Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí phương án 06

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
MỤC LỤC
Lời nói đầu 2
CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ điện 3
II. Phân phối tỷ số truyền 4
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
I. Thiết kế bộ truyền xích 5
II. Thiết kế bánh răng 8
III. Thiết kế trục 17
IV. Tính toán chọn ổ 32
IV. Thiết kế vỏ hộp 35
V. Các chi tiết phụ 36
VI. Bảng dung sai lắp ghép 38
Tài liệu tham khảo 40
SVTH: NGÔ VĂN HUY 1
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp nơi và có
thể nói nó đóng vai trò nhất định trong cuộc sống cũng như trong sản xuất. Đối với các hệ
thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí nhằm củng cố lại các kiến thức đã học trong
các môn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ Kỹ thuật Cơ khí,… và giúp sinh viên có cái nhìn
tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công
việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng ,ổ lăn,… Thêm vào
đó trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad,
điều rất cần thiết với một kỹ sư cơ khí.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Lộc, cũng như các thầy cô và các bạn đã
giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.
Với kiến thức còn hạn hẹp, do đó thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em mong nhận
được ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn.

Sinh viên thực hiện.
Ngô Văn Huy
SVTH: NGÔ VĂN HUY 2
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ
Theo đề bài ta có:
)(30
)(48
8,0
)(500
)/(25,1
)(4500
2
1
2
1
st
st
TT
TT
mmD
smv
NF
=
=
=
=
=

=
=
Công suất làm việc trên trục công tác:
( )
kW
vF
P
ct
63.5
1000
25,1.4500
1000
.
max
===
823,092,0.99,0.97,0.99,0
2424
===
xknbrol
ηηηηη
Chọn
99,0
=
ol
η
;
97,0
=
br
η

;
99,0
=
kn
η
;
92,0
=
x
η
Công suất tương đương trên trục công tác:
( )
( )
kW
ttT
tTtT
PP
cttd
22,5
3048
30.8,048.1
623,5
2
21
2
2
2
21
2
1

max
=
+
+
=
+
+
=
Công suất lớn nhất trên trục động cơ:
( )
( )
kW
ttT
tTtT
P
P
ct
td
34.6
3048
30.8,048.1
823.0
63.5
2
21
2
2
2
21
2

1
max
=
+
+
=
+
+
=
η
Số vòng quay trục tang trống băng tải:
)/(75,47
500.
25,1.60000.60000
pv
D
v
ct
===
ππ
η
Tỷ số truyền chung xác định theo công thức:
ct
dc
xch
n
n
uuuu
==

21
Ta chọn sơ bộ:
)/(5,143275,47.5,2.12
5,2
12.
21
pvn
u
uuu
dc
x
h
==⇒
=
==
SVTH: NGÔ VĂN HUY 3
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
⇒ chọn
)/(1455 pvn
dc
=
⇒ chọn động cơ 4A132S4Y3



=
=
)/(1455
)(5,7
pvn

kWP
Phân phối tỷ số truyền
Ta có:



=
=
⇒=
78,2
32,4
12
2
1
u
u
u
h
(tra bảng 3.1 trang 43 [II] )
54,2
=⇒
x
u
Công suất, momen xoắn và số vòng quay trên các trục :
)(18,6
92,0.99,0
63,5
.
22
3

kW
P
P
xol
ct
===
ηη
)(44,6
97,0.99,0
18,6
.
3
2
kW
P
P
brol
===
ηη
)(71,6
97,0.99,0
44,6
.
2
1
kW
P
P
brol
===

ηη
)/(1455
1
pvnn
dc
==
;
)/(339
32,4
1455
1
1
2
pv
u
n
n
===
)/(122
78,2
339
2
2
3
pv
u
n
n
===
;

)/(48
5,2
122
3
pv
u
n
n
x
ct
===
).(6,4404110.55,9.
1455
71,6
10.55,9.
66
1
1
1
mmN
n
P
T
===
).(83,18142110.55,9.
339
44,6
10.55,9.
66
2

2
2
mmN
n
P
T
===
).(3,48376210.55,9.
122
18,6
10.55,9.
66
3
3
3
mmN
n
P
T
===
6 6
3
5,63
.9,55.10 .9,55.10 1120135,42( . )
48
ct
ct
P
T N mm
n

= = =
SVTH: NGÔ VĂN HUY 4
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
Thiết kế bộ truyền xích
Ta có các số liệu sau :
u = 2,54
n = 122 v/p
P = 5,63kW
Chọn loại xích ống con lăn.
Chọn số răng của đĩa xích dẫn:
z
1
= 29 – 2u = 29 – 2.2,54 = 23,92 (răng)
⇒ chọn z
1
= 23 (răng)
Tính số răng đĩa xích lớn:
z
2
= uz
1
= 2,54 . 23 = 58,42 (răng)
⇒ chọn z
2
= 59 (răng)
Xác định các hệ số điều kiện sử dụng xích K
Theo công thức (5.22):
K = K
r

K
a
K
o
K
dc
K
b
K
lv
= 1,2.1.1,25.1.1.1,12 = 1,4784 = 1,48
Trong đó: K
r
- hệ số tải trọng động: nếu dẫn động bằng động cơ điện và tải trọng ngoài tác
động lên bộ truyền va đập nhẹ thì K
r
= 1,2
K
a
- hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục a = (30÷50)p
c
thì K
a
= 1
K
o
- hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền, khi đường nối hai tâm đĩa xích hợp với
đường nằm ngang một góc lớn hơn 60
o
thì K

o
= 1,25
K
dc
- hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích: nếu trục điều chỉnh được
thì K
dc
= 1
K
b
- hệ số xét đến điều kiện bôi trơn: bôi trơn định kỳ K
b
=1
K
lv
- hệ số xét đến chế độ làm việc: làm việc 2 ca bằng 1,12.
Hệ số K
n
= n
01
/n
1
= 200/122 = 1,64
Hệ số K
z
= z
01
/z
1
= 25/23 = 1,09

Chọn xích một dãy, cho nên K
x
= 1.
Tính công suất tính toán P
t
:
)(85,14
1
63,5.64,1.09,1.48,1
1
kW
K
PKKK
P
x
nz
t
===
Theo bảng 5.4 theo cột n
01
= 200 v/p ta chọn bước xích p
c
= 31,75mm.
SVTH: NGÔ VĂN HUY 5
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Số vòng quay tới hạn
Theo bảng 5.2 số vòng quay tới hạn tương ứng bước xích 31,75 mm là n
th
= 630 v/p, nên điều
kiện n < n

th
được thỏa.
Xác định vận tốc trung bình v của xích
Theo công thức (5.10):
)/(48,1
60000
75,31.23.122
60000
.
60000
1
pv
pzn
dn
v
c
====
π
Lực vòng có ích:
)(1,3804
48,1
63,5.10001000
N
v
P
F
t
===
Tính toán kiểm nghiệm bước xích p
c

Theo công thức (5.26) với [p
o
] chọn theo bảng 5.3 là 29MPa:
[ ]
)(07,28
1.29.22,1.23
48,1.63,5
600600
3
3
011
1
mm
Kpnz
KP
p
x
c
==≥
Do p
c
= 31,75mm nên điều kiện trên được thỏa.
Chọn khoảng cách trục sơ bộ
a = (30÷50)p
c
= 40.31,75 = 1270(mm.)
Số mắt xích X theo công thức (5.8):
X =
2
2.1270 23 59 59 23 31,75

. 121,82
31,75 2 2 1270
π
+ −
 
+ + =
 
 
Chọn X = 122 mắt xích.
Chiều dài xích L = p
c
X = 31,75.122 = 3873,5 (mm).
Tính chính xác khoảng cách trục theo công thức (5.9):
2 2
59 23 59 23 59 23
0,25.31,75 122 122 8 1272,876( )
2 2 2
a mm
π
 
+ + −
   
 
= − + − − =
 ÷  ÷
 
   
 
Ta chọn a =1270 mm (giảm khoảng cách trục (0,002÷0,004)a)
Số lần va đập xích trong 1 giây:

23.122
1,53 [ ] 16
15.122
i i
= = ≤ =
Theo bảng (5.6) với bước xích p
c
= 31,75mm, ta chọn [i] = 16.
Kiểm tra xích theo hệ số an toàn theo công thức (5.28):
88500
18,23 [ ] (7,6 8,9)
1,2.3804,1 5,264 284,058
s s
= = ≥ = ÷
+ +
Tải trọng phá hủy Q tra theo bảng 5.1 với bước xích p
c
= 31,75(mm) thì
Q = 88,5kN =88500(N).
Lực trên nhánh căng F
1
≈ F
t
= 3804,1 N (5.15)
SVTH: NGÔ VĂN HUY 6
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Lực căng do lực ly tâm gây nên xác định theo công thức (5.16):
F
v
= q

m
v
2
= 3,8.1,48
2
= 5,624 N
Lực căng ban đầu của xích F
o
xác định theo công thức (5.17):
F
o
= K
f
aq
m
g = 6.1,27.3,8.9,81 = 284,058 N
Tính lực tác dụng lên trục
Theo công thức (5.19)
F
r
= K
m
F
t
= 1,15.3804,1 = 4374,72 N
Đường kính đĩa xích:
1
1
31,75.23
232,45

c
p z
d mm
π π
≈ = =
2
2
596,27
c
p z
d mm
π
≈ =
1 1
0,7 232,45 0,7.31,75 254,68
a c
d d p mm
= + = + =
ca
pdd 7,0
22
+=
= 618,5 mm
TỔNG KẾT :
a = 1270mm
X= 122
= 23 , =232,45mm , =25,68mm
= 59 , =596,27mm , =618,50mm
SVTH: NGÔ VĂN HUY 7
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC

Thiết kế bánh răng
Ta tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng theo các bước sau đây:
Chọn vật liệu
Xác định ứng suất cho phép
Tính sơ bộ một kích thước cơ bản của truyền đông bánh răng trên cơ sở đó xác định các yếu tố
ảnh hưởng đến khả năng làm việc của bộ truyền rồi tiến hành kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp
xúc,độ bền uốn và về quá tải.
Xác định các kích thước hình học của bộ truyền.
Chọn vật liệu.
Ta chọn vật liệu cho hai cặp bánh răng như nhau:
Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện
Độ rắn HB=241…285
1b
σ
=850 MPa
1ch
σ
=580 MPa
Bánh lớn: Dùng vật liệu thép 45 được tôi cải thiện
Độ rắn HB=192…240
b
σ
=750 MPa
ch
σ
=450 MPa
Phân phối tỷ số truyền
78,2
32,4
12

2
1
=
=
=
u
u
u
h
Xác định ứng suất tiếp xúc
[ ]
H
σ
và ứng suất uốn cho phép
[ ]
F
σ
Ta chọn độ rắn cho các bánh răng :
Bánh nhỏ 245 HB
Bánh lớn 230 HB
Số chu kỳ làm việc cơ sở :
2,4 2,4 7
01 1
30. 30.245 1,6.10
H
N HB
= = =
chu kỳ
2,4 2,4 7
02 2

30. 30.230 1,39.10
H
N HB
= = =
chu kỳ
0F
N
=
6
10.5
Chu kỳ
Số chu kỳ làm việc
SVTH: NGÔ VĂN HUY 8
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
2
3 9
1
max
8 5
60. . 60.1.1455. .0,8 28800 2,04.10
13 13
mH
i
HE i i
T
N c n t
T
 
 
= = + =

 ÷
 ÷
 
 
∑
Chu kỳ
9
9
E1
2
1
2,04.10
0,47.10
u 4,32
H
HE
N
N
= = =
Chu kỳ
Ta có:
1
111
=⇒>
HLHOHE
KNN
1
222
=⇒>
HLHOHE

KNN
6
6 9
1
8 5
60 60.1.28800.1455. 0,8 1,8.10
13 13
i
FE i i
mav
T
N c nT
T
 
 
= = + =
 ÷
 ÷
 
 
∑
Chu kỳ
110.410.8,1
1
69
1
=⇒=>=
FLFOFE
KNN
Tương tự K

FL2
= 1
Theo bảng 6.13 giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn của các bánh răng xác định như sau :
lim
lim
2. 70
1,8.
OH
OF
HB
HB
σ
σ
= +
=
Suy ra:
lim1
lim2
lim1
lim2
2.245 70 560( )
2.230 70 530( )
1,8.245 441( )
1,8.230 414( )
OH
OH
OF
OF
MPa
MPa

MPa
MPa
σ
σ
σ
σ
= + =
= + =
= =
= =
Ứng suất tiếp xúc cho phép
lim
.
[ ]
OH HL
H
H
K
S
σ
σ
=
Khi tôi cải thiện S
H
= 1,1 do đó
1
560.1
[ ] 509( )
1,1
H

MPa
σ
= =
2
530.1
[ ] 481,8( )
1,1
H
MPa
σ
= =
Ứng suất cho phép tính toán
1 2 2
[ ] ([ ] [ ])/ 2 (509 481,8)/ 2 495,4 1,25.[ ] 602.25( )
H H H H
MPa
σ σ σ σ
= + = + = < =
(thỏa)
Ứng suất uốn cho phép
F
FCFLOF
F
S
KK
][
lim
σ
σ
=

Bộ truyền quay một chiều K
FC
=1.Ta chọn :
1
441.1
[ ] 252( )
1,75
F
MPa
σ
= =
SVTH: NGÔ VĂN HUY 9
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
2
432.1.1
[ ] 236,5( )
1,75
F
MPa
σ
= =
Ứng suất quá tải cho phép:
[ ]
( )
MPa
chH
1260450.8,2.8,2
2
max
===

σσ
[ ]
( )
MPa
chF
464580.8,0.8,2
1
max
1
===
σσ
[ ]
( )
MPa
chF
360450.8,0.8,2
2
max
2
===
σσ
Tính toán bộ truyền cấp nhanh.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
1
3
1 1
2
.
( 1).
[ ] . .

H
W a
H ba
T K
a K u
u
β
σ ψ
= +
Theo Bảng 6.6 chọn
0,315
ba
ψ
=
.với răng nghiêng K
a
=43
0,5. .( 1) 0,53.0,315.(4,32 1) 0,89 1,135
bd ba H
u K
β
ψ ψ
= + = + = → =
=>
1
121,46( )
W
a mm
=
Ta chọn a

w1
= 125 mm.
Xác định các thông số ăn khớp
Mô đun m = (0,01…0,02)a
w
= 1,25
÷
2,5 mm
Chọn m
n
= 2,5
Ta có :
)1.(
20cos 2
)1.(
8cos 2
0
1
0
+
≥≥
+ um
a
Z
um
a
n
w
n
w

1
18,61 17,66Z
≥ ≥
Chọn Z
1
=18 => Z
2
= Z
1
.u = 18.4,32 = 77,76 răng
⇒ Chọn Z
2
= 78 răng
⇒ Tỷ số truyền thực sự:
33,4
18
78
1
==
u
Từ đó ta suy ra góc nghiêng
0
1 2
( )
cos cos(0,96) 16,26 16 15'36''
2.
o
w
m Z Z
ar ar

a
β
 
+
= = = =
 ÷
 
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc
) /()1.( 2
2
1WWHHMH
dubuKTZZZ
+=
ε
σ
Z
m
= 274 Mpa
1/3
cos . cos20,76.
b t
tg tg
β α β
= =
tg16,26
0
= 0,273 =>
0
15,26

b
β
=
Z
H
=
2.cos / sin(2 ) 2.cos15,26/ sin(2.20,76) 1,741
b tw
β α
= =
SVTH: NGÔ VĂN HUY 10
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh:
ttw
αα
=
.sin /( . ) 0,315.125.sin16,26/(2,5 ) 1,4
w
b m
β
ε β π π
= = =
wbaw
ab
ψ
=
1 2
1 1 1 1
[1,88 3,2 ].cos 1,88 3,2 .0,96 1,59
18 78Z Z

α
ε β
 
 
 
− + = − + =
 ÷
 ÷
 
 
 
 
=> Z
ε
=
1/ 0,793
α
ε
=
Đường kính vòng lăng nhỏ:
d
w1
= 2a
w
/(u+1) = 2.125/(4,33+1) = 46,9 (mm)
Vận tốc vòng
1
. .
.46,9.1455
3,57

60000 60000
w
d n
v
π
π
= = =
(m/s)
=> dùng cấp chính xác 9
=>
16,1
=
α
H
K

1,135
H
K
β
=
0
. . . / 0,002.73.3,57. 125/ 4,33 2,8
H H w
v g v a u
δ
= = =
1
1
. .

2,8.0,315.125.46,9
1 1 1,048
2. . . 2.40759,8.1,135.1,16
H w w
HV
H H
v b d
K
T K K
β α
= + = + =
. . 1,135.1,16.1,048 1,38
H H H Hv
K K K K
β α
= = =
=>
[ ]
2
2.44041,6.1,38.5,33
274.1,71.0,793. 488,36
0,315.125.4,33.46,9
H H
MPa
σ σ
= = ≤
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
0
[ ] [ ]. . . 495,4
H H v R xH

Z Z k MPa
σ σ
= =
(thỏa)
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
[ ]
1 1 1
2. . . . . /( . . )
F F F w w F
T K Y Y Y b d m
ε β
σ σ
= ≤
Bảng 6.7
1,28
F
K
β
=
Bảng 6.14
4,1
=
α
F
K
0
. . . / 0,006.73.3,57. 125/ 4,33 8,4
F F W
v g v a u
δ

= = =
1
. .
8,4.39,375.46,9
1 1 . 1,1
2. . . 2.44041,6.1,28.1,4
F w w
Fv
F F
v b d
K
T K K
β α
= + = + =
Do đó
. . 1,1.1,4.1,28 1,98
F F F Fv
K K K K
β α
= = =
Với
1,59
α
ε
=
SVTH: NGÔ VĂN HUY 11
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
0
1/ 0,63
11,26

11,26
1 0,884
140
Y
Y
ε α
β
ε
β
= =
=
= − =
Số răng tương đương
Z
v1
=
1
3 3
18
20,345
cos 0,96
Z
β
= =
2
2
3 3
78
88,162
cos 0,96

v
Z
Z
β
= = =
Chọn hệ số dịch chỉnh x = 0
Theo bảng 6.18 ta được
1
1
2
13,2
3,47 4,12
3,62
F
v
F
Y
Z
Y

= + =



=

1,08 0,0695.ln 2,5 1,002
s
Y
= − =

Y
R
= 1 (bánh răng phay)
K
xF
= 1
0
1 1
[ ] [ ]. . .
F F R S XF
Y Y K
σ σ
=
= 252.1.1,002.1
= 257,54 MPa
2 2
[ ] [ ]. . . 236,5.1.1,002.1
F F R S XF
Y Y K
σ σ
= =
= 241,7 MPa
1 1
2.44041,6.1,98.0,63.0,884.4,12 /(39,375.46,9.2,5) 86,68 [ ] 257,5
F F
σ σ
= = < =
2
2 1 2
1

3.,62
86,68. 76,16 [ ]
4,12
F
F F F
F
Y
Y
σ σ σ
= = = <
Kiểm nghiệm về độ quá tải
2,2
max
==
T
T
K
qt
[ ]
)(12608,6962,2.8,469
max
max
MPaK
HqtHH
=≤===
σσσ
[ ]
)(4647,1902,2.68,86
max11max1
MPaK

FqtFF
=≤===
σσσ
[ ]
)(36056,1672,2.16,76
max22max2
MPaK
FqtFF
=≤===
σσσ
Các thông số và kích thước của bộ truyền
Khoảng cách trục a
w
= 125
Mô đun pháp m = 2,5
Chiều rộng vành răng b
w
= 39,375 mm
Tỉ số truyền u = 4,33
SVTH: NGÔ VĂN HUY 12
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Góc nghiêng răng
β
= 16,26
o
= 16
o
15’36’’
Số răng Z
1

= 18 , Z
2
= 78
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0 , x
2
= 0
Đường kính vòng chia
d
1
= mZ
1
/cos
β
= 46,875 mm ; d
2
= 203,125 mm
Đường kính vòng đỉnh
d
a1
= d
1
+ 2.m = 51,875 mm ; d
a2
= d
2
+ 2.m = 208,125 mm
Đường kính đáy răng
d

f1
= d
1
-2,5.m = 40,625 mm ; d
f2
= d
2
-2,5.m = 196,875 mm
Tính toán bộ truyền cấp chậm.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
2
3
2 2
2
2
.
49,5( 1).
[ ] . .
H
W
H ba
T K
a u
u
β
σ ψ
= +
Theo Bảng 6.6 chọn =0,46
u
2

= 2,78
T
2
= 181421,83 (Nmm)
[ ]
)(8,481 MPa
H
=
σ
2
0,53. .( 1) 0,53.0,4.(2,78 1) 0,8 1,05
bd ba H
u K
β
ψ ψ
= + = + = → =
=> =159.95mm . Ta chọn a
w1
= 160 (mm) chuẩn (dãy 1)
Xác định các thông số ăn khớp
Mô đun m = (0,01…0,02)a
w
= 1,6
÷
3,2
⇒ để thống nhất hóa trong thiết kế ta chọn m = 2,5 (mm) giống cấp nhanh
= = = 33,86
Type equation here.
⇒ chọn Z
1

= 34
= u . =2,78 . 34 = 94,52

⇒ chọn Z
2
= 94
⇒ tỷ số truyền thực sự
77,2
34
94
2
==
u
SVTH: NGÔ VĂN HUY 13
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Ta có:
( ) ( )
160
2
94345,2
2
21
2
=
+
=
+
=
ZZm
a

w
⇒ không cần dịch chỉnh
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc trên măt răng làm việc
2
2 2 2 1
. . 2. . .( 1) /( . . )
H M H H W W
Z Z Z T K u b u d
ε
σ
= +
Z
m
= 274 MPa
1/3
Z
H
=
2.cos / sin(2 ) 2.1/ sin(2.20) 1,76
b tw
β α
= =
=1,88 – 3,2 ( + ) =1,75
=> Z
ε
=
(4 ) / 3 0,86
α
ε

− =
6,73160.46,0.
===
wbaw
ab
ψ
77,2
2
=
u
)(85
177,2
160.2
1
.2
2
1
mm
u
a
d
m
w
w
=
+
=
+
=
Vận tốc vòng

V= = =1,5m/s
=> chọn cấp chính xác 9
=>
13,1
=
α
H
K

1,05
H
K
β
=
0
. . . / 0,006.73.1,5. 160 / 2,78 4,97
H H w
v g v a u
δ
= = =
1
. .
1 1,0722
2. . .
H w w
HV
H H
v b d
K
T K K

β α
= + =
. . 1,05.1,13.1,0722 1,27
H H H Hv
K K K K
β α
= = =
=>
2
2.181421,83.1,27.3,78
274.1,76.0,866. 453,7( )
73,6.2,78.85
H
MPa
σ
= =
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
0
[ ] [ ]. . . 481,8.0,95.1.1 458
H H v R xH
Z Z k
σ σ
= = =
⇒
[ ]
⇒≤
HH
σσ
thỏa
SVTH: NGÔ VĂN HUY 14

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
[ ]
1 2 1 2
2. . . . . /( . . )
F F F w w F
T K Y Y Y b d m
ε β
σ σ
= ≤
Bảng 6.7
1,12
F
K
β
=
; Bảng 6.14
37,1
=
α
F
K
T
2
= 181421,83
m = 2,5
72
=
w
b

95
2
=
w
d
Y
β
= 1
0
. . . / 0,016.73.1,5. 160 / 2,78 13,3
F F W
v g v a u
δ
= = =
1
. .
13,3.73,6.85
1 1 . 1,15
2. . . 2.181421,83.1,12.1,37
F w w
Fv
F F
v b d
K
T K K
β α
= + = + =
Do đó
. . 1,15.1,12.1,37 1,76
F F F Fv

K K K K
β α
= = =
Với
1,75
α
ε
=

1/ 0,57Y
ε α
ε
⇒ = =
1
2
3,75
3,6
F
F
Y
Y
=
=
Y
R
= 1 (bánh răng phay)
K
xF
= 1
0

1 1
[ ] [ ]. . . 252.1.1,022.1 257,54( )
F F R S XF
Y Y K MPa
σ σ
= = =
0
2 2
[ ] [ ]. . . 236,5.1.1,022.1 241,7( )
F F R S XF
Y Y K MPa
σ σ
= = =
1 1
2.181421,83.1,76.0,57.1.3,75
87,27( ) [ ]
73,6.85.2,5
F F
MPa
σ σ
= = <
2
2 1 2
1
87,27.3,6
. 83,78 [ ]
3,75
F
F F F
F

Y
Y
σ σ σ
= = = <
⇒ thỏa
Kiểm nghiệm về độ quá tải
2,2
max
==
T
T
K
qt
max
453,7. 2,2 672,95 1260
H H qt
K
σ σ
= = = ≤
1max 1
. 87,27.2,2 191,994 464
F F qt
K
σ σ
= = = ≤
2max 2
. 83,78.2,2 184,316 360
F F qt
K
σ σ

= = = ≤
Các thông số và kích thước của bộ truyền
Khoảng cách trục a
w
= 160
SVTH: NGÔ VĂN HUY 15
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Mô đun pháp m = 2,5
Chiều rộng vành răng b
w
= 73,6 mm
Tỉ số truyền u = 2,78
Góc nghiêng răng
β
=0
Số răng Z
1
= 34 ; Z
2
=94
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0 ; x
2
= 0
Đường kính vòng chia d
1
= mZ
1

= 85
d
2
= m.Z
2
= 235
Đường kính đỉnh răng d
a1
= d
1
+ 2.m = 90 (mm)
d
a2
= d
2
+ 2.m = 240 (mm)
Đường kính đáy răng d
f1
= d
1
-2,5.m = 78,75 (mm)
d
f2
= d
2
-2,5.m = 228,75 (mm)
Kiểm tra điều kiện bôi trơn ngâm dầu.
Điều kiện bôi trơn ngâm dầu: các bánh răng lớn của trục phải có mức dầu ngập quá đỉnh
răng .Tuy nhiên không được ngập quá 1/3 bán kính vòng lăn bánh lớn.
Từ hình vẽ ta thấy để bôi trơn ngâm dầu thì phải thỏa điều kiện :

3/RH
≤
SVTH: NGÔ VĂN HUY 16
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
H = da1/2 -10-(10-15) > d
a4
/3
H = 208,125:2 -10-(10-15) > 240:3
H = 84-80 > 80 ( thỏa)
Vậy điều kiện bôi trơn ngâm dầu được thỏa mãn.
SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH LỰC
SVTH: NGÔ VĂN HUY 17
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Tính toán trục
Ta tính toán thiết kế trục theo trình tự sau đây :
Chọn vật liệu
Tính thiết kế trục về độ bền
Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
Trường hợp cần thiết cần tiến hành kiểm nghiệm trục về độ cứng đối với trục quay nhanh còn
kiểm nghiệm trục về độ ổn định.
SVTH: NGÔ VĂN HUY 18
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Chọn vật liệu
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có
)(600 MPa
b
=
σ
, ứng suất xoắn cho phép
MPa20 12][

=
τ
.
Xác định sơ bộ đường kính trục
Trục trung gian
Chọn thép C45 có [τ] = 15 MPa (352 ctm)
[ ]
3
2
2
2,0
τ
T
d
≥
⇒=≥⇒










=
=
=
)(25,39

15.2,0
83,181421
)/(339
)(44,6
)(83,181421
3
2
2
2
2
mmd
pvn
kwP
NmmT
chọn
)(40
2
mmd
=

Tra bảng: từ T = 181421,83 ⇒ w = 40 (mm)
x = 10 (mm)
Ta có bộ truyền cấp nhanh



=+=
===
==
)(375,445

)(375,39125.315,0.
.
21
12
1121
mmbb
mmab
abb
wba
wba
ψ
ψ
Trong đó: b
2
: bánh răng bị dẫn
b
1
: bánh dẫn
SVTH: NGÔ VĂN HUY 19
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Bộ truyền cáp chậm



=+=
===
==
)(6,785
)(6,73180.46,0.
.

43
22
2243
mmbb
mmab
abb
wba
wba
ψ
ψ
Trong đó: b
4
: bánh răng bị dẫn
b
3
: bánh dẫn



==
==
⇒
)(72
)(375,39
33
22
mmbl
mmbl
Ta có thể chọn:
x

1
: khoảng cách bánh răng với vỏ hộp
x
1
= 10 (mm)
x
2
: khoảng cách giữa 2 bánh răng
x
2
= 11,025 (mm)
Kích thước dọc trục
)(18440025,11206,73375,392
2132
mmwxxlll
=++++=++++=
( ) ( )
)(69,4910375,3940
2
1
2
1
1212
mmxbwl
=++=++=
( ) ( )
)(8,66106,7340
2
1
2

1
1323
mmxbwl
=++=++=
Trục 1:

Ta có:







=
=−=−=
==
=
)(6,44041
)(31,13469,49184
)(69,49
)(184
1
1121
1211
NmmT
mmlll
mmll
mml
Chọn vật liệu thép C45 [τ] = 15 (Mpa)

⇒ Đường kính trục sơ bộ:
SVTH: NGÔ VĂN HUY 20
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
[ ]
)(49,24
15.2,0
6,44041
.2,0
3
3
1
1
mm
T
d
==≥
τ
⇒ Chọn d
1
= 25 (mm) ,từ bảng 10.2 =17 , =10 , =15 .
( )
0 3
1
0,5(50 17) 10 15 58,5.
2
k m n
l l b k h= + + + = + + + =
Trục 3:

Ta có:








=
=−=−=⇒
==
=
)(3,483762
)(2,1178,66184
)(8,66
)(184
3
2314
2324
NmmT
mmlll
mmll
mml
Tra bảng 10.2 ta có:
( )
⇒÷=
11580
x
l
chọn
)(100 mml

x
=
Chọn vật liệu thép C45: [τ] = 20
[ ]
)(45,49
20.2,0
3,483762
.2,0
3
3
3
3
mm
T
d
==≥
τ
⇒ chọn d
3
= 50 (mm)
Tính toán trục
Tính toán trục trung gian
SVTH: NGÔ VĂN HUY 21
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
d = 40 (mm)
SVTH: NGÔ VĂN HUY 22
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Ta có:








=
=
=
=
)(83,181421
)(69,49
)(8,66
)(184
2
12
23
NmmT
mml
mml
mml
Lực tác dụng lên bánh răng 3:
)(75,4268
85
83,181421.2
2
3
2
3
N
d

T
F
t
===
)(7,155320.75,4268.
0
33
NtgtgFF
tr
===
α
Lực tác dụng lên bánh răng 2:
)(31,1786
78.5,2
26,16cos.83,181421.2.2
2
2
2
N
dw
T
F
t
===
)(25,677
cos
1
2
N
tgF

F
t
r
==
β
α
;
)(521
12
NtgFF
ta
==
β
)(3,357
184
8,66.31,134.
018231,132.66.0
)(1,52914
2
125,203
.521
2
322
223
2
22
N
FFM
V
VFMFM

Nm
d
FM
rra
B
BrarA
aa
=
−+
=⇔
=+−−⇔≠
===
∑
)(58,39225,6773,3577,155323 NVFrVbFrV
AA
=⇔−−=−−=
∑
=
0
A
M

0184.31,1348,66.
23
=−+⇔
Btt
VFF
N
FF
V

tt
B
65,2853
184
31,134.8,66.
23
=
+
=⇔
NVFFVV
AttBA
4,3201
23
=⇒+=+
Ta thấy vị trí nguy hiểm tại C
)(2,26762275,0
222
NmmTMMM
xzyzbd
=++=
⇒ đường kính trục chính xác:
[ ]
)(68,37
50.1,0
2,267622
1,0
3
3
mm
M

d
td
D
==≥
τ
⇒ chọn đường kính trục d
2
= 38 (mm) ⇒ then: 10 x 8, chiều sâu t
1
= 5, t
2
= 3,3.
Tại mặt cắt D
M
td
= 213806,08 Nmm
[ ]
⇒=≥⇒ 97,34
.1,0
3
τ
td
C
M
d
chọn d
C
= 35 mm ⇒ then giống C.
Chọn đường kính ngõng trục d = 30mm.
SVTH: NGÔ VĂN HUY 23

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
Tính toán trục 1:
SVTH: NGÔ VĂN HUY 24
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: NGUYỄN HỮU LỘC
T
1
= 44041,6 (Nmm)
)(11,1879
875,46
6,44041.22
1
1
1
N
d
T
F
t
===
)(44,712
cos
1
1
N
tgF
F
t
r
==
β

α
)(1,548
11
NtgFF
ta
==
β
1,12846
2
875,46
1,548
2
1
11
===
d
FM
aa
Chọn khớp nối có Do=58mm
⟹
Ftkn=2T/Do =1518,7 N
⟹
Frk = (0,2-0,3)Ft = 380 N
184.31,134.0
11 Bar
VMF
A
M
=+⇔=
∑

)(86,589 NV
By
=⇔
)(58,122 NV
Ay
=⇒
0)5,58184(184.31,134.0
.1
=+++−⇔=
∑
rkBxt
FVF
A
M
)(28,628)(83,870 NVNV
AxBx
=⇒=⇔
Mặt cắt nguy hiểm:
)(5,9851675,0
222
NmmTMMM
yxtd
=++=
⇒ đường kính trục 1:
)(25
63.1,0
5,98516
3
1
mmd

=≥
⇒ chọn d
1
= 25 (mm)
⇒ chọn then: 8 x 7, chiều sâu t
1
= 4, t
2
= 2,8.
Mặt cắt B:
M
td
= 44 146,6 Nmm
⇒≥⇒
14,19
B
d
chọn d
B
= 20mm.
SVTH: NGÔ VĂN HUY 25