ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy TÍNH TOÁN THIẾT kế bộ TRUYỀN ĐAI hộp GIẢM tốc PHÂN đôi cấp NHANH, f= 9500n, v=0,45, d=350mm

Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Trờng đại học Bách khoa hà nội
Bộ môn cơ sở thiết kế máy

Đồ án môn học chi tiết máy

***
Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số:13

1

T
=
1,5T
T 2 = 0,8T
mm

1

3

III

II

I

2

T(N.mm)

Z

X

1

t 1 = 4 (h)
t 2 = 3 (h)
t ck = 8 (h)
tmm=3s

Tmm
T1
T2

Y

O

4
O

tmm

t2

t1

t

tck

5
F
V

1. Động cơ
3. Hộp giảm tốc
2. Nối trục đàn hồi 4. Bộ truyền xích

5. Xích tải

Số liệu cho trớc:
1. Lực kéo băng tải:
F=9500 (N)
2. Vận tốc băng tải:
v=0.45 (m/s)
3. Đờng kính tang
D=350(mm)
4. Thời hạn phơc vơ:
l h =21.000 (h)
5. Sè ca lµm viƯc:
soca= 2
6. Góc nghiêng đờng nối tâm bộ truyền ngoài:
8. Đặc tính làm việc:
va đập nhẹ
Khối lợng thiết kế:

1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A 0
1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A 3
1 bản thuyết minh
Sinh viên thiết kế : Trần Đại Phong

Gáo viên hớng dẫn: Hoàng Văn Ngọc
Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

1.1 Tính toán động học
Công suất làm việc trên trục công tác là:

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

1


Đồ án môn học Chi Tiết Máy
F.v
Plv
1000

Trong đó:
Thay số:
Plv

F: lực kéo băng tải (N) ; v: vận tốc băng tải (m/s)
9500.0,45

4,28(kw)
1000

Do băng tải làm việc tải trọng thay đổi nên ta có công suất tơng đơng :
2

Ptd Plv

T  t
  Ti  t i thay sè ta có Ptd 4.28.
1 ck

Công suất cần thiết của động cơ là : Pct
= 1 . 2 . 3 ...

  = k. 3

 0.8 2 . 3  1 .12
8

2

3.68

Ptd
(1)


ol

. 2

br

.x .ol

Trong ®ã k: hiƯu st nèi trơc di ®éng,  ol : hiƯu st 1 cặp ổ lăn ( do có 3 cặp ổ
lăn), br : hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc ( do có 2 cặp bánh răng), x
: hiệu suất truyền động xích.
Tra bảng 2.3 ta ®ỵc:
k: = 0,99
 ol : = 0,99
 br : = 0,97
 x : = 0,95
  = 0,99.0,99 3 .0,96 2 .0,95.0,9 = 0,85 thay vào công thức (1) ta có :
Pct

3,68
4,33(kw)
0,85

* Tính số vòng động cơ : n lv 

60.1000.v 60.1000.0, 45

24,57(vg/p h)
π.D
3,14.350

Ta cã : nsb n lv .usb

Víi u sb u hop .u ngoai : víi bé truyền trong là bánh răng trụ 2 cấp và bộ trun ngoµi lµ
bé trun xÝch ta chän : ungoai=3 ; utrong=20. Suy ra nsb=20.3.24,57= 1474(vòng/phút).
P
4,33 Kw

Theo bảng P1.1 phụ lục với
có các
1474v / ph ta chọn động cơ K123M4
n
thông số nh sau:
Pdn=5,5(Kw)
nđc=1445(v/ph)
D=32(mm)
ct

sb

1.2 Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ sè trun cđa hƯ
n
u  dc
nct
Nh trªn ta cã: ndc 1445(vg / ph) nct 24,57(vg / ph)
 u

1445
58,81
24,57

chän tríc u ng 3 suy ra u h 

u
58,81

19,60
u ng
3

Ph©n phèi tû sè trun cho c¸c cÊp trong hép:
u h u1 .u 2 với hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh chọn

Trần §¹i Phong líp C§T4-K47

u1 5.6

u 2 3.5

2


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

1.3 Tính toán các thông số và điền vào bảng
với

Plv 4,28(kw)

Plv
4,28
P3

4,59(kw)
ol . x .η ol 0,99.0,95. 0,99
P3
4,59
P2 

4,78(kw)
η br .η ol 0,99.0,97
P2
4,78
P1 

4,98(kw)
η br .η ol 0,97.0,99
P
4,98
Pdc  1 
5,03(kw)
 k 0,99

Tèc ®é c¸c trơc
n 1445
n2  1 
258(vg / ph)
u1
5,6
n
258
n3  2 

74(vg / ph)
u2 3,5
n
74
nct  3  25(vg / ph)
ux
3
* Momen xoắn trên các trục
Ti 9,55.106.

Pi
ni

4,98
32913(N.mm)
1445
4,78
T2 9,55.106.
176934(N.mm)
258
4,59
T3 9,55.106.
592358(N.mm)
74

T1 9,55.106.

Trục
P(kw)

Động cơ

Pdc 5,5

TS truyền
N(vg/ph)
T(mm)

I

II

4,98

u1 5,6

1445

III

4,78

Công tác

u 3 3

u 2 3,5
n1 1445

T1 32913

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

n2 258
T2 176934

4,28

4,59

n3 74

nct 25
T3 592358

3


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Trần Đại Phong lớp C§T4-K47

4


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Thiết kế các bộ truyền

Phần II

2.1 Tính toán bộ truyền cấp nhanh: (Bánh trụ răng nghiêng, tính
cho hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh).
2.1.1 Chọn vật liệu
- Do công suất truyền tải không lớn lắm, không có yêu cầu đặc biệt gì về vật liệu, để
thống nhất trong thiết kế ở đây chọn vật liƯu hai cÊp nh nhau : cơ thĨ chän thÐp 45
tôi cải thiện, phôi rèn. Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt
luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 15 đơn vị
H1 H 2 (10 15) HB
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độn rắn HB1= 245.
 b1 850( MPA)
 ch1 580( MPA)
B¸nh lín : HB2= 230
 b 2 750( MPA)
 ch 2 450( MPA)
2.1.2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất n cho phÐp, víi bé
trun cÊp nhanh vµ cÊp chËm .
0

  H    0 .Z r .Z v .K XH .K HL
 F 

 SH 
0 
 HLim .YR .YS K XH .K FC .K FL
 SF 

Trong ®ã : Z r : hƯ sè xÐt ®Õn độ nhẵn của mặt răng làm việc, Z v :

hệ số xét đến

ảnh hởng của vận tốc vòng, K XH : hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng,
YR : hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng, YS : hệ số xét đến độ

nhạy của vật liệu đối với tập trung øng st, K XF : hƯ sè xÐt ®Õn kÝch thớc bánh
răng ảnh hởng đến độ bền uốn.
Trong bớc tính thiÕt kÕ s¬ bé lÊy Z R .Z V .K XH 1 và YR .YS .K XF 1
Do đó:
K
 H   Ho lim . HL
SH
K
o
  F FLim
.K FC . FL
SF

o
o
Trong đó: HLim
và FLim
lµ øng st tiÕp xóc cho phÐp vµ øng st n cho phÐp

øng víi sè chu kú c¬ së, S H , S F : HƯ sè an toµn khi tÝnh vỊ tiÕp xóc vµ n, K FC : HƯ
sè xét đến ảnh hởng đặt tải, K HL , K FL : Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hởng của thời hạn
phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền.
* Với bánh nhỏ:
Theo bảng 6.2 ta có:

Trần Đại Phong líp C§T4-K47

5


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Ho 1Lim 2 HB  70 2.245  70 560( MPA) S H 1,1
1

N HO1

K HL mH

N HE1

m H bËc cđa ®êng cong mái khi thư vỊ tiÕp xóc m H 6

(v× HB1 245 350 )
N HO1 sè chu kú thay ®ỉi øng st c¬ së khi thư vỊ tiÕp xóc
2, 4
N HO1 30 H HB
với H HB Với độ rắn Brinen
1

N HO1 30.2452, 4 1,6.107
N HE1 sè chu kú thay ®ỉi øng suất tơng đơng
T
N HE1 60.c. i
TMax

3


ni .t i


Trong đó: c: số lần ăn khớp trong 1 vßng quay, n: sè vßng quay trong mét phót,
t: tỉng sè giê lµm viƯc.
3
 4
N HE1 60.1445.21000 13.  0,83. 
8
 8
7
N HE1 12,5.10

V× N HE1 12,5.107  N HO`1 1,6.107
 K HL 1

 H  1  560.1 509( MPA)
1,1

Theo b¶ng 6.2
 Fo Lim 1,8.245 441( MPA)
1

 S F 1,75
N FE1
N FE1

 T
60.c.  i
 TMax

6


 .ni .ti

3
 4
60.1445.21000. 16.  0,86.  108.107
8
 8

V× N FE1 108.107 N FO1 4.106  K FL 1
* Víi b¸nh lín tÝnh toán tơng tự
Ho 2 Lim 2.HB 70 2.230  70 530
S H 1,1
N HO2 30.230 2, 4 1,39.10 7
N HE2  N FE1 / u1 13,8.107 / 5 2,76.10 7
N HE2 2,76.10 7

v× N HE2 2,76.107  N HO2 1,39.107

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

6

Đồ án môn học Chi Tiết Máy

K HL2 1
.1
 560
481,8( MPA)
1,1
     509  481, 495,4(MPA) 1,25. 
  
2
2
H2

H1

H2

H

H Min

1,25.481,8 602,25( MPA)

 Fo lim 2 1,8.230 414( MPA)
N FE2 60.1.

1445
3
 4
.21000 16.  0,86.  2,17.10 7

5
8
 8

v× N FE2 2,17.107  N FO 4.106 K FL 2 1
Mặt khác bộ truyền quay mét chiÒu  K FC 1

 F 1   441.1 252( MPA)
 F 2 

1,75
414.1

236( MPA)
1,75

* øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp

 H  Max 2,8. ch

2

 
 

2,8.450 1260( MPA)

F1 Max

0,8. ch1 0,8.580 464( MPA)

F2 Max

0,8. ch2 0,8.450 360( MPA)

2.1.3. Tính toán cấp nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh (do hộp giảm tốc phân đôi nên tải
trọng phân đôi cho mỗi bánh ).

aw1 k a . u  1 3

T1.K H
2

2.  H  .u1. ba

Trong ®ã: K a : hƯ sè phơ thc vµo vËt liƯu của cặp bánh răng, Ti : mômen xoắn
trên trục bánh chđ ®éng (N.mm),   H  : øng st tiÕp xóc cho phÐp MPA, u1 : tû sè
trun cÊp nhanh.
b
ba w
bw : chiều rộng vành răng
aw
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép – ThÐp K a 43
Tra b¶ng 6.6  ba 0,5 / 2 0.25

 bd 0,53. ba  u1  1 0,53.0,25 5,6 1 0,8745
Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3 K H 1,12
T1 32913( N .mm)
 aw1 43 5,6 1 3

32913.1,12
107,03(mm)
2.(495,4) 2 .5,6.0,25

aw1 110(mm)

Xác định các thông số ăn khớp
m (0,01 0,02)aw1 (0,01 0,02).110 1,1 2,2

Trần Đại Phong líp C§T4-K47

7


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Theo bảng 6.8 chọn m = 1,5(mm)
Chọn sơ bộ 40 0 do đó cos = 0,7660
số răng bánh nhỏ
2.aw . cos 2.110.0,766
Z1

17,37
m(u1 1)
1,5(5,6 1)
Z1 18
số răng b¸nh lín
1

Z 2 u1 .Z1 5,6.18 100.8
 Z 2 101

101
5.61
18

Tû số truyền mới là : u
Khi đó ta có gãc  lµ :
Cos 

m( Z1  Z 2 ) 1,5(18  101)

0,81136
2aw1
2.110

  35,77 0   35o.46'.14' '

* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

H Z M .Z H .Z 

2.T1.K H .(u1  1)
2.bw .u1.d w21

trong đó Z M Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
1

Tra bảng 6.5 Z 274( MPA) 3

M
Z H : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

ZH

2.Cos B
Sin 2. tw

Góc nghiêng trên hìn trụ cơ sở :
tg b cos t .tg cos(24,160 ).tg 35,77 0,83248
  b 39,77 0
 tg 
 tg 20 
 t  tw arctg 
 arctg 
 24,16o

 0,81136 
 cos  

v× theo TCVN gãc profil  20o
 ZH 

2. cos(39,77 o )
1,43
Sin2.24,16o

Z  : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

bw Sin
m.

  

bw  ba .aw1 0,25.110 27.5(mm)

1
27,5.Sin(35,77 o )
3,41 . Ta có Z

1,5.3,14


Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

8


Đồ án môn học Chi Tiết Máy


1

1
1
1
 cos  1,88  3,2
  1,88  3,2



  0,81136 1,36
 18 101  

 Z1 Z 2

1
1
Z

0,86

1,36

d w1 đờng kính vòng lăn bánh nhỏ

d w1 
v

2.a w1
um 1

 .d w .n1
1




2.110

33,30(mm)
5,61  1

 .33,30.1445
2,52(m / s )  4(m / s )
60.000

60.000
theo b¶ng 6.13
víi v=2,52 (m/s) dïng cÊp chÝnh x¸c 9,víi cÊp chÝnh x¸c 8 ta cã K H 1,13 (theo
b¶ng 6.14)

 H  H .g o .v

aw1
um

Tra b¶ng 6.15   H 0,002
Tra b¶ng 6.16  g o 73
110
1,63
5,61

  H 0,002.73.2,52

Theo b¶ng 6.7 với sơ đồ hình 3
K H 1,28
K H 1 

 H .bw .d w

1



T1 .K H .K H

1,63.27,5.33,33
1,03
32899 .1,28.1,13

K H K H .K H .K H 1,28.1,13.1,03 1,49

 H 274.1,43.0,86.

32899 .1,49(5,61 1)
463,4( MPA)
27,5.5,61.33,30 2

Xác định chính xác ứng st tiÕp xóc cho phÐp víi v 2,52 (m/s)
Z v :hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng khi v10 (m/s)  Z v 1
Víi cÊp chÝnh x¸c động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó cần
gia công đạt độ nhám Ra 2,5 1,25( m) Z R 0,95
Khi đờng kính vòng đỉnh bánh răng d a 700(mm)
K XH 1
   H    H .ZV .Z R .Z XH 495.4.1.0.95.1 470,71( MPA)

 H    H

470,7 463,4

1,5%
H
463,4
Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.
* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ta có H H

Trần Đại Phong líp C§T4-K47



9


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

F
1

2.T1.K F .Y .Y .YF1
2.(bw1 .d w1 .m)

  F 1 

Theo b¶ng 6.7 K F 1,32 . Tra b¶ng 6.14 víi v 2,52 m/s, víi CCX9 suy ra
K F 1,37

a w1

 F1  F .g o .v

 F 0,006 g o 73

um

 v F1 0,006.73.2,52
K F 1 

110
4,89
5,6

 F .bw .d w
1

1

1

2.T1 / 2.K F .K F

1 

4,89.27,5.33,30
1,075
32899.1,32.1,37

Do ®ã: K F K F .K F .K F 1,32.1,37.1,075 1,94
Víi   1,29 Y 

1
1

0,735
  1,36

O
Víi  35,77 O Y 1  1 35,77 0,7445

140

140

Số răng tơng đơng
Z1
18

43,61 Z v1 44
3
Cos  0,74453
Z2
101


244,47  Z v2 245
3
Cos  0,74453

Z v1
Z v2

Tra bảng 6.18 ta có đợc
YF1 3,70
Với hệ sè dÞch chØnh x1 x2 0
YF2 3,60
YS 1,08  0,0695 ln(m) 1,08 0,0695 ln(1,5) 1,052
YR 1

Bánh răng phay K XF 1(d a 400mm)
Ta cã   F 1    F 1 .YR .YS .K XF 252.1.052.1.1 265,1( MPa)

  F 2    F 2 .YR .YS .K XF

236.1.052.1.1 248,3( MPa )

32899.1,94.0,735.0,7445.3,7
94,5   F1 252( MPA)
27,5.33,33.1,5
 F .YF
.3,6
 1 2 
92   F2 236( MPA)
YF1
3,7



F
1

F

2







Kiểm nghiệm răng về quá tải với

Trần Đại Phong líp C§T4-K47

10


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

k qt

TMax 1,4T

1,5
T1
T1



H1 Max

 H . k qt 469,4 1,5 607,9( MPA)   H  Max 1260( MPA)

 F1Max  F1 k qt 96,33.1,5 144,5  F1  Max 464( MPA)
 F2 Max  F2 k qt 93,7.1,5 140,6  F2 Max 360( MPA)

* Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục a1 110mm
Môdun pháp mn 1,5mm
Chiều rộng vành răng bw1 27,5(mm)
Tỷ số bộ truyền u1 5,61
Góc nghiêng của răng 35,77 o
Số răng của bánh răng

Z1 18
Z 2 101

Hệ số dịch chỉnh x1 x2 0
m.Z1
1,5.18

33,30( mm)
Cos 0,81136
Đờng kÝnh vßng chia
m.Z 2
1,5.101
d2 

186,70( mm)
Cos 0,81136

d1 

d a1 d1  2(1  x1  y )m 33,30  2.1,5 36,30(mm)

Đờng kính đỉnh răng

Đờng kính đáy răng

d a2 d 2  2(1  x2  y )m 186,70  2.1,5 188,70(mm)

d f1 d1  (2,5  2 x1 )m 33,30  2,5.1,5 29,55(mm)
d f 2 d 2  (2,5  2 x2 )m 186,70  2,5.1,5 182,96(mm)

2.2. TÝnh to¸n bé truyền cấp chậm (bánh răng trụ răng thẳng)
Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
aw2 = Ka(u2+1)

3

T2 .K H

H 2 .u2 . ba

Với:
T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động(Nmm);T2=176934Nmm)
Ka : hệ số phụ thuộc vào loại răng ; Ka=49,5(răng thẳng )
Hệ số ba = bw/aw;
0,4 bd 0,53. ba  u2  1 0,53.0,4. 3,5  1 0,954

ba

Tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) ta đợc KH=1,03 ;u2= 3,5; [H]=481,8( MPa ).
Thay số ta định đợc khoảng cách trục :
aw1= 49,5.(3,5+1). 3

176934.1,03
183,4 (mm)
( 481,8) 2 .3,5.(0,4)

Chọn aw1 = 180 mm
2.2.1 Xác định các thông số ăn khớp
Môđun : m
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

11


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

m = (0,01 0,02). aw1 = (0,01  0,02).180= 1,80 3,6. Chän m = 2
* Số răng Z1 = 2 aw1/ (m(u1 +1)) = 2.180/ 2.(3,5+1) = 40
Chän Z1 = 40;
Z2 = u1 Z1 = 3,5.40 = 140 răng.
Zt = Z1 + Z2 = 40+ 140 = 180 răng ;
Tính lại khoảng cách trôc : aw1' = m.Zt/ 2 = 2. 180/ 2 = 180( mm).
aw1 = aw1 .Do đó không cần dịch chỉnh .
Chọn aw1= 180 (mm)
2.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu để đảm bảo độ bền tiếp xóc :H  [H] ,
H = ZM ZH Z

2.T2 .K H .(u 2  1)
;
bw .u 2 .d w

Trong ®ã : - ZM : Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu;
- ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- KH : Hệ sè t¶i träng khi tÝnh vỊ tiÕp xóc;
- bw : Chiều rộng vành răng.
- dw : Đờng kính vòng chia của bánh chủ động;
T2 176934= (Nmm) ;
Ta có b ba .a 0,4.180 72( mm)
ZM = 274 Mpa1/3 (tra b¶ng 6.5 ) ;
Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :
Z .m. cos 180.2. cos 20

0,93969
costw= t
2.a w1
2.180
=> tw = 20o
ZH =

dw1 =

2 cos  b
=
sin 2 tw

2

= 1,76 ;
sin 2.20 

2.a 2 2.180

80 (mm).
u 1
4.5
 1
1 
1 
 1
 1,88  3,2


 1,78 ;
 40 140 
 Z1 Z 2 

 = 1,88 – 3,2 
Z =

(4  1,78)
= 0,86
3

KH = KH.KHVKH ; KH = 1,03 ; KH = 1( bánh răng thẳng )
.d w1.n1 .80.258
Vận tốc bánh dÉn : v =


1,08 m/s;
60000
60000
v× v < 6 m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 9, tra b¶ng 6.16 chän
go= 73 ; tra b¶ng 6.14 ta cã KH = 1,13 ; KF= 1,37.
Theo công thức 6.42

Trần Đại Phong líp C§T4-K47

12


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

aw1
180
0,006.73.1,08.
3,39
um
3,5

H H .g o v1

theo bảng 6,15:răng thẳng , không vát đầu răng => H =0,006
H .bw .d w1
3,39.72.80
K Hv 1 
1 
1.05
2.TI K H .K H

2.176934.1,03.1
KHV = 1,06  KH = 1,03.1,0.1 = 1,08
Thay sè : H = 274.1,76.0,86.

2.176934.1,08.(3,5  1)
= 425,9( Mpa)
72.3,5.80 2

TÝnh chÝnh x¸c øng st tiÕp xóc cho phÐp : [H] = [H]. ZRZVKxH.
Víi v =2,2 m/s  ZV = 1 (v× v < 5m/s ) , Cấp chính xác động học là 9, chọn mức
chính xác tiếp xúc là 9. Khi đó cần gia công đạt độ nhám là R a = 10...40 m. Do đó
ZR = 0,9 ; víi da< 700mm  KxH = 1.
[H] = 481,8.0,9.1.1 = 433,64 MPa ,
H  [H] ;

H  H
H



433,6 425,9
2,5%
425,9

Răng thoả mÃn về độ bền tiếp xúc.n về độ bền tiếp xúc.
2.2.3 Kiểm nghiệm răng về ®é bÒn uèn
2.T .K .Y .Y .Y
 F1  2 F   F1   F1
bw1 .d w1 .m



Tra bảng 6.7 K F 1,05 ( bd 0,984 và sơ đồ 7)
aw 2

F2 F .g o .v

um

Tra b¶ng 6.15  F 0,006 g o 73
 v F2 0,006.73.1,08
K F 1 

180
3,39
3,5

 F .bw .d w
3,39.72.80
1 
1,04
2.T2 .K F .K F
2.176934.1,05.1,37
2

2

2

Tra bảng 6.14 K F 1,37

Do đó: K F  K F .K F .K F 1,05.1,37.1,04 1,5
Víi   1,804 Y 

1
1

0,56
  1,78

Víi  0O Y 1
Số răng tơng đơng
Z v1 40
Z v2 140

Tra bảng 6.18 ta có đợc
YF1 3,70
YF2 3,60

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

13


Đồ án môn học Chi Tiết Máy
YS 1,08 0,0695 ln(m) 1,08 0,0695 ln(2) 1,032

YR 1 (Bánh răng phay)
K XF 1(d a 400mm)

   .Y .Y .K 176,4.1.1,032.1 182,05(MPA)

  165,6.1,032.1 170,9(MPA)
2.176934.1,5.0,56.1.3,70
 
95,5   182,05( MPA)
72.80.2
F1

F1

R

S

XF

F2

F1

F1

 .Y
92,9.3,60
F  F F 
90,9  F  170,9( MPA)
YF
3,70
1

2

2

2

1

2.2.4 KiÓm nghiệm răng về quá tải
T
1,5T
k qt Max
1,5
T1
T1



H 1 Max

 H . k qt 425,9 1,5 591,6( MPA)   H  Max 1260( MPA)

 
90,9.1,4 127,3  

 F1Max  F1 k qt 95,5.1,4 133,7   F1
 F2 Max  F2 k qt

Max

F2 Max

464 MPA)
360( MPA)

2.2.5 Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục aw2 180(mm)
Môdun pháp m=2(mm)
Chiều rộng vành răng bw 72(mm)
Tỷ số bộ truyền u m 3,5
Số răng của bánh răng

Z1 40
Z 2 180

Bánh răng không dịch chỉnh.
m.Z1
2.40

80(mm)
Cos
1
m.Z 2
2.140


280(mm)
Cos
1

d1 d1

Đờng kính vòng chia và đờng kính vònh lăn.
d 2 d 2

Đờng kính đỉnh răng

Đờng kính đáy răng

d a1 d1 2(1  x1  y )m 80  2.(1  0  0).2 84(mm)
d a2 d 2  2(1  x2  y )m 280  2.(1  0  0).2 284(mm)
d f1 d1  (2,5  2 x1 )m 80  (2,5  2.0).2 75(mm)
d f 2 d 2  (2,5  2 x2 )m 280  (2,5  2.0).2 275(mm)

2.3. Tính toán bộ truyền ngoài
2.3.1 Chọn loại xích:
Vì vận tốc thấp dùng xích con lăn
2.3.2 Xác định các thông sè cđa bé trun xÝch
Tra b¶ng 5.4 víi u x 3 Z1 29 2.3 23 19

Trần Đại Phong lớp C§T4-K47

14


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Chọn Z1 25 do đó số răng đĩa lớn
Z 2 u x .Z1 3.25 75 Z Max 120 (đối với xích con lăn)

Công suất tính toán Pt P.K .K Z .K n

Trong đó: P: công suất cần truyền
Z
25 25
K z 01 1 hệ số số răng
Z1 Z1 25
Kn

n01
hệ số vßng quay
n1

K  K o. K a .K dc .K bt .K d .K c víi K o 1 ( đờng tâm các đĩa xích làm với phơng

nằm ngang 1 góc 40o ) hệ số kể đến ảnh hởng của vÞ trÝ bé trun.
K a 1
(chän a = 40.p) hƯ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích
K dc 1,1 đĩa căng hoặc con lăn căng xích.
K d 1,2 tải trọng va đập nhẹ.
K c 1,25 bộ truyền làm việc 2 ca (Tra bảng 5.6).
K bt 1,3 (môi trờng có bụi, chất lợng bôi trơn II) (Theo bảng 5.7).
Z 01 25 th× n01 200

Ta cã K K o. K a .K dc .K bt .K d .K c 1,1.1,2.1.1,1.1,25 1,5
200
2,7
74
Pt 4,59.1.1.5.2.7 18,59( kw)
Kn 

Tra b¶ng 5.5 n01 200(vg / ph) chän bé trun xÝch 1 d·n vỊ ®é bền tiếp xúc.y có b ớc p=31,75(mm) thoả

mÃn về độ bền tiếp xúc.n điều kiện bền mòn Pt [ P ] 19,3(kw)
Đồng thời theo bảng 5.8 p pMax
Khoảng cách trục a=40p =40.31,75=1270(mm)
Xác định số mắt xích x
2

2

2.a Z1 Z 2  Z 2  Z1  . p
25  57  75  25 p
x


2.40 

131,58
2
p
2
4. a
2
4. 2 .40. p
Lấy số mắt xích chẵn x=132
Tính lại khoảng cách trôc

(Z  Z ) 
2
a 0,25. p  xc  0,5( Z1  Z 2 )   xc  0,5( Z1  Z 2 )  2 2 2 1 





(75  25) 
2
a 0,25.31,75132  0,5(75  25)  132  0,5(75  25)  2
 1301,26(mm) 1301(mm)
2



§Ĩ xích không chịu lực căng quá lớn giảm a1 lợng bằng
a 0,003.a 0,003.1301,26 4
a 1297(mm)

Số lần va đập của xích

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

15


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Z1 .n1 25.159

2
15.x 15.132
Tra b¶ng 5.9  i 2 [i ] 25
* TÝnh kiĨm nghiƯm xÝch vỊ ®é bỊn
i

S

Q
K d Ft  Fo  Fv

Q tải trọng phá hỏng (N)
Tra bảng 5.2 Q=88500(N)
Khối lợng 1 mÐt xÝch q = 3,8 (kg)
K d hÖ sè tải trọng động với chế độ làm việc trung bình K d 1,2
1000. p
Ft lùc vßng (N) Ft 
v
Z1. p.n
25.31,75.74

0,98(m / s )
60.000
60.000
1000.4,59
Ft 
4684( N )
0,98

v

Fv q.v 2 3,8.0,98 2 3,64( N )
F0 9,81.K f .q.a 9,81.6.3,8.1,272 284,5( N )

Trong ®ã K f 6 (bé truyÒn n»m ngang)

88500
 S
14,97
1,2.4684  284.5  3,64

Tra b¶ng 5.10 n=200(vg/ph) [s]=8,5
VËy s>[s] bé trun đảm bảo điều kiện bền
* Đờng kính đĩa xích
d1

p
31,75

253,32( mm)
 
 
Sin  Sin 
 25 
 Z1 

d2 

p
31,75

758,2( mm)
  
 
Sin


 
Sin
 75 
 Z2 


  

  
d a1  p  0,5  cot g    31,75 0,5  cot g    267,2
 25  

 Z1  


  

 
  31,75 0,5  cot g    773,4
d a2  p  0,5  cot g 
 75  

 Z2 

d f1 d1  2.r
d f 2 d 2  2.r
r 0,5025d l  0,05 0,5025.19,05  0,05 9,62( mm)

Tra b¶ng 5.2 d l 19,05
 d f1 253,32  2.9,623 234,1(mm)

d f 2 758,2  2.9,623 738,95( mm)
2.3.3 KiĨm nghiƯm ®é bỊn tiÕp xóc của đĩa xích

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

16


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

H1 0,47

K r  Ft .K d  Fvd .E
  H 
A.K d

Trong ®ã   H  øng st tiÕp xóc cho phÐp (MPA)
Ft lùc vßng (N) Ft =4684(N)
Fvd lùc va ®Ëp trªn m d·n vỊ ®é bỊn tiÕp xóc.y xÝch

Fvd 13.10 7.n1. p 3 .m 13.10 7.74.31,753.1 3,08( N )
K d hệ số tải trọng động Tra bảng 5.6 K d 1,2

A diƯn tÝch chiÕu cđa b¶n lỊ Tra b¶ng 5.12 A= 262( mm 2 )
E modun đàn hồi E 2,1.105 ( MPA)
K r 0,42

 H 0,47
1

0,42 4684.1,2  3,08.2,1.105
590,4( MPA)
262.1

Nh vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt đợc ứng suất tiếp xúc cho

H 600( MPA) đảm bảo đợc độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
Tơng tự H  H  víi cïng vËt liƯu nhiƯt lun
phÐp

2

2.3.4 X¸c định lực tác dụng lên trục
Fr K x .Ft 1,15.4684 5386( N )

Trong ®ã: K x : hƯ sè kĨ ®Õn träng lỵng xÝch, K x 1,15 do bé trun nằm ngang.
Thiết kế trục và chọn ổ lăn

Phần III

3.1. Chọn vật liệu chế tạo
Các trục là thép 45 có b 600( MPA) ứng suất xoắn cho phép là: []= 12 20(MPA)

3.2. Xác định đờng kính sơ bộ:
d i 3

Ti
P
c.3 i
0,2.[ ]

ni

Trong đó: Tk : mômen xoắn N.mm, []: ứng suất xoắn cho phép MPA []= 1550
(MPA) lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn trục ra theo kết quả
trong thực tế ngời ta thờng dùng công thức sau với hộp giảm tèc chän c=160:
T1 32913( N .mm) T2 176934( N .mm) T3 592358( N .mm)
4,98
1445



d 1 160.3

28( mm )

d2

160.3

4.78
40( mm )
258

d3

160.3

4.59
74

60( mm )

di
là đờng kính chỗ lắp bánh răng trên trục thứ i (i=1,2,3).
ở đầu vào trục I có lắp nối trục đàn hồi. ở đầu ra trục III có lắp bánh xích.

3.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

17


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Dựa theo đờng kính các trục sử dụng bảng 10.2 để chọn chiều rộng ổ lăn b0 chiều
rộng ổ lấy theo đờng kính sơ bé cđa trơc trung gian d 2
d ol 2 30(mm) b02 19(mm)

Xác định chiều dài may ơ, may ơ đĩa xích, may ơ bánh răng trụ:
lm11 1,2 1,5 d1 1,3.25 32(mm)
lm 22 lm 24 1,2 1,5 d ' 2 1,3.34 44(mm)
lm 23 1,2 1,5 d 2 1,2.40 48(mm)
lm33 (1,2 1,5)d 3 1,2.60 72( mm)
lm34 (1,2 1,5)d dx 1,5.40 60(mm)
X¸c định chiều dài may ơ của nửa khớp nối đối với trục vòng đàn hồi.
l mnt (1,4 2,5)d 3 2,5.18 45(mm)

Tra bảng 10.3 ta đợc:
Khoảng cách mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách

giữa các chi tiết quay k1 8
Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp k 2 10
Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành nắp ổ k3 15
Chiều cao nắp ổ và đầu bu lông hn 15
Tra bảng 10.4 với hộp giảm tốc bánh phân đôi cấp nhanh hình 10.8(nh hình vẽ)

Trần Đại Phong lớp C§T4-K47

18


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

L21
L23
L22

K1
Lm22

Lm23

K2

L32

L32

Lc33

L33

l22 0,5(lm 22 b0 )  k1  k 2
l23 l22  0,5( lm 22  lm 23 )  k1
l21 l31 2.l23 2.l32
l24 2.l23  l22
l33 2.l32  lc 33
lc 33 0.5(b0  lm 34 )  hn  k3
lc11 0.5b0  lmnt hn k3

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

19


Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Suy ra ta có:
lc11 0,5.19  45  15  15 84(mm)
lc 33 0,5(19  60)  15  15 62( mm)
l22 0,5(44  47)  8  10 48( mm)
l23 48  0,5(44  48)  8 102(mm)
l24 204  48 156( mm)
l21 l31 204( mm)
l33 204 62 266(mm)

3.4. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục
và tính toán trục.
Chiều quay của các trục và chiều của các lực tác dụng lên các trục nh hình vẽ:
Quy dấu của các lực theo chiều của các trục toạ độ.

Trên trục I:
Lực từ khớp nối tác dụng lên trục có độ lớn là :
2.T
Fk (0,2 0,3). 1
D0
Nối trục vòng đàn hồi D0 tra theo bảng 16-10a theo mômen xoắn T1:
T1 32913( Nmm) D0 63(mm) Fk 0,3.

Ft11 Ft12

2.32913
300( N )
63

2.T1
2.32913

988( N )
2.d w1
2.33,30

Fr11 Fr12 Ft11.

tg tw
tg 24,16
988.
546( N )
Cos
cos 35,77

Fa11  Fa12 Ft11.tg 988tg 35,77 0 712( N )

ChiỊu cđa lùc Fk cã chiỊu bÊt kì. Nhng khi Fk có chiều ngợc với chiều của lực vòng
Ft11 thì sẽ làm tăng mômen uốn trên trục tại chỗ lắp bánh răng. Trờng này là trờng
hợp Fk g©y nguy hiĨm nhÊt. Suy ra chän chiỊu cđa Fk ngợc chiều với Ft11.

Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47

20