ´ ´
Với:
 Số răng tương đương:

1
3 3
1
27
29
cos cos 12.838
v
Z
Z
b
= = =

2
3 3
2

90
97
cos cos 12.838
v
Z
Z
b
= = =
 Theo bảng 6.18, ta được :
Với m
1
= 2 (mm) , Y
s
= 1.08 – 0.0695ln2 = 1.03 ;
Y
R
= 1 ( bánh răng phay ), K
xF
= 1 ( d
a
< 400mm ).
 Theo (6.2) và ( 6.2a ) :
Trong đó :
- б
F
= 0.006 ( theo 6.15 )
- g
0
= 61 ( theo 6.16 )
• Y

F1
= 3.9
• Y
F2
= 3.61
•
[ ] [ ]
1 1
252 1 1.03 1 259.56
F F R s XF
Y Y K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
•
[ ] [ ]
2 2
236.5 1 1.03 1 243.595
F F R s XF
Y Y K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
 ε
α
= 1.68  Y
ε
= 1/ ε
α
= 1/ 1.68 = 0.595
 β = 12.838
0

 Y
β
= 1 – 12.838/140 = 0.908
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
e. Kiểm nghiệm răng về quá tải:
 Theo ( 6.48 ) , với
ax
1
m
qt
T
K
T
= =

1max
495.4 1 495.4
H H qt
K Mpa
d d
= = =´ ´

[ ]
1max
ax
495.4 1260
H H
m
Mpa Mpa
d d

= < =
 Theo (6.49):

1max 1
259.56 1 259.56
F F qt
K Mpa
d d
= = =´ ´
[ ]
1max 1
ax
259.56 464
F F
m
Mpa Mpa
d d
= < =Þ

2max 2
243.595 1 243.595
F F qt
K Mpa
d d
= = =´ ´
[ ]
2max 2
ax
243.595 360
F F

m
Mpa Mpa
d d
= < =Þ
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 18
Thay các giá trị vừa tính vào công thức (6.43) :

Vậy răng đạt yêu cầu về độ bền uốn
•
( )
( )
3
1
2 59.4 10 1.488 0.595 0.908 3.9
93.34
36 55.42 2
F
Mpa
d
´ ´ ´ ´ ´ ´
= =
´ ´

[ ]
1 1
93.34 259.56
F F
Mpa Mpa
d d
= =Þ £

•
( ) ( )
1 2
2
1
93.34 3.61
86.39
3.9
F F
F
F
Y
Mpa
Y
d
d
´ ´
= = =

[ ]
2 2
86.39 243.595
F F
Mpa Mpa
d d
= =Þ £
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
f. Thông số và kích thước bộ truyền ( Cấp nhanh ):
• Khoảng cách trục :
w1

120a mm=
• Môđun pháp :
1
2m mm=
• Chiều rộng vành răng :
1
w 36b mm=
• Tỉ số truyền :
1
3.33
m
u =
• Góc nghiêng của răng :
0 ' ''
1
12 5016
b
=
• Số răng của bánh răng :
1 2
27, 90Z Z= =
• Hệ số dịch chỉnh :
1 2
0, 0x x= =
Theo công thức trong bảng 6.11 , ta được :
• Đường kính vòng chia :
1
55.38d mm=
2
184.61d mm=

• Đường kính đỉnh răng :
1
59.38
a
d mm=
2
188.61
a
d mm=
• Đường kính đáy răng :
1
50.38
f
d mm=
2
179.61
f
d mm=
.
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 19
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
4. Tính toán cấp chậm ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng )
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a)
( )
[ ]
2
3
w2 2
2
2

1
H
a
H ba
T K
a K u
u
b
d y
´
= +´ ´
´ ´
Trong đó :
( )
3
3
w2
2
189.54 10 1.03
43 2.8 1 160.43
495.4 2.8 0.3
a
´ ´
= + =Þ ´ ´
´ ´
Chọn a
w2
= 161 (mm)
b. Xác định các thông số ăn khớp:
• Theo (6.17) m

2
= ( 0.01 ÷ 0.02 )x a
w2
= ( 0.01 ÷ 0.02 )x161 = 1.6 ÷ 3.2
• Theo 6.8 chọn môđun pháp : m
2
= 3 (mm)
 Chọn sơ bộ : β
1
= 15
0
 cos β
1
= 0.9659
 Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ :
( ) ( )
w2 2
1
2 2
2 cos
2 161 0.9659
27.28
1 3 2.8 1
a
Z
m u
b
´ ´
´ ´
= = =

+ +´ ´
Chọn Z
1
= 27 (răng)
 Số răng bánh lớn :
2 2 1
2.8 27 75.6Z u Z= = =´ ´
Chọn Z
2
= 76 (răng)
 Tỉ số truyền thực :
2
76
2.81
27
m
u = =
( ) ( )
2 1 2
2
w2
2 27 76
cos 0.9596
2 2 161
m Z Z
a
b
+ +´ ´
= = =
´ ´

0 ' ''
2
16.34 16 20 24
b
=Þ ;
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 20
 Theo bảng 6.6 chọn ψ
ba
= 0.3
 Theo 6.5 chọn K
a
= 43
 Theo (6.16) ψ
bd
= 0.5xψ
ba
x(u
1
+ 1)
= 0.5x0.3x(2.8 + 1) = 0.6
 Theo bảng 6.7 chọn K
Hβ
= 1.03 ( sơ đồ 5 )
 T
1
= 189.45x10
3
N.mm
Thit k ỏn mụn hc Chi tit mỏy 2 Phng ỏn 2 GVHD: VN HU THNH
c. Kim nghim rng v bn tip xỳc:

Theo (6.33)
( )
2 2
2
2 2 2
2 1
w w
m
H M H
m
T u
Z Z Z
b u d
e
d
+
=

Trong ú :

( )
2 w2
w 161 0.3 48.3
ba
b a mm
y
= = =
Theo 6.5 chn Z
m
= 274 Mpa

1/3
Theo (6.35):
( ) ( )
1
os os 20.47 16.34 0.27
b t
tg c tg c tg
b a b
= = =
0 ' ''
15.1 15 634
b
b
= =ị
Vi :
( )
w w 2
ar os
t t
ctg tg c
a a a b
= =

( )
0
ar 20 0.9596 20.77ctg tg= =
Theo (6.34)
w
2cos sin 2
H b t

Z
b a
=

( ) ( )
2 cos 15.1 sin 2 20.77 1.7= =
Theo (6.37):
( )
( )
( )
( )
2
2
w sin 48.3 sin16.34
1.44
3
b
m
b
b
e
p p

= = =

Theo (6.36c)
1 1 1.65 0.77Z
e a
e
= = =

Trong ú theo (6.38b):
2
1 2
1 1
1.88 3.2 cos
Z Z
a
e b
ộ ự
ổ ử
ữ
ỗ
ờ ỳ
ữ
= - +
ỗ
ữ
ờ ỳ
ỗ
ữ
ỗ
ố ứ
ờ ỳ
ở ỷ

1 1
1.88 3.2 cos15.34 1.65
27 76
ộ ự
ổ ử

ữ
ỗ
ờ ỳ
= - + =
ữ
ỗ
ữ
ỗ
ờ ỳ
ố ứ
ở ỷ
ng kớnh vũng chia bỏnh ln nh :

( )
w2
2
2
2
2 161
w 84.5
1 2.81 1
m
a
d mm
u


= = =
+ +
Theo (6.40):

2 2
w 84.5 432
1.9
60 1000 60 1000
d n
m
v
s
p p

= = =

Sinh viờn thc hin : Vế VN CNG MSSV: 07106028 Trang 21
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
Với v = 1.9 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
Và với v < 5 m/s  chọn K
Hα
= 1.13 ( theo bảng 6.14 ) .
 Theo (6.42):
w2
0
2
H H
m
a
v g v
u
d
= ´´´
Trong đó:

161
0.002 73 1.9 2.099
2.81
H
m
v
s
= =Þ ´ ´ ´
 Theo (6.41):
2 2
2
1
2
H
Hv
H H
v bw dw
K
T K K
b a
´ ´
= +
´ ´ ´

3
2.099 48.3 84.5
1 1.019
2 189.45 10 1.03 1.13
´ ´
= + =

´ ´ ´ ´
 Theo (6.39):

1.03 1.13 1.019 1.186
H H H Hv
K K K K
b a
= = =´´ ´´
 Thay tất cả vào biểu thức (6.33) , ta được :
( )
3
2
2 189.45 10 1.186 2.81 1
274 1.7 0.77
48.3 2.81 84.5
H
d
+´ ´ ´
=Þ ´ ´ ´
´ ´

476.73Mpa=
• Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép :
Theo (6.1) với v = 1.9 m/s < 5 m/s Z
v
= 1. Cấp chính xác động học là 9
nên ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 ; Khi đó cần gia công đạt độ
nhám R
a
= 2.5 ÷ 1.25 μm  Z

R
= 0.951. Với d
a
< 700 mm  K
XH
= 1.
Theo (6.1) và (6.1a) :

[ ] [ ] ( )
' '
495.5 1 0.95 1 470.63
H H v R XH
Z Z K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
Vì [б
H
]
’
< б
H
( trong khoảng 4% ) nên ta giữ nguyên các kết quả
tính toán và chỉ cần tính lại chiều rộng bánh răng.
[ ]
( )
2
2
'
2 w 2
476.73

w 0.3 161 49.56
470.63
H
ba
H
b a
d
y
d
æ ö
÷
ç
÷
ç
= = =´´ ´´
÷
ç
÷
÷
ç
è ø
Chọn b
w2
= 50 (mm)
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 22
 Theo bảng 6.15 chọn б
H
= 0.002
 Theo bảng 6.16 chọn g
0

= 73
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
Theo (6.43) :
( )
2 1
2
2 2 2
2
w w
F F
F
T K Y Y Y
b d m
e b
d
´ ´ ´ ´ ´
=
´ ´
Trong đó:
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 23
 Theo bảng 6.7 chọn K
Fβ
= 1.08
 Theo 6.14 với v < 2.5 m/s và cấp chính xác 9 chọn K
Fα
= 1.37
 Theo (6.47):

w1

0
1
F F
m
a
v g v
u
d
= ´´´


161
0.006 73 1.9 6.29
2.81
F
v = =Þ ´ ´ ´

2 2
2
w w
1
2
F
Fv
F F
v b d
K
T K K
b a
´ ´

= +
´ ´ ´

3
6.29 50 84.5
1 1.047
2 189.45 10 1.08 1.37
´ ´
= + =
´ ´ ´ ´
1.08 1.37 1.047 1.549
F F F Fv
K K K K
b a
= = =Þ ´ ´ ´ ´
Với:
 Số răng tương đương:

1
3 3
1
27
30
cos cos 16.34
v
Z
Z
b
= = =

2
3 3
2
76
86
cos cos 16.34
v
Z
Z
b
= = =
 Theo bảng 6.18, ta được :
Với m
1
= 3 (mm) , Y
s
= 1.08 – 0.0695ln3 = 1 ;
Y
R
= 1 ( bánh răng phay ), K
xF
= 1 ( d
a
< 400mm ).
Trong đó :
- б
F
= 0.006 ( theo 6.15 )
- g
0

= 73 ( theo 6.16 )
• Y
F1
= 3.8
• Y
F2
= 3.61
 ε
α
= 1.65  Y
ε
= 1/ ε
α
= 1/ 1.65 = 0.606
 β
2
= 16.34
0
 Y
β
= 1 – 16.34/140 = 0.883
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
e. Kiểm nghiệm răng về quá tải:
 Theo ( 6.48 ) , với
ax
1
m
qt
T
K

T
= =

1max
470.63 1 470.63
H H qt
K Mpa
d d
= = =´ ´

[ ]
1max
ax
470.63 1260
H H
m
Mpa Mpa
d d
= < =
 Theo (6.49):

1max 1
252 1 252
F F qt
K Mpa
d d
= = =´ ´
[ ]
1max 1
ax

252 464
F F
m
Mpa Mpa
d d
= < =Þ

2max 2
236.5 1 236.5
F F qt
K Mpa
d d
= = =´ ´
[ ]
2max 2
ax
236.5 360
F F
m
Mpa Mpa
d d
= < =Þ
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 24
Theo (6.2) và ( 6.2a ) :




 Thay các giá trị vừa tính vào công thức (6.43) :


Vậy răng đạt yêu cầu về độ bền uốn
•
[ ] [ ]
1 1
252 1 1 1 252
F F R s XF
Y Y K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
•
[ ] [ ]
2 2
236.5 1 1 1 236.5
F F R s XF
Y Y K Mpa
d d
= = =´´´ ´´´
•
( )
3
1
2 189.45 10 1.459 0.606 0.883 3.8
50 84.5 3
F
d
´ ´ ´ ´ ´ ´
=
´ ´

( )

88.68 Mpa=
[ ]
1 1
88.68 252
F F
Mpa Mpa
d d
= =Þ £
•
( ) ( )
1 2
2
1
88.68 3.61
84.246
3.8
F F
F
F
Y
Mpa
Y
d
d
´ ´
= = =

[ ]
2 2
84.246 236.5

F F
Mpa Mpa
d d
= =Þ £
Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH
f. Thông số và kích thước bộ truyền ( Cấp chậm ):
• Khoảng cách trục :
w2
161a mm=
• Môđun pháp :
2
3m mm=
• Chiều rộng vành răng :
2
w 50b mm=
• Tỉ số truyền :
2
2.81
m
u =
• Góc nghiêng của răng :
0 ' ''
2
16 20 24
b
=
• Số răng của bánh răng :
1 2
27, 76Z Z= =
• Hệ số dịch chỉnh :

1 2
0, 0x x= =
Theo công thức trong bảng 6.11 , ta được :
• Đường kính vòng chia :
1
84.41d mm=
2
237.59d mm=
• Đường kính đỉnh răng :
1
90.41
a
d mm=
2
243.59
a
d mm=
• Đường kính đáy răng :
1
76.91
f
d mm=
2
230.09
f
d mm=
.
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 25