thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc côn - trụ và bộ truyền xích

đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Mục lục
A. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 2
I. Xác định công suất yêu cầu số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện
và chọn động cơ điện2
II. Phân phối tỷ số truyền .4
III. Tính toán các thông số động học và lập bảng số liệu tính toán 6
B. Tính toán thiết kế các bộ truyền 7
I.Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc côn - trụ 2 cấp 7
I.1. Bộ truyền cấp nhanh - Bộ truyền bánh răng côn 7
I.2. Bộ truyền cấp chậm- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 15
II. Thiết kế bộ truyền ngoài- Bộ truyền Xích.22
c. Tính thiết kế trục 26
I. Sơ đồ kết cấu và sơ đồ đặt lực 26
II. Chọn vật liệu.28
III. Xác định sơ bộ đờng kính trục và khoảng cách các gối trục28
IV. Xác định phản lực tại các gối trục và vẽ biểu đồ mômen 30
V. Tính mối ghép then 36
VI. Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn.37
VII. Tính toán và chọn ổ lăn 39
d. thiết kế vỏ hộp 45
e. nối trục đàn hồi49
f. bôI trơn và thống kê kiểu lắp. 50
I. Bôi trơn50
II. Thống kê các kiểu lắp52

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 1
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
a. chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
I. Xác định công suất yêu cầu, số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ
điện và chọn động cơ điện :

Dựa vào đồ thị tải trọng thay đổi của động cơ , ta có tỷ số làm việc của động cơ:
ts1% = ts% =
lv
ck
.100
t
t
=
7
.100
8
= 87,5%
ts1% > 60% : Nh vậy động cơ làm việc dài hạn với tải trọng thay đổi.
1- Xác định công suất yêu cầu của động cơ:
Công suất yêu cầu của động cơ đợc tính theo công thức :
.
=

ct
yc
P
P
Trong đó: + P
yc
: Công suất cần thiết trên trục động cơ(kW)
+ P
ct
: Công suất trên trục máy công tác(kW)
+ : Hiệu suất của toàn bộ hệ thống truyền động
+ : Hệ số tải trọng tơng đơng

a. Xác định P
ct
:
Công suất trên trục công tác đợc tính theo công thức
2.11 20
1
trg
L


:
ct
2F.v
P =
1000
Theo đề bài : + F : Lực kéo băng tải : 2F = 5600N
+ v : Vận tốc băng tải : v = 0,75 m/s
Suy ra :
P
ct
=
5600.0,75
1000
= 4,2 (kW)
b. Xác định

:
Hệ số tải trọng tơng đơng đợc tính theo công thức:
2 2
1

1 1
1 1
. .
n n
i i i
i i
ck ck
P t T
t
P t T t
=
= =


=

ữ ữ

Từ đồ thị tải trọng thay đổi ta suy ra :
=
2
2 2
1 2
1 2
2
1
. . .
1
mm mm
ck

T t t t
T T
t
T

+ +
ữ


SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 2
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Thay số ta có :
=
( ) ( )
( )
2
2 2
1 1
1
2
1
0,7
.3 .4.60.60 .4.60.601.4
1
8.60.60
+ +

ữ
ữ

T
T T
T
= 0,863
c. Xác định

:
Hiệu suất truyền động của toàn bộ hệ thống đợc tính theo công thức:
=
1
. .
3 2 2

=
= .
.


n
brc
brt ol x ot
i
Trong đó :
k
: Hiệu suất nối trục đàn hồi

brc
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn

brt

: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ

ol
: Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn

x
: Hiệu suất của bộ truyền xích

ot
: Hiệu suất của 1 cặp ổ trợt
Theo bảng
2.3 19
1
trg
TL
, ta có :
+ Hiệu suất của nối trục đàn hồi :
k
= 0,995
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn :
brc
= 0,97
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ :
brt
= 0,98
+ Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn :
ol
= 0,995
+ Hiệu suất của bộ truyền xích:
x

= 0,92 (bộ truyền xích để hở)
+ Hiệu suất của 1 cặp ổ trợt :
ot
= 0,99
Thay vào ta tính đợc:
= 0,995.0,97.0,98.0,995
3.
0,92
2
.0,99
2
= 0,773 = 77,3%
Nh vậy ta tính đợc :
.
=

ct
yc
P
P
=
.4,2 0,863
0,773
= 4,69 kW
2 - Xác định sơ bộ tốc độ quay của động cơ điện :
Số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện đợc tính theo công thức :
n
sb
= n
ct

.u
sb
trong đó: n
ct
: số vòng quay trục máy công tác (v/ph)
u
sb
: Tỷ số truyền sơ bộ của cả hệ thống truyền động
a. Xác định n
ct
:
Vận tốc trục máy công tác đợc tính theo công thức :
n
ct
=

4
6.10 .v
.D
trong đó : v : vận tốc dài băng tải : v = 0,75(m/s)
D : Đờng kính tang cuốn : D= 320mm
Thay số vào ta có: n
ct
=
4
6.10 .0,75
320.
= 44,79 (v/ph)

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 3

đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
b. Xác định u
sb
:
Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống đợc tính theo:
u
sb
= u
sbh
.u
sbbtn
trong đó : u
sbh
: Tỷ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc
u
sbbtn
: Tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài(bộ truyền xích)
Theo bảng
2.4 21
1
trg
TL

, chọn tỷ số truyền :
+ Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng côn - trụ : u
sbh
= 10
+ Bộ truyền ngoài là bộ truyền xích : u
sbbtn

= 3
Suy ra:
u
sb
= 10.3 = 30
Suy ra tốc độ sơ bộ của động cơ : n
sb
= 44,79.30 = 1343,7 (v/ph)
=> Chọn n
db

= 1500 v/ph
3 - Chọn quy cách động cơ điện :
Với những số liệu đã tính : P
yc

= 4,68, n
sb
=1343,7 v/ph
Kết hợp yêu cầu lắp ghép,mở máy tra bảng
1TL
P1.1- P1.2 - P1.3- Trg 234-238
, ta chọn đợc
động cơ có ký hiệu : 4A112M4Y3 có các thông số:
+ P
dc
= 5,5 kW > P
yc
+ n
dc

= 1425 v/ph
+
k
dn
T
T
= 2,0 >
mm
1
T
T
= 1,4
II. Phân phối tỷ số truyền:
Xác định tỷ số truyền chung : u
ch
=
dc
ct
n
n
=
1425
44,79
= 31,82
Mà : u
ch
= u
h
.u
x

Chọn u
x
= 3 => u
h
=
ch
x
u
u
=
31,82
3
= 10,62
Chọn K
be
= 0,3 ;
bd2
= 1,05 ; [K
01
]= [K
02
] ; c
K
= 1,05 .Ta tính
K
theo công thức:

K
=
( )

02
2
01
]2,25. .[
1 .[ ]


bd
be be
K
K K K
=
( )
2,25.1,05
1 0,3 .0,3
= 11,25
Từ đó suy ra :

3
K K
.c
= 11,25.1,05
3
= 13,02
Theo đồ thị hình
3.21 45
1
trg
TL

, với u
h
= 10,62 ta tìm đợc u
1
= 3.51 , do đó tỷ số truyền của cặp bánh
răng trụ cấp chậm. sẽ là : u
2
= u
h
/u
1
= 10,62/3,85 = 3,03
Tính lại chính xác tỷ số truyền của bộ truyền xích:
u
ng
=
ch
1 2
u
u .u
=
31,82
3,51.3.03
= 2,99

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 4
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
III. Tính toán các thông số động học :

1 - Tính công suất trên các trục :

Công suất trên các trục của hệ thống đợc tính theo hớng từ trục công tác trở lại trục động cơ
P
3
=
ct
x ot
P

=
4,2
0,92.0,99
= 4,61 kW
P
2
=
3
brt ol
P

=
4.61
0,98.0,995
= 4,73 kW
P
1
=
2
brt brc
P

=
4.73
0,98.0,97
= 4,98 kW
P
dc
=
1
k ol
P

=
4.98
0,995.0,9995
= 5,05 kW
2 - Tính các vận tốc :
Vận tốc trên các trục đợc tính theo hớng từ trục động cơ đến các trục công tác
n
1
=
dc
dc
n
u
= n
dc
= 1425 v/ph
n
2
=

1
1
n
u
=
1425
3,51
= 405,98 v/ph
n
3
=
2
2
n
u
=
405,98
3,03
= 133,99 v/ph
n
x
=
3
x
n
u
=
3
ng
n

u
=
133,99
2,99
= 44,81 v/ph
3 - Tính các mô men xoắn trên các trục :
T
dc
=
6
dc
dc
P'
9,55.10
n
=
6
5,05
9,55.10
1425
= 33843,86 Nmm
T
1
=
6
1
1
P
9,55.10
n

=
6
4,98
9,55.10
1425
= 33374,74 Nmm
T
2
=
6
2
2
P
9,55.10
n
=
6
4,73
9,55.10
405,98
= 111265,33 Nmm
T
3
=
6
3
3
P
9,55.10
n

=
6
4,61
9,55.10
133,99
= 328573,03 Nmm
T
ct
=
6
ct
ct
P
9,55.10
n
=
6
4,2
9,55.10
44,79
= 895512,39 Nmm

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 5
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
4 - Bảng số liệu tính toán :
Thông số
Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3 Trục công
tác
U 1 3,51 3,03 2,99
P(kW) 5,05 4,98 4,73 4,61/2 4,20

n(v/ph) 1425 1425 405,98 133,99 44,79
T(Nmm) 33843,86 33374,74 111265,33 328573,03/2 895512,39

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 6
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
b. tính toán, thiết kế các bộ truyền
I. tính bộ truyền trong hộp giảm tốc
I.1 . Bộ truyền cấp nhanh- Bộ truyền bánh răng côn
1. Chọn vật liệu :
Theo bảng
6.1 trg92
TL1

, chọn:
- Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện, HB 241 285,
b1
= 850 MPa,
ch1
= 580 MPa
- Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện, HB 192 240,
b2
= 750 MPa,
ch2
= 450 MPa
2. Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng
6.2 trg94
TL1

, với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 150 350 :

Hlim
= 2HB + 70 ; S
H
= 1,1

Flim
= 1,8HB ; S
F
= 1,75
Chọn độ rắn bánh chủ động( bánh nhỏ) HB1 = 245, bánh bị động( bánh lớn) HB2 = 230, ta có :

Hlim1
= 2HB
1
+ 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa ;
Flim 1
= 1,8HB
1
= 1,8.245 = 441 MPa

Hlim2
= 2HB
2
+ 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa ;
Flim 2
= 1,8HB
2
= 1,8.230 = 414 MPa
ng sut tip xúc cho phép :

Theo công thức
6.5 trg93
TL1

: N
HO
=
2,4
HB
H30
: Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp
xúc
N
HO1
=
2,4
HB1
H30
= 30.245
2,4
= 1,6.10
7
N
HO2
=
2,4
HB2
H30
= 30.230
2,4

= 1,39.10
7
Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng đợc tính theo công thức
6.7 trg93
TL1

:
N
HE
=










i
i
3
max
i
t
t
.
T
T

. c.60
=> N
HE2
=
3
1 i i
i
1 max i
n T t
60.c. . t . .
u T t

ữ



=
3 3
1425 4 4
60.1. .18000(1 . 0,7 . )
3,51 8 8
+
= 29,4 . 10
7
> N
HO2
Do ó h s tui th K
HL2
= 1
Suy ra : N

HE1
> N
HO1
K
HL1
= 1
ng sut tip xúc cho phép :
[
H
] =
HLxHVR
H
o
limH
KK
S
ZZ

Trong ó : Z
R
: h s xét n nhám ca mt rng lm vic
Z
v
: h số xét n nh hng ca vn tc vòng

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 7
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
K
xH
: h số xét n nh hng ca kích thc bánh rng

Chn s b Z
R
.Z
v
.K
xH
= 1
Theo công thức
6.1a trg93
TL1

, định sơ bộ :
[
H1
] =
HL1H lim1
H1
.K
S

=
560.1
1,1
= 509 MPa
[
H2
] =
HL2Hlim2
H2
.K

S

=
530.1
1,1
= 481,4 MPa
Bộ truyền dùng răng thẳng Chọn [
H
] = min([
H1
],[
H2
]) = min (509;481,8) = 481,8 MPa
[
H
] 1,15[
H2
] = 554,07 MPa
ứng suất uốn cho phép :
Theo công thức
6.7 trg93
TL1

,ta có : N
FE
=
6
i i
i
max i

T t
60.c . .n .
T t

ữ



N
FE2
=
6
1 i i
i
1 max i
n T t
60.c. . t . .
u T t

ữ



=
6 6
1425 4 4
60.1. .18000(1 . 0,7 . )
3,51 8 8
+

= 24,5.107 > N
FO2

K
FL2
= 1
Suy ra : N
FE1
> N
FO1
K
FL1
= 1
Theo công thức
6.2a trg93
TL1

: Bộ truyền quay 1 chiều : [
F
] =
Flim
.K
FC
.K
FL
/S
F
Với K
FC
: Hệ số ảnh hởng của đặt tải : quay 1 chiều K

FC
= 1
[
F1
] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa
[
F2
] = 414.1.1/1,75 = 236,57 MPa
ứng suất quá tải cho phép :
Theo công thức
6.10 trg95
TL1

và
6.11 trg95
TL1

,:
[
H
]
max
= 2,8
CH2
= 2,8.450 = 1260 MPa
[
F1
]
max
= 0,8

CH1
= 0,8.580 = 464 MPa
[
F2
]
max
= 0,8
CH2
= 0,8.450 = 360 MPa
3 - Xác định các thông số :
Chiều dài côn ngoài : Theo công thức
6.52a trg112
TL1

:

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 8
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
R
e
=
3


1
H
2
R
H
be be

T K
K u + 1
(1-K )K .u[ ]2
Trong đó : + K
R
: Hệ số phụ thuộc vật liệu, loại răng : K
R
= 0,5K
đ
K
đ
: Hệ số phụ thuộc loại răng : Với bánh răng côn, răng thẳng làm bằng thép
K
đ
= 100 MPa
1/3
K
R
= 0,5.100 = 50 MPa
1/3
+ K
be
: Hệ số chiều rộng vành răng Chọn K
be
= 0,25
+ K
H

: Hệ số xét đến sự phân bố không đều tảI trọng trên chiều rộng vành răng
Với bánh răng côn , có

be
be
K .u
2-K
= 0,501 Theo bảng
6.21 trg113
TL1

K
H


= 1,105
+ T
1
= 33374,74 Nmm : Mômen xoắn trên trục bánh chủ động
Suy ra : Re =
3
2
33374.74.1,105
(1 0,25).0,25.3,51.481,8
2
50 3,51 +1
= 113,62 mm
Số răng bánh nhỏ :
Đờng kính chia ngoài bánh nhỏ : d
e1
= 2R
e
2

u +1
= 2.113.62.
2
3,51 +1
= 62,26 mm
Tra bảng
6.22 trg114
TL1

: Z
1P
= 16 Với HB < 350 :
Z
1
= 1,6Z
1P
= 1,6.16 = 25,6 Lấy Z1 = 26
Đờng kính trung bình và môđun trung bình :
d
m1
= (1-0,5K
be
)d
e1
= (1-0,5.0,25)62,26 = 54,48 mm
m
tm
= d
m1
/Z

1
= 54,48/26 = 2,10 mm
Môđun vòng ngoài : Tính theo công thức
6.56 trg115
TL1

:
m
te
=
tm
be
m
(1-0,5K )
=
2,10
(1-0,5.0, 25)
= 2,40 mm
Theo bảng
6.8 trg99
TL1

, lấy m
te
theo tiêu chuẩn : m
te
= 2,5 mm
Do đó: m
tm
= m

te
(1-0,5K
be
) = 2,5(1-0,5.0,25) = 2,1875 mm
Z
1
= d
m1
/ m
tm
= 54,48/2,1875 = 24,90
Lấy Z
1
= 25 răng Số răng bánh lớn Z
2
= uZ
1
= 3,51.25 = 87,75
Lấy Z
2
= 88 răng Tỷ số truyền thực : u = Z
2
/Z
1
= 88/25 = 3,52

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 9
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Góc côn chia :

1
= arctg(Z
1
/Z
2
) = arctg(25/88) = 15,859 = 155132

2
= 90 -
1
= 90 - 15,859 = 74,141 = 74828
Hệ số dịch chỉnh : Theo bảng
6.20 trg112
TL1

:
Với Z
1
= 25 , u = 3,51 Chọn x
1
= 0,37
x
2
= -0,37 (Hệ số dịch chỉnh đều)
Tính lại :
Đờng kính trung bình bánh nhỏ : d
m1
= Z
1
.m

tm
= 25.2,1875 = 54,688 mm
Chiều dài côn ngoài : R
e
= 0,5m
te
2 2
1 2
Z + Z
= 0,5.2,5.
2 2
25 + 88
= 114,35 mm
4 - Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc :
Theo công thức
6.58 trg115
TL1

:
H
= Z
M
Z
H
Z

2
1 H
2
m1

2T K u +1
0,85bd u
[
H
]
Trong đó : + Z
M
: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu làm bánh răng Theo bảng
6.5 trg96
TL1

, với bánh
răng làm bằng thép : Z
M
= 274 MPa
1/3

+ Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : Theo bảng
6.12 trg106
TL1

, với x
t
= x
1
+x
2
= 0

Z
H
= 1,76
+ Z

: Hệ số kể đến sự trùng khớp răng : Z

=
(4- )
3


Với

: Hệ số trùng khớp ngang :

=
m
1 2
1 1
+ )]cos
Z Z
[1,88-3,2(
=
1 1
+ )]
25 88
[1,88-3,2(
= 1,716
Z

=
(4-1,716)
3
= 0,873
+ Theo công thức
6.61 trg116
TL1

: K
H
= K
H

K
H

K
Hv
: Hệ số tải trọng tiếp xúc
K
H

: Hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều trong các đôi răng đồng thời ăn khớp
Bánh răng côn răng thẳng nên : K
H

= 1
K
H

: Hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 10
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Theo bảng
6.21 trg113
TL1

: K
H

= 1,105
K
Hv
: Hệ số tải trọng động : K
Hv
= 1 +
H m1
1 H H
bd
2T K K
v

v
H
: Tính theo công thức
6.64 trg116
TL1

: v
H
=
H
g
o
v
m1
d (u +1)
u
Với v=
m1
d n
6000 0

=
.54,69.1425
6000 0

= 4,08 m/s
Theo bảng
6.13 trg106
TL1

chọn cấp chính xác 7
Theo bảng
6.15 trg107
TL1

:

H
= 0,006
Theo bảng
6.16 trg107
TL1

: g
o
= 47
v
H
= 0,006.47.4,08
54,69.(3,51 1)
3,51
+
= 9,64 < v
Hmax
= 240
b = K
be
R
e
= 0,25.114,35 = 28,59 mm : Chiều rộng vành răng
K
Hv
= 1 +
H m1
1 H H
bd
2T K K

v

= 1 +
9,64.28,59.54,69
2.33374,74.2.1,105
= 1,2
Suy ra : K
H
= K
H

K
H

K
Hv
= 1.1,105.1,2 = 1,326
Thay số vào công thức
6.58 trg115
TL1

, ta đợc :

H
= 274.1,76.0,873
2
2
2.33374,74.1,326 3,51 1
0,85.28,59.54,69 .3,51
+

= 473,72 MPa
Theo công thức
6.1 trg91
TL1

và
6.1a trg93
TL1

, ta có : [
H
] = [
H
]Z
R
Z
v
K
xH
Z
v
: Hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng : v = 4,08 m/s < 5 m/s Z
v
= 1
Z
R
: Hệ số xét đến độ nhám bề mặt làm việc : Với cấp chính xác 7 , theo bảng
5.5 trg80
TL3

,ta có:
Với R
a
= 0,8 1,6 àm Z
R
= 0,95
K
xH
: Hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng : Với d
a
< 700 mm K
xH
= 1
[
H
] = 481,8.1.0,95.1 = 457,71 MPa

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 11
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Suy ra :
H
> [
H
] Nhng chênh lệch :
H H
H
-[ ]'

=
473,72 457,71

473,72

4% < 10%
Có thể tăng chiều rộng vành răng để đảm bảo bền : b = b
2
H
H
[ ]'


ữ


= 28,59
2
473,72
457,71

ữ

= 30,63
Lấy tròn b = 31 mm
5 - Kiểm nghiệm theo độ bền uốn
Theo công thức
6.65 trg116
TL1

:
F1
=

1
11
85,0
2
mnm
FF
dmb
YYYKT
Trong đó: + K
F F F Fv
= K .K .K
: Hệ số tải trọn khi tính về uốn
K
F

: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên các đôi răng cùng ăn khớp đồng thời
Bánh răng côn, răng thẳng K
F

= 1
K
F

: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng :
Theo bảng
6.21 trg113
TL1

, với
be

be
K .u
2 - K
= 0,501 K
F

= 1,2
K
Fv
: Hệ số tải trọng động tính theo độ bền uốn : K
Fv
= 1 +
F m1
1 F F
.b.d
2T .K .K
v
Với
m1
F F 0
d ( u +1)
= .g .v
u
:
F
: tra bng
6.15 trg107
TL1

:

F
= 0,006
g
o
: tra bng
6.16 trg107
TL1

: g
o
= 47
v
F
= 0,006.47.4,08
54,59(3,51+1)
3,51
= 25,72
K
Fv
= 1 +
25,72.31.54,69
2.33374,74.1.1,2
= 1,544
Suy ra : K
F
= 1.1,2.1,544 = 1,853
+ Y

: Hệ số xét đến độ nghiêng của răng : Bánh răng côn răng thẳng Y

=1
+ Y

: Hệ số xét đến sự trùng khớp răng :

= 1,716 Y

= 1/

= 0,583
+ Y
F1
,Y
F2
: Hệ số dạng răng của bánh dẫn và bánh bị dẫn :
Với Z
v1
= Z
1
/cos
1
= 25/cos15,859 = 25,95 ; Z
v2
= Z
2
/cos
2
= 88/cos74,141 =322,02
x
1

= 0,37 ; x
2
= -0,37 , tra bảng
6.18 trg109
TL1

: Y
F1
= 3,51 ; Y
F 2
= 3,63

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 12
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Suy ra :
F1
=
2.33374,74.1,853.1.3,51
0,85.31.2,1875.54,69
= 80,29 MPa

F2
=
F2
F1
F1
Y
Y

=

3,63
80,29
3,51
= 83,03 MPa
Theo công thức
6.2 trg91
TL1

và
6.2a trg93
TL1

, ta có : [
F
] = [
F
]Y
R
Y
S
K
xF
Y
S
: Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất :
Y
S
= 1,08 0,0695ln(m
tm
) = 1,08 0,0695ln(2,1875) = 1,026

Y
R
: Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám bề mặt lợn chân răng: Y
R
= 1
K
xF
: Hệ số xét đến kích thớc bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn : d
a
< 700mm K
xF
= 0,95
[
F1
] = [
F1
]Y
R
Y
S
K
xF
= 252.1.1,026.0,95 = 245,62 MPa
[
F2
] = [
F2
]Y
R
Y

S
K
xF
= 236,57.1.1,026.0,95 = 230,58 MPa
Suy ra :
F1
< [
F1
]

F2
< [
F2
] Điều kiện bền uốn đợc đảm bảo
Kiểm nghiệm răng về quá tải :
Theo công thức
6.48 trg110
TL1

,với : K
qt
= T
max
/T
1
= 1,4
qtHmax H
max
= K 473,72 1,4 = 560,51MPa 1260MPa
H

= < =
Theo công thức
6.49 trg110
TL1

:
[ ]
F1max F1 qt F1
max
= .K = 80,29.1,4 = 112,41MPa < = 464 MPa
[ ]
F2max F2 qt F2
max
= .K = 83,03.1,4 =116,24MPa < = 360MPa
Đạt yêu cầu về khả năng quá tải

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 13
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
6 - Tính các thông số của bộ truyền:
Thông số Ký hiệu Công thức tính Kết quả
Chiều dài côn ngoài R
e
R
e
= 0,5m
te
2 2
1 2

Z + Z
114,35 mm
Chiều rộng vành răng b b = K
be
R
e
31 mm
Chiều dài côn trung bình R
m
R
m
= R
e
0,5b 98,85 mm
Môđun vòng trung bình m
tm
m
tm
= m
te
.R
m
/R
e
2,1875 mm
Môđun vòng ngoài m
te
m
te
=

tm
be
m
(1-0,5K )
2,5 mm
Môđun pháp trung bình m
nm
m
nm
= (m
te
R
m
/R
e
)cos
m
2,229 mm
Góc côn chia

1

2

1
= arctg(Z
1
/Z
2
)

2
= 90 -
1
155132
74828
đờng kính chia ngoài d
e1
; d
e2
d
e1
= m
te
Z
1
; d
e2
=m
te
Z
2
62,5 ; 220mm
Đờng kính trung bình d
m1
; d
m2
d
m1(2)
= (1-0,5b/R

e
)de
1(2)
54,03 ; 190,18mm
Chiều cao răng ngoài h
e
h
e
=2h
te
.m
te
+ c
với c=0,2m
te
; h
te
= cos
m
5,5 mm
Chiều cao đầu răng ngoài h
ae
h
ae1
= (h
te
+x
n1
.cos)m
te

với x
n1
tra bảng 6.20
h
ae2
= 2h
te
.m
te
h
ae1
3,43 mm
1,57 mm
Chiều cao chân răng
ngoài
h
fe1
; h
fe2
h
fe1(2)
= h
e
h
ae1(2)
2,07 ; 3,93 mm
Đờng kính đỉnh răng
ngoài
d
ae1

; d
ae2
d
ae1(2)
= d
e1(2)
+ 2h
ae1(2)
.cos
1(2)
69,1; 220,86 mm
Góc chân răng

F1
;
F2

F1(2)
=arctg(h
fe1(2)
)/R
e
0,562 ; 0,662
Góc côn đỉnh răng

a1
;
a2

a1(2)

=
1(2)
+
F1(2)
16,421 ; 74,803
Góc côn đáy

f1
;
f2

f1(2)
=
1(2)
-
F1(2)
15,297 ; 73,479
Số răng của các bánh Z
1
; Z
2
Z
1
= d
m1
/m
tn
; Z
2
= u.Z

1
25 ; 88 răng
Hệ số dịch chỉnh x
1
; x
2
0,37 ; -0,37
I.b. Bộ truyền cấp chậm - Bánh răng trụ răng nghiêng
1. Chọn vật liệu :
Theo bảng
6.1 trg92
TL1

, chọn:
- Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện, HB 241 285,
b1
= 850 MPa,
ch1
= 580 MPa
- Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện, HB 192 240,
b2
= 750 MPa,
ch2
= 450 MPa
2. Xác định ứng suất cho phép :

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 14
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Theo bảng
6.2 trg94

TL1

, với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 150 350 :

Hlim
= 2HB + 70 ; S
H
= 1,1

Flim
= 1,8HB ; S
F
= 1,75
Chọn độ rắn bánh chủ động( bánh nhỏ) HB1 = 245, bánh bị động( bánh lớn) HB2 = 230, ta có :

Hlim1
= 2HB
1
+ 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa ;
Flim 1
= 1,8HB
1
= 1,8.245 = 441 MPa

Hlim2
= 2HB
2
+ 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa ;
Flim 2
= 1,8HB

2
= 1,8.230 = 414 MPa
ng sut tip xúc cho phép :
Theo công thức
6.5 trg93
TL1

: N
HO
=
2,4
HB
H30
: Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp
xúc
N
HO1
=
2,4
HB1
H30
= 30.245
2,4
= 1,6.10
7
N
HO2
=
2,4
HB2

H30
= 30.230
2,4
= 1,39.10
7
Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng đợc tính theo công thức
6.7 trg93
TL1

:
N
HE
=










i
i
3
max
i
t
t

.
T
T
. c.60
=> N
HE2
=
3
1 i i
i
1 max i
n T t
60.c. . t . .
u T t

ữ



=
3 3
1425 4 4
60.1. .18000(1 . 0,7 . )
3,51 8 8
+
= 29,4 . 10
7
> N
HO2
Do ó h s tui th K

HL2
= 1
Suy ra : N
HE1
> N
HO1
K
HL1
= 1
ng sut tip xúc cho phép :
[
H
] =
HLxHVR
H
o
limH
KK
S
ZZ

Trong ó : Z
R
: h s xét n nhám ca mt rng lm vic
Z
v
: h số xét n nh hng ca vn tc vòng
K
xH
: h số xét n nh hng ca kích thc bánh rng

Chn s b Z
R
.Z
v
.K
xH
= 1
Theo công thức
6.1a trg93
TL1

, định sơ bộ :
[
H1
] =
HL1H lim1
H1
.K
S

=
560.1
1,1
= 509 MPa
[
H2
] =
HL2Hlim2
H2
.K

S

=
530.1
1,1
= 481,4 MPa
Bộ truyền dùng răng nghiêng Chọn [
H
] =
H1 H2
[ ]+[ ]
2

=
509+481,8
2
= 495,4 MPa

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 15
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
[
H
] 1,15[
H2
] = 554,07 MPa
ứng suất uốn cho phép :
Theo công thức
6.7 trg93
TL1

,ta có : N
FE
=
6
i i
i
max i
T t
60.c . .n .
T t

ữ



N
FE2
=
6
1 i i
i
1 max i
n T t
60.c. . t . .
u T t

ữ

=
6 6
1425 4 4
60.1. .18000(1 . 0,7 . )
3,51 8 8
+

= 24,5.107 > N
FO2

K
FL2
= 1
Suy ra : N
FE1
> N
FO1
K
FL1
= 1
Theo công thức
6.2a trg93
TL1

: Bộ truyền quay 1 chiều : [
F
] =
Flim
.K
FC

.K
FL
/S
F
Với K
FC
: Hệ số ảnh hởng của đặt tải : quay 1 chiều K
FC
= 1
[
F1
] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa
[
F2
] = 414.1.1/1,75 = 236,57 MPa
ứng suất quá tải cho phép :
Theo công thức
6.10 trg95
TL1

và
6.11 trg95
TL1

,:
[
H
]
max
= 2,8

CH2
= 2,8.450 = 1260 MPa
[
F1
]
max
= 0,8
CH1
= 0,8.580 = 464 MPa
[
F2
]
max
= 0,8
CH2
= 0,8.450 = 360 MPa
3 - Xác định các thông số bộ truyền
Định sơ bộ khoảng cách trục : Theo công thức
6.11a trg96
TL1

[ ]
1 H
3
w a
2
H ba
T .K
a = K (u +1).
.u.

Trong đó : +
w
ba
w
b
=
a
: Hệ số chiều rộng vành răng Theo bảng
6.6 trg97
TL1

: Chọn
ba
= 0,3

bd
= 0,5
ba
(u+1) = 0,5.0,3(3,03 + 1) = 0,605
+ Theo bảng
6.5 trg96
TL1

: Chọn K
a
= 43
+ Theo bảng
6.7 trg98
TL1

: Chọn với
bd
= 0,605 Chọn K
H

= 1,025

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 16
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam

( )
3
w
2
111265,33.1,025
a = 43. 3,03+1 . =138,56
495,4 .3,03.0,3
mm
Lấy a
w
= 140 mm
Xác định các thông số ăn khớp :
Theo công thức
6.17 trg97
TL1

: m = (0,01
ữ
0,02).a
w

=1,4 ữ2,8
Theo bảng
6.8 trg99
TL1

: Chọn m = 2,5 mm
Chọn sơ bộ góc nghiêng = 10 cos = 0,9848 ; Theo công thức
6.31 trg103
TL1

, số răng
bánh nhỏ :
( ) ( )
w
1
2
2.a .cos
2.140.0,9848
Z = = = 27,37
m. u +1 2,5 3,03+1
Lấy Z
1
= 27 răng Số răng bánh lớn : Z
2
= u.Z
1
= 3,03.27 = 81,81
Lấy Z2 = 82 răng Tỷ số truyền thực tế :
2
m

1
Z 82
u = = = 3,04
Z 27
Suy ra : cos =
1 2
w
m(Z + Z ) 2,5.(82+27)
= = 0,9732
2.a 2.140
= 13,295 = 131741
Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ : d
w1
= 2a
w
/(u+1) = 2.140/(3,03+1) = 69,48 mm
4 - Kiểm nghiệm răng theo độ bền tiếp xúc
Theo công thức
6.33 trg103
TL1

:
1 H
H M H
2
w w1
2.T .K .(u +1)
= Z .Z .Z .
b .u.d
Trong đó : + Z

M
: Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu tra bảng
6.5 trg96
TL1

: Z
1
3
M
= 274 MPa
+ Z
H
: Hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc : Z
tw
b
H
2sin
cos.2


=
với
b
là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở : tg
b
=cos
t
.tg
có :
t

=
tw
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/0,9732)= 20,505
tg
b
= cos 20,505.tg13,295 = 0,22133
b
= 12,48
Suy ra :
H
2.cos(12,48)
Z = =1,725
sin(2.20,505)
+ Z

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Với bw =
ba
.a
w
= 0,3.140 =42 mm

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 17
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Ta có :

=
w
b .sin
.m
=

42.sin(13,395)
.2,5
= 1,23 Z

=

1


Với

=
1 2
1 1
1,88- 3,2 + cos
Z Z




ữ


=
1 1
1,88- 3,2 + cos13,295
27 82

ữ



= 1,68
Z

=

1

=
1
1,68
= 0,772
+ K
H H H Hv
= K .K .K
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
K

H
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp đồng thời
Theo bảng
6.14 trg107
TL1

: Với v =
w1 1
d .n

60000
=
.64,52.405,98
1,37m/s
60000

=
K

H
= 1,01
K

H
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng :
Theo bảng
6.7 trg98
TL1

: Chọn với
bd
= 0,605 Chọn K
H

= 1,025
K
Hv
: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp: K
Hv
=

H w w1
1 H H
.b .d
1+
2.T .K .K
với
m
w
0HH
u
a
.v.g.
=
Với v =1,37 m/s Theo bảng
6.13 trg106
TL1

, dùng cấp chính xác 9

H
: tra bng
6.15 trg107
TL1

:
H
= 0,006
g
o
: tra bng

6.16 trg107
TL1

: g
o
= 73
v
H
= 0,006.73.1,37
130
3,03
= 3,93
K
Hv
= 1 +
3,93.42.69,48
2.111265,33.1,01.1,025
= 1,05
Suy ra : K
H
= 1,01.1,05.1,05 = 1,113
Thay các giá trị vừa tính đợc vào công thức
6.33 trg103
TL1

, ta đợc :

H
= 274.1,722.0,774
2

2.111265,33.1,113(3,03 1)
42.3,03.69,48
+
= 458,7 MPa

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 18
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Theo công thức
6.1 trg91
TL1

và
6.1a trg93
TL1

, ta có : [
H
] = [
H
]Z
R
Z
v
K
xH
Z
v
: Hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng : v = 1,37 m/s < 5 m/s Z
v
= 1

Z
R
: Hệ số xét đến độ nhám bề mặt làm việc : Với cấp chính xác 9 , chọn cấp chính xác về mức tiếp
xúc là 8 Cần R
a
= 2,5 1,25 àm Z
R
= 0,95
K
xH
: Hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng : Với d
a
< 700 mm K
xH
= 1
[
H
] = 495,4.1.0,95.1 = 470,63 MPa
Suy ra :
H
<[
H
] Đủ bền
5 - Kiểm nghiệm theo độ bền uốn
Theo công thức
6.65 trg116
TL1

:
F1

=
1 1
1
2. . . . .
. .
F F
w w
T K Y Y Y
b m d
;
F2
=
F2
F1
Y
Y
.
F1
Trong đó: + K
F F F Fv
= K .K .K
: Hệ số tải trọn khi tính về uốn
K
F

: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên các đôi răng cùng ăn khớp đồng thời
Theo bảng
6.14 trg107
TL1

K
F

= 1,37
K
F

: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng :
Theo bảng
6.7 trg98
TL1

, với
bd
= 0,605 K
F

= 1,112
K
Fv
: Hệ số tải trọng động tính theo độ bền uốn : K
Fv
= 1 +
F m1
1 F F
.b.d
2T .K .K
v
Với
w

F F 0
a
= .g .v
u
:
F
: tra bng
6.15 trg107
TL1

:
F
= 0,016
g
o
: tra bng
6.16 trg107
TL1

: g
o
= 73
v
F
= 0,016.73.1,37
140
3,03
= 10,88
K
Fv

= 1 +
10,88.42.69,48
2.111265,33.1,37.1,112
= 1,09
Suy ra : K
F
= 1,37.1,112.1,09= 1,66
+ Y

: Hệ số xét đến độ nghiêng của răng : Y

=1 - /140 = 1-13,295/140 = 0,905
+ Y

: Hệ số xét đến sự trùng khớp răng :

= 1,67 Y

= 1/

= 1/1,67 =0,60

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 19
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
+ Y
F1
,Y
F2
: Hệ số dạng răng của bánh dẫn và bánh bị dẫn :
Với Z

v1
= Z
1
/cos
3
= 27/cos
3
13,2395= 29,29; Z
v2
= Z
2
/cos
3
= 82/cos
3
13,295 = 88,96
tra bảng
6.18 trg109
TL1

: Y
F1
= 3,82 ; Y
F 2
= 3,61
Suy ra :
F1
=
2.111265,33.1,66.0,6.0,905.3,82
42.69,48.2,5

= 105,03 MPa

F2
=
F2
F1
F1
Y
Y

=
3,61
105,03
3,82
= 99,26 MPa
Theo công thức
6.2 trg91
TL1

và
6.2a trg93
TL1

, ta có : [
F
] = [
F
]Y
R
Y

S
K
xF
Y
S
: Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất :
Y
S
= 1,08 0,0695ln(m
tm
) = 1,08 0,0695ln(2, 5) = 1,01
Y
R
: Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám bề mặt lợn chân răng: Y
R
= 1
K
xF
: Hệ số xét đến kích thớc bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn : d
a
< 700mm K
xF
= 0,95
[
F1
] = [
F1
]Y
R
Y

S
K
xF
= 252.1.1,026.0,95 = 245,62 MPa
[
F2
] = [
F2
]Y
R
Y
S
K
xF
= 236,57.1.1,026.0,95 = 230,58 MPa
Suy ra :
F1
< [
F1
]

F2
< [
F2
] Điều kiện bền uốn đợc đảm bảo
Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Theo công thức
6.48 trg110
TL1

,với : K
qt
= T
max
/T
1
= 1,4
qtHmax H
max
= K 458,7 1,4 = 542,74MPa 1260MPa


H


= < =
Theo công thức
6.49 trg110
TL1

:
[ ]
F1max F1 qt F1
max
= .K = 105,03.1, 4 =147,04MPa < = 464 MPa
[ ]
F2max F2 qt F2
max
= .K = 99,26.1,4 = 138,96MPa < = 360MPa
Đạt yêu cầu về khả năng quá tải

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 20
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
6 - Xác định các kích thớc bộ truyền
Thông số Ký hiệu Công thức tính Kết quả
Khoảng cách trục a
w
a
w
= 0,5(d
1
+d
2
) = 0,5m(Z
1
+Z
2
)/cos
140 mm
Môđun pháp m
m = (0,01 ữ0,02)a
w
2,5 mm
Chiều rộng vành răng b
w
b
w
=
ba
.a

w
42
Góc nghiêng răng

= arcos(
1 2
w
m(Z + Z )
2.a
)
13,295
=131742
Số răng Z
1
; Z
2
( )
w
1
2
2.a .cos
Z =
m. u +1
; Z
2
=u.Z
1
27 ; 82
Đờng kính vòng chia
(vòng lăn)

d
w1
d
w2
d
w1
= 2a
w
/(u+1)
d
w2
= d
w1
.u
69,48 mm
210,5 mm
Đờng kính vòng đỉnh răng d
a1
d
a2
d
a1
= d
1
+2(1+x
1
-y)m
d
a2
= d

2
+2(1+x
2
-y)m
74,48 mm
215,5 mm
Đờng kính vòng đáy răng d
f1
d
f2
d
f1
= d
1
-(2,5-2x
1
)m
d
f2
=d
2
-(2,5-2x
2
)m
64,48 mm
205,5 mm
Góc ăn khớp

tw

tw
=
t
= arctg(tg/cos) 20,505
I.c. Kiểm tra các điều kiện của bộ truyền:
1. Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn :
Ta có : d
w2
/d
m2
= 210,5/190,18 = 1,12 (1,1 1,3)
Trong đó: + d
m2
: đờng kính trung bình của bánh răng côn lớn
+ d
w2
: đờng kính vòng lăn của bánh răng trụ lớn
Thoả mãn điều kiện bôi trơn
2. Kiểm tra điều kiện kết cấu:
Ta có:
ae2 3
w
d d
a = + +
2 2
Với d
3
: đờng kính trục 3
Tính sơ bộ d3 :
3

3
3
T
0,2.[]
d =
Với : + T3 : Mômen xoắn trên trục 3: T3 =328573,03/2 = 164286,52 Nmm
+ [] =12ữ20 Nmm
2
Chọn [] = 13 Nmm
2

3
3
164286,52
= 40mm
0,2.13
d =

- Khe hở giữa bánh răng côn lớn và trục 3 :

ae2 3
w
d d
220,86 40
- =140- - =10mm
2 2 2 2
= a -

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 21
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam

Vậy hộp giảm tốc thoả mãn điều kiện kết cấu
Ii. Thiết kế bộ truyền ngoài - Bộ truyền xích :
Các số liệu đã có:
+ Tỷ số truyền : u = u
x
= 2,99
+ Công suất bộ truyền : P = P
3
/2 = 4,61/2 kW
+ Mômen xoắn trên trục dẫn : T = T
3
/2= 328573/2 Nmm
+ Vận tốc : n = n
3
= 133,99 v/ph
1- Chọn loại xích:
Do tải trọng nhỏ , vận tốc thấp ( n = 133,99 v/ph) chọn xích con lăn
2 - Xác định các thông số của bộ truyền xích :
a. Chọn số răng các đĩa xích :
Với u = 2,99 Z
1
= 29 - 2u = 29 - 2.2,99 = 23,02
Theo bảng
5.4-trg80
TL1
, láy tròn Z
1
theo số lẻ chọn Z
1
= 23

Suy ra số răng đĩa lớn : Z
2

= uZ
1

= 2,99.23 = 68,77
Lấy tròn theo số lẻ : Z
2
= 69
Tính lại u : u = Z
2
/Z
1
= 69/23 = 3 = u
sbbtn
b. Xác định công suất tính toán :
Tính theo công thức
12.22-trg15
TL2
: P
t
=
z n
x
P.K.K .K
K
[P]
Với : Pt,P,[P]: công suất tính toán, công suất cần truyền, công suất cho phép
K

z
: Hệ số số răng : với Z
01
= 25 K
z
= Z
01
/Z
1
= 25/23 = 1,09
K
n
: Hệ số số vòng quay : n = 133,99 v/ph n
01
= 200 v/ph
K
n
=n
01
/n
1
= 200/133,99 = 1,49
K
x
: Hệ số xét đến số dãy xích Chọn xích con lăn 1 dãy K
x
= 1
K= K
đ
.K

o
.K
đc
.K
a
.K
bt
.K
c
K
đ
: Hệ số tải trọng động : Bộ truyền làm việc chịu va đập vừa K
đ
= 1,3
K
o

: Hệ số xét đến sự bố trí bộ truyền : nghiêng góc 30 K
o
= 1
K
đc
: Hệ số xét đến sự điều chỉnh lực căng xích : Có thể điều chỉnh đợc K
đc
= 1
K
a
: Hệ số xét đến chiều dài xích : Chọn a = 40p K
a
= 1

K
bt
: Hệ số xét đến ảnh hởng của bôi trơn : Bộ truyền làm việc trong môi trờng có bụi , bôi
trơn nhỏ giọt K
bt
= 1
K
c
: Hệ số xét đến chế độ làm việc : Làm việc 2 ca K
c
= 1,25
Suy ra :
K =1,3.1.1.1.1.1,25 = 1,625
Vậy ta có:
P
t
=
2,305.1,625.1,09.1,49
1
= 6,08 kW
Theo bảng
5.5- trg 83
TL1
, với n
01
= 200 v/ph , chọn bộ truyền xích 1 dãy có bớc xích
p = 25,4 mm
[P] = 11kW
Thoả mãn điều kiện bền mòn : P
t

[P]

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 22
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
c. xác định khoảng cách trục a :
Chọn a = 40p = 40.25,4 = 1016 mmm
Tính số mắt xích theo công thức
5.12 trg85
TL1

:
x =
( )
2
2 1
1 2
2
(Z - Z )
2a
+ 0, 5(Z + Z ) +
p 4 a
=
( )
2
2
2.1016 (69- 23)
+ 0,5(23+ 69) +
25,4
4 .1016
= 127,30

Lấy số mắt xích chẵn : x = 128
Tính lại khoảng cách trục a theo công thức
5.13 trg85
TL1

:
a =
( ) ( )
( )










2
2
2 1
1 2 1 2
Z - Z
0,25 x- 0, 5 Z + Z + x - 0, 5 Z + Z - 2
p
=
( ) ( )
( )
2

2
69-23
0,25 128-0,5 23+ 69 + 128-0,5 23+69 -2












= 1024 mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn, nên giảm a đI một lợng bằng:
a = 0,003a = 0,003.1024 3 mm
Do đó khoảng cách trục thực tê : a = 1024 - 3 = 1021 mm
* Số lần va đập của xích đợc tính theo công thức
5.14 trg85
TL1

:
i =
1 1
Z .n
15x
=
23.133,99

15.128
= 2 < [i] = 30 (Theo bảng
5.9- trg85
TL1
)
3 - Tính kiểm nghiệm xích theo độ bền mòn :
Theo công thức
5.15-trg85
TL1
: s =
( )
d t o v
Q
k F + F + F
Theo bảng
5.2 - trg78
TL1
, với xích con lăn 1 dãy, bớc xích p = 25,4 mm, ta tra đợc:
+ Tải trọng phá huỷ : Q = 56,7 kN
+ Khối lợng 1 mét xích : q
1
= 2,6 kg
k
d
= 1,2 : Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150% tải trọng danh nghĩa.
Vận tốc vòng của xích: v =
60000
23.25,4.133,99
60000
=

1 1
Z pn
= 1,3 m/s
Lực vòng : F
t
=
2,305
1000 1000
1,3
=
P
v
= 1773,1 N
Lực căng do lực li tâm sinh ra : F
v
= qv
2
= 2,6.1,3
2
= 4,39 N
Lực căng do trọng lợng nhánh xích bị động sinh ra : Fo = 9,81k
f
qa
k
f
= 4 : Hê số phụ thuộc độ võng f : do bộ truyền đợc bố trí nghiêng góc 30
F
o
= 9,81.4.2,6.1021 = 104,17 N
Do đó :

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 23
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
s =
( )
56700
1,2.1773,1 4,39 104,17+ +
= 25,35
Theo bảng
5.10 trg86
TL1

, với n
01
= 200 v/ph Chọn [s] = 8,2
Suy ra : s [s] Bộ truyền đủ bền
4. Tính các đờng kính đĩa xích :
- Đờng kính vòng chia các đĩa xích đợc tính theo công thức
5.17 trg86
TL1

:
d
1
=


ữ

1

p
sin
Z
=
25,4
sin
23

ữ


= 188,63 mm
d
2
=


ữ

2
p
sin
Z
=
25,4
sin
23

ữ

= 558,35 mm
- Đờng kính vòng đỉnh răng đĩa xích :
d
a1
=

1
0, 5 cot g
Z
p


+

ữ


=
25,4 0,5+ cotg
23




ữ


= 197,59 mm
d

a2
=

2
0, 5 cot g
Z
p


+

ữ


=
0,5+ cotg
63
25,4



ữ



= 570,40 mm
- Đờng kính vòng chân răng đĩa xích : d
f
= d-2r
Với r = 0,5025d

l
+0,05 = 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,03
d
l
= 15,88 mm: Đờng kính của con lăn
Suy ra : d
f1
= d
1
- 2r = 188,63 - 2.8,03 = 172,57 mm
d
f2
= d
2
- 2r = 558,35 - 2.8,03 = 542,29 mm
5 - Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc răng đĩa xích:
Răng đĩa xích đợc kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc theo công thức
5.18- trg87
TL1
:

H
=
( )
r t đ vđ
đ
k F K + F E
Ak
0,47
[

H
]
[
H
] : ứng suất tiếp cho phép : Chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45 tôi cải thiện đạt HB210, tra
theo bảng
5.11 trg86
TL1

, ta có : [
H
] = 600 MPa
k
r
= 0,42 : Hệ số xét đến ảnh hởng của số răng: Với Z
1
= 23 => k
r

= 0,42; Z
2
= 69 k
r
= 0,2
A = 180 mm
2
: Diện tích chiếu của bản lề : Tra bảng
5.12 trg87
TL1

với p = 25,4mm
K
đ
: Hệ số tải trọng động : K
đ

= 1,3 - Bộ truyền chịu va đập vừa
E =
( )
1 2
1 2
2E E
E + E
: Môđun đàn hồi tơng đơng, với E
1
,E
2
lần lợt là môđun đàn hồi vật liệu con
lăn và răng đĩa Chọn vật liệu làm con lăn và đĩa xích đều là thép : E = 2,1.10
5
MPa
k
đ
: Hệ số phân bố tải trọng không đều trong các dãy xích

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 24
đ/a chi tiết máy G vhd : Đỗ Đức Nam
Chọn xích 1 dãy nên k
đ
= 1

F
vđ
: Lực va đập trên m = 1 dãy xích :
F
vđ
= 13.10
-7
n
1
p
3
m = 13.10
-7
.133,99.25,4
3
.1= 2,85 MPa
Suy ra :

H1
=
( )
5
0,42 1773,1.1,3+2,85 2,1.10
0,47
180.1
= 499,8 MPa [
H
]

H2

=
( )
5
0,2 1773,1.1,3+ 2,85 2,1.10
0,47
180.1
= 344,9 MPa [
H
]
6 - Tính lực tác dụng :
Lực tác dụng lên trục đợc tính theo công thức : F
r
= k
x
F
t
k
x
: Hệ số xét đến trọng lợng xích : Bộ truyền đặt nghiêng góc 30 <40 k
x
= 1,15
Vậy suy ra :
F
r
= 1,15.1773,1 = 2039.1 N

SVTH: Nguyễn Khắc Luật Lớp Cơ Điện tử 2 - K49 - ĐHBKHN 25