Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy (Kèm file Autocad Full)

Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

MỤC LỤC

Phần I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN …………… 2
Phần II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH …………………………………… 6
Phần III: TÍNH TOÁN CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC ……...11
Phần IV: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN ……………………………………….. 27
4.1 Tính toán trục ………………………………………………….27
4.2 Tính toán then………………………………………………….43
Phần V: TÍNH TOÁN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC…………………………………45
5.1 Tính toán ổ lăn…………………………………………………45
5.2 Tính toán nối trục………………………………………………60
Phần VI: TÍNH TOÁN VỎ HỘP GIẢM TỐC…………………………………...61
Phụ lục.
Tài liệu tham khảo…………………………………………………..……………68

1


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
A. PHẦN I:

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

I.

TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ
1. Hiệu suất chung của hệ thống truyền động
η=

• Trong đó chọn các hệ số:
: Hiệu suất khớp nối.
.
: Hiệu suất bộ truyền xích ống con lăn.
.
•

Từ đó ta được: η= 0.99**0.95* = 0.8569

2. Công suất động cơ.
•

Công suất tính toán.

= 8.7586 (kw)
• Công suất cần thiết trên trục động cơ.
(kw)
3. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ.
• Số vòng quay của trục công tác.

N = 42 (vòng/phút)
• Tỉ số truyền.
là tỉ số truyền bộ truyền xích ống con lăn.
2


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

•

Tỉ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp.
- = =
-

Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ.
+ Theo tính hợp lý ta đã có = 10.2213 nên ta chọn động cơ căn cứ
vào công suất và tốc độ động cơ hợp lý nhất = . Theo bảng tra tính
chọn động cơ ta chọn động cơ có số vòng quay là: 1458 (rpm)

= = 34.714
= = = 11.57
4. Chọn động cơ.

Theo thông số = 10.2213 (Kw) và (rpm) tra theo bảng chọn động cơ.
Ta chọn động cơ 4A132M2Y3 có công suất P = 11(kw) và số vòng
quay động cơ 1458 (vòng/phút).
PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN.

II.
•

Chọn tỉ số truyền của hệ thống dẫn động.
= = 34.714
Ta có tỉ số truyền của hộp giảm tốc.
= = = 11.57
Hộp giảm tốc gồm 2 cặp bánh răng nghiêng cấp nhanh và cấp chậm có
tỉ số truyền và .
= = = 3.4
BẢNG ĐẶC TÍNH NGOÀI.

III.
•

Công suất trên các trục.
- Công suất trên trục 03: trục 03 nối với thùng trộn qua bộ truyền xích
ống con lăn và ổ lăn.
= = 10.0806 (kw)
- Công suất trên trục 02: trục 02 gắn với trục 03 qua bánh răng trụ
răng nghiêng và ổ lăn.
= = 10.4762 (kw)
3


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Công suất trên trục 01: trục 01 gắn với trục 02 qua bánh răng trụ
răng nghiêng và ổ lăn.
= = 10.8873 (kw)
- Công suất có ích của động cơ.
-

= = 11.086 (kw)
Ta thấy Nhưng động cơ 4A132M2Y3 đã chọn vẫn có thể đáp ứng được
chế độ sử dụng. Do động cơ có thể chịu quá tải trong một thồi gian nhất
định và lượng công suất quá mức không nhiều. Nên ta vẫn có thể chọn
động cơ 4A132M2Y3 .
•
-

Số vòng quay trên trục 01.
= 1458 (vòng/phút)

= = = 428.8235 (vòng/phút)
= = = 126 (vòng/phút)
•

Momen xoắn cho các trục.
- Momem xoắn trên truc 01

= = 71312.5617 (N.mm)
-

Momem xoắn trên truc 02

= = 233307.433 (N.mm)
-

Momem xoắn trên truc 03

= = 764045.4762 (N.mm)
-

Momem xoắn trên truc 04

= = 2177539.363 (N.mm)
4


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-

Momem xoắn của động cơ

= = 72614.0604 (N.mm)
•

Bảng đặc tính động cơ

Động cơ Trục0 Trục 1
Trục 2
Trục 3
Công suất động 11.086 11.086 10.887 10.4762
10.0806
cơ P(kw)
3
Số vòng quay n
1458
1458
1458 428.8235
126
(rpm)
Tỉ số truyền u
1
1
3.4
3.4
Momen xoắn T
72614. 72614. 71312. 233307.4 764045.4
(N.mm)
0604
0604

5617
33
762

Trục 4
9.5766
42
3
2177539.
363

B. PHẦN II:

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH

1
2

Bộ truyền xích sử dụng xích ống con lăn
Chọn răng cho đĩa xích.

5


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Theo phần I tính chọn động cơ và tỉ số truyền ta có tỉ số truyền của bộ
truyền xích là:
u = 3.
- Số răng đĩa xích dẫn là: = 29 – 2*3 = 23 ⇒ Chọn Z1 = 23 (răng)
3 Số răng đĩa xích bị dẫn là : = 23*3 = 69 (răng)

-

4

Hê số điều kiện sử dụng xích K.
K=
: Hệ số tải trọng động. Bộ truyền hoạt đông có va đập nhẹ.

Với: *

1
:Hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục. Chọn
khoảng cách trục a = (30 ÷50).
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền. Đường
nối hai tâm đĩa xích hợp với phương ngang một góc nhỏ hơn 60˚.
1
: Hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích. Trục điều
chỉnh được lực căng xích.
: Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn. Bôi trơn nhỏ giọt.
: Hệ số xét đến chế độ làm việc. Làm việc 2 ca. [1]
k = 1.2*1*1*1*1*1.25 = 1.5
5

Hệ số : Hệ số xét đến ảnh hưởng số răng đĩa xích.
= = = 1.087
Hệ số
= = = 1.5873
Hệ số = 1.7 Chọn bộ xích sử dụng có hai dãy xích.

Công suất tính toán.

=

Với là công suất của bộ truyền xích. Theo tính toán cho bộ truyền xích ta
có công suất bộ truyền xích trên trục bánh dẫn là:

-

= = 10.0806 (kw)
= = 15.3467 (kw)
• Tra bảng 5.4 [2]
Với tốc độ quay bánh bị dẫn
Với ⇒ Chọn = 25.4 (mm)
6


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
6

Số vòng quay tới hạn.
- Tra bảng 5.2 với thông số: xích ống con lăn Z1 15 và Pc = 25.4 (mm)
⇒ = 800 (vòng/phút)
⇒ ⇒ thỏa điều kiện

7

Xác định vận tốc trung bình v của bộ truyền xích và lực vòng có ích Ft.
- Vận tốc trung bình v của xích.
V = = = 1.2268 (m/s)
-

Lực vòng có ích: Ft = = 7825.236 (N)
Tra theo bảng 5.3 áp suất cho phép [P0] với thông số = 25.4 (mm) và số
vòng quay bánh nhỏ = 378 (rpm)
⇒ Ta chọn [P0] = 26 (MPa)

8

Tính toán kiểm nghiệm bước xích Pc
Pc =600* = 29.5114
⇒ Chọn Pc = 25.4 < 29.5114 ⇒ Không thỏa điều kiện
Chọn Pc = 31.75

9

Xác định số mắt xích X và tính lại khoảng cách trục a.
- Chọn khoảng cách trục sơ bộ a = 40Pc = 40*31.75 = 1270 (mm)
- Số mắt xích:
X=
=
= 127.3399
Chọn X = 128 (mắt xích)
-

Tính lại khoảng cách trục a theo X
a = 0.25
= 0.25*31.75
= 1280.6549 (mm)

-

Để bộ xích làm việc có độ chùng bình thường, ta nên giảm khoảng cách
trục a một khoảng ∆a = 0.003a = 0.003*1280.6549= 3.8420
7


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-

Vậy khoảng cách trục a được lấy là : a = 1276.8129 (mm)

10 Kiểm tra xích theo hệ số an toàn và số lần va đập của xích trong một

giây.

-

S = [s]
Q là tải trọng phá hủy: Q = 177 (kN) (Tra bảng 5.2 với xích con lăn hai
dãy thông số Pc = 31.75 ) [1]
[s] Tra bảng 5.10 với thông số Pc = 31.75 [s] = 10.2 [1]

-

= 7825.236 (N) : Lực vòng có ích.

-

= = 7.3*1.2268 2 = 10.9868 (N)
Với 7.3 Tra bảng 5.2 với thông số Pc = 31.75 (mm) [1]
-

-

= = 6*1276.8129 *7.3*9.81/1000 548.6184 = 548.6184 (N)
Với = 6 do xích nằm ngang
⇒ S = = = 21.11 > [s] = 10.2 ⇒ Thỏa điều kiện
Số lần va đập trong một giây.
Tra bảng 5.6 với thông số Pc = 31.75 (mm), xích con lăn ⇒ [i] = 16 [2]
Ta có :
i = = = 1.5094 [i] ⇒ Thỏa điều kiện

11 Tính lực tác dụng lên trục.

= k m.
Với km = 1.15 : Hệ số trọng lượng xích
⇒ = 1.15*7825.236 = 8999 (N)
12 Đường kính đĩa xích.
- Đường kính đĩa xích dẫn.

= = 232.4458 (mm)
- Đường kính đĩa xích bị dẫn.
= = 798.4 (mm)
-

Đường kính vòng đỉnh của đĩa xích dẫn.
da1 = = 254.6709 (mm)
Đường kính vòng đỉnh của đĩa xích bị dẫn.
da2 = = 820.625 (mm)
8

Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

C. PHẦN III:

TÍNH CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC

I.

Chọn vật liệu và tính ứng suất cho phép.
1. Chọn vật liệu.
- Vì bộ truyền được bôi trơn tốt nên dạng hỏng chủ yếu là tróc rỗ
-

bề mặt răng nên ta tính theo ứng suất tiếp xúc.
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất
hóa trong thiết kế ta chọn vật liệu bánh răng 2 cấp. Chế tạo
bánh dẫn và bánh bị dẫn ta chọn thép 40Cr được tôi cải thiện
với các số liệu sau:
+
Đối với bánh bị dẫn = 830Mpa, = 540Mpa, Chọn
= 360
+
Đối với bánh dẫn
= 930Mpa, = 690Mpa,
Chọn = 380

2. Phân tỉ số truyền trong hộp giảm tốc.
- Theo tính toán trong phần phân bố tỉ số truyền cho hệ thống ta có

được các thông số.
+ Tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc = 11.57
+ Tỉ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh = 3.4
+ Tỉ số truyền của cặp bánh răng cấp chậm = 3.4
3. Xác định ứng suất cho phép.
• Theo bảng 6.2 [1] với thép 40 tôi cải thiện độ cứng đạt HB

180…350

9


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

= 830 MPa
- Theo 6.5 trang 93 [1] thì

- Theo 6.7 trang 93 [1] ta có :

= 60*1**24000*(
=
•
-

-

-

Ứng suất tiếp xúc :

Chọn tích số
Sơ bộ xác định được :
= 790*1*0.9/1.1 = 646.364 MPa
= 830*1*0.9/1.1 = 679.1 MPa
Cả hai cặp bánh răng cấp nhanh và cấp chậm đều sử dụng bánh
răng trụ răng nghiêng nên :
)/2
= (646.364 + 679.1)/2
= 662.727 MPa
• Ứng suất uốn.
=
Theo 6.8 trang 93 [1] ta có :
= 60*1**24000*(
= 671.768*

-

-

Xích quay một chiều nên
= = = 339.4286 MPa
= =
• Ứng suất quá tải cho phép.
Theo 6.13 và 6.14 trang 95, 96 [1] ta có :
10


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
= 2.8*690 = 1932 MPa
= 0.8*690 = 552 MPa

= 0.8*540 = 432 MPa

4. Tính toán cặp bánh răng cấp chậm : Bộ truyền bánh răng trụ

răng nghiêng.
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục.
- Theo 6.15a trang 96 [1] ta có :
-

Ta có các thông số :
+ Tra theo bảng 6.6 trang 97 [1] bánh răng ở vị trí đối xứng
so với ổ lăn.
+ Tra theo bảng 6.5 trang 96 [1] bánh răng nghiêng và vật
liệu hai bánh răng là thép.
+ = 0.53 = 0.53*0.5*(3.4 + 1) = 1.166 theo 6.16 trang 97 [1]
cặp bánh răng ăn khớp ngoài. Tra theo bảng 6.7 trang 98 [1] với
= 1.2 sơ đồ 4 ta có hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng
+ Công suất trên trục 1 là : (N.mm)
⟹
= 140.12(mm)
Theo tiêu chuẩn chọn (mm)

b. Xác định các thông số ăn khớp.
- Xác định modun. Theo 6.17 trang 97 [1] ta có :

-

m= (0.01 ÷ 0.02)
= (0.01 ÷ 0.02)*160

= (1.6 ÷ 3.2)
Theo bảng 6.8 trang 99 [1] về tiêu chuẩn modun ta chọn : m =
2
+ Chọn sơ bộ góc nghiêng răng
Suy ra số răng bánh nhỏ là : = = 35.811
⟹ Chọn
Suy ra số răng bánh răng lớn là : = 3.4*34 = 121.76
⟹ Chọn
Tỉ số truyền thực sự là :
11


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-

=
Tính góc nghiêng .
+ Từ công thức ⟹ 15.74

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
- Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc : theo 6.33 trang 105

[1] ta có :
+ Ta có = 274 MP theo bảng 6.5 trang 96 [1]
+ Ta có : = arctan(tan
= 20.7141
+ Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
.tan = cos20.7141*tan15.74 = 0.2636
+ Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
=

= 1.71
+ Hệ số trùng khớp dọc . Theo 6.37 trang 105 [1] ta có :
= = = 3.4539
+ Theo 6.38b trang 105 [1] ta có hệ số :
=
= 1.6932
+ Hệ số kể đến sự trùng hợp của răng . Theo 6.36c trang 105
[1]
Do ⟹ = = 0.7685
+ Đường kính vòng lăn bánh nhỏ.
= 70.64 (mm)
+ Vận tốc vòng v. Theo 6.40 trang 106 [1] ta có :
V = = = 1.5861 (m/s)
+ Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng. Theo bảng 6.13 trang
106 [1] tra bảng với thông tin : bánh răng trụ răng nghiêng vận
tốc vòng nhỏ hơn 4. Suy ra ta có cấp chính xác là 9.
+ Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp. Tra bảng 6.14 trang 107 [1] với các thông
tin : cấp chính xác 9, vận tốc 2.5 m/s ta có hệ số = 1.13
+ Theo 6.42 trang 107 [1] ta có :

12


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Tra bảng 6.15 [1]về trị số của các hệ số kể đến ảnh hưởng
của sai số ăn khớp . Tra bảng với thông số HB > và dạng răng
nghiêng ta có
Tra bảng 6.16 [1] về hệ số của trị số kể đến ảnh hưởng của
sai lệch bước răng . Tra bảng theo thông tin cấp chính xác 9 và

modun
m = 2. Ta có 73.
= = 3.118
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng động suất hiện trong
vùng ăn khớp .
= 1 + = 1.0257
+ Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo 6.39 [1]
= = = 1.5068
⟹
1.71*274*0.7685
= 541.3251 MPa

-

Xác định ứng suất tiếp cho phép.
+ Theo 6.1 với v = m/s và HB ⟹ hệ số xét đến ảnh hưởng của
vận tốc vòng. = 0.925* = 0.9466. Gia công với cấp chính xác 9
khi đó độ nhám . Suy ra ta có hệ số xét đến độ nhám bề mặt
răng . Đường kính vòng đỉnh răng
⟹ [ = 662.727 *0.9466*0.9*1
= 564.593 MPa
Ta thấy = 541.3251 MPa < 564.593 ⟹ Thỏa điều kiện

d. Kiểm nghiềm răng về độ bền uốn.
- Ứng suất uốn sinh ra. Theo 6.43 [1] ta có :

+ Tra theo bảng 6.7 trang 98 [1] với = 1.166 sơ đồ 4 ta có hệ số
phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng

13

Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+ Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp. Tra bảng 6.14 trang 107 [1] với các thông
tin : cấp chính xác 9, vận tốc 2.5 m/s ta có hệ số = 1.37
+ Theo 6.42 trang 107 [1] ta có :

-

-

Tra bảng 6.15 [1]về trị số của các hệ số kể đến ảnh hưởng
của sai số ăn khớp . Tra bảng với thông số HB > và dạng răng
nghiêng ta có
Tra bảng 6.16 [1] về hệ số của trị số kể đến ảnh hưởng của
sai lệch bước răng . Tra bảng theo thông tin cấp chính xác 9 và
modun
m = 2 Ta có 73.
= = 4.677
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng động suất hiện trong
vùng ăn khớp .
= 1 + = 1.0318
+ Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo 6.39 [1]
= = = 1.8376
Với = 1.6932 ⟹ =
Với
Số răng tương đương :
= = 38 (răng)
= = 135 (răng)

+ Theo bảng 6.18 [1] với hệ số dịch chỉnh x= 0 . Ta có trị số
các hệ số dạng răng.
Với m = 2.5, = 1.08 – 0.0695ln(m) = 1.08 – 0.0695ln(2.5) =
1.0163 ;
= 1 (bánh răng phay)
()
Suy ra : = *1*1.0318*1 = 371.448 MPa
= 339.4286 *1*1.0318*1 = 350.2 MPa

⟹ = = 129.77 MPa
Ta thấy : 129.77 MPa < 371.448 MPa ⟹ Thỏa điều kiện.
Ta có : = < 350.2 MPa ⟹ Thỏa điều kiện.
e. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
- Ta có hệ số quá tải : = 1
14


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+ Theo 6.48 [1] :
= 568.72 * = 565.2286 MPa < 1932 MPa.
+ Theo 6.49 [1] :
= 216.2867 *1 = 216.2867 = 552 MPa.
= *1 = = 432 MPa.
⟹ Thỏa mãn điều kiện.
f. Các thông số và kích thước bộ truyền.
- Khoảng cách trục
mm
- Modun pháp
m
= 2 mm

- Chiều rộng vành răng
= 80
- Tỉ số truyền
= 3.53
- Góc nghiêng của răng
- Số răng bánh răng
- Hệ số dịch chỉnh
- Đường kính vòng chia
= = 70.65 (mm)

= = 249.35 (mm)
-

Đường kính đỉnh răng

-

Đường kính đáy răng.

5. Tính bộ truyền cấp nhanh.
-

-

-

Do hộp giảm tốc gồm hai bánh cặp bánh răng đồng trục. Nên ta
lấy thông số cặp bánh răng cấp chậm cho bánh cặp bánh răng
cấp nhanh.
Chọn hệ số bề rộng răn :

= 0.1528
Theo tiêu chuẩn chọn
Giá trị của :
15


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-

-

a.

= =
Vận tốc vòng v. Theo 6.40 trang 106 [1] ta có :
V = = = 5.3935 (m/s)
Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp. Tra bảng 6.14 trang 107 [1] với các thông
tin : cấp chính xác 9, vận tốc 10 m/s ta có hệ số = 1.16
Tra theo bảng 6.7 trang 98 [1] với = 0.44 sơ đồ 5 ta có hệ số
phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
- Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc : theo 6.33 trang 105
[1] ta có :
+ Ta có = 274 MP theo bảng 6.5 trang 96 [1]
+ Ta có : = 20.7141
+ Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
.tan = cos20.7141*tan15.74 = 0.2636
+ Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.

=
= 1.7186
+ Hệ số trùng khớp dọc . Theo 6.37 trang 105 [1] ta có :
= = = 1.3816
+ Theo 6.38b trang 105 [1] ta có hệ số :
=
= 1.6932
+ Hệ số kể đến sự trùng hợp của răng . Theo 6.36c trang 105
[1]
Do ⟹ = = 0.7685
+ Đường kính vòng lăn bánh nhỏ.
= 70.64 (mm)
+ Vận tốc vòng v. Theo 6.40 trang 106 [1] ta có :
V = = = 5.3927 (m/s)
+ Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng. Theo bảng 6.13 trang
106 [1] tra bảng với thông tin : bánh răng trụ răng nghiêng vận
tốc vòng nhỏ hơn 4. Suy ra ta có cấp chính xác là 8.
16


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

-

+ Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp. Tra bảng 6.14 trang 107 [1] với các thông
tin : cấp chính xác 8, vận tốc 5 m/s ta có hệ số = 1.09
Tra theo bảng 6.7 trang 98 [1] với = 0.44 sơ đồ 5 ta có hệ số
phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
+ Theo 6.42 trang 107 [1] ta có :

Tra bảng 6.15 [1]về trị số của các hệ số kể đến ảnh hưởng
của sai số ăn khớp . Tra bảng với thông số HB > và dạng răng
nghiêng ta có
Tra bảng 6.16 [1] về hệ số của trị số kể đến ảnh hưởng của
sai lệch bước răng . Tra bảng theo thông tin cấp chính xác 8 và
modun
m = 2.5 Ta có 56.
= = 2.3919
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng động suất hiện trong
vùng ăn khớp .
= 1 + = 1.0339
+ Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo 6.39 [1]
= = = 1.155

⟹
1.7186*274*0.772
= 414.3 MPa

-

Xác định ứng suất tiếp cho phép.
+ Theo 6.1 với v = m/s và HB ⟹ hệ số xét đến ảnh hưởng của
vận tốc vòng. = 0.925* = 0.9466. Gia công với cấp chính xác 9
khi đó độ nhám . Suy ra ta có hệ số xét đến độ nhám bề mặt
răng . Đường kính vòng đỉnh răng
⟹ [ = 662.727 *0.9466*0.9*1
= 564.5929
MPa
17

Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Ta thấy = 414.3 MPa < 564.5929 ⟹ Thỏa điều kiện
b. Kiểm tra độ bền uốn.
-

Ứng suất uốn sinh ra. Theo 6.43 [1] ta có :
+ Tra theo bảng 6.7 trang 98 [1] với = 0.44 sơ đồ 5 ta có hệ số
phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
+ Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp. Tra bảng 6.14 trang 107 [1] với các thông
tin : cấp chính xác 8, vận tốc 5 m/s ta có hệ số = 1.27
+ Theo 6.42 trang 107 [1] ta có :

-

-

Tra bảng 6.15 [1]về trị số của các hệ số kể đến ảnh hưởng
của sai số ăn khớp . Tra bảng với thông số HB > và dạng răng
nghiêng ta có
Tra bảng 6.16 [1] về hệ số của trị số kể đến ảnh hưởng của
sai lệch bước răng . Tra bảng theo thông tin cấp chính xác 8 và
modun
m = 2.5 Ta có 56.
= = 3.5879
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng động suất hiện trong
vùng ăn khớp .
= 1 + = 1.0423
+ Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo 6.39 [1]

= = = 1.4
Với = 1.6783 ⟹ =
Với
Số răng tương đương :
= = 31 (răng)
= = 106 (răng)
+ Theo bảng 6.18 [1] với hệ số dịch chỉnh x= 0 . Ta có trị số
các hệ số dạng răng.
Với m = 2.5, = 1.08 – 0.0695ln(m) = 1.08 – 0.0695ln(2.5) =
1.0163 ;
= 1 (bánh răng phay)
()
Suy ra : = *1*1.0318*1 = 371.448 MPa
18


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
= 339.4286 *1*1.0318*1

= 350.2 MPa

⟹ = = 73 MPa
Ta thấy : 73 MPa < 371.448 MPa ⟹ Thỏa điều kiện.
Ta có : = < 350.2 MPa ⟹ Thỏa điều kiện.
c. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
- Ta có hệ số quá tải : = 1

+ Theo 6.48 [1] :
= 565.2286 * = 565.2286 MPa < 1932 MPa.
+ Theo 6.49 [1] :

= 73*1 = 73 = 552 MPa.
= *1 = = 432 MPa.
⟹ Thỏa mãn điều kiện.
d. Các thông số và kích thước bộ truyền.
- Khoảng cách trục
mm
- Modun pháp
m
= 2 mm
- Chiều rộng vành răng
= 80
- Tỉ số truyền
= 3.53
- Góc nghiêng của răng
- Số răng bánh răng
- Hệ số dịch chỉnh
- Đường kính vòng chia
= = 70.65 (mm)

= = 249.35 (mm)
-

Đường kính đỉnh răng

-

Đường kính đáy răng.

e. Kiểm tra điều kiện bôi trơn.

19


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-

Đối với hộp giảm tốc đồng trục hai cấp của bộ truyền có đường
kính như nhau nên điều kiên bôi trơn ngâm dầu luôn luôn thỏa.
Khoảng cách mức dầu cao nhất và thấp nhất.
= 32.225(mm)
•

Bảng kết quả :

Cấp chậm
Khoảng cách trục
(mm) 160
Modun pháp
m 2
Chiều rộng vành răng(mm)
80
Tỉ số truyền
3.453
Góc nghiêng của răng
15.74
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
X=0
Đường kính vòng chia
70.65

d(mm)
249.35
Đường kính đỉnh răng (mm)
Đường kính đáy răng(mm)

= 65.65

Cấp nhanh
160
2
32
3.53
15.74
X=0
70.65
249.35
= 65.65

D. PHẦN IV.

THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN

Bảng số liệu:

Công suất động

Động cơ

Trục0

Trục 1

Trục 2

Trục 3

Trục 4

11.086

11.086

10.887

10.4762

10.0806

9.5766
20


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
cơ P(kw)

3

Số vòng quay n
(rpm)

1458

Tỉ số truyền u
Momen xoắn T
(N.mm)

1458

1

1458
1

428.8235
3.4

72614.0 72614.0 72614.0
604
604
604

126
3.4

233307.
433

764045.4
762

42
3
2177539.
363

I. Thiết kế trục
1. Vật liệu chế tạo trục và ứng suất cho phép
Chọn thép C45 có các ứng suất theo bảng 7.1 và 7.2 [3]
σ b = 785 MPa;σ ch = 540MPa;τ ch = 324 MPa;σ −1 = 383;
τ −1 = 226 MPa; [σ ] = 85 ,70,65MPa

ứng với trục có đường kính lần lượt là 30,50, hoặc 100

[τ ] = 25MPa

[τ ] = 15MPa

Chọn

,đối với trục vào ra;

đối với trục trung gian

2.Xác định đường kính sơ bộ trục theo mô men xoắn:
Theo công thức (7.2) ta có :
≥

3

d1

≥3
d2
≥

d3

3

5T1

[τ ]

5T2
[τ ]

3

=

3

=

5T3

[τ ]

3

=

5 * 71312.5617
25

= 24.25 mm

5 * 233307.433
15
5 * 764045.4762
25

= 42.68 mm

= 53.46mm
21


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Theo tiêu chuẩn ta chọn d1 = 25mm, d2 = 45 mm,d3 = 55 mm

3.Sơ đồ không gian:

II. Thiết kế trục:
1. Trục 1

22


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

•

Xét các lực.
- Lực bánh răng trên trục 1.
= = = 2018.7562 (N)
= = 763.3924 (N)
= *tan = 2018.7562*tan15.74 = 568.9679 (N)
- Lực sinh ra do nối trục.
= 0.22018.7562= 403.75 (N)
M1 = = 568.9679*70.65/2 = 20098.7911 (N.mm)

•

Xét mặt Oyz.

⟹
•

Xét mặt OXZ.
- 403.751 + 2018.7562
1615
403.75*56 + 20118.7562*44.5 =

23


Đồ án môn học: Chi Tiết Máy

24

Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
= 351.577 (N)
Dựa vào biểu đồ nội lực tính momen uốn tổng hợp tại từng tiết diện
theo công thức (7.3) [2]:
Từ đó suy ra: = 0 ; = 62384.5968 Nmm
- Momen tương đương:

-

Đường kính tiết diện chọn theo (7.5), chọn [] = 70 Mpa

Suy ra:
- Theo tiêu chuẩn ta chọn kích thước tại các vị trí của trục 1 là:
2. Trục 02.

Ta có: 2018.7562 (N)
763.3924 (N)
568.9679 (N)
Các lực tác dụng lên bánh răng số 3.
= = 6604.5982 (N)
= = 2497.528 (N)
= 6604.5982 *tan(15.74) = 1861.445 (N
= =1861.445 * = 65755.5443 (N)
= = 568.9679* = 70936.0729 Nmm
• Xét mặt Oyz
= 763.3924 + 2497.528
= 3260.92 (1)

25