Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc bánh răng côn trụ biết lực băng tải, vận tốc băng tải, đường kính tang đề 8 ĐHBKHN

Bản thuyết minh đồ án chi tiết máy
I . Chọn động cơ .
1. Động cơ .
7,5(kw)
1000
0,6112300
1000
vF
N
lv
=
ì
=
ì
=


N
N
lv
ct
=
3
ổl
bt3bt2bt1
=
Với :

=
=
=
=
0,99
0,97
0,96
0,955
ol
bt3
bt2
bt1
= 0,955ì0,96ì0,97ì0,99
3
= 0,86
N
ct
=

N
lv
=
86,0
5,7
= 8,6 (kw)
Ta chọn N
đc

N
ct
2. Chọn sơ bộ tốc độ quay của động cơ .
n
lv
=
d
v100060
ì
ìì
=
30014,3
61,0100060
ì
ìì
= 38,85 ( v/ph)
n
lv
: tốc độ quay khi ra băng tải
37,32
38,85
1450
n
n
u
lv
dc
ch
===
u

ch
= u
h
ìu
ng
u
ch
: tỷ số truyền của hệ thống
u
h
: tỷ số truyền trong hộp giảm tốc 2 cặp bánh răng
u
ng
: tỷ số truyền của đai
u
ch
= (2 ữ 4)x(3 ữ 5)x(3 ữ 5) = (18 ữ 100)
n
sb
= (18 ữ 100)x38,85 = (700 ữ 3885)
Vậy ta chọn n
đb
= 1500 (v/ph) theo bảng P 1.3[I]
Chọn kiểu động cơ :
K160M4 N
đc
= 11kw
n
đc
= 1450 (v/ph) I

k
/ I
dn
=6,1
Cos = 0,83 T
k
/ T
dn
=1,6
3. Phân phối tỷ số truyền .
chọn u
ng
= 2,5 u
h
=
93,14
5,2
32,37
=
+ n
1
= n
đc
; N
1
= N
ct
; T
i
= 9,55 . 10

6


i
i
n
N

1

(Nmm)181x10
39
7,4
9,55x10
n
N
x9,55x10T
(Nmm)51x10
144
7,7
9,55x10
n
N
x9,55x10T
(Nmm)13x10
580
8,1
9,55x10
n
N

x9,55x10T
(Nmm)5,7x10
1450
8,6
9,55x10
n
N
x9,55x10T
39(v/ph)
3,7
144
u
n
n;144(v/ph)
4,03
580
u
n
n
;580(v/ph)
2,5
1450
u
n
n;8,6(kw)n
3,7
4,03
14,93
u
u

u
4,030,27x14,930,28)U(0,22u
xuuu
46
4
4
6
4
46
3
3
6
3
46
2
2
6
2
46
1
1
6
1
chậm
3
4
nh
2
3
ng

1
21
nh
h
chậm
hnh
chậmnhh
===
===
===
===
======
====
===
===
=

Bảng số liệu :

Số tt n
i
( v/ ph)
N
i
(kw) T
i
= 9,55 . 10
6
ì N
i

/ n
i
1 1450 8,6 57000
2 580 8,1 130000
3 144 7,7 510000
4 39 7,4 1810000
II . Tính toán các bộ truyền .
1. Tính truyền động bánh răng .
a . Tính toán cấp chậm bánh răng trụ nghiêng.
+ Chọn vật liệu :
Theo bảng 6.1 [I] .
Bánh nhỏ : thép 55 thờng hoá.
độ rắn HB 220 ,
b1
= 600 MPa

ch1
= 320 MPa
Bánh lớn : thép 50 thờng hoá .
độ rắn HB 210 ,
b2
= 580 MPa

ch2
= 290 MPa
+ Phân tích tỷ số truyền .
u
1
= 3,7
+ Xác định ứng suất cho phép .

Theo bảng 6.2 [I] với thép thờng hoá độ rắn HB 180 350

Có
lim
0
H
= 2. HB + 70 , s
H
= 1,1
2

lim
0
F
= 1,8 . HB , s
F
= 1,75
Chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
= 240
Chọn độ rắn bánh lớn HB
2
= 230

Hlim1
= 2 . HB
1
+ 70 = 2ì240 + 70 = 550 MPa

Flim1

= 1,8 . HB
1
= 1,8ì240 = 432 MPa

Hlim2
= 2 . HB
2
+70 = 2ì230 + 70 = 530 MPa

Flim2
= 1,8 . HB
2
= 1,8ì230 = 414 MPa
Theo 6.5 [I] : N
HO
= 30ìHB
4,2
N
HO1
= 30ìHB
4,2
1
= 30ì240
2,4
= 1,547. 10
7
N
HO2
= 30ìHB
4,2

2
= 30ì230
2,4
= 1,397 . 10
7

Theo 6.7 [I] : N
HE
= 60 . c . ( T
i
/ T
max
)
3
. n
i
. t
i

N
HE2
= 60 . c . n/ u
1
. t
i
. ( T
i
/ T
max
)

3

. t
i
/ t
i
N
HE2
= 60ì1ì
03,4
144
ì12000ì








ì








+ì

3
T
0,5.T
5
T
1.3.T
3
1
1
3
1
1

= 29,2. 10
7
> N
HO2
do đó K
HL2
= 1
suy ra N
HE1

> N
HO1
K
HL1
= 1
Theo 6.1a [I] : [
H
] =
LHL
0
Hlim
/s.K
[
H
]
1
= 550ì1/1,1 = 500 MPa
[
H
]
2
= 530ì1/1,1 = 481,8 MPa
Cấp chậm sử dụng răng thẳng theo 6.12 [I] :
[
H
] =
MPa9,490
2
8,481500
2

][][
21
=
+
=
+
HH

theo 6.8 [I] : N
FE
= 60.c.(T
i
/ T
max
)
mF
.n
i
.t
i
N
FR
= 60ì1ì
7,3
144
ì12000ì

ì








+ì








3
T
0,5.T
5
T
1.3.T
6
1

1
6
1
1
= 8,81.10
7
> N
FO2
K
FL2
= 1
Tơng tự K
FL1
= 1
Theo 6.2a [I] : với bộ truyền quay một chiều K
FC
= 1
Ta đợc :
F
=
0
limF

. K
FC
.K
FL
/ s
F
[

F
]
1
= 432ì1ì1 / 1,75 = 246,8 MPa
[
F
]
1
= 414ì1ì1 / 1,75 = 236,6 MPa
ứng suất tải cho phép : theo 6.13 [I] và 6.14 [I] :
[
H
]
max
= 2,8.
ch2
= 2,8ì320 = 896 MPa
[
F
]
max1
= 0,8.
ch1
= 0,8ì290 = 232 MPa
[
F
]
max2
= 0,8.
ch2

= 0,8ì320 = 256 MPa
+ Chọn khoảng cách trục sơ bộ .
a

2
= K
a
.(u
2
+1)
ba2
2
H
H
u][
Tk

K
a
= 43 ( tra bảng 6.5 [I]) (bánh răng thẳng)

ba
= 0,4

( tra bảng 6.6 [I] )
3

bd
= 0,5.
ba

.(u +1) = 0,5ì0.4ì(4,2 + 1) = 1,04
tra bảng 6.7 [I] : K
H

= 1,11 (sơ đồ 4)
K
H

= 1 ( tải trọng động )
a

2
= 43ì(3,7 +1)ì
4,07,39,490
11,1510000
2
ìì
ì
= 259 mm
Lấy a

2
= 260 mm
+ Xác định các thông số ăn khớp .
Theo 6.17 [I] : m = ( 0,01 ữ 0,02 ).a

2
m = ( 0,01 ữ 0,02 )ì260 = 2,6 ữ 5,2 mm
theo bảng 6.8 [I] : chọn m
n

= 3,5(mm)
Chọn sơ bộ =10
0
,do đó cos = 0,9848 .
Theo 6.31 [I] : số răng bánh nhỏ
z
1
= 2.a

2
/ [m.(u + 1)]
= 2ì260 / [3,5.(3,7 + 1)]
= 31,13
Lấy z
1
= 31
Số răng bánh lớn z
2
= u.z
1
= 3,7ì31 = 114,7
Lấy z
2
= 115
tỷ số truyền thực u
m
= 115 / 31 = 3,71
cos =
0
w2

21
10,67540,9827
2x260
115)3,5x(31
2a
)zm(z
==
+
=
+
+Kiểm nghiệm răng độ bền tiếp xúc :
Theo (6.33) ứng suất tiếp trên mặt răng :
).u.d1)/(b.(u.K2.T z.zz
2
wwH1HMH
+=

theo 6.5 [I] : Z
M
= 274 MPa
1/2

theo (6.35) :
tg
b
= cos
t
.tg

t

=
w
= arctg(tg/cos)
Chọn sơ bộ bằng 10
0

t
=
w
= arctg(tg20
0
/0,9827) = 20,3235
0
tg
b
= cos20,3235
0
. tg10,6754
0
= 0,177

b
= 10,0247
0
theo 6.38 [I] : Z
H
=
1,739)3235.sin(2.20,472.cos10,02)/sin(2.2cos
00
wb

==

b
w
=
ba
.a
w
= 0,4 . 260 = 104 mm Lờy b
w
= 100 mm
Z

=

1/


= [ 1,88 3,2 (1/z
1
+ 1/z
2
)] . cos
= [1,88 3,2(1/31 + 1/115)].0,9827 = 1,719
Z

=
763,0719,1/1 =
Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ :
d

1
= 2.a

2
/ (u
m
+ 1) =
171,3
2602
+
ì
= 110,4 mm
4
Lấy d

1
= 110 mm
Theo 6.40 [I] : v = .d

1
.n
1
/ (60.1000)
v =
100060
14411014,3
ì
ìì
= 0,829 m/s

Tra bảng 6.13 [I] : ta có cấp chính xác 9
Tra bảng 6.14 [I] vói cấp chính xác 9 và v<2,5 m/s k
H

= 1,13
Tra bảng P 2.3 [I] : K
HV
= 1,01
K
H
= K
HV
. k
H

. K
H

= 1,01 . 1,13 .1,11 = 1,27
Thay các giá trị vừa tìm đợc vào (1) ta có :

H
= 274ì1,739ì0,763 ì
2
1107,3100
)17,3(27,15100002
ìì
+ììì
= 424 MPa
+ Xác định các ứng suất tiếp xúc cho phép :

v =0,829 m/s <5 m/s, Z
V
= 1
Cấp chính xác 9 , cấp chính xác về tiếp xúc 8 .
Cần gia công đạt độ nhám Ra 2,5 .1,25 àm , Z
R
= 0,95
[
H
] = [
H
]. Z
V
.Z
R
. K
xH
= 490,9 . 1 . 0,95 . 1 = 466 MPa
Ta thấy
H
< [
H
] .Thừa bền =
099.0
424
424466
=

< 0,1
Do vậy chấp nhận .

Tính lại b
w
: b
w
= 100(
H
/[
H
] )
2
= 100 (424/466)
2
=82,8 mm lấy b
w
= 85 mm
+ Kiểm nghiệm về độ bền uốn ;
Theo 6.43 [I] :
F
=
.m.db
.Y.K.Y.Y2.T
1
FF3
(2)
Theo bảng 6.7 [I] : K
F

= 1,26
6.14 với v< 2,5m/s và cấp chính xác 9 k
H

= 1,37.
P 2.3 [I] : K
FV
= 1,01


= 1,739 Y

=1/

= 1/1,739 =0,58
= 10,6754
0
Y

= 1 10,6754/180 = 0,94
Tra theo bảng 6.18 [I] : Y
F1
= 3,8 , Y
F2
= 3,6
Thay vào (2) :

F1
=
5,311085
94,058,026,18,35100002
ìì
ìììì x

= 81,36MPa < [
F1
]

F2
=
F1
.Y
F2
/ Y
F1
= 81,36.3,6/3,8 = 77,08 MPa < [
F2
]
+ Kiểm nghiệm răng quá tải :
Theo 6.48 [I] : k
qt
= 1,3.T
1
/T
1
= 1,3


H1max
=
H
.
qt
k

= 424ì
3,1
= 483,4 MPa < [
H
]
max
= 812 MPa
Theo 6.49 [I] :
F1max
=
F1
.k
qt
= 81,36ì1,3 = 105,8 MPa < [
F1
]
max
= 484 MPa

F2max
= 77,08ì1,3 = 100,2 MPa < [
F2
]
max
= 462 MPa
+ Các thông số và kích thớc bộ truyền :
Theo bảng 6.11 tính đợc :
đờng kính vòng chia :
d
1

=
110
9827,0
31.5,3
==
cos
mz
1
mm
5
d
2
=
410
9827,0
115.5,3
==
cos
mz
2
mm
đờng kính đỉnh răng :
d
a1
= d
1
+ 2(1 + x
1
- y )m = 110 + 2(1 + 0 0.08)3,5 =116 mm
d

a2
= d
2
+ 2(1 + x
2
- y )m = 410 + 2( 1 + 0 0.08 )3,5 = 416 mm
đờng kính đáy răng :
d
f1
= d
1
2,5m = 110 2,5. 3,5 = 101 mm
d
f2
= d
2
2,5m = 410 2,5 . 3,5 = 401 mm
Khoảng cách trục
a

2
= 260 mm
Môđun pháp m= 3,5 mm
Chiều rộng vành răng
b

= 85 mm
Tỷ số truyền u
m
= 3,7

Số răng z
1
= 31
z
2
= 115
Hệ số dịch chỉnh X
1
= 0
X
2
= 0
Đờng kính vòng chia d
1
=110 mm
d
2
= 410 mm
Đòng kính đỉnh răng d
a1
= 116 mm
d
a2
= 416 mm
Đờng kính đáy răng d
f1
= 101 mm
d
f2
= 401 mm

b . Tính toán cấp nhanh bánh trụ răng thẳng :
+ Chọn vật liệu : bánh nhỏ
chọn vật liệu thép 45 thờng hoá
Độ rắn HB 190
b1
= 600 MPa

ch1
= 300 MPa
Bánh lớn : chọn thép 35 thờng hoá
Độ rắn HB 150
b2
= 480 MPa

ch2
= 240 MPa
+ Xác định ứng suất cho phép :
theo 6.2 [I] : tơngtự tính toán cấp chậm
Chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
= 240 MPa , bánh lớn HB
2
= 230

0
1limH
= 2ì240 + 70 = 550 MPa

0
1limF

= 1,8ì240 = 432 MPa

0
2limH
= 2ì230 + 70 = 530 MPa

0
2limF
= 1,8ì230 = 414 MPa
Theo 6.5 [I] : tơng tự tính toán chậm
N
HO1
= 30ìHB
4,2
1
= 30ì240
2,4
= 1,547. 10
7
N
HO2
= 30ìHB
4,2
2
= 30ì230
2,4
= 1,397 . 10
7

Theo tính toán ở phần chậm K

HL1
= K
HL2
= 1
6
ứng suất tiếp xúc cho phép của mỗi bánh răng nhỏ và lớn là:
z
r
.z
v
.k
l
.k
xh
=1 s
h
=1,25
Theo 6.1a [I] : tơng tự cấp chậm
[
H
]
1
= 550ì1/1,1 = 500 MPa
[
H
]
2
= 530ì1/1,1 = 481,8 MPa
Cấp chậm sử dụng răng thẳng theo 6.12 [I] :
theo 6.12 [I] : [] =[

H
]
2
= 481,8 Mpa
chọn [

]=481,8(Mpa)
theo 6.8 [I] : tơng tự phần tính toán chậm K
F1
= K
F2
= K
FC
= 1
[
F
xFsRlimF
F
s
k.y.y.
=
]
s
F
=1,7 (phôi rèn)
k
xF
=1; y
R
=1; y

s
=1,08-0,16.lgm=1,04
[
F
]
1
= 550x1,04/1,7 =336 MPa
[
F
]
2
= 530x1,04/1,7 = 324 MPa
ứng suât tiếp xúc cho phép khi quá tải :
[
H1
]
max
= 2,8ì300 = 840 MPa
[
H2
]
max
= 2,8ì240 = 672 MPa
+ Khoảng cách trục sơ bộ
R
e
= K
R
.
1u

2
+
.
[ ]
3
ba
2
H
HvHH2
.u.
K.K.K.T



Với bộ truyền răng thẳng bằng thép :
k
d
=100 ;k
R
= 0,5.k
d
= 0,5.100 = 50 Mpa
1/3
chọn k
be
= 0,25
theo bảng 6.21 với : k
be
.u/(2 - k
be

) = 0,25.4,03/(2 0,25) = 0,57
trục báh răng côn lắp trên ổ đũa ,sơ đồ I , HB < 350 tra đợc K
H

= 1,11
R
e
= 50
5,194
8,481.03,4.25,0).25,01(
11,1.130000
103,4
3
2
2
=

+
mm
+ Xác định các thông số ăn khớp :
số răng bánh nhỏ :
d
et
=
7,93
103,4
5,194.2
1u
2R
22

e
=
+
=
+
mm
Tra bảng (6.22) ta đợc :
z
1p
=17 với HB < 350
z
1
= 1,6.z
1p
= 1,6. 17 = 27,2
Đòng kính TB và modon TB :
d
m1
= (1 0,5k
be
) d
et
=(1 0,5.0,25) 93,7 = 81,99 mm
m
tm
=d
m1
/z
1
= 81,99/27,2 = 3,01 mm

Modun vòng ngoàI :
m
te
= m
tm
/ (1 0,5.k
be
) = 3,01/(1 0,5.0,25) =3,44 mm
Theo bảng (6.8) lấy trị số tiêu chuẩn : m
te
= 3,5 mm
Do đó : m
tm
= m
te
(1 0,5.k
be
) = 3,5(1 0,5.0,25) = 3,06 mm
Số răng bánh nhỏ là : z
1
= d
m1
/m
tm
= 81,99/3,06 = 26,8
7
lấy theo tiêu chuẩn : z
1
=26
số răng bánh lớn : z

2
= u.z
1
= 4,03.6 = 104,78
lấy theo tiêu chuẩn : z
2
= 104
Do đó tỉ số truyền thực là : u
m
= z
2
/z
1
= 26/104 = 4
Góc côn chia :

1
= arctang(z
1
/z
2
) =arctg(26/104) = 14,0362
0

2
= 90
0
-
1
= 90

0
14,0362
0
= 75,9638
0
Theo bảng (6.20) với z
1
= 26 chọn hệ số dịch chỉnh x
1
= -x
2
= 0,37
Đờng kính TB của bánh nhỏ :
d
m1
= z
1
.m
tm
= 26.3,06 = 79,56 mm
Chiều dàI côn ngoàI :
R
e
= 0,5 .m
te
.
6,18710426.5,3.5,0
222
2
2

1
=+=+ zz
mm lấy R
e
= 190 mm
+ Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
Theo (6.58) :
H
= Z
M
.Z
H
.Z

.
2
1
2
1HvHH2
.d.u0,85.b
1u.k.k.K2.T +
Z
M
= 275 MPa
1/2
Theo bảng (6.12) với x = x
1
+ x
2
= 0 : Z

H
= 1,76
Theo (6.59a) : Z

=
3
4


= [ 1,88 3,2(1/z
1
+ 1/z
2
)]cos = [1,88 3,2(1/26 + 1/104)] = 1,726
Z

=
871,0
3
726,14
=


ta có vận tốc vòng:
v= d
w1
.n
1
/60.1000= .79,56.580/60.1000 = 2,41(m/s)
theo bảng (6.13) với vận tốc vòng <= 4(m/s) chọn cấp chính xáclà 8 theo

(6.64) :

H
=
1)/u(udvg
m10H
+
theo bảng (6.15) :
H
= 0,006 ; bảng (6.16) g
0
=61 ;
theo (6.63) b = k
be
R
e
= 0,25.190 = 47,5 mm

H
= 0,006.61.2,41
4/)14(56,79 +
=8,8
k
Hv
= 1 +
H
.b.d
m1
/(2.T
1

k
h

.k
h

) = 1 + 8,8.47,5.79,56/(2.130000.1,11.1)
= 1,115
k
H
= 1,115.1,11.1 = 1,24

H
= 274.1,76.0,871.
479
56,79.4.5,47.85,0
14.24,1.130000.2
2
2
=
+
MPa
Xác định chính xác ứng suet tiếp xúc cho phép :
Theo (6.1) với v = 2,41 m/s < 5 m/s , z
v
= 1; với cấp chính xác động học là 8 ,
chọn cấp chính xác tiếp xúc là 8 khi đó R
a
= 2,5 1,25 àm , z
R

= 0,95 ;
k
XH
= 1
[
H
] = [].z
v
.z
R
.k
XH
= 481,8.1.0,95.1 = 457,7 MPa
Nh vậy > [
H
] và độ chênh lệch là :
8
(
H
[
H
] )/ [
H
] = (479 457,7) /457,7 = 4,7% <10%
Xác định lại b:
b = 47,5.(
H
/[
H
])

2
=47,5(479/457,7)
2
=52 mm
lấy b = 50 mm và d=85 mm
+ Kiểm nghiệm độ bền uốn :

F
=
m1wtm
FF1
.d.b0,85.m
.Y.Y.Y.K2.T

k
be
= b/R
e
= 50/190 = 0,263
k
be
.u/(2 k
be
) = 0,263.4/(2 0,263) = 0,61
tra bảng K
F

= 1,13
K
F

= 1

F
=
F
.g
0
.v .
1)/u(ud
m1
+

Theo bangr (6.15) :
F
= 0,016; (6.16) g
0
= 61

F
= 0,016.61.2,41.
2,244/)14.(85 =+

K
FV
= 1 + 24,2.50.85/(2.130000.1,13.1) = 1,35
K
F
= k
Fv

.k
F

.k
F

= 1,35.1,13.1 = 1,53
Y

= 1 /

= 1/1,726 = 0,579 , Y


= 1
Z
V1
= z
1
/cos
1
= 26/cos14,0362
0
= 26,8
Z
V2
= z
2
/cos
2

= 104/cos75,9638
0
= 428,8
Tra bangr ddw[cj :
Y
F1
= 3,48 , Y
F2
= 3,63
Vậy ta có :
F1
=
1,53
85.4.50.85,0
48,3.1.579,0.465,1.130000.2
=
MPa < [
F1
] = 252 MPa

F2
=
F1
.Y
F2
/ Y
F1
= 53,1.3,63 / 3,48 = 55,4 MPa < [
F2
] = 246,6 MPa

+ Kiểm nghiệm răng quá tải : k
qt
= 1,3
tơng tự tính toán cấp chậm ta có :

Hmax
= 479.
3,1
= 546 MPa < []
max
= 1260 MPa
+ Các thông số và kích thớc bộ truyền :
Theo bangr (6.19) tính đợc :
Đờng kính chia ngoàI :
d
e1
= m
te
.z
1
= 3,5.26 = 91 mm
d
e2
= m
te
.z
2
= 3,5.104 = 364 mm
Chiều cao răng ngoàI :
h

e
= 2h
te
.m
te
+ c =2cos.m
te
+ 0,2.m
te
= 2.3,5.1 + 0,2.3,5 = 7,7 mm
Chiều cao đầu răng ngoàI :
h
ae1
= (h
te
+ x
1
.cos).m
te
= (1 + 0,37)3,5 = 4,8 mm
h
ae2
= 2.h
te
.m
te
h
ae1
= 2 .3,5 4,8 = 2,2 mm
chiều cao chân răng ngoàI :

h
fa1
= h
e
h
ae1
= 7,7 4,8 = 2,9 mm
h
fa2
= h
e
h
ae2
= 7,7 2,2 = 5,5 mm
Đờng kính đỉnh răng :
d
ae1
= d
e1
+ 2h
ae1
.css
1
= 100 mm
d
ae2
= d
e2
+ 2.h
ae2

.cos
2
= 365 mm
9
3. kiểm nghiệm về điều kiện bôi trơn :
(d
4
d
2
)/d
2
= (401 365)/365 = 0,1 < 1/6
4. Thiết kế bộ truyền ngoài .
a. Chọn loại đai với momen xoắn : T = 57 Nm
Theo bảng (13.5) chọn 2 loại đai thamg A và b
b.
A b
Đờng kính bánh nhỏ d
1min
mm tra bảng 13.5 : 90 125
d
1
= 1,2 .d
1min
: 108 150
Lấy theo tiêu chuẩn : 100 160
Tỉ số truyền u : 2,5 2,5
Đờng kính bánh đai lớn d
2
= u.d

1
: 250 400
Lấy theo tiêu chuẩn : 250 400
Tỉ số truyền thực u = d
2
/d
1
: 2,5 2,5
Số vòng quay n
2
v/ph : 580 580
Sai số vòng quay : 0 0
Khoảng cách trục a chọn theo
Bảng 13.16 với u = 2,5 lấy a = 2,7.d
1
:

270 432
Khoảng cách truc a thoả mãn điều kiện :
h bảng 13.3 : 8 10,5
2(d
1
+ d
2
) >= a >= 0,55(d
1
+ d
2
) + h 700 =>a>= 200,5 1120=>a>=318,5
Tính chiều dàI đai L mm công thức 13.4

L = 2a + (d
1
+ d
2
)/2 (d
1
+ d
2
)
2
/4a 1110,33 1776,5
Lấy theo tiêu chuẩn : 1120 1800
Khoảng cánh truc a mm theo công thức 13.5
a =



+

2
)d(d
L
21
4
1
+

+






+

2
21
2
21
)d2(d
2
)d(d
L
275 422,6
Khoảng cách trục Re = 190 mm
Môđun pháp m
n
=3,5
Chiều rộng vành răng b = 50 mm
Tỷ số truyền u
m
= 4
Góc nghiêng của răng 0
Số răng z
1

= 26
z
2
= 104
Hệ số dịch chỉnh X
1
= 3,7
X
2
= - 3,7
Đờng kính vòng chia d
1
= 91 mm
d
2
= 364 mm
Đờng kính đỉnh răng d
a1
= 100 mm
d
a2
= 365mm
10
tính góc ôm
1
theo công thức 13.3

1
= 180
0

57
0
(d
2
d
1
)/a 148,9
0
147,6
0
Xác định số đai cần thiết x theo
công thức 13.39 :
R
0
Kw (h 13.14) 1,1 2,8
L
0
mm bảng (13.3) 1700 2240
V = d
1
n
1
/60000 7,6 12,14
C

bảng (13.11) 0,92 0,92
C
L
bảng (13.12) 0,91 0,95
T

1
bảng (13.13) 1,2 3,1
[R] = (R
0
C

C
L
+ T
1
.n
1
/9550) 1,1 2,92
k
d
bảng (13.7) 1 1
x = R.k
d
/ [R] 7,8 2,94
Lấy sốv đai là : 8 3
Tính chiều rộng bánh đai
t mm bảng (13.6) 15 19
s mm bảng (13.6) 10 12,5
B = (x 1)t + 2s 125 61
Tính lực tác dụng lên trục F
r
(N)
công thức 13.50 :
A
1

bảng (13.3) 81 138
F
0
=
0
.A
1
97,2 165,6
F
r
= 2F
0
sin (/2) 187,3 318
Kết luận : chọn loại đai b có số đai it hơn và kích thớc đai nhỏ hơn .
III. Tính toán lực tác dụng lên trục :
F
t1
= 2T
1
/d
1
= 2.130000/85 = 3059 (N) = F
t2
F
r1
= F
t1
. tg. cos
1
= 3059.tg20

0
. cos14,0362
0
= 1080 (N) = F
a2
F
a1
= F
t1
.tg . sin
1
= 3059. tg20
0
. sin14,0362
0
= 270 (N) = F
r2
F
t3
= 2T
2
/d
3
= 2.510000/110 = 9273 (N) = F
t4
F
r3
= F
t3
. tg

w
/ cos = 9273 . tg20,3235
0
/ cos10,6754
0
= 3495 (N) = F
r4
F
a3
= F
t3
. tg = 9273.tg10,6754
0
= 1748 (N) = F
a4
H = 160 mm phụ lục (P1.4)
H
h
= a
max
+ 20 ữ 30 = 260 + 25 = 285
sin = (H
h
H)/a
đ
= (285 160) / 422,6 = 0,296 = 17,20
0
F
rx
= F

r
.cos = 318. cos17,2
0
= 304 (N)
F
ry
= F
t
.sin = 318 . sin 17,2
0
= 94 (N)
11
+ Sơ đồ đặt lực :
4
2
2
,
6
H
h
H


F
F
F
F
F
F
F

F
F
F
F
F
F
F
F
t1
t3
a3
a4
t4
k
r3
r2
t2
a1
r1
a2
F
a4
F
rx
ry
z
x
y
ry
rx

IV.Tính toán trục :
1. Chọn vật liệu :
chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có
b
= 600 MPa , ứng suất xoắn cho
phép
[] = 12 20 MPa
2. Xác định sơ bộ đờng kính trục .
Theo 10.9 [I] : đờng kính trục thứ k với k = 1 3 .
d
k
=
[ ]
3
k
0,2.
T

Với P
1
= 8,1(kw) , n
1
= 580 ( v/p ) , T
1
= 130000 (Nmm)
T
2
= 510000 (Nmm) , T
3
= 1810000(Nmm)

Chọn [] = 12 MPa.
d
1
= 120.
3
1
1
n
N
= 120
3
580
1,8
= 28,9 mm
chọn d
1
= 30 mm
d
2
= 120.
3
2
2
n
N
= 120.
3
144
7,7
= 45,4 mm .

chọn d
2
= 45 mm
d
3
= 120.
3
3
3
n
N
=120.
3
39
4,7
= 68 mm
chọn d
3
= 68 mm
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực trụcI :
12
Theo bảng 10.2 [I] : chiều rộng các ổ lăn : b
1
= 19 mm ; b
2
= 25 mm ;
b
3
= 35 mm
Bề rộng bánh đai : b = 61 mm

Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp a = 10 mm
Khoảng cách các chi tiết quay : c = 15 mm
Khe hở rữa bánh răng và thành hộp : = 1,2 . = 1,2 .10 = 12 mm
Khoảng cách giữa các gối đỡ : l = 2,5.d
1
= 2,5 .30 = 75 mm
Khoảng cách thành ổ đến thành trong hộp : l
2
=15 mm
Chiều cao nắp và bulông : l
3
= 20 mm
Khoảng cách từ nắp ổ đến chi tiết quay : l
4
=15 mm
Chiều dàI may ơ : l
5
= 1,2 .d
1
=1,2.30 =36 mm
Kích thớc của bánh răng : X
1
= 1,5. d
2
= 1,5.45 = 67,5 mm
Khoảng cách các gối bánh răng trụ:
l = B
3
+ 2a + 2l
2

+ X
1
+ c + b = 35 + 2.10 + 2.15 + 67,5 + 15 + 61 = 228,5 mm
Khoảng cách gối và điểm đặt lực bánh đai :
l
1
= l
5
/2 + l
4
+ l
3
+ B
1
/2 = 36/2 + 15 + 20 + 19/2 = 62,5 mm
Chiều dàI may ơ đặt bánh răng côn : l
m
= 1,2 .d
1
=1,2.30 = 36 mm
Chiều rộng bánh răng côn : b
c
= 50 mm
Khoảng cách gối đỡ với điểm đặt lực bánh rang côn :
l = B
1
/2 + l
2
+ a + l
m

0,5.b
c
.cos
1

=19/2 + 15 + 10 + 36 0,5.50.cos14,0362
0
= 46 mm
+ Chọnvậtliệu thép C45 với : HB = 170 ữ217 ;
b
= 600 MPa ;
ch
= 340 MPa
+ Xác định trị số và chiều mômen từ các chi tiết lên trục .
F
rx
= 304 N ; F
ry
= 94 N
F
t1
= 3059 N ; F
r1
= 1080 N ; F
a1
= 270 N
Ta có phơng trình cân bằng tại trục 1:

=++=
=+++

0.aF)c.(bF.bRM
0FFRR
1rx11t11BxAy
t1rxBxAx







==
=
+
=
1319N30430594682R
4682N
75
46)3059.(75304.62,5
R
Ax
Bx

=++=
=+++

0/2.dF.aF)c.(bF.bRM
0FFRR
1a11ry11r11ByAx
ryr1ByAy






==
=
+++
=
310N9410801484R
1484N
75
270.100/294.62,546)1080.(75
R
Ay
By
+ Tính các mômen :

Mômen uốn trục x:
Tại A có : M
x1
= F
rx
.a
1
= 304.62.5 = 19000 Nmm
Tại B có : M
x2
= F
rx
.(a
1
+ b
1
) + R
Ax
.b
1

= 94.(62,5 + 75) + 1319.75 = 111850 Nmm
Mômen uốn trục y:
Tại bánh răng côn : M
yc
= F
a1
.d
1
/2 = 270.100/2 = 13500 Nmm

Tại A có : M
y1
= F
ry
.a
1
= 94.62,5 = 5875 Nmm
13
Tại B có : M
y2
= F
ry
.(a
1
+ b
1
) + R
Ay
.b
1
= 94.(62,5 + 75) + 310.75 = 36175 Nmm
Mômen xoắn M
z
= 13000 Nmm
Mômen tơng đơng ở B-B :
M
tđ
=
11755436175111850MM
222

y
2
x
=+=+
Nmm
chọn đờng kính chỗ ổ lăn d
ổ
=30(mm)
chọn đờng kính chỗ bánh răng d
br
=25(mm)
+ Kiểm nghiệm trục độbền mỏi :
S =
2

2


SS
.SS
+
[S]
với S

=
mda
1
.
.
k

+

S

=
ma
1
.
.
k






+

trục quay 1 chiều nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kì đối xứng :

m
= 0 ;
a
=
max

= -
min
= M
u
/ W ,
W = .d
3
/32 = 3,14.30
3
/ 32 =2649 mm
3
;

a
= 117554/2649 = 44 N/mm
2
ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động :

a
=
m
=
max
/ 2 = M
Z
/ 2.W
0
W
0
= .d

3
/ 16 = 5299 mm
3

a
=
m
=130000/ 5299 = 24,5 N/mm
2
ta có
-1
= 0,436.
b
= 0,436 .600 = 261,6 N / mm
2

-1
= 0,58.
-1
= 0,58 .600 = 151,7 N / mm
2
hệ số xét đến ảnh hởng của trị số trung bình lên sức bền mỏi bảng 10.7



= 0,05 ,

= 0
hệ số tăng bền : = 1,2
tính k

, k

,

,


: theo bảng 10.10 :

= 0,88

= 0,81
theo bảng 10.12 : k

= 1,76 k

= 1,54
vậy ta có : S

=
57,3
044.
2,1.88,0
76,1
6,261
=
+
=
+

mda


1
..
.
k

S

=
9,3
05,24
2,1.81,0
54,1
7,151






=
+
=
+

ma
1

.
.
k
S =
2,63
3,93,57
3,57.3,9
SS
.SS
222

2


=
+
=
+
[S]
với [S] = 1,5 ữ2,5
Biểu đồ mômen :
4. Xác định trục 2:
F
t2
= 3059 N , F
r2
= 270 N , F
a2
= 1080 N
14

F
r3
= 3495 N , F
t3
= 9273 N , F
a3
= 1748 N
Các thông số kích thớc :
a
2
= B
2
/2 + l
2
+ a + l
m2
- 0,5.b
c
.sin
1

= 25/2 + 15 + 10 + 1,2.45 0,5.50.sin14,0362
0
= 85 mm
b
2
= 0,5.b
c
.sin
1

+ c + b/2
= 0,5.50.sin14,0362
0
+15 +61/2 = 51 mm
c
2
= b/2 + a + l
2
+ B
2
/ 2 = 61/2 + 10 + 15 + 25/2 = 68 mm
Ta có phơng trình cân bằng tại trục 2 :






=+++++=
=+++

0)b.(aF.aF)cb.(aRM
0FFRR
22t32t2222BxAy
t3t2BxAx

==
=
+
=
4875(N)927330597457R
7457(N)
204
9273.1363059.85
R
Ax
Bx






=+++++=
=++

0)b.(aF.aF/2.dF/2.dF)cb.(aRM
0FFRR
22r32r22a23a3222ByAx
r3r2ByAy

==
=
+
=
(N)26872703495R
2687(N)
204
1748.116/2270.853495.1361080.365/2
R
Ay
By
538
Tính các mômen :
Mômen trục :
M
z1
= F
a2
.d
2
/2 = 1080 .365/2 = 197100 Nmm
M
z2
= F
a3
.d
3
/2 = 1748 .116/2 = 101384 Nmm

M
y1
= R
Ay
.a
2
= 538.85 = 45730 ( Nmm)
M
y2
= R
Ay
.(a
2
+ b
2
) + F
a2
.d
2
/ 2 + F
r2
.b
2
= 538.136 + 197100 + 270. 51
= 284038 (Nmm)
M
x1
= R
Ax
.a

2
= 4875 .85 = 414375 (Nmm)
M
x2
= R
Ax
.(a
2
+ b
2
) + F
t2
.b
2
= - 4875.136 + 3059.51 = 506991 (Nmm)
Mômen xoắn M
z
= 510000 (Nmm)
Mômen tơng đơng ở D-D :
M
tđ
=
581134284038506991MM
222
y
2
x
=+=+
Nmm
từ đó chọn đờng kính d

ổ
=35(mm)
biểu đồ mômen :

Tính chính xác trục 2 :
Kiểm nghiệm trục lắp bánh răng II : d
II
= 45mm
S =
2

2


SS
.SS
+
[S]
với S

=
mda
1
.
.
k

+

S

=
15
trục quay 1 chiều nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kì đối xứng
ma
1
.
.
k






+

:

m
= 0 ,
a
=
max
= -
min

= M
u
/ W
W = . d
3
/32 = 3,14 .45
3
/32 = 8942 mm
3

M
u
= 581134 Nmm

a
= 581134 / 8942 = 64,5 N / mm
2

ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động :

a
=
m
=
max
/ 2 = M
Z
/ 2.W
0
W

0
= . d
3
/ 16 = 17883 mm
3
M
Z
= 510000 Nmm

a
=
m
= 510000/17883 = 28,5 N / mm
3
ta có
-1
= 0,436.
b
= 0,436. 750 = 327 N / mm
2

-1
= 0,58.
b
= 0,58. 750 = 190 N / mm
2
hệ số xét đến ảnh hởng của trị số trung bình lên sức bền mỏi :
bảng (10.7) :
d
= 0,1 ,

= 0,05
hệ số tăng bền : =1,2
tính k

, k

,

,


: theo bảng (10.10) :

= 0,83

= 0,77
theo bảng (10.12) : k

= 1,95 k

= 1,795
tập trung ứng suất do lắp căng với kiểu T
3
, áp suất trên bề mặt lấy gân 30 N /
mm
2
vậy ta có : S

=

2,6
00,1.64,5
0,83.1,2
1,95
327
.
.
k
mda
1
=
ì+
=
+






S

=
3,35
28,50,05.28,5
0,77.1,2
1,795
190
.
.

k
ma
1
=
ì+
=
+







S =
2,05
3,352,6
2,6.3,35
SS
.SS
222

2


=
+
=
+
[S]

với [S] = 1,5 ữ2,5
Biểu đồ mômen :
5. Xác định trục 3 :
F
k
= 2T / D
t
= 2.1810000 / 190 = 19053 N
Các lực tác dụng : F
r4
= 9273 N , F
a4
= 1748 N , F
t4
= 3495 N
16
Tính các kích thớc :
a
3
= B
3
/2 + l
2
+ + a + X + c + b/2 = 35/2 + 15 + 10 + 30 + 15 + 61 /2
= 118 mm
b
3
= l a
3
= 228,5 118 = 110,5 mm

c
3
= B
3
/2 + l
3
+ h
n
+ l
mnT
= 35/2 + 20 + 15 + 0,5.1,5.68 = 103,5 mm
d
4
= 416 mm
Ta có phơng trình cân bằng tại trục III:






=++++=
=++

0).(.).(
0
3333433
4
cbaFaFbaRM
FFRR

ktCxAy
tkCxAx







=+=
=
+
=
)(1311422894190539273
)(22894
5,228
332.19053118.9273
NR
NR
Ax
Cx







=++=
=+

02/ ).(
0
44343
4
dFaFbaRM
FRR
arCyAx
rCyAy






==
=

=
NR
NR
Ay
Cy
13394091748
409
5,228
2/416.1748118.3495
Tính các mômen : M
u
= 1748.416/2 = 363584 Nmm

M
x1
= - 13114 .118 = - 1547452 (Nmm)
M
x2
= - 13114.228,5 +9273.110,5 = -1971882 (Nmm )
M
y1
=1339.118 = 158002 (Nmm)
Mômen xoắn M
z
= 1810000 (Nmm)
Mômen uốn tổng ở tiết diện B :
M
tđ
= M
C
= 1971882 Nmm
Tính chính xác trục 3 :
Chọn vật liệu trục III thép C45 ,
b
= 750 MPa
Kiểm nghiệm trục lắp bánh răng III: d
III
= 68mm
S =
2

2

SS
.SS
+
[S]
với S

=
md
1
.
.
k





+

a

S

=
m
1
.
.
k

+

a

trục quay 1 chiều nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kì đối xứng :

a
=
max
= -
min
= M
u
/ W ,
m
= 0
ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động :

a
=
m
=
max
/ 2 = M

Z
/ 2.W
0
theo bảng 7-3 (thiết kế chi tiết máy): W = 30853 mm
3

W
0
= 61706 mm
3
17








===
==
)/(66,14
61706.2
1810000
)/(9,63
30853
1971882
2
2
mmN

mmN
ma
a


ta có
-1
= 0,436.
b
= 0,436. 800 = 349 N / mm
2

-1
= 0,58.
-1
= 0,58. 349 = 202 N / mm
2
hệ số xét đến ảnh hởng của trị số trung bình lên sức bền mỏi :

d
= 0,1 ,

= 0,05
hệ số tăng bền : =1,2
tính k

, k

,

,


: theo bảng 10-10 :

= 0,80

= 0,74
theo bảng 10-10 : k

= 1,80 k

= 1,75
vậy ta có : S

=
9,2





=
ì+
=
+

00,1.63,9
0,8.1,2
1,80

349
.
.
k
mda
1
S

=
6,63
0,05.14,66
0,74.1,2
1,8
202
.
.
k
ma
1
=
+
=
+

66,14.

S =
7,2


=
+
=
+
2222
6,632,9
2,9.6,63
SS
.SS
Khá lớn
Ta chọn lại trục III d = 55 mm
Ta có : W = 16325 mm
3
, W
0
= 32650 mm
3


a
= 120 MPa ,
a
=
m
= 27,72 MPa .

S

= 1,7 , S

= 3.50
S =
53,1


=
+
=
+
2222
3,501,7
1,7.3,50
SS
.SS
Thoả mãn
với [S] = 1,5 ữ2,5
biểu đồ mômen
18
IV. Tính toán ổ .
1. Tính toán ổ cho trục I .
+ sơ đồ chọn ổ :
d=30 (mm) n = 580(v/p) F
a1
= 270(N) F
r1
=1080(N)

+ tính toán : chọn ổ lăn đối với trục I có n = 580 v/p , d = 30 mm , t < 100

C
theo bảng P2.11 [I] ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ hẹp ký hiệu 7206 có C = 29,8 (kN)
C
0
= 22,3 (kN) = 13,67
0

ta có :
F
r0
=
13551319310
2222
=+=+
AxAy
RR
N
F
r1
=
491146821484
2222
=+=+
BxBy
RR
N
F
a1

/c
0
= 270/22300 = 0,012
e = 1,5.tg = 1,5.tg13,67
0
= 0,36 bảng 11.4(TKHĐD)
+ xác định lực dọc trục :
F
S0
= 0,83 .e . F
r0
= 0,83. 0,36 .1355 = 405 ( N)
F
S1
= 0,83 .e . F
r1
= 0,83. 0,36 .4911 = 1467 ( N)




===<===
=>=+=+=
1,0)(4911)(135270405
)(405)(17371467270
22101
010
XYNFNFFF
NFNFFF
SatSa

SSata
ta thấy V=1;
28,1
1355.1
1737
.
0
0
==
r
a
FV
F
> e=0,36 từ bảng 11.4 có :
X
0
= 0,4 , Y
0
= 0,4.Cotg = 0,4.Cotg13,67
0
= 1,64
Tính lực tơng đơng :
Q
0
= (X
0
.V.F
r0
+ Y
0

.F
a0
).k
đ
.k
t

Do làm việc va đập nhẹ nên k
đ
= 1 , k
t
= 1
Q
0
= (0,4.1.1355 + 1,64.1737). 1.1 = 3391 ( N)
Q
1
= (X
1
.V.F
r1
+ Y
1
.F
a1
).k
đ
.k
t

Q
1
= (1.1.4911 + 0).1.1 = 4911( N)
Chọn Q = 4911( N)
Do làm việc ở chế độ II theo bảng 6.4 [I] K
HE
= 0,25
Số giờ làm việc tơng đơng :
L
HE
= K
HE
.t = 0,25.12000 = 3000 ( h)
Số vòng quay L = 60.10
-6
.n.L
HE
= 60.10
-6
.580.3000 = 104,4 (triệu vòng)
Hệ số khả năng tải : C = P.
q
L
/1
= 4,911.
3
4,104
= 23,12 (kN)
C < C
bảng

= 29,8(kN)
Ta chọn loại ổ ở trên là thoả mãn
2. Tính toán ổ cho trục II
+ sơ đồ chọn ổ :
19
1
2
F
R1
s
1
F
R2
2
s
at
F

+ tính toán : chọn ổ lăn đối với trục II có n = 144 v/p , d = 45 mm , t < 100

C
theo bảng P2.11 [I] ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ ký hiệu 7209 có C = 42,7(kN)
C
0
= 33,4(kN) = 15,33
0
ta có :
F
r0
=

74785387459
2222
=+=+
AxAy
RR
N
F
r1
=
556648752687
2222
=+=+
BxBy
RR
N
F
at
= F
a3
F
a2
= 1748 1080 = 668 N
F
at
/C
0
= 668/33400 = 0,02
e = 1,5.tg = 1,5.tg15,33
0
= 0,41 bảng 11.4(TKHĐD)

+ xác định lực dọc trục :
F
S0
= 0,83. e.F
r0
= 0,83 .0,41.7478 = 2545 ( N)
F
S1
= 0,83 .e.F
r1
= 0,83 .0,41.5566 = 1894 ( N)




=>=+=+=
===<=+=+=
)(1894)(32136682545
0,1)(2545)(12261894668
101
22010
NFNFFF
YXNFNFFF
SatSa
SSata
ta thấy V=1;
==
5566.1
3213
.

1
1
r
a
FV
F
0,58 > e=0,41 từ bảng 11.4 có :
X
1
= 0,4 , Y
1
= 0,4.Cotg = 0,4.Cotg15,33
0
= 1,46
Tính lực tơng đơng :
Q
0
= (X
0
.V.F
r0
+ Y
0
.F
a0
).k
đ
.k
t

Do làm việc va đập nhẹ nên k
đ
= 1 , k
t
= 1
Q
0
= (1.1.7478 + 0 ). 1.1 = 7478 ( N)
Q
1
= (X
1
.V.F
r1
+ Y
1
.F
a1
).k
đ
.k
t

Q
1
= (0,4.1.5566 + 1,46.1894). 1.1 = 4992 ( N)
Chọn Q = 7478 ( N)
Do làm việc ở chế độ II theo bảng 6.4 [I] K
HE
= 0,25

Số giờ làm việc tơng đơng :
L
HE
= K
HE
.t = 0,25.12000 = 3000 h
Số vòng quay L = 60.10
-6
.n.L
HE
= 60.10
-6
.144.3000 = 25,92 (triệu vòng)
Hệ số khả năng tải : C = P.
q
L
/1
= 7,478.
3
92,25
= (kN) < C
bảng
= 42,7 (kN)
Thoả mãn giá trị đã chọn.
3. Tính toán ổ cho trục III :
+ sơ đồ chọn ổ :

+ tính toán : chọn ổ lăn đối với trục III có n = 39 v/p , d = 55 mm , t < 100

C

20
1
2
F
R1
s
1
F
R2
2
s
at
F
theo bảng P2.11 [I] ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ hẹp ký hiệu 7211
có C = 25,6(kN) C
0
= 18,1(kN) , = 15,33
0
ta có :
F
r0
=
54465431409
2222
=+=+
AxAy
RR
N
F
r1

=
22933228941339
2222
=+=+
CxCy
RR
N
F
r1
>F
r0
tính gối đỡ cho 1 vì F
r1
lớn hơn
=>Q
1
=F
r1
= 22933 (N) = 22,933 (kN)
Do làm việc ở chế độ II theo bảng 6.4 [I] K
HE
= 0,25
Số giờ làm việc tơng đơng :
L
HE
= K
HE
.t = 0,25.12000 = 3000 h
Số vòng quay L = 60.10
-6

.n.L
HE
= 60.10
-6
.39.3000 = 7,02 (triệu vòng)
Hệ số khả năng tải : C = P.
q
L
/1
= 22,933.
3
02,7
= 43,91(kN) < C
bảng
= 57,9(kN)
=>thoả mãn giá trị đã tra bảng ở trên
V. Định kết cấu cho các chi tiết .
a.kết cấu trục:
các trục thiết kế theo trục bậc
+trục 1: chỗ lắp ổ thì d=30(mm) các góc lợn r = 2(mm) R(C)=2,5(mm)
chỗ lắp bánh răng thì d=28(mm) có góc lợn r = 2(mm)
R(C)=2,5(mm)
tất cả tra bảng B13-1
chỗ lắp bánh đai d=25(mm) r=1,5(mm) R(C)=2(mm)
để cố định bánh răng trên trục ta cần có then ta dùng then bán nguyệt
có một then để cố định bánh răng nghiêng có ở chỗ lắp trục có đờng kính là
d= 35 (mm) theo bảng 7-23 ta chọn loại then có các kích thớc là:
b=8(mm) h=7(mm) t=4(mm) t
1
=3,1(mm) k=3,5(mm)

chiều dài then l=0,8.l
m
=0,8.30=24(mm)
-kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức
d
=2.M
z
/(d.k.l)[
d
]
mà M
z
= 130000(Nmm) d=28(mm) k=3,8;l=25(mm)

d
=2.130000/(28.3,5.25)=106<150=[
d
]
chọn thép CT6 ghép cố định tĩnh tra bảng [
d
]=150(N/mm
2
)
-kiểm nghiệm theo sức bền cắt

c
=2.M
z
/d.b.l=2.130000/(28.8.25) = 46,4<[
c

]
[
c
]=120(Mpa)
+ trục 2:
chỗ lắp ổ có d=35(mm) có góc lợn r=2(mm) R(C)=2,5(mm)
phần không mang chi tiết thì góc lợn r=1(mm)
chỗ lắp bánh răng thì d=40(mm) cho cả hai răng có các góc lợn
r=2(mm) R(C)=2,5(mm) lúc đó để cố định bánh răng ta cũng dùng
then bán nguyệt nhng đối với bánh răng thẳng thì do làm liền trục cho
nên không cần then chỉ có bánh răng nghiêng là cần then
tra bảng then ta có b=10(mm) ;h=8(mm) t=4,5(mm) t
1
=3,6(mm)
k=4,2(mm) chiều dài ở chỗ bánh bị dẫn l=45(mm)
21
tơng tụ nh then ở trục 1 ta cũng kiềm nghiệm và đều thoả mãn
các thông số trên
+trục 3:
chỗ lắp ổ d=48(mm) r=2(mm) R(C)=2,5(mm)
chỗ lắp bánh răng d=53(mm) r=2,5(mm) R(C)=3(mm)
chỗ khớp nối thì d = 30(mm) nối với trục động cơ có dờng kính d
đc
=28(mm)
khớp nối dùng nối trục vòng đàn hồi có T
k
=K.T=1,5.17015=25522,5(Nmm)
theo bảng ta chọn đợc D=75(mm);d=16(mm); d
c
=18(mm); l=40(mm)

ta có lực khớp nối P
k
=2.T
k
/D=2.25522,5/75=681(N)
để cố định bánh răng trên trục và xích thì ta cũng dùng then bán nguyệt
tra bảng ta có các thông số của then là:
b=14(mm) h=9(mm) t=5(mm) t1=4,1(mm) k=5(mm)
tơng tự ta cũng xét các điều kiện về kiểm tra bền và đều thoả mãn
VI.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp.
1.Tính kết cấu của vỏ hộp:
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lợng nhỏ. Chọn vật liệu
để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
Các kích thớc cơ bản đợc trình bày ở trang sau.
2.Bôi trơn trong hộp giảm tốc:
Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/3 bán kính của bánh răng cấp
chậm (nhanh) khoảng 76 mm.
3.Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :
Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45.
4.Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:
Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì
nó chịu tải vừa và va đập nhẹ
5.Điều chỉnh sự ăn khớp:
Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều
rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn
Các kích thớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc:

Tên gọi Biểu thức tính toán
Chiều dày: Thân hộp,

Nắp hộp,
1

= 0,03.a + 3 = 0,03.450 +3=16,5mm > 6mm

1
= 0,9. = 0,9. 16,5 = 14,85 mm
Gân tăng cứng: Chiều dày, e
Chiều cao, h
Độ dốc
e =(0,8 ữ 1) = 13,2 ữ 16,5 chọn e = 14 mm
h < 5. = 82,5 mm
Khoảng 2
o
Đờng kính:
Bulông nền, d
1
Bulông cạnh ổ, d
2

Bulông ghép bích nắp và thân, d
3
Vít ghép lắp ổ, d
4
D
1
= 0,04.a+10 = 0,04.450 + 10 = 28 mm
d
1
=M25

d
2
= (0,7ữ0,8).d
1
= (17,5ữ20) => M20
d
3
= (0,8ữ 0,9).d
1
d
3
= M20
22
Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d
5
d
4
= (0,6 ữ 0,7).d
2
d
4
= M14
d
5
=( 0,5 ữ 0,6).d
2
d
5
= M12
Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp, S
3
Chiều dày bích náp hộp, S
4
Bề rộng bích nắp hộp, K
3
S
3
=(1,4 ữ 1,8) d
3
, chọn S
3
= 30 mm
S
4
= ( 0,9 ữ 1) S
3
= 28 mm
K
3
= K
2
( 3ữ5 ) mm = 63 5 = 58 mm
Kích thớc gối trục:
Đờng kính ngoài và tâm lỗ vít, D
3
,
D
2
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ:

K
2
Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E
2

k là khoảng cách từ tâm bulông
đến mép lỗ
Chiều cao h
Định theo kích thớc nắp ổ
K
2
=E
2
+ R
2
+ (3ữ5) mm = 32 +26 +5 = 63
mm
E
2
= 1,6.d
2
= 1,6 . 20 = 32 mm.
R
2
= 1,3 . d
2
= 1,3. 20 = 26 mm
k 1,2.d
2
=24

k = 20 mm
h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thớc mặt
tựa
Mặt đế hộp:
Chiều dày: Khi không có phần lồi
S
1

Bề rộng mặt đế hộp, K
1
và q
S
1
= (1,3 ữ 1,5) d
1
S
1
= 35 mm
K
1
3.d
1
3.25 = 75 mm
Q = K
1
+ 2 = 75 + 2.25 = 125 mm;
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành trong
hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy

hộp
Giữa mặt bên các bánh răng với
nhau.
(1 ữ 1,2) = 18 mm

1
(3 ữ 5)
1
= 50 mm

2
= 16,5 mm
Số lợng bulông nền Z
Z = ( L + B ) / ( 200 ữ 600)
chọn Z = 6
Lvà B : Chiều dài và rộng của hộp
6.kết cấu bánh răng:
a,bánh răng thẳng có:
vành răng đối với bánh răng côn thẳng 3 thì khoảng =4.3,5=14 (mm)
may ơ l =1,2d = b = 30 (mm) đối với bánh răng nhỏ
đờng kính ngoài chọn D=1,5d=63(mm) ,đĩa lan hoa dùng để nối may ơ với vành
răng
c=12(mm) đối với bánh răng lớn c=11(mm) đối với bánh răng nhỏ
trên đĩa làm 6 lỗ dùng để vận chuyển ,kẹp chặt khi gia công d=20(mm)
đơng kính tâm lỗ D
0
=140(mm) dùng dạng lan hoa chữ I để chịu lực lớn
b,bánh răng nghiêng 3,4 :
23
vành răng =4.2=8(mm),may ơ l=30(mm) đối với cả 2 bánh răng

đờng kính ngoài D=1,6.30=48(mm) , chiều dày đĩa c=6(mm) đối với cả 2 răng
trên đĩa làm 6 lỗ có đờng kính 20(mm) chọn dạng lan hoa hình chữ I để chịu lực
lớn
2.kết cấu và kiểm nghiệm độ bền nối trục vòng đàn hồi:
ta có T
k
=k.T=1,5 x 17015 = 25522,5(Nmm) theo bảng ta chọn đợc các thông số
của trục:
D=71(mm) ; d=16(mm) ; d
m
=28(mm) ; l=40(mm) ;
L=83(mm);d
1
=30(mm);D
0
=63(mm)
Z=6(mm);B=3(mm); B
1
=12(mm) l
1
=16(mm);D
3
=17(mm);l
2
=12(mm)
điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
[ ]
d
sc
d

ldDZ
Tk


ììì
ìì
=
0
2
)(2,0
4828634
170155,12
mpa
d
=
ììì
ìì
=

[]
d
=2-4(mpa)
d
<[]
d
thoả mãn điều kiện sức bền dập
điều kiện sức bền của chốt:
[ ]
u
c

u
ZDd
Tlk

=
0
3
0
.1,0
.
)(85,1
4.63.28.1,0
40.17015.5,1
3
mpa
u
==

mà []
u
=60-80(mpa)
u
<[]
u
thoả mãn sức bền của chốt
3.kết cấu nắp ổ nắp ổ.
a.nắp ổ trên trục 1:
vòng phớt đợc tra bảng đã ghi ở trên là loại vòng phớt không điều chỉnh đợc bằng
khe hở ,chỉ dùng khi vận tốc trợt nhỏ,dùng với loại ổ bôi trơn bằng mỡ
khoảng cách giữa tâm của 2 vít lắp ổ là 50(mm),dày thành lắp ổ là 6(mm)

vòng đệm của lắp dày 1,5(mm),dùng ống lót bạc dày 3(mm),đờng kính lắp ổ
D=90(mm),chiều sâu h=19(mm), ngoài ra có khoảng hở nhỏ,trên lắp ổ chỗ lắp
vòng đệm có rãnh nhỏ gọi là rãnh thoát dao.
Trên trục 1 còn có vòng chắn mỡ có dạng răng ca (3-4 răng)
b.nắp ổ trên trục 2:
nắp kín dùng 6 vít M6 lắp chặt vào nắp ổ
khoảng cách giữa tâm của 2 vít lắp ổ xa nhất là 60(mm),dày thành lắp ổ là 6(mm)
vòng đệm của lắp dày 2(mm),dùng , đờng kính lắp ổ
D=100(mm),chiều sâu h=19(mm), ngoài ra có khoảng hở nhỏ,trên lắp ổ chỗ lắp
vòng đệm có rãnh nhỏ gọi là rãnh thoát dao.
Trên trục 2 còn có vòng chắn mỡ có dạng răng ca (3-4 răng)
c.nắp ổ trên trục 3:
24
vòng phớt đợc tra bảng đã ghi ở trên là loại vòng phớt không điều chỉnh đợc
bằng khe hở , chỉ dùng khi vận tốc trợt nhỏ,dùng với loại ổ bôi trơn bằng mỡ
khoảng cách giữa tâm của 2 vít lắp ổ là 78(mm),dày thành lắp ổ là 8(mm)
vòng đệm của lắp dày 2(mm),không dùng ống lót bạc,đờng kính lắp ổ
D=117(mm),chiều sâu h=20(mm), ngoài ra có khoảng hở nhỏ,trên lắp ổ chỗ lắp
vòng đệm có rãnh nhỏ gọi là rãnh thoát dao.
Trên trục 3 còn có vòng chắn mỡ có dạng răng ca (3-4 răng)
4.các số liệu của lắp cửa thăm , nút tháo dầu , nút thăm dầu :
các số liệu lấy trong sách đã có tiêu chuẩn
5.kết cấu bánh đai :
bứơc xích t=19(mm)
chiều rộng bánh đai : B = 61 mm
lực F=318 (N)
h
0
= 4,2 mm , e = 12,5 mm
đờng kính ngoàI : d

a
= d + 2h
0
= 25 + 2.4,2 = 33,4 mm.
Mayơ : Đờng kính mayơ : D = ( 1,6 ữ2) d = 48 mm
Chiều dàI mayơ : l = ( 1,5 ữ2) d = 50
Nan hoa :
Tiết diện nan hoa :
h =
Z
dF
a
.8,0
.
= 47 mm
6.bảng dung sai giữa các chi tiết:
Các chi tiết Kiểu lắp
Trục 1 với bạc D8/K6
Nắp ổ1 với vỏ hộp H7/d11
Lắp ổ lăn 1 K6
Trục 1 với bánh răng 1 H7/k6
Nắp ổ 2 với vỏ hộp H7/d11
Lắp ổ lăn 2 K6
Lắp trục 2với bánh răng2 H7/k6
25