Đồ án môn học Chi Tiết Máy Thiết kế hệ dẫn động băng tải sử dụng HGT 1 cấp Trục Vít Bánh Vít( Đồ án 1 )

1
Trờng đại học bách khoa h nội
Viện cơ khí
bộ môn cơ sở thiết kế máy v rôbốt




BI giảng
đồ án môn học
chI tiết máy

Giảng viên
: TS. Vũ Lê Huy

hà nội_2012
2
Đồ án môn học Chi tiết máy

Giáo viên hớng dẫn : Vũ Lê Huy


Tài liệu tham khảo
[1]. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - Tập 1,2 - Trịnh Chất, Lê Văn
Uyển - Nxb Giáo dục.
[2]. Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy - Trịnh Chất - Nxb Khoa học và Kỹ
thuật.
[3]. Chi tiết máy - Tập 1, 2 - Nguyễn Trọng Hiệp - Nxb Giáo dục.
[4]. Hớng dẫn làm bài tập dung sai - Ninh Đức Tốn, Đỗ Trọng Hùng
Trờng ĐHBKHN.

i1. Nội dung và tiến độ
I. Tính động học hệ dẫn động (2 tuần)
1. Chọn động cơ
2. Phân phối tỉ số truyền
3. Tính thông số động lực học và lập bảng tính
II. Tính toán chi tiết (4 5 tuần)
1. Tính thiết kế các bộ truyền
2. Tính trục, chọn ổ, khớp nối,
3. Tính kết cấu
III. Bản vẽ và thuyết minh (7 tuần)
1. Bản vẽ lắp hộp giảm tốc

2. Viết thuyết minh

Tuần 10 : nộp thuyết minh
Tuần 14 : ký bản vẽ, chuẩn bị bảo vệ


3
i2. Cách trình bầy thuyết minh
- Khổ giấy : A4, đóng thành tập, bìa xanh
- Trình bầy bìa :



- Thứ tự các mục trong thuyết minh :
+ Mục lục
+ Đầu đề thiết kế (Bản gốc)
+ Mở đầu : phân tích và trình bầy cơ sở của sơ đồ cơ cấu (không
bắt buộc)
+ Phần I : Tính toán động học
+ Phần II : Tính toán thiết kế
+ Phần III : Lập bảng ghi
+ Tài liệu tham khảo

** Chú ý :
- Ghi rõ số liệu đợc tra từ bảng nào :
với từ bảng [1] tra đợc
- Thuyết minh và bản vẽ có thể viết tay hoặc chế bản với máy tính.
- Thông qua : viết ra nháp, trình bầy rõ ràng
- Thời gian thông qua :
Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội

Viện Cơ khí
Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Rôbốt






Thuyết minh
Đồ án môn học
Chi tiết máy





Sinh viên :
Lớp :
Giáo viên hớng dẫn : TS. Vũ Lê Huy



Hà Nội, /20
4
i3. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
(Phần I : Tính động học)

1. Các loại động cơ điện

- Động cơ điện 1 chiều : kích từ mắc song song

nối tiếp
hỗn hợp










- Động cơ điện xoay chiều :
1 pha
3 pha : đồng bộ
không đồng bộ : Rôto dây quấn
Rôto ngắn mạch (lồng sóc)

Động cơ điện 1 chiều :
Kích từ mắc song song
Kích từ mắc nối tiế
p
Kích từ mắc hỗn hợp
Động cơ điện xoay chiều :
1 pha
3 pha
Đồng bộ
Không đồng bộ
Rôto dây quấn
Rôto ngắn mạch (lồng sóc)
5
Rôto ngắn mạch :
+ Ưu điểm : kết cấu đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy, dễ bảo
quản, có thể mắc trực tiếp vào lới điện 3 pha mà không cần biến đổi dòng
điện.
+ Nhợc điểm : hiệu suất và hệ số công suất (cos) thấp, không điều
chỉnh đợc vận tốc.
(Trong các bảng tra động cơ thờng cho : P và n
đb
do đó đợc lấy làm căn cứ
để chọn động cơ)

2. Trình tự tính chọn động cơ
a. Xác định công suất cần thiết của động cơ

t

ct
P
P


Ví dụ với hệ dẫn động nh sơ đồ sau:

k
br

ol

br

x

ot

F
v


: hiệu suất hệ dẫn động
3
2

olotkxbr

các tra bảng 2.3 (T.19)

ol
và
ot
là hiệu suất từng cặp ổ

k
= 0,99

P
t
là công suất tính toán
- Với tải trọng không đổi có :

1000
v.F
P
t
(kW)
với trục ra 2 phía :
1000
v.F.2
P
t
(kW)
6
- Với tải trọng thay đổi :

1
ck
i
2
1
i
1
ck
i
2
i
tdt
P
t
tPP
P
t
tP
PP
(kW)

ck
i
2
1i
t
t.PP

b. Xác định số vòng quay đồng bộ n
đb
:
Đợc xác định theo số vòng quay sơ bộ n
sb
:
tlvsb
u.nn


với :
n
lv
: số vòng quay làm việc, với băng tải hoặc tang quấn cáp :

D.
v.60000
n
lv


(vòng/phút)
với xích tải :
t
.z
v.60000
n

lv
(vòng/phút)
u
t
: tỉ số truyền tổng,
nht
u.uu

u
h
: TST của HGT
u
n
: TST của bộ truyền ngoài
(chọn sơ bộ theo Bảng 2.4 (T.21))
chọn n
đb
gần nhất với n
sb
theo dẫy sau :
n
đb
= 3000, 1500, 1000, 750, 600, 500
(n
đb
= 60.f/p , ở Việt Nam có f=50Hz, số đôi cực : p = 1, 2, 3, )

* Chú ý :
+ Nếu n
đb

tăng kích thớc khuôn khổ, khối lợng và giá thành giảm
(do số đôi cực giảm), hiệu suất và hệ số cos
tăng.
+ Nếu n
đb
quá lớn cần HDD có TST lớn kích thớc và giá thành
các bộ truyền tăng.

c. Chọn quy cách động cơ :
Từ các phụ lục P.1.1 đến P.1.8
tra đợc : ký hiệu, P
đc
, n
đc
, T
k
/T
dn
, d
đc

cần thoả mãn :
dnkmmsbdbctdc
TTTT ; nn ; PP





3. Phân phối tỉ số truyền

a. Tính TST của cả hệ :
lvdct
nnu


b. Phân TST cho các bộ truyền :
7
hnt
u.uu


u
n
là TST của bộ truyền ngoài, chọn sơ bộ :
dn
xn
uu
5 2uu



với u
d
lấy theo dẫy : u
d
= 2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; 4 ; 4,5; 5

TST của hộp :
nth
nuu

- Với HGT 1 cấp : u
h
chính là TST của bộ truyền trong hộp sao cho
thoả mãn : u
h
= u
BRtrụ
= 3 5
u
h
= u
BRcôn
= 2 4
u
h
= u
TV-BV
= 10 40
- Với HGT nhiều cấp :

i
i
h
uu

u
i
là TST của các bộ truyền trong hộp, bộ truyền thứ i.

Việc phân phối TST cho các bộ truyền có thể đợc thực hiện theo các mục
tiêu khác nhau để đạt đợc yêu cầu cần thiết.


4. Xác định công suất P, mômen xoắn T và số vòng quay n trên các trục
Xét trục thứ i :
- Tính lần lợt từ trục động cơ trở đi :













ii
6
i
i)1i(1ii
k
k
1ii
nP.10.55,9T
u/nn
.PP

, )x,br,ol,d(k

: hiệu suất của bộ phận làm việc trên trục thứ i
P
0
= P
ct
; n
0
= n
đc
với i=1, ,c (c : số bộ truyền)
- Lập bảng tính :
Đối với hộp giảm tốc 1 cấp, bộ truyền ngoài là đai
Trục
Thông số
Động cơ I II
P (kW) P
ct
P
1
P
2
n (v/ph) n
đc
n
1
n
2

T (Nmm) T
đc
T
1
T
2
u u
đ
u
h

8
Đối với hộp giảm tốc 1 cấp, bộ truyền ngoài là xích


Đối với hộp giảm tốc 2 cấp, bộ truyền ngoài là đai
Trục
Thông số
Động cơ I II III
P (kW) P
ct
P
1
P
2
P
3
n (v/ph) n
đc
n

1
n
2
n
3
T (Nmm) T
đc
T
1
T
2
T
3
u u
đ
u
1
u
2


Đối với hộp giảm tốc 2 cấp, bộ truyền ngoài là xích
Trục
Thông số
Động cơ I II III Công tác
P (kW) P
ct
P
1
P

2
P
3
P
4
n (v/ph) n
đc
n
1
n
2
n
3
n
4
T (Nmm) T
đc
T
1
T
2
T
3
T
4
u 1

u
1
u

2
u
x


- Trên trục dẫn bánh răng phân đôi (trục chủ động) thì mômen xoắn
là:
2T'T
ii

Trên trục chủ động bộ truyền xích 2 đầu ra lấy T/2 để tính.
Trục
Thông số
Động cơ I II Công tác
P (kW) P
ct
P
1
P
2
P
3
n (v/ph) n
đc
n
1
n
2
n
3

T (Nmm) T
đc
T
1
T
2
T
3
u 1

u
h
u
x

9
i4. Tính thiết kế các bộ truyền
0. Một số chú ý :
- Số liệu thiết kế các bộ truyền : lấy từ bảng tính, theo sơ đồ bố trí
HDD và chế độ làm việc.
- Tính theo thứ tự từ cấp nhanh đến cấp chậm. Khi tính bộ truyền cuối
cùng cần xác định lại T và u trong bảng tính.
- Các công thức tính trong sách cho T
1
, P
1
và n
1
ứng với trục chủ động
của bộ truyền đang xét. T

2
là mômen xoắn trên trục bị động.
- Xuất phát từ các chỉ tiêu cơ bản để tính bộ truyền :
+ Đai : khả năng chịu kéo và tuổi thọ.
+ Xích : chỉ tiêu mài mòn bản lề xích.
+ BR, trục vít : sức bền mòn tiếp xúc.
- Trình tự các bớc thiết kế các bộ truyền theo thứ tự các bớc, tuy
nhiên một số trờng hợp có thay đôi.
- Kết quả tính toán :
+ Các thông số ăn khớp và thông số hình học.
+ Lực tác dụng lên trục ( R
x
, R
đ
, F
t
, F
r
, F
a
).

1. Tính toán thiết kế đai
b1. Chọn loại đai :
- Đai dẹt : đai da, đai sợi bông, đai vải cao su, đai sợi tổng hợp, đặc
biệt đối với đai sợi tổng hợp v 60 m/s. Có tiết diện b x h đợc tiêu chuẩn
hoá, riêng đối với đai sợi tổng hợp có thêm chiều dài đai l đợc tiêu chuẩn
hoá.
- Đai thang :
+ Thang hẹp : v 40 m/s, có 4 loại (theo tiêu chuẩn của Nga) :

O, A, , B
+ Thang thờng : v 25 m/s, có 7 loại (theo tiêu chuẩn của
Nga) :
O, A,
, B, , , E
Có b x h x l đợc tiêu chuẩn hoá. Chọn tiết diện đai dựa vào P và n theo hình
4.1.

b2. Xác định các thông số bộ truyền
a. Đai dẹt :
- Đờng kính : Tính d
1


3
1
3
1
1
1
)4,62,5()13001100( T
n
P
d

10
chọn theo tiêu chuẩn tính d
2
:
)1(udd

12




tính lại u=d
2
/d
1
sao cho :
%4u



- Tính sơ bộ khoảng cách trục : )dd)(25,1(a
21




- Chiều dài đai : l
với đai vải cao su : l = l + (100 400)
với đai sợi tổng hợp : lấy l tiêu chuẩn tính lại a.
- Góc ôm : đai vải cao su :
0
min1
150
đai sợi tổng hợp :
0
min1

120

- Chiều dày đai : , sao cho
max11
)d/(d/




- Chiều rộng đai : b
- Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ thông qua số lần uốn đai trong 1 giây :
max
ilvi
= 3 5 cho đai dẹt, = 10 cho đai thang
- Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
b. Đai thang :
- Xác định đờng kính : d
1
chọn theo tiết diện đai, tính )1(udd
12


(lấy theo tiêu chuẩn)
- Khoảng cách trục : l => lấy theo tiêu chuẩn => tính khoảng cách
trục :


48a
22

- Góc ôm :
1

- Tính số đai : z
- Chiều rộng bánh đai : B
- Lực căng đai và lực tác dụng lên trục.

2. Truyền động xích
b1. Chọn loại xích :
Xích ống Xích ống con lăn Xích răng

b2. Chọn số răng đĩa xích : z
1
= 29 2.u
z giảm => xích chóng mòn, nhng ít bị tuột xích
z
1
lấy số lẻ & chọn z
1
z
min
=> z
2
= z
1
.u và z
2
z
max

.
11
b3. Xác định bớc xích p
p lấy theo tiêu chuẩn, p p
max
, P
t
[P]
Chú ý :
+ Nếu p << p
max
nhng p vẫn lớn (p31,75) => đờng kính đĩa
xích lớn => cồng kềnh => dùng xích nhiều dẫy.
+ [P] >> P
t
=> thừa khả năng tải => giảm z (z z
min
).
+ P
t
lớn hơn [P] một ít => tăng z
1
=> tính lại P
t
và chọn lại.
b4. Xác định các thông số bộ truyền
- Tính sơ bộ khoảng cách trục a : thờng dùng a = (30 40).p
- Số mắt xích :
a4
p)zz(

2
zz
p
a2
x
2
2
2121






Lấy x chẵn => tính lại a
Để xích không bị căng => giảm a đi một lợng :

a = (0,002 0,004).a
- Kiểm nghiệm số lần va đập của bản lề xích trong 1 giây :

]i[
x.15
n.z
i
11


b5. Kiểm nghiệm về độ bền mòn :
s [s]
[s] tra bảng 5.10. Khi s < [s] cần thực hiện :

+ Tăng số dẫy xích
+ Tăng bớc xích p
+ Giảm số răng đĩa xích z
1
.

b6. Tính các thông số đĩa xích : d
1
, d
2
, d
a1
, d
a2
.

b7. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích :
Tính
H
=> tra và chọn vật liệu làm đĩa xích (bảng 5.11 - trang
86), sao cho :

H
[
H
]

b8. Tính lực tác dụng lên trục.

3. Tính thiết kế bộ truyền Bánh răng

b1. Chọn vật liệu
- Nhóm I : HB 350 => có khả năng chạy mòn (chạy rà, chạy rốtđa)
HB
1
HB
2
+ (1015)HB
- Nhóm II : HB > 350 => phải cắt răng trớc khi nhiệt luyện => phải
dùng nguyên công tu sửa đắt tiền : mài, nghiền,
b2. Xác định ứng suất cho phép :
[
H
], [
F
], [
H
]
max
, [
F
]
max
.
12
Khi tính :

FcFLxFsR
F
F
FHLxHvR

H
H
H
KKKYY
s
KKZZ
s


















0
lim
0
lim
][ ; ][

Lấy sơ bộ : Z
R
Z
v
K
xH
= Y
R
Y
s
K
xF
= 1 => khi tính kiểm nghiệm phải tính lại
[

H
] và [
F
].
b3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục (chiều dài côn ngoài) :
- BR trụ :
3
ba
2
H

H1
aw
u][
KT
)1u(Ka




- BR côn :
3
2
Hbebe
H1
2
Re
][uK)K1(
KT
1uKR




b4. Xác định các thông số ăn khớp
a/ Bánh răng trụ :
- Môđun : m = (0,01 0,02)a
w

Lấy m theo tiêu chuẩn (u tiên dẫy 1 : 1,25 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 ; 3 ; 4 ; 5 )
=> phải kiểm nghiệm bền uốn.

Chú ý :
+ Với cùng đờng kính vòng chia d, nếu m lớn :
- nếu d
a
tăng => chiều cao răng tăng, chiều rộng rãnh tăng =>
khối lợng cắt gọt tăng.
- nếu z giảm => tổn thất ăn khớp tăng => hiệu suất giảm
=> hệ số trùng khớp
giảm => tiếng ồn tăng.
+ Nếu m nhỏ => độ bền uốn giảm.

- Với BR nghiêng : chọn sơ bộ góc nghiêng răng
= 820 (với răng
nghiêng thờng),
= 2040 (với răng chữ V hoặc phân đôi).
- Tính số răng :
)1u(m
cosa2
z
w
1



=> lấy z
1
nguyên z
min
= 17.

12
z.uz
=> lấy z
2
nguyên
- Tính lại khoảng cách trục :



cos2
)zz(m
a
21
w

+ Chọn lại giá trị a
w

+ BR thẳng : xác định giá trị hệ số dịch chỉnh
+ BR nghiêng : tính lại góc nghiêng

b/ Bánh răng côn :
- Tính đờng kính chia côn ngoài : d
e1

- Tra bảng 6.22 theo d
e1
=> đợc z
1p
=> tính z

1
=> lấy z
1
nguyên
- Tính đờng kính và môđun trung bình : d
m1
, m
tm

13
- Xác định môđun :
+ BR côn răng thẳng : tính m
te
= m
tm
/(1-0,5.K
be
) => lấy m
te
tiêu
chuẩn => tính lại : m
tm
= m
te
(1-0,5.K
be
)
d
m1
= m

tm
.z
1

+ BR côn răng nghiêng : chọn góc nghiêng răng

m
= 20 30
cung tròn : chọn góc nghiêng răng

m
= 35
=> tính môđun pháp trung bình : m
nm
= m
t
cos => lấy m
nm
tiêu chuẩn =>
tính lại : m
tm
= m
nm
/cos
d
m1
= m
tm
z
1

- Xác định số răng và góc côn chia :
z
2
= u.z
1
=> lấy z
2
nguyên => tính lại u=z
2
/z
1



1
= arctg(z
2
/z
1
);
2
= 90-
1

b5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
- Tính
H

- Tính chính xác [

H
] = [
H
].Z
R
Z
v
K
xH

- Kiểm tra :

H
[
H
]
+ Nếu

H
> [
H
] chỉ 4% => tính lại b.
+ Nếu

H
> [
H
] hơn 4% => tăng a
w

(hoặc R
e
) => kiểm nghiệm
lại, hoặc chọn lại vật liệu.
+ Nếu

H
<< [
H
] => giảm a
w
(hoặc R
e
) => kiểm nghiệm lại.
b6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
- Tính
F1
và
F2

- Tính [

F1,2
] = [
F1,2
].Y
R
Y
s
K

xF

- Kiểm tra điều kiện bền uốn : [

F1,2
] [
F1,2
]
Nếu không thoả mãn => tăng m và chọn lại các thông số khác
và tiến hành kiểm nghiệm lại.
b7. Kiểm nghiệm về quá tải
][K
][K
maxFqtFmaxF
maxHqtHmaxH



K
qt
= T
nax
/T = mômen xoắn quá tải / mômen xoắn danh nghĩa = T
mm
/T
b8. Xác định các kích thớc hình học khác
- Với BR trụ theo các công thức trong bảng 6.11
- Với BR côn theo các công thức trong bảng 6.19

4. Tính thiết kế bộ truyền trục vít-bánh vít:

b1. Chọn vật liệu :
- Tính vận tốc trợt sơ bộ :
(m/s) Tn.10.5,4v
3
21
5
s



=> Chọn vật liệu bánh vít :
14
+ v
s
5 m/s => vật liệu nhóm I : đồng thanh thiếc.
+ v
s
< 5 m/s => vật liệu nhóm II : đồng thanh không thiếc và
đồng thau.
+ v
s
< 2 m/s => vật liệu nhóm III : gang xám mềm.
- Vật liệu trục vít : thép cacbon chất lợng tốt và thép hợp kim. Chọn
phơng pháp nhiệt luyện, độ rắn và gia công theo tải trọng.
b2. Xác định ứng suất cho phép :
[
H
], [
F
], [

H
]
max
, [
F
]
max
.
b3. Xác định các thông số cơ bản :
- Chọn số mối ren trục vít z
1
= 1, 2, 4 => z
2
= u.z
1

- Tính sơ bộ khoảng cách trục : a
w
=> làm tròn a
w
.
- Hệ số đờng kính q : tính theo công thức thực nghiệm
q = (0,25
0,3).z
2
=> lấy q theo tiêu chuẩn.
- Môđun : m = 2.a
w
/(z
2

+q) => lấy m theo tiêu chuẩn
- Hệ số dịch chỉnh : x
cần đảm bảo điều kiện
x 0,7
nếu không thoả mãn => chọn lại q hoặc tăng giảm z
2
trong
phạm vi
2 răng sao cho u < 4%.
b4. Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc
- Tính chính xác vận tốc trợt v
s
- Tính
H

- Xác định lại [

H
] và [
F
]
- Kiểm tra :

H
[
H
]
Nếu :

H

<< [
H
] => giảm a
w



H
> [
H
] => tăng a
w

=> xác định lại m, q, => kiểm nghiệm lại.
b5. Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền uốn
- Xác định
F

- Kiểm tra :

F
[
F
], nếu không thoả mãn => tăng m và chọn lại các
thông số khác.
b6. Kiểm nghiệm răng bánh vít về quá tải :



max

FqtFmaxF
max
HqtHmaxH
K
K



với K
qt
= T
max
/T = T
mm
/T
b7. Xác định các kích thớc hình học
- Quyết định lần cuối các thông số ăn khớp
- Các thông số khác theo bảng 7.9 và 7.10
b8. Tính nhiệt truyền động trục vít
15

d
qtqqt
1
od
t
]AK)1)(AA(K[
P)1(1000
tt 







5. Chän khíp nèi
- Khíp nèi ®Æt ë trôc vµo : tõ T
®c
vµ d
®c
=> D
0
vµ d
- Khíp nèi ®Æt ë trôc ra : tõ T
®c
=> D
0
, sau khi tÝnh trôc => d.
16
i.6. Ph©n tÝch lùc
1. S¬ ®å ph©n tÝch lùc
F
v
R
x
r3
F
F
r4
F

r1
r2
F
n
3
1
n
2
n
F
t4
t3
F
F
t1
F
t2
k
F
F
a3
a4
F


v
F
n
2
n

3
n
1
2
n
3
n
F
k
r2
F
a1
F
a2
F
F
r1
F
t1
t2
F
a3
F
r4
F
t4
F
F
a4
F

t3
r3
F
x
F


2. Gi¸ trÞ c¸c lùc t¸c dông
17
a/ BR trụ :












211
211
2
1
1
1
.
cos

.2
ata
rtr
t
w
t
FtgFF
F
tg
FF
F
d
T
F




b/ TV-BV :

cos
)cos(
cos.
)(.
2.2
1
21
121
2
1
2
2
21
tg
F
FF
tgFFF
d
uT
d
T
FF
a

rr
aat
ta
(+) khi TV là chủ động
c/ BR côn răng thẳng :












2111
2111
2
1
1
1
sin
cos
.2
rta
atr
t
m

t
FtgFF
FtgFF
F
d
T
F



- Đối với bộ truyền đai & xích : lực F
r
(hay R
đ
hoặc R
x
) hớng từ tâm
bánh này (bánh đang xét) tới tâm bánh kia. Nếu đờng nối tâm của bộ truyền
không nằm ngang
0 cần phân tích F
r
thành các thành phần F
x
& F
y
.
- Lực khớp nối tác dụng lên trục :
F
r
= (0,20,3)F

t
với F
t
= 2.T/D
t
.
với D
t
là đờng kính qua tâm các chốt ( phải chọn khớp nối trớc)
Chiều của F
r
là bất kỳ, tuy nhiên nên chọn sao cho F
r
làm tăng ứng
suất và biến dạng uốn trên trục có lắp khớp nối.

i.7. Tính và thiết kế trục
1. Lập sơ đồ tính khoảng cách : (hình SGK T.190, 192, 193, 194)

2. Chọn vật liệu chế tạo trục :
VD : thép CT5, thép 45, 40X có [] = 15 20 MPa
(trị số [
] nhỏ cho trục vào, lớn cho trục ra => giảm đờng kính trục ra).

3. Xác định sơ bộ đờng kính trục :
(mm)
].[2,0
T
d
3

i
i



18
làm tròn d
i
về tận cùng bằng 0 hoặc 5.

4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực :
Từ đờng kính sơ bộ, tra bảng 10.2, 10.3 và các công thức 10.10 đến
10.13.

5. Tính phản lực và vẽ biểu đồ mômen :









0M
0F
=> các phản lực trên gối ổ
=> vẽ biểu đồ mômen : M
x
, M

y
, M
z
hay T
Hình vẽ : - Sơ đồ lực
- Biểu đồ mômen uốn : M
x

- Biểu đồ mômen uốn : M
y

- Biểu đồ mômen xoắn : T
- Kết cấu trục

6. Tính mômen uốn tổng và mômen tơng đơng :
Tại tiết diện j trên trục i có :
2
ij
2
ijtdij
2
yij
2
xijij
T.75,0MM
MMM

7. Xác định đờng kính các đoạn trục :
3
tdij
ij
].[1,0
M
d



[
] ứng suất cho phép tra bảng 10.5
=> do yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ cần chọn lại đờng kính các
đoạn trục, d
ij
lấy theo dẫy tiêu chuẩn (T.195).

8. Tính kiểm nghiệm độ bền của then :
Từ d
i
tra bảng 10.16 thu đợc khích thớc tiết diện then : b, h, t
1
, t
2
.
Lấy chiều dài then : l
t
= (0,8 0,9).l
m
.

Theo điều kiện bền dập và bền cắt :
][
b.l.d
T.2
][
)th.(l.d
T.2
c
t
c
d
1t
d





19
[

d
] đợc cho trong bảng 9.5
[

c
] = 60 90 MPa
giảm [

d

] và [
c
] đi 1/3 khi va đập nhẹ
giảm [

d
] và [
c
] đi 2/3 khi va đập mạnh

9. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
Kiểm nghiệm theo hệ số an toàn tại tiết diện j nguy hiểm nhất của trục
thứ i theo công thức :
5,25,1]s[
ss
s.s
s
2
ij
2
ij
ijij
ij






s

ij
và s

ij
xác định theo công thức 10.20 và 10.21.
Nếu s
ij
< [s] hoặc s
ij
>> [s] => chọn lại đờng kính trục và kiểm
nghiệm lại.
10. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh (không yêu cầu)
11. Kiểm nghiệm trục về độ cứng (không yêu cầu)
12. Quyết định lần cuối các tiết diện trục và vẽ kết cấu trục

i.8. Tính chọn ổ lăn
1. Chọn sơ đồ bố trí ổ lăn :
- Dựa vào :
+ Phơng pháp điều chỉnh và lắp ghép các chi tiết trên trục
+ Yêu cầu làm việc của trục : di động, tuỳ động, cố định,
- Các dạng sơ đồ bố trí ổ :







2. Chọn ổ lăn : theo 2 cách

20
- Chọn loại ổ :
+ Theo loại tải trọng tác dụng lên ổ là :
F
r

F
r
và F
a

F
a

Dựa vào tỉ số :
a
r
F.v
F.i
=> nếu
3,0
F.v
F.i
a
r

=> dùng ổ bi đỡ 1 dẫy

3,0
F.v

F.i
a
r
=> dùng ổ đỡ chặn
+ Theo đặc tính làm việc của trục và các chi tiết lắp trên trục.
Đối với trục có lắp bánh răng côn hoặc bánh vít: do yêu
cầu cao về độ cứng và độ chính xác nên sử dụng ổ đũa côn.
Đối với trục vít thì dùng sơ đồ

Trong đó có 2 ổ đũa côn đặt một phía, phía còn lại dùng ổ bi đỡ một dẫy.

=> chọn kích thớc ổ dựa vào : loại ổ, đờng kính ngõng trục và thoả mãn
mãn điều kiện : C
đ
= Q.L
1/m
< C

- Chọn loại và kích thớc ổ lăn => kiểm tra ổ đã chọn theo điều kiện :
C
đ
C
Nếu C
đ
> C => + Tăng cỡ ổ
+ Giảm thời hạn sử dụng của ổ
+ Chọn loại ổ khác

* Tuy nhiên cần chú ý về mối quan hệ kích thớc của ổ với các bộ phận
khác.

3. Các bớc chọn ổ lăn :
- B1 : Chọn loại ổ
+ F
a
= 0 : dùng ổ đỡ
+ Nếu F
a
/F
r
< 0,3 => dùng ổ bi đỡ 1 dẫy. Tuy nhiên khi tải lớn
hoặc khi yêu cầu cao về độ cứng của ổ (các trục lắp bộ truyền BR côn hoặc
TV-BV) vẫn nên dùng ổ đũa côn.
+ Nếu F
a
/F
r
0,3 => dùng ổ đỡ chặn.
+ Nếu F
a
/F
r
1,5 => dùng ổ chặn đỡ (không sử dụng trong đồ
án này).
21
=> Sơ đồ bố trí ổ.
- B2 : Chọn cấp chính xác của ổ : 0, 6, 5, 4, 2 => thờng dùng ổ có
CCX = 0.
- B3 : Chọn sơ bộ cỡ ổ => dựa vào đờng kính ngõng trục d tra đợc :
+ Ký hiệu ổ

+ Khả năng tải động C (kN)
+ Khả năng tải tĩnh C
0
(kN)
+ Góc tiếp xúc

- B4 : Tính kiểm nghiệm khả năng tải động
CLQC
m
d


với : m : bậc đờng cong mỏi, với ổ bi m = 3, với ổ đũa m = 10/3
L : số triệu vòng quay của ổ, L = 60.n.L
h
/10
6
.
Q : tải trọng động quy ớc (kN), xác định theo một trong các công
thức tuỳ theo loại ổ.
+ ổ bi đỡ, bi đỡ-chặn và ổ đũa côn :
Q = (X.V.F
r
+ Y.F
a
).k
t
.k
đ

+ ổ chặn-đỡ (ổ bi và ổ đũa)
Q = (X.F
r
+ Y.F
a
).k
t
.k
đ

+ ổ chặn :
Q = F
a
.k
t
.k
đ

+ ổ đũa trụ ngắn đỡ (không chịu lực dọc trục) :
Q = V.F
r
.k
t
.k
đ

- B5 : Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh
Q
t
C

0

với : Q
t
= max{X
0
.F
r
+Y
0
.F
a
, F
r
}
- B6 : Kết luận dùng loại và cỡ ổ gì, thống kê các thông số của ổ đã
chọn : ký hiệu, d, D, B, C, C
0
.

i.9. Bôi trơn hộp giảm tốc
1. Bôi trơn các bộ truyền :
a/ Phơng pháp bôi trơn :
- Ngâm dầu : xét theo vận tốc dài xét trên đờng chia của bánh răng
ngâm dầu (với bộ truyền BR là BR lớn, bộ truyền TV-BV với TV đặt dới là
TV đợc ngâm trong dầu chứa trong hộp)
+ BR : v
12 m/s
+ TV : v
10 m/s

=> chiều sâu ngâm dầu : h
dầu
= (0,75 2).h
răng
10 mm
- Khi v = 0,8
1,5 m/s => chiều sâu ngâm dầu :
22
+ h
dầu
= (1/6).d
2
: với BR lớn cấp nhanh.
+ h
dầu
= (1/4).d
2
: với BR lớn cấp chậm.
+ Với BR côn : h
dầu
nên ngập chiều rộng vành răng BR côn lớn.
+ Với TV đặt dới : h
dầu
phải ngập ren trục vít nhng không
đợc vợt quá đờng tâm con lăn dới cùng.
- Bôi trơn lu thông : v = 12
14 m/s,
b/ Chọn dầu bôi trơn :
- Dầu công nghiệp : đợc dùng rộng rãi cho nhiều loại máy. Dùng dầu
công nghiệp 45 với phơng pháp bôi trơn lu thông.

- Dầu tuabin : chất lợng tốt, dùng cho các bộ truyền BR quay nhanh.
- Dầu ôtô, máy kéo
- HGT cỡ nặng : dầu hộp số ôtô, máy kéo, xi lanh. (do nhiều chất nhựa
nên không tốt đối với bôi trơn lu thông).
2. Bôi trơn ổ lăn :
Chọn phơng pháp bôi trơn ổ lăn dựa vào vận tốc dài trên vành răng
của BR ngâm dầu :
60000
d.n.
v



- Khi v < 3 m/s => bôi trơn ổ lăn bằng mỡ, chọn loại mỡ xem Bảng
15.15a [1].
- Khi v
3 m/s => bôi trơn ổ lăn bằng dầu, dùng dầu bôi trơn trong bộ
truyền đợc đa lên bôi trơn cho ổ lăn nhờ bắn toé (hoặc sơng mù) có thể
dùng thêm rãnh dẫn dầu.

i.10. Tính các yếu tố hộp giảm tốc và chọn các kết cầu điển
hình
1. Kết cấu BR, TV-BV
a/ Bánh răng : T.9 -> T.13 (Tập 2 [1])
Kiểm tra BR nhỏ lắp liền hay rời trục.
b/ TV-BV : T.16

2. Kết cấu gối đỡ trục : T.21
- TV
- BR côn nhỏ => dùng thêm cốc lót => đờng kính ngoài của cốc lót:

D' = D + 2.

D : đờng kính ngoài của ổ

: C.D (C : tra bảng)
nhng D' phải lớn hơn đờng kính lớn nhất của BR côn hoặc trục vít.
23
Các kích thớc khác xem bảng T.42 -> T.44 (mục 15.1.6).

3. Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân :
- BR : đi qua tâm BR.
- TV-BV : đi qua tâm BV.

4. Xác định các kích thớc cơ bản của vỏ hộp : Bảng 18.1 (T.85)
a/ Chiều dầy thành hộp :
- Thân hộp :
= 0,03.a + 3 > 6 mm
- Nắp hộp :

1
= 0,9.
b/ Gân tăng cứng :
- Chiều dầy
- Chiều cao
- Độ dốc
c/ Đờng kính các bulông và vít
Tính và chọn d theo tiêu chuẩn : Bảng P3.4 (T.216)
d/ Mặt bích ghép nắp và thân (T.82->T.88)
e/ Kích thớc gối trục
f/ Mặt đế hộp

g/ Khe hở giữa các chi tiết
h/ Số lợng bulông nền : tính L, B => số lulông nền

5. Các kết cấu liên quan đến cấu tạo vỏ hộp (T.88 -> T.96) :
a/ Cửa thăm
b/ Nút thông hơi
c/ Nút tháo dầu
d/ Bulông vòng hoặc vòng móc
e/ Chốt định vị
f/ Kích thớc rãnh lắp vòng phớt và vòng phớt (T.49)
g/ Vòng chắn dầu (vòng chắn mỡ) nếu có (T.53)

i.11. Dung sai lắp ghép và khoảng cách trục
1. Dung sai khoảng cách trục :
- BR trụ : tra bảng 21.22
- TV-BV : bảng 21.13
2. Kiểu lắp ổ lăn với trục và vỏ hộp : T.129 -> T.134
ổ lăn là chi tiết tiêu chuẩn => chỉ chọn dung sai của trục và lỗ gối trục.
(hình vẽ )
3. Kiểu lắp BR trên trục : (T.120 -> 123)
24
- BR không di động dọc trục : lắp trung gian
H7/js6 khi chịu tải nhẹ và bộ truyền không quan trọng
H7/k6 khi chịu tải vừa có thay đổi và va đập nhẹ
H7/n6 khi chịu tải nặng có va đập
- BR di động dọc trục (hộp số) : H7/h8
- BR quay quanh trục : H7/h6
4. Kiểu lắp giữa nắp ổ với gối ổ, bạc với trục : lắp lỏng
- Lỗ gối ổ với nắp ổ : có thể dùng H7/d11
- Bạc với trục : có thể dùng D11/k6

5. Bảng dung sai và kích thớc lắp ghép.

Dung sai STT Kích
thớc
Kiểu
lắp
EI (ei) ES (es)
Vị trí lắp
ghép
H7 0 +0,025
1

40
k6 +0,002 +0,018
Bánh răng
với trục

2





6. Bảng kê các chi tiết lắp ghép.

STT Ký hiệu Tên gọi Số lợng Vật liệu Ghi chú
1 Trục 1 Thép 45
2 209 ổ bi đỡ 1 dẫy 2
3
4