Đồ án Cơ sở thiết kế máy thiết kế hệ dẫn động băng tải

Li núi u
Trong lịch sử loài ngời, máy móc là một trong những công cụ quan trọng, tạo ra
những bớc phát triển mang tính chất đột phá. Nó đã góp phần tạo nên những cuộc
đại cách mạng trong nền công nghiệp đa con ngời từ nền sản xuất lạc hậu lên nền
sản xuất tiên tiến và ngày càng hiện đại. Do đó, vai trò của các thiết bị máy móc là
vô cùng quan trọng và không thể thiếu đợc.
Nớc ta đang trên con đờng tiến lên Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá với đờng lối
xây dựng chủ nghĩa xã hội. Đảng ta đã đề ra 3 cuộc cách mạng, trong đó cuộc cách
mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải, vật chất cho xã hội. Trong
cuộc cách mạng quan trọng này, việc xuất hiện, ra đời của các thiết bị máy móc
mới, với những tính năng vợt trội sẽ là tiền đề đa nền sản xuất công nghệp cũng
nh các ngành sản xuất khác phát triển. Do vậy, cần nghiên cứu và chế tạo, phát triển
từ những máy móc sẵn có và dựa trên cơ sở lý thuyết cũng nh thực tiễn cho ra đời
các loại máy móc mới nhằm phục vụ tốt hơn trong quá trình sản xuất.
Hiện em đang là một sinh viên ngành , đợc Nhà trờng trang bị
những kiến thức cần thiết về lý thuyết và thực hành để có đợc những kỹ năng cơ
bản và định hớng nghề nghiệp. Thời gian vừa qua, em đợc giao đề tài:
Thiết kế hệ dẫn động bng ti tải của học phần Cơ sở Thiết kế máy. Với sự chỉ
bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn: Nguyễn Minh Tuấn và các thầy cô trong khoa
cùng các bạn đồng nghiệp cũng nh sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đề tài.
Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu và thiết kế đồ án, do trình độ có hạn và còn ít
kinh nghiệm, nên không thể tránh khỏi sai sót. Em kính mong nhận đợc sự chỉ bảo
của thầy cô để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hng Yên, ngày 12 tháng 12 năm 2012

Sinh viên:


Mục lục

Lời nói đầu 1



!"

- Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 3
!"
- Phần II : Tính toán bộ truyền đai thang.9
- Phần III : Tính toán bộ truyền xích 15
!"
- Phần IV : Tính toán bộ truyền bánh rng tr r ng #$%
&"
- Phần V.1 : &'()
- Phần V.2 : &'')$
*++,"
- Phần VI.1 : *++,& I 52
- Phần VI.$ : *++,&II 53
-./"
- Phần VII.1 : -./ & I 55
- Phần VII.2 : -./ & II.58
01+2"
- Phần VIII.1 : 01+23$
- Phần VIII.2 : 45161 !7(

!
#

!"


I.1-Chọn kiểu loại động cơ :
ĐỀ số 1A:
%46"89($:;<=>
$?@2"?9%AB:<+CD>
(EF"G9:$;<++>
)FH1&&"/

9$);;;<F>
:I2H/+/$H

3JK#EF2L+ !"
°= 3:
α
7M/+
"N
I.1.1-Tính toán công suất :

O
/
9

%;;;
 
<PQ>
K"
R46"89($:;<=>
R?@2"9%AB:<+CD>

⇒
"#

$%&'()*+,


/0
$
"#
12
?ST9/D2EE
,* HK"9%A)99;AB
(
9;A(
$

 !"

9$D9<$U$D>9(
(
9$97
G
+
0#0V H
H!D2/ * W#HEXD2EE"
$$;A73:
⇒
/0
$%&'()*1'&3%*$4&%+,
 D YZH2"
,$(<'>H%["
\ D YZH !&#<*>"�


9;A[3
\ D Y !ZH !]<*^>"�
]
9;A[:
\ D YZH%M1.EX9;A[[
\ D YZH !H<*^>"�

9;A[:
\ D Y+M1./"
\ D Y2"�

9�

�
]
�

<
9;A[[;A[3;A[:;A[:9;AB)
P
ct
999:A)7<PQ>
<?_EFX1!//#D Y9>
I.1.2-Tính sơ bộ số vòng quay đồng bộ:
HK"
/
9

3;;;; 




π

9

937A[B<?`C1a>


?SG"/EFG9:$;<++>
H/bK"cD2 !ZH2D<
D
>

D9





]


H$)d'eH$%"

9)
 

9)⇒
D

9

))$A39)%A3

]
9$A3
%

 !"

I2`V H!DZH2<
D
>
?@!"
D
9
/

D
9

37A[B)%A39$B$B<C1>
I.1.3-Chọn động cơ :
IH V _H EX"f9:A)7<PQ>
f9$B$B<C1>
• g
t
 -"hi
D


hj
HP1.1 [I]?P1.4 [I]H-1kX1S #
5/6789:;<
Pl\ O  m Dn
PQ <C1> o
)p%;;4$q( :A: $BB; B7A: ;A[% $A$ $
0H+rD2s
1)1=>8/?78/@A
cD2 ! ZH2"<

>


999)$A(3
tM"

9




]
,/ d'eH)[-"

9
)
u

9
)


⇒


]
9

9$A3)
I.2.1.Số vòng quay trên các trục :
I2`V H!#&"


9$BB;<C1>
&

 !"

&'<&Z>"

%
9

997$;<C1>
&''<&v>"

$
999%B;<C1>
&"

(

9993BA%B<C1>
I.2.2.Công suất trên các trục :
HK"
D Y#&"
O
w
9O

9:A)7<Px>
D Y#&Z :
O
%
9O
w
99:A%)<Px>
D Y#&v:
O
$
9O
%
99)ABB:<Px>
D Y#&"
O
/(
9O
$
9)A:[<Px>
I.2.3.Mô men xoắn trên các trục :
&"



9[A::%;
3
9[A::%;
3
9%B$(7AB<=++>
&'<&Z>"

%
9[A::%;
3
9[A::%;
3
93B%73A(<=++>
&''<&v>"

$
9[A::%;
3
9[A::%;
3
9$:[%73A(<=++>
&"


9[A::%;
3
9[A::%;
3
93)$[$(A%)<=++>

'

 !"

5BCDEFG
&  ' '' '''
(

 !"

D2
 ) ) $A3)
O<Px> :A)7 :A%) )ABB: )A:[
<C1> $BB; 7$; %B; 3BA%B
<=++> %B$(7AB 3B%73A( $:[%73A( 3)$[$(A%
)
 
H,!5 !GG
 !HEXwk* ! !*++,]5yH&
]HH HEX+5/#HS/Hs 8

AFKK*bH
/+HD#+M1]ayHHHF/+HD+-
EX !
 !H+ES"
R -/bHAwH
R zvESD2 !
R zvD2ZHH,c# 6ZHH .-
)


 !"

R zv/H/w&/#&
,_wbwHA1LH"HwN<wy@>AH_H
<H_#+>AH #+<H_/EX>H
II. 1 . Xác định kiểu đai
Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
I2`V H!#&" n

= 2880 (v/p)
CD Y#&"O

= 5,47 (KW)
{D2 !ZH !H"u
đ
= 4
Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn
loại đai hình thang thờng loại A d a v o H4.1 v bảng 4.13 [I] trang 59 . Theo đó,
thông số kích thớc cơ bản của đai đợc cho trong bảng sau:
Loại đai
Kích thớc w
(mm)
Diện tích
A(mm
2
)
EF
H
0
w

%
<++>
w
Sb/
<++>
b
t
b h y
0
Thang EF
p
11 13 8 2,8 81 100-200
560-4000

Hình vẽ dới đây thể hiện kích thớc mặt cắt ngang của dây đai:
*

!"

13
11
8
2,8
40
0
KÝch thíc mÆt c¾t ngang cña d©y ®ai thang.
II.2-Tính chọn sơ bộ đai
-EFH0"
w
%

9%$:<++>Trang 53 [ I ]
a) TÝnh vËn tèc :
v =
3;;;;

%%

π
= = 18,84 (m/s) 25 ( m/s )
0H+r 9$:+CD<HEF>⇨
b) !"#$%&'(d
2
)
HKD2EXH"
ε
= 0,02
⇨ d
2
= d
1
.u

<%R;A;$> = 125.4.0,98 = 490 ( mm ) CT 4.2 trang 53[I]
⇨ Chän d
2
= 500 ( mm ) Bảng 4.21 trang 63 [I]
=E@!{D2 !"u
t

u

t

= d
2
/ dw
%
<%U
ε
>e9:;;Cd%$:<%U;A;$>e9)A;B
∆
u =
[
(
u
t

U

>C

e%;;o

9d<)A;B

U)>C)e%;;o9$o+)o
0H+r ⇨
,

 !"

a) )&*%+#,-&./
Theo bng 4.14 [ I ] trang 60 H_+EX{D2"
;A[:
( mm )
*+H0H+r"
;A::<w%fw$>f|HD|$<w%fw$>
(:%7:|HD|%$:;#H9)7:<++>0H+r
d) Chiều dài sơ bộ của đai là:
l
sb
= 2.a
sb
+
$
><
$%
+

+
%


)
><
$
%$


= 2.475 + 3,14. f

9$;;%A$3<++>
Tra bng 4.13 [ I ] Trang 59H- wH# }/4

9$;;;<++>
e) 0123Cụng thc 4.5 [I] trang 54
99 = 9,42 <D
R%
> < 10 <D
R%
> <0H+r >
wZHH+
f) 4,-&./#$,&2 Cụng thc 4.6 trang 54 [I]
a = (

+
$ $
B


)/4
với:

= 4 3,14(= 2000 3,14( 125+ 500 ) / 2 = 1018,75 (mm)
và:

= ( d
2
d
1
) / 2 = (500 125) / 2 = 187,5

(mm)
a = ( 1018,75 + ) / 4 = 472,14 (mm)
?@!&E"H9)7$A%)<++>

iều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d
1
+ d
2
) + h | a | 2(d
1
+ d
2
)

Ta có: 0,55(d
1
+ d
2
) + h = 0,55.(125+ 500) + 8 = 351,75 (mm)
2(d
1
+ d
2
) = 2.(125+ 400) = 1250 (mm)
Vậy tr D2H9)7$A%)thỏa mãn điều kiện 161 khoảng cách trục.



!"

g) Tính góc ôm
*
1
Góc ôm

trên bánh đai nhỏ
Theo công thức 4.7 [ I ] Trang 54 :


1
= 180
o



,
:7><
%$

= 180
0
=
Vậy
1
= > 150
O
góc ôm thỏa mãn điều kiện.
*
2

Góc ôm tr#H/S

2
=

180
o
+


,
:7><
%$

= 180
0
+ -
II.3-Xỏc nh s ai
Theo cụng thc 4.16 [ I ] trang 60
Z =
[ ]
5


4



;

(**)
Trong đó vEXEDH "
+ Công suất trên trục & :
P


= 5,47 ( Kw )
+ Công suất cho phép : Tra bng 4.19 [I]
[P
0
] = 3,01 ( Px)
+ \D2-"<$H>Tra bng 4.7 [I]
P

9%A(:
+ Hệ số kể đến ảnh hởng của góc ôm
1
Tra bng 4.10 [I]
9;ABB
+ Hệ số kể đến ảnh hởng của chiều dài đai: Tra bng 4.16 [I] v 4.19[I
9%A;:
+ Hệ số kể đến ảnh hởng của tỉ số truyền : Tra bng 4.17 [I]

C
u
= 1,14
+ Hệ số kể đến ảnh hởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai :
H-" C
z

= 0,98 do cKI
J

9O

CdO

e = 5,07/3,01= 1,817 Tra bng 4.18[I]
H!D2/ * W<~~>HEX"
Z = 2,37
H- Z = 3
#

!"

II.4-Xỏc nh chiu rng bỏnh ai
a) Chiều rộng của bánh đai đợc xác định theo công thức:
B = (z 1)t + 2e Tra bng 4.21[I]
t = 15 mm ; e = 10 mm ; h
0
= 3,3 mm
Vậy: B = (3 1).15 + 2.10 = 50 (mm)
Đờng kính ngoài của bánh đai : Cụng thc 4.18 [I]
w
H

= d + 2h
0

b) Đờng kính ngoài của bánh đai nhỏ là:

w = + =%$:f$(A(9%(%A3<++>
c)EFZHH/S/"
w = + = :;;f$(A(9:;3A3 (mm)
Tra bng 4.21 [I]-"w 9%);<++>
w 9:3;<++>
II.5-Xỏc nh cỏc lc trong b truyn
a) Xác định lực vòng theo công thức:
F
v
= q
m
. v
2
Cụng thc 4.20 [I]

Với : q
m
= 0,105 (kg/m) . P2/EX%+ wH Tra bng 4.22 [I]
F
v
= 0,105. = 37,27 (N)
b) Xác định lực căng ban đầu:

F
0
= + F
v
= + 37,27 = 153,07 CT 4.19 [I] (N)

c) Lực tác dụng lên trục : CT 4.21 [I]

F
r
= 2.F
0
.Z.sin






$
%

= 2.153,07.3.sin = 863,4 (N)
5BCFG5 !G
P&"H<++>
536,61
$

!"

Gãc «m : α
1
( … )
Gãc «m : α
2
( … )

?@2`H"<+CD>

18,84
EFH0"w
%
<++>
125
EFH/S"<++>
500
§êng kÝnh  b¸nh ®ai nhá : (mm) %);
§êng kÝnh ngo i b¸nh ®ai lín : (mm)à
:3;
 wH"L<++>
2000
BÒ réng cña b¸nh ®ai : B (mm) 50
I2H"•
3
4w&/#&"F
r
<=>
863,4
4Hs "<=>
153,07

H,H5 !KL
%

 !"

III. 1. Chọn loại xích
Do bộ truyền tải không lớn, ta chọn loại xích ống con lăn một dãy, gọi tắt là
xích con lăn một dãy. Loại xích này chế tạo đơn giản, giá thành hạ và có độ bền

mòn cao.
III. 2. Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích
a. Chọn số răng đĩa xích
M
N
$)&%4
Số răng đĩa xích nhỏ :
= 29 2
N
$$[9$(A7$j%[<0H+r>
,O/P>#MQ*14RS@T'
-9$:
Số răng đĩa xích lớn :
z
2
= u
x
. z
1
= 25.2,64 = 66 z
max
= 120 <0H+r>
-
$
937
b.Xỏc nh bc xớch
Bớc xích p đợc xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề. Điều kiện đảm bảo
chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích đợc viết dới dạng:
P
t

=. k. k
z
. k
n
[P] Cụng thc 5.3 [ I ] trang 81
Trong đó:
P
t
: Công suất tính toán (Kw)
= 4,885 : Công suất tr#&v" (Kw)

Hệ số răng : k
z
=
%
;%
5
5
= = 1
Hệ số vòng quay k
n
=
%
;%


= = 1,11
Hệ số k đợc xác định theo công thức: Cụng thc 5.4 [I] trang 81
k = k
0

.
H
. k
đc
. k
bt
. K
đ
. k
c

Trong đó : Tra bng 5.6 [I] trang 82
Hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí bộ truyền :

0
= 1,25 ( GK#2L+ 65
O
> 60
o
)

Hệ số kể đến ảnh hởng của khoảng cách trục và chiều dài xích:

H
9 % (G-H9<(;1:;1>


Hệ số kể đến ảnh hởng của việc điều chỉnh lực căng :
k
đc

= 1 ( c+H]>
&

!"

Hệ số kể đến ảnh hởng của bôi trơn:
k
bt
= 1,3 (Tra bng 5.6[I] v 5.7[I] )
Hệ số tải trọng động :
K
đ
= 1,3 ( Do trờng hợp tải trọng nh )
Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền :
k
c
= 1,25 (4+$H>
k = 2,64
Từ Cụng thc 5.3 [ I ] Trang 81
P
t
= 4,885.2,64.1.1,1 = 14,18 (KW) < [P]
Theo bng 5.5 [ I ] Trang 81
[P] = 19,3 (KW)
Vy tra bng 5.5 [I]H-ES]"
p = 31,75 (mm) < p
max
= 50,8 (mm)
0H+r
c.Khong cỏch trc v s mt xớch :

M
N
$)&%4
Tính khoảng cách trục sơ bộ, ta c6:
a
sb
= 37.p = 37.31,75 = 1174,75 (mm)
Ta xác định số mắt xích theo : Cụng thc 5.12 [I] trang 85
x =
7
$
+
$
$%
55 +
+

755
$
$
%$
)
><



x = + + = 121,2
Ta lấy số mắt xích chẵn x
c
= 122 , tính lại khoảng cách trục theo công thức:

a

= 0,25.p
( )

















+++
$
%$
$
%$%$
><
$>e<:A;d:A;

55

558558

(5.13)
Theo đó, ta tính đợc:
a

= 0,25.31,75.
a


= 1187,45 (mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm khoảng cách trục đi một lợng:
a = 0,003.1187,45 = 3,56 (mm)
a = a

a = 1187,45 3,56 1183,88 (mm)
Số lần va đập của bản lề xích trong 1 giây:
i =
%

%:
99

5
8
[i] (5.14)
HK"i = = 2,46 (s
-1
) i = 2,46 < [i] = 30 (s
-1

) Tra bng 5.9[I]
?@! sự va đập của các mắt xích vào các răng trên đĩa xích đảm bảo, không
gây ra hiện tợng gẫy các răng và đứt mắt xích.
d. Kiểm nghiệm xích về độ bền
'

!"

Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thờng xuyên chịu tải
trọng va đập trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ
số an toàn:
s =

#
:
++
;

g [s] (5.15)
Tra Bng 5.2[I] Trang 78
Trong đó: - Tải trọng phá hỏng : Q = 88,5 kN
- Khối lợng của 1 mét xích : q = 3,8 kg
- Hệ số tải trọng động : k
đ
= 1,3 (/+N>
- Vận tốc trên vành đĩa dẫn z
1
:
v = = = 2,38 (m/s)

- Lực vòng trên đĩa xích:
F
t
=
%;;;
99


= = 2052,5 (N)
- Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc:
F
v
= q. v
2
= 3,8. 2,38
2
= 21,52 (N)
- Lực căng do nhánh xích bị động sinh ra:
F
0
= 9,81. k
f
. q. a
Trong đó :
- Hệ số phụ thuộc vào độ võng f của xích và vị trí bộ truyền:
- k
f
= 1 Cui trang 85
F

0
= 9,81. 1.3,8.1183,88. = 44,13 (N)
Từ đó, ta tính đợc: s = =32,37 dDe
Theo bng 5.10 [I] vS9$;;<C1> dDe

9BA:


?@!bộ truyền xích đảm bảo đủ bền.
e. Xác định đờng kính đĩa xích
Đờng kính vòng chia d
1
và d
2
:
d
1
=








%
D
5
7

=






$:
D

7
= $:(A($<++>
d
2
=








$
D
5
7

= = 377A(7<++>

Đờng kính vòng đỉnh và:
= 1d;A:f<C>e9(%A7:d;A:f<C$:>e9$37A$<++>

(

!"

= 1d;A:f<C9(%A7:d;A:f<C37>e93[$A:<++>

Đờng kính vòng đáy(chân) răng d
f1
và d
f2
:
d
f1
= d
1
2r d
f2
= d
2
2r
Trong đó :
+ Bán kính đáy răng : r = 0,5025.d
l
+ 0,05
với : d
/

= 19,05 (mm) Bng 5.2[I]
r = 0,5025.19,05 + 0,05 = 9,62 (mm)
Do đó: d
f1
= 253,32 2.9,62 = 234,08 (mm)
d
f2
= 677,37 2.9,62 = 658,13 (mm)
f) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
ng suất tiếp xúc
H
trên mặt răng đĩa xích phải nghiệm điều kiện:

H
= 0,47.
( )

.
#
;4#

+
[
H
] (5.18)
Trong đó:
- suất tiếp xúc cho phép : [
H
] Tra bng 5.11[I]
- Lực vòng trên H] : F

t
= 1543,6 (N)
- Lực va đập trên m dãy xích (m = 1) :
F
vd1
= 13. 10
-7
.n
2
. p
3
. m (5.19)
= 13. 10
-7
. 180. (31,75)
3
. 1 = 7,489 (N)
F
vd2
= 13. 10
-7
. n
3
p
3
. m
= 13. 10
-7
.68,18. (31,75)
3

. 1 = 2,836 (N)
- Hệ số phân phân bố không đều tải trọng cho các dãy:
k
d
= 1 (xích 1 dãy)
- Hệ số tải trọng động :
K
d
= 1,3 (tải trọng va đập nhẹ)
- Hệ số kể đến ảnh hởng của số răng đĩa xích : Trang 87[I]
* Với z
1
= 25 k
r1
= 0,42
* ?S
$
= 67 k
r2
= 0,15
- Mô đun đàn hồi : E =
$%
$%
$
;;
;;
+
Với : E
1
, E

2
lần lợt là mô đun đàn hồi của vật liệu con lăn và răng đĩa xích, lấy
E = 2,1. 10
5
( MPa)
- Diện tích chiếu của bản / : A = 262 (mm
2
) Bng 5.12 [I]
h D Y1]a#+MH]%"

H1
= 0,47. = 446,07 (MPa)
h D Y1]a#+MH]$"

H2
= 0,47. = 266,3 (MPa)
)

!"

Da vo bng 5.11[I] trang 86 ta cú:

H1
= 446,07 MPa < [
H
] = 900 (MPa)

H2
= 266,3 MPa < [
H

] = 650 (MPa)
Ta có thể dùng vật liệu chế tạo đĩa xích là @/ H]+)$%R))H+
5+M\($%)$[b%
$"Dw&61):1E11H+\):R:;

g) Xác định các lực tác dụng lên trục
Lực căng trên bánh chủ động F
1
và trên bánh bị động F
2
:
F
1
= F
t
+ F
2

F
2
= F
0
+ F
v

Trong tính toán thực tế, ta có thể bỏ qua lực F
0
và F
v
nên F

1
= F
t
vì vậy lực tác dụng
lên trục đợc xác định theo công thức:
F
r
= k
x
. F
t
(5.20)
Trong đó: k
x:
Hệ số kể đến ảnh hởng của trọng lợng xích :
với : k
x
= 1,05 ( !+H+K > 40
0
) Trang 88 [I]
F
t
: Lực vòng trên H] F
t
= 2052,5 (N)
F
r
= 1,05 . 2052,5 = 2155,1 (N)
Bảng thông số kích th ớc của bộ truyền xích
Các đại lợng Thông số

Khoảng cách trục a = 1183,88 mm
Số răng đĩa chủ động z
1
= 25
Số răng đĩa bị động z
2
= 67
Tỷ số truyền u
x
= 2,64
Số mắt của dây xích x
c
= 122
Đờng kính vòng chia của đĩa xích Chủ động: d
1
= 253,32 mm
Bị động: d
2
= 677,37 mm
Đờng kính vòng chia của đĩa xích
Ch ng d
a1
= 267,2 mm
Bị động: d
a2
= 692,5 mm
Đờng kính vòng nh răng của đĩa xích
Chủ động: d
f1
=234,08 mm

Bị động: d
f2
= 658,13 mm
Bớc xích p = 31,75 mm
*

!"


LUVH,H5 !5VWX
WY
IV. 1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Đối với hộp giảm tốc bánh răng tr r ng # 1 cấp chịu công suất
trung bình, nhỏ, ta chỉ cần chọn loại vật liệu nhóm I. Vật liệu nhóm I là loại vật liệu
có độ rắn HB | 350, bánh răng đợc thờng hóa hoặc tôi cải thiện. Nhờ có độ rắn
thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả
năng chạy mòn. Bên cạnh đó, cần chú ý rằng để tăng khả năng chạy mòn của răng,
nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn
vị:
H
1
g H
2
+ (1015)HB.
Theo bảng 6. 1 RS, ta chọn:
Bánh răng nhỏ (bánh răng 1)
#,

!"

+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ rắn: HB = (241285)
+ Giới hạn bền:
b1
= 850 Mpa
+ Giới hạn chảy :
ch1
= 580 Mpa
Chọn độ rắn của bánh nhỏ : HB
1
= 245.
Bánh răng lớn (bánh răng 2) :
+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ rắn : HB = (192240)
+ Giới hạn bền :
b2
= 750 Mpa
+ Giới hạn chảy :
ch2
= 450 Mpa
Chọn độ rắn của bánh răng lớn : HB
2
= 230
IV. 2 Xác định ứng suất cho phép
- ng suất tiếp xúc cho phép [
H
] và ứng suất uốn cho phép [
F
] đợc xác định
theo công thức sau:

[
H
] =
<
<
=
/+
;

. Z
R
.Z
v
.K
xH
.K
HL
(6.1)
[
F
] =


=
/+
;

. Y
R
.Y

s
.K
xF
.K
FC
.K
FL
(6.2)
Trong đó:
Z
R
- Hệ số xét đến độ nhám 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;
Y
R
- Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng;
Y
s
- Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất;
K
xF
- Hệ số xét đến kích thớc bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn;
Trong thiết kế sơ bộ, ta lấy: Z
R
Z

v
K
xH
= 1 và Y
R
YsK
xF
= 1 , do KHK"
[
H
] =
<
<><
=
4
/+
;

(6.1a-6.2a)
[
F
] =

>
=
44
/+
;

( Tra Q%1)RS.@Z4
#

!"

+ S
H
= 1,1 - Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc
+ S
F
= 1,75 - Hệ số an toàn khi tính về uốn
+ K
FC
- Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải Trang 93
K
FC
= 0,75 khi đặt tải hai phía (bộ truyền quay 2 chiều)
+
/+
;
<
và
/+
;

lần lợt là các ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho
phép ứng với số chu kỳ cơ sở : (bng 6.20)

/+
;

<
= 2HB + 70

/+
;

= 1,8HB
Suy ra :

%/+
;
<
= 2HB
1
+ 70 = 2.245 + 70 = 560 Mpa

$/+
;
<
= 2HB
2
+ 70 = 2.230 + 70 = 530 Mpa

%/+
;

= 1,8. HB
1
= 1,8 . 245 = 441 MPa

$/+
;

= 1,8 . HB = 1,8 . 230 = 414 MPa
+ 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, đợc xác định theo các công thức : (6.3 )v (6.4)
K
HL
=
<?

<
<;
@
@
K
FL
=
Trong đó: Theo trang 93 [I]
- m
H
, m
F
- Bậc của đờng cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn
m
H

= m
F
= 6 (khi độ rắn mặt răng HB 350 )
- N
HO
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
Với: N
HO
= 30.H
)A$
<
(6.5)
N
HO1
= 30. 245
2,4
= 16,3.10
6
N
HO2
= 30. 230
2,4

= 13,9.10
6
- N
FO
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
N
FO

= N
FO1
= N
FO2
= 4. 10
6
= 0,4. 10
7
= const
##

!"

- N
HE
, N
FE
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng. Khi bộ truyền chịu tải
trọng thay đổi nhiều bậc:
N
HE
= 60.c.
( )
(
+H]
C

0 0

(6.7)

N
FE
= 60.c.
( )
+H]
C




0 0

(6.8)
Trong đó:
c =1 - Số lần ăn khớp trong một vòng quay của bánh răng
n
i
- Số vòng quay của bánh răng trong một phút
T
i
- Mô men xoắn ở chế độ thứ i
T
max
- Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét
t
i
- Tổng số giờ làm việc của bánh răng t
i
= 24000( gi).
Ta có:

Với bánh răng nhỏ (bánh răng 1):
n
I
= 720 ( vòng/phút)
Với bánh răng lớn (bánh răng 2):
n
II
= 180 ( vòng/phút)
N
HE1
= 60.1.720.24000.[1
3
.0,5+ 0,6
3
.0,5] = 630,4.10
6
N
HE2
= 60.1.180.24000.[.0,5+ 0,6
3
.0,5] = 157,6.10
6
N
FE1
= 60.1.720.24000.[1
6
.0,5+ 0,6
6
.0,5] = 1061.10
6

N
FE2
= 60.1.180.24000.[1
6
.0,5+0,6
6
.0,5] = 265,23.10
6
Nh vậy: N
HE1
> N
HO1
, N
HE2
> N
HO2


N
FE1
> N
FO1
, N
FE2
> N
FO2

K
HL1

= 1 , K
HL2
= 1
K
FL1
= 1 , K
FL2
= 1
Theo công thức [
H
] =
<
<><
=
4
/+
;

R
[
S$

>
=
44
/+
;

ta tính đợc:
d

\%
e9
:3;%
%A%
9:;[t1H
d
\$
e9
:(;
%A%
9)B%ABt1H
d
8%
e99%B[tOH
d
8$
e99%77A)t1H
#$

!"

Với bộ truyền bánh răng tr răng nghiờng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị
trung bình của [
H
]
1
và [
H
]
2

nhng không vợt quá 1,25[
H
]
min
(6.12)
[
H
] =<d
\%
efd
\$
e>C$9<:;[f)B%AB>C$9)[:A)%A$:[
H
]
min
[
H
] = 495,4 Mpa
* ng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép khi quá tải đợc xác định theo công
thức:
[
H
]
max
= 2,8
ch

[
F
]

max
= 0,8
ch

[
H1
]
max
= 2,8. 580 = 1624 Mpa
[
H2
]
max
= 2,8 .450 = 1260 Mpa (6.13-6.14)
[
F1
]
max
= 0,8. 580 = 464 Mpa
[
F2
]
max
= 0,8. 450 = 360 Mpa.
IV.3. Tính toán các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
1-Xỏc nh khong cỏch trc .
Ta K :
a
w
= K

H
.(u + 1).
[ ]
(
$


9 <
< %
0 4



(6.15a)
Trong K"
- P
H
9)(t1H
%C(
: H s ph thu c v t li u c a c p v lo i r ng
(b ng 6.5[I] )
- T
I
: t+,]5# tr c ch ng T
I
= 68176,3 Nmm
- [
H
] = 495,4 Mpa : D Y161
- T s truy n u = 4

- K
H

= 1,03 : H s E c ] nh d a v o h s E ng
ba
<
H
9<;A(;A:>-
H
9;A)tra bng 6.7_+HP
\

9%A;()
v y a
w
= 43.(4 + 1). = 121.12 mm
Ch n a
w
= 125 mm

H
9=> =
H


9;A)%$:9:;++
2- Xác định thông số ăn khớp.
a) )&*6
m
n

= <;A;%ữ;A;$>a
w
(6.17)
=> m
n
= (0,01 ữ 0,02).125= (1,25 ữ 2,5) mm
-"m
n
= 1,5 mm ( Q%1TRS.
-D-K# : T9<B

R$)

>
=>-T = 14
o
#%

!"

b) =1.A%&B
Z
1
= = = 32
⇒ Ch n Zọ
1
= 32 (rng)
c) =1.A%&' :
Z
2

= u.Z
1
= 4. 33 = 128 (rng) L y Zấ
2
=128 (rng)
Ta /b" ⇒ cosβ = 99;A[3β = 16
o
15
’
JHvH
Q
9

$

 5
99%$;++
3- Xác đ nh ị đư ng ờ kính của các bánh răng ( bảng 6.11)
+ EF`H"
w
%
9

9

9:;++
w
$
9

9

9$;;++
fEF/"
w
Q%
9
Q
$
< %>

 +

9

9:;++
w
Q$
9w
Q%


9:;)9$;;++
fEFc: (ăn khớp ngoài)
w
H%
9w
%
f$+9:;f$%A:9:(++
w

H$
9w
$
f$+9$;;f$%A:9$;(++
fEF!"
w
ˆ%
9w
%
U$A:+9:;\$A:%A:9)3A$:++
w
ˆ$
9w
$
\$A:+9$;;\$A:%A:9%[3A$:++
fK1ˆ2
9$;

<,?=%;3:R7%>
fJK1ˆ"
9H<CD>9$;
;
):‰
fJKS1"99$;
;
):‰ (vì bánh răng nghiêng không dịch chỉnh)
f>\D2kS1w-/"
ε
β
= = 3,76 > 1

<+r kS1>
4- KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn m iỏ tiÕp xóc.
#&

 !"