Thiết kế dân động hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm bánh răng trụ nghiêng bộ truyền xích

Phần І: CHỌN ĐỘNG CƠ&PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUỲỀN
1.1. Chọn động cơ điện :
Chọn động cơ điện thỏa mãn các điều kiện:
Không phát nóng quá nhiệt độ cho phép.
Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn.
Có mômen mở máy lớn để thắng momen cản ban đầu của phụ tải khi khởi
động.
1.1.1, Tính chọn động cơ .
1.1.1.1.Xác định công suất cần thiết của động cơ:
Ta có: P
ct
= , với η :hiệu suất truyền động.
η = η
k.
η
br .
η
ol
.η
x .
η
ot
Các η tra theo bảng 2.3 [1], η
k
=0,99.
η = 0,99.(0,97)
2
.(0,93)
3
.0,92.0,98 = 0,815

P
t
: công suất tính toán.
P
t
= P
1
.β , với β =

77,0
8
3.5,0
8
4
2
=+=

76,5
1000
6852.0,84
1000
F.v
1
===
P
kw
P
t
= P
1

.β = 5,76.0,77 = 4,44 kw
1
P
ct
= =
45,5
815,0
44,4
=
kw
1.1.1.2.Xác định số vòng quay đồng bộ n
đb :
Số vòng quay sơ bộ: n
sb
= n
lv
.u
t
Với số vòng quay làm việc n
lv
= =
90.21
84,0.60000
=26,67 (vg/ph)
Tỉ số truyền tổng của hệ: u
t
=u
h
.u
n

Chọn sơ bộ theo bảng 2.4 [1], chọn u
h
=15 , u
n
= 2
u
t
= 25.2 =30
n
sb
=30.26,67 =800,1 (vg/ph)
Chọn n
đb
=1000 (vg/ph)
Từ bảng phụ lục P1.3 [1] , chọn động cơ 4A132M6Y3
Với P
đc
=7,5 (kw)
n
đc =
968 (vg/ph)
Tỉ số quá tải =2 (> T
mm
/T
1
=1,2)
Đường kính trục động cơ: d
đc
=38 (mm)

Hệ số công suất cosφ= 0,81
Hiệu suất η = 85,5%
1.2.Phân phối tỉ số truyền:
Tỉ số truyền của cả hệ : u
t
= n
đc
/ n
lv
=
67,26
968
=36,3
2
Phân tỉ số truyền cho các bộ truyền: u
t
=u
h
.u
n
u
n
là TST của của bộ truyền ngoài, chọn u
n
=2
→u
h
=
2
3,36

= 18,15
Ta có: u
h
= u
1
.u
2
Phân tỉ số truyền cho các bộ truyền theo kinh nghiệm:
Với hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm : u
1
=(1,2…1,3).u
2
Chọn u
1
= 1,25u
2
→ 1,25.u
2
2
= u
h
=18,15
u
2
= 3,81→u
1
= 4,76
Tính lại u
n
:

u
n
= u
t
/u
h
= 36,3/(4,76.3,81) = 2,002
→ Sai lệch tỉ số truyền : =
2
2002,2 −
= 0,1%
1.3.Tính thông số động lực học và lập bảng tính.
Tính đông cơ:










===
=
==
Nmm
n
P
T

phvongn
kwPP
dc
dc
dc
dc
ctdc
53768
968
45,5
.10.55,9.10.55,9
)/(968
45,5
66
Tính trục І:
3










===
==
===
Nmm

n
P
T
phvongnn
kwPP
dc
olkdc
52683
968
34,5
.10.55,9.10.55,9
)/(968
34,599,0.99,0.45,5
6
1
1
6
1
1
1
ηη

Tính trục ІІ:










===
===
===
Nmm
n
P
T
phvong
u
n
n
kwPP
olbr
241337
203
13,5
.10.55,9.10.55,9
)/(203
76,4
968
13,599,0.97,0.34,5
6
2
2
6
2
1
1

2
12
ηη
Tính trục ІІІ:









===
===
===
Nmm
n
P
T
phvong
u
n
n
kwPP
olbr
883330
3,53
93,4
.10.55,9.10.55,9

)/(3,53
81,3
203
93,499,0.97,0.13,5
6
3
3
6
3
2
2
3
23
ηη
Tính trục công tác ІV:









===
===
===
Nmm
n
P

T
phvong
u
n
n
kwPP
x
otx
1588090
7,26
44,4
.10.55,9.10.55,9
)/(7,26
2
3,53
44,498,0.92,0.93,4
6
4
4
6
4
3
4
34
ηη
Bảng tính:
Trục
T.số
Động cơ І ІІ ІІІ ІV
4

P (kw) 5,45 5,34 `5,13 4,93 4,44
n (vg/ph) 968 968 203 53,3 26,7
T (Nmm) 53768 52683 241337 883330 1588090
u 1 4,76 3,81 2
Phần ІІ: TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
Với hệ dẫn động xích tải , tính thiết kế các bộ truyền theo trình tự: Bộ truyền cấp
nhanh→Bộ truyền cấp chậm → Bộ truyền xích →Chọn khớp.
2.1.Bộ truyền cấp nhanh ( cặp bánh răng trụ răng thẳng) .
Với P
1
= 5,34 kw; n
1
= 968 vg/ph; u
1
= 4,76; L
h
= 15000 h; T
1
= 52683 Nmm.
2.1.1.Chọn vật liệu:
Theo bảng 6.1 [1] chon:
Bánh nhỏ chọn vật liệu thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB 241…285, có σ
b1
=850 Mpa,σ
ch1
= 580Mpa.
Bánh lớn chọn vật liệu thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240, có σ
b2
= 750
MPa , σ

ch2
= 450 Mpa .
2.1.2.Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2 [1] , với thép 45 , tôi cải thiện đạt độ rắn HB180…350,
σ
H
0
lim
= 2HB + 70;S
H
= 1,1; σ
F
0
lim
= 1,8HB; S
F
= 1,75
5
Chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
=245: độ rắn bánh lớn HB
2
= 230, khi đó :
σ
H
0
lim1
= 2HB
1
+ 70 = 2.245+70 =560 MPa;

σ
F
0
lim1
= 1,8HB
1
= 1,8.245 =441 MPa
σ
H
0
lim2
= 2HB
2
+ 70 = 2.230+70 = 530 MPa;
σ
F
0
lim2
= 1,8HB
2
= 1,8.230 = 414 MPa
Theo công thức (6.5) [1] :N
HO
= 30.H
HB
2,4
, do đó:
N
HO1
= 30.245

2,4
= 1,6.10
7
; N
HO2
= 30.230
2,4
= 1,39.10
7
Theo công thức (6.7) [1]: N
HE
= 60.c.
→ N
HE2
= 60.c.n
1
/u
1
.
→ N
HE2
= 60.1.203.15000.
( )






+

8
3
.5,0
8
4
.1
3
3
= 10.10
7
MPa > N
HO2
, do đó lấy K
HL2
= 1
Vì N
HE1
= u
1
.N
HE2
→ N
HE1
> N
HO1
→K
HL1
= 1
Theo công thức (6.1a) [1] , sơ bộ xác định được :
[σ

H
] = σ
H
0
lim
. K
HL
/S
H
→[σ
H
]
1
= 560.1/1,1 = 509 MPa
[σ
H
]
2
= 530.1/1,1 = 481,8 MPa
Với cấp nhanh là bộ truyền răng thẳng nên [σ
H
] = [σ
H
]
2
= 481,1 MPa
Theo công thức (6.7) [1]: N
FE
= 60.c.
6

→N
FE2
= 60.c.n
1
/u
1
.
= 60.1.203.15000.(1
6
.4/8 + (0.5)
6
.3/8) = 9,24.10
7
MPa
vì N
FE2
= 9,24.10
7
> N
FO
= 4.10
6
, do đó K
FL2
= 1
N
FE1
= u
1
.N

FE2
→ N
FE1
> N
FO
→ K
FL1
= 1
Do đó theo(6.2a) [1] , với bộ truyền quay 1 chiều K
FC
=1, ta được:
[σ
F
] = σ
F
0
lim
.K
FC
.K
FL
/S
F
→[σ
F1
] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa
[σ
F2
] = 414.1.1/1,75 = 236,5 MPa
→ ứng suất quá tải cho phép theo công thức (6.13) và (6.14) [1]:

[σ
H
]
max
= 2,8. σ
ch2
= 2,8.450 = 1260 MPa
[σ
F1
]
max
= 0,8. σ
ch2
= 0,8.580 = 464 MPa
[σ
F2
]
max
= 0,8. σ
ch2
= 0,8.450 = 360 MPa
2.1.3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục .
Theo công thức(6.15a) [1]:
a
w1
= K
a
(u
1
+ 1).

Theo bảng 6.5 [1] , chọn K
a
= 49,5 cho bánh răng thẳng , theo bảng 6.6 [1], chọn
ψ
ba
=0,25
→ψ
bd
= 0,53. ψ
ba
.(u
1
+1) = 0,53.0,25.(4,76 + 1) = 0,76, theo bảng 6.7 [1], chọn K
Hβ
=1,03 (ứng với sơ đồ 7), T
1
=52683 Nmm.
7
a
w1
= 49,5 (4,76+ 1).
( )
3
2
25,0.76,4.1,481
03,1.52683
= 165,9mm
Lấy a
w1
= 170 (mm).

2.1.4 . Xác định các thông số ăn khớp .
m = (0,01…0,02).a
w1
=(0,01…0,02).1,7 = 1,7…3,4
Chọn m theo tiêu chuẩn, m= 2,5
Z
1
=2.a
w1
/[m(u+1)] =2.170/[2,5.(4,76+1)] = 23,6
Lấy Z
1
= 23 → Z
2
= u
1
.Z
1
= 4,76.23 = 109,48. Lấy Z
2
= 109 răng
Tính lại a
w1
= m.(Z
1
+Z
2
)/2 =2,5(23+109)/2 = 165 mm
Lấy a
w1

=165 mm. vậy không cần dịch chỉnh .
Theo công thức (6.27) [1], góc ăn khớp :
cosα
tw
= Z
t
.m.cosα/(2.a
w1
) = (23+109).2,5.cos20
0
/(2.165) = 0,94
→ α
tw
=20
0
2.1.5.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Theo công thức (6.33)[1] :
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
. [σ
H
]
Theo bảng 6.5[1], Z
M

= 274 Mpa
1/3

Theo công thức 6.34[1] :Z
H
= =
= 1,764
Với bánh răng thẳng, dùng công thức (6.36a)[1] để tính Z
ε
8
Z
ε =
=
( )
3/61,14 −
= 0,89
trong đó :
ε
α
= [1,88 – 3,2(1/Z
1
+ 1/Z
2
)].cosβ
= [1,88 -3,2(1/23+1/109)].cos20
0
=1,61
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ :
d
w1

= 2.a
w1
/(u
m
+1) = 2.165/(109/23 + 1) = 57,5 mm
Theo công thức (6.40)[1] , v = π.d
w1
.n
1
/60000 = 3,14.57,5.968/60000
= 2,913 m/s
Theo bảng 6.13[1], chọn cấp chính xác 8 .Do đó, theo bảng 6.16 ,g
0
= 56
Theo công thức (6.42)
ν
H
= δ
H
.g
0
.v. = 0,006.56.2,913.
76,4
165
= 5,8
trong đó, theo bảng 6.15, δ
H
= 0,006.
→ K
Hν

=1+ ν
H
.b
w
.d
w1
/(2.T
1
.K
Hβ
.K
Hα
)
= 1+ 5,8.35.57,5/(2.52683.1,02.1,09) = 1,1
Với b
w
= ψ
bd
.d
w1
= 1,2.57,5 ≈ 78
K
Hα
= 1,09 tra trong bảng 6.14[1]
K
H
= K
Hβ
.K
Hα

.K
Hν
= 1,02.1,09.1,1 =1,22
σ
H
= 274.1,764.0,89.
2
5,57.
23
109
.69/()123/109.(22,1.52683.2 +
9
= 355,34 Mpa
Theo bảng 6.1[1] , với v = 2,913 → Z
v
= 0,97
với cấp chính xác động học là 8 → cần gia công độ nhám R
Z
= 10…40 μm
do đó, chọn Z
R
= 0,9 . với d
a
< 700 mm → K
XH
=1
⟹ [σ
H
] = [σ
H

].Z
V
.Z
R
.K
XH
= 481,8.0,97.0,91 =420,1 MPa
Như vậy σ
H
< [σ
H
] → có thể giảm chiều rộng răng :
b
w
= 78.( σ
H
/[σ
H
])
2
=78.(355,34/420,1)
2
=55,7 mm
lấy b
w
=56 mm
2.1.6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo công thức (6.43)[1] : σ
F1
= 2.T

1
.K
F
.Y
ε
.Y
β
.Y
F1
/(b
w
.d
w1
.m)
Theo bảng 6.7[1] , K
Fβ
= 1,02: theo bảng 6.14[1] ,với v< 5 (m/s) và cấp chính xác 8
→K
Fα
=1,27
Theo công thức (6.47)[1]:
ν
F
= δ
F
.g
0
.v. = 0,006.56.2,913.
76,4
165

= 5,76
Do đó, theo công thức 6.46[1]: K
Fν
= 1+ = 1+
27,1.02,1.52683.2
5,57.56.76,5
= 1,14
→K
F
= K
Fβ
.K
Fα
.K
Fν
= 1,02.1,27.1,14 = 1,48
Với ε
α
= 1,61 → Y
ε
= 1/ ε
α
= 0,62
Với β = 0 → Y
β
= 1
→ số răng tương đương Z
v1
=Z
1

, Z
v2
= Z
2
, theo bảng 6.18[1] :
Y
F1
=4,00 , Y
F2
= 3,6
10
Với m = 2,5 ,Y
S
=1,08 – 0,0695.l
n
(m) = 1,106
Y
R
=1 , bánh răng phay , d
a
< 400 mm → K
XF
= 1
Theo công thức (6.2) và (6.2a)[1] :
[σ
F1
] = [σ
F1
].Y
R

.Y
S
.K
XF
= 464.1.1,016.1 = 471,6 MPa
[σ
F2
] = [σ
F2
]. Y
R
.Y
S
.K
XF
= 360.1.1,016.1 = 365,76 MPa
Ta có :
σ
F1
= 2.52683.1,48.0,62.1.4,00/(56.57,5.2,5) =48,04 MPa
σ
F2
= σ
F1
. Y
F2
/ Y
F1
= 43,24 MPa
→ σ

F1
< [σ
F1
] , σ
F2
< [σ
F2
]
2.1.7. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Theo công thức (6.48), với K
qt
=T
max
/T = 1,2
σ
H1max
= σ
H1.
= 355,34.
2,1
= 389,26 MPa < [σ
H
]
max
= 1260 MPa

σ
F1max
= σ
F1

.K
qt
= 48,04.1,2 = 57,65< [σ
F
]
1max
= 464 MPa
σ
F2max
= σ
F2
,K
qt
= 43,24.1,2 = 51,89< [σ
F
]
2max
= 360 MPa
2.1.8, Các thông số và kích thước bộ truyền :
Theo các công thức trong bảng 6.11, ta tính được:
Khoảng cách trục a
w
= 165 mm
Khoảng cách trục chia a = (d
1
+d
2
)/2 = 165 mm
Modun m = 2,5
11

Chiều rộng vành răng b
w
= 56 mm
Tỷ số truyền thực u
m1
= 109/23 = 4,739
Số răng Z
1
= 23 ; Z
2
= 109
Hệ số dịch chỉnh x
1
= x
2
=0
Đường kính vòng chia d
1
= m.Z
1
/cosβ = 2,5.23 = 57,5 mm
d
2
= m.Z
2
/cosβ = 2,5.109 = 272,5 mm
Đường kính đinh răng d
a1
= d
1

+ 2m = 62,5 mm
d
a2
= d
2
+ 2m = 277,5 mm
Đường kính đáy răng d
f1
= d
1
- 2,5m = 51,25 mm
d
f2
= d
2
- 2,5m = 266.25 mm
Hệ số trùng khớp ngang ε
α
= 1,61
2.2.Tính bộ truyền cấp chậm _cấp phân đôi với hai cặp
bánh răng trụ răng nghiêng , coi như một cặp bánh răng
trụ răng chữ V.
Với P
1
=5,13 kW; n
1
=203 (vg/ph); u
2
= 3,81; L
h

= 15000(h); T
1
=
241337Nmm.
2.2.1.Chọn vật liệu.
12
Tương tự bộ truyền cấp nhanh , chọn bánh nhỏ là thép 40X tôi cải thiện đạt độ
cứng HB 260…280, σ
b1
= 950 MPa , σ
ch1
= 700 MPa
Chọn vật liệu bánh lớn là thép 40X tôi cải thiện đạt độ cứng HB230…260, σ
b2
=
850 MPa, σ
ch1
=550 MPa.
2.2.2.Xác định ứng suất cho phép .
Theo bang 6.2[1], với thép 40X cải thiện độ rắn HB 180…350
σ
H
0
lim
= 2HB + 70;S
H
= 1,1; σ
F
0
lim

= 1,8HB; S
F
= 1,75
Chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
=270; bánh lớn HB
2
= 255.Khi đó:
σ
H
0
lim1
= 2HB
1
+ 70 = 2.270+70 =610 MPa;
σ
F
0
lim1
= 1,8HB
1
= 1,8.270 = 486 MPa
σ
H
0
lim2
= 2HB
2
+ 70 = 2.255+70 = 580 MPa;
σ

F
0
lim2
= 1,8HB
2
= 1,8.255 = 459 MPa
Theo công thức (6.5)[1] :N
HO
= 30.H
HB
2,4
→N
HO1
= 30.270
2,4
= 2,05.10
7
MPa;
N
HO2
= 30.255
2,4
= 1,79.10
7
MPa .
Theo công thức (6.7)[1] : N
HE
= 60.c.
→ N
HE2

= 60.c.n
1
/u
2
.
→ N
HE2
= 60.1.203/3,81.15000.
( )






+
8
3
.5,0
8
4
.1
3
3
= 2,62.10
7
MPa > N
HO2
, do đó lấy K
HL2

= 1
Vì N
HE1
= u
2
.N
HE2
→ N
HE1
> N
HO1
→K
HL1
= 1
13
Theo công thức (6.1a)[1] , xác định sơ bộ :
[σ
H
] = σ
H
0
lim
. K
HL
/S
H
→[σ
H
]
1

= 610.1/1,1 = 554,5 MPa
[σ
H
]
2
= 580.1/1,1 = 527,3 MPa
Với cấp chậm là bộ truyền răng nghiêng nên:
[σ
H
] = = 540,9 < 1,25[σ
H
]
2
( = 1,25.527,3)
Theo công thức (6.7)[1] : N
FE
= 60.c.
→N
FE2
= 60.c.n
1
/u
2
.
= 60.1.203/3,81.15000.(1
6
.4/8 + (0.5)
6
.3/8) = 2,43.10
7

MPa
vì N
FE2
= 2,43.10
7
> N
FO
= 4.10
6
, do đó K
FL2
= 1
N
FE1
= u
2
.N
FE2
→ N
FE1
> N
FO
→ K
FL1
= 1
Do đó theo công thức (6.2a)[1] , với bộ truyền quay một chiều K
FC
=1,
ta được :
[σ

F
] = σ
F
0
lim
.K
FC
.K
FL
/S
F
→[σ
F1
] = 486.1.1/1,75 = 277,7 MPa
[σ
F2
] = 459.1.1/1,75 = 262,3 MPa
→ ứng suất quá tải cho phép tính theo công thức (6.13) và (6.14)[1]
[σ
H
] = 2,8.σ
ch2
= 2,8.550 = 1540 MPa
14
[σ
F
]
1max
= 0,8. σ
ch1

= 2,8.700 = 560 MPa
[σ
F
]
2max
= 0,8. σ
ch2
= 2,8.550 = 440 MPa
2.2.3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục .
Tính theo công thức (6.15a)[1]:
a
w2
= K
a
.(u
2
+1).
Theo bảng 6.6[1] , chọn ψ
ba
= 0,4; với răng nghiêng K
a
= 43 (bảng 6.5)
theo công thức (6.16)[1] : ψ
bd
= 0,53. ψ
ba
.(u
2
+ 1) = 0,53.0,4.4,81=1,02
Do đó theo bảng 6.7[1] , K

Hβ
= 1,2 ( ứng với sơ đồ 3); T
1
= 241337 Nmm
→a
w2
= 43.4,81
( )
3
2
4,0.81.3.9,540
2,1.241337
= 179,1 mm
Lấy a
w2
= 180 mm
2.2.4.Xác định các thông số ăn khớp
Theo công thức (6,17) : m = (0,01…0,02).a
w
=(0,01…0,02).180 = 1,8…3,6
chọn modun pháp theo tiêu chuẩn theo quan điểm thống nhất hóa thiết kế m= 2,5
Chọn sơ bộ β = 35
0
, do đó cosβ = 0,81915; theo công thức (6.31) ,chọn số răng
bánh nhỏ:
Z
1
= =
)181,3.(5,2
81915,0.180.2

+
= 24,52
lấy Z
1
nguyên, Z
1
= 25 răng
→Z
2
= u
2
.Z
1
= 3,81.25=95,25→ lấy Z
2
nguyên ,Z
2
= 95 răng
tỷ số truyền thực tế : u
m
= 95/25 = 3,8
15
cosβ = m(Z
1
+Z
2
)/2.a
w
= 2,5.(25+95)/2.180 = 0,8333333
→ β = 33,56

0
, không dịch chỉnh với bánh răng nghiêng
2.2.5.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo công thức (6.33) , ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
.
theo bảng 6.5[1], Z
M
= 274 MPa
1/3
theo bảng 6.35 :
tgβ
b
= cosα
t
.tgβ = cos(23,6
0
).tg(33,56
0
) = 0,608
với α
tw
= α

t
= arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg20
0
/cos33,56
0
) = 23,6
0
→β
b
= 31,3
0
Z
H
tính theo công thức (6.34) :
Z
H
= =
)6,23.2sin(/)3,31cos(.2
00

= 1,53
Theo công thức (6.37)[1], ε
β
= b
w
.sinβ/(π.m) = 0,4.180.sin33,56
0
/(3,14.2,5)
= 5,07
( với b

w
= ψ
ba
.a
w
= 0,4.180)
Theo công thức (6.38)[1] ,Zε =
với ε
α
theo công thức (6.38b)[1] :
16
ε
α
= [1,88 – 3,2.( ]cosβ = [1,88-3,2.
)
95
1
25
1
( +
].cos33,56
0

= 1,43
Z
ε
=
43,1
1
= 0,84

Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w1
= 2.a
w
/(u
m
+1) = 2.180/(3,8+1) = 75 mm
Theo công thức (6.40)[1], v = π.d
w1
.n
1
/60000 = π.75.203/60000
= 0,8 m/s
theo bảng 6.13[1] ,dùng cấp chính xác 9 , tra theo bảng 6.14→K
Hα
=1,13
theo công thức (6.42)[1] ,ν
H
= δ
H
.g
0
.v.
trong đó theo bảng 6.15[1], δ
H
= 0,002;theo bảng 6.16,g
0
= 73
→ ν

H
= 0,002.73.0,8.
81,3
190
= 0,825
Theo công thức (6.41)[1]: K
Hν
= 1+ ν
H
. b
w
.d
w1
/(2.T
1
.K
Hβ
.K
Hα
)
= 1+0,825.0,4.180.75/(2.241337.1,2.1,13)
= 1,0068
K
H
= K
Hβ
.K
Hα
.K
Hν

= 1,2.1,13.1,0068 = 1,37
Thay các giá trị vào công thức (6.33), ta được:
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
.
17
σ
H
= 274.1,53.0,84.
)75.81,3.180.4,0/()181,3.(37,1.241337.2
2
+
= 505,58 MPa
Xác đinh ứng suất tiếp xúc chính xác:
theo bảng 6.1 , với v = 0,8 m/s < 5 m/s , Zν = 1; với cấp chính xác động học là
9 , chọn cấp chính xác tiếp là 8, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5…1,25
μm
Do đó Z
R
= 0,95; cới d
a
<700,K
XH
= 1, do đó theo công thức (6.1) và (6.1a)[1]:

[σ
H
] = [σ
H
].Z
V
.Z
R
.K
XH
= 540,9.1.0,95.1 = 513,8 MPa
Như vậy σ
H
< [σ
H
] , vậy chọn a
w2
= 180 mm
2.2.6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Theo công thức (6.43)[1] :σ
F1
= 2.T
1
.K
F
.Y
ε
.Y
β
.Y

F1
/(b
w
.d
w1
.m)
theo bảng 6.7[1], K
Fβ
= 1,41; theo bảng 6.14, với v<2,5 mm và cấp chính xác
9 ,K
Fα
=1,37
theo công thức (6.47)[1]: ν
F
=δ
F
.g
0
.v.
= 0,006.73.0,8.
81,3
180
= 2,408
theo bảng 6.15[1] : δ
F
= 0,006 ; từ bảng 6.16 → g
0
= 73
theo công thức (6.46)[1] : K
Fν

= 1+ ν
F
.b
w
.d
w1
/(2.T
1
.K
Fβ
.K
Fα
)
= 1+ 2,408.0,4.180.75/(2.241337.1,41.1,37)
= 1,014
→K
F
= K
Fβ
.K
Fα
. K
Fν
= 1,41.1,37.1,014 =1,96
18
với ε
α
= 1,43 → Yε =1/ ε
α
=1/1,43 = 0,7

β = 33,56
0
→ Y
β
= 1 – 33,56/140 =0,76
Số răng tương đương :
Z
v1
= Z
1
/cos
3
β = 25/cos
3(
33,56
0
) = 43,2
Z
v2
= Z
2
/cos
3
β = 95/cos
3(
33,56
0
) = 164,2
Theo bảng 6.18[1], tra được : Y
F1

= 3,65; Y
F2
=3,6
với m = 2,5 →Y
s
= 1,08 – 0,0695.ln(2,5) = 1,022 ; Y
R
= 1; K
XF
= 1
do đó , theo công thức (6.2) và (6.2a)[1] :
[σ
F1
] = [σ
F1
].Y
R
.Y
S
.K
XF
= 277,7.1.1,022.1 = 283,8 MPa
[σ
F2
] = [σ
F2
]. Y
R
.Y
S

.K
XF
= 262,3.1.1,022.1 = 268,1 MPa
Ta có:
σ
F1
= 2.T
1
.K
F
.Y
ε
.Y
β
.Y
F1
/(b
w
.d
w1
.m)
σ
F1
= 2.241337.1,96.0,7.0,76.3,65/(0,4.180.75.2,5)
= 136,1 MPa
σ
F2
= σ
F1
. Y

F2
/ Y
F1
= 136,1.3,6/3,65 = 134,2MPa
→ σ
F1
< [σ
F1
] ; σ
F2
< [σ
F2
]
2.2.7.Kiểm nghiệm về quá tải
Theo công thức (6.48)[1] , với K
qt
= T
max
/T =1,2
σ
H1max
= σ
H1.
= 458,39.
2,1
= 502,14 < [σ
H
]max =1540 MPa

Theo công thức(6.49):

19
σ
F1max
= σ
F1
.K
qt
= 136,1.1,2= 163,32 < [σ
F
]
1max
= 560 MPa
σ
F2max
= σ
F2
,K
qt
= 134,2.1,2 = 161,04 < [σ
F
]
2max
= 440 MPa
2.2.8. Các thông số và kích thước bộ truyền.
Theo các công thức trong bảng 6.11, ta tính được:
Khoảng cách trục a
w2
= 180 mm
Modun pháp m = 2,5
Chiều rông bánh răng V

Chiều rộng bánh răng nghiêng phân đôi
b
w
= 0,4.180 = 72 mm
b
w1
= b
w2
= b
w
/2 = 36 mm
Tỷ số truyền thực u
m
= 3,8
Góc nghiêng của răng β = 33,56
0
Số răng Z
1
= 25; Z
2
= 95
20
Hệ số dịch chỉnh x
1
= x
2
= 0
Đường kính chia d
1
= d

1
’ = m.Z
1
/cosβ = 75 mm
d
2
= d
2
’ = m.Z
2
/cosβ = 285 mm
Đường kính lăn răng d
w1
= 2.a
w
/(u+1) = 75 mm
d
w2
= d
w1
.u = 285 mm
Đường kính đỉnh răng d
a1
= d
1
+ 2m = 80 mm
d
a2
= d
2

+ 2m = 290 mm
Đường kính chân răng d
f1
= d
1
– 2,5m = 68,75 mm
d
f2
= d
2
– 2,5m = 278,75 mm
2.3. Bộ truyền xích :
Với P
1
= 4,93 kw; n
1
= 53,3 vg/ph; u
n
= 2; T
1
= 883330 Nmm. Góc
nghiêng đường nối
tâm : β = 0; đặc tính làm việc va đập vừa, 1 ca.
2.3.1. Chọn loại xích.
Vì tải trọng nhỏ ,vận tốc bộ truyền không lớn, nên dùng xích con lăn
2.3.2.Xác định các thông số của xích và bộ truyền.
Theo bảng 5.4[1], với u = 3, chọn số răng đĩa nhỏ Z
1
= 25
→ số răng đĩa lớn : Z

2
= u.Z
1
= 2.25 = 50 < Z
max
= 120
21
Theo công thức (5.3)[1] , công suất tính toán:
P
t
= P.k.k
z
.k
n
trong đó k
z
= 25/Z
1
=25/25 =1;k
n
= n
01
/n
1
= 50/53,5 = 0,93.
Theo công thức (5.4)[1] và tra bảng 5.6[1]
k = k
0
.k
a

.k
đc
,k
đ
,k
c
.k
bt

với k
0
= 1 khi β = 0
0
< 60
0
k
a
= 1, chọn a = 40p
k
đc
= 1 , chọn điều chỉnh căng xích bằng trục công tác
k
đ
= 1,3 ,tải va đập.
k
c
= 1 ,làm việc 1 ca
k
bt
= 1,3 ,với môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn Π, bôi trơn nhỏ

giọt_bảng 5,7[1]
Vậy k = 1.1.1.1,3.1.1,3 = 1,69
P
t
= 4,93.1,69.1.0,93 = 7,75 kw
Theo bảng 5.5[1], với n
01
= 50 vg/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p =
38,1 mm, thỏa mãn điều kiện bền mòn
p
t
< [p] = 10,5 kw
và theo bảng 5.8[1], p < p
max
= 50,8 mm
Khoảng cách trục a = 40p = 40.38,1 = 1524 mm
Theo công thức (5.12)[1] , số mắt xích:
x = 2a/p + 0,5(Z
1
+ Z
2
) + (Z
1
– Z
2
)
2
.p/(4π
2
a)

= 2.40 + 0,5(25+50) +(50-25)
2
.38,1/(4π
2
.1524) = 117,9
22
lấy số mắt xích chẵn x = 118, tính lại khoảng cánh trục theo công thức (5.13)[1]:
a = 0,25.p{x
c
- 0,5(Z
2
+ Z
1
) + }
=0,25.38,1{118–0,5(50+25)+
[ ]
[ ]
2
2
/)2550(2))2550(5,0118(
π
−−+−
= 1526 mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn , giảm a đi một lượng bằng:
∆a = 0,003.a = 0,003.1526 ≈ 4, do đó a = 1522 mm
Số lần va đập của xích ,tính theo công thức (5.14)[1]:
i = Z
1
.n
1

/(15x) = 25.53,5/(15.118) = 0,76 (l/s)
với [i] trong bảng 5.9[1] lấy bằng 20 l/s,theo p = 38,1, xích con lăn
2.3.3.Tính kiểm nghiệm xích về độ bền mòn
Theo (5.15) : s = Q/(k
đ
.F
t
+ F
0
+ F
v
)
Theo bảng 5.2[1], tải trọng phá hỏng Q = 127 kN(tra theo bước xích), khối lượng
1m xích q = 5,5 kg ;
k
đ
= 1,2 ứng với tải trọng mở máy bằng 1,2 lần tải trọng danh nghĩa
F
t
: lực vòng ; F
t
= 1000.P/v
với v = Z
1
.t.n
1
/60000 = 25.38,1.35,5/60000 = 0,56 m/s
F
t
= 1000.4,93/0,56 = 8803,6 N

F
v
= q.v
2
= 5,5.0,56
2
= 1,73 N
F
0
= 9,81.k
f
.q.a = 9,81.6.5,5.1,522 = 492,7 N
với k
f
= 6, ứng với bộ truyền nằm ngang
23
Do đó : s = 127.10
3
/(1,2.8803,6+492,7+1,73)
= 11,48
Theo bảng 5.10[1], với n = 200 vg/ph, [s] = 8,5. Vậy s>[s]
2.3.4.Các thông số đĩa xích
Theo công thức ( 5.17)[1] và bảng 13.4[1]
d
1
= p/sin(π/Z
1
) = 38,1/sin(π/25) = 303,98 mm
d
2

= p/sin(π/Z
2
) = 38,1/sin(π/50) = 34744 mm
d
a1
= p[0,5+cotg(π/Z
1
)] = 320,64 mm
d
a2
= p[0,5+cotg(π/Z
2
)] = 34763 mm
d
f1
= d
1
-2r = 303,98 – 2.11,22 = 292,76 mm
với r = 0,5025.d
1
+ 0,05= 0,5025.22,23 + 0,05 = 11,22 mm
( với d
1
= 22,23, tra theo bảng 5.2[1])
→ d
f2
= 34744 -2.11,22 = 34721,6 mm
2.3.5.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
Theo công thức ( 5.18)[1]:
σ

H
= 0,47
với [σ
H
] = 500…600 MPa,tra theo bảng 5.11
24
F
vđ
: lực va đập trên dãy xích tính theo (5.19)[1]
F
vđ
= 13.10
-7
.n
1
.p
3
.m = 13.10
-7
.53,5.(38,1)
3
.1
= 3,85 N
với Z = 25 → k
r
= 0,42; E = 2,1.10
5
MPa;A = 395 mm
2
,tra bảng 5.12[1];k

d
=1 (xích 1 dãy).
σ
H
= 0,47
σ
H1
= 0,47.
)1.395/(10.1,2).85,31.6,8803(42,0
5
+
= 596,11 MPa
Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB210 sẽ đạt được [σ
H
] = 600
MPa,đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
Tương tự : với k
r
= 0,2, ta có ứng suất tiếp xúc của đĩa 2
σ
H2
= 0,47.
)1.395/(10.1,2).85,31.6,8803(2,0
5
+
= 412,12 MPa
như vậy σ
H2
< [σ
H2

]
2.3.6.Tính lực tác dụng lên trục :
Theo công thức (5.20)[1] :
F
r
= k
x
.F
t
= 1,15.8803,6 = 10124,14 N
với bộ truyền nằm ngang →k
x
= 1,15
2.4.Chọn khớp nối:
Nối ở trục vào, ta có :
theo công thức (16.1)[1] : T
t
= k.T
25