ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: Hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm (Kèm file cad)

Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

Lời nói đầu

Môn học chi tiết máy đóng vai trò rất quan trọng trong chơng trình đào
tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về nghiên cứu cấu tạo ,nguyên lý làm việc và phơng pháp tính toán thiết kế các chi tiết, các thiết bị phục vụ cho các máy móc
ngành công _ nông nghiệp và giao thông vận tải ...
Đồ án môn học chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết với
thực nghiệm .Lí thuyết tính toán các chi tiết máy đợc xây dựng trên cơ sở
những kiến thức về toán học ,vật lí ,cơ học lí thuyết ,nguyên lý máy ,sức bền
vật liệu v.v,đợc chứng minh và hoàn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản
xuất .
Đồ án môn học chi tiết máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng
nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những
kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc và phơng pháp tính toán thiết
kế các chi tiết có công dụng chung ,nhằm bồi dỡng cho sinh viên khả năng
giải quyết những vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy ,làm cơ sở để
vận dụng vào việc thiết kế máy sau này.
Đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của thầy - cán bộ giảng dạy thuộc
bộ môn chi tiết máy , đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy
nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đợc sự chỉ bảo
của các thầy và sự góp ý của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đợc giao.
Hà Nội, ngày 11/08/2012
Sinh viờn: Vn Vinh
Lp: Ck5-k5

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

1


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA
N CHI TIT MY

PHN 1: TNH TON H DN NG
I.Chn ng c.
1, Xỏc nh cụng sut ng c
+Cụng sut cn thit trờn trc ụng c:
Pct =

Pt


( kw )

- Trong ú: Pct l cụng sut cn thit trờn trc ng c
l hiu sut truyn ng
m
= .k .br
.oln .ot

Tra bng 2.3(Giỏo trỡnh tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) cú:
l hiu sut b truyn ai.

= 0,95

k l hiu sut khp ni

k = 1

br l hiu sut b truyn bỏnh rng tr

br = 0,97

ol l hiu sut 1 cp ln

ol = 0,99

m l s cp bỏnh rng ( m = 2)
n l s cp ln ( n=4 )
Hiu sut ca ton b h thng l:
= 0,95.1.0,994.0,97 2 = 0,86

Pt l cụng sut tớnh toỏn trờn trc mỏy cụng tỏc
Ta cú:
+,

Pt = .P ( kw )
P=

=

14000.0, 48
= 6,72 ( kw )
1000

-Trong ú: F l lc kộo bng ti: F = 14000(N)
V l vn tc bng ti: v = 0,48 (m/s)
l h s ti trng thay i

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

2


Đồ áN CHI TIếT MáY
=

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

T
t
T
t
2,5
4,8
( 1 ) 2 . 1 + ( 2 ) 2 . 2 = (1, 4) 2 .
+ (0, 75) 2 .
= 0,8
T1 tck
T1 tck
8
8

Cụng sut tớnh toỏn l:
Pt = 0,8.6,72 = 5,38( kw )

Vy cụng sut cn thit trờn trc ng c l:
Pct =

5,38
Pt
= 0,86 = 6,26 ( kw )


2, Xỏc nh vũng quay ng b ca trc ng c
S vũng quay ca trc mỏy cụng tỏc l:
60000.0, 48
= 28,66 ( vũng/phỳt )
3,14.320

n= =

T s truyn ca ton b h thng c tớnh theo cụng thc:
u =u.u
trong ú: u l t s truyn ng bỏnh rng tr hp gim tc 2 cp
chn u = 16
u t s truyn ng ai thang thng
chn u = 3
T s truyn ca ton b h thng l:
u = u . u = 16.3 =48
S vũng quay s b ca ton b ng c l:
n = n.u = 28,66.48= 1419 ( vũng/phỳt )
3, Chn ng c
ng c c chn phi cú cụng sut v s vũng quay tha món ng thi cỏc
iu kin:
Pc > Pct

nc nsb

TK Tmm

Tdn T1
Theo bng ph lc P1.3(giỏo trỡnh tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ)
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

3


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

Ta chn c ng c kiu: 4A132S4Y3
Cỏc thụng s ca ng c nh sau:
Pc = 7.5 kw
TK
= 2 ; nb = 1455 ( vũng/phỳt )
Tdn

Ta thy: P = 7.5 > P
T
TK
= 2 > mm = 1,45
Tdn
T1

Vy ng c ó chn tha món

II. Phõn phi t s truyn
T s truyn u ca h thng dn ng
1455

u = = 28, 66 = 49,2
m: u = u.u
vi u l t s truyn ca b truyn ngoi. Chn u = 3,15
ta cú: u = = = 15,62
Tra bng 3.1(Giỏo trỡnh tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ)
Chn u = 16 ta cú u=4,91; u= 3,26
Trong ú: u l t s truyn ca bỏnh rng cp nhanh
u l t s truyn ca bỏnh rng cp chm
ut

Tớnh li: u = u = =3,08
h
Ta cú = .100% = 2,2 < 4%
III. Tớnh cỏc thụng s hỡnh hc
*, Cụng sut
- Cụng sut trờn trc cụng tỏc
P = 6,82 ( kw )
- Cụng sut trờn trc III l:
PIII =

Pt
6,82
=
ot . k 0,99.1 =6,89 ( kw )

- Cụng sut trờn trc II l:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

4


Đồ áN CHI TIếT MáY
PII =

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

PIII
6,89
=
= 3,585 ( kw )
2. ol . br 2.0,99.0,97

- Cụng sut trờn trc I l:
PI =

PII
7,17
=
= 7,47 ( kw )
ol . br 0,99.0,97

*, S vũng quay
n = = = 462 ( vũng/phỳt )
n = = = 94 ( vũng/phỳt )
n = = =29 ( vũng/phỳt )

*, Giỏ tr ca momen
T = 9,55.10 . = 9,55.10 . = 49227 (N.mm)
T = 9,55.10. = 9,55.10 . = 154412 (N.mm)
T = 9,55.10 . = 9,55.10. = 364221 (N.mm)
T = 9,55.10 . = 9,55.10. = 2268948 (N.mm)
Bng tớnh cụng sut, momen xon v t s truyn
Trc
Thụng s
U
P(kw)
n(v/ph)
T(N.mm)

ng

I

II

III

c
U = 3,15
U= 4,91
U = 3,26
7,5
7,47
3,585
6,89
1455

462
94
29
49227
154412
364221 2268948

PHN 2. TNH TON THIT K CC CHI TIT MY
A. Tớnh toỏn b truyn ai

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

5


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA
Sơ đồ bộ truyền đai
Tiết diện A.


d2

2

2

1

b


1
d1

a : là khoảng cách giữa hai trục bánh đai.
1,2 : là góc ôm đai trên bánh nhỏ và lớn..
: là góc giữa hai nhánh dây đai.
: là chiều dày của dây đai dẹt..
b : là chiều rộng của đai dẹt.
A : là diện tích tiết diện đai. A = bx

a

1. Chn loi ai phự hp vi kh nng lm vic:
Do ch lm vic yờu cu i vi b truyn ai l lm vic n nh trong
hai ca tng ng vi 16 h. Cho nờn ai phi cú bn cao thờm vo ú vn
phi bo m yờu cu v kinh t l l giỏ thnh phi ti thiu nht. Cho nờn ta
la chn loi ai dt c lm bng vi v cao su.
2. Xỏc nh ng kớnh ai nh:
ng kớnh ai nh c xỏc nh bi cụng thc thc nghim:
d 1 = ( 5,2 ữ 6,4 ).3 T1

õy T1 l mụmen xon trờn trc ch ng nờn ta cú T1 = Tdc = 49227
(N.mm).
Thay s vo ta cú xỏc nh s b ng kớnh bỏnh ai nh sau:
d1 = ( 5,2 ữ 6,4 ).3 Tdc = ( 5,2 ữ 6,4 ).3 49227 = 190 ữ 234(mm)

Theo dóy tiờu chun ta s chn c d1 = 224 (mm).

Khi ú vn tc ai c xỏc nh bi cụng thc nh sau:
v=

.d1 .n1 3,14.224.1455
=
= 17 (m/s).
60.1000
60000

Do v = 17 (m/s) < vmax = (25ữ30) (m/s). Cho nờn ng kớnh d1 l phự hp vi
iu kin lm vic ca b truyn.
3. Xỏc nh ng kớnh ai ln:
ng kớnh ai ln c xỏc nh bi cụng thc: d 2 = d 1 .u.(1 )
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

6


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

- u l t s chuyn ca b chuyn ai u = Ung = 3,15.

Trong ú:

- l h s trt i vi ai vi cao su thỡ = 0,01 .
- d1 l ng kớnh ca bỏnh ai nh sau khi chun hoỏ.
d 2 = d1 .u.(1 ) = 224.3,15.(1 0,01) = 698,5( mm ).
Theo dóy tiờu chun ta s chn d2 = 710 (mm). Bng 21.15

* Kim nghim li s vũng quay thc ca bỏnh b dn. Ta cú s vũng quay
thc ca bỏnh b dn c xỏc nh bi cụng thc nh sau:
n 2' =

(1 ).n1 .d1 = (1 0,01).1455.224 = 455,39
d2

710

Vi sai s vũng quay n =

n2' n2
n2

.100% =

(vũng/phỳt).

455,39 462,86
462,86

.100% = 1,6%

n < 4% õy l giỏ tr vn ỏp ng c iu kin b truyn ai lm vic
bỡnh thng tc l bo c t s chuyn cn thit. Cho nờn ng kớnh d 2 ó
tớnh toỏn trờn õy t yờu cu.
4. Xỏc nh khong cỏch gia hai trc bỏnh ai a v chiu di ca ai L.
a (1,5 ữ 2).(d1 + d 2 ) = (1,5 ữ 2).(224 + 710) = (1401 ữ 1868) (mm)

Ta chn a = 1500 (mm)

Khi ú L xỏc nh theo cụng thc sau:
L = 2.a +

.(d 1 + d 2 ) .(d 2 d 1 )
+
2
4.a

Thay s vo cụng thc trờn ta thu c giỏ tr ca L nh sau:
L = 2.1500 +

3,14.(224 + 710) 3,14.(710 224)
+
= 4467 (mm).
2
4.1500

Tuy nhiờn tu thuc vo cỏch thc ni ai ta cú th tng thờm chiu di dõy
ai t 100ữ400 (mm) b truyn lm vic tt.
5. Tớnh gúc ụm ai 1.
Gúc ụm 1 trờn bỏnh nh c xỏc nh bi cụng thc sau:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

7


Đồ áN CHI TIếT MáY
180 0 57 0 .

( d 2 d1 )

a

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

.1 = 1800 - =

Thay cỏc giỏ tr ca d1 v d2 vo cụng thc trờn õy ta cú:
1 = 180 0 57 0.

( 710 224)
1500

= 161.5 0 = 1610 31'

Nhn thy rng 1 = 161031 > 1500 tha món yờu cu v gúc ụm ai.
S vũng chy ca ai:
i = = =3,8 < i = (3 ữ 5) ( )
6. Xỏc nh chiu dy () v chiu rng (b) ca ai dt.
ai ta thit k lm vic tt cho hiu sut b truyn khỏc 0 thỡ ai thit k ra
phi ỏp ng c kh nng kộo ca ai phỏt sinh ra trong quỏ trỡnh lm vic
khụng c vt quỏ mt giỏ tr cho phộp xỏc nh bi thc nghim (Trỏnh hin
tng trt trn hon ton).
=

t
0 t 2.0.0 = [t].
2. 0

Mt khỏc ta li cú: t =
Trong ú:

Ft .K d
F .K
Ft .K d
b t d .
[ t ] A = b.

[t ]
[ t ].
A

- Ft l lc vũng.
- Kd l h s ti ng.

Lc vũng Ft c xỏc nh thụng qua cụng sut ca ng c P c v võn tc v
ca ai:
Ft =

Pdc .1000 7,5.1000
=
= 441,2( N ).
v
17

Cũn h s ti ng K = 1,2 do lm vic trong 2 ca vi mỏy in xoay chiu .
Bng 4.7
Chiu dy ca ai c xỏc nh theo t s /d1 sao cho t s khụng vt
quỏ mt tr s cho phộp nhm hn ch ng sut phỏt sinh ra trong ai cú tỏc
dng tng tui th ca ai. i vi ai lm bng vi v cao su tra Bng 4.8
(Trang 55-Tp 1 Tớnh toỏn . . .)

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

8


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

ta cú (/d1)max = 1/40. Khi ú ta xỏc nh c chiu dy cho phộp nh sau:
/d1 1/40 d1/40 = 224/40 = 5,6 (mm). Chn = 5 ( mm).
Theo Bng 4.1 (Trang 51 - Tp 1: Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) ta
xỏc nh c loi ai ó dựng l - 800 cú 4 lp lút v chiu dy ca ai = 5
(mm).
Khi ú b rng ca ai b c xỏc nh theo cụng thc sau:
b

Ft .K d 404.1,15 103,2
=
=
[ t ]. 4,5.[ t ] [ t ]

i vi ai dt ng sut cho phộp c xỏc nh theo thc nghim nh sau:
[t] =[t]o.Cp.C.Cv.

(*)

Trong ú:
- Cb l h s xột ộn s b trớ b truyn v cỏch cng ai. Do gúc nghiờng b
truyn l 60 nờn ta chn C = 0,9

- C l h s xột n nh hng ca gúc ụm ai. Ta cú:
C = 1 0,003.( 180 - 1)
C = 1 0,003.( 180 - 161,5o) = 0,94.
- Cv l h s xột n nh hng ca võn tc. C v = 1,04 0,0004.v2 CV =
0,92.
[t]o l ng sut cú ớch cho phộp
Do gúc nghiờng b truyn l 60 nờn ta chn =1,8 (MPa)
Theo bng 4.9 ta cú: k = 2,5; k = 10
Nờn [t]o = k - = 2,4
[t] =[t]o.Cb.C.Cv = 2,4.0,9.0,94.0,92 = 1,87 (N/mm2).
Võy ta s tớnh c giỏ tr chiu rng ca ai nh sau:
b

441,2.1,2 441,2.1,2
=
= 56,6(mm) .
[ t ].
1,87.5

Võy ta chn theo tiờu dóy chun ta chn b = 63 (mm).
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

9


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

7. Tớnh chiu rng ca bỏnh ai (B).

Tra bng 21.16 ta cú chiu rng bỏnh ai B = 71 (mm).
8. Xỏc nh lc tỏc dng lờn trc Fr:
Lc tỏc dng lờn trc bỏnh ai c xỏc nh theo cụng thc:
Fr =2.Fo.sin(1/2) = 2.A.o.sin(1/2) = 2.b. .o.sin(1/2) =2 .b. . [t].
Thay s vo ta cú xỏc nh c: Fr = 2.63.5.1,87 = 1178 (N).

Bảng kết quả tính bộ truyền đai.
Tên đai lượng

Ký hiệu

Đơn vị đo

Kết qủa

Đường kính đai lớn

d1

mm

710

Đường kính đai nhỏ

d2

mm

224

Chiều rộng đai.

b

mm

63

Chiều rộng bánh đai.

B

mm

71

Chiều dài dây đai

L

mm

xb

mm

Lực tác dụng trục đai.

F

N

1178

Góc ôm đai bánh nhỏ

1

độ

1610 31'

Tiết diện đai

4467
2

Ghi chú

Thêm 100 : 400

5x63

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

10


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

PHN III. TNH TON CC TRUYN BấN TRONG HP GIM
TC.
A.THIT K CP BNH BNH RNG THNG CP NHANH:
1.Chn vt liu.
Bỏnh nh: Chn vt liu thộp C45 v ch nhit luyn l tin hnh tụi ci
thin sau khi gia cụng cú cỏc thụng s k thut ( cng,gii hn bn v gii
hn bn chy) ln lt nh sau:
HB = 241 ữ 285; b1 = 850 MPa ;

ch 1 = 580 Mpa

Vy ta chn cng ca bỏnh rng 1 l HB1 = 250.
Bỏnh ln: Chn vt liu thộp C45 cng tin hnh tụi ci thin sau khi gia
cụng cú cỏc thụng s v vt liu ( cng, gii hn bn v gii hn bn chy)
ln lt nh sau:
HB = 192 ữ 240; b2 = 750 MPa ;

ch2 = 450 Mpa

Vy ta chn cng ca bỏnh rng 2 l: HB2 = 235.
2. Xỏc nh ng sut tip xỳc [ H] v ng sut un [ f] cho phộp.
a. ng sut tip xỳc cho phộp c xỏc inh bi cụng thc nh sau:

[ H ] = ( H lim
Trong ú:

S H ).Z R .Z V .K L .K xH .

- SH l h s an ton.
- ZR l h s xột ộn nh hng ca nhỏm b mt.
- ZV l h s xột ộn nh hng ca vn tc vũng.
- ZL l h s xột ộn nh hng ca bụi trn.
- KxH l h s xột ộn nh hng ca kớch thc bỏnh rng.

Chn s b ZR.ZV.KLKxH = 1 nờn ta cú [ H ] = H lim / S H
Do gii hn bn mi tip xỳc ng vi chu k chu ti N HE c xỏc nh nh
sau:
H lim = oH lim .K HL .

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

11


Đồ áN CHI TIếT MáY
Trong ú:

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

- H lim l gii hn bn mi tip xỳc ca b mt rng.
- KHL l h s xột n nh hng ca chu k lm vic.

Theo Bng 6.2 (Trang 94 - Tp 1: Tớnh toỏn thit k h thụng dn ng c
khớ) ta cú cụng thc xỏc nh H lim v SH nh sau: H lim = 2.HB + 70 (MPa) cũn
SH = 1,1.
Vy ta cú gii hn bn mi tip xỳc ca bỏnh rng nh v bỏnh rng ln nh
sau:

H lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 (Mpa).
H lim2 = 2.HB2 + 70 = 2.235 + 70 = 540 (Mpa).
H s chu k lm vic ca bỏnh rng c xỏc nh nh sau:
KHL= 6 N HO N HE
S chu k c s NHO c xỏc nh bi cụng thc nh sau: NHO = 30.HB2,4.
N HO1 = 30.HB12, 4 = 30.250 2, 4 = 1,7.10 7

N HO 2 = 30.HB22, 4 = 30.235 2, 4 = 1,47.10 7

S chu kỡ thay i ng sut tng ng NHE c xỏc nh nh sau:
N HE = 60.c i . ( Ti / Tmax ) .t i .n i .
3

Trong ú: - c l s ln n khp trong mt vũng quay. Nờn ta cú c =1.
- Ti l mụmen xon ch i ca bỏnh rng ang xột.
- ni l s vũng quay ch i ca bỏnh rng ang xột.
- ti l tng s gi lm vic ch i ca bỏnh rng ang xột.
Vy vi bỏnh ln (lp vi trcII) ta cú:

N HE 2 = 60.c. ( Ti / Tmax ) .t i .ni .
3

Thay s vo cỏc giỏ tr tng ng ca cụng thc ta cú:
4,6
3,2
7
7
N HE 2 = 60.1.13
+ (0,66) 3 .
.94.14000 = 4,5.10 > N HO 2 = 1,4.10

8
8


K HL = 1

Thay s vo ta s xỏc nh c ng sut cho phộp ca bỏnh rng nh sau:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

12


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

[ H ] 1 = H lim1 .K HL

=

570.1
= 518,18 (MPa).
1,1

[ H ] 2 = H lim 2 .K HL

=

540.1
= 490,9 (MPa)..

1,1

o

SH

o

SH

Do õy l cp bỏnh tr rng thng n khp cho nờn ng sut tip xỳc cho phộp
xỏc

nh nh sau:

[ H ] = min( [ H ] 1 , [ H ] 2 ) = 490,9 (MPa).
b. ng sut tip xỳc cho phộp c xỏc inh bi cụng thc nh sau:

[ F ] = F lim .K FC ..K FL .
SF

Trong ú:

- [Flim] l gii hn bn mi un ng vi chu k chu ti NEF.
- SF l h s an ton ly bng 1,75 (Bng6.2).
- K l h s xột n nh hng ca t ti. Chn K = 1 do ti t 1

phớa, HB < 350
- KFL l h s tui th xột n nh hng ca thi gian phc v v
ch ti trng ca b truyn .

K=

mF

N FO / N FE

Trong ú - m l bc ca ng cong mi, m = 6 do HB < 350
- N l s chu k thay i ng sut c s, N = 4.10 vi tt c cỏc loi thộp.
- N l s chu kỡ thay i ng sut tng ng
N FE = 60.c. ( Ti / Tmax )

mF

.t i .ni .

Thay s vo ta cú: (vi bỏnh rng ln trờn trc II)
4,6
3,2
7
6
N FE 2 = 60.1.16
+ (0,66) 6 .
.94.14000 = 3,5.10 > N FO = 4.10
8
8


K FL = 1

Vy ta cú gii hn bn mi tip xỳc ca bỏnh rng nh v bỏnh rng ln nh

sau:
F lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.250 = 450 (Mpa).
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

13


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

F lim2 = 1,8.HB2 = 1,8.235 = 423 (Mpa).
Thay s vo ta s xỏc nh c ng sut cho phộp ca bỏnh rng nh sau:

[ F ] 1 = F lim1 .K FL .K FC

=

450.1.1
= 257,1 (MPa).
1,75

[ F ] 2 = F lim 2 .K FL K FC

=

423.1.1
= 241,7 (MPa).
1,75

o

SF

o

SF

3. Xỏc nh s b khong cỏch trc:
Cụng thc xỏc nh khong cỏch trc a ca b truyn bỏnh rng tr rng
thng :
a1 K .(u1 + 1)

3

T1 .K H

[ H ] 2 .u1 . ba

Trong ú: - T1 l mụmen xon trờn trc bỏnh ch ng (l trc I) T = 154412
(N.mm)
- u1 l t s truyn ca cp bỏnh rng, u = 4,91
- K l h s ph thuc vo vt liu lm bỏnh rng. K = 49,5 (Bng
6.5)
Tra bng 6.6 ta cú
- KH l h s k n s phõn b ti trng khụng u trờn chiu rng vnh rng
khi tớnh v tip xỳc.
bd = 0,53. ba. (u1 + 1) = 0,53.035.(4,91 + 1) = 1,09

Chn KH = 1,05

Thay s vo cụng thc ta s xỏc nh c khong cỏch gia 2 trc a1:
a1 49,5.(4,91+1). 3

154412.1, 05
= 189,5 (mm)
481,82.4,91.0,35

Vy ta chn s b a1 = 182 (mm).
Mụun ca bỏnh rng tr rng thng (m) c xỏc inh nh sau:
m = (0,01 ữ 0,02).a1 = (0,01 ữ 0,02).225 = 2,25 ữ 4,5.
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

14


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

Theo dóy tiờu chun hoỏ ta s chn m = 3 mm.
* S rng trờn bỏnh ln v bỏnh nh ln lt l Z1v Z2 ta cú :
2.a1
2.225
=
= 25,38 Chn Z1 = 25 rng.
m.( u + 1) 3.( 4,91 + 1)

Z1 =

Z2 = U1 Z1 = 4,91.25 = 122,8 (rng). Chn Z = 125 (rng).
Vy Zt = Z1 + Z2 = 25 + 125 = 150 .
* ng kớnh vũng ln bỏnh nh:
dw1 = 2aw1/(u1+ 1) = 2.225/(4,91+1) = 76,1 (mm).
* Tớnh li khong cỏch trc:
a= =

3.150
=225 (mm).
2

Vy khụng cn dch chnh bỏnh rng.
5. Kim nghim rng v bn tip xỳc.
Yờu cu cn phi m bo iu kin H [H] = 490,9 MPa.
Do H =

Z M .Z H Z
d 1

2.T1 .K H .(U 1 + 1)
;
b .U 1

Trong ú : - ZM : H s xột n nh hng c tớnh vt liu;
- ZH : H s k n hỡnh dng b mt tip xỳc;
- Z : H s k n s trựng khp ca rng;
- KH : H s ti trng khi tớnh v tip xỳc;
- b : Chiu rng vnh rng.
- d1 : ng kớnh vũng ln ca bỏnh ch ng;
Ta ó bit c cỏc thụng s nh sau:

- T1 = 154412 (N.mm).
- b = ba . a = 0,35.225 = 78,75 mm ;
- U1 = 4,91 v d1 = 76,1 (mm).
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

15


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

- ZM = 274 Mpa1/3 vỡ bỏnh rng lm thộp tra Bng 6.5
- ZH =

2
2
=
= 1,76
sin 2 tw
sin 40 0

- Z = (4 ) / 3 = (4 1,73 / 3) = 0,85




1
1
1

1
Vỡ h s trựng khp = 1,88 3,2 Z + Z = 1,88 3,2 25 + 125 = 1,73 .


1
2

- H s KH c xỏc nh bi cụng thc: KH = KH.K.K
KH = 1,05 (bng 6.7)
K = 1 ( bỏnh rng thng)
K
H .b .d 1
5,5.78,75.76,1

K Hv = 1 + 2.T .K .K = 1 + 2.154412.1,05.1 = 1,1
1
H
H


= .g .v. a = 0,006.73.1,84. 225 = 5,5
F
o
H
u
4,91


Vn tc bỏnh dn: v =

.d 1 .n1 3,14.76,1.462
=
= 1,84 m/s < 2 m/s theo Bng 6.13
60000
60000

(Trang 106-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn...) ta cú cp chớnh xỏc ng hc l 9.
Bng 6.15 (Trang 107-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) H =
0,006.
Bng 6.16 (Trang 107-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) go =
73.
KH = KH.KHv.K = 1,05.1,1.1 = 1,155.
Thay s vo ta xỏc nh c ng sut tip xỳc tỏc dng trờn bn mt rng
nh sau:
H =

274.1,76.0,85 2.154412.1,155.( 4,91 + 1)
= 397,7 (MPa).
76,1
78,75.4,91

Do H = 397,7 < [H] =490,9 nờn bỏnh rng tho món iu kin bn tip xỳc.
*, Tớnh li chiu rng vnh rng:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

16


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

b = 78,75.( H /[ H ]) 2 = 78,75.(397,7/490,9) = 51,7 (mm)
Ta chn b = 70 (mm).
b = 64(mm).
6. Kim nghim rng v bn un.
bo m bỏnh rng trong quỏ trỡnh lm vic b góy rng thỡ ng sut un
tỏc dng lờn bỏnh rng F phi nh hn giỏ tr ng sut un cho phộp [F] hay:
F [F].
Ta co: F 1 =

2.T1 .K F .Y .Y YF 1
b .d 1 .m

[F1]

F2 = F1 . YF2 / YF1 [F2].
Trong ú :

- T1 = 154412 (N.mm).
- m = 3, b = 87,75 (mm), d 1 = 76,1 (mm).
1

1

+, Y = = 0,88 = 1,136

- Y l h s k n s trựng khp ca rng
- l h s trựng khp ngang
+, Y = 1- /40 = 1- 0/40 = 1 ( do rng thng ).

- YF : H s dng rng.
Tra bng 6.18 ta cú: Y = 3,9 ; Y = 3,6
- KF : H s ti trng khi tớnh v un. KF = KF.KF KFv.
- KF : H s k n s phõn b phõn b khụng u trờn chiu rng
rng.
Tra bng 6.7: KF = 1,1
- KF : H s k n s phõn b khụng u trờn chiu rng rng.
KF = 1 (vi bỏnh rng thng)

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

17


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

- b : Chiu rng vnh rng.
- m : Mụdum ca bỏnh rng.
- KFv : H s k n ti trng ng xut hin trong vựng n khp
F .b .d 1
14,5.78,75.76,1

K Fv = 1 + 2.T .K .K = 1 + 2.154412.1,1.1 = 1,26
1
F
F

Cũn

a

F = F .g o .v. u = 0,016.73.1,84. 225 / 4,91 = 14,5

Vn tc bỏnh dn: v =

.d 1 .n1 3,14.76,1.462
=
= 1,84 m/s < 2 m/s theo Bng 6.13
60000
60000

(Trang 106-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn...) ta cú cp chớnh xỏc ng hc l 9.
Bng 6.15 (Trang 107-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) F =
0,016.
Bng 6.16 (Trang 107-Tp 1:Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) go =
73.
KF = KF.KF KFv = 1,1.1.1,26 = 1,39.
2.T .K .Y

1
F
F1
Vy ta cú: F 1 = b .d .m =

1

2.154412.1,39.3,9
= 93,1 (MPa).
78,75.76,1.3

F2 = F1 . YF2 / YF1 = 93,1.3,6/3,9= 85,9 (MPa).
Nhn thy rng c hai bỏnh rng u ỏp ng c iu kin bn un vỡ :
F 1 = 93,1( MPa ) < [ F 1 ] = 257,1( MPa )

F 2 = 85,9( MPa ) < [ F 2 ] = 241,7( MPa )

7. Kim nghim rng v quỏ ti.
b truyn khi quỏ ti (xy khi m mỏy hoc hóm mỏy... Lỳc ú momen
xon tng t ngt) khụng b bin dng d, gy dũn lp b mt ca rng hoc
bin dng d, phỏ hng tnh mt ln chõn rng thỡ ng sut tip xỳc cc i
Hmax v ng sut un cc i F1max luụn luụn phi nh hn ng sut quỏ ti cho
phộp [H]max v [F1]max.
* Ta cú ng sut quỏ ti cho phộp [H]max v [F1]max c xỏc nh nh sau:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

18


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

[ H ] max = 2,8. ch
.

[ F ] max = 0,8. ch

Vy sut quỏ ti cho phộp [H]max v [F1]max ca mi bỏnh rng xỏc nh nh
sau:

[ H1 ] max = 2,8. ch1 = 2,8.580 = 1624( MPa ).

[ F1 ] max = 0,8. ch = 0,8.580 = 464( MPa ).
[ H 2 ] max = 2,8. ch 2 = 2,8.450 = 1260( MPa ).

[ F 2 ] max = 0,8. ch = 0,8.450 = 360( MPa )

* Cũn ng sut quỏ ti phỏt sinh khi chy mỏy c xỏc nh nh sau:
H max = H . K qt

F max = F .K qt

(*)

Ta cú h s quỏ ti Kqt = Tmax/ T = 2,2.
Thay s vo cụng thc (*) ta cú:
H max 1 = H . K qt = 397,7. 2,2 = 589,9( MPa ) < [ H 1 ] max = 1260( MPa ).

F max 1 = F .K qt = 93,1.2,2 = 204,82( MPa ) < [ F 1 ] max = 464( MPa ).

F max 2 = F .K qt = 85,9.2,2 = 188,98( MPa ) < [ F 2 ] max = 360( MPa ).

Kt lun: Vy cp bỏnh rng ta ó tớnh toỏn c trờn hon ton m bo
c rng b truyn cp nhanh lm an ton.

* Thụng s c bn ca b truyn cp nhanh :
- Khong cỏch trc:

a = 182 mm.

- Mụun bỏnh rng:

m = 3 mm.

- Chiu rng vnh rng:

bw = 70 mm ; b = 64 mm.

- S rng bỏnh rng:

Z1 = 25 v Z2 = 125 rng.

- ng kớnh chia :

d1 = m. Z1 = 3.25 = 75 mm;
d2 = m.Z2 = 3.125 = 375 mm;

- ng kớnh nh rng:

da1 = d1 + 2(1+ x1 -y).m = 81mm.

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

19


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA
da2= d2 + 2(1+ x1 -y).m = 381mm.

- ng kớnh ỏy rng:

df1 = d1 - (2,5-2.x1).m = 67,5 mm.
df2 = d2 - (2,5-2.x2).m = 367,5 mm

- ng kớnh c s:

db1 = d1. cos = 66. cos 20 = 70,5 mm;
db2 = d2. cos = 375. cos 20 = 352,4 mm

- Gúc n khp: t = ac cos(Z t .m. cos / 2.a ) = 20 o
- Gúc prụfin rng gc:

= 200.

- Bỏnh rng khụng cú s dch chnh.

B. THIT K CP BNH TR RNG NGHIấNG CP CHM:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

20


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

1.Chn vt liu.
Bỏnh nh: Chn vt liu l thộp C45 cng tin hnh tụi ci thin sau khi gia

cụng cú cỏc thụng s k thut ( cng,gii hn bn v gii hn bn chy) ln
lt nh sau:
HB = 241 ữ 285; b1 = 850 MPa ;

ch 1 = 580 Mpa

Vy ta chn cng ca bỏnh rng 1 l HB1 = 250.
Bỏnh ln: Chn vt liu l thộp C45 cng tin hnh tụi ci thin sau khi gia
cụng cú cỏc thụng s k thut ( cng, gii hn bn v gii hn bn chy) ln
lt nh sau:
HB = 192 ữ 240;

b2 = 750 MPa ;

ch2 = 450 Mpa

Vy ta chn cng ca bỏnh rng 2 l: HB2 = 235.
2. Xỏc nh ng sut tip xỳc [ H] v ng sut un [ f] cho phộp.
a. ng sut tip xỳc cho phộp c xỏc inh bi cụng thc nh sau:

[ H ] = ( H lim
Trong ú:

S H ).Z R .Z V .K L .K xH .

- SH l h s an ton.
- ZR l h s xột ộn nh hng ca nhỏm b mt.
- ZV l h s xột ộn nh hng ca vn tc vũng.
- ZL l h s xột ộn nh hng ca bụi trn.
- KxH l h s xột ộn nh hng ca kớch thc bỏnh rng.

Chn s b ZR.ZV.KLKxH = 1

[ H ] = H lim / S H

Do gii hn bn mi tiờp xỳc ng vi chu k chu ti N HE c xỏc nh nh
sau:
H lim = oH lim .K HL .

Trong ú:

- H lim l gii hn bn mi tip xỳc ca b mt rng.
- KHL l h s xột n nh hng ca chu k lm vic.

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

21


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

Theo Bng 6.2 (Trang 94-Tp 1: Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) ta
cụng thc xỏc nh SH v H lim nh sau: H lim = 2.HB + 70 ; SH = 1,1
Vy ta cú gii hn bn mi tip xỳc ca bỏnh rng nh v bỏnh rng ln nh
sau:
H lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 (Mpa).
H lim2 = 2.HB2 + 70 = 2.235 + 70 = 540 (Mpa).
H s chu k lm vic ca bỏnh rng c xỏc nh nh sau:

KHL= 6 N HO N HE
S chu k c s NHO c xỏc nh bi cụng thc nh sau: NHO = 30.HB2,4.
N HO1 = 30.HB12, 4 = 30.250 2, 4 = 2.10 7

N HO 2 = 30.HB22, 4 = 30.235 2, 4 1,47.10 7

S chu kỡ thay i ng sut tng ng NHE ca bỏnh rng nghiờng c xỏc
nh nh sau:

N HE = 60.c. ( Ti / Tmax )

mH

.t i .n i

Trong ú: - c l s ln n khp trong mt vũng quay. Nờn ta cú c =1.
- Ti l mụmen xon ch i ca bỏnh rng ang xột.
- ni l s vũng quay ch i ca bỏnh rng ang xột.
- ti l tng s gi lm vic ch i ca bỏnh rng ang xột.
- mH l bc ca ng cong mi khi th v tip xỳc õy mH = 3.
Vy vi bỏnh rng ln ta cú: N HE 2 = 60.c. ( Ti / Tmax ) 3 .t i .n i
Tin hnh thay th cỏc giỏ tr bng s ta cú.
4,6
3,2
7
7
N HE 2 = 60.1.13
+ (0,66) 3 .
.29.14000 = 1,4.10 N HO 2 = 1,47.10
8

8

Ta chn : K HL = 1
Thay s vo ta s xỏc nh c ng sut cho phộp ca bỏnh rng nh sau:

[ H ] 1

Ho lim1 .K HL 570.1
=
=
= 518,18 (MPa).
SH
1,1

Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

22


Đồ áN CHI TIếT MáY

[ H ] 2 = H lim 2 .K HL
o

SH

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA
=

540.1

= 490,9 (MPa).
1,1

Nhng ng sut cho phộp dựng tớnh toỏn cho h chuyn ng rng nghiờng
l
[ H ] =

[ H ]1 + [ H ] 2 518,18 + 490,9
=
= 504,54 (MPa).
2
2
[ ]

504,54

H
=
= 1,03 < 1,25
Ta thy: [
490,9
H min ]

Vy [ H ] = 504,54 (MPa) tha món
b. ng sut un cho phộp c xỏc inh bi cụng thc nh sau:

[ F ] = o F lim .YR .YS .K xF .K FC .K FL / S F .
Trong ú:
- F lim l gii hn bn mi tip xỳc ca b mt rng.
- K l h s xột n s nh hng ca ti t. K = 1

- YS = 1,08 0,16.lgm l h s xột ộn nh hng ca kớch thc
rng.
Chn s b YR.YS.KxF = 1
Theo Bng 6.2 (Trang 94-Tp 1: Tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ) ta cú
cụng thc xỏc nh SF v H lim nh sau: F lim = 1,8.HB v SF =1,75.
Vy ta cú gii hn bn mi tip xỳc ca bỏnh rng nh v bỏnh rng ln nh
sau:
F lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.250 = 450 (Mpa).
F lim2 = 1,8.HB2 = 1,8.235 = 423 (Mpa).
H s chu k lm vic ca bỏnh rng nghiờng c xỏc nh nh sau:
KFL= 6 N FO N FE
M s chu k c s NFO = 4.106 c xỏc nh cho mi loi thộp.
Cũn s chu kỡ thay i ng sut tng ng NFE c xỏc nh nh sau:
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

23


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

N FE = 60.c. ( Ti / Tmax )

mF

.t i .n i

Trong ú: - c l s ln n khp trong mt vũng quay. Nờn ta cú c =1.
- Ti l mụmen xon ch i ca bỏnh rng ang xột.

- ni l s vũng quay ch i ca bỏnh rng ang xột.
- ti l tng s gi lm vic ch i ca bỏnh rng ang xột.
- mF l bc ca ng cong mi khi th v un õy mF = 6.
Vy vi bỏnh ln (Lp trờn trc III) ta cú: N FE 2 = 60.c. ( Ti / Tmax ) 6 .t i .n i
Tin hnh thay s vo cỏc giỏ tr trong cụng thc ta cú:
4,6
3,2
7
6
N FE 2 = 60.1.16
+ (0,66) 6 .
.29.14000 = 1,09.10 > N FO 2 = 4.10
8
8

Ta chn K FL = 1
Thay s vo ta s xỏc nh c ng sut cho phộp ca bỏnh rng nh sau:

[ F ] 1 = F lim1 .K FL

=

450.1
= 257,1 (MPa).
1,75

[ F ] 2 = F lim 2 .K FL

=

423.1
= 241,7 (MPa).
1,75

o

SF

o

SF

3. Xỏc nh s b khong cỏch trc:
Cụng thc xỏc nh khong cỏch trc a
a2 K a . (u2 + 1)
Trong ú:

3

T .K H

[ H ] 2 .u 2 . ba (mm)

- T l mụmen xon trờn trc bỏnh ch ng (l trc II)
- ba = b/a1 = 0,4 l h s chiu rng bỏnh rng. (bng 6.7)
- KH l h s tp trung ti trng.
- u2 l t s truyn ca cp bỏnh rng ta ang xột.

õy ta ó cú:

- T = T = 364221 (N.mm).
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

24


Đồ áN CHI TIếT MáY

GVHD: HOàNG XUÂN KHOA

- u2 = 3,26; v [ H ] = 518,15 (MPa)
- K l h s ph thuc vt liu. Tra bng 6.5 chn K = 43
bd = 0,53. ba (u 2 + 1) = 0,53.0,4.(3,2226 + 1) = 0,9

Tra bng 6.7 ta chn K H =1,13
Thay s vo ta cú:
a 2 43.(3,26 + 1)3

364221.1,13
= 193,3 (mm)
518,15 2.3,26.0,4

Chn a 2 = 215 (mm)
4. Xỏc nh cỏc thụng s n khp ca bỏnh rng nghiờng l.
* Mụun phỏp ca bỏnh rng tr rng nghiờng (m) c xỏc inh nh sau:
m = (0,01 ữ 0,02).a1 = (0,01 ữ 0,02).240 = 2,4 ữ 4,8 mm.
Theo dóy tiờu chun hoỏ ta s chn mụdun phỏp m = 3 mm.
* S rng trờn bỏnh nh v bỏnh ln ln lt l Z1 v Z2:
i vi hp gim tc phõn ụi cú s dng bỏnh rng nghiờng thỡ gúc nghiờng
ca mi bỏnh rng l = 30 ữ 40. Vy chn s b = 350 cos = 0,82 khi

ú ta cú:
Z1 =

2.a 2 . cos 2.240.0,82
=
= 30,8 . Chn Z1 = 30 (rng).
m.( u + 1)
3.( 3,26 + 1)

Z2 = U2 Z1 = 3,26.30 = 97,8 (rng). Chn Z = 98 (rng).
Zt = Z1 + Z2 = 30 + 98 = 128.
Khi ú gúc nghiờng rng thc t cú giỏ tr xỏc nh nh sau:
= arccos[(m.Zt)/(2.a)] = arccos[(3.128/(2.240)] = 36,870.
5. Kim nghim rng v bn tip xỳc.
Yờu cu cn phi m bo iu kin H [H] = 504,54 (MPa).
Do H =

Z M .Z H Z
d 1

2.T .K H .(U 2 + 1)
b .U 2

Trong ú : - ZM : H s xột n nh hng c tớnh vt liu;
- ZH : H s k n hỡnh dng b mt tip xỳc;
Svth: đỗ văn vinh lớp ck5 k5

25