ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNGTRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
_______________________________________________
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
GVHD : Nguyễn Tuấn Kiệt
SVTH : 1. Phạm Ngọc Hân – 20100783
2. Thái Nguyễn Nhật Điền – 20100602
Chương 1: Nhiệm vụ đồ án – Yêu cầu kỹ thuật
Tp. Hồ Chí Minh – Tháng 12 / 2004
- 2 -
Mục lục
0. Mục lục 2
1. Nhiệm vụ đồ án, yêu cầu kỹ thuật 3
2. Kế hoạch thực hiện 4
3. Lựa chọn phương án thiết kế 5
4. Chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền 9
5. Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1) 11
5.1. Tính toán bộ truyền xích 11
5.2. Tính toán bộ truyền bánh răng 14
5.3. Tính toán trục – then – khớp nối 24
5.4. Tính toán ổ 36
5.5. Tính toán vỏ hộp 40
5.6. Dung sai lắp ghép 41
6. Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 2) 43
6.1. Tính toán bộ truyền xích 43
6.2. Tính toán bộ truyền bánh răng 45
6.3. Tính toán trục – then – khớp nối 55
6.4. Tính toán ổ 64

6.5. Tính toán vỏ hộp 67
6.6. Dung sai lắp ghép 68
7. Các chi tiết phụ 70
8. Tài liệu tham khảo 72
- 3 -
Chương 1: Nhiệm vụ đồ án – Yêu cầu kỹ thuật
Chương 1: Nhiệm Vụ Đồ Án – Yêu Cầu Kỹ Thuật
1.1. Nhiệm vụ đồ án
Tính toán thiết kế hệ thống truyền động cơ khí cho băng tải vận chuyển đá.
1.2. Yêu cầu kỹ thuật
Lực vòng trên tang cuốn F
t
= 3000 N
Vận tốc băng tải v = 1,2 m/s
Đường kính tang D = 500 mm
Thời gian sử dụng a = 10 năm
Hộp giảm tốc 2 cấp khai triển
Xích ống con lăn
Sơ đồ chịu tải
- 4 -
Chương 2: Kế hoạch thực hiện
Chương 2: Kế Hoạch Thực Hiện
Tuần 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Thành lập nhóm thiết
kế
Phân tích nhiệm vụ,
yêu cầu kỹ thuật
Lập kế hoạch thực
hiện
Lựa chọn phương án

thiết kế
Chọn động cơ, phân
phối tỷ số truyền
Tính toán thiết kế chi
tiết
Vẽ bản vẽ lắp hộp
giảm tốc
Vẽ bản vẽ chi tiết
Bảo vệ
- 5 -
Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế
Chương 3: Lựa Chọn Phương Án Thiết Kế
Tham khảo thiết kế của các hệ thống truyền động liên quan, ta đưa ra được các phương
án thiết kế sau
Phương án 1: hộp giảm tốc 2 cấp khai triển và bộ truyền xích
Phương án 2: hộp giảm tốc 2 cấp khai triển và bộ truyền đai
Phương án 3: hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục và bộ truyền xích
- 6 -
Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế
Phương án 4: hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục và bộ truyền đai
Phương án 5: hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi và bộ truyền xích
- 7 -
Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế
Phương án 6: hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi và bộ truyền đai
Nhận xét
o Bộ truyền đai có vận tốc quay nhanh, tỷ số truyền không cố định do hiện tượng
trượt giữa đai và bánh đai
o Bộ truyền xích có vận tốc quay chậm, đảm bảo tỷ số truyền, và có khả năng tải
cao
- 8 -

Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế
o Hộp giảm tốc 2 cấp khai triển có kết cấu đơn giản, nhưng bánh răng bố trí
không đối xứng gây phân bố không đều tải trọng
o Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục có kích thước, khối lượng nhỏ nhưng kết cấu
phức tạp, khó bôi trơn, lắp ráp, gối đỡ lớn
o Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi có tải phân bố đều, bánh răng và ổ bố trí đối xứng
làm giảm tập trrung moment xoắn nhưng làm tăng số lượng chi tiết, kết cấu
phức tạp và chiều rộng hộp tăng
Kết luận: Ta quyết định chọn sơ đồ hộp giảm tốc 2 cấp khai triển kết hợp với bộ
truyền xích do bộ truyền không phải chịu tải quá lớn, kết cấu đơn giản đồng thời cũng
là phương án được sử dụng nhiều trong thực tế
- 9 -
Chương 4: Chọn động cơ – Phân phối tỷ số truyền
Chương 4: Chọn Động Cơ – Phân Phối Tỷ Số Truyền
4.1. Tính toán chọn động cơ
Công suất làm việc của động cơ
t
lv
F v
P = = 3,6 kw
1000
Hiệu suất động cơ và các bộ truyền như sau
η
xích
= 0,9
η
br
= 0,96
η
ổ lăn

= 0,99
η
khớp nối
= 1
Suy ra Ση = 0,805
Công suất cần thiết của động cơ
lv
ct
P
P = = 4,472 kw
h
∑
Chọn sơ bộ số vòng quay của động cơ: n
0
= 1400 rpm
Chọn động cơ thỏa điều kiện: P
đcơ
≥ P
ct
, n
đcơ
≥ n
0

Chọn được động cơ K132M4 có P = 5,5 kw, n
đcơ
= 1445 rpm
4.2. Phân phối tỷ số truyền
Số vòng quay của tang:
tan

60000
45,836
g
v
n rpm
D
π
= =
Tỷ số truyền của toàn hệ thống
dc
tang
n
u = = 31,525
n
Chọn tỉ số truyền của toàn hệ thống u = 30
Ta có 2 phương án phân phối tỷ số truyền
o Phương án 1
 Chọn tỉ số truyền bên ngoài hộp giảm tốc là i
x
= 2,14
- 10 -
Chương 4: Chọn động cơ – Phân phối tỷ số truyền
 Tỷ số truyền bánh răng cấp nhanh u
1
= 4,79
 Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm u
2
= 2,92
o Phương án 2
 Chọn tỉ số truyền bên ngoài hộp giảm tốc là i

x
= 2,5
 Tỷ số truyền bánh răng cấp nhanh u
1
= 4,32
 Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm u
2
= 2,78
- 11 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (PA1)
Theo tỷ số truyền đã phân phối, ta có bảng sau
Trục động
cơ
Trục 1 Trục 2 Trục 3
Công suất (kw) 5,5 4,47 4,25 4,04
Tỷ số truyền 1 4,79 2,92 2,14
Số vòng quay (rpm) 1445 1445 302 103,5
Moment xoắn
(Nmm)
36350 29542,2 134395,7 372773
5.1. Tính toán bộ truyền xích
5.1.1. Tính toán các thông số
Số răng các đĩa xích
Z
1
= 29 – 2u
x
= 29 – 2. 2,143 = 24,719 > 19
 Chọn Z

1
= 25
Z
2
= u
x
.Z
1
= 2,143. 25 = 54
Công suất tính toán P
t
= P.k.k
z
.k
n
1
25
2525
1
===
Z
k
z
Theo bảng 5.5[I], chọn n
01
= 200 rpm
932,1
5,103
200
01

===
x
n
n
n
k
Ta có : K = K
0
. K
a
. K
đc
. K
đ
. K
c
. K
bt
K
0
= 1 (Tâm đường xích hợp với phương ngang góc < 40°)
K
a
= 1 (Chọn a = 40p)
K
đc
= 1 (Điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)
K
đ
= 1,35 (Tải trọng va đập)

K
c
= 1 (Làm việc 1 ca)
K
bt
= 1,3 (Môi trường có bụi)
 K = 1. 1. 1. 1,35. 1. 1,3 = 1,755
- 12 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Suy ra
P
t
= P.k.k
z
.k
n
= 4,04. 1,755. 1. 1,932 = 13,698 kw
Theo bảng 5.5[I], n
01
= 200 rpm, chọn xích 1 dãy có bước xích p = 31,75 mm
thoả điều kiện bền mòn P
t
< [P] = 19,3 kw đồng thời p = 31,75 mm < p
max
(bảng 5.8[I])
Khoảng cách trục a = 40p = 40. 31,75 = 1270 mm
Số mắt xích
( )
( )
( )

( )
2
2 1
1 2
2
2
2
.
2
0.5.
4. .
54 25 .31,75
2.1270
0,5. 25 54 120,032
31,75 4 .1270
Z Z p
a
x Z Z
p a
x
π
π
−
= + + +
−
= + + + =
Chọn x = 120
Tính lại khoảng cách trục a
( ) ( )
( )

( ) ( )
( )
2
2
2 1
2 1 2 1
2
2
0.25 0.5 0.5 2
54 25
0,25.31,75 120 0,5 25 54 120 0,5 25 54 2
1269,5
c c
Z Z
a p x Z Z x Z Z
a
a mm
π
π
 
− 
 
= − + + − + − 
 
 
 
 
 
 
− 

 
= − + + − + − 
 
 
 
 
 
=
Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a 1 lượng bằng ∆a = 0,003a = 3,5
Vậy chọn a = 1266mm
Số lần va đập của xích
25][4375,1
120.15
5,103.25
15
.
1
=<=== i
x
nZ
i
x
Đường kính đĩa xích
1
1
31,75
253,32
sin sin
25
p

d mm
Z
π π
= = =
2
2
31,75
546,05
sin sin
54
p
d mm
Z
π π
= = =
Đường kính đỉnh răng
- 13 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
1
1
0.5 cot 31,75. 0,5 cot 267,2
25
a
d p g g mm
Z
π π
 
 
= + = + =
   

 
2
2
0,5 cot 31,75. 0,5 cot 561
54
a
d p g g mm
Z
π π
 
 
= + = + =
   
 
Đường kính đáy
d
f1
= d
1
- 2r = 253,32 - 2. 9,623 = 234,074 mm
d
f2
= d
2
- 2r = 546,05 - 2. 9,623 = 526,804 mm
Với r = 0,5025d
1
+ 0,05 = 0,5025. 19,06 + 0,05 = 9,623
5.1.2. Kiểm nghiệm độ bền xích
vtđ

FFFk
Q
s
++
=
0
.
Bảng 5.2[I] : khối lượng 1 m xích q = 3,8 kg
Q = 88,5. 10
3
N
K
đ
= 1,7 (Tải trọng mở máy bằng 2 lần tải trọng dang nghĩa)
1
. . .
25. 31,75.103,5
1,369 /
60000 60000
x
Z t n
v m s= = =
3
1000
1000. 4,04
2951,06
1,369
t
P
F N

V
= = =
F
v
=q .v
2
= 3,8. 1,369
2
= 7,1222 N
F
0
= 9,8 f
f
qa = 9,8. 4. 3,8. 1,266 = 188,58 N
(k
f
= 4 do bộ truyền nghiêng góc < 40°)
Do đó:
98,16
122,758,18806,2951.7,1
10.5,88
3
=
++
=s
Ứng với n
01
= 200 rpm  [s] = 8,5
Vậy s > [s]  Dảm bảo độ bền cho xích khi hoạt động
5.1.3. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích

[ ]
H
đ
vđđtrH
KA
E
FKFk
σσ
≤+=
.
) (.47.0
1
- 14 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Z
1
=25  k
r
= 0,42; E = 2,1. 10
5
MPa; A = 262 mm
2
; k
đ
= 1 (xích 1 dãy)
F
vđ
= 13. 10
-7
. n

x
. p
3
.m = 13.10
-7
.103,5. 31,75
3
. 1 = 4,306N
Suy ra
5
1
2,1.10
0,47. 0,42.(2951,06.1,35 4,306). 544,6
262,1
H
MPa
σ
= + =
 Sử dụng vật liệu là thép tôi có [σ
H
] = 600 MPa
Tương tự Z
2
= 54  k
r
= 0,232
MPa
H
53,405
1,262

10.1,2
).306,435,1.06,2951.(232,0.47,0
5
2
=+=
σ
5.1.4. Lực tác dụng lên trục
F
r
= k
x
.F
t
= 1,15. 2951,06 = 3393,72 N
(Bộ truyền nằm ngang nên k
x
= 1,15)
5.2. Tính toán bộ truyền bánh răng
5.2.1. Chọn vật liệu
Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện, có độ cứng HB230…280 có
HB
1
=280
σ
b1
= 850 MPa
σ
ch1
=650 MPa
Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB163…269 có

HB
2
=260
σ
b2
=750 Mpa
σ
ch2
=500 Mpa
a. Ứng suất tiếp cho phép
0
Hlim
= 2HB+70
σ
0
Hlim1
= 2. 280+70 = 630 MPa
σ
- 15 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
0
Hlim2
= 2. 260+70 = 590 MPa
σ
S
H
= 1,
N
HO
= 30HB

2,4
N
HO1
= 30HB
2,4
= 30.280
2,4
= 2,24.10
7
N
HO2

= 30HB
2,4
= 30.260
2,4
= 1,875.10
7
( )
3
3 3 7
i i
1
HE2 i
1 max i
T t
cn 1445
N = 60 t = 60.1. 1 .0,7+0,8 .0,3 23360 = 36,09.10
u T t 4,79
 

 ÷
 
∑ ∑
∑
Ta có: N
HE2
= 36,09.10
7
> N
HO2
suy ra K
HL2
= 1
Suy ra N
HE1
> N
HO1
 K
HL1
= 1
[ ]
o
Hlim1 HL1
H
1
H1
K
630.1
= = = 572,73 MPa
S 1,1

σ
σ
[ ]
o
Hlim2 HL2
H
2
H2
K
590.1
= = = 536,36 MPa
S 1,1
σ
σ
Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng
[ ]
[ ] [ ]
[ ]
H1 H2
H H2
+
572,73+536,36
= = = 554,55 MPa < 1,25
2 2
σ σ
σ σ
Với cấp chậm dùng răng thẳng và tính ra N
HE
đều lớn hơn N
HO

nên K
HL
=1 do đó
[σ
H
]’ = [σ
H2
] = 536,36 Mpa
b. Ứng suất uốn cho phép
0
1,8
F
HB
σ
=
0
lim1
1,8 1,8.280 504
F
HB MPa
σ
= = =
0
lim2
1,8 1,8.260 468
F
HB MPa
σ
= = =
6

max
60
i
FE i i
T
N c nT
T
 
=
 ÷
 
∑
( )
6 6 7 6
2
60.1.1445. 23360 1 . 0,7 0,8 .0,3 157,7.10 4.10
FE FO
N N= + = > =
Suy ra K
FL2
= 1. Tương tự, ta có K
FL1
= 1
Bộ truyền quay 1 chiều nên K
FC
= 1, S
F
= 1,75
- 16 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)

[ ]
1
504.1
288
1,75
F
MPa
σ
= =
[ ]
2
468.1
267,43
1,75
F
MPa
σ
= =
5.2.2. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng)
a. Khoảng cách trục sơ bộ
1
3
1
2
1
( 1)
[ ]
H
w a
H ba

T K
a K u
u
β
σ ψ
= +
Bánh răng nghiêng nên K
a
= 43 Bảng 6.5[I]
Bộ truyền không đối xứng: HB < 350  Chọn ψ
ba
= 0,3
Suy ra ψ
bd
= 0,5ψ
ba
(u
1
+1) = 0,5.0,3(4,79+1) = 0,8685
Tra bảng 6.7[I], ta được K
Hβ
= 1,13
1
3
3
1
2 2
1
29542.1,13
( 1) 43(4,79 1) 105,24

[ ] 554,55 .4,79.0,3
H
w a
H ba
T K
a K u mm
u
β
σ ψ
= + = + =
Chọn a
w1
=125mm
b. Các thông số ăn khớp
Mô đun m = (0,01…0,02)a
w1
= 1,25…2,5  Chọn m = 2,5
Chọn sơ bộ

10=
β
suy ra cosβ = 0,9848
Số răng bánh nhỏ
1
1
1
2 cos
2.125.0,9848
17
( 1) 2,5.(4,79 1)

w
a
Z
m u
β
= = =
+ +
Chọn Z
1
=17
Z
2
=u
1
Z
1
=4,79.17 = 81,43  Chọn Z
2
= 81
Tỷ số truyền thực
764,4
17
81
1
2
1
===
Z
Z
u

m
Tính lại β
- 17 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
1 2
1
( ) 2,5(17 81)
cos 0,98
2 2.125
w
m Z Z
a
β
+ +
= = =
Suy ra

48,11=
β
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
1 1
2
1 1
2 ( 1)
H m
H M H
w m w
T K u
Z Z Z
b u d

ε
σ
+
=

Với
b
w1
= ψ
ba
a
w1
= 0,3.125 = 37,5 mm
Z
M
=274 MPa
1/3
(bảng 6.5[I])
20
20,37
cos 0,98
t tw
tg tg
arctg arctg
α
α α
β
= = = =



cos . cos20,37 11,48 0,1903 10,77
b t b
tg tg tg
β α β β
= = = → =
  
1
2cos
2cos10,77
1,735
sin 2 sin(2.20,37 )
b
H
w
Z
β
α
= = =


1
sin
37,5sin11,48
0,9503
2,5
w
b
m
β
β

ε
π π
= = =

1 2
1 1 1 1
1,88 3,2 cos 1,88 3,2 0,98 1,619
17 81Z Z
α
ε β
 
 
 
 
= − + = − + =
 
 ÷
 ÷
 
 
 
 
 
786,0
619,1
11
===
α
ε
c

Z
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
1
1
2
2.125
43,4
1 4,76 1
w
w
m
a
d mm
u
= = =
+ +
Vận tốc
1 1
.43,4.1445
3,284 /
60000 60000
w
d n
v m s
π
π
= = =
Dùng cấp chính xác 9 , tra 6.14[I] được K
H
α = 1,16

1
1
. . .
w
H H
m
a
v g v
u
δ
=

- 18 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Ta có
δ
H
= 0,002 bảng 6.5[I]
G
0
= 73 bảng 6.16[I]
125
0,002.73.3,284 2,457
4,764
H
v = =
1 1
1
2,457.37,5.43,4
1 1 1,052

2 2.29542,2.1,13.1,16
H w w
Hv
H H
V b d
K
T K K
β α
= + = + =
1,16.1,13.1,052 1,379
Hv H H Hv
K K K K
α β
= = =
2
2. 29542,2.1,379(4,76 1)
274.1,735. 0,786 441,46
37,5. 4,76. 43, 4
H
MPa
σ
+
= =
[ ] [ ]
H H V R xK
Z Z Z
σ σ
=
Đô nhám R
a

=2.5-1.25  Z
R
=0,95
K
xH
=1
Do v < 5m/s  Z
v
=1
Suy ra [σ
H
]=554,55.1.0,95.1 = 526,83 Mpa > σ
H
 Vậy thoả điều kiện độ bền tiếp xúc.
d. Kiểm nghệm răng về độ bền uốn
mdb
YYYKT
ww
FF
F

2
1
11
1
βε
σ
=
Tra bảng
δ

F
= 0,006 bảng 6.15[I]
K
Fβ
= 1,24 bảng 6.7[I]
K
Fα
= 1,4 bảng 6.14[I]
1
125
. . . 0,006. 73. 3,284. 7,371 /
4,764
w
F F
m
a
V g v m s
u
δ
= = =

117,1
4,1.24,1.2,29542.2
4,43.5,37.371,7
1
2
1
1
1
1.

=+=+=
αβ
FF
wwFFv
KKT
dbvK
94,1117,1.24,1.4,1
F
===
FvFFv
KKKK
βα
- 19 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
1 2
1 1 1 1
1,88 3, 2 cos 1,88 3,2 .0,98 1,619
17 81Z Z
α
ε β
 
 
 
 
= − + = − + =
 
 ÷
 ÷
 
 

 
 
 
Suy ra
618,0
1
==
α
ε
ε
Y
918,0
140
48,11
1
140
1 =−=−=

β
β
Y
Số răng tương đương:
06,18
48,11cos
17
cos
33
1
1
===


β
Z
Z
v
06,86
48,11cos
81
cos
33
2
2
===

β
Z
Z
v
Tra bảng Y
F1
=4,08; Y
F2
=3,6 (Hệ số dịch chỉnh bằng 0)
Vậy
1
2. 29542,2.1,94. 0,618. 0,918. 4,08
65,2
37,5. 43,4. 2,5
F
MPa

σ
= =
1 2
2
1
. 65,2. 3,6
57,53
4,08
F F
F
F
MPa
Y
σ σ
σ
= = =
Ta có
xFSRFiFi
YYY ].[][
σσ
=
M=2.5

Y
s
=1,08-0,0695.ln2,5 = 1,074
Y
R
=1(bánh răng phay)
K

xF
=1 (d
a
<400mm)
[σ
F1
] = 288. 1. 1,074 = 309,312 MPa
[σ
F2
] = 2. 67,43. 1. 1,074 = 287,22 MPa
σ
F1
< [σ
F1
] = 309,312 MPa
σ
F2
<[ σ
F2
] = 287,22 MPa
 Vậy thoả điều kiện bền uốn.
e. Kết quả
- 20 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Các thông số bộ truyền cấp nhanh Giá trị
Khoảng cách trục
Module pháp
Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Góc nghiêng của răng

Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
a = 125mm
m = 2,5
b = 37,5mm
u = 4,765
β = 11,48°
x
1
= x
2
= 0
d
1
= 43,5 mm; d
2
= 206,5 mm
d
a1
= 48,5 mm; d
a2
= 211,5 mm
d
f1
= 37,25 mm; d
f2
= 200,25 mm
5.2.3. Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh răng trụ răng thẳng)

a. Khoảng cách trục sơ bộ
3
1
2
1
1
][
.
).1.(
baH
H
aw
u
KT
uKa
ψσ
β
+=
Bánh răng thẳng K
a
= 49,5 Bảng 6.5[I]
Chọn ψ
ba
= 0,4
Suy ra ψ
bd
= 0,5ψ
ba
.(u
2

+1) = 0,5. 0,3.(2,92+1) = 0,784
Tra bảng 6.7[I], ta được K
Hβ
= 1,07

3
2
134395.1,07
49,5.(2,92 1). 146,23
536,36 .2,92.0,4
w
a mm= + =
Chọn a
w2
= 160mm
b. Các thông số ăn khớp
m = (0,01…0,02)a
w2
= 1,6…3,2 mm
Chọn m = 2,5 mm (theo chuẩn thống nhất)
Số răng bánh nhỏ
32
)192,2.(5,2
157.2
)1.(
.2
2
2
1
=

+
=
+
=
um
a
Z
w
Chọn Z
1
= 32
Z
2
= u
2
.Z
1
= 2,92.32 = 95
- 21 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Tính lại a
w2
( )
1 2
2
2,5. 32 95
.( )
158,75
2 2
w

m Z Z
a mm
+
+
= = =
 Dịch chỉnh khoảng cách trục từ 158.75 mm lên 160 mm
mmab
abww
644,0.160. ===
ϕ
Hệ số dịch tâm
( ) ( )
5,095325,0
5,2
160
5.0
21
2
=+−=+−= ZZ
m
a
y
w
937,3
9532
5,0.1000
1000
=
+
==

t
y
Z
y
K
Theo bảng 6.10a [I], ta có k
x
= 0,122
Hệ số giảm đỉnh răng
0155,0
1000
)9532(.220,0
1000
.
=
+
==∆
tx
Zk
y
Tổng hệ số dịch chỉnh
5155,00155,05,0 =+=∆+= yyx
t
Hệ số dịch chỉnh bánh 1
1337,0
9532
5,0).3295(
5155,05,0
).(
.5.0

11
1
=






+
−
−=






−
−=
t
t
Z
yZZ
xx
Hệ số dịch chỉnh bánh 2
3918,01337,05155,0
12
=−=−= xxx
t

Góc ăn khớp


25,21932,0
160.2
20cos.5,2).9532(
.2
cos
cos
2
=→=
+
==
tw
w
t
tw
a
mZ
α
α
α
c. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
2
12
22

)1.( 2

wmw

mH
HMH
dub
uKT
ZZZ
+
=
ε
σ
Theo bảng 6.5[I] , ta có : Z
M
=274 MPa
1/3
- 22 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
7206,1
)25,21.2sin(
1,2
2
cos.2
===

tw
b
H
sìn
Z
α
β
Răng thẳng

7463,1
95
1
32
1
2,388,1
11
2.388.1
21
=






+−=








+−=
ZZ
α
ε
866,0

3
7463,14
3
4
=
−
=
−
=
α
ε
ε
Z
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
2
2
2
2.160
80,63
1 95/ 32 1
w
q
m
a
d mm
u
= = =
+ +
2
.

.80.63. 302
1,275 /
60000 60000
w
d n
v m s
π
π
= = =
Bảng 6.13[I] , chọn CCX9
Bảng 6.15 [I] : δ
H
=0,006
Bảng 6.16[I] : g
o
= 73
1,4
32/95
160
.275,1.73.006,0
2
2
0
===
m
w
HH
u
a
vgv

δ
065,1
13,1.07,1.7,134395.2
63,80.64.1,4
1
2

1
2
=+=+=
αβ
HH
wwH
Hv
KKT
dbv
K
288,1065,1.13,1.07,1 ===
HvHHH
KKKK
βα
Suy ra
MPa
H
5,320
63,80.32/95.64
273,1.7,134395.2
.866,0.288,1.274
2
==

σ
Ta có
[σ
H
] = [σ
H
].Z
v
.Z
R
.Z
xH

v= 0,836 m/s  Z
v
= 1
CCX9  Z
R
= 0,95
K
xH
= 1 (do d
a
< 700 mm)
Suy ra [σ
H
] = 536,36. 1. 0,95. 1 = 509,542 MPa
[σ
H
] > σ

H
 Thoả điều kiện về độ bền tiếp xúc
- 23 -
Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
d. Kiểm nghiệm độ bền uốn
mdb
YYYKT
ww
FiF
Fi

2
22
2
βε
σ
=
Tra bảng: δ
F
=0,016 bảng 6.15[I]
K
Fβ
=1,12 bảng 6.7[I]
K
Fα
=1,4 bảng 6.14[I]
1
160
. . . 0,016. 73.1,275. 10,93 /
95/ 32

w
F F
m
a
V g v m s
u
δ
= = =

133,1
4,1.12,1.7,134395.2
63,80.64.93,10
1
2
1
1
2
22.
=+=+=
αβ
FF
wwFFv
KKT
dbvK
808,1133,1.4,1.14,1
F
===
FvFFv
KKKK
βα

7463,1cos
11
2.388.1
21
=














+−=
βε
α
ZZ
Suy ra
5726,0
1
==
α
ε
ε

Y
1
140
1 =−=
β
β
Y
Số răng tương đương
Z
v1
= Z
1
= 32, hệ số dịch chỉnh x
1
= 0,1337
Z
v2
= Z
2
= 93, hệ số dịch chỉnh x
2
= 0,3818
Tra bảng Y
F1
= 3,7; Y
F2
= 3,55
Vậy
1
2.134395,7.1,808. 0,5726.1. 3,7

79,81
64.80,63. 2,5
F
MPa
σ
= =
MPa
Y
F
FF
F
57,76
7,3
55,3.81,79
.
1
21
2
===
σσ
σ
Ta có
xFSRFiFi
YYY ].[][
σσ
=
M=2.5  Y
s
=1,08-0,0695.ln2,5 = 1,074
- 24 -

Chương 5: Tính toán thiết kế chi tiết (phương án 1)
Y
R
=1(bánh răng phay)
K
xF
=1 (d
a
<400mm)
Tính được
[σ
F1
] = 288. 1. 1,016. 1 = 292,608 MPa
[σ
F2
] = 271,7 MPa
Mà
σ
F1
< [σ
F1
] = 292,608 MPa
σ
F2
<[ σ
F2
] = 271,7 MPa
 Vậy thoả điều kiện bền uốn.
e. Kết quả
Các thông số bộ truyền cấp chậm Giá trị các thông số

Khoảng cách trục
Module pháp
Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
a = 160mm
m = 2.5mm
b = 64mm
2,906
x1 = 0,1337mm
x2 = 0,3818mm
d1 = 80mm
d2 = 237,5mm
da1 = 86,221 mm
da2 = 244,33 mm
df1 = 74,4185 mm
df2 = 233,159 mm
5.3. Tính toán trục – then – khớp nối
5.3.1. Vật liệu trục và các thông số sơ bộ
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có σ
b
= 600MPa, ứng suất xoắn cho phép
[τ]=12…20MPa
Đường kính sơ bộ các trục
- 25 -