Đồ án CTM-Thiết kế hệ dẫn động xích tải, đề 7

Đồ án môn học chi tiết máy
***
Đề số: 7 Thiết kế hệ dẫn động xích tải
v
f
Z.p
5
4
2
3
1
3s
t1
t2
tck
t
T2
Tmm
T1
T
1. Động cơ 3. Hộp giảm tốc 5. Xích tải
2. Nối trục đàn hồi 4. Bộ truyền xích
Số liệu cho tr ớc:
1. Lực kéo xích tải: F=8000 (N)
2. Vận tốc xích tải: v=0,65 (m/s)
3. Số răng đĩa xích tải: z=9
4. Bớc xích tải: p= 125(mm)
5. Thời hạn phục vụ: l
h
=21.000 (h)
6. Số ca làm việc: soca= 2

7. Góc nghiêng đờng nối tâm bộ truyền ngoài: = 30
0
8. Đặc tính làm việc: êm va đập nhẹ va đập vừa
1
T
mm
= 1,4T
1

T
2
= 0,8T
1

t
1
= 4 (h)
t
2
= 3 (h)
t
ck
= 8 (h)
Khối l ợng 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
Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

1. Tính toán động học
Chọn động cơ


d
P
= P
yc
(1)
Trong đó: P
yc
: công suất yêu cầu (kw), : hệ số quá tải, : hiệu suất truyền
động.
Do có 1 trục công tác
1000
.vF
P
ct
=
Trong đó: F: lực kéo (N) v: vận tốc (m/s)
Thay số:

)(2,5
1000
65,0.8000
kwP
ct
==
Hiệu suất:
=

1
.
2
.
3
=
k
.
3
ol
.
2
br
.
tv
.
x
Trong đó
k
: hiệu suất nối trục di động,
ol
: hiệu suất 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 đợc:

k
: = 0,99
ol
: = 0,99
br
: = 0,96
x
: = 0,95
2
= 0,99.0,99
3
.0,96
2
.0,95 = 0,8585









=
ck
ii
t
t
T
T

2
1

với T
2
= 0,8T
1
t
1
= 4 (h) t
2
= 3 (h) t
ck
= 8 (h)
86,0
8
3
.8,0
8
4
.1
22
2
1
21
1
1
=+=

+








=
ckck
t
t
T
T
t
t
T
T

Thay các số liệu tính toán đợc , , P
ct
vào (1)
)(209,5

8585,0
20.5
.86,0 kwP
yc
==
Tính số vòng:
ct
dc
n
n
u =
n
sb
=n
ct
.u
sb
)/(
.
1000.60
phvg
D
n
ct

=
D đờng kính đĩa xích tải

zp
D

.
=
Trong đó: p: bớc xích tải p = 125 (mm), z: số răng đĩa xích tải z = 9

9.125
= D
)/(35
9.125
.
65.0.60000
phvgn
ct
==


hngsb
uuu .=
Tra bảng 2.4 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng 2 cấp
20=
h
u

ng
u
tỷ số
truyền động xích 2 ữ 5
1004020)52( ữ=ữ=
sb
u
)/(5300212053)10040( phvgu

sb
ữ=ữ=
Tra bảng P 1.1 với điều kiện:
)(5,5 kwPP
ycdc
=
nsb = 1400(v/ph)
Đồng thời kiểm tra điều kiện mở máy
3
dn
k
dn
kmm
T
T
T
T
T
T
T
T

1
1
1
.4,1
dn
k
T
T

4,1
Tra bảng P1.4
Tìm đợc kiểu động cơ 4A112 M4Y3
P = 5,5 (kw)
ndc =1425 (v/ph)

%=85,0
cos

= 0,85
2=
dn
k
T
T
,2
D=
Khối lợng: m =56.0(kg)
2. Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ số truyền của hệ
ct
dc
n
n
u =
Nh trên ta có:
)/(1425 phvgn
dc
=

)/(35 phvgn
ct
=
7.40
35
1425
== u
Tính tỷ số truyền u cho các bộ truyền:
hng
uuu .=

ng
u
chọn trớc
52 ữ=
ng
u
52
72,55
ữ
==
ng
h
u
u
u
chọn
ng
u
=

x
u
= 2
24,18=
h
u
Phân phối tỷ số truyền cho các cấp
21
.uuu
h
=
với
221
2,1)3,12,1( uuu =ữ=
2
2
2,124,18 u=

968,3
2
=u

04.5
1
=u
4
3. Tính toán các thông số và điền vào bảng
k
dc
P

P

1
=
với
)(209.5 kwP
ct
=
)(25,6
96,0.99,0
76,5

)(76,5
96,0.99,0
48,5

)(48,5
99,0.96,0
209,5

2
21
2
1
3
32
3
2
43
3

kw
PP
P
kw
PP
P
kw
PP
P
olk
brol
xbr
ctct
====
====
====




2
3
=u
do chọn
2=
x
u
).(41886
1425
25,6

.10.55,9
.10.55,9
)/(625,35
2
25,71
)/(25,71
968,3
285
)/(285
04,5
1425
6
1
6
3
2
2
3
1
1
2
mmNT
n
P
T
phvg
u
n
n
phvg

u
n
n
phvg
u
n
n
i
i
i
x
ct
==
=
===
===
===
Tơng tự:
).(5,193010
2
mmNT =

).(734512
3
mmNT =
Trục Động cơ I II III Công tác
P(kw)
5,5=
dc
P

6,25
5,76
5,48
2,5
TS
truyền
1
04,5
1
=u
968,3
2
=u
2
3
=u
N(vg/ph)
1425
1425
1
=n
285
2
=n
25,71
3
=n
625,35=
ct
n

T(mm)
41886
1
=T
193010
2
=T
734512
3
=T
5
Phần II Thiết kế các bộ truyền
1. Chọn vật liệu
Do hộp giảm tốc 2 cấp chậm với đặc tính làm việc va đập vừa nên chọn vật liệu
nhóm I 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 ữ15 đơn vị
HBHH )1510(
21
ữ+
Bánh nhỏ: thép 45 thờng hoá HB= 180 ữ350 (kích thớc s 80 mm)
)(340)(600
11
MPAMPA
chb
==

Chọn
270
1
=HB

Bánh nhỏ: thép 45 thờng hoá HB= 170 ữ217 (kích thớc s 80 mm)
)(340)(600
22
MPAMPA
chb
==

Chọn
315
2
=HB
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, với bộ
truyền cấp nhanh và cấp chậm .
[ ]
[ ]
FLFCXHSR
F
HLim
F
HLXHvr
H
H
KKKYY
S
KKZZ
S


0
0

0








=








=




Trong đó :
r
Z
: hệ số xét đến độ nhẵn của mặt răng làm việc,
v
Z
:hệ số xét đến

ảnh hởng của vận tốc vòng,
XH
K
: hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh
răng,
R
Y
: hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng,
S
Y
: hệ số xét
đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất,
XF
K
: hệ số xét đến kích thớc
bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn.
Trong bớc tính thiết kế sơ bộ lấy
1 =
XHVR
KZZ
và
1 =
XFSR
KYY
Do đó:
[ ]
H
HL
o
HH

S
K
.
lim

=

[ ]
F
FL
FC
o
FLimF
S
K
K

=
Trong đó:
o
HLim

và
o
FLim

là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép
ứng với số chu kỳ cơ sở,
FH
SS ,

: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn,
FC
K
:
6
Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải,
FLHL
KK ,
: 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:
)(61070270.2702
1
MPAHB
o
LimH
=+=+=


1,1
1
=
H
S
H
m
HE
HO
HL

N
N
K
1
1
=

H
m
bậc của đờng cong mỏi khi thử về tiếp xúc
6=
H
m
(vì
350180
1
=HB
)
1
HO
N
số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
4,2
11
30
HBHO
HN =
với
HB
H

Với độ rắn Brinen
74,2
10.05,2270.30
1
==
HO
N
1
HE
N
số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng
ii
Max
i
HE
tn
T
T
cN 60
3
1

=
Trong đó: c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, n: số vòng quay trong một phút,
t: tổng số giờ làm việc.
7
33
10.13,21
8
3
.8,0
8
4
.121000.
04,5
1425
.1.60
1
1
=






+=
HE
HE
N
N
Vì

77
10.776,010.12,26
1`1
==
HOHE
NN
[ ]
)(554
1,1
1.610
1
1
MPA
K
H
HL
==
=

Theo bảng 6.2

766
6
10.3,21
8
3
.8,0
8
4
.1.21000.

04,5
1425
.1.60
60
75,1
)(486270.8,1
1
1
1
=






+=








=
=
==

FE

ii
Max
i
FE
F
o
LimF
N
tn
T
T
cN
S
MPA

7
Vì
67
10.410.3,21
1
==
FOFE
NN

1=
FL
K
* Với bánh lớn tính toán tơng tự

7

33
74,2
10.
86,13
8
3
.8,0
8
4
.121000.
96,3
285
.1.60
10.97,02315.30
1,1
70070315.270.2
2
2
2
2
=






+=
==
=

=+=+=
HE
HE
HO
H
o
LimH
N
N
N
S
HB

vì
77
10.676,010.86,13
22
==
HOHE
NN
[ ]
[ ]
[ ] [ ]
[ ]
766
10.99,11
8
3
.8,0
8

4
.121000.
96,3
285
.1.60
)(567315.8,1
)(875700.25,1.25,1)(2,595
2
4,6365.554
2
)(4,636
1,1
1.700
1
2
2
21
2
=






+=
==
===
+
=

+
=
==
=
FE
o
F
Min
H
HH
H
H
HL
N
MPA
MPAMPA
MPA
K
Lim





vì
67
10.410.99,11
2
==
FOFE

NN

1=
FL
K
Mặt khác bộ truyền quay một chiều
1=
FC
K
[ ]
)(4.356
75,1
1,1.567
MPA
Max
H
==

ứng suất quá tải cho phép
[ ]
[ ]
[ ]
)(360450.8,0.8,0
)(464580.8,0.8,0
)(1260450.8,2.8,2
22
11
2
MPA
MPA

MPA
ch
Max
F
ch
Max
F
ch
Max
H
===
===
===



3. Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh
( )
[ ]
3
1
2
1
1

.
1.
baH
H

aw
u
KT
uka


+=
8
Trong đó:
a
K
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng,
i
T
: mômen xoắn
trên trục bánh chủ động (N.mm),
[ ]
H

: ứng suất tiếp xúc cho phép MPA,
1
u
: tỷ
số truyền cấp nhanh.
w
w
ba
a
b
=

w
b
: chiều rộng vành răng
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép Thép
43=
a
K
Tra bảng 6.6
4,0=
ba

( ) ( )
2,1208,1104,54,0.53,01.53,0
1
=+=+= u
babd

Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3
1,1=

H
K
( )
)(100
)(324,100
4,0.04,5.4,595
1,1.41886
104,543

).(41886
1
1
3
2
1
mma
mma
mmNT
w
w
=
=+=
=
Xác định các thông số ăn khớp
Theo công thức (6.17)
00,200,1100).02,001,0()02,001,0(
1
ữ=ữ=ữ=
w
am
Theo bảng 6.8 chọn mô đun pháp m = 2(mm)
Chọn sơ bộ
0
10=

do đó cos = 0,9848
số răng bánh nhỏ
19
626,18

)104,5.(2
9848,0.100.2
)1(
cos 2
1
1
1
1
=
=
+
=
+
=
Z
um
a
Z
w

số răng bánh lớn
96
76,9519.04,5.
2
112
=
===
Z
ZuZ
do đó tỷ số truyền thực sẽ là:

''5'.37.10611,10
98290,0
100.2
)9619.(2
2
)(
052,5
19
96
0
21
1
2
1
o
w
m
a
ZZm
Cos
Z
Z
u
==
=
+
=
+
=
===

9
Theo bảng 6.9
19217219
min1
=+=+= ZZ
Với
17
min
=Z
Hệ số dịch chỉnh bánh nhỏ
0
1
=x
bánh lớn
0
2
=x
* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo ct(6.33) ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc
2
1
1

)1.( 2

wmw
mH
HMH

dub
uKT
ZZZ
+
=


trong đó
M
Z
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5
3
1
)(274 MPAZ
M
=
H
Z
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
tw
B
H
Sin
Cos
Z


.2
.2

=
ta có
1615,0611,10).429,30cos(.cos
0
=== tgtgtg
tb

o
twt
b
tg
arctg
tg
arctg 34,20
9829,0
20
cos
175,9
0
=






=

==
=




vì theo TCVN góc profil
o
20=

740,1
33,20.2
)175,9cos(.2
==
o
o
H
Sin
Z

Z
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Theo (6.37):

.m
Sinb
w
=

)(00,40100.4,0.
1
mmab
wbaw
===

1424,1
2
611,10(.6,41
)
==



o
Sin
do đó



1
=Z
76,0

649,1
11
649,19829,0
96
1
19
1
2,388,1cos
11
2,388,1
21
===
=












+=

+=





Z
ZZ
1
w
d
đờng kính vòng lăn bánh nhỏ
10
)/(567,2
000.60
1425.564,34.
000.60

)(564,34
1052,5

100.2
1
.2
1
1
1
1
sm
nd
v
mm
u
a
d
w
m
w
w
===
=
+
=
+
=


theo bảng 6.13
với v=2,57 (m/s) dùng cấp chính xác 9 (vì v 10 (m/s)) với cấp chính xác 9 và
v10 (m/s)
16,1=

H
K
(theo bảng 6.14)
m
w
oHH
u
a
vg
1


=
Tra bảng 6.15
002,0=
H

Tra bảng 6.16
73=
o
g
8013,1
052,5
100
56,2.73.002,0 ==
H

Theo bảng 6.7 với sơ đồ hình 3
)(25,467

564,38.052,5.4,0.100
)1052,5(319,1.41886.2
.778,0.503,1.274
319,1034,1.16,1.1,1
034,1
16,211,1.41886.2
564,38.40.8013,11
2
1
1,1
2
1
1
MPA
KKKK
KKT
db
K
K
H
HHHH
HH
wwH
H
H
=
+
=
===
=

+
=
+
=
=






Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v=1,803(m/s)
v
Z
:hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng khi v10 (m/s)
1=
v
Z
Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó
cần gia công đạt độ nhám
)(25,15,2 mR
a
à
ữ=

95,0=
R
Z
Khi đờng kính vòng đỉnh bánh răng
)(700 mmd

a

[ ] [ ]
[ ]
)(63,47025,467
)(63,4701.95.0.1.4,495
1
MPA
MPAZZZ
K
HH
XHRVHH
XH
==
===
=


Ta thấy lợng bền thừa là hợp lý.
Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.
* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
11
[ ]
F
ww
FF
F
mdb
YYYKT

=

2
11
1
1
1
Theo bảng 6.7
22,1=

F
K
(
2,120416,1 =
bd

và sơ đồ 3)
m
w
oFF
u
a
vg
1
1


=

006,0=
F


73=
o
g
076,1
40,1.22,1.41886.2
564,38.2,41.07,6
1
2

1
007,6
04,5
100
88,2.73.006,0
1
111
1
=+=+=
==



FF
wwF
F
F

KKT
db
K
v
Tra bảng 6.14
40,1=

F
K
Do đó:
83,1076,1.40,1.22,1 ===

FFFF
KKKK
Với
649,1=



606,0
649,1
11
===



Y
Với
O
611,10=

924,0
140
611,10
1
140
1 ===
O
Y


Số răng tơng đơng
101056,101
99,0
96
2024,20
99,0
19
22
11
33
2
33
1
====
====
vv
vv
Z

Cos
Z
Z
Z
Cos
Z
Z


Tra bảng 6.18 ta có đợc
6,3
08,4
2
1
=
=
F
F
Y
Y
Với hệ số dịch chỉnh
0
21
== xx
1
031,1)2ln(0695,008,1)ln(0695,008,1
=
===
R
S

Y
mY
Bánh răng phay
)400(1 mmdK
aXF
=
Tơng tự
[ ]
[ ]
[ ]
)(6,2434,85
08,4
6,3.8,96
.
)(56,2598,96
2.644,38.8,46
08,4.924,0.606,0.83,1.41886.2
)(56,2591.031,1.1.252
2
1
21
2
11
1
MPA
Y
Y
MPA
MPA
F

F
FF
F
FF
F
====
===
==





12
*Kiểm nghiệm răng về quá tải với
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
)(36056,1194,1.4,85
)(46452,1354,1.8,96
)(952)(8,5564,163,470.
4,1
4,1
222
111
1
11
MPAk
MPAk

MPAMPAk
T
T
T
T
k
Max
FqtFF
Max
FqtFF
Max
HqtH
Max
H
Max
qt
Max
Max
====
====
====
===



* Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục
)(100
1
mma

w
=
Môdun pháp m=2(mm)
Chiều rộng vành răng
)(40 mmb
w
=
Tỷ số bộ truyền
052,5=
m
u
Góc nghiêng của răng
o
99,7=

Số răng của bánh răng
96
19
2
1
=
=
Z
Z
Hệ số dịch chỉnh
0
21
== xx
Đờng kính vòng chia
)(193

99,0
96.2
.
)(4,38
99,0
19.2
.
2
2
1
1
mm
Cos
Zm
d
mm
Cos
Zm
d
===
===


Đờng kính đỉnh răng
)(,197)1(2
)(4,422.24,38)1(2
22
11
2
1

mmmyxdd
mmmyxdd
a
a
=++=
=+=++=
Đờng kính đáy răng
)(1882.5,2193)25,2(
)(4,332.5,24,38)25,2(
22
11
2
1
mmmxdd
mmmxdd
f
f
===
===
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh
( )
[ ]
3
2
2
2

.
1.

2
baH
H
aw
u
KT
uka


+=
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép Thép
43=
a
K
Tra bảng 6.6
4,0=
ba

( ) ( )
1999,01968,34,0.5,01.53,0
2
=+=+= u
babd

Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3
15,1=

H
K
13

( )
)(139
)(36,139
4,60.9,3.4,636
1,1.193010
19,343
96,3
2
2
3
2
2
mma
mma
u
w
w
=
=+=
=
Xác định các thông số ăn khớp:
78,239,1139).02,001,0()02,001,0(
2
ữ=ữ=ữ=
w
am
Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế chọn modun tiêu chuẩn của răng
cấp chậm bằng modun răng cấp nhanh m=2(mm)
Chọn sơ bộ
0

10=

do đó cos = 0,988
Số răng bánh nhỏ
28
68,27
)1968,3(2
988,0.139.2
)1(
cos 2
1
2
1
2
=
=
+
=
+
=
Z
um
a
Z
w

số răng bánh lớn
112
8,11128.968,3.
2

122
=
===
Z
ZuZ
do đó tỷ số truyền thực sẽ là:
''24'.45.1176,11
976,0
139.2
)11228(2
2
)(
4
28
112
0
21
1
2
2
o
w
m
a
ZZm
Cos
Z
Z
u
==

=
+
=
+
=
===


* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
2
2
2

)1.( 2

wmw
mH
HMH
dub
uKT
ZZZ
+
=


Trong đó:
M
Z
: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5

3
1
)(274 MPAZ
M
=
H
Z
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
tw
B
H
Sin
Cos
Z


.2
.2
=
ta có
19,076,11),20cos(.cos === tgtgtg
tb

14
o
twt
b
tg
arctg
tg

arctg 31,20
98,0
20
cos
75,10
0
=






=








==
=




vì theo TCVN góc profil
o

20=

733,1
31,20.2
)77,10cos(.2
==
o
o
H
Sin
Z

Z
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng




.m
Sinb
w
=

)(6,55139.4,0.
1
mmab
wbaw
===

168,1

.2
)77,11(.6,55
==



o
Sin
do đó



1
=Z
758,0
74,1
11
74,198,0
112
1
28
1
2,388.1cos
11
2,388,1
21
===
=

+=














+=

Z
ZZ
2
w
d
đờng kính vòng lăn bánh lớn
)/(87,0
000.60
285.56.
000.60

)(56
14
139.2
1
.2
2
2
2
2
sm
nd
v
mm
u
a
d
w
m

w
w
===
=
+
=
+
=


Theo bảng 6.13
với v=0,87 (m/s) dùng cấp chính xác 9 (vì v 4 (m/s))
Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và v10 (m/s)
13,1=

H
K
m
w
oHH
u
a
vg
2


=
Tra bảng 6.15
006,0=
H

Tra bảng 6.16
73=
o
g
19,2
968,3
139
87,0.73.006,0 ==
H

Theo bảng 6.7 với sơ đồ hình 3
15
)(25,584
56.968,3.6,55
)1968,3(16,1.193010.2
.758,0.8,1.274
09,11.18,1.07,1
018,1
0,1.07,1.193010.2
56.6,55.29,21
2
1
2,1
2
2
2
MPA
KKKK
KKT

db
K
K
H
HHHH
HH
wwH
H
H
=
+
=
===
=
+
=
+
=
=






Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v=0,87(m/s)
1=
v
Z
Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó

cần gia công đạt độ nhám
)(25,15,2 mR
a
à
ữ=

95,0=
R
Z
Khi đờng kính vòng đỉnh bánh răng
)(700 mmd
a

[ ] [ ]
[ ]
)(58,60425,584
)(58,6041.95,0.1.4,636
1
MPA
MPAZZZ
K
HH
XHRVHH
XH
==
===
=


Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.

* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
[ ]
1
22
2
1

2
2
F
ww
FF
F
mdb
YYYKT


=
Tra bảng 6.7
32,1=

F
K
(
199,0 =
bd

và sơ đồ 3)
m
w

oFF
u
a
vg
2
2


=

Tra bảng 6.15
006,0=
F


73=
o
g
088,1
37,1.32,1.193010.2
56.6,55.1,2
1
2

1
079,2
9680,3
139
87,0.73.006,0
2

222
2
=+=+=
==



FF
wwF
F
F
KKT
db
K
v
Tra bảng 6.14
37,1=

F
K
Do đó:
97,109,1.37,1.32,1 ===

FFFF
KKKK
Với
74,1=

5747,0
74,1
11
===



Y
Với
O
77,11=


916,0
140
77,11
1
140
1 ===
oO
Y


Số răng tơng đơng
16
2023,119
98,0
112
3074,29
98,0

28
22
11
33
2
33
1
====
====
vv
vv
Z
Cos
Z
Z
Z
Cos
Z
Z


Tra bảng 6.18 ta có đợc
6,3
7,3
2
1
=
=
F
F

Y
Y
Với hệ số dịch chỉnh
0
21
== xx
052,1)5,1ln(0695,008,1)ln(0695,008,1 === mY
S
1=
R
Y
(Bánh răng phay)
)400(1 mmdK
aXF
=
[ ]
[ ]
)(4,356
)(4,305
2
1
MPA
MPA
F
F
=
=


Kiểm nghiệm răng về quá tải

[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
)(36056,1194,1.4,85
)(46452,1354,1.37,96
)(952)(8,5564,16,470.
4,1
4,1
222
111
1
11
MPAk
MPAk
MPAMPAk
T
T
T
T
k
Max
FqtFF
Max
FqtFF
Max
HqtH
Max
H
Max

qt
Max
Max
====
====
====
===



* Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục
)(139
2
mma
w
=
Môdun pháp m=2(mm)
Chiều rộng vành răng
)(55)(6,55 mmmmb
w
=
Tỷ số bộ truyền
4=
m
u
Góc nghiêng của răng
o
77,11=

Số răng của bánh răng
112
28
2
1
=
=
Z
Z
Hệ số dịch chỉnh
0
21
== xx
Đờng kính vòng chia
)(225
978,0
112.2
.
)(3,57
978,0
28.2
.
2
2
1
1
mm
Cos
Zm
d

mm
Cos
Zm
d
===
===


17
Đờng kính đỉnh răng
)(2292.2225)1(2
)(3,612.23,57)1(2
22
11
2
1
mmmyxdd
mmmyxdd
a
a
=+=++=
=+=++=
Đờng kính đáy răng
)(224)25,2(
)(3,52)25,2(
22
11
2
1
mmmxdd

mmmxdd
f
f
==
==
C. Tính toán bộ truyền ngoài
* Chọn loại xích:
Vì vận tốc thấp dùng xích con lăn
* Xác định các thông số của bộ truyền xích
Tra bảng 5.4 với
3=
x
u

19233.229
1
==Z
Chọn
27
1
=Z
do đó số răng đĩa lớn
1207525.3.
12
====
Maxx
ZZuZ
(đối với xích con lăn)
Công suất tính toán
nZt

KKKPP =
Trong đó: P: công suất cần truyền
1
27
2727
11
01
====
ZZ
Z
K
z
hệ số số răng
43,1
35
50
1
01
===
n
n
K
n
hệ số vòng quay
cdbtdcao
KKKKKKK
.
=
với
1=

o
K
( đờng tâm các đĩa xích làm với phơng
nằm ngang 1 góc
oo
4030
) hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí bộ truyền.
1=
a
K
(chọn a = 40.p) hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích
1=
dc
K
điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích.
35,1=
d
K
tải trọng va đập.
25,1=
c
K
bộ truyền làm việc 2 ca (Tra bảng 5.6).
3,1=
bt
K
(môi trờng có bụi, chất lợng bôi trơn II) (Theo bảng 5.7).
50
01
=n

)(03,12.925,0.43,1.75,1.2,5
43,1
35
50
kwP
K
t
n
==
==
Tra bảng 5.5
)/(50
01
phvgn =
chọn bộ truyền xích 1 dãy có bớc p=44,45(mm)
thoả mãn điều kiện bền mòn
)(7,14][ kwPP
t
=
18
Đồng thời theo bảng 5.8
Max
pp
Khoảng cách trục a=40p =40.31,75=1270(mm)
Xác định số mắt xích x
( )
995,120
.40 4
27
2

5427
40.2
.4
.
2
.2
2
2
2
2
1221
=+
+
+=

+
+
+=
p
p
a
pZZZZ
p
a
x

Lấy số mắt xích chẵn x=120
Tính lại khoảng cách trục
[ ]
[ ]

)(5,1756
)2754(
281.5,0120)2754(5,012045,44.25,0
)(
2)(5,0)(5,0.25,0
2
2
2
12
2
2121
mma
ZZ
ZZxZZxpa
cc
=







++=

+++=


Để xích không chịu lực căng quá lớn giảm
1
a
lợng bằng
)(1750
45,1756.004,0.004,0
mma
aa
=
==
Số lần va đập của xích
525,0
120.15
35.27
.15
.
11
===
x
nZ
i
Tra bảng 5.9

35][525,0 == ii
* Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
votd
FFFK
Q
S
++
=
Q tải trọng phá hỏng (N)
Tra bảng 5.2 Q=172400(N)
Khối lợng 1 mét xích q = 7,5 (kg)
d
K
hệ số tải trọng động với chế độ làm việc trung bình
4,1=
d
K
t
F
lực vòng (N)
v
p
F
t
.1000
=
)(51575,1.5,7.4.81,9 81,9
)(67,1)4725,0.(5,7.
)(3,11005
4725,0

2,5.1000
)/(4725,0
000.60
35.30.27
000.60

0
22
1
NaqKF
NvqF
NF
sm
npZ
v
f
v
t
===
===
==
===
19
Trong đó
4=
f
K
(bộ truyền nghiêng 1 góc < 40
0
)

82,10
51595,13,11005.4,1
172400
=
++
= S
Tra bảng 5.10 n=50(vg/ph) [s]=7
Vậy s>[s] bộ truyền đảm bảo điều kiện bền
* Đờng kính đĩa xích
)(88,9205,05025,0
.2
.2
54
cot5,045,44cot5,0
4,132
27
cot5,045,44cot5,0
)(25,233
54
45,44
)(8,118
27
45,44
2
1
2
1
2
2
1

1
2
1
2
1
mmdr
rdd
rdd
g
Z
gpd
g
Z
gpd
mm
Sin
Z
Sin
p
d
mm
Sin
Z
Sin
p
d
l
f
f
a

a
=+=
=
=












+=

+=
=












+=

+=
=






=








=
=






=

=






* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
( )
[ ]
H
d
vddtr
H
KA
EFKFK


+
=
.

47,0
1
Trong đó
[ ]

H

ứng suất tiếp xúc cho phép (MPA)
t
F
lực vòng (N)
)(11005 NF
t
=
vd
F
lực va đập trên m dãy xích
)(99,31.45,44.35.10.13 10.13
373
1
7
NmpnF
vd
===

d
K
hệ số tải trọng động Tra bảng 5.6
2,1=
d
K
A diện tích chiếu của bản lề Tra bảng 5.12 A= 262(
2
mm
)

E modun đàn hồi
)(10.1,2
5
MPAE =
20
( )
)(436
1.262
10.1,2.616,62,1.8,212342,0
47,0
42,0
5
1
MPA
K
H
r
=
+
=
=

Nh vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt đợc ứng suất tiếp xúc
cho phép
[ ]
)(600 MPA
H
=

đảm bảo đợc độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1

Tơng tự
[ ]
[ ]
HH


2
với cùng vật liệu nhiệt luyện
* Xác định lực tác dụng lên trục
)(. NFKF
txr
=
Trong đó:
x
K
: hệ số kể đến trọng lợng xích,
15,1=
x
K
do bộ truyền nghiêng 1 góc
< 40
0
)(1,1265611005.15,1 NF
r
==
Vì đờng nối tâm của bộ truyền xích nghiêng 30.Ta phân tích lực hớng tâm
)(. NFKF
txr
=
thành 2 thành phần lực:

)(5.586230sin. NFF
o
rry
==
)(1015430cos. NFF
o
trx
==
*Lực tác dụng từ các khớp nối:
)(1289
65
41886.2
2
1
N
D
T
F
t
tr
t
===
)(260).3,02,0( NchonFFF
tr
r
tr
tr
=ữ=
Trong đó Dt là đờng kính vòng tròn qua tâm các chốt

Phần III Thiết kế trục và chọn ổ lăn
1. Chọn vật liệu chế tạo
Các trục là thép 45 có
)(600 MPA
b
=

ứng suất xoắn cho phép là: []= 12 ữ
20(MPA)
2. Xác định đờng kính sơ bộ:
3
].[2,0

k
k
T
d =
21
Trong đó:
k
T
: mômen xoắn N.mm, []: ứng suất xoắn cho phép MPA []= 15ữ50
(MPA) lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn trục ra theo kết
quả:
).(41886
1
mmNT =

).(193010
2

mmNT =

).(267881
3
mmNT =
)(51
25.2,0
734512
)(40
15.2,0
193010
)(23056,23
15.2,0
41886
3
3
3
2
3
1
mmd
mmd
mmd
==
==
===
ở đây lắp bánh đai lên đầu của trục do đó không cần quan tâm đến đờng kính
trục động cơ điện.
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Dựa theo đờng kính các trục sử dụng bảng 10.2 để chọn chiều rộng ổ lăn

0
b

chiều rộng ổ lấy theo đờng kính sơ bộ của trục trung gian
2
d
Xác định chiều dài may ơ, bánh đai, may ơ đĩa xích, may ơ bánh răng trụ:
( )
( )
( )
)(5738.5,15,12,1
)(3926.5,15,12,1
)(2617.5,15,12,1
334
222
111
mmdl
mmdl
mmdl
m
m
m
==ữ=
==ữ=
==ữ=
Xác định chiều dài may ơ của khớp nối đối với trục vòng đàn hồi.
)(9551.8,1)5,24,1(
323
mmdl
m

==ữ=
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
10
1
=k
Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp
6
2
=k
Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành nắp ổ
15
3
=k
Chiều cao nắp ổ và đầu bu lông
17=
n
h
Tra bảng 10.4 với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp hình 10.7
22
)(196175.210.39546
23
)(12610)9546(5,046
)(5,0
)(46510)1746(5,0
)(5,0
21
021232221
23

123222223
22
2102222
mml
bkklll
mml
kllll
mml
kkbll
mm
mm
m
=++++=⇒
++++=
=+++=⇒
+++=
=+++=⇒
+++=
4. X¸c ®Þnh trÞ sè vµ chiÒu c¸c lùc tõ chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc
23
so do phan tich luc
24
qui ớc về chiều và các dấu của lực nh hệ trục toạ độ từ khớp nối tác dụng
lên trục hớng theo phơng x nhng ngợc chiều õ
t
x
D
T
F
1

11
.2
).3,02,0( ữ=
Khoảng công xôn chìa ra ngoài để nối trục vòng đàn hồi:
Tra bảng 16-10a theo mômen xoắn
)(55
)(551815)1726(5,0)(5,0
11
3021111
mml
mmhkbll
c
nmc
=
=+++=+++=
Trục I
Tính phản lực ở các ổ trục và vẽ biểu đồ mômen
)(69.396611,10.4,896.
)(8,2167
12,35
15741.2
.2
)(8,1294.
0
1
11
1
1
NtgtgFF
N

d
T
F
N
Cos
tg
FF
ta
wk
k
t
tw
tr
i
===
===
==



Xét trong mặt phẳng (xoz) ta có:
ã13111111112
).(.)( llFlFllF
M
tAxc
tr
D
++
=
11

ã131111112
).()(
l
llFllF
F
tc
tr
Ax
++
=
25