Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc bánh răng côn trụ biết lực băng tải, vận tốc băng tairi, đường kính tang đề 1 ĐHBKHN

Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu

Phần 1 - TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG
I. Chọn động cơ 4







1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ 4
2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ 4
II. Phân phối tỉ số truyền 5
1. T ính toán các thông số động học 5
2. Bảng số liệu tính được 7
Phần 2 - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
I. B ộ truyền xích 7
1. Chọn loại xích 7
2. Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích 7
II. Tính bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc 10
1. Tính toán bộ truyền cấp nhanh 10
2. Tính toán bộ truyền cấp chậm 16
Phần 3 - THIẾT KẾ TRỤC
I. Chọn vật liệu 21
II. Thiết kế trục 21
1. Tính sơ bộ đường kính trục 21
2. X ác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 21

3. X ác định lực và sơ đồ đặt lực 24
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 1 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
4. X ác định đường kính chính xác và chiều dài các đoạn trục 26
III. Tính mối ghép then 36
1. Trục 1 36
2. Trục 2 36
3. Trục 3 37
IV. T ính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 37
V. T ính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 39
VI. N ối trục đàn hồi 39
Phần 4 - CHỌN VÀ TÍNH TOÁN Ổ LĂN
I. T ính ổ theo trục 1 42
II. T ính ổ theo trục 2 44
III. T ính ổ theo trục 3 47
Phần 5 - KẾT CẤU VỎ HỘP
I. Vỏ hộp 49
1. T ính kết cấu của vỏ hộp 49
2. K ết cấu bánh răng 49
3. K ết cấu nắp ổ 49
II. M ột số chi tiết khác 51
Phần 6 - BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC
I. B ôi trơn trong hộp giảm tốc 53
II. B ôi trơn ngoài hộp 54
Phần 7 - XÁC ĐỊNH VÀ CHỌN CÁC KIỂU LẮP
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 2 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
LỜI NÓI ĐẦU
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương
trình đào tạo kĩ sư cơ khí. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học giúp cho sinh viên có

thể hệ thống hóa lại các kiến thức của các môn học như : Chi tiết máy, Sức bền vật liệu,
Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kĩ thuật đồng thời giúp cho sinh viên làm quen với công
việc làm và thiết kế đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không
đổi và được dùng để giảm vận tốc góc, tăng mômen xoắn. Với chức năng như vậy, ngày
nay hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các nghành cơ khí, luyện kim, hóa chất,
trong công nghiệp đóng tàu. Trong giới hạn của môn học em được giao nhiệm vụ thiết kế
hệ dẫn động băng tải – hộp giảm tốc côn trụ. Trong quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ
tận tình của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Đỗ Đức Nam em đã hoàn thành xong
đồ án môn học của mình. Do đây là lần đầu, với trình độ và thời gian có hạn nên trong
quá trình thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót, em xin chân thành cảm ơn những ý
kiến đóng góp của các thầy trong bộ môn.
Sinh viên
Nguyễn Phi Long
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 3 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
PHẦN 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG
I.CHỌN ĐỘNG CƠ
1.XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐẶT TRÊN TRỤC ĐỘNG CƠ
• Công suất trên trục công tác
Pct =
2. .
1000
F v
=
8500.0,62
1000
= 5,27 (Kw)
• Hiệu suất hệ dẫn động η :
Theo sơ đồ đề bài thì : η = η

3
ol
.η
brt
. η
brc
.η
k
.η
2
x
.η
2
ot
Trong đó : ηol là hiệu suất của một cặp ổ lăn
η
brt
là hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ
η
brc
là hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn
η
k
là hiệu suất của khớp nối
η
x
là hiệu suất của bộ truyền xích
η
ot
là hiệu suất của một cặp ổ trượt

Tra bảng 2.3[1]-tr19 ta có: η
ol
= 0,99; η
brt
= 0,97; η
brc
= 0,96;η
k
= 1;
η
x
= 0,93; η
o
t
= 0,99
Suy ra : η = 0,99
3
. 0,97.0,96. 1. 0,93
2
. 0,99
2
= 0,77
• Hệ số tải trọng tương đương : β =
2
1
1
.
n
i i
i

ck
T t
T t
=
 
 ÷
 
∑
=
2 2
5 3
1 . 0,8 .
8 8
+
= 0,93
• Công suất yêu cầu: P
yc
=
.
ct
P
β
η
=
5,27.0,93
0,77
= 6,37 (KW)
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 4 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
• Ta chọn P

đc
> P
yc
;
2.XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ ĐỒNG BỘ CỦA ĐỘNG CƠ
• Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là U
sb
. Theo bảng
2.4[1]-tr21,
truyền động bánh răng côn trụ hộp giảm tốc 2 cấp, truyền động xích (bộ truyền
ngoài)
U
sb
= U
sbh
.U
sbx
= 15.3 = 45
• Số vòng quay của trục máy công tác:
n
ct
=
60000. 60000.0,62
34,84
. 3,14.340
v
D
π
= =
(vg/ph)

Trong đó : v = 0,62 m/s là vận tốc xích tải
D = 340 mm là đường kính tang
• Số vòng quay sơ bộ của động cơ :
n
sbdc
= n
ct
.u
sb
= 34,84.45=1560,8(vg/ph)
-chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ là 1500 vg/ph
• Động cơ được chọn phải thỏa mãn : P
đc
> P
yc
, n
đb
≈ n
sb
và
k
dn
T
T
>k(hệ số quá tải)
• Theo bảng phụ lục P1.3[1]-tr229 với: P
yc
= 6,37kw, n
sb
= 1568 vg/ph,

k=
1
mm
T
T
=1,4 ta chọn được kiểu động cơ là 4A132S4Y3 có các thông số kĩ thuật
như sau : P
đc
= 7,5 KW; n
đc
= 1455 vg/ph;
k
dn
T
T
=2,0;
II.PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
• Tỉ số truyền chung :
U
ch
=
1455
41,76
34,84
dc
ct
n
n
= =

• Chọn sơ bộ : U
x
= 3 => U
h
=
41,76
13,92
3
ch
x
U
U
= =
= U
1
.U
2

Trong đó U
1
là tỉ số truyền cấp nhanh, U
2
là tỉ số truyền cấp chậm
• Ta chọn U
1
và U
2
như sau:
-Tính λ
k

=
[ ]
( )
[ ]
2 02
01
2,25. .
1 . .
bd
be be
K
K K K
Ψ
−
theo công thức 3.15[1]-tr43
-Cần phân phối tỉ số truyền là U
h
= 13,92. Chọn K
be
= 0,3;ψ
bd2
= 1,05;
[K
01
]=[K
02
]
=> λ
k
=

( )
2,25.1,05
1 0,3 .0,3
=
−
11,25 => λ
k
.
3
k
C
= 11,25.1,1
3
= 14,97
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 5 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
+ với C
k
=1,1
-Tra theo đồ thị 3.20[1]-tr43 ta xác định được U
1
= 4 =>U
2
= 3,5
• U
x
=
1 2
.
ch

U
U U
=
41,76
4.3,5
= 2,98
1.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC
1.1.CÔNG SUẤT TRÊN CÁC TRỤC
- Công suất trên trục 3:
3
5,27
5,72
. 0,93.0,99
ct
x ot
P
P
η η
= = =
(KW)
- Công suất trên trục 2:
3
2
5,72
5,96
. 0,97.0,99
brt ol
P
P
η η

= = =
(KW)
- Công suất trên trục 1:
2
1
5,96
6,40
. 0,97.0,96
brt brc
P
P
η η
= = =
(KW)
=>
'
1
6,40
6,46
. 1.0,99
dc
k ol
P
P
η η
= = =
(KW)
1.2.VẬN TỐC QUAY TRÊN CÁC TRỤC
- Vận tốc trên trục 1:
1

dc
k
n
n
U
= =

dc
n

1455( / )vg ph
=
- Vận tốc trên trục 2:
1
2
1
1455
364( / )
4
vg ph
n
n
U
=
= =
- Vận tốc trên trục 3:
2
3
2
364

104( / )
3,5
vg ph
n
n
U
=
= =
- Vận tốc trên trục công tác:
3
104
34,89( / )
2,98
ct
x
vg ph
n
n
U
=
= =
1.3.MÔ MEN TRÊN CÁC TRỤC
- Mô men trên trục động cơ:

6 6
6,46
. . 42400,69( . )
1455
9,55.10 9,55.10
dc

dc
dc
N mm
P
T
n
=
= =
-Mô men trên trục 1:

6 6
1
1
1
6,40
. . 42006,87( . )
1455
9,55.10 9,55.10
N mm
P
T
n
=
= =
-Mô men trên trục 2:

6 6
2
2
2

5,96
. . 156368,13( . )
364
9,55.10 9,55.10
N mm
P
T
n
=
= =
-Mô men trên trục 3:

6 6
3
3
3
5,72
. . 525250( . )
104
9,55.10 9,55.10
N mm
P
T
n
=
= =
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 6 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
-Mô men trên trục công tác:

6 6
5,27
. . 1444560,85( . )
34,84
9,55.10 9,55.10
ct
ct
ct
N mm
P
T
n
=
= =
2.BẢNG SỐ LIỆU TÍNH ĐƯỢC
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
I.BỘ TRUYỀN XÍCH
Vì trục 3 kéo 2 xích như nhau nên ta chỉ cần tính toán cho 1 xích
Các thông số ban đầu:
P=P
3
/2=5,78/2=2,89 KW
U
x
=2,98
n
3
=104 vg/ph
1.CHỌN LOẠI XÍCH
Do vận tốc và công suất truyền không cao nên ta chọn loại xích con lăn

2.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA XÍCH VÀ BỘ TRUYỀN XÍCH
• Dạng hỏng chủ yếu và nguy hiểm nhất là mòn, do đó ta tính xích theo độ bền mòn.
- Theo bảng 5.4[1]/78 ứng với U
x
=2,98 ta chọn số răng đĩa nhỏ Z
1
=25, suy ra số
răng đĩa lớn Z
2
=U
x
.Z
1
=2,98.25=74,5
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 7 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Trục
Th\số
Động cơ 1 2 3 Công tác
U U
1
= 4 U
2
= 3,5 U
x
= 2,98
P(KW) 6,46 6,40 5,96 5,72 /2 5,27
n(vg/ph) 1455 1455 364 104 34,84
T(N.mm) 42400,69 42006,87 156368,13 525250 /2 1444560,85
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
 Lấy Z

2
=75 < Z
max
=120 =>Tỷ số truyền thực U
x
=Z
2
/Z
1
=75/25=3
-Với Z
max
=120 được xác định từ điều kiện hạn chế tăng bước xích do bản lề bị mòn
sau một thời gian làm việc
• Xác định bước xích t
-Theo công thức 12-22[3]/15 ta có công suất tính toán là:
. . .
z n
tt
x
K K K P
P
K
=
-Trong đó :
+K
z
là hệ số răng đĩa dẫn: K
z
=25/Z

1
=25/25=1
+K
n
là hệ số vòng quay: K
n
=n
01
/n
3
=50/104=0,48 (với n
01
=200 vg/ph)
+K
x
là hệ số xét đến số dãy xích, chọn xích 1 dãy =>K
x
=1
+K là hệ số điều kiện sử dụng xích; theo công thức 5.4[1]/79 ta có
K=K
0
.K
a
.K
đc
.K
b
.K
đ
.K

c
Ta có:
-Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài bằng 30
o
<60
o
=> K
o
=1(hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền)
-Chọn khoảng cách trục a≈40t
=>K
a
=1(hệ số chiều dài xích)
-Bộ truyền có thể điều chỉnh được
=>K
đc
=1(hệ số xét đến khả năng điều chỉnh)
-Chọn phương án bôi trơn định kì(có bụi)
=>K
b
=1,3 (hệ số xét đến điều kiện bôi trơn)
-Bộ truyền làm việc êm
=>K
đ
=1(hệ số tải trọng động)
-Bộ truyền làm việc 2 ca
=>K
c
=1,25(hệ số kể đến chế độ làm việc)
=> K=1.1.1.1,3.1.1,25=1,625

=> P
tt
=
1,625.1.0,48.2,89
2,25
1
=
-Theo bảng 12.5[3]/15, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích t=25,4mm
ký hiệu πP25,4-56700, thỏa mãn điều kiện bền mòn P
tt
< [P] =3,2 KW và theo
bảng 12.3[3]/8 thỏa mãn t<t
max

• Khoảng cách trục sơ bộ : a = 40t = 40.25,4 = 1016(mm)
• Theo công thức 12.3[3]/10 số mắt xích:
X=
( )
2
2 1
1 2
2
.
2
2 4
Z Z t
Z Z a
t a
−
+

+ +
Π
=
( )
2
2
75 25 .25, 4
25 75 2.1016
131,58
2 25,4 4 .1016
−
+
+ + =
Π
-Chọn số mắt xích là X=132
 Tính chính xác khoảng cách trục a(CT 12.4[3]/10)
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 8 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
a =
( ) ( )
2 2
1 2 1 2 2 1
0, 25 0,5 [ 0,5 ] 2[(Z )/ ]t X Z Z X Z Z Z
 
− + + − + − − Π
 
=
( ) ( )
2 2
0, 25.25,4 132 0,5 25 75 [132 0,5 25 75 ] 2[(75 25) / ]

 
− + + − + − − Π
 
= 1021,38(mm)
-Để tránh căng xích ta giảm a đi 1 lượng :
Δa = 0,003a = 0,003.1021,38 = 3,06(mm)
 Ta lấy a = 1018 mm
 Số lần va đập của xích:
1 3
.
25.104
1,31
15 15.132
Z n
i
X
= = =
<[i] = 30(theo bảng 5.9[1]/83
 Kiểm nghiệm xích về độ bền
-Với các xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tải trọng va đập
trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn.
S =
d 0
.
t v
Q
k F F F
+ +
≥ [S]
-Trong đó:

Q-tải trọng phá hỏng, tra bảng 5.2[1]/76: Q = 56700 N
K
đ
-hệ số tải trọng động
F
t
–lực vòng;
1000 1000.2,89
2627,27( )
1,1
t
P
F N
v
= = =

Với
1 3
25.25,4.104
1,1( / )
60000 60000
Z tn
v m s
= = =
F
0
-Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: F
0
=9,81k
f

qa
a- khoảng cách trục:a =1,018 (m)
k
f
-hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền
k
f
= 4(bộ truyền nghiêng 1 góc <40
o
)
q-khối lượng 1m xích, theo bảng 5.2[1]/76: q = 2,6kg
F
v
–lực căng do lực li tâm sinh ra: F
v
=qv
2
= 2,6.1,1
2
= 3,146(N)
[S]-hệ số an toàn cho phép, tra bảng 5.10[1]/84 với n = 200vg/ph:[S]=8,2
 F
0
= 9,81.4.2,6.1,018 = 103,86(N)

56700
17,39 [S]=8,2
1,2.2627,27 103,86 3,146
S
= = >

+ +
Vậy S > [S], bộ truyền xích đảm bảo độ bền.
 Các thông số của đĩa xích
-Đường kính vòng chia của đĩa xích dẫn và đĩa xích bị dẫn:
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 9 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
1
1
25,4
202,66( )
sin( / ) sin( / 25)
t
d mm
Z
= = =
Π Π
2
2
25,4
606,56( )
sin( / ) sin( / 75)
t
d mm
Z
= = =
Π Π
-Đường kính vòng đỉnh của đĩa xích dẫn và đĩa xích bị dẫn:
d
a1
= t[0,5 + cotg(π/Z

1
)] = 25,4[0,5 + cotg(π/25)] = 213,76 (mm)
d
a2
= t[0,5 + cotg(π/Z
2
)] = 25,4[0,5 + cotg(π/75)] = 618,73(mm)
-Đường kính của đĩa xích dẫn và đĩa xích bị dẫn:
d
f1
= d
1
-2r = 202,66 – 2.8,03 = 186,6 (mm)
d
f2
= d
2
-2r = 606,56 – 2.8,03 = 590,5 (mm)
Với r = 0,5025d
1
+0,05 = 0,5025.15,88 + 0,05=8,03(d
1
=15,88 tra bảng 5.2[1]/76)
 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
-ứng suất tiếp xúc
d H
0,47 ( ) /( . ) [ ]
H r t vd d
k F k F E A k
σ σ

= + ≤
Trong đó:
[
H
σ
]-ứng suất tiếp xúc cho phép, tra bảng 5.11[1]/84
k
r
– hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích: Z
1
=25=> k
r
=0,42
Z
1
=75=> k
r
=0,2
F
vđ
– lực va đập trên m dãy xích:
F
vđ
= 13.10
-7
n
3
t
3
m = 13.10

-7
.104.25,4
3
=2.22(N)
E-mô đun đàn hồi : E= 2,1.10
5
Mpa
A – diện tích chiếu bởi bản lề, tra bảng 5.12[1]/85 => A = 180mm
k
d
- hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy : k
d
=1
=>
5
1
0,47 0,42(2627,27 2,22).2,1.10 /(180.1) 533,5( )
H
MPa
σ
= + =

5
2
0,47 0,2(2627,27 2,22).2,1.10 /(180.1) 368( )
H
MPa
σ
= + =
Vậy dùng gang xám(tôi +ram) đạt độ rắn HB321 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho phép [

H
σ
] = 550 Mpa, đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 và răng đĩa 2.
 Lực tác dụng lên trục (theo CT 5.20[1]/86)
7
1 3
.6.10 .
.
x
r x t
k P
F k F
Z tn
= =
k
x
– hệ số kể đến trọng lượng xích
k
x
=1,15(góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài =30
o
)
=>
7
1,15.6.10 .2,89
3019,53( )
25.25,4.104
r
F N
= =

II.TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC
1.TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CẤP NHANH
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 10 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
1.1.CHỌN VẬT LIỆU
 Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241…285 có:
1
580( )
σ
=
b
MPa
;
1
580( )
σ
=
ch
MPa
;chọn HB1 = 260(HB)
 Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241…285 có:
1
580( )
σ
=
b
MPa
;
1
580( )

σ
=
ch
MPa
;chọn HB1 = 245(HB)
1.2.XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
 Ứng suất tiếp xúc cho phép
[ ]
0
( / ).
σ σ
=
H HLim H R v XH HL
S Z Z K K
CT6.1[1]/89
Trong đó:
-
0
σ
HLim
là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở.
Theo bảng 6.2[1]/92:
0
σ
HLim
=2HB + 70

0
1
2.260 70 590( )

σ
= + =
HLim
MPa

0
2
2.245 70 560( )
σ
= + =
HLim
MPa
-S
H
là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc.Theo bảng 6.2[1]/92: S
H
=1,1
-Z
R
là hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
-Z
V
là hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng
-K
XH
là hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng
-Chọn sơ bộ
R v XH
Z Z K
=1

-K
HL
là tuồi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ
truyền, theo CT6.3[1]/91:
/=
H
m
HL HO HE
K N N
Trong đó:
-m
H
là bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc.Vì HB<350 => m
H
=6
-N
HO
là số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc. Theo
CT6.5[1]/91:
2,4
30=
HO HB
N H
=>
2,4 7
1
30.260 1,88.10= =
HO
N
=>

2,4 7
2
30.245 1,63.10= =
HO
N
-N
HE
là số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Theo CT6.7[1]/91:
3
60 . .
ax
 
=
 ÷
 
∑
i
HE i i
i
m
T
N C n t
T
Với
C
là số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
i
T
,
i

n
,
i
t
lần lượt là mô men xoắn, số vòng quay và tổng số giờ làm
việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.

3 3 7
2 2
5 3
60.1.364.19000. 1 . 0,8 . 33,9.10
8 8
 
= + = >
 ÷
 
HE HO
N N
=> K
HL2
=1
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 11 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
Ta có: N
HE2
> N
HO1
; N
HE1
=4.N

HE2
=> N
HE1
> N
HO1
=>K
HL
=1

[ ]
0
1 1 1
. / 590.1/1,1 536,36( )
σ σ
= = =
H HLim HL H
K S MPa

[ ]
0
2 2 2
. / 560.1/1,1 509,09( )
σ σ
= = =
H HLim HL H
K S MPa
-Bánh răng côn răng thẳng :
[ ] [ ] [ ]
{ }
1 2

min ; 509,09
σ σ σ
= =
H H H
MPa
-Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải theo 6.13[1]/93:
[ ]
2,8 2,8.580 1624( )
ax
σ σ
= = =
H ch
m
MPa
 Ứng suất uốn cho phép:
[ ]
0
( / ). . . . .
σ σ
=
F FLim F R S XF FC FL
S Y Y K K K
CT6.2[1]/89
Trong đó:
-
0
σ
FLim
là ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở
Theo bảng 6.2[1]/92:

0
1,8
σ
=
FLim
HB
=>
0
1
1,8.260 468( )
σ
= =
FLim
MPa
=>
0
2
1,8.245 441( )
σ
= =
FLim
MPa
-
F
S
là hệ số an toàn khi tính về uốn. Theo bảng 6.2[1]/92:
F
S
=1,75
-

R
Y
là hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
-
S
Y
là hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất
-
XF
K
là hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
-Chọn sơ bộ
. .
R S XF
Y Y K
=1
-
FC
K
là hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải:
FC
K
=1(tải đặt 1 phía)
-
FL
K
là hệ số tuổi thọ. Theo CT6.4[1]/91:
/=
F
m

FL FO FE
K N N
Trong đó:
-m
F
là bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn. Vì HB<350=>m
F
=6
-
FO
N
là số chu kì thay đổi ứng suất khi thử về uốn.
FO
N
=4.10
6
với mọi loại
thép.
-
FE
N
là số chu kì thay đổi ứng suất tương đương.Theo CT6.8[1]/91:
60 . .
ax
 
=
 ÷
 
∑
F

m
i
FE i i
i
m
T
N C n t
T

6 6 6
2 2
5 3
60.1.364.19000 1 . 0,8 . 300.10
8 8
 
= + = >
 ÷
 
FE FO
N N
=>
2
1=
FL
N
Ta có:
2 1 1 2 1 01 1
; 4. 1> = => > => =
FE FE FE FE FE F FL
N N N N N N N


[ ]
0
1 1 1 1
/ 468.1.1/1,75 267,43( )
σ σ
= = =
F FLim FC FL F
K K S MPa

[ ]
0
2 2 2 2
/ 441.1.1/1,75 252( )
σ σ
= = =
F FLim FC FL F
K K S MPa
-Ứng suất uốn cho phép khi quá tải. Theo CT6.14[1]/94:
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 12 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
[ ]
0,8 0,8.580 464( )
ax
σ σ
= = =
Fm ch
MPa
1.3.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN
 Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài:

-Theo CT6.52a[1]/110:
[ ]
2
2
3
1
1. / (1 )
β
σ
 
= + −
 
e R H be be H
R K u T K K K u
Trong đó:
+
R
K
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Với truyền động bánh
răng côn răng thẳng có:
0,5
d
=
R
K K
=0,5.100=50(MPa
1/3
)
+
β

H
K
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
+
be
K
là hệ số chiều rộng vành răng:

1
4=u
,chọn
be
K
=0,25=>
. 0,25.4
2 2 0,25
=
− −
be
be
K u
K
+Theo bảng 6.21[1]/111, trục lắp trên ổ đũa ,tra nội suy ta có:
β
H
K
=1,12

2
3

2
42006,87.1,12
50 4 1 128,48( )
(1 0,25).0,25.4.509,09
= + =
−
e
R mm
 Xác định các thông số ăn khớp:
-Số răng bánh nhỏ:
1
2 2
2 2.148,28
63,32
1 4 1
= = =
+ +
e
e
R
d
u
.tra bảng
6.22[1]/112=>Z
1p
=16. Với HB<350, Z
1
=1,6Z
1p
=1,6.16=26

-Đường kính trung bình và mô đun trung bình
1 1
(1 0,5 ) (1 0,5.0,25).63,32 55,41( )= − = − =
m be e
d K d mm
1
1
55,41
2,13( )
26
= = =
m
tm
d
m mm
Z
-Xác định mô đun:
/(1 0,5 ) 2,13/(1 0,5.0,25) 2,43( )= − = − =
te tm be
m m K mm
Theo bảng 6.8 lấy theo tiêu chuẩn
2,5( )=
te
m mm
, do đó:
(1 0,5 ) 2,5(1 0,5.0,25) 2,188( )= − = − =
tm te be
m m K mm
1
1

55,41
25,32
2,188
= = =
m
tm
d
Z
m
, lấy Z
1
=25 răng
-Xác định số răng bánh 2 và góc côn chia
Z
2
= uZ
1
=4.25=100
1
2'
o
arctg(25/100)=14
δ
=
0
2
2' 75 58'
0 0
90 -14
δ

= =
Theo bảng 6.20[1]/110, chọn hệ số dịch chỉnh đều x
1
=0,38,x
2
= -0,38
2 2 2 2
1 2
0,5 0,5.2,5 25 100 128,85( )
te
= + = + =
e
R m Z Z mm
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 13 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
-Đường kính trung bình của bánh nhỏ:
1 1
25.2,188 54,47( )= = =
m tm
d Z m mm
1.4.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC
Theo CT6.58[1]/113:
[ ] [ ]
2
2
1
2
1
2 1
. . . .

0,85
H
H M H H H R V XH
m
T K u
Z Z Z Z Z K
bd u
ε
σ σ σ
+
= ≤ =
Trong đó:
-
M
Z
là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp.
Tra bảng 6.5[1]/94:
M
Z
=274(Mpa
1/3
)
-
H
Z
là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
Tra bảng 6.12[1]/104:
H
Z
=1,76

-
Z
ε
là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Theo 6.59a[1]/113:
4 4 1,73
0,87
3 3
Z
α
ε
ε
− −
= = =
Trong đó theo CT6.60[1]
0
1 2
1 1 1 1
1,88 3,2 1,88 3,2 0 1,72
25 100
m
os osc c
Z Z
α
ε β
 
 
 
 
= − + = − + =

 
 ÷
 ÷
 
 
 
 
 
-
H
K
là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo CT 6.61[1]/114:
H H H HV
K K K K
β α
=
+
H
K
β
=1,12(theo tính toán phần c)
+
H
K
α
=1(bánh răng côn răng thẳng)
+
HV
K
=1+

1
/(2 )
m1
d
H H H
V b T K K
β α
Vận tốc vòng :
1 1
/60000 3,14.54,47.1455/60000 4,15( / )
m
v d n m s= Π = =
-Theo bảng 6.13[1]/104, chọn cấp chính xác 7.
-Theo (6.64)
1
0
( 1) 54,47(4 1)
0,006.47.4,15 9,66
4
m
H H
d u
v g v
u
δ
+ +
= = =
(Với
H
δ

=0,006(tra bảng 6.15);
0
g
=47(bảng 6.16))
-
0,25.128,85 32,21( )
be e
b K R mm= = =
. Lấy b=33 mm
-
9,66.54,47.33,5
1 1,18 1,12.1.1,18 1,32
2.42006,87.1,12.1
HV H
K K= + = → = =
2
2
2.42006,87.1,32 4 1
274.1,76.0,87 491,7( )
0,85.34,79.59,08 .4
H
MPa
σ
+
→ = =
-
[ ] [ ]
' 509,09.1.0,95.1 483,64( )
H H V R xH
Z Z K MPa

σ σ
= = =
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 14 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
Trong đó : v <5m/s
→
V
Z
=1; chọn cấp chính xác tiếp xúc 8, R
a
=2,5…
1,25
m
µ
→
R
Z
=0,95;d
a
<700mm
→
xH
K
=1
-Như vậy
[ ]
'
H H
σ σ
>

, nhưng chênh lệch không nhiều nên có thể tăng chiều rộng
vành răng :
[ ]
2 2
33( / ') 33(491,7/ 483,64) 33,55( )
H H
b mm
σ σ
= = =
. Lấy b=35mm.
1.5.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN UỐN
Theo CT6.66[1]/114:
[ ]
1 1 1 1 1
2 /(0,85 )
F F F mm m F
T K Y Y Y bm d
ε β
σ σ
= ≤

[ ]
2 1 2 1 2
/
F F F F F
Y Y
σ σ σ
= ≤
Trong đó:
-T

1
là mô men xoắn trên bánh chủ động
-K
F
là hệ số tải trọng khi tính về uốn. Theo CT6.67[1]/115:
F F F FV
K K K K
β α
=
-Tra nội suy theo bảng 6.21 ta có:
1,15
0,57 0,4
1,24
0,6 0,4 1,25 1,15
F
F
K
K
β
β
−
−
= → =
− −
-
F
K
α
=1(bánh răng thẳng)
-

1
1
1
2
F m
FV
F F
V bd
K
T K K
β α
= +
(CT6.68[1]/115) với
1
0
( 1)
m
F F
d u
V g v
u
δ
+
=
(6.68a)
Tra bảng 6.15[1] :
0,016
F
δ
=

6.16[1] :
0
47g =
54,47(4 1)
0,106.47.4,15 25,75
4
F
V
+
= =
Thay số
25,75.35.54,47
1 1,47 1,24.1.1,47 1,82
2.42006,87.1,24.1
FV F
K K→ = + = → = =
-
1,72 1/1,72 0,58Y
α ε
ε
= → = =
-
Y
β
là hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng
Y
β
=1
-
1 2

,
F F
Y Y
là hệ số dạng răng
Với Z
v1
=Z
1
/cos
1
δ
=25/cos(14
0
2’) = 25,77
Z
v2
=Z
2
/cos
2
δ
=100/cos(78
0
58’) = 142,39
Và x
1
=0,38, x
2
=-0,38
Tra bảng 6.18[1]/107=> Y

F1
=3,48; Y
F2
=3,63
Thay số
1
2.42006,87.1,86.0,58.1.3,48
88,99( )
0,85.33,5.2,188.56,89
F
MPa
σ
= =

2
88,99.3,63
92,83( )
3,48
F
MPa
σ
= =
Ta thấy
[ ]
1 1F F
σ σ
<
và
[ ]
2 2F F

σ σ
<
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 15 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
Như vậy độ bền uốn được đảm bảo.
1.6.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ QUÁ TẢI
Theo đầu bài, ta có hệ số quá tải : k
qt
=1,4
Theo CT6.48[1]/108:
471,49 1,4 557,87
axHm H qt
k
σ σ
= = =
<
[ ]
1624( )
axHm
MPa
σ
=
Theo CT6.49[1]/108:
[ ]
1max 1 1
max
σ σ . 88,99.1,4 124,59 σ 464( )
F F qt F
K MPa= = = < =
[ ]

2max 2 2
max
σ σ . 92,83.1,4 129,96 σ 464( )
F F qt F
K MPa= = = < =
Như vậy răng thỏa mãn điều kiện về quá tải.
1.7.CÁC THÔNG SỐ VÀ KÍCH THƯỚC CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP
NHANH.
Thông số Kí hiệu Công thức Kết quả
Chiều dài côn ngoài
Chiều rộng vành răng
Chiều dài côn trung bình
Số răng bánh răng
Góc nghiêng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính chia ngoài
Góc côn chia
Chiều cao răng ngoài
Chiều cao đầu răng ngoài
Chiều cao chân răng ngoài
Đường kính đỉnh răng
ngoài
Môđun vòng ngoài
Tỉ số truyền
R
e
b
R
m
Z

1
,Z
2
β
x
1
,x
2
d
e
δ
e
h
ae
h
fe
h
ae
d
te
m
m
u
R
e
=0,5m
te

2 2
1 2

Z Z
+
b=K
be
R
e
R
m
=R
e
- 0,5b
d
e1
=m
te
Z
1
; d
e2
=m
te
Z
2
1 1 2
/ )arctg(Z Z
δ
=
0
2 1
90

δ δ
= −
2 .
e te te
h h m c= +
, với
m
os
te
h c
β
=
,
0,2
te
c m=
1 1
( )
m
os
ae te n te
h h x c m
β
= +
2 1
2
ae te te ae
h h m h= −
1 1fe e ae
h h h= −

2 2fe e ae
h h h= −
1 1 1
2
1
os
ae e ae
d d h c
δ
= +
2 2 2
2
ae e ae
d d h= +
/(1 0,5 )
te tm be
m m K= −
128,85(mm)
35(mm)
111,35(mm)
Z
1
=25;Z
2
=100
0
0
x
1,2
=0,38;-0,38(mm)

62,5;250(mm)
14
0
2’
75
0
58’
5,5mm
3,43mm
1,57mm
2,07mm
3,93mm
71,66mm
260,81mm
2,5mm
4
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 16 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
2.TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM
2.1.CHỌN VẬT LIỆU
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế
nên ta chọn vật liệu của bộ truyền cấp chậm như bộ truyền cấp nhanh.
2.2.XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
 Ứng suất tiếp xúc cho phép
Bánh răng trụ răng nghiêng:
[ ]
[ ] [ ]
1 2
536,36 509,09
522,73( )

2 2
H H
H
MPa
σ σ
σ
+
+
= = =
 Ứng suất uốn cho phép
[ ] [ ]
[ ] [ ]
3 1
4 2
267,43( )
252( )
F F
F F
MPa
MPa
σ σ
σ σ
= =
= =
2.3.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN
-Theo CT6.15a[1]/94:
[ ]
2
3
2

2
2
( 1)
w
H
a
H ba
T K
a K u
u
β
σ
= ±
Ψ
Trong đó:
+
a
K
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng.
Tra bảng 6.5[1]/94 được
a
K
= 43(MPa)
1/3
+ T
2
là mô men xoắn trên bánh chủ động, T
2
= 156368,13 Nmm
+ Theo bảng 6.6 [1]/95 chọn

0,3
ba
Ψ =
(bộ truyền không đối xứng)
+Theo bảng 6.16[1]/95:
0,5 ( 1) 0,5.0,3(3,5 1) 0,675
bd ba
uΨ = Ψ + = + =
+Theo bảng 6.7[1]/96:
β
H
K
=1,06
Thay số ta có:
3
2
156368,13.1,06
43(3,5 1) 161,3( )
522 .3,5.0,3
w
a mm= + =
Lấy sơ bộ
165
w
a =
(mm)
 Xác định các thông số ăn khớp:
Theo CT 6.17 [1]/97:
(0,01 0,02) (0,01 0,02)165 1,65 3,3
w

m a= → = → = →
Theo bảng tiêu chuẩn 6.8 chọn m = 2,5(mm)
Chọn sơ bộ
0
10
β
=
, do đó cos
β
=0,9848.
Theo CT6.31[1] số răng bánh nhỏ:
3
2 2.165.0,9848
28,88
w
os
m(u+1) 2,5(3,5+1)
a c
Z
β
= = =
. Lấy Z
3
= 28
Số răng bánh lớn : Z
4
= uZ
3
=3,5.28 = 98. Lấy Z
4

= 98
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 17 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
Tỉ số truyền thực :
4 3
/ 98/ 28 3,5
m
u Z Z= = =
0
1 2
( ) 2,5(28 98)
0,9545 17,34
.165
w
os
2 2
m Z Z
c
a
β β
+ +
= = = → =
-Đường kính vòng chia:
3 3
/ 2,5.28/0,9545 73,34( )osd mZ c mm
β
= = =
4 4
/ 2,5.98/0,9545 256,68( )osd mZ c mm
β

= = =
-Chiều rộng vành răng :
0,3.165 50( )
w wba
b a mm= Ψ = =
-Đường kính đỉnh răng:
3 3
2 73,34 2.2,5 78,34( )
a
d d m mm= + = + =
4 4
2 256,68 2.2,5 261,68( )
a
d d m mm= + = + =
- Đường kính đáy răng:
3 3
0,5 73,34 0,5.2,5 72,09( )
f
d d m mm= − = − =
4 4
0,5 256,68 0,5.2,5 255,43( )
f
d d m mm= − = − =
2.4.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC
Theo CT6.33[1]/103, ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:
2
2 ( 1)
. .
2
w w3

H m
H M H
m
T K u
Z Z Z
b u d
ε
σ
+
=
Trong đó:
-
M
Z
là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp.
Tra bảng 6.5[1]/94:
M
Z
=274(Mpa
1/3
)
-
H
Z
là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
Theo CT6.34[1]:
2
tw
os
sin2

b
H
c
Z
β
α
=
Theo CT6.35[1]:
) 0,292
o 0
t
os os(20,87 ).tg(17,34
b
tg c tg c
β α β
= = =
Với
0 0
( / ) ( 20 / 0,9545) 20,87
tw
arc os arc
t
tg tg c tg tg
α α α β
= = = =

0
16,28
b
β

⇒ =
Do đó :
2 )/sin(2.20,87 ) 1,77
o
os(16,28
o
H
Z c= =
-
Z
ε
là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Theo 6.37[1]/103, hệ số trùng khớp dọc:
0
sin 50.sin17,34
1,9 1
2,5.3,14
w
b
m
β
β
ε
= = = >
Π
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 18 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
3 4
1 1 1 1
1,88 3,2 1,88 3,2 0,9545 1,65

28 98
osc
Z Z
α
ε β
 
 
 
 
= − + = − + =
 
 ÷
 ÷
 
 
 
 
 
1 1
0,78
1,65
Z
ε
α
ε
⇒ = = =
-
H
K
là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo CT 6.61[1]/114:

H H H HV
K K K K
β α
=
+
H
K
β
=1,06( tính ở trên)
+
H
K
α
Vận tốc vòng :
2
3,14.73,33.364
1,4( / )
60000 60000
w3
d n
v m s
Π
= = =
Với d
w3
= 2a
w
/(u
m
+ 1) = 2.165/(3,5+1) = 73,33(mm)

V < 4m/s, tra bảng 6.13[1] chọn cấp chính xác động học là 9
→
H
K
α
= 1,13
+
2
1
2
w w3
d
H
HV
H H
V b
K
T K K
β α
= +
Với
0
/
wH H m
v g v a u
δ
=
Tra bảng 6.15[1]/105
0,002
H

δ
→ =
6.16
0
73g→ =
0,002.73.1,4 165/3,5 1,4
H
v→ = =
1,4.50.73,33
1 1,014
2.156368,13.1,06.1,13
HV
K→ = + =
1,06.1,014.1,13 1,21
H
K→ = =
Thay số :
2
2.156368,13.1,21.(3,5 1)
274.1,77.0,78 508,86( )
50.3,52.73,33
H
MPa
σ
+
= =
-Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo CT6.1 với v=1,4m/s
< 5m/s
1
v

Z→ =
, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp
xúc là 7. Do đó
1, 700 , 1
R a XH
Z d mm K→ = < =
, do đó:
[ ] [ ]
' 522,73.1.1.1 522,73( )
H H V R xH
Z Z K MPa
σ σ
= = =
[ ]
'
H H
σ σ
→ <
Vậy điều kiện tiếp xúc được đảm bảo.
2.5.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN UỐN
[ ]
3 2 3 3
2 /( )
w w3F F F F
T K Y Y Y b d m
ε β
σ σ
= ≤
(6.43)
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 19 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN

Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
[ ]
4 3 4 3 4
/
F F F F F
Y Y
σ σ σ
= ≤
(6.44)
Trong đó:
Theo bảng 6.7 với
0,675
bd
Ψ =
ta có
1,1
F
K
β
=
Với v = 1,4(m/s) < 2,5(m/s), tra bảng 6.14[1], cấp chính xác 9 thì
1,37
F
K
α
=
.
Tra bảng 6.15
0,006
F

δ
→ =
6.16
0
73g→ =
0
/ 0,006.73.1,4 165/3,5 4,21
wF F m
v g v a u
δ
= = =
2
4,21.50.73,33
1 1 1,01
2 2.156368,13.1,37.1,1
w w3F
FV
F F
V b d
K
T K K
β α
= + = + =

1,1.1,37.1,01 1,52
F F F FV
K K K K
β α
= = =
Với

1,65 1/1,65 0,6Y
α ε
ε
= → = =
0 0 0
17,34 1 17,34 /140 0,876Y
β
β
= → = − =
Số răng tương đương :
Z
v3
=Z
3
/cos
3

β
=28/0,9545
3
= 32
Z
v4
=Z4/cos
3

β
=98/0,9545
3
= 112

Với Z
v3
= 32 ,Z
v4
=112 và hệ số dịch chỉnh x
1
= x
2
=0, tra bảng 6.18 ta có
3 4
3,8, 3,6
F F
Y Y= =
Ứng suất uốn :
[ ]
3 3
2.156368,13.1,52.0,6.0,876.3,80
102,5( ) 267,43( )
50.73,33.2,5
F F
MPa MPa
σ σ
= = < =
[ ]
4 4
102,5.3,6
97( ) 252( )
3,80
F F
MPa MPa

σ σ
= = < =
Vậy độ bền uốn được thỏa mãn.
2.6.KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ QUÁ TẢI
Theo đầu bài, ta có hệ số quá tải : k
qt
=1,4
Theo CT6.48[1]/108:
[ ]
522,73 1,4 618,5( ) 1624( )
ax axHm H qt Hm
k MPa MPa
σ σ σ
= = = < =
Theo CT6.49[1]/108:
[ ]
3max 3 3
max
σ σ . 102,5.1,4 143,5( ) σ 464( )
F F qt F
K MPa MPa= = = < =
[ ]
4max 4 4
max
σ σ . 97.1,4 135,8( ) σ 464( )
F F qt F
K MPa MPa= = = < =
Như vậy răng thỏa mãn điều kiện về quá tải.
2.7.CÁC THÔNG SỐ VÀ KÍCH THƯỚC CỦA BỘ TRUYỀN
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 20 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN

Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
Thông số Kết quả
Khoảng cách trục
Môđun pháp
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
a
w
= 165mm
m = 2,5 mm
b
w
= 50 mm
u
2
= 3,5 m/s
β = 17,34
0
Z
3
= 28 , Z
4
= 98
x

1
= x
2
= 0
d
3
= 73,34mm ; d
4
= 256,68mm
d
a3
= 78,34mm; d
a4
= 261,68mm
d
f3
= 67,09mm; d
f4
= 250,43mm
PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC
I.CHỌN VẬT LIỆU
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có: σ
b
= 600 MPa
Ứng suất xoắn cho phép: [τ] = 12 20 Mpa
II.THIẾT KẾ TRỤC
1.TÍNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC
Theo công thức 10.9[1]/186 ta có
[ ]
3

0,2.
T
d
τ
≥
.
Trong đó:
T là momen xoắn, Nmm
[τ] là ứng suất xoắn cho phép, Mpa. Chọn [τ] = 14 Mpa
Đối với động cơ 4A132S4Y3 tra phụ lục P1.7 ta có d
đc
= 38(mm)
Đường kính đầu vào của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động
cơ thì đường kính này tối thiểu phải bằng (0,8 1,2)d
đc
1
0,8 0,8.38 30,4( )
dc
d d mm≥ = =
-Trục 1: chọn d
1
= 35(mm)
Tra bảng 10.2[1]/187, chiều rộng ổ lăn b
01
= 21(mm)
-Trục 2 :
[ ]
( )
2
3

3
2
38,22
0,2. 0,2.14
156368,13T
d mm
τ
≥ = =
.Chọn d
2
= 40(mm)
Tra bảng 10.2[1]/187, chiều rộng ổ lăn b
02
= 23(mm)
-Trục 3 :
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 21 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
[ ]
( )
3
3
3
3
45,43
0,2. 0,2.14
525250/2T
d mm
τ
≥ = =
. Chọn d

3
= 50(mm)
Tra bảng 10.2, b
03
= 27(mm)
2.XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GỐI ĐỠ VÀ ĐIỂM ĐẶT LỰC
Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ
thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ , khe hở cần
thiết và các yếu tố khác.
-Chiều rộng mayơ ở nửa khớp nối, ở đây là nối trục đàn hồi nên:
l
12m
= (1,4
→
2,5) d
1sb
= (1,4
→
2,5).35 = 49
→
87,5 (mm)
Chọn l
m12
= 50mm
-Chiều dài mayơ bánh răng côn lớn:
l
23m
=(1,2
→
1,4)d

2sb
=(1,2
→
1,4).40 = 48
→
56 (mm)
Chọn l
23m
= 50mm
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 22 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
• Sơ đồ sơ bộ khoảng cách hộp giảm tốc
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 23 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
-Chiều dài mayơ bánh răng côn nhỏ:
l
m13
=(1,2
→
1,4)d
sb1
= (1,2
→
1,4).35 = 42
→
49 (mm)
Chọn l
m13
= 45mm
-Chiều dài mayơ bánh răng nghiêng nhỏ:

l
m22
=(1,2
→
1,5)d
sb2
= (1,2
→
1,5).40 = 48
→
60 (mm)
Chọn l
m22
= 50mm
-Chiều dài mayơ bánh răng nghiêng lớn:
l
m32
=(1,2
→
1,5)d
sb3
= (1,2
→
1,5).50 = 60
→
90 (mm)
Chọn l
m32
= 70mm
-Chiều dài mayơ đĩa xích :

l
m33
=(1,2
→
1,5)d
sb3
= (1,2
→
1,5).50 = 60
→
90 (mm)
Chọn l
m32
= 65mm
 Khoảng cách giữa các điểm đặt lực và chiều dài các đoạn trục:
Theo các CT[1]/189 – bảng 10.4 ta có:
-Trục 1:
11 1
(2,5 3) (2,5 3).35 87,5 105
sb
l d= → = → = →
Lấy l
11
= 90mm
12 12 01 3
0,5( )
c m n
l l b h k= + + +
-Trong đó:
+b

01
là chiều rộng ổ lăn, b
01
= 21mm
+k
3
là khoảng cách từ mặt cạnh của các chi tiết quay đến nắp ổ. Tra bảng
10.3[1]/187 : k
3
=16mm
+h
n
là chiều cao nắp ổ và đầu bulông. Tra bảng 10.3 :h
n
= 18mm
+l
c12
là khoảng cách côngsôn
→
l
c12
= 0,5(50+21) = 16 +18 =68,5. Lấy l
c12
= 70mm
→
l
12
= l
c12
= -70(mm)

l
13
= l
11
+ k
1
+ k
2
+ l
m13
+0,5(b
0
– b
13
.cosδ
1
)
-Trong đó:
+Tra bảng 10.3
→
k
1
= 10; k
2
= 6
+b
13
= b
w
=35(mm) là chiều rộng vành răng

→
l
13
= 90 +10 +6 + 45 + 0,5(21 – 35cos13,4
0
) = 144,45
Lấy l
13
= 145(mm)
-Trục 2:
21 22 23 02 1 2
3 2 50 50 23 3.10 2.6 165( )
m m
l l l b k k mm
= + + + + = + + + + =
( ) ( )
22 02 22 1 2
0,5. 0,5. 50 23 10 6 53( )
m
l b l k k mm
= + + + = + + + =
( )
( )
0
23 22 22 23 2 1
0,5. os 53 0,5. 50 58 os75,58 10 95( )
m
l l l b c k c mm
δ
= + + + + = + + + =

-Trục 3:
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 24 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN
Đồ án Chi Tiết Máy Thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Đức Nam
( ) ( )
31 21
32 21 22
c33 03 m33 n 3
l =l =165(mm)
l =l -l =165-53=112(mm)
l =0,5. b +l +h +k =0,5. 27+65 +18+16=80(mm)
Lấy l
c34
= l
c33
=80mm
3.XÁC ĐỊNH LỰC VÀ SƠ ĐỒ ĐẶT LỰC
3.1.SƠ ĐỒ ĐẶT LỰC
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Phi Long - 25 - Lớp Cơ Điện Tử 2-K49 ĐHBKHN