Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp

GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

Đềtài: Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp

v

Hình 1:HGT đồng trục 2cấp

SVTH

Hình 2:Sơ đồ tải

Trang 1


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Chúthích:
1)
2)
3)
4)
5)

Động cơ điện
Nối trục đàn hồi
HGT bánh răng trụ 2 cấp
Bộ truyền xích ống con lăn
Băng tải

Thông số đề bài





SVTH

Công suất P = 2,75 (kW)
Số vòng quay trên trục n = 113 (vòng/phút)
Thời gian làm việc Lh= 16000h
Làm việc 3 ca

Trang 2


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Chương I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

1.1.1 Chọn hiệu suất của hệ thống
 Hiệu suất truyền động(công thức 2.9, trang 19, [1]):
 Với (tra bảng 2.3, trang 19, [1]
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2
: Hiệu suất bộ truyền dai
: Hiệu suất ổ lăn
Theo sơ đồ hộp giảm tốc ta có:
1.1.2 Tính công suất cần thiết
 Công suất tính toán (công thức 2.14, trang 20, [1])
 Công suất cần thiết (công thức 2.8, trang 19, [1])
1.1.3 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ
 Số vòng quay trên trục công tác:(vòng/phút)
 Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống (tra bảng 2.4, trang 21, [1])
Với
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ (công thức 2.18, trang 21, [1])
vòng/phút)
1.1.4 Chọn động cơ điện
 Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn:
 Tra bảng P.12 trang 235, [1] ta chọn:
 Động cơ K200L2
SVTH

Trang 3


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

1.2 PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN
 Tỷ số truyền chung của hệ chuyển động (công thức 3.23, trang 48, [1]) :

-

Tỷ số truyền HGT đồng trục 2 cấp thỏa mãn đồng thời 3 chỉ tiêu:
Khối lượng nhỏ nhất.
Momen quán tính thu gọn nhỏ nhất.
Thể tích các bánh lớn nhúng trong dầu ít nhất.

(tra bảng 3.1, trang 43, [1]) ta có:
 Áp dụng công thức 3.14, trang 44, [1] ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp
đồng trục:
Với
 Tỷ số truyền bộ truyền xích:
Chọn
1.3 BẢNG THÔNG SỐ KĨ THUẬT
1.3.1 Phân phối công suất trên các trục ( trang 43 [1])

1.3.2 Tính toán số vòng quay trên các trục

1.3.3 Tính toán Momen xoắn trên các trục

SVTH

Trang 4


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Bảng 1.1: Thông số kĩ thuật
Trục
Thông số
Công suất P
(kW)

Động cơ

I

II

30

3,3
2950

2950

Momen xoắn T
(Nmm)

SVTH

IV
27,5

Tỷ số truyền u
Số vòng quay n
(vòng/phút)

III

Trang 5

113


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Chương II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI (XÍCH)
2.1 Chọn loại xích





Công suất trên đĩa xích nhỏ của bộ truyền xích chính là công suất trên trục 3
Tỉ số truyền: u = 2,4
Số vòng quay đĩa xích nhỏ
Vì số vòng quay thấp, tải trọng tĩnh nhẹ nên ta chọn loại ống xích con lăn.

2.2 Thông số bộ truyền

 Tra bảng 5.4, trang 80, [1], với chọn số đĩa xích nhỏ , do đó số răng xích lớn:
 Hệ số sử dụng k(công thức (5.4), trang 81, [1]) :
 Với các thông số (tra bảng 5.6, trang 82, [1]) :
: Đường tâm của xích làm với phương nằm ngang một góc <
: Khoảng cách trục a = 30p
: Điều chỉnh bằng 1trong các đĩa xích
: Môi trường không có bụi, chất lượng bôi trơn I (bảng 5.7, trang 81, [1])
: Tải trọng tĩnh làm việc êm.
,45 : Làm việc 3 ca
 k=
 Công suất tính toán ( áp dụng công thức 5.3 trang 81, [1]):
 Trong đó:
, với

SVTH

Trang 6


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Để bước xích có kích thước nhỏ hơn ta có thể dùng xích nhiều dãy, khi đó bước
xích được chọn từ điều kiện :
Pd = Pt/kd =41,58/2,5 = 16,6W
Với : kd là hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy. Ta chọn số dãy xích là 3
nên kd = 2,5
Theo bảng 5.5, trang 81, [1] với ,chọn bộ truyền xích 1dãy có bước xích thỏa mản điều

kiện bền mòn
 Đồng thời theo bảng (5.8), trang 83, [1] bước xích
 Khoảng cách trục:
 Theo công thức (5.12), trang 85,[1] số mắt xích;
 Lấy số mắt xích chẵn x = 98, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13),
trang 85, [1]

 Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượt bằng
mm do đó
 Số lần va đập của xích : (theo công thức (5.14), trang 85, [1])
2.3 Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
 Theo công thức (5.15), trang 85,[1]
 Theo bảng (5.2), trang 78, [1] thì tải trọng phá hỏng Q = 170100 N và khối lượng
1m xích là q = 7,5kg
: Tải trọng tĩnh làm việc êm.
Lực vòng:
Lực căng do lực ly tâm:

SVTH

Trang 7


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: (theo công thức 5.16, trang
85, [1])

Trong đó .khi bộ truyền nằm ngang nghiêng 1góc <.
Áp dụng công thức 5.15, trang 85, [1] có:
 Theo bảng (5.10), trang 86, [1] với và s >[s]=9,3 vậy bộ truyền xích đảm bảo đủ
bền.
2.4 Xác định thông số đĩa xích
 Đường đĩa kính xích: (theo công thức (5.17), trang 86, [1])

(đường kính vòng đỉnh răng)
(tra bảng (5.2), trang 78, [1])

 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của xích theo công thức (5.18), trang 87, [1]
Theo công thức 5.18 trang 87,[1]:
δH = 0,47 [δH]
= 0,47
Trong đó : Với Z1 = 25 kr1 = 0,41;Z2 = 50 ⇒ kr2 = 0,24( hệ số kể đến ảnh hưởng của
số răng đĩa xích )
lực vòng
hệ số tải trọng động
lực va đập trên m dãy xích
SVTH

Trang 8


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

diện tích của bản lề (Theo bảng (5.12), trang 87, [1])

=>Đĩa xích 1
Đĩa xích 2

Như vậy (theo bảng 5.11) đĩa bị động có Z > 30, với vận tốc xích < 5 m/s nên ta chọn vật
liệu là thép 45 tôi cải thiệnđạt độ rắn HB 170…210 sẽ đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [] =
500… 600 MPa, đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 và 2:
δH1= 473,44 MPa<[] = 500…600 MPa
δH2= 338,83MPa <[] = 500…600 MPa
 Vậy bộ truyền xích đảm bảo độ bền tiếp xúc.
2.5. Xác định lực tác dụng lên trục :
 Theo công thức 5.20 trang88,[1] : Fr = = 1,15.=9787,5 N
Trong đó : là hệ số kể đến trọng lượng xích. = 1,15 khi bộ truyền nằm ngang hoặc
nghiêng 1 góc nhỏ hơn 40o .
Bảng 3.1 :Thông số của xích
Thông số

Bánh dẫn

Bánh bị dẫn

Khoảng cách trục (aw)

758 mm

Bước xích (p)

25,4 mm

Số mắt xích (x)

98

Chiều dài xích (L)

L = x.p= 2489mm

Lực tác dụng lên trục ( Fr)

9787,5 N

Vận tốc trung bình (v)

3,12 m/s

Số răng (z)
Đường kính đĩa xích (d)
SVTH

Z1 = 25
d1 = 202 mm
Trang 9

Z2 = 60
d2 = 485mm


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Đường kính vòng đỉnh (da)

da1 = 213,76 mm

Chương III: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
 Các thông số kĩ thuật
Tổng thời gian làm việc , làm việc 3ca
Cặp bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng)
Tỷ số truyền
Số vòng quay trục

)

Momen xoắn T
Cặp bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng)
Tỷ số truyền
Số vòng quay trục

)

Momen xoắn T

3.1 CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP CHẬM
3.1.1 Chọn vật liệu

SVTH

Trang 10

da2 = 416,42 mm


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế,
ở đây chọn vật liệu 2cặp bánh răng như nhau.
 Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn:
 Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285
có , , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB1 = 245HB.
 Bánh lớn (bánh bị động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có
, , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB2 = 230HB.
3.1.2 Xác định ứng suất cho phép.
 Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở (theo công thức 6.5, trang 93, [1])

 Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi (công thức 6.7, trang 93, [1]):

Ta thấy nên chọn để tính toán
Suy ra
Ứng suất cho phép
 Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép C45 được tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 …
350 ta có ():
Giới hạn mỏi tiếp xúc:
Bánh chủ động:
Bánh bị động:
SVTH

Trang 11


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Giới hạn mỏi uốn:
Bánh chủ động:
Bánh bị động
Ứng suất tiếp cho phép
 Tính toán sơ bộ
(công thức 6, trang 91, [1])

Ứng suất uốn cho phép (công thức 6.2, trang 93, [1])
 Với bộ truyền quay một chiều
 Tra bảng 6.2 trang 94, [1] có

Ứng suất quá tải cho phép
(Theo công thức 6.13, trang 95, [1])
(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])
(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])
3.1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
 Theo công thức 6.15a, trang 96, [1]
 Với
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng (bảng 6.5, trang 96,
[1]).
Momen xoắn trên trục bánh chủ động.
(Tra bảng 6.6, trang 97, [1])

do đó ta chọn (bảng 6.7, trang 98, [1])
=> Với khoảng cách tính được ta chọn khoảng cách trục tiêu chuẩn là
3.1.4 Xác định các thông số ăn khớp

SVTH

Trang 12


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Theo bảng 6.8, trang 99, [1] chọn
 Chọn sơ bộ góc nghiêng răng
 Công thức 6.31, trang 103, [1] số bánh răng nhỏ
 Số bánh răng lớn
 Do đó tỷ số truyền thực
 Góc nghiêng răng
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
 Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng xuất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền:
 Trong đó
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (bảng 6.5, trang 96, [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1])
 Với
Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở
 Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
 Với là góc profin răng vàlà góc ăn khớp
Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng

 Hệ số trùng khớp dọc (công thức 6.37, trang 105, [1])
 Hệ số trùng khớp ngang (công thức 6.38b, trang 105, [1])
 Áp dụng công thức 6.36c, trang 105, [1]
 Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc:
(công thức 6.39, trang 106, [1])
 Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7,
trang 98, [1])
 Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động
SVTH

Trang 13


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Với
: Đường kính vòng lăn bánh chủ động ( Theo công thức ở bảng 6.11 trang104,
[1])
theo bảng 6.13, trang 106, [1], dùng cấp chính xác 8 ta chọn .
 Công thức 6.42, trang 107, [1], ta có
 Với
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,
[1])
(công thức 6.4, trang 107, [1])
 Bề rộng vành răng


 Theo công thức 6.1 với v = 4,63 m/s ⇒ Zv = 0,99 ; với cấp chính xác là 8, khi đó
cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5...1,25m, do đó Zr = 0,95 ;với da< 700 mm, KxH
= 1. Do đó theo (6.1) và (6.1a), ta có:

[] = [].Zv.Zr.KxH = 495,5.0,99.0,95.1 = 466 MPa

 Như vậy => cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc
3.1.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
 Điều kiện bền uốn (công thức 6.43 trang 108 [1])
 Xác định số răng tương đương: (theo công thức 6.53b trang 114 [1])

 Theo bảng 6.7, trang 98, [1], theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v =4,6 m/s và cấp
chính xác 8,
 Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]

SVTH

Trang 14


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Với
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,
[1])
(Theo công thức 6.46 trang 109, [1])

 Hệ số dạng răng (theo bảng 6.18, trang 109, [1])
Đối với bánh dẫn:
Đối với bánh bị dẫn:
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
hệ số kể đến độ nghiêng của răng
 Với , , , (
 Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]

 Độ bền uốn tại chân răng (theo công thức 6.43 và 6.44 trang 108, [1])

3.1.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải
 Hệ số quá tải
 Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải
 Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]

Bảng 2.1 :Thông số và kích thước bộ truyền
Thông số

Giá trị

Khoảng cách trục
Modul pháp
SVTH

Trang 15


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT

MÁY

Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Góc nghiêng răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng

mm

Đường kính đáy răng
Góc profin răng
Góc ăn khớp

3.2 CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH
3.2.1 Chọn vật liệu.
 Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế,
ở đây chọn vật liệu 2cặp bánh răng như nhau.
 Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn
 Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có , , ta
chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB1 = 245HB
 Bánh lớn (bánh bị động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có , , ta
chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB2 = 230HB
3.2.2 Xác định ứng suất cho phép
 Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở (theo công thức 6.5, trang 93, [1])

SVTH

Trang 16


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi (công thức 6.7, trang 93, [1]):

Ta thấy nên chọn để tính toán
Suy ra
Ứng suất cho phép
 Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép C45 được tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 …
350 ta có ():
Giới hạn mỏi tiếp xúc:
Bánh chủ động:
Bánh bị động:
Giới hạn mỏi uốn:
Bánh chủ động:
Bánh bị động
Ứng suất tiếp cho phép
 Tính toán sơ bộ
(công thức 6, trang 91, [1])

Ứng suất uốn cho phép (công thức 6.2, trang 93, [1])

SVTH

Trang 17

GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Với bộ truyền quay một chiều
 Tra bảng 6.2 trang 94, [1] có

Ứng suất quá tải cho phép
(Theo công thức 6.13, trang 95, [1])
(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])
(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])
3.2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
 Vì đây là HGT đồng trục 2 cấp nên .
 Với
4; do đó ta chọn (bảng 6.7, trang 98, [1]).
3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp
 Theo bảng 6.8, trang 99, [1] chọn
 Chọn sơ bộ góc nghiêng răng
 Công thức 6.31, trang 103, [1] số bánh răng nhỏ
 Số bánh răng lớn
 Do đó tỷ số truyền thực
 Góc nghiêng răng
3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
 Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng xuất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền:
 Trong đó
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (bảng 6.5, trang 96, [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1])

 Với
Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở

SVTH

Trang 18


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
 Với là góc profin răng vàlà góc ăn khớp
Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
 Hệ số trùng khớp dọc (công thức 6.37, trang 105, [1])
 Hệ số trùng khớp ngang (công thức 6.38b, trang 105, [1])
 Áp dụng công thức 6.36c, trang 105, [1]
 Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc:
(công thức 6.39, trang 106, [1])
 Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7,
trang 98, [1])
 Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động
 Với
: Đường kính vòng lăn bánh chủ động ( Theo công thức ở bảng 6.11 trang104,
[1])
theo bảng 6.13, trang 106, [1], dùng cấp chính xác 6 ta chọn .
 Công thức 6.42, trang 107, [1], ta có
 Với

Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,
[1])
(công thức 6.4, trang 107, [1])
 Bề rộng vành răng


SVTH

Trang 19


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Theo công thức 6.1 với v = 14,6 m/s => Zv = 1 ; với cấp chính xác là 8, khi đó cần
gia công đạt độ nhám Ra = 1,25...0,63 m, do đó Zr = 1 ;với da< 700 mm, KxH = 1.
Do đó theo (6.1) và (6.1a), ta có:

[] = [].Zv.Zr.KxH = 495,5.1.1.1 = 495,5 MPa

 Như vậy => cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc.

3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
 Điều kiện bền uốn (công thức 6.43 trang 108 [1])
 Xác định số răng tương đương: (theo công thức 6.53b trang 114 [1])

 Theo bảng 6.7, trang 98, [1], theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v = 14,6 m/s và

cấp chính xác 7,
 Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]
 Với
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,
[1])
(Theo công thức 6.46 trang 109, [1])
 Hệ số dạng răng (theo bảng 6.18, trang 109, [1])
Đối với bánh dẫn:
Đối với bánh bị dẫn:
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
hệ số kể đến độ nghiêng của răng
 Với , , , (
 Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]

SVTH

Trang 20


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

 Độ bền uốn tại chân răng (theo công thức 6.43 và 6.44 trang 108, [1])

3.2.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải
 Hệ số quá tải
 Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải

 Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]

Bảng 2.2 :Thông số và kích thước bộ truyền
Thông số

Giá trị

Khoảng cách trục
Modul pháp
Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Góc nghiêng răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
Góc profin răng
SVTH

Trang 21


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Góc ăn khớp

CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỤC CHỌN THEN VÀ Ổ LĂN.

SVTH

Trang 22


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

4.1 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỤC.
4.1.1 Chọn vật liệu
Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có σ b = 600 MPa, ứng suất xoắn cho phép
[τ] = 15…30 MPa.
4.1.2 Tính sơ bộ đường kính trục
Đường kính trục thứ k được xác định chỉ bằng mômen xoắn theo công thức
(10.9),tr. 188, [1]:
dk ≥
Trong đó:

(mm)

Tk – mômen xoắn trên trục thứ k ( k = 1…3), Nmm
[τ ]- ứng suất xoắn cho phép, MPa. Với vật liệu trục là thép 45 thì [τ ] =

15...30 Mpa (lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn đối với trục ra).
Theo công thức thực nghiệm thì nếu dùng (10.9) [1] để tính đường kính đầu vào
của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động cơ thì đường kính này tối thiểu

phải lấy bằng (0,8…1,2)dđc.
Vì hộp giảm tốc ta đang thiết kế có trục I là trục đầu vào của hộp giảm tốc và nó
được nối với trục động cơ bằng khớp nối nên ta dùng công thức thực nghiệm để xác định
đường kính sơ bộ của nó.
Các đường kính tính được nên lấy tròn đến các giá trị 0 và 5 để dùng nó làm căn
cứ để chọn một số kích thước chiều dài trục.
- Đường kính sơ bộ của trục I:
d1 = (0,8…1,2)dđc
Với dđc là đường kính trục động cơ Dk.73-4, vậy theo bảng phụ lục P1.6,trang 241,
[1] ta có: dđc = 48 mm. Vậy:
d1 = (0,8…1,2).48 = (38,5…58) mm.
Chọn d1 = 45 mm.
- Đường kính sơ bộ của trục II ( lấy[τ ] = 20MPa ), theo công thức 10.9, trang 188, [1] ta
có:
d2 ≥ = 41,23(mm)
SVTH

Trang 23


GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

Chọn d2 = 50 mm.
- Đường kính sơ bộ của trục III (lấy [τ ] = 30MPa ), theo công thức 10.9, trang 188, [1] ta
có:
d3 ≥ = 62,32 (mm)
Chọn d3 = 65 mm.

4.1.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ
thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cần
thiết và các yếu tố khác.
Từ đường kính sơ bộ d của các trục, sử dụng bảng 10.2 [I], tr. 189 xác định gần
đúng chiều rộng ổ lăn bo tương ứng.
- Với trục I có d1 = 45 mm → chọn ổ lăn có bo = 25 mm.
- Với trục II có d2 = 50 mm → chọn ổ lăn có bo = 27 mm.
- Với trục III có d3 = 65 mm → chọn ổ lăn có bo = 31 mm.
Ta tính lmki, lk1, lki, lcki và bki
Trong đó:

k – Số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc (k = 1…3).
i – số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải

trọng
i = 0 và 1 : các tiết diện trục lắp ổ.
i = 2…s, với s là số các chi tiết quay (bánh răng, đĩa xích, và khớp nối)
lk1 – khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k
lki – khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k
lmki– chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục k
lcki – khoảng côngxôn (khoảng chìa) trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở
ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ.
lcki = 0,5(lmki + bo) + k3 + hn
Với
SVTH

k3 – khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ (bảng 10.3 [I])
Trang 24

GVHD : LÝ THANH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT
MÁY

hn – chiều cao nắp ổ và đầu bulông (bảng 10.3 [I])
bki – chiều rộng vành răng thứ i trên trục thứ k.
 Chiều dài mayơ nửa khớp nối (nối trục vòng đàn hồi), công thức 10.13 trang 189 [1]:
lm12 = (1,4 ÷ 2,5)d1 = (1,4 ÷ 2,5)45 = (63 ÷ 112,5) mm
Lấy lm12 = 65 mm
 Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh, công thức 10.10 trang 189 [1]:
-

Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 1:
lm13= (1,2 ÷ 1,5)d1 = (1,2 ÷ 1,5)45 = (54 ÷ 67,5) mm
Vì bw1 = 100 nên lấy lm13 = 100mm

-

Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 2:
lm22 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mm
Lấy lm22 = 95 mm

 Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm
-

Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm lắp trên trục 2:
lm23 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mm
Vì bw2 =80 nên lấy lm33 =80 mm

-

Chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục 3:
lm32 = (1,2 ÷ 1,5)d3 = (1,2 ÷ 1,5)55 = (66 ÷ 82,5) mm
Vì bw2 = 75 nên lấy lm33 = 75mm

 Chiều dài mayơ đĩa xích
lm33 = (1,2 ÷ 1,5)d3 = (1,2 ÷ 1,5)55 = (66÷ 82,5) mm
Lấy lm33 = 75 mm
Theo bảng 10.3, tr. 189,[I] ta có:
 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách
giữa các chi tiết quay
k1 = 8…15 mm. Lấy k1 = 10 mm
 Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp
k2 = 5…15 mm. Lấy k2 = 10 mm
 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ
SVTH

Trang 25