TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN đồ án chi tiết máy

Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
MỤC LỤC
Trang
Lời Nói Đầu
Phần I.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền 8
I.Chọn động cơ điên 10
II.Phân phối tỉ số truyền 11
Phần II.Tính toán thiết kế các bộ truyền 12
I.Thiết kế bộ truyền đai 12
II Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 16
III.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 22
Phần III. Tính trục 28
I.Tính sơ bộ trục 28
II.Tính gần đúng trục 28
II.Tính chính xác trục 35
III.Chọn then 40
IV.Chọn ổ 41
Tài liệu tham khảo 42
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 1
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
LỜI NÓI ĐẦU
Nhiều thế kỷ qua sự phát triển kinh tế trên thế giới đòi hỏi con người tìm tòi
những công nghệ để ứng dụng vào sản xuất. Trong đó ngành cơ khí là ngành quan
trọng góp phần cho sự phát triển kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới cũng như ở
Việt Nam. Ngành cơ khí chế tạo đã giúp chúng ta sản xuất ra nhiều chi tiết, nhiều bộ
phận máy móc có hình dạng kích thước cụ thể. Để thỏa mãn trong chừng mực nhất
định đáp ứng các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và các yêu cầu khác. Vì vậy chi tiết máy
là môn học quan trọng của ngành chế tạo máy, nên khi nghiên cứu đồ án môn học này
là vấn đề rất quan trọng và cần thiết để sau khi sinh viên sau khi ra trường tiếp cận với
thực tế chuyên ngành, có thể am hiểu hơn về chi tiết máy nhằm giúp cho sinh viên vận
dụng những kiến thức đã học, tổng hợp các kiến thức đã học để giải quyết những vấn

đề thiết kế máy móc trong sản xuất. Cụ thể là tính toán hình dạng, kích thước và khả
năng làm việc trong một điều kiện nhất định, về yêu cầu kỹ thuật, kinh tế và các yêu
cầu khác.
Thiết kế chi tiết máy gồm có: Thiết kế bộ truyền bánh răng, thiết kế bộ truyền
đai, thiết kế trục then và các bộ phận liên quan của môn học. Vì đây là lần đầu tiên học
xong phần lý thuyết được giao một công việc thiết kế một chi tiết máy. Khi bắt tay vào
công việc mới này nhiều sinh viên cũng như em đã cố gắng tính toán các vấn đề một
cách cẩn thận. Tuy nhiên với kiến thức có hạn và lần đầu tiên thiết kế nên chắc chắn
không thể tránh được những sai sót. Rất mong quý thầy cô quan tâm chỉ bảo và giúp
đỡ để em hoàn thành đồ án được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Lê Trung Thành
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 2
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
PHẦN I
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ điện
- Để chọn động cơ điện. cần tính công suất cần thiết.
ta gọi : + N – công suất động cơ.
+
η
- hiệu suất chung.
+ N
ct
– công suất cần thiết.
Ta có :
η
N
N

ct
=
kW
Trong đó : + N – Công suất động cơ . N =
1000
vF
×
kW
Với : F = 7500 N
v = 1,1 m/s
kWN 25,8
1000
1,17500
=
×
=⇒
+ η - Là tích số hiệu suất của bộ truyền và của các cặp ổ trong thiết bị
Với :
ntbrod
ηηηηη
×××=
34

Tra bảng
[ ]
1
27
12 −
ta có các thông số như sau :
95,0

=
d
η
- Hiệu suất bộ truyền đai
995,0
=
o
η
- Hiệu suất của một cặp ổ lăn
97,0
=
br
η
- Hiệu suất bộ truyền bánh răng
1
=
nt
η
- Hiệu suất khớp nối
85,0197,0995,095,0
34
=×××=⇒
η
Vậy ta có công suất cần thiết
kWN
ct
25,2
85,0
9125,1
==

Tra bảng
[ ]
1
322
2P
.ta chọn động cơ A02-51-4.Có các thông số như sau:
Động cơ
Công
suất
(kW)
Ở tải trọng định mức
dm
m
M
M
dm
M
M
max
dm
M
M
min
Khối lượng
động cơ (kg)
Vận
tốc(Vg/Ph)
Hiệu
suất (%)
A0232-4 3,0 1430 83,5 1,8 2,2 1,2 32

- Kiểm tra điều kiện mở máy:
4,18,1 =≥=
M
M
M
M
mm
dm
m
: thõa mãn
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 3
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
II.Phân phốí tỷ số truyền:
Tỷ số truyền động chung :
lv
dc
n
n
i
=
* Trong đó: + n
t
- số vòng quay của Tang.
Ta có :
14,54
30014,3
85,0100060100060
=
×
××

=
×
××
=
D
v
n
lv
π
Vg/Ph
+ n
dc
- Số vòng quay của động cơ.
Ta có : n
dc
= 1430 Vg/Ph.
41,26
14,54
1430
===⇒
lv
dc
n
n
i
Ta có :
hopngoai
iii .
=
Trong đó :

dngoai
ii =
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai;
hop
i
- Tỷ số bộ truyền bên trong hộp giảm tốc;
Chọn trước
3
=
d
i
(Tra bảng
[ ]
1
32
22 −
)
Ta có:
41,26
=×
hopngoai
ii
8,8
3
41,26
==⇔
hop
i
Phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc:
chamnhanhhop

iii
×=
Để tạo điều kiện bôi trơn bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu
ta chọn
chamnhanh
ii
×=
3,1

4,36,28,8.3,1
2
=⇒=⇒=⇔
nhanhchamcham
iii
Số vòng quay của từng trục
Trục I:
)/(477
3
1430
phvg
i
n
n
n
n
i
d
dc
I
I

dc
d
===⇒=
Trục II:
)/(140
4,3
477
phvg
i
n
n
n
n
i
nhanh
I
II
II
I
nhanh
===⇒=
Trục III:
)/(54
6,2
140
phvg
i
n
n
cham

II
III
===
Công suất đầu vào trên từng trục:
N
I
=
kwN
dcdai
85,23995,095,0
0
=××=××
ηη
N
II
=
kwN
Ibr
75,285,2995,097,0
0
=××=××
ηη
N
III
=
kwN
IIbr
65,275,2995,097,0
0
=××=××

ηη
Momen xoắn M
x
cho từng trục:
+ Momen xoắn cho động cơ.
Nmm
n
N
M
đc
đc
dc
20035
1430
3
1055,91055,9
66
=×=×=
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 4
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
+ Momen xoắn trục I:
Nmm
n
N
M
I
I
I
57060
477

85,2
1055,91055,9
66
=×=×=
+ Momen xoắn trục II:
Nmm
n
N
M
II
II
II
187589
140
75,2
1055,91055,9
66
=×=×=
+ Momen xoắn trục III:
Nmm
n
N
M
III
III
III
486657
54
65,2
1055,91055,9

66
=×=×=
BẢNG HỆ THỐNG CÁC SỐ LIỆU TÍNH ĐƯỢC
Trục
Thông số
Trục động cơ I II III
i i
d
= 3 i
bn
= 3,4 i
bc
= 2,6
n (Vg/Ph) 1430 477 140 54
N (kW) 3 2,85 2,75 2,65
M (Nmm) 20035 57060 187589 468657
PHẦN II
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
I.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 5
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
1.Chọn loại đai
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momen xoắn
lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da, đai vải …
Tra bảng
]1[
93
135 −
, ta chọn loại đai A hoặc Б. Ta tính theo cả 2 phương án và chọn
phương án nào có lợi hơn.

Kích thước tiết diện đai a
×
h, mm và diện tích tiết diện F , mm
2
(Tra bảng
]1[
92
115 −
)
Các thông số tính toán Các số liệu tính được
Loại đai A Б
a
×
h ,(mm) 13
×
8 17
×
10,5
F , (mm
2
) 81 138
2.Định đường kính bánh đai nhỏ D
1
D
1
,(mm) (Tra bảng
]1[
93
145 −
và

]1[
93
155 −
) 110 140
Kiểm nghiệm vận tốc của đai :
v, (m/s) 8,25 12
Vậy thoả mãn điều kiện v < v
max
= (30 ÷ 35 )m/s
3.Tính đường kính D
2
của bánh lớn
D
2
,(mm) 323,4 411,6
Tra bảng
]1[
93
155 −
lấy đường kính bánh lớn theo tiêu chuẩn
D
2
, (mm) (Theo tiêu chuẩn) 320 400
- Kiểm nghiệm số vòng quay thực n
2
’
của trục bị dẫn
n
2
’

, (Vg/Ph) 481,73 490,49
Ta thấy n
2
’
sai lệch rất ít so với yêu cầu (< 5%).
- Tính lại tỉ số truyền:
'
2
n
n
i
dc
ng
=

ng
i
2,97 2,92
4.Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
- Theo bảng
]1[
94
165 −
với i ≈ 3 thì A ≈ D
2
A, (mm) (Chọn sơ bộ) 320 400
5.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ
Áp dụng công thức
]1[
83

15 −
ta có
L, (mm) (Tính theo A sơ bộ) 1349,6 1690,05
Tra bảng
]1[
92
125 −
lấy L theo tiêu chuẩn
L, (mm) (Lấy theo tiêu chuẩn) 1400 1700
Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây :
u, (m/s) 6,1 7,1
Ta thấy u < u
max

⇒
Thoả điều kiện.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 6
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
6.Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu
chuẩn
A, (mm) (Tính chính xác) 363,8 405,2
Tính khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai:
A
min
, (mm) 342,8 379,7
Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng: A
max
= A + 0,03
×
L (mm)

A
max
, (mm) 405,8 456,2
7.Tính góc ôm α
1

α
1
, (độ) 147
0
143
0
Vậy ta thấy góc ôm α thoả mãn điều kiện
0
1
120≥
α
8.Xác định số đai Z cần thiết.
Z , theo công thức 3,36 1,5
Z , Số đai đã lấy 3 2
9.Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
- Chiều rộng của bánh đai B:
B, (mm) 52 45
- Đường kính ngoài của bánh đai :
h
0
,Tra bảng
]1[
257
310 −

3,5 5
D
n1
, (mm) 117 150
D
n2
, (mm) 327 410
- Đường kính trong của bánh đai :
e , Tra bảng
]1[
257
310 −
12,5 16
D
t1
, (mm) 92 118
D
t2
, (mm) 302 378
10.Tính lực căng ban đầu S
0
.
S
0
, (N) 97,2 165,6
- Tính lực tác dụng lên trục R:
R , (N) 838,8 942,3
Kết luận:
Ta chọn phương án dùng bộ truyền đai loại A vì có khuôn khổ nhỏ gọn hơn, có
lực tác dụng lên trục và bề rông bánh đai, khoảng cách trục nhỏ hơn đai loại Б

II.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CẤP
NHANH
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng nhanh và cách nhiệt luyện:
Do hộp giảm tốc chịu tải trọng trung bình nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ
rắn bề mặt răng HB < 350. Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng ta chọn
độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ÷ 50 HB
HB
1
= HB
2
+ (25 ÷ 50)HB
- Tra bảng
]1[
39
63−
ta chọn như sau:
+ Bánh răng nhỏ : thép 45 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 7
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
+ Bánh răng lớn : thép 35 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
- Cơ tính của các loại thép đã chọn : tra bảng
]1[
40
83 −
ta có
+ Bánh răng nhỏ :(Giả sử đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/580 mmN
bk

=
σ
;
+ Giới hạn chảy :
2
/290 mmN
ch
=
σ
;
+ Độ rắn : HB =170 ÷ 220. Ta chọn HB = 190
+ Bánh răng lớn :(Giả sử rằng đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/480 mmN
bk
=
σ
+ Giới hạn chảy :
2
/240 mmN
ch
=
σ
+ Độ rắn : HB = 140 ÷ 190. Ta chọn HB = 140
2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép
- Áp dụng công thức
]1[
38

13 −
ta có :
[ ] [ ]
'
N
Notxtx
k×=
σσ

Trong đó:
+
[ ]
Notx
σ
- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ
thuộc vào độ cứng Brinen của vật liệu .(N/mm
2
)
chu kì ứng suất tiếp xúc
+ Tra bảng
]1[
43
93−
ta có :
+ Bánh răng nhỏ :
[ ]
1Notx
σ
= 2,6 HB
+ Bánh răng nhỏ :

[ ]
2Notx
σ
= 2,6 HB
+ Áp dụng công thức
]1[
42
23 −
ta có :
6
0
'
td
N
N
N
k
=
Trong đó :
+ N
0
- Số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc
Tra bảng
]1[
43
93−
ta có N
0
= 10
7

+ N
td
- Số chu kì tương đương.
Vì bánh răng chịu tải trọng không thay đổi nên ta áp dụng công thức
]1[
42
43 −
ii
i
td
Tn
M
M
uN
××








××=
∑
2
max
60
Trong đó: n - số vòng quay trong một phút của bánh răng
+ Đối với bánh răng nhỏ : n

1
= 477 Vg/Ph
+ Đối với bánh răng lớn : n
2
= 140 Vg/Ph
T - Tổng số giờ làm việc . ta có T = 5×310×21 = 32550 giờ
u - số lần ăn khớp của một răng khi bánh quay một vòng. Ta có u = 1
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 8
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
M
max
- Momen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng( không tính đến quá
tải trong thời gian rất ngắn)
M
1
=M
M
2
=0,7M
7
1
10137×=⇒
tđ
N
,
7
2
105,40
×=
tđ

N
Ta thấy N
td1
> N
0
và N
td2
> N
0
nên hệ số chu kỳ ứng suất k
N
’
của cả 2 bánh răng đều
bằng 1.
- Úng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
[ ]
1tx
σ
= 2,6×190 = 494 N/mm
2
- Úng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[ ]
2tx
σ
= 2,6×160 = 416 N/mm
2
b) Ứng suất uốn cho phép
- Vì răng làm việc một mặt (bánh răng quay một chiều) nên áp dụng công thức
]1[
42

53−
Ta có :
[ ]
σσ
σσ
σ
Kn
k
Kn
k
nn
u
×
××÷
=
×
×
=
−
''
1
''
0
)6,14,1(
Trong đó:
+ σ
0
và σ
-1
- Giới hạn mỏi uốn trong chu kì mạch động và trong chu kì đối xứng.

Ta có :
bk
σσ
×÷≈
−
)45,04,0(
1
(vì bánh răng bằng thép).
Bánh nhỏ : σ
-1
= 0,43×σ
bk
= 0,43×580 = 249,4 N/mm
2
Bánh lớn : σ
-1
= 0,43×σ
bk
= 0,43×480 = 206,4 N/mm
2
+ n - Hệ số an toàn.Vì bánh răng làm bằng thép rèn và thường hoá nên lấy n = 1,5.
+ k
σ
- Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng.Vì bánh răng làm bằng thép rèn và thường
hoá nên lấy k
σ
= 1,8
+ k
n
’’

- Hệ số chu kì ứng suất mỏi uốn.Áp dụng công thức
]1[
44
73−
ta có:
m
td
N
N
N
k
0
''
=
. Lấy m ≈ 6 vì thép thường hoá.
N
0
- số chu kì cơ sở của đường cong mỏi uốn.lấy N
0
≈ 5×10
6
N
td
-số chu kì tương đương .theo trên ta có:
Bánh lớn: N
td2
= 137×10
7

Bánh nhỏ :N

td1
= 40,5×10
7
Vì N
td1
> N
0
và N
td2
> N
0
nên k
n
’’
= 1
-Vậy ta có: Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
[ ]
6,138
8,15,1
14,2495,1
)6,14,1(
''
1
''
0
1
=
×
××
=

×
××÷
=
×
×
=
−
σσ
σσ
σ
Kn
k
Kn
k
nn
u
N/mm
2
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
[ ]
7,114
8,15,1
14,2065,1
)6,14,1(
''
1
''
0
2
=

×
××
=
×
××÷
=
×
×
=
−
σσ
σσ
σ
Kn
k
Kn
k
nn
u
N/mm
2
3.Sơ bộ chọn hệ số tải trọng K. K = (1,3 ÷ 1,5)
- Chọn K = 1,4.
4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng.
4,0==
A
b
A
ψ
- Trong đó : A- khoảng cách trục.

b - Chiều dài răng.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 9
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
5.Xác định khoảng cách trục A.
- Áp dụng công thức
]1[
45
103 −
ta có:
[ ]
3
2
2
6
1005,1
)1(
n
NK
i
iA
A
tx
××
×
×









×
×
×±≥
θψσ
Trong đó: N: Công suất trên trục dẫn. Vì là hệ khai triển phân đôi nên
375,1
2
75,2
2
===
II
N
N
Chọn
15,1=
θ
Cặp bánh răng ăn khớp ngoài nên:
mmA 6,102
14015,14,0
375,14,1
4,3416
1005,1
)14,3(
3
2
6
=

××
×
×








×
×
×+≥⇔
Chọn A = 160 mm
6.Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.
- Tính vận tốc vòng của bánh răng trụ răng thẳng: áp dụng công thức
]1[
46
173−
ta có:
( )
1100060
2
100060
111
+××
×××
=
×

××
=
i
nAnd
v
ππ

81,1
)14,3(100060
47716014,32
=
+××
×××
=
m/s (vì bộ truyền
ăn khớp ngoài)
- Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:theo bảng
]1[
46
113−
ta có :
Với v = 1,31 m/s <3 m/s => lấy cấp chính xác 9
7.Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.
- Hệ số tải trọng K : áp dụng công thức
]1[
47
193−
ta có:
K = K
tt

×K
d
Trong đó: K
tt
- Hệ số tập trung tải trọng.vì bộ truyền có khả năng chạy mòn (HB <350
và v <15 m/s), tải trọng thay đổi ít nên lấy K
tt
= 1.
K
d
- Hệ số tải trọng động.tra bảng
]1[
48
133−
chọn K
d
= 1,45
Vậy ta có : K = 1×1,45 = 1,45.
- Ta thấy hệ số tải trọng chính xác K ít khác với trị số chọn sơ bộ (K = 1,4) nên ta
không cần tính lại khoảng cách trục A.Như vậy có thể lấy chính xác A = 160 mm
8.Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng.
- Môđun được chọn theo khoảng cách trục A:
Áp dụng công thức
]1[
49
223−
ta có : m
n
= (0,01 ÷ 0,02)×A = (0,01 ÷ 0,02)×160
=

2,36,1 ÷
Theo tiêu chuẩn bảng
]1[
34
13−
ta lấy m
n
= 3
- Trục I yêu cầu dùng bánh răng chữ V nên ta lấy sơ bộ
o
35=
β
- Xác định số răng:
+ Số răng bánh nhỏ : áp dụng công thức
]1[
49
263−
ta có :
)1(
cos2
1
±×
××
=
im
A
Z
β
vì bộ truyền ăn khớp ngoài nên ta có :
85,19

)14,3(2
35cos1602
1
=
+×
××
=
o
Z
răng
Vậy lấy Z
1
= 21 răng.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 10
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
+ Số răng bánh lớn :áp dụng công thức
]1[
50
273−
ta có: Z
2
= i×Z
1
= 3,4×20=68 răng
Vậy lấy Z
2
= 68 răng.
- Chiều rộng bánh răng :
mmAb 641604,0 =×=×=
ψ

=> Chọn b = 64 mm
- Tính chính xác góc nghiêng:
( )
o
4.34825,0
1602
26820
cos =⇒=
×
×+
=
ββ
9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.
- Áp dụng công thức
]1[
51
333 −
ta có :
[ ]
u
u
bnZmy
NK
σ
θ
σ
≤
×××××
×××
=

2
6
101,19
+ Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh nhỏ:
Ta có : K = 1,45 ; Z
1
= 20 răng; N =
375,1
2
75,2
=
7,15 kW; n
1
= 477 Vg/Ph; m = 2; b =
64 mm;
2,1=
θ
Tra bảng
]1[
52
183−
chọn y
1
= 0,429, y
2
= 0,511
=>
2
2
6

1
/02,46
64477202429,0
375,145,1101,19
mmN
u
=
××××
×××
=
σ
=> σ
u1
< [σ]
u1
= 138,6 N/mm
2

→
thoả mãn điều kiện bền
+Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh lớn: áp dụng công thức
]1[
52
403−

ta có :
[ ]
2
2
1

12
u
uu
y
y
σσσ
≤×=
=>
2
2
/83,42
511,0
429,0
02,46 mmN
u
=×=
σ
=> σ
u2
< [σ]
u2
= 114,7 N/mm
2
-> thoả mãn điều kiện bền
10.Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép: áp dụng công thức
]1[
53
433−
+ Bánh nhỏ : [σ]

txqt1
≈ 2,5 ×[σ]
Notx1
= 2,5×2,6HB = 2,5×2,6×190 = 1235 N/mm
2
+ Bánh lớn : [σ]
txqt2
≈ 2,5 ×[σ]
Notx2
= 2,5×2,6HB = 2,5×2,6×160 = 1040 N/mm
2
- Ứng suất uốn cho phép : áp dụng công thức
]1[
53
463−
+ Bánh nhỏ : [σ]
uqt1
= 0,8×[σ]
ch1
= 0,8×290 = 232 N/mm
2
+ Bánh lớn : [σ]
uqt2
= 0,8×[σ]
ch2
= 0,8×240 = 192 N/mm
2
- Kiểm nghiệm ứng suất bền tiếp xúc: áp dụng công thức
]1[
53

413−
ta có:
[ ]
txqt
qttxtxqt
K
σσσ
≤×=
Trong đó: K
qt
= 2: hệ số tải trọng quá tải của thép thường hoá
σ
tx
- ứng suất tiếp xúc.áp dụng công thức
]1[
45
143−
ta có:
θ
σ
××
××+
×
×
×
=
2
3
6
)1(

1005,1
nb
NKi
iA
bn
bn
tx
Vậy
( )
2
3
6
/66,283
2,114045
2375,145,114,3
4,3112
1005,1
mmNK
qttxtxqt
=
××
×××+
×
×
×
=×=
σσ
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 11
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
ứng suất quá tải σ

txqt
= 283,66 N/mm
2
nhỏ hơn hệ số cho phép đối với cả bánh nhỏ và
bánh lớn.
- Kiểm nghiệm sức bền uốn cho phép khi quá tải: áp dụng công thức
]1[
53
423 −
+ Bánh nhỏ :
σ
uqt1
=σ
u1
×K
qt
=51,02×2 = 102,04 N/mm
2
σ
uqt1
< [σ]
uqt1
= 232 N/mm
2
+ Bánh lớn :
σ
uqt2
= σ
u2
×K

qt
=42,83×2 = 85,66 N/mm
2
σ
uqt2
< [σ]
uqt2
= σ
uqt2
= 192 N/mm
2
11.Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.
Tính theo bảng
]1[
36
23 −
ta có:
Tên thông số Công thức Giá trị Đơn vị
Số răng
Z
1
20 răng
Z
2
68 răng
Khoảng cách trục
2
)(
21
mzz

A
×+
=
132 mm
Môđun pháp m = m
n
3
Chiều cao răng h = 2,25×m
n
6,75 mm
Chiều cao đỉnh răng h
d
= m 3 mm
Chiều cao chân răng hf = 1,2×m 3,6 mm
Độ hở hướng tâm c = 0,25×m 0,75 mm
Đường kính vòng chia
Bánh nhỏ : d
c1
= m×Z
1
60 mm
Bánh lớn: d
c2
= m×Z
2
204 mm
Đường kính vòng lăn
d
1
= d

c1
60 mm
d
2
= d
c2
204 mm
Đường kính vòng đỉnh
răng
D
e1
= d
c1
+ 2×m 66 mm
D
e2
= d
c2
+ 2×m 210 mm
Đường kính vòng chân
răng
D
i1
= d
c1
- 2×m - 2×c 52,5 mm
D
i2
= d
c2

- 2×m - 2×c 196,5 mm
Góc ăn khớp α
0
20 độ
Đường kính vòng cơ sở
011
cos
α
×=
co
dd
56,38 mm
022
cos
α
×=
co
dd
191,7 mm
12.Tính lực tác dụng.
- Lực tác dụng lên bánh răng được chia làm ba thành phần : lực vòng P, lực hướng tâm
P
r
và lực dọc trục P
a
(P
a
=0 vì là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng phân đôi có dạng
bánh răng chữ V).
Áp dụng công thức

]1[
54
503 −
ta có:
N
d
M
P
x
3553
24775,52
85,21055,92
2
6
1
1
1
=
××
×××
=
×
=
N
d
M
P
x
1233
21405,196

75,21055,92
2
6
2
2
2
=
××
×××
=
×
=
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 12
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
N
tg
PP
r
596
cos
0
11
=×=
β
α
N
tg
PP
r
571

cos
0
22
=×=
β
α
NtgPP
a
24334,34
0
11
=×=
NtgPP
a
8444,34
0
22
=×=
III.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CẤP
CHẬM
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng nhanh và cách nhiệt luyện:
+ Bánh răng nhỏ : thép 50 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
+ Bánh răng lớn : thép 45 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
- Cơ tính của các loại thép đã chọn : tra bảng
]1[
40
83 −
ta có
+ Bánh răng nhỏ :(Giả sử đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :

2
/600 mmN
bk
=
σ
;
+ Giới hạn chảy :
2
/300 mmN
ch
=
σ
;
+ Độ rắn : HB =180 ÷ 230. Ta chọn HB = 230
+ Bánh răng lớn :(Giả sử rằng đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/580 mmN
bk
=
σ
+ Giới hạn chảy :
2
/290 mmN
ch
=
σ
+ Độ rắn : HB =170 ÷ 220. Ta chọn HB = 200
2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép

- Úng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
[ ]
1tx
σ
= 2,6×230 = 598 N/mm
2
- Úng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[ ]
2tx
σ
= 2,6×200 = 520 N/mm
2
b) Ứng suất uốn cho phép
Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
[ ]
3,143
8,15,1
12585,1
)6,14,1(
''
1
''
0
1
=
×
××
=
×
××÷

=
×
×
=
−
σσ
σσ
σ
Kn
k
Kn
k
nn
u
N/mm
2
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
[ ]
6,138
8,15,1
14,2495,1
)6,14,1(
''
1
''
0
2
=
×
××

=
×
××÷
=
×
×
=
−
σσ
σσ
σ
Kn
k
Kn
k
nn
u
N/mm
2
3.Sơ bộ chọn hệ số tải trọng K. K = (1,3 ÷ 1,5)
- Chọn K = 1,4.
4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 13
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
4,0==
A
b
A
ψ

5.Xác định khoảng cách trục A.
- Áp dụng công thức
]1[
45
93−
ta có:
[ ]
3
2
2
6
1005,1
)1(
n
NK
i
iA
A
tx
×
×
×









×
×
×±≥
ψσ
mmA 2,171
544,0
75,24,1
6,2520
1005,1
)16,2(
3
2
6
=
×
×
×








×
×
×+≥⇔
(vì bộ truyền ăn khớp ngoài)
Vậy ta chọn A = 172 mm

6.Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.
- Tính vận tốc vòng của bánh răng trụ răng thẳng:áp dụng công thức
]1[
46
173−
ta có:
( )
1100060
2
100060
111
+××
×××
=
×
××
=
i
nAnd
v
ππ

7,0
)16,2(100060
14017214,32
=
+××
×××
=
m/s (vì bộ truyền

ăn khớp ngoài)
- Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:theo bảng
]1[
46
113−
ta có :
Với v = 0,7 m/s <3 m/s => lấy cấp chính xác 9
7.Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.
- Hệ số tải trọng K : K = 1×1,1 = 1,1
- Ta thấy hệ số tải trọng chính xác K khác nhiều so với trị số chọn sơ bộ (K=1,4) nên
cần tính lại trị số khoảng cách trục A theo công thức
]1[
49
213 −
:
mm
K
K
AA
boSo
boSo
7,158
4,1
1,1
172
3
3
≈×=×=
Vậy khoảng cách chính xác trục A = 159 mm
8.Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng.

- Môđun được chọn theo khoảng cách trục A:
Áp dụng công thức
]1[
49
223−
ta có : m
n
= (0,01 ÷ 0,02)×A = (0,01 ÷ 0,02)×159
= 1,59 ÷ 3,18
Theo tiêu chuẩn bảng
]1[
34
13−
ta lấy m
n
= 3
- Xác định số răng:
+ Số răng bánh nhỏ : áp dụng công thức
]1[
49
243−
ta có :
)1(
2
1
±×
×
=
im
A

Z
vì bộ truyền ăn khớp ngoài nên ta có :
4,29
)16,2(3
1592
)1(
2
1
=
+×
×
=
+×
×
=
im
A
Z
răng
Vậy lấy Z
1
= 30 răng
+ Số răng bánh lớn :áp dụng công thức
]1[
50
273−
ta có: Z
2
= i×Z
1

= 2,6×30=78 răng
Vậy lấy Z
2
= 78 răng.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 14
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
- Chiều rộng bánh răng :
mmAb 6,631594,0 =×=×=
ψ
=> Chọn b = 64 mm
9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.
- Áp dụng công thức
]1[
51
333 −
ta có :
[ ]
u
u
bnZmy
NK
σσ
≤
××××
×××
=
2
6
101,19
+ Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh nhỏ:

Ta có : K = 1,1 ; Z
1
= 30 răng; N = 2,75 kW; n
1
= 140 Vg/Ph; m = 3; b = 64 mm
Tra bảng
]1[
52
183−
chọn y
1
= 0,451,y
2
= 0,511
=>
2
2
6
11
2
1
6
1
/53
64140303451,0
75,21,1101,19101,19
mmN
bnZmy
NK
u

=
××××
×××
=
××××
×××
=
σ
=> σ
u1
< [σ]
u1
= 143,3 N/mm
2
-> thoả mãn điều kiện bền
+Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh lớn: áp dụng công thức
]1[
52
403−

ta có :
[ ]
2
2
1
12
u
uu
y
y

σσσ
≤×=
=>
2
2
/47
511,0
451,0
53 mmN
u
=×=
σ
=> σ
u2
< [σ]
u2
= 138,6 N/mm
2
-> thoả mãn điều kiện bền
10.Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép: áp dụng công thức
]1[
53
433−
+ Bánh nhỏ : [σ]
txqt1
≈ 2,5 ×[σ]
Notx1
= 2,5×2,6HB = 2,5×2,6×230 = 1495 N/mm
2

+ Bánh lớn : [σ]
txqt2
≈ 2,5 ×[σ]
Notx2
= 2,5×2,6HB = 2,5×2,6×200 = 1300 N/mm
2
- Ứng suất uốn cho phép : áp dụng công thức
]1[
53
463−
+ Bánh nhỏ : [σ]
uqt1
= 0,8×[σ]
ch1
= 0,8×300 = 240 N/mm
2
+ Bánh lớn : [σ]
uqt2
= 0,8×[σ]
ch2
= 0,8×290 = 232 N/mm
2
- Kiểm nghiệm ứng suất bền tiếp xúc: áp dụng công thức
]1[
53
413−
ta có:
[ ]
txqt
qttxtxqt

K
σσσ
≤=
Trong đó: K
qt
= 2: hệ số tải trọng quá tải của thép thường hoá
σ
tx
- ứng suất tiếp xúc.áp dụng công thức
]1[
45
133 −
ta có:
II
IIbc
bc
tx
nb
NKi
iA ×
××+
×
×
=
3
6
)1(
1005,1
σ
Vậy

( )
2
3
6
/726
5464
275,21,116,2
6,2159
1005,1
mmNK
qttxtxqt
=
×
×××+
×
×
×
=×=
σσ
σ
txqt
= 726 N/mm
2
nhỏ hơn hệ số cho phép đối với cả bánh nhỏ và bánh lớn.
- Kiểm nghiệm sức bền uốn cho phép khi quá tải: áp dụng công thức
]1[
43
423−
+ Bánh nhỏ :
σ

uqt1
=σ
u1
×K
qt
=53×2 = 106 N/mm
2
σ
uqt1
< [σ]
uqt1
= 240 N/mm
2
+ Bánh lớn :
σ
uqt2
= σ
u2
×K
qt
=47×2 = 94 N/mm
2
σ
uqt2
< [σ]
uqt2
= 232 N/mm
2
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 15
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:

11.Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.
Tính theo bảng
]1[
36
23 −
ta có:
Tên thông số Công thức Giá trị Đơn vị
Số răng
Z
1
30 răng
Z
2
78 răng
Khoảng cách trục
2
)(
21
mzz
A
×+
=
162 mm
Môđun m = m
n
3
Chiều cao răng h = 2,25×m 6,75 mm
Chiều cao đỉnh răng h
d
= m 3 mm

Chiều cao chân răng h
f
= 1,2×m 3,6 mm
Độ hở hướng tâm c = 0,25×m 0,75 mm
Đường kính vòng chia
Bánh nhỏ : d
c1
= m×Z
1
90 mm
Bánh lớn: d
c2
= m×Z
2
234 mm
Đường kính vòng lăn
d
1
= d
c1
90 mm
d
2
= d
c2
234 mm
Đường kính vòng đỉnh
răng
D
e1

= d
c1
+ 2×m 96 mm
D
e2
= d
c2
+ 2×m 240 mm
Đường kính vòng chân
răng
D
i1
= d
c1
- 2×m - 2×c 82,5 mm
D
i2
= d
c2
- 2×m - 2×c 226,5 mm
Góc ăn khớp α
0
20 độ
12.Tính lực tác dụng.
- Lực tác dụng lên bánh răng được chia làm ba thành phần : lực vòng P, lực hướng tâm
P
r
và lực dọc trục P
a
(P

a
=0 vì là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng).
Áp dụng công thức
]1[
54
493−
ta có:
+ Bánh dẫn:
N
d
M
P
x
4169
90140
75,21055,92
2
6
1
1
1
=
×
×××
=
×
=
NtgtgPP
r
1517204169

0
011
=×=×=
α
+ Bánh bị dẫn:
N
d
M
P
x
4006
23454
65,21055,92
2
6
2
2
2
=
×
×××
=
×
=
NtgtgPP
r
1458204006
0
022
=×=×=

α
PHẦN III
TÍNH TRỤC
• .Chọn vật liệu cho trục.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 16
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
- Vật liệu làm trục phải có độ bền cao, ít nhạy với tập trung ứng suất, có thể nhiệt
luyện được và dễ gia công. Thép Cacbon và thép hợp kim là những vật liệu chủ yếu để
chế tạo trục. Vì hộp giảm tốc chịu tải trọng trung bình nên ta chọn loại thép 45 ( thép
thường hoá) có giới hạn bền σ
bk
= 600 N/mm
2
(Tra bảng
]1[
40
83 −
).Ứng suất xoắn cho
phép ở đầu trục vào của hộp giảm tốc [τ]
x
= 20 ÷ 35 N/mm
2
, tại tiết diện nguy hiểm
[τ]
x
= 10 ÷ 13 N/mm
2
I.Tính đường kính sơ bộ của các trục.
- Áp dụng công thức
]1[

114
27 −
ta có:
3
n
N
Cd ×≥
Trong đó: d - đường kính trục .(mm)
N – công suất truyền. (kW)
n - số vòng quay trong một phút của trục
C - hệ số tính toán .C = 130 ÷ 110.
+ Đối với trục I : N
I
= 2,85 kW
n
I
= 477 Vg/ph
mmd
I
)206,23(
477
85,2
)110130(
3
÷=×÷≥→
Chọn d
I
= 25 mm
+ Đối với trục II: N
II

= 2,75 kW
n
II
= 140 Vg/ph
mmd
II
)7,291,35(
140
75,2
)110130(
3
÷=×÷=→
Chọn d
II
= 35 mm
+ Đối với trục III: N
III
= 2,65 kW
n
III
= 54 Vg/ph
mmd
III
)3,406,47(
54
65,2
)110130(
3
÷=×÷=→
Chọn d

III
= 40 mm
Trong ba trị số d
I
, d
II
, d
III
trên ta có thể lấy trị số d
II
= 35mm để chọn loại ổ bi đỡ cỡ
trung bình. Tra bảng
]1[
339338337
14
−−
P
ta có chiều rộng ổ bi B = 21 mm đối với ổ bi
cỡ trung.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 17
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
II.Tính gần đúng trục.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 18
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
-Để tính các kích thước, chiều dài của trục ta tham khảo bảng
]1[
118
17 −
. Ta chọn các
kích thước như sau:

Khe hở giữa các bánh răng c 12 mm
Khoảng cách từ thành của hộp đến mặt bên của ổ lăn l
2
12 mm
Chiều rộng ổ lăn B 21 mm
Khoảng cách từ mặt cạnh của bánh răng đến thành trong của hộp a 12 mm
Chiều cao của Bulông ghép nắp ổ và chiều dày nắp l
3
17 mm
Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu Bulông l
4
15 mm
Chiều rộng bánh đai B 52 mm
Chiều rộng bánh răng cấp nhanh b
1
50 mm
Chiều rộng bánh răng cấp chậm b
2
64 mm
• Sơ đồ phân tích lực trên trục I :
-Các lực tác dụng lên trục I bao gồm :
+ Lực tác dụng lên đai: P
d
= 839 N
+ Lực hướng tâm : P
r1
= P
r1’
=596 N
+ Lực vòng : P

1
= P
1’
=3753 N
+ Lực dọc trục : P
a1
= P
a1’
=2433 N
-Tính phản lực tại gối đỡ:
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 19
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
024919158315
1'1
=×+×+×+×=
∑
AyrrdyBy
RPPPm
)(1657 NR
Ay
−=⇒
)(374
'11
NPPRPR
rrAydyBy
−=−−−−=
024919158
1'1
=×−×+×=
∑

AxBx
RPPm
N
PP
R
Ax
3753
249
19158
1'1
=
×+×
=⇒
NRPPR
AxBx
3753
1'1
=−+=
- Tính Momen uốn ở tiết diện nguy hiểm:
+ Ở tiết diện 1-1 ta có
mmNMMmmNM
uuxuy
.552780,.55278
111111
=⇒==
−−−
+ Ở tiết diện 2-2 ta có:
mmNMmmNMmmNM
uuxuy
.217815.217674,.7834

222222
=⇒==
−−−
+ Ở tiết diện 3-3 ta có:
mmNMmmNMmmNM
uuxuy
.218752.217674,.21692
333333
=⇒=−=
−−−

- Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:
Áp dụng công thức
]1[
117
37 −
ta có:
( )
[ ]
3
4
11,0
σβ
×−×
≥
td
M
d
mm
Trong đó : + M

td
– Momen tương đương. Áp dụng công thức
]1[
117
47 −
22
75,0
xutd
MMM ×+=
+ Tra bảng
]1[
119
27 −
ta chọn [σ] = 63 N/mm
2
+ β - Đường kính trong của trục- vì trục đặc nên β = 0.
+ Đường kính trục ở tiết diện 1-1
NmmMMM
tdxu
741455706075,05527857060,55278
22
11
=×+=→==
−
Vậy
mmd 75,22
631,0
74145
3
11

=
×
≥
−

+Đường kính trục ở tiết diện 3-3
NmmMMM
tdxu
2242645706075,021875257060,218752
22
33
=×+=→==
−
Vậy
mmd 9,32
631,0
224264
3
33
=
×
≥
−
Đường kính ở tiết diện 1-1 lấy bằng 25 mm (ngõng trục lắp ổ) và đường kính ở tiết
diện 2-2 và 3-3 lấy bằng 35mm (lớn hơn giá trị được tính vì trục có rãnh then).
• Sơ đồ phân tích lực trên trục II:
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 20
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
-Các lực tác dụng lên trục II bao gồm :
+ Lực hướng tâm : P

r2
= P
r2’
=571 N, P
r3
=1517 N
+ Lực vòng : P
2
= 1303 N, P
3
= 1303 N
+ Lực dọc trục : P
a2
= P
a2’
=844 N
-Tính phản lực tại gối đỡ:
0249191585,124
2'23
=×+×+×+×=
∑
AyrrrBy
RPPPm
)(1330 NR
Ay
−=⇒
)(1330
3'22
NPPPRR
rrrAyBy

−=−−−−=
02495,12419158
32'2
=×−×+×+×=
∑
AxBx
RPPPm
N
PPP
R
Ax
3388
249
5,12419158
32'2
=
×+×+×
=⇒
NRPPPR
AxBx
3388
32'2
=−++=
- Tính Momen uốn ở tiết diện nguy hiểm:
+ Ở tiết diện 4-4 ta có
mmNMmmNMmmNM
uuxuy
.211028.196446,.77082
444444
=⇒=−=

−−−
+ Ở tiết diện 5-5 ta có:
mmNMmmNMmmNM
uuxuy
.358469.335032,.127489
555555
=⇒=−=
−−−

- Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:
Áp dụng công thức
]1[
117
37 −
ta có:
( )
[ ]
3
4
11,0
σβ
×−×
≥
td
M
d
mm
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 21
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
Trong đó : + M

td
– Momen tương đương. Áp dụng công thức
]1[
117
47 −
22
75,0
xutd
MMM ×+=
+ Tra bảng
]1[
119
27 −
ta chọn [σ] = 50 N/mm
2
+ β - Đường kính trong của trục- vì trục đặc nên β = 0.
+ Đường kính trục ở tiết diện 4-4
NmmMMM
tdxu
27430918758975,0221028187589,221028
22
44
=×+=→==
−
Vậy
mmd 38
501,0
274309
3
44

=
×
≥
−

+Đường kính trục ở tiết diện 5-5
NmmMMM
tdxu
39356418758975,0358469187589,358469
22
55
=×+=→==
−
Vậy
mmd 86,42
501,0
393564
3
55
=
×
≥
−
Đường kính ở tiết diện 4-4 lấy bằng 40 mm và đường kính ở tiết diện 5-5 lấy bằng
45mm (lớn hơn giá trị được tính vì trục có rãnh then).
• Sơ đồ phân tích lực trên trục III
-Các lực tác dụng lên trục III bao gồm :
+ Lực hướng tâm : P
r4
=1458 N

Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 22
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
+ Lực vòng : P
4
= 4006 N
+ Tải trọng tác dụng : P
t
=2250 N
-Tính phản lực tại gối đỡ:
02495,12466
4
=×−×+×=
∑
AyrtBy
RPPm
)(2560
249
5,12466
4
N
PP
R
rt
Ay
−=
×+×
=⇒
)(1148
4
NPPRR

trAyBy
−=−−−=
02495,124
4
=×−×=
∑
AxBx
RPm
N
P
R
Ax
2003
249
5,124
4
=
×
=⇒
NRPR
AxBx
2003
4
=−=
- Tính Momen uốn ở tiết diện nguy hiểm:
+ Ở tiết diện 6-6 ta có
mmNMMmmNM
uuxuy
.1485000,.148500
666666

=⇒==
−−−
+ Ở tiết diện 5-5 ta có:
mmNMmmNMmmNM
uuxuy
.379225.249374,.285699
777777
=⇒==
−−−

- Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:
Áp dụng công thức
]1[
117
37 −
ta có:
( )
[ ]
3
4
11,0
σβ
×−×
≥
td
M
d
mm
Trong đó : + M
td

– Momen tương đương. Áp dụng công thức
]1[
117
47 −
22
75,0
xutd
MMM ×+=
+ Tra bảng
]1[
119
27 −
ta chọn [σ] = 50 N/mm
2
+ β - Đường kính trong của trục- vì trục đặc nên β = 0.
+ Đường kính trục ở tiết diện 6-6
NmmMMM
tdxu
43218346865775,0148500468657,148500
22
66
=×+=→==
−
Vậy
mmd 21,44
501,0
432183
3
66
=

×
≥
−

+Đường kính trục ở tiết diện 7-7
NmmMMM
tdxu
55546546865775,0379225468657,379225
22
77
=×+=→==
−
Vậy
mmd 1,48
501,0
555465
3
77
=
×
≥
−
Đường kính ở tiết diện 6-6 lấy bằng 45 mm và đường kính ở tiết diện 7-7 lấy bằng
50mm (lớn hơn giá trị được tính vì trục có rãnh then).
III.Tính chính xác trục :
Kiểm tra hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm .
Hệ số an toàn tính theo công thức
]1[
120
57 −

Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 23
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
τσ
τσ
nn
nn
n
+
×
=
Trong đó:
+ n
σ
– hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp .Theo công thức
]1[
120
67 −
ta có:
moa
o
k
n
σψσ
βε
σ
σ
σ
×+×
×
=

−1
+ n
τ
– hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp.Theo công thức
]1[
120
77 −
ta có
ma
k
n
τψτ
βε
τ
τ
τ
τ
τ
×+×
×
=
−1
+ n – hệ số an toàn.
+ [n] hệ số an toàn cho phép thường lấy [n] = 1,5 ÷ 2,5. Nhưng có thể lấy lớn
hơn.
Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng.
W
M
U
a

===
minmax
σσσ
- σ
m
: là giá trị trung bình ứng suất pháp.
0=
m
σ
Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kỳ
mạch động
o
X
ma
W
M
×
===
22
max
τ
ττ
a. Trục I:
• Xét tiết diện (2 – 2).
Đường kính trục d = 35 mm. Tra bảng
]1[
122
37 b−
ta có:
W = 3660 mm

3
; W
o
= 7870 mm
3
; b × h = 10 × 8 mm
2
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng :
)300240(600)5,04,0()5,04,0(
1
÷=×÷=×÷≈
− b
σσ
Chọn
2
1
/270 mmN=
−
σ
)180120(600)3,02,0()3,02,0(
1
÷=×÷=×÷≈
− b
στ
Chọn
2
1
/150 mmN=

−
τ
M
u 2-2
= 217815 Nmm
M
x
= 57060 Nmm
mmN
W
M
U
a
/60
3660
217815
===
σ
mmN
W
M
o
X
a
/6,3
78702
57060
2
=
×

=
×
=
τ
Chọn hệ số ψ
σ
và ψ
τ
theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψ
σ
= 0,1 và
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 24
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:
ψ
τ
= 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng
]1[
123
47 −
lấy
,85,0 mm
o
=
ε

mm73,0=
τ
ε
Theo bảng

]1[
127
87 −
, tập trung ứng suất do rãnh then k
σ
= 1,63; k
τ
= 1,5.
Xét tỷ số :
9,1
85,0
63,1
==
o
k
ε
σ

1,2
73,0
5,1
==
τ
τ
ε
k

Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm
2

.
Tra bảng
]1[
128
107 −
ta có
7,2
=
o
k
ε
σ

02,2)17,2(6,0116,01
=−×+=








−×+=
o
kk
εε
σ
τ
τ

7,1
607,2
270
=
×
=
σ
n

4,19
6,305,06,31,2
150
=
×+×
=
τ
n
][2,7
4,197,1
4,197,1
nn
>=
+
×
=⇒
=> thỏa mãn
Vậy tiết diện (2 – 2) đảm bảo độ an toàn cho phép.
• Xét tiết diện (3 – 3).

Đường kính trục d = 35 mm. Tra bảng
]1[
122
37 b−
ta có:
W = 3660 mm
3
; W
o
= 7870 mm
3
; b × h = 10 × 8 mm
2
Chọn
2
1
/270 mmN=
−
σ
Chọn
2
1
/150 mmN=
−
τ
M
u 3-3
= 218752 Nmm
M
x

= 57060 Nmm
mmN
W
M
U
a
/60
3660
218752
===
σ
mmN
W
M
o
X
a
/6,3
78702
57060
2
=
×
=
×
=
τ
Chọn hệ số ψ
σ
và ψ

τ
theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψ
σ
= 0,1 và
ψ
τ
= 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng
]1[
123
47 −
lấy
,85,0 mm
o
=
ε

mm73,0=
τ
ε
Theo bảng
]1[
127
87 −
, tập trung ứng suất do rãnh then k
σ
= 1,63; k
τ
= 1,5.
Xét tỷ số :

9,1
85,0
63,1
==
o
k
ε
σ

1,2
73,0
5,1
==
τ
τ
ε
k

Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm
2
.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thành - Nhóm 14 Trang 25