ĐỒ án CHI TIẾT máy THIẾT kế hộp GIẢM tốc

Bộ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM CƠ KHÍ
  
KHOA:CƠ KHÍ
BÀI TIỂU LUẬN
BỘ MÔN : ĐÔ ÁN CHI TIẾT MÁY
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC


Danh sách nhóm :
Stt Họ và tên MSSV
1 Nguyễn Văn Cần 06150591
2 Lưu Quốc Hội 07745031
3 Phạm Văn Phú 07731331
4 Bùi Vĩnh Phú 07730231
1
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
LỜI NÓI ĐẨU
Kính chào thầy cô,chào các bạn!
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển,việc ứng dụng các thành
tựu và công nghệ mới vào sản xuất và sinh hoạt đã góp phần nâng
cao năng suất lao động và hiệu quả kinh tế.Đặc biệt nó được ứng
dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp và xây dựng.Nhiều
máy móc hiện đại đã đưa vào sản xuất.Nhưng nó hoạt động như thế
nào,cấu tạo ra sao,tính toán thiết kế bằng cách nào?Điều đó vốn rất
xa lạ.Vì thế môn học “đồ án chi tiết máy”là một trong những môn
học rất hay và thực tế.Đó là cơ hội cũng là nhiệm vụ để chúng em
tiếp xúc,tìm hiểu và bước đàu tính toán,thiết kế một “chi tiết
máy”,một hệ dẩn động thực tế và cả một loại máy nhất định,là cơ
hội để chúng em áp dụng những gì đã học vào thực tiễn và rèn

luyện tinh thần làm việc theo nhóm.
Theo sự phân công của thầy Diệp Bảo Trí,nhóm 21 đã nhận đề
tài 21 “thiết kế hộp giảm tốc” và đã hoàn thành nhưng do kiến thức
chúng em có hạn nên chưa có tính tối ưu,tính công nghệ và kinh tế
cao được.Rất mong nhận được sự thông cảm của quý thầy cô và
các bạn.
Trong quá trình thiết kế,nhóm đã nhận được sự nhiệt tình hướng
dẫn,đôn đốc của thầy,để nhóm chúng em hoàn thành theo đúng
tiến độ.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô và các bạn sinh
viên đã kịp thời,góp ý để nhóm hoàn thành.Xin trân trọng cảm ơn.
Nhóm 21.
GVGD:Diệp Bảo Trí
2
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
Nhận xét của thầy cô:
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………

………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
………………………………………………………………………………………
………
GVGD:Diệp Bảo Trí
3
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
ĐỀ 21 :Thiết kế hộp giảm tốc
Các số liệu :Công suất máy khuấy P=7,6kw,số vòng quay trục đầu ra(trục công tác)
n=65(v/p),thời gian làm việc 6000 giờ,sơ đồ tải trọng như hình vẽ.
GVGD:Diệp Bảo Trí
4
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
Chương I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ
TRUYỀN

1.
Chọn
Chọn


động

động


cơ:
cơ:




-Ở đây ta chọn động cơ không đồng bộ 3 pha ngắn mạch vì lý do sau.
-Ở đây ta chọn động cơ không đồng bộ 3 pha ngắn mạch vì lý do sau.
+ Kết cấu đơn giản ,dể bảo quản.
+ Kết cấu đơn giản ,dể bảo quản.
+Có thể mắc trực tiếp vào lưới điện công nghiệp.
+Có thể mắc trực tiếp vào lưới điện công nghiệp.
+Giá thành tương đối thấp và dể kiểm.
+Giá thành tương đối thấp và dể kiểm.
+Hiệu suất và hệ số công suất không cần cao.
+Hiệu suất và hệ số công suất không cần cao.
-Công suất cần thiết của động cơ:
-Công suất cần thiết của động cơ:


η
td
ct
P
P =
+Với
+Với

33

bvoldk
ηηηηη
=
+Trong đó:
+Trong đó:
1=
k
η
: hệ số nối trục đàn hồi
: hệ số nối trục đàn hồi


96.0=
d
η
: hs truyền đai.
: hs truyền đai.


995.0=
ol
η
: hs 1 cặp ổ lăn.
: hs 1 cặp ổ lăn.


98.0=
br

η
: hs bộ truyền bánh răng.
: hs bộ truyền bánh răng.


⇒


89.098.0.995.0.96.0.1
33
==
η


⇒
Công suất cần thiết của động cơ;
Công suất cần thiết của động cơ;

)(53.8
89.0
6.7
kw
n
P
P
td
ct
===
2.Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống.
2.Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống.

-Ta có công suất động cơ;
53.8>⇔>
đcctđc
PPP
(kw)
-Số vòng quay trục khuấy;
)(65 pvn
tk
=
-Số vòng vòng quay sơ bộ của;
sblxsb
unn .=

⇒
dhlxsb
uunn =
Trong đó;
h
u
tỉ số truyền trung bình của hộp giảm tốc

d
u
tỉ số truyền của bộ truyền đai.
-Truyền động bánh răng trụ trong hộp giảm tốc 2 cấp

408
÷=
h
u
(2-2/32).
-Truyền động đai ;
d
u
=2

⇒
13002.10.65
==
sb
n
(v/p) (số vòng sơ bộ)
(v/p) (số vòng sơ bộ)
+Với
)/(1300);(53.8 pvnkwP
đcđc
≥≥
-Ta chọn động cơ; kí hiệu A02_52_4. (2P/322)

10
=
P
(kw)
N =1460 (v/p)
GVGD:Diệp Bảo Trí
5

Đồ án chi tiết máy Đề số 21
Kí hiệu P N
α
Cos
o
o
η
đm
T
T
max
đm
T
T
min
A02_52_4 10kw 1460v/p 0,89 98% 2,0 1,4
*kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ:
đc
bđ
đc
đm
PP ≥
-
làP
đc
đm
:
công suất mở máy của động cơ.

)(2010.0,2.

max
kwP
T
T
P
đc
mm
đm
đc
đm
===
-
)(64,106,7.4,1. kwPKP
đc
lvtd
dc
bđ
===
-Momen động cơ :
)/(4,65
1460
10.9550.9550
mmN
P
T
đc
đc
đc
===
η

-Momen nổ máy:
4,1
min
=
đc
T
T

)/(57,914,65.4,1.4,1
min
mmNTT
đc
===⇒
-Momen lớn nhất:
)/(8,1304,65.2.2
max
mmNTT
đc
===
-Momen nhở nhất:
)/(7,324,65.5,0.5,0
min
mmNTT
đc
===

*kiểm nghiệm điều kiện của động cơ.

.
đckm

PP =
.10cos =≥
ct
P
α
)(9,889,0 kw=

)(53,89,8 kwPP
ctkm
=>=⇒
-phân phối tỉ số truyền.

)/(2105,19
6,7
1460
pv
P
R
U
đc
===
-Măt khác:
cnd
UUU
•
:2=
d
U
tỉ số truyền của bộ truyền đai(bảng 2_2/32)
•

:
n
U
tỉ số truyền của bánh răng cấp nhanh.
•
:
c
U
tỉ số truyền của bánh răng cấp chậm.

)1(605,9
2
2105,19
.
==⇒
cn
UU
- Mà ta lại có để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm
tốc bằng phương pháp ngâm dầu.
-Ta chọn:
)2().3,12,1(
cn
UU ÷=
- Giải hệ (1),(2)ta được:
GVGD:Diệp Bảo Trí
6
Đồ án chi tiết máy Đề số 21

54,3
71,2

=
=
n
c
U
U
*Công suất trên các trục :
I.
)(552,9995,0.96,0.10 kwNNPP
odđcI
===
II.
)(314,9995,0.98,0.552,9. kwNNPP
obvII
===
III.
)(082,9995,0.98,0.314,9 kwNNPP
obvIIIIII
===
*Số vòng quay mổi trục.
I.
)/(730
2
1460
1
pv
N
N
N
d

đc
===
II.
)/(2,206
54,3
730
1
1
2
pv
U
N
N ===
III.
)/(09,76
71,2
2,206
2
2
3
Pv
U
N
N ===
*Momen xoắn_trục và động cơ.

;
.10.55,9
6
đc

đc
N
P
T =
-Động cơ :
)(95,65410
1460
10.10.55,9
6
NmmT
đc
==
-Trục I :
)(095,124961
730
552,9.10.55,9
6
1
NmmT ==
-Trục II :
)(9,431370
2,206
314,9.10.55,9
6
2
NmmT ==
-Trục III :
)(148,1139875
09,76
552,9.10.55,9

6
3
NmmT =
+
=
GVGD:Diệp Bảo Trí
7
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
*Bảng tổng kết:
Trục
Thông số
Động cơ Trục I Trục II Trục III
I
2=
d
U
54,3=
n
U
71,2=
c
U
N(v/p) 1460(v/p) 730(v/p) 206,2(v/p) 76,09(v/p)
P(kw) 10(kw) 9,552(kw) 9,314(kw) 9,082(kw)
T(N/mm) 65410,95 124961,095 431370,9 1139875,148
Ghi chú:
I-Tỷ số truyền.
N-Số vòng quay(v/p).
P-Công suất(kw).
T-Momen xoắn(N/mm).

ChươngII:THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
1. xác định thông số bộ truyền.
-Đường kính bánh đai nhỏ:
168140.2,1.2,1
min1
=== dd
Dựa vào bảng tiêu chuẩn chọn:
mmd 180
1
=

-Vận tốc đai:
)/(753,13
60000
1460.180.14,3
1000.60
.
1
.1
sm
d
V
n
===
π
-Đường kính bánh đai lớn:
)1.(
1.1
ε

−= dUd
d
;
-Chọn hệ số trượt tương đối:
02,0=
ε

)(8,352)2,01(180.2
2
mmd =−=⇒
-Bảng tiêu chuẩn chọn:
)(400
2
mmd =

⇒
tỉ số truyền thực tế:
26,2
)02,01(180
400
)1(
1
2
=
−
=
−
=
ε
d

d
U
t
-Khoảng cách trục được xát định theo công thức sau:
*
hddadd ++≥≥+ )(55,0)(2
2121

3271160 ≥≥⇔ a
-Ta chọn:
)(480400.2,1.2,1
2
mmda
sb
===
GVGD:Diệp Bảo Trí
8
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
2.Chiều dài đai.
-Chiều dài đai:
))1(59_13.4)((8,1895
480.4
)220(
2
580.14,3
.480.2
.4
)(
2
).(

2
2
2
1221
mm
a
dddd
al
sb
sb
=+=
−
+
+
=
π
- Theo tiêu chuẩn chọn: l=2000 (mm) =2(m)
-Kiểm nghiệm tuổi thọ của đai:
10
max
=≤⇔> ii
i
v
l
)(
1−
s
+Số vòng quay của đai trong 1s:

)(87,6

2
753,13
1−
=== s
l
v
i

max
ii ≤⇔
: Do đó điều kiện được thỏa mãn.
-Khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn :L=2(m)

4
8
22
∆−+
=
KK
a
Trong đó:
4,1089
2
580.14,3
2000
2
)(
.
21
=−=

+
−=
dd
LK
π


)(110
2
220
2
)(
12
mm
dd
==
−
=∆

075,348
4
)110.(84,10894,1089
22
=
++
=a
Vậy a nằm trong khoảng cho phép.
-Khoảng cách nhỏ nhất được móc đai:

)(075,318.015,0

min
mmLaa =−=
-Khoảng cách lớn nhất được căng đai:

)(075,408.03,0
max
mmLaa =+=
3.Góc ôm bánh đai nhỏ
1
α

*
0
0
12
0
1
58,145
075,348
57).(180
=
−−
=
dd
α

(Ta thấy
0
min1
120=>

αα
thỏa điều kiện)
o
120
là góc ôm tối thiểu yêu cầu đối với đai vải caosu.
4.Số đai cần thiết.
GVGD:Diệp Bảo Trí
9
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
+Chọn hệ số ứng suất của đai thang;
)/(2,1
2
mmN=
δ
+Tra bảng[ 5.17] trị số
)/(74,1][180
2
01
mmNd
p
=→=
δ
+Tra bảng[ 5_6]
9,0=
t
C
hệ số đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng
+Tra bảng[ 5_18]
92,0=
α

C
hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm
+Tra bảng[ 5_19]
94,0=
v
C
hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc

⇒
Số đai
[ ]
FCCCV
P
Z
vtp
đc

1000.
0
α
δ
≥

8,3
138.92,0.94,0.9.0.74,1.753,13
1000.10
=≥⇔ Z
Vậy ta chọn Z=4.
+Tra bảng 10_3;
12,5=S20;=t

;
5
0
=h
-Chiều rộng bánh đai;
85(cm).12,51).20-(42.S1).t-(ZB =+=+=
+Đường kính ngoài của bánh đai.

)(1905.21802
011
mmhdD
n
=+=+=
+Đường kính bánh đai bị dẩn.

)(4105.24002
022
mmhdD
n
=+=+=
+Lực căng ban đầu;
960,48(N)4.138.1,74Z.F.SF
0
===
+Lực căng trên mỗi đai;
)(12,240
4
48,960
'
0

NF ==
+Lực vòng có ích;
)(114,727
753,13
10.1000
V
.1000
1
N
P
F
t
===

+Lực vòng trên mỗi đai;
)(778,181
4
114,727
'
NF
t
==
GVGD:Diệp Bảo Trí
10
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
-Lực tác dụng lên trục;
)(26,5474
2
58,143
3.48,960.2

2
3.2
1
0
NSinSinFFF
dt
=






=






==
α
Thông số bộ truyền đai Giá trị
Đường kính bánh đai nhỏ
)(
1
mmd
Đường kính bánh đai lớn
)(
2

mmd
Chiều dài đai L(mm)
Khoảng cách trục a(mm)
Góc ôm bánh đai nhỏ
1
α
Số dây đai Z
Lực căng ban đầu
)(
0
NF
Lực vòng có ích
)(NF
t
Lực tác dụng lên trục
)(NF
r
180(mm)
400(mm)
2000(mm)
348,075(mm)
0
58,143
4
960,48(N)
727,114(N)
5474,26(N)
Chương III . TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.
I.Bộ truyền cấp nhanh (răng thẳng);
i=3,54

N=730(v/p)
Tuổi thọ; 6000(giờ)
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng .
-Yêu cầu bộ truyền chế tạo phải trung bình và có kích thước nhỏ.
-Dựa vào bảng 3.8
+Bánh nhỏ:thép 45 thường hóa; Phôi rèn(giả thiết
đường kính phôi
)(300100 mm÷
)
+Bánh lớn:thép 35 thường hóa;
{
190
/240
/480
2
2
=
=
=
HB
mmN
mmN
ch
b
δ
δ
Phôi rèn(giả thiết đường kính phôi
)(500300 mm÷
)
2.Định ứng suất và ứng suất cho phép .

2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

[ ] [ ]
'
.
N
txNtx
K
o
δδ
=
-
[ ]
txN
o
δ
ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài,phụ thuộc vào
độ rắn HB và HRC lấy theo bảng 3.9/43;
GVGD:Diệp Bảo Trí
11
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
-
[ ]
txN
o
δ
=2,6HB
-
'
N

K
hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc,tính theo công thức.

6
0
'
tđ
N
N
N
K =
+
0
N
:chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc(bảng 3_9)
+
tđ
N
:số chu kỳ tương đối.
-Vì bánh rằn chiu tải trọng thay đổi.
-Nên chu kỳ tương đối của bánh lớn.

ii
m
i
tđ
Tn
M
M
UN

H
.
2
max
2
60
∑








=
+
i
M
,
.i
n
,
i
T
-momen xoắn,số vòng quay trong một phút và tổng số giờ bánh răng
làm việc.
+
max
M

-momen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng.
+
H
m
-số mũ đường cong mỏi tiếp xúc.
(
H
m
=6 đối với bánh răng thép)
7333
2
10.1,16000.
54,3
2062
)3,0.6,03,0.5,04,0.1(1.60 =++=⇒
tđ
N

+Chu kỳ tương đối của bánh nhỏ;
77
21
10.89,354,3.10.1,1. ===⇒ iNN
tđtđ
-Vì
1tđ
N
,
7
02
10=> NN

tđ
(chu kỳ cơ sở)
-Nên chọn hệ số ứng suất tiếp xúc
1,1
"'
==
NN
KK
* Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn;

[ ]
)/(4946,2.190
2
2
mmN
tx
==
δ
• Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ;
•
[ ]
)/(5726,2.220
2
1
mmN
tx
==
δ
GVGD:Diệp Bảo Trí
12

Đồ án chi tiết máy Đề số 21
2.2 Ứng suất uốn cho phép.

[ ]
( )
"
1
.
.
6,14,1
N
u
k
Kn
δ
δ
δ
−
÷=
(3_5/42)
+n :hệ số an toàn n=1,5
+
δ
K.
:hệ số tập trung ứng suất ở chân răng
δ
K.
=1,8
+Đối với thép
( )

bk
δδ
.45,04,0
1
÷=
−
*Thép 45:
1−
δ
=0,425.580=246,5
)/(
2
mmN
*Thép 35:
1−
δ
=0,425.480=204
)/(
2
mmN
- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ.

[ ]
)/(9,136
8,1.5,1
5,246.5,1
2
1
mmN
u

==
δ
- Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn.

[ ]
)/(3,113
8,1.5,1
204.5,1
2
2
mmN
u
==
δ
3. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng: K=1,3.
4. Chọ hệ số chiều rộng bánh răng :
A
b
A
== 4,0
ψ
(b-chiều rộng bánh răng:A-
khoảng cánh trục)
5. Tính khoảng cách trục A.

*
( )
[ ]
3
2

2
6
.
.
.
.
10.05,1
1
n
NK
i
iA
A
tx
ψδ








±≥

*Trong đó: +
2
1
n
n

i =
tỷ số truyền.
+
2
n
số vòng quay trong một phút của bánh bị dẩn.
+N công suất bộ truyền(kw).
+K hệ số tải trọng.

GVGD:Diệp Bảo Trí
13
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
*
( )
)(172
2,206.4,0
552,9.3,1
.
54,3.494
10.05,1
154,3
3
2
6
mmA =









+≥
6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.
-Vận tốc vòng của bánh răng trụ:
*
( ) ( )
sm
i
nAnd
V /389,2
154,31000.60
730.172.14,3.2
11000.60
2
1000.60

111
<=
+
=
±
==
ππ
(3_17/46).
-Theo bảng (3_11/46).Với vận tốc này có thể chế tạo bánh răng theo cấp chính
xác 9.
7. Định chính xác hệ số tải trọng
đtt

KKK .=
-Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn cua bánh răng <350HB nên
1=
tt
K
-
đ
K
hệ số tải trọng động với
smV /89,2=
và cấp chính xác 9.Tra bảng 3_13/48
ta chọn
45,1=
đ
K
*Do đó:
KKKK
đtt
>=== 595,145,1.1,1.
(sơ bộ).
-Vì trị số K khác nhiều so với trị số chọn sơ bộ cho nên cần tính lại khoảng
cách trục.
*
mmA 184
3,1
595,1
.172
3
==
8.Xác đinh môđun,số răng và chiều rộng bánh răng .

8.1 Môđun của răng:
-
( ) ( )
mmm 68,384,1184.02,001,0 ÷=÷=
-Theo bảng 6.8_99[1] chọn m=3
8.2Số răng.
-Số răng bánh nhỏ:
( ) ( )
01,27
154,33
184.2
1.
2
1
=
+
=
±
=
im
A
Z
(chọn
27
1
=Z
răng)
- Số răng bánh lớn:
58,9554,3.27.
12

=== iZZ
(chọn
2
Z
=96 răng)
8.3 Chiều rộng bánh răng:
-
)(6,73184.4,0. mmAb
A
===
ψ
.Lấy b=74(mm)
GVGD:Diệp Bảo Trí
14
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng .
-Bánh răng thẳng:
[ ]
u
u
bnZmY
NK
δδ
≤=

10.1,19
2
6

+Y,z,n-hệ số dạng răng,số răng và số vòng quay trong một phút của bánh răng

đang tính.
+K hệ số tải trọng.
+N công suất của bộ truyền.
-Với hệ số dạng răng của bánh nhỏ
46,0
1
≈Y
.Bánh lớn
517,0
2
≈Y
*Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:

( )
[ ]
1
1
2
6
1
19,48
730.74.27.3.46,0
552,9.595,1.10.1,19
u
u
u
mm
δδ
δ
<

==
* Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:

[ ]
2
2
2
6
2
)(63,41
2,206.74.96.3.517,0
314,9.595,1.10.1,19
u
u
u
mm
δδ
δ
<
≈=
10.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.
-Thông số hình học.
+Mô đun: m = 3mm.
+Số răng:
27
1
=Z
,
2
Z

=96 răng.
+Đường kính vòng lăn(vòng chia).
{
.28896.3
8127.3
2
1
mmd
mmd
==
==
+Khoảng cách trục
)(5,184
2
28881
mmA ≈
+
=
+Góc ăn khớp
0
20=
α
.
+Chiều rộng bánh răng b =74 (mm).
+Đường kính vòng đỉnh răng:
{
)(873.2812
)(2943.2288
11
22

mmmdD
mmdD
e
e
=+=+=
=++=
+Đường kính vòng chân răng:
{
)(5,735,7815,2
)(5,2805,72885,2
11
22
mmmdD
mmmdD
i
i
=−=−=
=−=−=
11.Tính lực tác dụng lên trục.
GVGD:Diệp Bảo Trí
15
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
-Lực vòng:
d
M
P
x
2
=
+Momen xoắn

n
N
M
x
.10.552,9
6
=
.
+Vậy
)(3085
81.730
552,9.10.55,9.2
6
NP ==
-Lực hướng tâm :
{
( )
0
20
)(1123364,0.3085.
=
≈==
α
α
NtgPP
r
II.Bộ truyền cấp chậm (răng nghiêng) .
1.Chọn vật liệu chế tạo răng.
-Bánh nhỏ:
+Thép 45 thường hóa

2
/600 mmN
b
=
δ
,
2
/300 mmN
ch
=
δ
,HB=220.
+Phôi rèn(giả thiết đường kính phôi dưới
( )
mm300100 ÷
-Bánh lớn:
+Thép 35 thường hóa
2
/480 mmN
b
=
δ
,
2
/240 mmN
ch
=
δ
,HB=190.
+Phôi rèn(giả thiết đường kính phôi dưới

( )
mm500300 ÷
2.Định ứng suất cho phép.
*
[ ] [ ]
'
.
0
N
txNtx
K
δδ
=
-Số chu kỳ làm việc của bánh lớn:
*
( )
7333
2
10.5
71,2
6000.09,76
.3,0.6,03,0.5,04,0.11.60 =++=N
-Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:
*
77
21
10.55,1310.5.71,2. === iNN
-Vì
21
, NN

đều lớn hơn số chu kỳ cơ bộ của cung mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi
uốn nên tính ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn lấy
1,1
"'
==
NN
KK
-Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
*
[ ]
2
1
/572220.6,2 mmN
tx
==
δ
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
*
[ ]
2
2
/494190.6,2 mmN
tx
==
δ
3.Ứng suất uốn cho phép:
*
[ ]
( )
'

1
.
.
.6,14,1
N
u
K
Kn
δ
δ
δ
−
÷
=
+Lấy hệ số an toàn n=1,5
+Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng
δ
K.
=1,8
+Giới hán mỏi: Thép 45
2
1
/255600.425,0 mmN==
δ
Thép 35
2
2
/204480.425,0 mmN==
δ
GVGD:Diệp Bảo Trí

16
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
-Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
[ ]
2
1
/6,141
8,1.5,1
255.5,1
mmN
u
==
δ
-Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
[ ]
2
2
/3,113
8,1.5,1
204.5,1
mmN
u
==
δ
4. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng: K=1,3.
5. Chọ hệ số chiều rộng bánh răng:
A
b
A
== 4,0

ψ
(b-chiều rộng bánh răng:A-
khoảng cánh trục)
6. Tính khoảng cách trục A.
*
( )
[ ]
3
2
2
6

.
.
.
10.05,1
1
n
NK
i
iA
A
tx
θψδ









±≥
(3_10/45)
+
θ
hệ số phản ánh sự tăng khả năng tải tính theo sức bền của bánh răng nghiêng
so với bánh răng thẳng
( )
35,125,1 ÷≈
θ
,chọn
θ
=1,25.
*
( )
)(215
09,76.25,1.3,0
314,9.3,1
.
71,2.572
10.05,1
171,2
3
6
mmA =









+≥
7.Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.
-Vận tốc vòng:
( )
./42,4
171,2.1000.60
730.215.2
)1(1000.60
2
1
sm
i
nA
V =
+
=
÷
=
ππ
-Với vận tốc này có thể chế tạo bánh răng theo cấp chính xác 9.
8.Định chính xác hệ số tải trọng :
đtt
KKK .=
-Vì HB<350 nên
1=
tt

K
,giả sử
β
sin
5,2 mm
b >
,với cấp chính xác 9 và vận tốc
vòng:V<5m/s tra bảng (3_14/300) tìm được
4,1=
đ
K
-Do đó:K=1.1,4=1,4
-Trị số K không chênh lệch nhiều so với dự đoán nên không cần tính lại khoảng
cách trục A
9.Xác định mô đun,số răng,góc nghiêng của răng và chiều rộng bánh răng.
a.Mô đun pháp.
*
( ) ( )
.3,415,2215.02,001,0.02,001,0 mmAm
n
÷=÷=÷=
*Theo bảng 6.8/99[1] chọn
3=
n
m
.
b.Số răng.
-Sơ bộ chọn góc nghiêng
.985,010
0

=⇒=
ββ
Cos
GVGD:Diệp Bảo Trí
17
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
-Tổng số răng của 2 bánh:
{

18,141
3
985,0.215.2
)50/28_3(;
.2
21
==⇒
=+=
t
n
t
Z
m
CosA
ZZZ
β
+Lấy
141=
t
Z
-Ta có:

{ {
005,38
98,102
)1(141
)2(.
1
2
21
12
=
=
=+
=
⇒
Z
Z
ZZ
ZiZ
-Số răng
21
,ZZ
thỏa mãn đều kiện là lớn hơn trị số giới hạn cho trong bảng 3_15
-Chọn : Số răng bánh nhỏ
38
1
=Z
Số răng bánh lớn
103
2
=Z

c.Góc nghiêng chính xác

'0
3510
9837,6
215.2
)38103(
=⇒
=
+
=
β
β
Cos
d.Chiều rộng của bánh răng.
-b=0,3.215=64,5mm
-lấy b=65mm
+Chiều rộng b thỏa mãn điều kiện
-
mm
SinSin
m
b
n
8,40
3510
3.5,2.5,2
'0
==>
β

10.Kiểm nghiệm sức bền uống của răng.
-Tính số răng tương đương của bánh nhỏ

39765,39
)985,0(
38
3
1
≈==
tđ
Z
-Số răng tương đương của bánh lớn.

1087,107
985,0
103
3
2
≈==
tđ
Z
+Hệ số dạng răng của bánh nhỏ
44,0
1
=Y
+Hệ số dạng răng của bánh lớn
517,0
2
=Y

+Lấy hệ số
5,1
"
=
θ
*Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng.
-Bánh nhỏ:
)/(3,83
2,206.5,1.65.38.3.44,0
314,9.4,1.10.1,19

10.1,19
2
2
6
"
1
6
1
mmN
bZmY
NK
nn
u
===
θ
δ

[ ]
)/(6,141

1
1
mmN
u
u
=<
δδ
*Kiểm nghiệm ứng suất uống tại chân răng bánh lớn.
GVGD:Diệp Bảo Trí
18
Đồ án chi tiết máy Đề số 21

[ ]
.
)/(06,70
517,0
44,0
.3,83.
2
2
2
1
12
u
u
uu
mmN
Y
Y
δδ

δδ
<
===
11.Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền .
a.Mô đun pháp:
mmm
n
3=
b.Số răng bánh nhỏ:Z=38
Số răng bánh lớn :Z=103
c.Góc ăn khớp
0
20=
n
α

d.Góc nghiêng
'0
3510=
β

e.Đường kính vòng lăn(vòng chia).
*
mmd 88,115
9837,0
38.3
1
==
*
mmd 12,314

9837,0
103.3
2
==
f.Khoảng cách trụ A=215mm.
g.Chiều rộng bánh răng b=65mm.
h.Đường kính vòng đỉnh răng:
*
{
mmD
mmD
e
e
88,1213.288,115
22,3203.222,314
1
2
=+=
=+=
i.Đường kính vòng chăn răng:
*
{
mmD
mmD
i
i
88,1083.5,288,115
22,3073.5,222,314
1
2

=−=
=−=
12.Tính lực tác dụng lên trục.
a.Lực vòng:
)(7445
2,206.88,115
314,9.10.55,9.2
6
NP ≈=
b.Lực hướng tâm:
)(2751
985,0
364,0.7445.
N
Cos
tgP
P
n
r
≈==
β
α
,
0
20=
n
α
góc ăn khớp.
c.Lực dọc trục:
)(1310176,0.7445. NtgPP

a
≈==
β
*Bảng thông số bánh răng cấp nhanh và cấp chậm:
Thông số Bánh dẩn Bánh bị dẩn
Cấp nhanh(răng thẳng)/Cấp chậm(răng nghiêng)
Mô đun
Số răng
Góc ăn khớp
Đường kính vòng chia
Khoảng cách trục
3(mm)/3(mm).
27(răng)/38(răng)
0
20
/
0
20
81(mm)/115,88(mm)
3(mm)/3(mm)
96(răng)/103(răng)
0
20
/
0
20
288(mm)/314,22(mm)
GVGD:Diệp Bảo Trí
19
Đồ án chi tiết máy Đề số 21

Chiều rộng bánh răng
Đường kính vòng đỉnh răng
Đường kính đáy răng
184,5(mm)/215(mm)
74(mm)/65(mm)
87(mm)/121,88(mm)
73,5(mm)/108,88(mm)
184,5(mm)/215(mm)
74(mm)/65(mm)
294(mm)/320(mm)
280,5(mm)/307(mm)
Chương IV
Chương IV
:
:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
I.
I.
Thiết kế trục:
Thiết kế trục:
1.
1.
Tính đường kính sơ bộ của các trụ
Tính đường kính sơ bộ của các trụ


:
:

3
n
n
cd ≥


(7-2) /114
(7-2) /114
d-đường kính trục
d-đường kính trục
n-số vòng quay trong một phút
n-số vòng quay trong một phút
c-hệ số tính tóan phụ thuộc
c-hệ số tính tóan phụ thuộc
a.Đối với trục I :
a.Đối với trục I :
+
+
552,9N
1
=
(kW)
(kW)
+
+
552,9N
1

=
(kW)
(kW)
+
+
)/(730n
1
pv=
+ C=120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
+ C=120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
-
-
)(28
730
552.9
120
3
mmd
I
==


b.Đối với trục II:
b.Đối với trục II:
+
+
314,9N
2
=
(kW)

(kW)
+
+
2.206n
2
=
+ C=120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
+ C=120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
-
-
)(43
2.206
314.9
120
3
mmd
II
==
c.Đối với trục III:
c.Đối với trục III:
+
+
552,9N
1
=
(kW)
(kW)
+
+
09.76n

3
=
+ C= 120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
+ C= 120(đối với đầu trục và trục truyền chung)
-
-
)(59
09.76
082.9
120
3
mmd
III
==
-Để chuẩn bị bước tính gần đúng trong 3 trị số
-Để chuẩn bị bước tính gần đúng trong 3 trị số
IIIIII
ddd ,,
ở trên ta chọn trị số
ở trên ta chọn trị số


.
II
d
(trục trung gian)để chọn ổ bị cở trung binh.tra bảng 14p có được,chiều rộng
(trục trung gian)để chọn ổ bị cở trung binh.tra bảng 14p có được,chiều rộng


B=25mm.

B=25mm.
GVGD:Diệp Bảo Trí
20
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
* Gọi a là khỏa
ng cách từ cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp :
ng cách từ cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp :


mma 1510 ÷=
Chọn a=10(mm)
Chọn a=10(mm)
- b=74mm .chiêu rộng bánh răng cấp nhanh
- b=74mm .chiêu rộng bánh răng cấp nhanh
-
-
mm65b
1
=
.chiêu rộng bánh răng cấp chậm
.chiêu rộng bánh răng cấp chậm
- c: khỏang cách giữa các chi tiết quay
- c: khỏang cách giữa các chi tiết quay


mmC 1510
÷=
chọn C=10 (mm)
chọn C=10 (mm)
-

-
:
∆
khỏang chách giữa 44 răng và thành trong của hộp
khỏang chách giữa 44 răng và thành trong của hộp


mm128 ÷=∆
chọn
chọn
:∆
10 (mm)
10 (mm)
- l
1
: khỏa
ng cách giữa các gối đỡ trục và điểm đặt lực của xích đến đai
ng cách giữa các gối đỡ trục và điểm đặt lực của xích đến đai


321
lll +=
- l
:
2
khỏa
ng cách từ cạch ổ đến thành trong hộp
ng cách từ cạch ổ đến thành trong hộp

mml 1510
2
÷=
chọn l
chọn l
)(10
2
mm=
- l
- l
:3
chiều cao của nắp và đầu 44 lông
chiều cao của nắp và đầu 44 lông


mml 2015
3
÷=
chọn l
chọn l
=
3
15 mm
15 mm
- l
- l
:
4
khỏang cách từ nắp ổ đến cạnh chio tiết quay
khỏang cách từ nắp ổ đến cạnh chio tiết quay

mml 2010
4
÷=
chọn
chọn
mml 10
4
=
- l
:
5
chiều dài phầ
n mai ơ lắp với trục
n mai ơ lắp với trục


)5.646.51(
43)5.12.1()5.12.1(
5
÷=
÷=÷=
II
dl
Chọn l
Chọn l
mm60
5
=

- l
- l
:
6
khe hở giữa 44 răng và trục
khe hở giữa 44 răng và trục
Chọn l
Chọn l
mm60
6
=
- Chiều rộng bánh đai 85 (mm)
- Chiều rộng bánh đai 85 (mm)
GVGD:Diệp Bảo Trí
21
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
I.Sơ đồ momen trên trục I.
ở đây:
ở đây:


mmcb
mma
NP
NP
NR
t
r
d
12237651010

473710
3085
1123
26,5474
//
/
1
1
=+++=+
=+=
=
=
=


GVGD:Diệp Bảo Trí
22
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
*
*
Tính lực ở các gối đở
Tính lực ở các gối đở
:
:
N
cba
lRaP
R
cbaRaPlRmAy
dr

By
Byrd
19,1712
169
5,62.26,547447.1123
)(

0)(
///
/
1
////
1
−=
−
=
++
−
=⇔
=+++−=
∑
Vậy
Vậy
By
R
hướng ngược chiều phương đã chọn
hướng ngược chiều phương đã chọn

0)(.x
45,830919,1712112326,5474
19,1712
///
x
/
1
1
=++−=
=++=
++=
=
∑
cbaRaPmA
RPRR
NR
Bt
ByrdAy
By




)(05,222795,8573085
)(95,857
169
47.3085
.
x1x

///
/
1
x
NRPR
N
cba
aP
R
BtA
t
B
=−=−=
==
++
=
*
*
Tính momen uốn tại các tiết diện
Tính momen uốn tại các tiết diện
:
:
+
+
)(25,3421415,62.26,5474.
11
NmmlRM
dU
===
−

+ tiết diện 2-2:
+ tiết diện 2-2:
.
.
)(5,3077099,10466925,289360
)(9,104669122.95,857).(
)(25,28936047.112325,312141.
22
22
//
xx
/
111
NmmM
NmmcbRM
NmmaPMM
U
BU
rUUy
=+=
==+=
=−=−=
−
−
*
*
tính đương kính trục ở hai tiết diện 1-1;2-2theo công thức (7-3)
tính đương kính trục ở hai tiết diện 1-1;2-2theo công thức (7-3)

[ ]
mm
M
d
td
;
1,0
3
δ
≥
+
+
đương kính trục ở tiết diện 1-1
đương kính trục ở tiết diện 1-1
:
:
GVGD:Diệp Bảo Trí
23
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
ở đây:
ở đây:
[ ]
mmd
mmN
NmmM
M
MMM
td
Utd
5,41

50.1,0
28,358848
/50
)(28,358848095,124961.75,025,342141
095,124961
.75,0
3
11
2
22
x
2
x
2
=≥
=
=+=
=
+=
−
δ


+
+
đừơng kính trục ở tiết diện 2-2
đừơng kính trục ở tiết diện 2-2
:
:

mmd
Nmm
M
td
06,40
50.1,0
55,321665
55,321665
095,124961.75,05,307709
3
22
22
=≥
=
+=
−
-Đường kính ở tiết diện 1-1 lấy băng 44 (mm)
-Đường kính ở tiết diện 1-1 lấy băng 44 (mm)
-Đường kính ở tiết diện 2-2 lây băng 42 (mm).
-Đường kính ở tiết diện 2-2 lây băng 42 (mm).
GVGD:Diệp Bảo Trí
24
Đồ án chi tiết máy Đề số 21
II. Sơ đồ momen trên trục II.
ở đây:
ở đây:
N)(3085
2
=

t
P


N)(1123
2
=
r
P

N)(7445
3
=
t
P

N)(2751
3
=
r
P

N)(1310
3
=
a
P
a
a
/

=47,b
=47,b
/
=79.5,c
=79.5,c
/
=42.5 (mm)
=42.5 (mm)
GVGD:Diệp Bảo Trí
25