Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải _ hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục

Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
… ……………………………………………………………………………
……… ………………………………………………………………………
….
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………… ……………………………………………………………………
……………… ………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 1
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
… ……………………………………………………………………………
……… ………………………………………………………………………
….
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………… ……………………………………………………………………
……………… ………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 2
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
LỜI NÓI ĐẦU
Đối với tất cả sinh viên cơ khí của tất cả các ngành: chế tạo máy, cơ điện tử, ô tô,
nhiệt lạnh, … thì công việc “tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí” là nội dung
không thể thiếu trong chương trình đào tạo của họ. Bởi nó giúp cho sinh viên
chúng ta có thể trao dồi thêm kiến thức cơ sở về kết cấu máy. Đồng thời khới gợi
lại cho chúng ta những kiến thức cũ có liên quan mật thiết như: vẽ kỹ thuật, sức
bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, …. Và quá trình hoàn thành công việc
này chính là ta đang hoàn thành bộ môn “đồ án chi tiết máy”.
Được sự phân công của giáo viên hướng dẫn (thầy (Th. S): Nguyễn Tuấn Hùng).
Nhóm 28 tiến hành tìm hiểu và thiết kế hệ thống dẫn động xích tải _ hộp giảm
tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục. Mặc dù còn nhiều bỡ ngỡ vì đây là lần đầu tiên
tiếp xúc với bộ môn đồ án. Nhưng dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy bộ môn
và sự cố gắng của nhóm thì bài đồ án cũng được hoàn thành. Tuy còn nhiều thiếu
xót và chưa thật sự đi sâu vào thực tế; nhưng bài đồ án được làm một cách tuần
tự, có chỉ dẫn nguồn cụ thể nên phần nào đáp ứng được yêu cầu của một đồ án.
Bài đồ án được chia làm 8 phần tương ứng với 8 bước đi cơ bản để hoàn thành
công việc thiết kế hệ dẫn động xích tải, cùng với phần phụ lục tương ứng.
Phần 1: Tìm hiểu về bộ truyền.
Phần 2: Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền của hệ thống.
Phần 3, 4, 5: Tính toán và thiết kế các bộ truyền (đai, bánh răng, trục, then)
Phần 6: Chọn ổ lăn và nối trục.
Phần 7: Chọn thân hộp, bu lông, các chi tiết phụ, chọn dầu bôi trơn và bảng dung
sai lắp ghép.

Phần 8: Thiết kế bộ truyền xích.
Nhóm 28 chân thành cảm ơn trường đại học công nghiệp TP.HCM và thư viện
của trường; thầy Nguyễn Tuấn Hùng và các bạn học trong lớp…Về phía trường:
đã tạo điều kiện tốt cho nhóm có thể tìm kiếm tài liệu, có địa điểm để họp nhóm
thảo luận, internet để truy cập thông tin…Về phía thầy và các bạn: đã luôn có
nhận xét, chỉ bảo và đóng góp cho nhóm để nhóm có thể hoàn thành bài đồ án.
Rất mong được sự nhận xét và chỉ bảo của giáo viên hướng dẫn để nhóm có thể
nhận ra được những thiếu xót để kịp thời bổ sung.
Chân thành cảm ơn!
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 3
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Nhóm 28
ĐỀ TÀI
Hệ thống dẫn động xích tải gồm.
1- Động cơ điện.
2- Bộ truyền đai thang.
3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục.
4- Nối trục đàn hồi.
5- Xích tải.
Số liệu thiết kế:
1. Lực vòng trên xích tải F(N) : 4500
2. Vận tốc xích tải, v(m/s) : 1,2
3. Số răng đĩa xích tải dẫn z (răng) :11
4. Bước xích tải, p(mm) :110
5. Thời gian phục vụ, L(năm): 6
6. Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ.
(một năm làm việc 300 ngày, một ca làm việc 8 giờ)
7. Chế độ tải: T
T

1
=T, T
2
=0.8T,T
3
=0.9.
t
1
=48, t
2
=30, t
3
=12.
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 4
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
MỤC LỤC
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 5
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN I. TÌM HIỂU BỘ TRUYỀN
1.1 Cấu tạo
Hệ thống dẫn động xích tải gồm.
1. Động cơ điện.
2. Bộ truyền đai thang.
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục.
4. Nối trục đàn hồi.
5. Xích tải.
1.2 Nguyên lý hoạt động
Động cơ truyền chuyển động tới xích tải phải qua bộ truyền đai thang để vào

hộp giảm tốc. Ở đây là hộp giảm tốc bánh răng hai cấp đồng trục. Sau khi
qua hộp giảm tốc sẽ được truyền qua nối trục đàn hồi để tới xích tải.
1.3 Ứng dụng
Xích tải là một loại của bộ truyền xích nó được sử dụng rất rộng rãi trong
cuộc sống và trong sản xuất với hiệu suất cao, không sảy ra hiện tượng
trượt, khả năng tải cao, có thể chịu được quá tải khi làm việc chính vì thế nó
rất được ưa chuộn trong các băng chuyền trong sản xuất. Dưới đây là hình
ảnh về ứng dụng xích tải trong sản xuất:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 6
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
1.4 Ưu điểm và nhược điểm của hộp giảm tốc
Sử dụng hộp giảm tốc này có một số ưu nhược điểm sau:
- Ưu điểm:
+ Đơn giản.
+ Đường tâm của trục vào, ra trùng nhau nên giảm được chiều dài hộp
giảm tốc và cơ cấu sẽ gọn hơn.
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 7
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
- Nhược điểm:
+ Vì có bánh răng bố trí không đối xứng với các cặp ổ lăn, làm cho tải
trọng phân bố trên răng không đều, trục bị yếu đi.
+ Phải bố trí thêm ổ của các trục đồng tâm bên trong hộp giảm tốc, như
thế làm phức tạp kết cấu gối đỡ, gây khó khăn cho việc bôi trơn các ổ
này.
+ Khoảng cách giữa các ổ đỡ trục lớn làm cho trục yếu đi dẫn đến phải
tăng đường kính trục…
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 8
Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN II. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ
TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG.
2.1 Xác định công suất động cơ
Gọi P: công suất trên xích tải.

η
: Hiệu suất chung
N
ct
: Công suất cần thiết.
Công suất trên xích tải:
Với:

Dựa vào sơ đồ tải trọng ta suy ra được công suất P
2,
P
3
là:
Và theo giả thiết ta có:
Từ đó thế vào (2 - 01) ta có được:
Công suất cần thiết:

Dựa vào bảng 3.3 (trang 86, [1]) ta chọn:

1
0,97
η
=
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng

2
0,995
η
=
: Hiệu suất một cặp ổ lăn
3
0,94
η
=
: Hiệu suất bộ truyền đai
4
1
η
=
: Hiệu suất khớp nối
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 9
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28

5
0,96
η
=
: Hiệu suất bộ truyền xích.
Ta có
2 5
1 2 3 4 5
η η η η η η
=

(3.12, [1])
Thế số vào ta được:
Thế và P vào ta được:
Cần chọn động cơ điện có công suất lớn hơn công suất cần thiết N
ct
.
Dựa vào calalog động cơ điện trong hệ thống quản lý chất lượng ta chọn động cơ
3K132M4, có các đặc tính kỹ thuật theo bảng dưới đây:
[http//:www.dongcoviet.com.vn]
2.2 Phân phối tỉ số truyền
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 10
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Tỷ số truyền chung u của hệ thống truyền động là:

Trong đó: n
đc
= 1460 vòng/phút: số vòng quay của động cơ.
n
x
: số vòng quay của đĩa xích dẫn,
Số vòng quay của đĩa xích dẫn là:
(5.10, [1])
Thay n
đc
và n
x
vào (2- 04) ta được:
Với: (_ 21, [3]) (2– 05)
Trong đó:

- u
đ
: tỷ số truyền của bộ truyền đai thang
- u
bn
: tỉ số truyền của bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh.
- u
bc
: tỉ số truyền của bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm.
Ta chọn trước: u
đ
= 3. (bảng 2.4, [3])
Từ (2- 05) suy ra:
Để tạo điều kiện bôi trơn cho các bánh răng trong hộp giảm tốc theo phương
pháp ngâm dầu ta chọn:
Chọn:u
bn
= 1,2*u
bc
Suy ra , u
bn
= 1,2*2,61 = 3,13
2.3 Số vòng quay, công suất các trục và momen xoắn trên các trục:
• Số vòng quay trục 1: n
1
= n
đc
/ u
đ
= 1460 / 3 = 486,67 (v/ph)

• Số vòng quay trục 2: n
2
= n
1
/ u
bn
= 486,67/3,13 = 155,49 (v/ph)
• Số vòng quay trục 3: n
3
= n
2
/ u
bc
= 155,49/2.61 = 59,57 (v/ph)
Công suất trên các trục là:
Trục I
( )
1 3 2
* 7,5*0,94*0,995 7,015
d ol
P P P kw
η η η η
= = = ≈
Trục II:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 11
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28

( )
2 1 r 1 2 1

7,015*0,995 *0,97 6,771
ol b
P P P kw
η η η η
= = = ≈
Trục III:
( )
3 2 r 2 2 1
6,771*0,995 *0.97 6,535
ol b
P P P kw
η η η η
= = = ≈
Tính moment xoắn trên trục và động cơ:
Theo công thức sau:

6
9.55*10 P
T
n
=
( _49, [3])
Với:
P : công suất (kw)

n
: số vòng quay (vòng/phút)
Moment xoắn trên trục động cơ:
( )
6 6

9.55*10 * 9.55*10 *7,5
49058
1460
dc
dc
P
T Nmm
n
= = =
Moment xoắn trên trục I:
( )
6 6
1
1
1
9.55*10 * 9,55*10 *7,015
137656
486,67
P
T Nmm
n
= = ≈
Moment xoắn trên trục II:
( )
6
6
2
2
2
9,55*10 *

9,55*10 *6,771
415866
155,49
P
T Nmm
n
= = ≈
Moment xoắn trên trục III:
( )
6
6
3
3
3
9,55*10 *
9.55*10 *6,535
1047662
59,57
P
T Nmm
n
= = =
Bảng 1: Tổng hợp kết quả các thông số cho hộp giảm tốc và bộ truyền đai:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 12
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Thông số
Động
cơ
Trục I Trục II Trục III

Công suất (kw) 7,5 7,015 6,771 6,535
Tỉ số truyền u
đ
=3 u
bn
=3,13 u
bc
=2.61
Số vòng quay (vòng/phút) 1460 486,67 155,49 59,57
Moment xoắn (
.N mm
)
49058 137656 415866 1047662
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 13
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
3.1 Chọn dạng đai
Các thông số của động cơ và tỷ số của bộ truyền đai:
Công suất :
( )
7,5P kW=

Số vòng quay :
( )
1460 òng / útn v ph=

Tỉ số truyền : u
đ
=3

Ta chọn: Đai thang loại Б , được làm từ vật liệu tổng hợp (hình 4.1, [3] )
Bảng 2. Các thông số đai hình thang thường loại Б:

( Bảng 4.13, [3])
Kích thước mặt cắt ngang của dây đai
3.2 Điều kiện bánh đai nhỏ
Chọn đường kính bánh đai nhỏ d
1
= 150 mm. (bảng 4.13,[3] )
Vận tốc dài của đai:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 14
Tên gọi Kí hiệu Giá trị
Chiều rộng lớp trung hòa b
t
14
Chiều rộng mặt trên b 17
Khoảng cách từ mặt trung hòa đến thớ ngoài y
o
4.0
Diện tích mặt cách ngang A 138
Chiều cao đai h 10.5
Đường kính bánh đai dẫn d
1
140-280
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
1 1 * *
1
150 1460
11,461 /

60000 60000
πd n π
v m s= = =

(_60,[3])

Vận tốc đai nhỏ hơn vận tốc cho phép:
max
25 /v m s=
nên thỏa điều kiện
3.3 Điều kiện bánh đai lớn:
Với hệ số trượt ε=0,02 thì đường kính bánh đai lớn là:
(4.2, [3])
Đường kính tiêu chuẩn d
2
=450mm (bảng 4.21, [3])
Như vậy tỷ số truyền thực tế là:
Và:
Nên thõa điều kiện giữa bánh đai nhỏ và bánh đai lớn.
3.4 Chọn khoảng cách trục a và chiều dài đai l
3.4.1 Chọn sơ bộ
Ta chọn sơ bộ khoảng cách trục a
sb
= d
2
=450mm (bảng 4.14, [3])
Chiều dài đai là:
2
2
1 2 2 1

( )
150 450 (450 150)
2. 2.450 3,14 1862
2 4 2 4500
sb sb
sb
d d d d
l aπ mm
a
+ −
+ −
= + + = + + =
(4.4,[3])
3.4.2 Định chính xác chiều dài đai
l
và khoảng cách trục
a
Chọn tiêu chuẩn chiều dài: l =1800 mm. (bảng 4.13,[3])
Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây i:
(4.15, [3])
Tính khoảng cách trục theo theo chiều dài đai tiêu chuẩn l = 1800 mm
(4.6, [3]) (3- 01)
Với
Thay số vào (3-01) ta được a=401
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 15
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
3.5 Tính góc ôm alpha (
1
α

)
Ta có góc ôm
1
α
:
2 1
1
450 150
180 57 180 57 137,36
401
o
d d
α
a
− −
= − = − =
(4.7, [3])
Vì
1
120
o
α >
nên thỏa mãn điều kiện không trượt trơn. (đối với đai sợi tổng hợp)
3.6 Tính số đai z

[ ]
1
0
d
α u l z

PK
Z
P C C C C
=
(4.16, [3]) (3-02)
Trong đó:
1
P
: công suất trên bánh dẫn, kW(
1
P
=7,5kW).
[P
o
]: công suất cho phép (kW) .
K
đ
: Hệ số tải trọng động.
C
L
:Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
C
z
:Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự phân bố không điều tải trọng cho các dây
đai .
α
C
:Hệ số ảnh hưởng của góc ôm
u
C

:Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền
ta chọn K
đ
= 1.1 (bảng 4.7, [3])
Mà theo đề thì động cơ làm việc hai ca nên K
đ
=1,1 + 0,1 = 1,2.
Với
1
α
=137,36, C
α
= 0,88 (bảng 4.15, [3])
Với l/l
0
= 1800/2240 =0,8, C
l
=0,95 (bảng 4.16, [3])
Với u
t
=3,06, C
u
= 1,14 (4.17 , [3])
Ta có [P
o
] = 3,755 (v=11,46/s, d
1
=150 mm) (bảng 4.19, [3])
Suy ra P
1

/P
o
= 7,5/3,755 = 1,997
Ta chọn C
z
= 0,95 (bảng 4.18, [3])
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 16
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Từ đó thế các số liệu vừa có được ở trên vào (3-02) ta có được z = 2,647
Lấy z=3.
Chiều rộng bánh đai:
B = (z-1)t +2e = (3 – 1)*19 + 2*12,5 = 63 mm. (4.17 _ bảng 4.21 ,[3])
Đường kính ngoài của bánh đai d
a
= d
1
+ 2*h
o
=150 + 2*4,2 = 158,4 mm.
Trong đó t, e, h
o
xem trong (bảng 4.21, [3])
3.7 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục :
Lực căng ban đầu được xác định như sau :
(4.19, [3]) (3-03)
Trong đó F
v
= q
m

* v
2
(định kì điều chỉnh lực căng), với q
m
= 0,178 kg/m (bảng
4.22, [3])
Khi đó F
v
= 0,178 * 11,46
2
= 23,38 N.
Do đó từ (3-03) ta có :
Lực tác dụng lên trục là :
(4.21, [3])
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 17
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN IV : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
4.1. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ nghiêng cấp nhanh
4.1.1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong
thiết kế, ở đây ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng là như nhau:
Bảng 3: Các thông số của 2 bánh răng trụ nghiêng cấp nhanh
Thông số Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn
Tên thép Thép 45 (tôi cải thiện) Thép 45(tôi cải thiện)
Giới hạn bền kéo
850
b
MPa
σ

=
750
b
MPa
σ
=
Giới hạn chảy
580
ch
MPa
σ
=
450
ch
MPa
σ
=
Độ rắn HB=250 HB=235
(bảng 6.1, [3])
4.1.2Thông số đầu vào:
Công suất : P
1
=7,015 (kW)
Tỉ số truyền : u
1
= 3,13
Số vòng quay: n
1
= 486,67 (vòng/phút)
T = 137656 (N.mm)

Gọi
t
là tổng số giờ làm việc của bánh răng:
6*300*2*8 28800t = =

giờ
4.1.3 Xác định ứng suất tiếp và ứng suất uốn cho phép
4.1.3.1 Số chu kỳ làm việc:
Ta có: (6.5, [3]))

2,4
30
HO HB
N H=

2,4 2,4 7
1 1
30 30 250 1,7.10
HO HB
N H= = × ≈
chu kỳ
2,4 2,4 7
2 2
30 30 235 1,4.10
HO HB
N H= = × ≈
chu kỳ
6
1 2
4.10

FO FO
N N= =
chu kỳ
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 18
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
HO
N
là số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
FO
N
là số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
4.1.3.2 Số chu kỳ làm việc tương đương, xác định theo tải trọng
Ta có:
3
3
3 3
i
E1 1 2 3
ax
0,8 0,9
60 . 60 486,67
H i i
m
T
T T T
N c n t t t t
T T T T
 
 

 
   
 
= = × + +
 ÷
 ÷
 ÷  ÷
   
 
 
 
 
∑
(6.7, [3])
C : số lần ăn khớp trong một vòng quay
n : số vòng quay trong một phút
t : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
Trong đó :
1
48
.28800 15360
90
t = =
giờ

2
30
.28800 9600
90
t = =

giờ.

3
12
.28800 3840
90
t = =
giờ.
Từ đây suy ra:

7
1 1
67.10
HE FE
N N= ≈
chu kỳ
Tương từ với
7
2 2
21,5.10
HE FE
N N= ≈
(chu kỳ) ứng với n
2
=155,49 vòng/phút
Vì N
HE1
>N
HO1
, N

HE2
>N
HO2
, N
FE1
>N
FO1
, N
FE2
>N
FO2
Cho nên: K
HL1
= K
HL2
=K
FL1
=K
FL2
=1 (_94,[3])
K
HL
:hệ số tuổi thọ
K
FL
: chế độ tải trọng của bộ truyền
Ta có giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng như sau: ( bảng 6.2, [3 ] )
lim1 1
2 70 2*250 70 570( )
OH

σ HB MPa= + = + =
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 19
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
lim2 2
2 70 2*235 70 540( )
OH
σ HB MPa= + = + =
lim1 1
1,8 1,8*250 450( )
OF
σ HB MPa= = =
lim2 2
1,8 1,8*235 423( )
OF
σ HB MPa= = =
limOH
σ
:ứng suất tiếp xúc cho phép
limOF
σ
: ứng suất uốn cho phép
Và hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn là
S
H
=1,1
S
F
= 1,75
4.1.3.3 ứng suất tiếp xúc cho phép

Ta có: (6.1, [3])
[ ]
lim limO R V L XH O
H HL HL
H H
σ Z Z K K σ
σ K K
s s
= =
[ ]
1
570
518,18
1,1
H
σ = =
(Mpa)
[ ]
2
540
491
1,1
H
σ = =
(Mpa)
4.3.4 Ứng suất uốn cho phép
Theo (6.2) (trang 91, [3]) ta có:
[ ]
limOF
F FL

F
σ
σ K
s
=
[ ]
1
450
257,14( )
1,75
F
σ MPa= =
[ ]
2
423
241,71( )
1,75
F
σ MPa= =
4.1.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
A
ψ

Bộ truyền có tải trọng trung bình, do đó chọn:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 20
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28

0,4
ba

ψ =
(bảng 6.6, [3])
khi đó:
0,53* ( 1) 0,876
bd ba
ψ ψ u= + =

(6.16,[3])

Ta chọn:
F
1,13,k 1,28
Hβ β
K = =

(bảng 6.7, [3])
Hβ
K
,
F
K
β

:trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
4.1.5 Xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w
[ ]
2
3
2

( 1)
Hβ
w a
ba H
T K
a K u
ψ σ u
≥ +
(6.15a ,[3])
K
a
; hệ số ,phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
K
a
= 43 (bảng 6.5, [3])
u =3,13: tỉ số truyền cấp nhanh
ba
ψ
=0,4 hệ số chiều rộng bánh răng
[ ]
H
σ
=
[ ]
2
540
491
1,1
H
σ = =

Mpa :ứng xuất tiếp xúc cho phép
2
415866*1,13
43*(3,13 1)* 237
0,4*(491) *3,13
w
a mm⇒ ≥ + =
Chọn a
w
= 240 mm
4.1.6 Xác định môđun bánh răng
Môđun bánh răng
(0,01 0,02) (2,4 4,8)
w
m a= ÷ = ÷
(6.17, [3])
Ta chọn m=3 (bảng 6.8, [3])
4.1.7 Xác định số răng, góc nghiêng
β
và hệ số dịch chuyển x
Chọn sơ bộ
β
=10
0
,
Do đó cos
β
= 0,9848
Số răng của bánh nhỏ là:
Số răng bánh lớn ;

Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 21
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Chọn z
2
= 120
Do đó tỉ số truyền thực sẽ là u
m
= 120/38=3,15
Suy ra
4.1.8 Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng
Đường kính vòng chia:
d=
cos
Z m
β
(bảng 6.11 [3])
d
1
=
1
cos
Z m
β
=120mm
d
2
=360 mm
đường kính vòng đỉnh:

α
d
=d

+ 2m (bảng 6.11,[3] )

1 1
2 120 3.2 126
α
d d m= + = + =

2 2
2 360 3.2 366
α
d d m
= + = + =
Đường kính vòng chân răng :
d
f
= d
w
– 2,5m (bảng 6.11 [3])
d
f1
= d
w1
– 2,5m = 120 – 2,5.3 = 112,5 mm
d
f1
= d

w2
– 2,5m = 392 – 2,5.3 = 384,5 mm
4.1.9 Vận tốc vòng của bánh răng trụ
1 1
60.1000
πd n
v =
(6.40_106[3])
n
1
= 486,67 (vòng / phút):số vòng quay trục 1
d
1
= 120( mm ) đường kính vòng chia bánh dẫn
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 22
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28

.120.486,67
1,732 /
60000
π
v m s= ≈

Với vận tốc này ta chọn chế tạo bánh răng theo cấp chính xác 9 (bảng6.13, [3])
Hệ số tải trọng động:
K
H
α
=1,13 (bảng 6.14,[3])

4.1.10 Tính toán kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
4.1.10.1 ứng suất tiếp xúc

( )
1
1
2 1
H
m Hε
H
w w
T K u
Z Z Z
σ
d b u
+
=
(6.33, [3])
` Với u: tỉ số truyền :u=3,15
d
w1
đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w1
=d
1
=120mm
ta có
M
Z

=274
1/3
MPa
(bảng 6.5,[3])
Z
H
:hệ số ảnh kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

2cos
sin2
b
H
tw
β
Z
α
=
(6.34,[3])
ở đây :
b
β
:góc nghiêng của răng trên hình cơ sở
tg
b
β
=
cos
t
α tgβ
(6.35,[3])

Đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh

20
( ) ( ) 20,55
cos 0,982
tw t
tgα tg
α α arctg arctg
β
= = = =
tw
α
góc ăn khớp
cos20,28. 9,9 0,231
b
tgβ tg⇒ = =
Do đó
H
Z
=
( )
2.cos13
1,72
sin 2*20,55
=
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 23
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Ta có
sin

240.0,4sin13,83
2,13
.3
w
β
aβ
ε
πm π
= = =
β
ε
: hệ số trùng khớp dọc

ε
Z
=
1
0,767
α
ε
=
(6.38, [3])

1 2
1 1
1,88 3,2 cos 1,7
α
ε β
Z Z
 

 
= − + =
 
 ÷
 
 
( 6.38b, [3] )
Z
1
,Z
2
lần lượt là số răng bánh dẫn và bị dẫn
ε
Z
:hệ số kể đến sự trùng khớp của răng`
Chiều rộng bánh răng bị dẫn

240.0,4 96
w w ba
b aψ= = =
(_228,[3])
Chiều rộng bánh răng dẫn
b
’
w
=b
w
+5=101 (_257,[3])
K
H

=
Hβ Hα Hv
K K K
= 1,13.1,13.1,015=1,296 (6.39,[3])
K
H
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Hv
K
=1,015:hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp (bảng
P2.3_250[3)]
Hβ
K
:hệ số kể đến sử phấn bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
Ta có
Hβ
K
=1,13 (bảng 6.7,[3])
Do đó điều kiện bền tiếp xúc thỏa mãn
4.1.10.2 kiểm nghiệm ứng suất uốn

1 1
1
1
2
ε β F F
F
w w
Y Y T K Y
σ

d b m
=
(6.43,[3]) (4 – 01)
Với vận tốc v < 2,5 m/s và cấp chính xác 9 ta có:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 24
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
K
F
α
=1,37 (6.14,[3])
Fβ
K

= 1,28 (bảng 6.7,[3])
Fβ
K
hệ số phấn bố không đều trên chiều rộng vành răng
240
0,006.73.1,732 5,07
3,13
w
F F o
a
vδ g v
u
= = =

(6.47,[3])

v: vận tốc
a
w
là khoảng cách trục
u tỉ số truyền
F
δ
=0,006 (bảng 6.15,[3])
F
δ
hệ số ảnh hưởng của sai số ăn khớp
o
g
=73 (bảng 6.16,[3])
o
g
hệ số kể đến sai lệch bước răng
K
Fv
=
1
1
5,07*99*116
1 1 1,04
2 2*137656*1,28*1,37
F w w
Fβ Fα
v b d
T K K
+ = + =

(6.46,[3])
Do đó
1,28.1,37.1,04 1,824
F Fβ Fα Fv
K K K K= = =
(6.45,[3])
Với
α
ε
=1,7,
1 1
0,59
1,7
ε
α
Y
ε
= = =
ε
Y
hệ số kể đến sử trùng khớp của răng
Với
β
=10,08
0
,
10,08
1 0,957
235
β

Y = − =
β
Y
hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Số răng tương đương
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 25