Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít BKHCM

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 2
Phần I
Tính toán động học và động lực học
I. Chọn động cơ
Công suất cần thiết:


1000
.vF
P
ct
h
P

Trong đó F: Lực kéo băng tải;
v: Vận tốc băng tải;
: Hiệu suất của toàn bộ bộ truyền.
=
1
.
2
.
3
.
m
ổ lăn
(m: số cặp ổ lăn của bộ truyền).

1
,

2
,
3
,
ổ lăn
: Các hiệu suất cụ thể của từng bộ truyền
đ-ợc xác định trong bảng 2.3
19
]1[
;
Tra bảng ta có:

1
=
TV
= 0,8: Bộ truyền trục vít không tự hãm;

2
=
BR
= 0,97: Bộ truyền bánh răng trụ đ-ợc che kín;

3
=
xích
= 0,92: Bộ truyền xích để hở;

ổ lăn
=0,992: Hiệu xuất một cặp ổ;
=

1
.
2
.
3
.
m
ổ lăn

= 0,8.0,97.0,92,0,992)
4
= 0,691
P
ct
=
1)(1000.0,69
4700.0,52
= 3,54 (kw).
Xác định số vòng quay của động cơ
n
sb
= n
lv
u
h
.u
ng

Trong đó n
lv

số vòng quay của tang:

0431
320
52010006010060
,
.
,
D.
v
n
lv





(v/ph);
Chọn u
ng
= u
xích
= 2;
u
h
= u
TV-BR
= 45;
n
sb

= 31,04.2.45 =2795,6 (v/ph).
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 3
Chọn động cơ dựa vào:






sbdb
ctdc
nn
pP

Từ đó ta chọn đọng cơ điện loại 4A kiểu 4A10052YS
Có P
đc
= 4,0 (kw) >3,54 (kw).
n
sb
= 2880 (v/ph);
2p = 2;
= 86,5
0
/
0
;
Đ-ờng kính trục động cơ: d
1

=28mm;
Khối l-ợng động cơ: M=36,0kg.
Kiểm tra điều kiện 2.6 T
mm
/T = 1,4 < T
k
/T
dn
= 2,0.




















Thuyết minh đồ án chi tiết máy

Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 4
II. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung:

ngh
lv
dc
ch
u.u
,
,n
n
u

78492
0431
2880

Chọn u
ng
= u
xích
u
h
= u
ch
/u
ng
= 2880/31,04 = 46,392
Mặt u

h
= u
nh
.u
ch
= u
TV
u
BR
.
Chọn u
BR
= 3
`,
,
u
u
u
BR
h
TV
46415
3
39246


Vậy ta có phân phối tỷ số truyền:
u
TV
= 15,464

u
BR
= 3
u
xích
= 2.


















Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 5
III. Tính toán các thông số động học và động lực học
Ta có:
Tốc độ quay của trục 1: n
1

= n
đc
= 2880 (v/ph);
Tốc độ quay của trục 2:
24186
46415
2880
1
2
,
,u
n
n
nh

(v/ph);
Tốc độ quay của trục 3:
0862
3
24186
2
3
,
,
u
n
n
ch

(v/ph);

Tốc độ quay của trục công tác:
0431
2
0862
3
,
,
u
n
n
xich
ct

(v/ph).
Công suất trên trục:

4442
1000
5204700
1000
,
,.Fv
PP
lvct

(kw);
6782
9209920
4442
3

,
),.,(
,
)(
P
P
x.ol
ct



(kw);
7832
9709920
6782
3
2
,
),.,(
,
)(
P
P
BR.ol



(kw);
5073
809920

7832
2
1
,
),.,(
,
)(
P
P
TV.ol



(kw);
Từ đó ta tính đ-ợc mô men t-ơng ứng trên các trục
i
i
i
n
P
T
6
10.55,9

36
1
1
6
1
106311

2880
5073
1055910559 .,
,
,
n
P
.,T
(Nmm);
36
2
2
6
2
1071142
24186
7832
1055910559 .,
,
,
,
n
P
.,T
(Nmm);
36
3
3
6
3

1097411
0862
6782
1055910559 .,
,
,
,
n
P
.,T
(Nmm);
366
1094751
0431
4442
1055910559 .,
,
,
,
n
P
.,T
ct
ct
ct

(Nmm);


Thuyết minh đồ án chi tiết máy

Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 6
Kết quả tính toán ghi trên bảng:
Trục
Đ/cơ
1
2
3
Ct
Công suất (kw)
4
3,507
2,783
2,678
2,444
Tỷ số truyền (u)


15,464
3
2

Số vòng quay(v/ph)
2880
2880
186,24
62,08
31,04
Mô mem (Nmm)

11,63.10

3
142,71.10
3
411,97.10
3
751,94.10
3







Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 7
Phần II
Thiết kế bộ truyền
I. Thiết kế bộ truyền ngoài
Thông số đã biết:
T
4
= 751,94.10
3
Nmm; n
4
= 31,04 (v/ph); u =2.
Tải trọng va đập vừa; số ca làm việc: 2 ca; thời gian làm việc: l
h
= 15000

h
;
xích chỉnh đ-ợc.
Sơ đồ tải trọng:
T
mm
=1,4T
1
; T
2
=0,7T
1
; t
1
= 6
h
; t
2
= 2
h
; t
ck
= 8
h
.

1. Chọn loại xích
Với yêu cầu vận tốc trung bình và tải bình th-ờng nên ta dùng xích con lăn.

2. Xác định các thông số của xích và đĩa xích nhỏ
Tỷ số truyền u = 2 số răng dĩa xích nhỏ:
Z
1
= 29-2u = 29-2.2 = 25 (răng);
Z
2
=uZ
1
= 2.25 = 50<Z
max
=120 chọn Z
2
= 51 (răng);
Tỷ số truyền thực:
04,2
25
51
1

2

Z
Z
u

1,4T
1
T
1
0,7T
1
2-3s
t
1
t
2

t
ck

Sơ đồ tải trọng
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 8
0
0
0
0
42
2

2042





,
u
uu
u
th
Thoả mãn
Xác định b-ớc xích p:
Theo công thức 5.3[1]; Công suất tính toán:
P
t
= P
1
.k.k
Z
.k
n
;
P
1:
Công suất trên trục đĩa nhỏ;
Với Z
1
= 25
1

25
25

z
k

Chọn n
o1
= (200v/ph) kn = 200/62,08 =3,22.
k=k
0
k
a
k
dc
k
đ
k
c
k
bt
;
Trong đó:
k
0
= 1: Đ-ờng tâm nối hai đĩa xích làm với ph-ơng nằm ngang
góc <40
0
);
k

a
= 1: Chọn a = 40p;
k
dc
= 1,1: Chọn xích điều chỉnh bằng đĩa căng;
k
c
= 1,25: Số ca làm việc 2 ca;
k
đ
= 1,22: Tải trọng va đập vừa;
k
bt
= 1,3: Môi tr-ờng có bụi chất l-ợng bôi trơn II.
k = 1.1,1.1,22.1,25.1,3 = 2,18.
Vậy: P
t
= P
1
.k.k
Z
.k
n
= 2,678.2,18.3,22 = 18,798 (kw).
Theo bảng 5.5 [1] với n
01
=200 (v/ph) chọn bộ truyền xích 2 dãy có b-ớc xích
p = 25,4 (mm) ứng với công suất P
0
= 11kw.

Khi đó P
d
= P
t
/k
d
=18,798/1,7 = 11,058 (kw)

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4530100
11
1105811
100



,
,
P
PP
P

d
Thoả mãn.
Định khoảng cách trục và số mắt xích:
a = 40p = 40.25,4 = 1016 (mm).
Số mắt xích đ-ợc xác định theo công thức 5.12[1] :
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 9
)mm(,
)(
,)()(
,
.
)a(
p)ZZ()ZZ(
p
a
x
43118
10164
4252551
2
5125
425
10162
4
2
2
2
2
2

2
1221












Lấy số mắt xích x=118 (mắt xích).
Tính lại khoảng cách trục:





).mm(,,,
)()(,)(,,,
)ZZ()ZZ(,x)ZZ(,xp,a
5101001626338118356
25512512550118512550118425250
25050250
22
2
12

2
2121




Để xích không quá căng ta giảm khoảng cách trục a một l-ợng:
a = 0,003a = 0,003.1010,5 = 3,0315 (mm)
a = 1010,5 - 3,0315 = 1007,47 (mm).
Lấy a =1007 mm.
Số lần va đập của xích (theo 5.4[1]):
30][88,0
118.15
08,62.25
15
11
i
x
nZ
i
(bảng 5.9[1]).

3. Kiểm nghiệm xích theo độ bền
Theo 5.15[1] ta có:

).(
0 vtd
FFFk
Q
S

Q: Tải trọng phá hỏng Q =113,4 kw; khối l-ợng 1m xích q=5kg;
k
đ
: Tải trọng va đập vừa k
đ
=1,7;
)(657,0
60000
08,62.4,25.25
1000.60
11
s
m
pnZ
v

F
t
= 1000.P/v = 1000.2,6778/0,657 = 4076,02 (N);
F
v
= qv
2
= 5(0,657)
2
= 2,158 (N);
F

0
= 9,81.k
f
.q.a = 9,81.6.5.1,007 =296,36 (N);
Trong đó k
f
=6 bộ truyền nghiêng một góc <40
0
.

69,15
)158,236,29602,4076.7,1(
10.4,113
3


S

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 10
Tra bảng 5.10 với n
01
=200 v/ph [S] = 8,2 S>[S] đủ bền.

4. Đ-ờng kính đĩa xích

);mm(,gcot,,
Z
gcot,pd
);mm(,gcot,,
Z
gcot,pd
);mm(,
sin
,
Z
sin
p
d
);mm(,
sin
,
Z
sin
p
d
a
a
52424
51
5042550
76213
25
5042550
60412

51
425
66202
25
425
2
1
2
2
1
1
2
1

Ta thấy d
a2
<820 (mm) chấp nhận đ-ợc (đĩa xich lớn không quá lớn).
d
f1
= d
1
- 2r
với r =0,5025d
1
+ 0,05
và d
1
đ-ợc tra ở bảng 5.2[1] d
1
=15,88 (mm).
r = 0,5025d
1
+ 0,05 = 0,502515,88 + 0,05 = 8,03 (mm);
d

f1
= d
1
- 2r = 202,66 - 2.8,03 = 186,60 (mm).
T-ơng tự ta tính đ-ợc: d
f2
=396,54 (mm).

5. Lực tác dụng lên trục
áp dụng công thức:
F
r
= k
x
.F
t

k
x
: hệ số ảnh h-ởng của góc nghiêng của bộ truyền <40
0
k
x
=1,15 (N).
F
r
= k
x
.F
t

= 1,15.4076,02 = 4687,42 (N).







Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 11
II. Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc
1. Thiết kế bộ truyền trục vít
Các số liệu:
P
1
=11.63kw; n
1
=2880v/ph; u =15,464; bộ truyền quay một chiều, tải
trọng thay đổi theo sơ đồ sau (Hình vẽ); thời gian làm việc l
h
=15000
h
;
T
mm
=1,4T
1
; T
2
=0,7T

1
; t
1
= 6
h
; t
2
= 2
h
; t
ck
= 8
h
.

1.1. Tính sơ bộ vận tốc tr-ợt


s
m
.,.,.,
unP.,v
sb
1028804641563111088
1088
3
23
3
2
11

3



Với vsb5m/s dùng vật liệu đồng thanh thiếc để chế tạo bánh vít. Chẳng hạn
dùng vật liệu nhóm I, Đồng thanh, thiếc, kẽm, chì: 5-5-5. Đúc trong
khuôn kim loại có:

b
=240MPa;
ch
=90MPa;
Trục vít bằng thép 45 tôi bề mặt đại độ rắn 50HRC ren thân khai, sau khi cắt
ren đ-ợc mài.

1,4T
1
T
1
0,7T
1
2-3s
t
1
t
2

t
ck

Sơ đồ tải trọng
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 12
1.2. Xác định ứng suất cho phép
ứng suất tiếp xúc cho phép
[
H
] =[
H0
].k
KL
Trong đó: [
H0
] =0,9.
b
=0,9.235 =211,5 (MPa)

8
7
10
HE
HL
N
k

Với:

8
2
70
8
6
124186150006060
4
4
2
4
2
2
,, tn
T
T
N

ii
max
i
HE

=13,577.10
7
<25.10
7
k
HL
=0,722;
[
H
] =211.5.0722 =152,70 (MPa)

ứng suất uốn cho phép
Với bánh vít bằng vật liệu đồng thanh thiếc ứng suất uốn cho phép đ-ợc xác
định theo công thức:
[
F
] = [
F0
].k
FL

Với [
F0
] =0,25
b

+0,08
ch
=0,25.230+0,08.90 = 64,47 (MPa).
Hệ số tuổi thọ:
9
6
10
FE
FL
N
K

Trong đó:

8
2
70
8
6
124186150006060
9
9
2
9
2
2
,, tn
T
T
N
ii
max
i
FE

= 127,4.10
6
<25.10
7


5840
104127

10
9
6
6
,
.,
K
FL


[
F
] =64,7.0,584 =37,78 (MPa).
ứng suất cho phép khi quá tải
Với bánh vít là đồng thanh thiếc:
[
H
]
max
= 4
ch
=4.90 = 360 (MPa)
[
F
]
max
= 0.8
ch
=0,8.90 = 72 (MPa)

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 13
1.3. Xác định các thông số cơ bản
Với u= 15,464; chọn Z
1
=2 Z
2
=u.Z
1
=25,464.2 =30,93 (răng);
Lấy Z
2
= 31 (răng).
Tính sơ bộ q: q =(0,250,3)Z
2
= (0,250,3)31 =7,759,3
Chọn q=8.
Chọn sơ bộ k
v
=1,2; k

=1 k
H
=1,2
Tính sơ bộ khoảng cách trục:


)mm(,
,.,

,.
q
kT
]H[Z
qZa
H
w
58119
8
2171142
7015231
170
831
170
3
2
3
2
2
2
2

Lấy a
w
=120mm.
Tính sơ bộ mô đun bánh vít

26
318
1202
2
2
,
.
zq
a
m
w

Chọn m=6,3mm.
Tính lại khoảng cách trục:
a
w
=0,5m(Z
2
+q)=0,56,3(31+8) = 122,85 (mm);
Chọn a
w
=120mm.
Tính dịch chỉnh:
x= a
w
/m - 0,5(q+Z
2
) =120/6,3 - 0,5(8+31)=-0,45 (mm);
-0,7<x<0,7 thoả mãn điều kiện dịch chỉnh.

1.4. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
][
q
k.T
a
qZ
Z
H
H
w

H











2
3
2
2
170
(*)
Vận tốc tr-ợt tính theo công thức :
v
s
=d
w1
n
1
/(60.1000cos
w
)
Trong đó góc vít
w

đ-ợc tính theo công thức:

w
=arctg(Z1/q+2x)=arctg[2/8+2(-0,45)]=15,73
0
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 14
d
w1
=(q+2x)m =[8+2(-0,45)]6,3 =44,73 (mm)
v
s
=.44,73.2880/(60000.cos15,73
0
) =7 (m/s).
Nh- vậy vật liệu đã chọn cho bánh vít phù hợp với điều kiện làm việc; và có
[
H
]=152,70MPa.
Theo bảng 7.4[1] =1,107
0

Góc vít trên trục chia: =arctg(Z
1
/q) =arctg(14,036
0
)
Hiệu suất bộ truyền:
= 0,95tg/tg(+ )
=0,95tg(14,036

0
)/tg(14,036
0
+1,107
0
) = 0,87.
Lại có k
H
=k

k
v

max
tb
T
TZ
k
2
2
3
2
11

Trong đó: Z
2
=31; =57 (bảng 5.7[1]).


9250
8
2
70
8
6
1
2
2
2
2
,,
ntT
ntT

T
T
iimax
ii
max
tb















012192501
57
31
1
3
,,k

k
H
= 1,012.1,2 =1,214
Thay các số vừa tính đ-ợc vào (*) ta đ-ợc:

.MPa,][MPa
, ,
HH
70152149
8
21411071142
120
831
31
170
3
3

Thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc.

1.5. Kiểm nghiệm độ bền uốn
Chiều rộng bánh vít:
b
2
0,75d
a1

d
a1
= m(q+2)= 6,3(8+2)=63 (mm)
b
2
0,75.63 =47,25
Lấy b
2
=45mm.
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 15
Số răng t-ơng đ-ơng:
Z
v
=Z
2
/cos
3

=31/cos
3
(14,036
0
)
Z
v
= 34 Y
F
=1,66 (bảng7.8).
d
2
= mZ
2
= 6,3.31 = 195,3 (mm).
Chiều dài phần cắt ren trục vít:
b
1
(8+0,06.Z
2
)m =(8+0,06.31)6,3 =62,12 (mm).
Lấy b
1
=70mm.
Hệ số tải trọng kF =kH =1,214



MPa,MPa,
,cos.,.,.

,., ,.,
cosmdb
k.Y.T.,
FF
F
783757
03561436319545
241661107114241
41
0
3
22
2





1.6. Các thông số bộ truyền:
Tính góc ôm giữa bánh vít và trục vít:
=arcsin[b
2
/(d
a1
- 0,5m)]=
=arcsin[45/(63 - 0,5.6,3)] =48,75
0
.

Khoảng cách trục

a
w

120
mm
Mô đun
m
6,3
mm
Hệ số đ-ờng kính
q
8
mm
Tỷ số truyền
u
15,464

Số mối ren trục vít và số răng bánh vít
Z
Z
1
=2; Z
2
=31

Chiều dài phần cắt ren trục vít
b
1

70

mm
Chiều rộng bánh vít
b
2

45
mm
Đ-ờng kính ngoài bánh vít
d
aM

210
mm
Đ-ờng kính vòng chia
d
d
1
=50,4; d
2
=195,3
mm
Đ-ờng kính vòng đỉnh
d
a

d
a1
=63; d
a2
=202,23

mm
Đ-ờng kính vòng đáy
d
f

d
f1
=35,28; d
f2
=174,51
mm
Góc ôm

48,75
độ


Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 16
1.7. Tính toán nhiệt
Từ công thức:





0
2
30170
11000

ttdk,k,
P
A
tpt




Trong đó:





Ct;Ct;
Cm
w
k
;
Cm
w
k;,
,
.,.
t
nP
t
dtp
t
ck

ii
ck
0
0
0
02
02
207540
10250
081
8
2
70
8
6
1
1

Diện tích cần thiết của hộp giảm tốc:




)m(,
,.,.,, ,
,.,.
A
2
340
20750811870403025011070
870178321000

1.8. Lực tác dụng
)N(,
,cos
tg
,
cos
tg
FFF
)N(,
,
.,.
d
T.
FF
)N(,
,
.,.
d
T.
FF
trr
ta
ta
30548
03614

20
441461
51461
3195
1063112
2
441461
3195
10711422
2
0
0
3
1
1
3
2
2
211
12
21

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 17
2. Thiết kế bộ truyền bánh răng
Thiết kế bộ truyền bánh rang nghiêng cấp chậm trong hộp giảm tốc với các
số liệu sau:
P
1
=2,783kw; n
1
=186,24v/ph; u =3; bộ truyền quay một chiều thời hạn sử
dụng l
h
=15000
h
; tải trọng va đập vừa và thay đổi theo sơ đồ sau:

2.1. Chọn vật liệu
Dùng vật liệu nhóm I:

Vật liệu
Nhiệt luyện
G/hạn bền

G/hạn chảy
Độ cứng
Bánh chủ động
Thép 40XH
Tôi cải thiện
850
600
230280
Bánh bị động
Thép 40XH
Tôi cải thiện
800
580
240

2.2. Xác định ứng suất cho phép
ứng suất tiếp xúc
Chọn HB
1
=240; HB
2
=250;
Số chu kỳ chịu tải: N
H0
=30.HB
2,4

N
H01
=30.240

2,4
=1,55.10
7
; N
H02
=30.250
2,4
=1,707.10
7
.
1,4T
1
T
1
0,7T
1
2-3s
t
1
t
2

t
ck

Sơ đồ tải trọng
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 18
Số chu kỳ thực:

7
3
3
3
1
7
3
3
3
1
10674
8
2
70
8
6
1086215000160
60
1014
8
2
70
8
6
12418615000160
60
2
1
.,,,

tn
T
T
cN
.,,
tn
T
T
cN
ii
i
HE
ii
i
HE

N
HE1
>N
H01
k
HL1
=1
N

HE2
>N
H02
k
HL2
=1
Theo bảng 6.2[1] với thép 40XH tôi cải thiện độ rắn 230280
Ta có:
702
0
HB
limH

Do đó:

MPa.HB
limH
550702402702
1
0
1




MPa.HB
limH
570702502702
2
0

2


SH=1,1; tạm thời lấy Z
R
.Z
v
.K
xH
=1; Nên ta có:

H
HLlimH
H
S
K
0











MPa
MPa

,S
K
MPa
,S
K
'
H
'
H
'
H
H
HLlimH
'
H
H
HLlimH
'
H
509
2
518500
2
518
11
570
500
11
550
2

1
2
22
2
1
11
1
0
0




















ứng suất uốn

Số chu kỳ cơ sở: N
F0
= 4.10
6
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 19
Số chu kỳ thực tế:



6
6
6
6
1
6
6
6
6
1
1054743
8
2
70
8
6
1086215000160
60
1064130
8

2
70
8
6
12418615000160
60
2
1
.,,,
tn
T
T
cN
.,,,
tn
T
T
cN
ii
i
FE
ii
i
FE

N
FE1
>N
F01
k
FL1
=1
N
FE2
>N
F02
k
FL2
=1
Chọn S
F
=1,57;











MPa.,

MPa.,
HB,
limF
limF
limF
45025081
43224081
81
0
0
0
2
1

Bộ truyền quay một chiều nên k
FC
=1; tạm thời lấy Y
S
.K
xF
.Y
R
=1;
Nên:
F
FLlimF
F
S
k
][

0



















MPa,
,
.
S
k
][
MPa,
,
.
S

k
][
F
FLlimF
'
F
F
FLlimF
'
F
7264
751
1450
8246
751
1432
2
22
2
1
11
1
0
0

ứng suất khi quá tải
Theo 6.13 và 6.14[1] ta có:
[
H
]

max
=2,8
ch
=2,8.580 =1624 (MPa)
[
F1
]
max
=0,8
ch1
=0,8.600 =480 (MPa)
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 20
[
F2
]
max
=0,8
ch2
=0,8.580 =464 (MPa)
2.3. Tính sơ bộ khoảng cách trục
áp dụng công thức:


3
2
2
1
u
KT

uka
Hba
H
aw




Với bánh răng nghiêng k
a
=43(MPa)
1/3
; chọn
ba
=0,325
Do đó:
bd
=0,5
ba
(u+1) =0,5.0,325(3+1) =0,65
Tra bảng 6.7[1] với sơ đồ 5 k
H
=1,04
Suy ra:




)mm(,
,

, ,
u
KT
uka
Hba
H
aw
12205
35093250
0411097411
1343
1
3
2
3
3
2
2






Lấy a
w
=210mm.

2.4. Xác định một số thông số của bộ truyền
Mô đun pháp m =(0,010,02)a

w
=(0,010,02)210 =2,14,2 (mm).
Chọn m theo tiêu chuẩn: m =2 (mm)
Chọn sơ bộ góc nghiêng =15
0

Số răng bánh nhỏ:





ngăr,
,cos
um
cosa
Z
w
750
132
036142102
1
2
0
1

Lấy Z
1
=51 (răng) Số răng bánh lớn: Z
2
=uZ
1
=3.51 =153 (răng)
Tính lại góc nghiêng:


9710
2102
153512
2
21
,
.a.
ZZm
cos
w






=13,73
0

.
Bề rộng bánh răng: b
w
=
ba
.a
w
=0,325.210 =68.25 (mm)

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 21

2.5. Kiểm nghiệm bánh răng theo độ bền tiếp xúc
Dựa vào công thức kinh nghiệm:

][
u.b
uKKKT
d
Z.Z.Z
H
w
HvHH
w
HM
H

12
1
1
(**)
Xác định hằng số:
Với bộ truyền bánh răng bằng thép: Z
M
=274(MPa)
1/2

tw
b
H
sin
cos
Z



2
2

Trong đó: tg
b
=cos
t
.tg;

t

=
tw
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20
0
/cos13,73
0
) =20,54
0

tg
b
=cos
t
.tg =cos20,54
0
.tg13,73
0
=0,2288
b
=12,89
0
;


7221
54202
89122
2
2
0

0
,
,.sin
,cos
sin
cos
Z
tw
b
H









1
Z

Với

=[1,88-3,2(1/Z
1
+1/Z
2
)]cos=
=[1,88-3,2(1/51+1/153)] cos13,73

0
=1,745
7570
7451
1
,
,
Z


đ-ờng kính vòng lăn bánh nhỏ:









HH
wwH
Hv
w
w
kkT
dbv
k
mm
.

u
a
d
1
1
2
1
105
13
2102
1
2
1

Với:
u
a
vgv
w
HH 0



H
=0,002;
g
0
=73;
Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 22

v =d
w1
n
1
/(60.1000)= .105.186,24/60000 =1,024 (m/s);


s
m
,, ,v
H
251
3
210
0241730020


0091
131041103974112
1052568251
1 ,
,., ,.
.,.,
k
Hv


Thay các số vừa tính vào (**) ta đ-ợc:

MPa

.,
)(,.,., ,.,.,.
H
470
32568
13009113104110974112
105
75707221274
3




ứng suất cho phép:
Với v=1,024m/s Z
v
=1 cấp chính xác 9; Ra =2,51,25; Z
R
=0,95;
d
a
<700 k
xH
=1.
[
H
] = [
H
]

Z
v
Z
R
k
xH
=509.1.0,95.1 =483,55 (MPa)
0,95[
H
]=0,95.483,55 =459,37 (MPa)
0,95[
H
] <
H
<[
H
] đạt yêu cầu.

2.6. Kiểm nghiệm bánh răng theo độ bền uốn
Ta có:
F1
=2T1
k
Y

Y

Y
F1
/(b

w
d
w1
m) [
F1
] (***).
Bảng 6.7 sơ đồ 5 có: k
F
=1,1Với cấp chính xác 9 và vận tốc v = 1,024
k
F
=1,57.


FF
wwF
Fv
kkT
dbv
k
1
1
2
1

u
a
vgv
w
FF 0

;
F
=0,006; g
0
=73;

s/m,, ,v
F
75253
3
210
0241730060

021
3711110974112
105256875253
1
2
1
3
1
1
,
,., ,.
.,.,
kkT
dbv
k
FF

wwF
Fv





= 1,745 Y

=1/

=1/1,745 =0,573
=13,73
0
; Y

= 1-/140 =1-13,73/140 =0,902

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 23

Số răng t-ơng đ-ơng:
][.ngảB
,Y,
),(coscos
Z
Z
,Y,
),(coscos
Z

Z
FV
FV
1186
6035157
7313
153
6433552
7313
51
22
11
033
2
033
1

Thay các số vừa tính đ-ợc vào (***) ta có:

MPa,
,
,.,.,.,., ,.
F
48121
21052568
6433902057300211110974112
3
1


ứng suất uốn cho phép:
[
F
] =[
F
] .Y
R
.Y
S
.k
xF

Y
R
=1; Y
S
=1,08-0,0695lnm =1,08-0,0695ln2 =1,03; k

xH
=1.
[
F1
] = 246,8.1.1,03.1 =254,20 (MPa)

F1
< [
F1
]

F2
=
F1
(Y
F2
/Y
F1
) =121,48.(3,60/3,643) =120 (MPa)
[
F2
] =[
F2
] .Y
R
.Y
S
.k
xH
= 264,7.1.1,03.1 =272,64 (MPa)

F2
< [
F2
]
Vậy thoả mãn yêu cầu của bộ truyền.

2.7. Kiểm nghiệm bánh răng vế quá tải
Ta có: k
qt
=T
max
/T =1,4



MPa][MPa,.k
MPa][MPa,.,k
MPa][MPa,k
maxFqtFmaxF
maxFqtFmaxF
maxHqtHmaxH
46416841120
4801704148121
162455741470
222
111

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 24

2.8. Các kich th-ớc và thông số của bộ truyền

Khoảng cách trục
a
w

210
mm
Mô đun
m
2
mm
Góc nghiêng của răng

13,73
độ
Tỷ số truyền
u
3

Số răng
Z
Z
1
=51; Z
2
=153

Hệ số dịch chỉnh
x
x
1
=x
2
= 0;
mm
Chiều rộng vành răng
b
w

68,25
mm
Đ-ờng kính vòng chia
d
d
1
=105; d
2
=315

mm
Đ-ờng kính vòng đỉnh
d
a

d
a1
=109; d
a2
=319
mm
Đ-ờng kính vòng đáy
d
f

d
f1
=100; d
f2
=310
mm

2.9. Lực tác dụng



N,,tg.,tgFtFF
N,
,cos
,tg.,

cos
tgFt
FF
N,
.,.
d
T
FF
waa
t
rr
w
tt
3191773130578471
83026
7313
5420057847
1
057847
105
103974412
2
0
0
0
1
1
21
21
21

Thuyết minh đồ án chi tiết máy
Nguyễn Năng Quang Lớp CTM2-K45 Trang 25

3. Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn


a
TV
+d
a1
/2 =120+63/2 =151,5 (mm) <D

f4
/2=310/2=155 (mm);
H
ng
=D
a4
/2-(a
TV
+d
f1
/2) =315/2-(120+35,28/2) =19,86 (mm).
Vậy điều kiện bôi trơn đ-ợc thoả mãn.
D
a4

H
ng

d
f1

a
TV