ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
thiết kế môn học
chi tiết máy
----------------------------

trờng đại học GTVT
Khoa: cơ khí.
Bộ Môn: THIếT Kế MáY.

đề số:XII
thiết kế trạm dẫn động băng tải
Họ Tên Sinh Viên : Quyn Th Thu Trang
lớp : C Gii Húa K50
Ngày giao đề:. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
Ngày nộp bài:.. 7/11/2011
Giáo Viên hớng dẫn:..Vn Quc Hu
sơ đồ hớng dẫn.

0.6M

P

M

Mmax=1.3M

D

t

3s
4h
Chế Độ Làm Việc: Mỗi Ngày 2 Ca, Mỗi ca 4 giờ. Mỗi năm làm việc 300 ngày,
Tải trọng va đập nhẹ.
8h

Phơng án

1

2

1100

1250

Vận tốc băng tải(m/s)

1.1

1.0

1.15

1.0

1.25

1.2

1.1

1.15

1.3

1.4

Đờng kính trong D(mm)

420

350

400

350

400

450

420

500

350

300

Chiều rộng băng tải B(mm)

400

400

400

350

390

390

450

400

350

240

Thời hạn phục vụ(năm)

5

6

7

5

4

5

4

6

5

7

Sai số vận tốc cho phép(%)

5

4
5
5
4
khối lợng thiết kế
Một bản thuyết minh khoảng 30-40 trang. khổ giấy 190x270.
Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc Khổ Ao
Một hoặc hai bản vẽ tách chi tiết . KhổA3.
______ Chú ý: Phải dán đầu bài này vào trang đầu của tập thuyết minh

4

5

4

5

5

Lực Vòng trên băng tải(N)

3

4

5

6

7

4h

8

9

1400 1300 1300 1600 1800 2000 2500

10

3000

PHN I:CHN NG C IN, PHN PHI T S TRUYN

1- Chn ng c in
Để chọn động cơ điện cần tính công suất cần thiết,gọi công suất ra cần thiết trên băng tải là Nct .

_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

1


B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
N
P *V
(1)
N ct = t =
( KW )
1000
Trong đó:

N là lực vòng trên băng tải [N].
V là vận tốc của băng tải [m/s].
P ì V 1100 ì 1,1
=
= 1,21( KW )
Vi: N t =

1000
1000
= n k ì ol3 ì b2
Trong đó :

: Hiệu suất chung của bộ truyền:
K = 1
: Hiệu suất của khớp nối.
ol = 0.99 : Hiệu suất của cặp ổ lăn :
brt = 0,97 :Hiu sut ca b truyn bỏnh rng tr
brt = 0.97 : Hiệu suất của bánh răng nón
=1 ì 0.99 3 ì 0,97 2 = 0,913

Thay tất cả các giá trị vào công thức (1) ta đợc:

Nct = 1.21 = 1.33 (kW).




0.913

Cần phải chọn động cơ có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất cần thiết
Nếu ta chọn động cơ có số vòng quay lớn thì tỉ số truyền động chung tăng dẫn đến việc tăng khuôn
khổ kích thớc của máy và giá thành thiết bị (trừ động cơ điện cũng tăng theo nhng động cơ có số vòng
quay lớn thì giá thành hạ hơn và ngợc lại.
Nếu ta chọn sốvòng quay nhỏ thì tỉ số truyền chung nhỏ do đó kích thớc khuôn khổ của máy nhỏ dẫn
đến giá thành hạ.
Nt
Ta cú:

Nt =
(2)

Trong ú: Nt : l cụng sut tớnh toỏn trờn trc mỏy cụng tỏc ( KW )
Nt : l cụng sut ng c ( KW )
: l hiu sut truyn ng.
2

T t
= i i : gi l h s ng tr.
T t
Theo ta cú :

+ t = 8 h s gi mt ca
+ t1 = 50% t = 4 gi.
+ t2 = 50% t = 4gi.
+ T1 = T

_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

2


B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
+ T2 = 0,6T.
T 2 0,5t 0,6t 2 0,5t
= 0,82

+
Vy:
.

T
t
T
t






Kim tra iu kin m mỏy:
Tmm
M
M
M
1,3T
m
m 1,3 m
T
M dm
T
M m
M m
Kim tra iu kin quỏ ti:
Tqt
T

M max
1,3T M max
M max


1,3
T
M m
M m
M dm
0,82 ì 1,21
= 1,087 (KW).
0,913



Thay cỏc s liu tớnh toỏn c vo (2) ta c: Nt =



Ta cn chn ng c in cú Nm Nt = 1,087 (KW).Vì vậy cần phải tính toán cụ thể để chọn động
cơ điện có số vòng quay sao cho giá thành của hệ thống là nhỏ nhất,

Dựa vào bảng 3P (trang 325-TKCTM1),ở đây ta chọn động cơ có ký hiệu AOC2-41-8 có công suất
định mức là N m= 3(kW) với số vòng quay định mức là n = 630 (v/ph)
Mm
M max

= 1,7 1,3
= 2,2 1,3
vi :
M m
M m
2.Phân phối tỷ số truyền.
Xác định tỉ số truyền chung i:

Tỷ số truyền chung của bộ truyền là: i = ndc/nt.
nt là số vòng quay của trục máy công tác
60 ì 1000 ì v 60 ì 1000 ì 1,1
=
= 50(vũng / phỳt )
nt =
ìD
3,14 ì 420
i = 630/50=12,6
Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động cho các bộ truyền:

i = ibn ì ibc
Trong đó :
i bn l tỷ số truyền của bánh răng nún cp chm
ibc : tỷ số truyền bộ bánh răng trụ cấp nhanh


Vy i = ibn ì ibc =12
Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phơng pháp ngâm dầu.
Chn ibc =4,2. Ly ibn=3
3.Xác địng công suất, mômen, và số vòng quay trên các trục:
Trờn trc ng c:

Mdc = 9,55.106.

N ct
1,33
= 9,55 ì 10 6 ì
= 20161( KW )
n c
630

Trên trục I :

_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

3


B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
N1=Nct*ol=1,33 *0,99=1,32 (KW).
n1 = n c =630 (v/ph).
M1=
Trên trục II

9,55 ì 10 6 ì N 1 9,55 ì 10 6 ì 1,32
=
= 20009,5 (KW).
nc
630

N2=N1*ol*bc=1,32*0,99*0,97=1,27 (KW).
n2=n1/ibc= 630/3=210 (v/ph).
9,55 ì 10 6 ì N 2 9,55 ì 10 6 ì 1,27
=
= 1331881
M2
(N.m)
n2
210
Trên trục III
N3=N2*bn*ol=1,27*0,97*0,99=1,22 (KW).
n
210
= 50 (v/ph).
n3 = 2 =
ibn
4,2
9,55 ì 10 6 ì N 3 9,55 ì 10 6 ì 1,22
=
= 233020 (N.mm).
n3
50
Từ kết quả tính toán ta đợc bảng thống kê số liệu:
M3=

Trc
Thụng s
T s truyn I
Cụng sut N ( KW)

Vn tc vũng n ( vg/ ph)
Mụmen (N.mm)

ng c
1
1,33
630
20161

I

II
3

1,32
630
20009

III
4,2

1,27
210
131881

1,22
50
233020

Phần II: Tính toán thiết kế các chi tiết máy

I THIT K B TRUYN
A THIT K B TRUYN BNH RNG NểN

1) Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.
Do hp gim tc chu cụng sut trung bỡnh nờn ta ch cn chn vt liu nhúm I theo bng (3-8)
- Bánh nhỏ:Thộp 50 thng húa:
bk = 620 (N/mm2).
ch = 320 (N/mm2).
HB = 210.
Phôi rèn giả thiết đờng kính di 100 (mm)
- Bánh lớn: Thộp 45 thng húa:
bk = 540 (N/mm2)
ch = 270 (N/mm2)

_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

4


B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
HB = 170
Phôi rèn giả thiết đờng kính (500-750)(mm)
2). Định ứng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kỳ làm việc của bánh răng đợc tớnh theo công thức sau:

2

Mi
Ntd = 60u
M ni .Ti
max
Trong đó:
u: Số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay đợc 1 vòng
Mi, ni ,Ti : Mô men xuắn, Số vòng quay trong một phút, Tổng thời gian làm việc ở chế độ i
Mmax : Mô men lớn nhất tác dung lên bánh răng (không tính mô men quá tải trong thời gian ngắn)
- Số chu kỳ làm việc của bánh lớn :
Ntd2 = i. N2=60.1.5.300.8.210 [ 12.0,5 + 0,62..0,5)=102,8.106
- Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:
Ntd1 =i. N1 =3.102,8.106 =308,4.106.
Vậy đơng nhiên là số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ cũng lớn hơn số chu kỳ cơ sở N0=107.
Do N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đờng cong mỏi tiếp xúc nên khi tính ứng suất cho phép của
bánh nhỏ và bánh lớn lấy KN = 1 KN = KN = 1
ng suất tiếp xúc của bánh răng tính theo công thức sau:
[]tx1 =[]Notx*K N
(CT 4/38)
[]Notx : ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài
Theo bng (3-9) ta cú []Notx = 2,6 HB


[N/mm2]

-ng suất tiếp xúc của bánh nhỏ:
[]tnltx1 = 2.6*210 = 546(N/mm2)
-ng suất tiếp xúc của bánh lớn:
[]nltx2 = 2.6*170 = 442 (N/mm2)
-Để tính sức bền ta dùng thông số nh: []tx2 =442 (N/mm2)
Do Ntx1 và Ntx2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đờng cong mỏi uấn nên khi tính ứng suất cho phép

của bánh nhỏ và bánh lớn lấy KN = 1
Để xác định ứng suất uấn cho phép lấy hệ số an toàn n = 1.5 và hệ số tập chung ứng suất ở chân răng
K= 1.8 .(Vì là phôi rèn và thép tụi ci thin)
i vi thộp -1 = (0,4 - 0,45)bk , chn -1 = 0,45bk

- Giới hạn mỏi của thép lm bỏnh nh là: -1 = 0.45*620 = 266 (N/mm2)
- Giới hạn mỏi của thép lm bỏnh ln là: -1 = 0.45*540= 243 (N/mm2)
ng suất uấn của bánh răng lm vic mt mt tính theo công thức sau:
* K N'' (1.4 ữ 1.6) * 1 * K N""
[ ] u = 0
=
n * K
n * K
( Do ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động)
1.5 * 266
Đối với bánh nhỏ: [ ]u1 =
= 147,8( N / mm 2 )
1.5 * 1.8
1.5 * 243
= 135( N / mm 2 )
ối với bánh lớn: [ ]u 2 =
1.5 * 1.8


_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

5

B Mụn Thit K Chi Tit Mỏy
GVHD:Vn Quc Hu
_______________________________________________________________
3). Chọn sơ bộ hệ số tải trọng:
K =KttK =1.3
4). Chọn hệ số chiều rộng bánh răng :
b
L = =0. 3
A
5). Tính chiu di nún s b theo (3.11)


1.05 ì 10 6
Lsb ( i + 1 ì 3
(1 0,5 ì L ) ì i ì [ ]tx
n1 630
= 3 : t s truyn
Trong ú: i =
=
n 2 210
2

2


K *N

L * 0,85 * n2

n2 = 210(vg/ph) s vũng quay trong 1 phỳt ca bỏnh rng b dn

N = 1,32 (KW): cụng sut trờn trc 1

2



1,05 ì106

1,3ì1,32
L 32 + 1 ì 3

ì 0,85ì0,3ì210 = 95,8(mm)
sb
(1 0,5 ì 0.8) ì 0,3 ì 3 ì 442

Chọn chiu di nún s b: Lsb=96 (mm)
6). Tính vân tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng theo (3-180):
V=

2. .L(1 0,5 ì L ).n1

=

2 ì 3.14 ì 96 ì (1 0,5 ì 0,3) ì 630
= 1,7(m / s)
2
60 ì1000 ì 3 + 1

60 ì 1000 ì 3 2 + 1
Với vận tốc vòng trên có thể chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 9 Theo bng (3-11).

7). Xác định chính xác hệ số tải trọng K :
Ta có : K= Ktt*K

Trong ú:

Ktt : H s tp trung ti trng; Ktt =

K ttb + 1
2

Kttb: H s tp trung ti trng khi b truyn khụng chy mũn tra bng (3-12).
Kd : H s ti trng ng ; theo ( bng 3-13) chn Kd = 1,2
- Vỡ cỏc bỏnh rng cú rn HB < 350 v lỏm vic vi ti trng khụng thay i nờn ta ly Kttb =1
1+1
Ktt =
=1
2
Hệ số tải trọng động: Kd = 1.2
Hệ số tải trọng: K = Kd.Ktt = 1.2*1=1.2
- Vỡ ta chn h s ti trng s b Ksb = 1,3 nờn ta tớnh li L theo cụng thc:
Vy L = Lsb. 3

K
1,2
= 93,47 (mm)
= 96. 3
K sb
1,3

Chn L = 94 (mm)

8). Xác định mô đun, số răng của banh răng:

_______________________________________________________________________
SV: Qyn Th Thu Trang

6


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
M« ®un ph¸p:
MS = (0.02÷0.03)L = (1,88÷2,82) (mm)
Theo bảng (3-1) chọn mS =2,5
Tính số răng:
•Số răng bánh nhỏ: Z1 =

2× L
mS × i 2 + 1

= =

2 × 94
2,5 ∗ 3 2 + 1

= 23,8 (răng)

⇒ Chọn Z1 = 24 (răng)
•Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 24.3= 72(răng)
⇒ Chọn Z2 = 72 ( răng)

• Chiều rộng bánh răng nhỏ: b1 = ψL.L = 0,3.94 =28,2 (mm)
⇒Lấy b1 = 28 (mm).
Chiều rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chiều rộng bánh răng nhỏ khoảng 5 -10 mm
⇒ chọn b2 =22 (mm)
Mô đun trung bỉnh: mtb=

L − 0,5.b
(94 − 0,5.28)
×m S = 2,5 ×
= 2,13
L
94

9). KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn cña r¨ng
•

Góc mặt nón lăn bánh răng nhỏ tính theo công thức trogn bảng (3-5):
1 1
tgα = =
⇒ ϕ1 = 18,43 = 18 o 27' '
i 3

•

Số răng tương đương của bánh nhỏ tính theo công thức (3-38):
Ztđ1=

•

Z

24
=
= 25,3 (răng) , chọn Ztđ1= 25
cos ϕ cos18,43

Góc mặt nón lăn bánh lớn :
tgϕ 2 = i = 3 ⇒ ϕ 2 = 71,56

•

Số răng tương đương của bánh lớn:
Ztđ2 =

•

72
= 227,6
cos 71,56

, chọn Ztđ2=228

Theo bảng (3-18) và số răng tương đương tìm được hệ số dạng răng
y 1 =0,429
y 2= 0,517

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

7

Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
•

Ứng suất tại chân răng bánh nhỏ theo công thức (3-35): σ u =
Trong đó :

19,1.10 6.K .N
0,85. y.m 2 tb .Z tđ .n

K = 1,2: Hệ số tải trọng
N = 1,33 (kW): Công suất của bộ truyền
y: Hệ số dạng răng
n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng đang tính
mtb: Mô đun trên tiết diện trung bình của bánh răng.
ZtđSố răng tương đương trên bánh
b: Bề rộng tại chân răng

•

Ứng suất tại chân bánh răng nhỏ:

σ ú1 =
•

19,1 × 10 6 × 1,3 × 1,32
= 43,2( N / mm 2 ) < [σ ]ú = 147,8( N / mm 2 )
2

0,85 × 0,429 × 2,13 × 24 × 630 × 28

Ứng suất rại chân răng bánh lớn:

σ u 2 = σ u1 ×

y1
0,429
= 43,2 ×
= 35,8 < [σ ]u 2 = 131,1( N / mm 2 )
y2
0,517

10) Kiềm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá trong thời gian ngắn:
• Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải (3-43)
+

Bánh răng nhỏ:
[σ]txqt1 = 2,5.[σ]Nltx1 = 2,5.546 = 1365 (N/mm2)

+ Bánh răng lớn
[σ]txqt2 = 2,5.[σ]Nltx2 = 2,5.442 = 1105 (N/mm2)
• Kiểm nghiệm ứng suất uốn cho phép theo (3-46): [σ]=0,8. σ ch
+

2
Bánh răng nhỏ : [σ]uqt1 = 0,8 × 320 = 256( N / mm )

2
+ Bánh răng lớn: [σ]uqt2 = 0,8.270 = 216( N / mm )

Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối bánh răng lớn , có [σ ]txqt nhỏ hơn công thức (3-15) và (3-41):
3

3

1,05 × 10 6
(i + i ) 2 .K .N
1,05.10 6
(3 + 1) 2 .1,2.1,32
σtxqt =
.
=
.
= 254( N / mm 2 )
( L − 0,5.b).i
0,85.b.n2
(85 − 0,5.26).3
26.210.0,85
2
< [σ ]txqt 2 = 1105( N / mm )

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

8


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu

_______________________________________________________________
• Kiểm nghiệm sức bền uốn theo (3-46):
+ Bánh răng nhỏ: σuqt1= 0,8. σch = 0,8.43,2 = 34,56 (N/mm2)
⇒σuqt1< [σ]uqt1 ⇒ thoả mãn
+ Bánh răng lớn: σuqt2 = 0,8. σch = 0,8.260 = 208 (N/mm2)
⇒ σuqt2 < [σ]uqt2 ⇒ Thoả mãn
Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng
• Mô đun pháp tuyến

ms= 2,5

• Mô đun trung bình: mtb1 =

m S .( L − 0,5.b1 )
(94 − 0,5.28)
= 2,5.
= 2,13
L
94

• Số răng

Z1 =24 răng;

Z2 = 72 răng

• Chiều rộng răng

b1 = 28 (mm) : b2 = 22 (mm)

• Đường kính vòng chia

dc1 = mS .Z1= 2,5.24= 60(mm)
dc2 = mS.Z2= 2,5.72= 180(mm)
b1
28
= 54.(1 − 0,5. = 46(mm)
L
94
b
22
= (1 − 0,5. 2 = 162.(1 − 0,5. = 143(mm)
L
94

d tb1= (1 − 0,5.
• Đường kính trung bình:
d tb 2
• Chiều cao chân răng :

h = 1,25.mS = 1,25.2,5= 3,125

• Độ hở hướng tâm

c = 0,25.mS = 0,25.2,5= 0,375 (mm)

• Đường kính vòng đỉnh răng:
De1 =ms.(Z1 + cos ϕ1 ) = 2,5.(24 + 2. cos18,43) = 64,7(mm)
De 2 = m S .( Z 2 + cos ϕ 2 ) = 2,5.(72 + 2. cos 71,56) = 181,3(mm)
1,25.m S

1,25.2,5
= arctg
= 1,9
L
94

• Góc chân răng:

γ = γ 1 = γ 2 = arctg

• Góc đầu răng

∆ = ∆ 1 = ∆ 2 = arctg

mS
2,5
= arctg
= 1,52
L
94

• Góc mặt nón chân răng : ϕ i1 = ϕ1 − γ = 18,43 − 1,9 = 16,53

ϕ i 2 = ϕ 2 − γ = 71,56 − 1,9 = 69,66
• Góc mặt nón đỉnh răng: ϕ e1 =ϕ 1+ ∆ = 1,9 + 1,52 = 3,42

ϕ e 2 = ϕ 2 + ∆ = 69,66 + 1,52 = 71,18

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

9


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
Bảng 3: Các thông số bộ truyền bánh răng côn
Thông số

Giá trị

Số răng
Đường kính vòng chia
Đường kính trung bình
Đường kính vòng đỉnh răng
Chiều rộng răng
Môđun
Chiều dài nón
Chiều cao chân răng

Bánh răng nhỏ
Z1 = 24 răng
dc1 = 60mm
d tb1= 46 (mm)
De1 = 64,7 mm
b1 = 28mm
MS= 2,5
L = 94 mm
h= 3,125mm

Bánh răng lớn
Z2 = 72 răng
dc2= 180mm
dtb 2= 143 (mm)
De2 = 181,3 mm
b2 = 22mm

11. Lực tác dụng lên trục
Theo công thức (3-49) ta có:
Đối với bánh nhỏ:
2 × M X 2 × 9,55.10 6..N 2 × 9,55 × 10 6 × 1,32
=
=
= 870 (N)
- Lực vòng: P 1 =
d tb1
d tb1 .n
630 × 46
- Lực hướng tâm : Pr1= P1.tg α × cos ϕ1 = 870 × tg 20 × cos 18,43 = 300( N )
- Lực dọc trục Pa1= P1.tg α ÷ sin ϕ1 = 870 × tg 20 × sin 18,43 = 100( N )
Đối với bánh lớn:
- Lực vòng:

P2 = P1 =870 (N)

- Lực hướng tâm : Pa2 = Pr1 =300 (N)
- Lực dọc trục Pr2 =Pa1 = 100 (N)

B.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM ( BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

THẮNG
1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
• Bánh răng nhỏ: thép 45 thường hóa:
+ Giới hạn bền kéo: σbk = 580 Nmm2
+ Giới hạn chảy: σch = 290 N/mm2

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

10


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
+ Độ rắn HB = 190
+Phôi rèn, giả thiết đừong kính phôi 100-300 mm
• Bánh răng lớn: thép 35 thường hóa:
+ Giới hạn bền kéo: σk = 480 N/mm2
+ Giới hạn chảy: σch = 240 N/ mm2
+ Độ rắn HB = 160
+Phôi rèn, giả thiết đừong kính phôi 300 – 500 mm
2. Định ứng suất cho phép:
- Số chu kỳ làm việc của bánh răng nhỏ: Ntd1 =5.300.8.60.50= 3,6.107
- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn:

Ntd2 =ich.N2= 3,6.107.4,2=15,1.107

Theo bảng (3-9) ta chon số chu kỳ cơ sở No = 107
⇒ Ntd1 > No

Ntd2 > No
Lại có: K’N =

6

No
N td

K”N =

m

No
N td

, chon m = 6

Từ trên ⇒ K’N = K”N = 1
a- Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:
[σ]tx =[σ]Notx.K’N
Theo bảng (3-9) ta có [σ]Notx = 2,6 HB
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
[σ]N1tx = 2,6.190 = 494 N/mm2
ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[σ]N2tx = 2,6.160 = 416 N/mm2
b-Xác định ứng suất uốn cho phép:
Lấy hệ số an toàn n= 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K σ = 1,8 9 vì là phôi rèn, thép thường hóa),
giới hạn mỏi của thép 45 là σ

−1 =

0,43.580 = 249,4 (N/mm2)
của thép 35 là σ −1= 0,43.480 = 206,4( N / mm2 )

• Răng làm việc hai mặt ( răng chịu ứng suất thay đổi, đổi chiều) nên:
[σ]u =

σ −1 .K " N
n.K σ

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

11


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
Ứng suất uốn cho phép của
+ Bánh nhỏ:

[σ]u1 =

1,5 × 249,4
= 138,5 N/mm2
1,5 × 1,8

+ Bánh lớn:

[σ]u2 =

1,5 × 206,4
= 115 N/mm2
1,5 × 1,8

3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = 0,4
5. Tính khoảng cách trục A:
2

 1,05.10 6  KΝ
Áp dụng công thức (3-9): A ≥ ( i + 1).3 
 .
[
]
σ
.
i
tx

 ψ A .n 2
Trong đó: i =

n1
210
= 4,2 : tỉ số truyền
=
n2
50

n2 = 50 (vg/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn
N = 2,17 (kW): Công suất của bộ truyền
 1,05.10 6
⇒ A sb = (4,2 + 1).3 
 416.4,2

2

 1,3.1,27
 .
= 161,2(mm)
0,4.50


chọn Asb = 161 mm
6 . Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
- Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức
(3-17)
V=

2.3,14. Asb .n1
π .d1 .n1
2.3,14.161.210
=
=
= 0,7
60.1000.(i + 1) 60.1000.(i + 1) 60.1000.94,2 + 1)

Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 9

7. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A:
Hệ số tập trung tải trọng: K = Ktt.Kd
Trong đó:

Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; Ktt =

K ttb + 1
2

Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn
Kd : Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng 3-13)
Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của các báh răng nhỏ hơn 350 HB nên Ktt = 1
Hệ số tải trọng K đ = 1,1

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

12


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
⇒ K= 1.1,1 = 1,1

Chọn hệ số tải trọng sơ bộ Ksb = 1,4 nên ta chọn lại A theo công thức:
A = Asb. 3

K
1,1

=152mm
= 161 3
K sb
1,3

Chọn A = 150(mm)
8 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng
Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên ta tính mô đun pháp:
• Xác định mô đun : m = ( 0,01 – 0,02).A= (1,52-3,04) mm
Theo bảng (3-1) chọn m = 2
• Tính số răng:
- Số răng bánh nhỏ: Z1 =

2. A
2.151
= 29,04 (răng)
=
m.( i + 1)
2.(4,2 + 1)

⇒ Chọn Z1 = 30 (răng)
- Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 30.4,2=126 (răng)
⇒ Chọn Z2 = 126( răng)
• Chiều rộng bánh răng nhỏ: b1 = ψA.A = 0,4.156 = 62 (mm)
- Chọn b1 = 62mm)
9-Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
Hệ số dạng răng của bánh y1 = 0,451
của bánh y 2=0,517
•Ứng suất tại chân bánh nhỏ:

σ u1 =

19,1.10 6.K .N
19,1.10 6..1,1.1,27
=
= 37,3( N / mm 2 ) < [σ ]u1 ⇒ thoả mãn
2
2
y1 .m .Z 1 .n1 .b1 0,451.2 .30.210.62

•Ứng suất tại chân bánh răng lớn:

σ 2 =σ 1.

y1
0,451
= 37,3.
= 32,5( N / mm 2 ) < [σ ]u 2 ⇒ thoả mãn
y2
0,517

10. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
• Pháp tuyến

mn=2

• Số răng

Z1 = 30 răng ; Z2 =126 răng

• Góc ăn khớp
• Chiều rộng răng

α = 20 o
b= 62 mm

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

13


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
• Đường kính vòng chia

dc1 = m.z1 = 2.30 = 60 (mm)
dc2 = m.z2 = 2.126 = 252 (mm)
60 + 252
d c1 + d c 2
= 156 (mm)
=
2
2

• Khoảng cách trục

A=

• Chiều cao răng

h = 2,25.mn = 2,25.2 =5(mm)

• Chiều rộng bánh răng

b = 62 (mm)

• Đường kính vòng đỉnh răng: De1 = dc1 + 2.mn = 60 + 2.2 = 64 (mm)
De2 = dc2 + 2.mn = 252 + 2.2 = 256 (mm)
• Đường kính vòng chân răng:
Di1 = dc1 – 2,5.mn = 60 – 2,5.2 = 55 (mm)
Di2 = dc2 – 2,5,mn= 256 - 2,5.2 = 251 (mm)
Bảng 3: Các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Thông số
Số răng
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh răng
Đường kính vòng chân răng
Chiều rộng răng
Môđun
Khoảng cách trục
Chiều cao răng
Độ hở hướng tâm
Góc ăn khớp

Giá trị
Bánh răng nhỏ
Z1 = 30 răng
dc1 = 60 mm

De1 = 64 mm
Di1 = 55 mm
b= 62 mm
mn = 2
A = 150 mm
h= 5 mm
c= 0,75 mm
αo = 20o

Bánh răng lớn
Z2 = 126 răng
dc2= 225 mm
De2 = 256 mm
Di2 = 251 mm

11 Lực tác dụng lên trục
Theo công thức (3-49) ta có:
2.M x
2.9,55.10 6.Ν
2.9,55.10 6.1,27
- Lực vòng: P =
=
=
= 1925 (N)
d
n.d
210..60
- Lực hướng tâm Pr : Pr = P.tg ε = 1925. tg20 =700,7 (N)

PHẦN III: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ TRỤC NTHE

A. Đường kính sơ bộ của các trục then:
Theo công thức (7-2) ta có:

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

14


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
d ≥ C. 3

P
(mm)
n

Trong đó : d – là đường kính trục (mm)
C – Hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục vào và trục truyền chung, lấy C =
120
P – Công suất truyền của trục
n – Số vòng quay trong 1 phút của trục

• Đối với trục I :
P1 = 1,33(KW)
n1 = 630 (vg/ph)

⇒ d1 ≥ 120. 3

1,33
= 15,4 (mm)
630

⇒ d2 ≥ 120 3

1,27
= 21,8 . (mm)
210

⇒ d3 ≥ 120 3

1,22
= 34,8 . (mm)
50

Chọn d1 = 16 (mm)
• Đối với trục II ta có:
P2 = 1,27(KW)
n2 = 210 (vg/ph)
Chọn d2 = 22 (mm)
• Đối với trục III ta có:
P3 = 1,22(KW)
n3 = 50 (vg/ph)
Chọn d3 = 35 (mm)
 Ta lấy trị số d2 = 22 (mm) để chọn loại bi đỡ cỡ trung bình. Tra bảng 14P ta có chiều rộng của ổ là B
= 16 (mm)
 Để tính kích thườc chiêù dài của trục có thể dựa vào hình vẽ dưới và bảng (7-1), ta chọn các kích
thước như sau:
•

Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp

∆ =10 (mm).

•

Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên của ổ lăn l2= 10 mm

•

Chiều cao bu lông ghép nắp ổ và chiều dày nắp l3=15 (mm)

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

15


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
•

Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bu lông lấy l4 = 10

•

Chiều dài phần mayơ lắp với trục l5=1,2d = 26 (mm)

•

Chiều rộng bánh răng cấp nhanh b1 = 28 (mm), b2 = 22 (mm)

•

Khoảng cách giữa các gối đỡ trục bánh răng nón : l’=(2,5-3).d . Lấy l’ = 60 mm

•

Chiều rộng bánh răng cấp chậm b= 62 (mm)

Tổng hợp kích thước các phần ở trên, ta tính được chiều dài các đoạn trục cần thiết như sau:
l = B + l '+l 2 + ∆ +

d1
28
= 16 + 60 + 10 + 10 +
= 118 (mm)
2
2

a=

b
B
16
22
+ l2 + ∆ + 2 =
+ 10 + 10 +

= 39 (mm)
2
2
2
2

b=

b2
b 22
62
+c+ =
+ 15 +
= 57 (mm)
2
2 2
2

d=

b B
62 16
+ + ∆ + l2 =
+
+ 10 + 10 = 59 (mm)
2 2
2
2

l kn =

l
lB
16
1,2 × 22
+ l3 + l 4 + 5 =
+ 15 = 15 +
= 52(mm)
2
2
2
2

2.Các lực tác dụng từ bộ truyền
 Xét trục thứ nhất

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

16


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
2

R Ay

1

RAx

y

B

A

a1

P1

1

z

R
0

P

Bx

RBy

Pr

1

2

lA=76

l=B42
36556

(-)

M

ux

16

(+)
228

M uy
9820

20009

(+)

• ∑ M Ax

M

X

 Tính phản lực ở các gối trục A và B:
P .(l + l ) 870.(76 + 42)
= 0 ⇒ R Bx .l A − P1 .(l A + l B ) = 0 ⇒ R Bx = 1 A B =
= 1351( N )
76
lA

• ∑ Fx = 0 ⇒R Ax + P1 − R Bx = 0 ⇒ R Ax = R Bx − P1 = 1351 − 870 = 481( N )
• ∑ M Ay= 0 ⇒ R By .l A − Pr1 .(l A + l B ) + Pa1 .

=

300.118 − 100(

l tb1
= 0 ⇒ R By =
2

Pr1 (l A + l B ) − Pa1 .

l tb1
2

lA

46
)
2 = 297( N )

76
• ∑ Fy = 0 ⇒R Ay + Pr1 − R By = 0 ⇒ R Ay = PBy − Pr1 = 297 − 300 = 3( N )
 Tính mômen tại những tiết diện nguy hiểm:
Tiết diện (1-1)
2

M u (1−1) = M ux + M uy

2

Trong đó: M ux = − R Ax × l A = −76.481 = −36556( N .mm)
M uy = − R Ay .l A = 3.76 = 228( N .mm)
⇒ M u (1−1) = 36556 2 + 228 2 = 36556,7( Nmm)

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

17


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
Tiết diện (2-2):
M ux = − R Ax .(l A + l B ) + R Bx .l B = −481.118 + 1351.42 = −16( N .mm)
M uy = − R Ay .(l A + l B ) + R By .l B − Pa1 .

d tb1
46
= −3.118 + 297.42 − 100. = 9820( N .mm)

2
2

⇒ M u ( 2 −2 ) = (16 2 + 9820 2) = 9820( N .mm)
 Đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo (7-3): d ≥ 3

M tb
0,1.(1 − β 4 ).[σ ]

M u2 + 0,75.M x2

Mtd =

Trong đó: Mtđ : Là mômen tương đương
Mu, Mx : mômen uốn và mô men xoắn tại tiết diện tính toán
do
: d o : Đường kính trong của trục rỗng.
d
[σ ] :
Ứng suất cho phép (N/mm2). Tra bảng (7-2)

β=

2

•

2

M tđ (1−1) = M u + 0.75.M x = 36556,7 2 + 0,75.20009 2 = 40455,7( N .mm)

Ứng suất cho phép [ σ ] = 50 N/mm2 . Tra bảng (7-2), với vật liệu của trục cấu tạo bằng thép 45, giới hạn
2
bền σ b = 540( N / mm )
d /(1−1) ≥ 3
•
•

404556,7
= 20(mm) Ta lấy tăng lên 23mm vì đây là nơi lắp ngõng trục
0,1.50
2

2

M tđ (1−1) = M u + 0.75.M x = 9820 2 + 0,75.20009 2 = 19917,3( N .mm)
Ứng suất cho phép [ σ ] = 50 N/mm2 . Tra bảng (7-2), với vật liệu của trục cấu tạo bằng thép 45, giới
2
hạn bền σ b = 540( N / mm )

d /( 2−2 ) ≥ 3

19917,3
= 19(mm) vì trục có rãnh then nên lấy tăng lên 22mm
0,1.50

 Xét trục thứ 2:
 Tính phản lực tại gối tựa C và D:

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

18


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
P3
RCx

RDy

4

3

y

P r2

C

D

P2

Pa2

Pr3

3

RCy

4

b=57

a=39

z
0
x
R Dy

c=59

35968,3
(-)

83260,8

Mux

M uy

(+)
24133
28963

131881
(+)

Mx

• ∑ M Cx = 0 ⇔ R Dx .( a + b + d ) − P3 .(a + b) − P2 .a = 0

P3 .(a + b) + P2 .a 1925.939 + 57) + 870.39
=
= 1411,2( N )
a +b+c
39 + 57 + 59
• ∑ Fx = 0 ⇒RCx = P 2 + P3 − R Dx = 1925 + 870 − 1411,2 = 1383,8( N )
⇒ R Dx =

∑M

= 0 ⇔ P2 .a + R Dy .(a + b + d ) = PR 3 .(a + b)

cy

Pr 3 .(a + b) − Pr 2 .a 700,7.(39 + 57) − 100.39
=
= 409( N )
a +b+d
39 + 57 + 59
Rcy = Pr 3 − Pr 2 − R Dy = 700,7 − 100 − 409 = 191,7( N )

⇒ Rdy =

 Tính mô men uốn

tại những điểm nguy hiểm:
Ở tiết diện (3-3):
2

M u ( 3−3) = M ux + M uy

2

. Trong đó:

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

19


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
M ux = − RCx .a = 1383,8.39 = 53968,2( N .mm)
M uy = Pa 2 .

d tb 2
143
+ RCy .a = 300.
+ 191,7.39 = 28926,3( Nmm)
2
2

⇒ M u ( 3−3) = 53968,2 2 + 28926,3 2 = 61232( N .mm)
Ở tiết diện (4-4):
M ux = − R Dx .c = 1411,2.59 = 83260,8( N .mm)
M uy = R Dx .c = 409.59 = 24131( N .mm)
⇒ M u ( 4 − 4 ) = 83260,8 2 + 241312 = 86688( N .mm)
 Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo (7-3)
2

2

M tđ ( 3−3) = M u + 0.75.M x = 61232 2 + 0,75.1318812 = 129591( N .mm)
⇒ d /( 3−3) ≥ 3

121317,4
= 29(mm) vì trục có rãnh then nên lấy tăng thêm 32 mm
0,1.50
2

2

M tđ ( 4 − 4 ) = M u + 0.75.M x = 40908 2 + 0,75,1318812 = 121317,4( N .mm)
⇒ d /( 4 − 4 ) ≥ 3

404556,7
= 31(mm) vì trục có rãnh then nên lấy tăng lên 34mm
0,1.50

 Xét trục thứ 3:
 Tính phản lực tại gối tựa E:

5

RFx
R Ey

Pr
3

y

E

F

Rkn
REx

5

p3

l =52
kn

d=59

a+b=96
P33
45240

R

0
Fy

x

(-)
M
(+)

ux

15930

M

(+)

uy

15930
233020
(+)

M

x

_______________________________________________________________________

SV: Qyền Thị Thu Trang

20


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
Lực tác dụng do khớp nối Rkn : Rkn = (0,2 ÷ 0,3).2.M 3 / Dt 3
Với Dt3 là đường kính vòng tròn qua tâm chốt.chon Dt3= 100 (mm)
Chọn Rkn=950 (N)
• ∑ M Ex = 0 ⇒ R kn .(a + b + d + l C ) − R Ex .(a + b + d ) + P3 .d = 0

R kn .( a + b + d + l C ) + P3 .d 950.(96 + 59 + 52) + 192.59
=
= 1342( N )
a+b+d
155
• R kn − R Ex + P 3 − R Fx = 0 ⇒ R Fx = P3 + R kn − R Ex = 1952 + 950 − 1342 = 1560( N )
⇒ R Ex =

Pr 3 .d 700,7.59
=
= 430,6( N )
a+b
96
= 700,7 − 430,6 = 270( N )

• ∑ M Ey= 0 ⇔ R Ey .(a + b) − Pr 3 .d = 0 ⇒ R Ey =
• R Fy + R Ey − Pr 3 = 0 ⇒ R Fy = Pr 3 − R Ey

 Tính mô men uốn tại những điểm nguy hiểm:
Ở tiết diện (5-5):
2

M u ( 5−5) = M ux + M uy

2

M ux = − Rkn .l C = −950.52 = −49400( N .mm)
Trong đó : M uy = 0
⇒ M u ( 5−5) = 49400( N .mm)
Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo (7-3)
ở tiết diện (5-5):
2

2

M tđ ( 5−5) = M u + 0.75.M x = 49400 2 + 0,75.233020 2 = 207760( N .mm)
207760
= 34,6(mm) lấy tăng thêm 38 mm vì đây là ngõng trục lắp ổ
0,1.50
Ở tiết diện (6-6):
⇒ d /( 5−5) ≥ 3

2

M u ( 6−6 ) = M ux + M uy

2

M ux = R Fx .d = 1560.59 = 92040( Nmm)
M uy = − R Fy .d = −270.59 = −15930( Nmm)
⇒ M u ( 6−6) = (92040 2 + 15930 2 ) = 93408( Nmm)
Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo (7-3)
ở tiết diện (6-6):
2

2

M tđ ( 6−6 ) = M u + 0.75.M x = 93408 2 + 0,75.233020 2 = 95512( N .mm)
⇒ d /( 6−6 ) ≥ 3

95512
= 26,7(mm) . Vì trục có rãnh then nên lấy têng thêm 30 (mm)
0,1.50

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

21


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
3. Tính chính xác trục
Kiểm tra hệ số an toàn của trục tại các tiết diện nguy hiểm.
Hệ số an toàn tính theo công thức (7-5) ta có:
n=

nσ .nτ
nσ2 + nτ2

≥ [n]

Trong đó : nσ hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp
nτ hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp
n hệ số an toàn
[n] - hệ số an toàn cho phép [n] = 1,5 -2,5
Vì trục quay nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng
αa = σmax = - σmin =

Mu
; σm = 0
W

σm giá trị trung bình ứng suất pháp
Theo công thức (7-6) ta có:

σ −1
nσ = kσ .σ + ψ .σ
a
σ
m
ε σ .β
bộ truyền làm việc 2 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng thì:
τa = τmax =

Mx

Wo

τm = 0.
Theo công thức (7-7) ta có

τ −1
nτ = K τ
.τ a + ψ τ .τ m
ε .β
Trong đó:
τ-1 : là giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với 1 chu kỳ đối xứng.
τa : biên độ ứng suất pháp và tiếp sinh ra trong tiết diện của trục.
W : mômen cản uốn của tiết diện
Wo : mômen cản xoắn của tiết diện
Kτ : hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn tra bả
β : hệ số tăng bền bề mặt trục.

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

22


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
ψτ : hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi.
τm : là trị số trung bình của ứng xuất tiếp
Mu, Mx : là mômen uốn và mômen xoắn.
• Trục I

Xét tại tiết diện (1-1)
Đường kính trục d = 23(mm) tra bảng (7-3b) ta có :
W = 1855 (mm3),
wo = 2320 (mm3)
b × h = 8 ×7
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng:
σ-1 ≈ (0,4 -0,5).σb = 0,45.630=283,5(N/mm2)
τ-1 ≈ (0,2 -0,3). σb = 0,25.630=157,5 (N/mm2)
Mu = 36556,7 (N/mm2)

Mx = 20009 N/mm2

σa =

M u 36556,7
=
= 19,7( N / mm)
W
1855

τa =

Mx
20009
= 3,4( N / mm)
=
Wo
5910

Chọn hệ số ψτ và ψσ theo vật liệu đối với thép các bon trung bình lấy ψσ = 0,1; ψτ = 0,05; hệ số β = 1
Theo bảng (7-4) lấy εσ = 0,89 : ετ = 0,8
Theo bảng (7-8) hệ số tập trung ứng suất thực tế tại rãnh then Kσ = 1,65: Kτ = 1,55
xét tỷ số:
K σ 1,65
K τ 1,55
=
= 1,8;
=
= 1,9
εσ
0,89
ετ
0,8
Vì do lắp trục và then có độ dôi nên lấy áp suất trên bề mặt lắp là P ≥ 30 N/mm2
Tra bảng (7-10) ta lấy sai số không đáng kể khi tính về xoắn ta có:
Kσ
= 2,4
εσ
Kτ
Kσ
= 1 + 0,6.(
- 1) = 1 + 0,6.(2,4 – 1) = 1,84
ετ
εσ

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

23


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________
nσ =

283,5
=6
2,4 × 19,7

nτ =

157,5
= 24,6
1,84.3,38 + 0,005.3,38
6.24,6

⇒n=

6 + 24,6
2

2

= 5,83 ≥ [n] = 1,6 > [n] = (1,5 - 2,5)

Như vậy tiết diện (1-1) đảm bảo độ an toàn cho phép
• Trục II

+ Xét tại tiết diện (3-3):
Đường kính của trục là 32 (mm) tra bảng (7-3b) ta có :
W = 2730 (mm3), wo = 5910 (mm3); b × h = 8× 7
Có thể lấy gần đúng:
σ-1 ≈ (0,4 -0,5).σb = 0,45.550=247,5(N/mm2)
τ-1 ≈ (0,2 -0,3). σb = 0,25.550=137,5 (N/mm2
Mu = 61232 N.mm, Mx = 131881 N.mm
σa =

M u 61232
=
= 22,4 (N/mm)
W
2730

τa =

Mx
131881
= 22,3 (N/mm)
=
Wo
5910

Chọn hệ số ψτ và ψσ theo vật liệu đối với thép các bon trung bình lấy ψσ = 0,1; ψτ = 0,05; hệ số β = 1
Theo bảng (7-4) lấy εσ = 0,86; ετ = 0,75
Theo bảng (7-8) hệ số tập trung ứng suất thực tế tại rãnh then Kσ = 1,6; Kτ = 1,45
xét tỷ số:
Kσ
1,6

=
= 1,86 ;
ε σ 0,86

K τ 1,45
=
= 1,93
ε τ 0,75

Vì do lắp trục và then có độ dôi nên lấy áp suất trên bề mặt lắp là P = 30 N/mm2
Tra bảng (7-10) ta lấy sai số không đáng kể khi tính về xoắn ta có:
Kσ
=2,7
εσ
Kτ
Kσ
= 1 + 0,6.(
- 1) = 1 + 0,6.(2,7 – 1) = 2,02
ετ
εσ

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

24


Bộ Môn Thiết Kế Chi Tiết Máy
GVHD:Văn Quốc Hữu
_______________________________________________________________

nσ =

247,5
= 4,1
2,7.22,4

nτ =

137,5
=3
2,02.22,3 + 0,05.22,3
4,1.3

⇒n=

2

4,1 .3

2

= 2,4

≥ [n] = (1,5 - 2,5)

Như vậy tiết diện (3-3) đảm bảo độ an toàn cho phép
+ Xét tại tiết diện (4-4)
Đường kính của trục là 34 (mm) tra bảng (7-3b) ta có :
W = 3330 (mm3), wo = 7190 (mm3); b × h = 18 × 11
Mu = 86687 N.mm, Mx = 7190 N.mm

Có thể lấy gần đúng:
σ-1 ≈ (0,4 -0,5).σb = 0,45.580=261(N/mm2)
τ-1 ≈ (0,2 -0,3). σb = 0,25.580=145 (N/mm2
σa =

M u 86687
=
= 26 (N/mm)
W
3330

τa =

Mx
131881
= 19 (N/mm)
=
Wo
7190

Chọn hệ số ψτ và ψσ theo vật liệu đối với thép các bon trung bình lấy ψσ = 0,1; ψτ = 0,05; hệ số β = 1
Theo bảng (7-4) lấy εσ = 0,86; ετ = 0,75
Theo bảng (7-8) hệ số tập trung ứng suất thực tế tại rãnh then Kσ = 1,6; Kτ = 1,45
xét tỷ số:
Kσ
1,6
=
= 1,86 ;
ε σ 0,86

K τ 1,45
=
= 1,93
ε τ 0,75

Vì do lắp trục và then có độ dôi nên lấy áp suất trên bề mặt lắp là P = 30 N/mm2
Tra bảng (7-10) ta lấy sai số không đáng kể khi tính về xoắn ta có:
Kσ
=2,7
εσ
Kτ
Kσ
= 1 + 0,6.(
- 1) = 1 + 0,6.(2,7 – 1) = 2,02
ετ
εσ

_______________________________________________________________________
SV: Qyền Thị Thu Trang

25