Đồ án môn học Chi tiết máy Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải (Phương án số 3)

ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

TRƯ Ờ NG ĐẠ I HỌ C BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾ T KẾ MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌ C

CHI TIẾ T MÁY
GVHD :
SVTH :
MSSV :

PHẠ M MINH TUẤ N
NGUYỄ N HOÀNG THI
21103338
ĐỀ

Đề

TÀI:

số 1: THIẾ T KẾ HỆ THỐ NG DẪ N ĐỘ NG XÍCH TẢ I
Phư ơ ng án số : 3

hệ thống dẫn động xích tải gồm:
1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ.
2- Bộ truyền đai thang.
3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển.

Page | 1


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

4- Nối trục đàn hồi.
5- Bộ phận công tác (xích tải).
Số liệ u thiế t kế :
Lự c vòng trên xích tả i:
F = 6500 N
Vậ n tố c xích tả i:
v = 1,5 m/s
Số răng đĩa xích dẫ n: z = 11 răng
Bư ớ c xích:
p = 110 mm
Thờ i gian phụ c vụ :
L = 7 (năm)
Quay mộ t chiề u, làm việ c mộ t ca, tả i va đậ p nhẹ , 1 ca làm
việ c 8 giờ , mộ t năm làm việ c 240 ngày.
Chế độ tả i: T1 = T
T2 = 0.8T
T3 = 0,7T
t1 = 17 s
t2 = 17 s.
t3 = 10 s
Sai số vòng quay trụ c máy công tác so vớ i yêu cầ u

≤ ±5 %

==========================================
PHẦN 1 :
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
CHO HỆ THỐNG
1. Công suất tương đương (đẳng trị) của động cơ :
a. Công suấ t đẳ ng trị trên xích tả i:
F .v 6500.1,5
Pmax  t 
 9,75 KW
1000
1000
3

Pdt =
Pdt =

Pmax √

(

3

𝑇1 2
𝑇2 2
𝑇3 2
) × 𝑡1 +( ) × 𝑡2+( ) × 𝑡3
𝑇
𝑇
𝑇

9,75 √

𝑡1+𝑡2+𝑡3
12 × 17 +0.82 ×17+0,72 ×10
17+17+10

Page | 2


ĐAMH chi tiế t máy
Pdt =

NGUYỄ N HOÀNG THI
8,8387 (KW)

b. Hiệ u suấ t củ a toàn bộ hệ thố ng:
= ηđ . ηbr1 . ηbr2 . ηkn . (ηol)3
tra bả ng 3.3 tài liệ u [1] ta có:
ηđ = 0.95
hiệ u suấ t bộ truyề n đai
ηbr1 = ηbr2 = 0.95
hiệ u suấ t bộ truyề n bánh răng
trụ răng nghiêng
ηol = 0.99
hiệ u suấ t ổ lăn
ηkn = 0.99
hiệ u suấ t khớ p nố i trụ c.

ηΣ

vậ y
ηΣ = 0.8236
c. Công suấ t đẳ ng trị trên trụ c độ ng cơ :
P 8,8387
Pct  dt 
 10,73 (KW)
 0,8236
d. Số vòng quay trên trụ c độ ng cơ :
Số vòng quay củ a đĩa xích tả i ( công thứ c 2.17 tài
liệ u [2] )
60000.v 60000.1,5
nxt 

 74,38 ( vòng/phút )
z. p
11.110
Tỉ số truyề n sơ bộ : Tra bả ng 2.4 tài liệ u [2] ta
có:
usbđ = 3, usbh = 12 => usbc = 36
số vòng quay sơ bộ cầ n thiế t củ a độ ng cơ :
nsbct = nxt . usbc =74,38.36=2677,68 (vòng/phút )
2. Chọ n độ ng cơ :
Độ ng cơ đư ợ c chọ n cầ n thỏ a điề u kiệ n:
 Pdc  Pct  10,73 KW

ndc  nsb  2677,68 v/p
Tra bả ng P.1.1 tài liệ u [2] ta chọ n độ ng cơ có số hiệ u
4A132M2Y3 có thông số như sau:
- công suấ t: P = 11 KW

- vậ n tố c quay: n = 2907 v/p
- hệ số công suấ t: cosφ = 0,9
- Hiệ u suấ t: η% = 88
Page | 3


ĐAMH chi tiế t máy
3. Phân phố i tỉ

NGUYỄ N HOÀNG THI
số truyề n:

Độ ng cơ

Số
vòng
quay

4A132M2Y3

2907

Tỷ số Tỷ số
Tỷ số
Tỷ số
Tỷ số truyề n truyề n
truyề n
truyề n
truyề n
hộ p

bộ
cặ p
bánh
chung
giả m truyề n
bánh
răng 1
tố c
đai
răng 2
39
13
3
3
4,3

4. Công suấ t, momemt, vậ n tố c trên các trụ c:
a. Trụ c II:
P
4,5
PII  ct 
 4,64 KW
kn .ol 0,98.0,99

nII  55 v/p

TII  9,55.106.

PII
4,64

 9,55.106.
 805673 N.mm
nII
55

b. Trụ c sI:

PI 

PII
4,64

 4,88 KW
br .ol 0,96.0,99

nI  nII .ubr  55.3,25  179 v/p

TI  9,55.106.

PI
4,88
 9,55.106.
 260358 N.mm
nI
179

c. Độ ng cơ :
Pdc  5,5 KW

ndc  716 v/p

Pdc
5,5
 9,55.106.
 73359 N.mm
ndc
716
 Bả ng số liệ u thiế t kế bộ truyề n cơ khí:
Tdc  9,55.106.

Trụ c
Công suấ t (KW)
Tỉ số truyề n

Độ ng
cơ
11,83
3,25

Trụ c I

Trụ c II

11,13

10,47
4,32

Trụ c
III

9,85
2,78
Page | 4


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

Vậ n tố c (v/p)
Moment xoắ n
(N.mm)

2907

894,46

207,05

74,48

38864

118833

482920

1262990

==========================

=========

Phầ n 2
THIẾ T KẾ

BỘ TRUYỀ N ĐAI DẸ T

1. Thông số thiế t kế :
Công suấ t: P1 = 5,5 KW
Vậ n tố c: n1 = 716 v/p
Moment: T1 = 73359 N.mm
Tỉ số truyề n: uđ = 4
Điề u kiệ n làm việ c: quay 1 chiề u, làm việ c 2 ca, va
đậ p nhẹ .
Ta chọ n vậ t liệ u đai là vả i cao su.
Page | 5


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

2. Tính d1.

d1  (1100  1300) 3

P1
5,5
 (1100  1300) 3
n1

716

 217  257 mm
Theo tiêu chuẩ n ta chọ n d1 = 225 mm
3. Vậ n tố c:
n . .d1 716. .225
v 1

 8,435 m/s
60000
60000
4. Tính d2.
d2  u.d1.(1   )  4.225.(1  0,01)  891

Theo tiêu chuẩ n ta chọ n d2 = 900mm
Tính lạ i tỉ số truyề n u:
d2
900
ud 

4
d1.(1   ) 225.(1  0,01)
5. Tính chiề u dài đai L.
- Tính sơ bộ khoả ng cách trụ c:
a > 2(d1 + d2)=2250 mm
chọ n a sơ bộ = 2250 mm
- chiề u dài đai:

d1  d2 (d2  d1)2
L  2.a  


 6300 mm
2
4.a
Tăng L thêm 200 mm để nố i đai
Vậ y L = 6500 mm
- tính lạ i khoả ng cách trụ c:
d1  d2 (d2  d1)2
L  2.a  

2
4.a
 a = 2241 mm
kiể m tra:
v 8,435
1
i 
 1,29  [ i ]  3  5
L
6,5
s
Vậ y giá trị L thỏ a điề u kiệ n làm việ c.
Page | 6


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

6. góc ôm đai.

d d
1    2 1  2,84 rad  162,820
a
7. chiề u dày đai.
d1
d
 25    1  9

25
Chọ n   7.5 mm
8. bề rộ ng đai.
1000P1
b
(1)
 .v.[  t ]
Trong đó: [  t ]  [  t ] 0 .C .Cv .C0 .Cr
Vớ i [  t ] 0 =2,17 ( tra bả ng 4.7 tài liệ u [1] vớ i [  0 ]
=1,8 Mpa )
C  1  0,003.(180  1)  0,95
Cv  1

( vì v < 10 m/s )

Co  1

( vì hai bánh đai đư ợ c lắ p nằ m ngang

Cr  0,75

( làm việ c 2 ca, tả i va đậ p nhẹ )

)
 [  t ]  2,17.0,95.0,75.1.1  1,546 MPa
Thế vào (1) ta có:
1000.5,5
b
 56,23 mm
7,5.8,435.1,546
Theo tiêu chuẩ n ta chọ n b = 60 mm
9. Bề rộ ng bánh căng đai.
Tra bả ng 4.5 tài liệ u [1] ta có ứ ng vớ i b = 60 mm thì B
= 70 mm
Vậ y thiế t kế bánh căng đai có bề rộ ng B = 70mm
10. Tính lự c tác dụ ng.
- Lự c căng ban đầ u:
F0 =[  0 ].A  [  0 ].b. =1,8.7,5.60=810 N
- Lự c tác dụ ng lên trụ c và ổ lăn:
Page | 7


ĐAMH chi tiế t máy
Fr =3.F0 .sin(

NGUYỄ N HOÀNG THI

1
162,82
)  3.810.sin(
)  2403 N
2

2

Bả ng thông số thiế t kế bộ truyề n đai:
P1 (KW)
n1 (v/p)
d1 (mm)
d2 (mm)
5,5
716
225
900
Fr (N)
Fo (N)
B (mm)
b (mm)
2403
810
70
60
0
α1 ( )
δ (mm)
u
L (mm)
162,82
4
6500
7,5

a (mm)

2241

==========================
=========

Phầ n 3:
Page | 8


ĐAMH chi tiế t máy
THIẾ T KẾ

NGUYỄ N HOÀNG THI
BỘ TRUYỀ N BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲ NG

1. Thông số thiế t kế :
vì bộ truyề n bánh răng đư ợ c bôi trơ n tố t ( bộ truyề n
kín ), để tránh hiệ n tư ợ ng tróc rỗ mặ t răng, ta chọ n
phư ơ ng án tính toán thiế t kế theo độ bề n mỏ i tiế p xúc.
- Công suấ t: P = 4,88 KW
- Moment xoắ n: T = 260358 Nmm
- Thờ i gian làm việ c tính theo giờ :

Lh  5  300  2  8  24000 h
2. Chọ n vậ t liệ u
o Bánh răng dẫ n là thép C45 tôi cả i thiệ n có:
 độ rắ n 250 HB.
 Giớ i hạ n mỏ i:  Ho lim1  2HB1  70  2  250  70  570 Mpa
 Giớ i hạ n mỏ i uố n:  Ho lim1  1,8HB1  1,8.250  450 Mpa
 Hệ số an toàn:

SH = 1,1
SF = 1,75
o Bánh bị dẫ n là thép C45 thư ờ ng hóa,
 độ rắ n 235 HB.
 Giớ i hạ n mỏ i:  Ho lim1  2HB1  70  2  235  70  540 Mpa
 Giớ i hạ n mỏ i uố n:  Ho lim2  1,8HB2  1,8.235  423 Mpa
 Hệ số an toàn:
SH = 1,1
SF = 1,75
(bả ng 6.13 trang 220 tài liệ u [1] )
3. ứ ng suấ t cho phép:
a. ứ ng suấ t tiế p xúc:
Xác đị nh số chu kì làm việ c tư ơ ng đư ơ ng NHE và hệ
tuổ i thọ KL:
o Đố i vớ i bánh dẫ n:

số

Page | 9


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI
3

 T 
NHE1  60c  i  ni ti
 Tmax 
Vì mỗ i vòng quay bánh răng chỉ

ăn khớ p 1 lầ n nên c =

1

15
36 
NHE1  60  1 179  24000 13   0,83    1,69.108 chu kì
51
51 

Số chu kì làm việ c cơ sở NHO :

NHO1 = 30HB2,4 = 30.2502,4 = 0,17.108 chu kì
Vì NHE1 > NHO1 do đó K HL1  6
o Đố i vớ i bánh bị

NHO1
1
NHE1

dẫ n:


15
36 
NHE 2  60  1 55  24000 13   0,83    0,52.108 chu kì
51
51 


Số chu kì làm việ c cơ sở NHO :

NHO2 = 30HB2,4 = 30.2352,4 = 0,15.108 chu kì
Vì NHE2 > NHO2 do đó K HL 2 

6

NHO2
1
NHE 2

Xác đị nh giá trị ứ ng suấ t tiế p xúc cho phép:
 Ho lim1  0,9
570  0,9
 H 1  
K HL1 
 466,36 MPa
SH
1,1
 H 2  

 Ho lim2  0,9
SH

K HL 2 

540  0,9
 441,8 MPa
1,1

Đố i vớ i bánh răng côn răng thẳ ng, thì ứ ng suấ t tiế p xúc
cho phép khi tính toán chọ n theo giá trị nhỏ nhấ t từ hai
giá trị

 H 1  ,  H 2 

Do đó  H    H 2   441,8 Mpa
Page | 10


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

b. ứ ng suấ t uố n cho phép.
 F  

 0F lim  K FL  K FC
SF

(1)

Trong đó: KFC = 1 : hệ số xét đế n ả nh hư ở ng khi làm
việ c đả o chiề u.
o số chu kì làm việ c tư ơ ng đư ơ ng :
6

 T 
NFE  60c  i  ni ti
 Tmax 

o bánh dẫ n:

15
36 
NFE1  60  1 179  24000 16   0,86    1,235.108
51
51 


NFE1 = 1,235.108 > NFO = 4.106 do đó KFL1 = 1.

Vì

o Bánh bị

dẫ n:


15
36 
NFE 2  60  1 55  24000 16   0,86    0,38.108
51
51 

Vì NFE2 = 0,38.108 > NFO = 4.106 do đó KFL2 = 1.

Thế các giá trị tìm đư ợ c vào (1) ta có:
450  1 1
 F1  
 257,14 MPa

1,75
423  1 1
 F 2  
 241,7 Mpa
1,75
4. Các thông số bánh răng:
a. Đư ờ ng kính vòng chia ngoài:

de1  953
 953

T1K H 
0,85(1  0,5. be )2 . be.u  H 

2

255379.1,281
 119,5
0,85(1  0,5.0,285)2 .441,82.3,25.0,285

Trong đó:
Page | 11


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

K H  =1,281( tra bả ng 6.18 tài liệ u [I] )
K F  1  1,5.( K H   1)  1,43

 be  0,285
b. Tra bả ng 6.19 trang 249 tài liệ u I
Ta chọ n z1p = 20 răng, và do H1 và H2 đề u < 350 HB
Do đó z1= 1,6.z1p = 32 răng
c. Số răng bánh bị dẫ n:
z2= u.z1 = 32.3,25 = 104 răng
d. Môđun vòng chia ngoài:
d
135,4
me  e1 
 4,23
z1
32
Theo tiêu chuẩ n ta chọ n me = 4, do đó:
de1  me.z1  4.32  128 mm
e. Đư ờ ng kính vòng chia ngoài bánh bị
de2  me.z2  4.104  416 mm

dẫ n:

f. Chiề u dài côn ngoài:
Re  0,5.me. z12  z22  0,5.4. 322  1042  217,6 mm

g. Chiề u rộ ng vành răng:
b   be.Re  0,285.217,6  62,016 mm
h. Góc mặ t côn chia:
1
1
1  arctg  arctg

 17,10
u
3,25

 2  900  17,10  72,90
i. Đư ờ ng kính vòng chia trung bình:
dm1  de.(1  0,5 be )  128.(1  0,5.0,285)  109,76 mm
dm2  416.(1  0,5.0,285)  356,72 mm

j. Vậ n tố c vòng:
 .dm1.n1  .109,76.179
v

 1,03 m/s
60000
60000
k. Môđun vòng chia trung bình:
Page | 12


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

mm  me.(1  0,5 be )  4.(1  0,5.0,285)  3,43

Chọ n mm = 4
l. Theo bả ng 6.3 tài liệ u [1] vớ i v < 2,5 m/s ta chọ n cấ p
chính xác = 9.
5. Giá trị các lự c tác độ ng lên bộ truyề n.

2.T 2.255379
Ft1  1 
 4653,4 N
dm1
109,76
Fn1 

Ft1
4653,4

 4952,04 N
cos( ) cos(20)

Fr 1  Ft1.tg .cos1  4653,4.tg(20).cos(17,1)  1618,83
Fa1  Ft1.tg( ).sin(1)  4653,4.tg(20).sin(17,1)  498 N

6. Kiể m nghiệ m ứ ng suấ t.
a. Kiể m nghiệ m ứ ng suấ t tiế p xúc.
Vớ i v = 1,03 m/s, cấ p chính xác 8, tra bả ng 6.17 tài
liệ u [1] ta có :
KHV = KFV = 1,08
Ứ ng suấ t tiế p xúc:

 H  ZH .ZM .Z

2T1.K H . u2  1
0,85.dm21.b.u

Trong đó:
KH = KHv . KHβ= 1,281.1,08 = 1,38. Hệ số tả i

trọ ng tính
ZM = 275 Mpa1/2 cặ p bánh răng bằ ng thép.
ZH = 1,76 khi α=200
Zε = 0,96 khi ε=1,2
Thế các giá trị vào 2 ta có:
ứ ng suấ t tiế p xúc:
255379. 3,252  1
 H  1,76.275.0,96
 301,39 Mpa
0,85.109.762.62,016.3,25

Page | 13


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

Vậ y  H  301,39  [  H ]=441,8 nên bánh răng đủ bề n tiế p
xúc.
7. Kiể m nghiệ m ứ ng suấ t uố n.
a. Số răng tư ơ ng đư ơ ng:
z1
32
zv1 

 33,48
cos(1) cos(17,1o )
zv2 

z2
104

 353,69
cos( 2 ) cos(72,9o )

b. Hệ số dạ ng răng:
13,2
13,2
YF1  3,47 
 3,47 
 3,86
zv1
33,48
YF 2  3,47 

13,2
13,2
 3,47 
 3.5
zv2
353,69

c. Tỉ số so sánh độ bề n uố n:
[  F1] 257,14

 66,62
YF1
3,86
[  F 2 ] 241,7


 69,06
YF 2
3,5

Vì

[  F1 ] [  F 2 ]
nên ta tính toán độ bề n uố n theo bánh răng

YF1
YF 2

dẫ n
ứ ng suấ t uố n:
Y .F .K
F  F t F
0,85.b.mm
Vớ i KF = KFv . KFβ= 1,43.1,08 = 1,54. Hệ số tả i trọ ng tính
Y .F .K
3,86.4653,4.1,54
F  F t F 
 131,19
0,85.b.mm
0,85.62,016.4
Vậ y  F  131,19  [  F ]=257,14 nên bánh răng đủ bề n uố n.
8. Thông số thiế t kế bộ truyề n bánh răng côn, răng thẳ ng.
Công suấ t trên trụ c bánh răng dẫ n
P1(kW) = 4,88
Page | 14

ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

Số vòng quay trụ c bánh răng dẫ n

n1(v/ph) = 179

Mômen xoắ n trên trụ c bánh răng dẫ n

T1(Nmm) = 260358

Tỉ số truyề n bộ truyề n bánh răng nón ubr = 3,25
răng thẳ ng
Tổ ng số giờ làm việ c

Lh(giờ ) = 24000

Vậ t liệ u bánh dẫ n - Độ rắ n

HRC = 250

Vậ t liệ u bánh dẫ n - Giớ i hạ n bề n

b(MPa) = 1,8

Vậ t liệ u bánh dẫ n - Giớ i hạ n chả y

ch(MPa) =

Vậ t liệ u bánh bị

HRC = 235

dẫ n - Độ rắ n

Vậ t liệ u bánh bị
bề n

dẫ n - Giớ i hạ n b(MPa) =

Vậ t liệ u bánh bị
chả y

dẫ n - Giớ i hạ n ch(MPa) =

Ứ ng suấ t tiế p xúc cho phép tính toán

[0H](MPa) = 441,8

Ứ ng suấ t uố n cho phép tính toán

[0F](MPa) = 241,7

Chọ n hệ số tả i trọ ng tính

KH = 1,281

Chọ n hệ số bề

be = 0,285

rộ ng bánh răng

Đư ờ ng kính vòng chia ngoài bánh dẫ n de1 de1 (mm) =119,5
tính toán
Chọ n số răng Z1p

Z1p (răng) = 20

Số răng bánh dẫ n

Z1(răng) = 32

Số răng bánh bị

dẫ n

Z2(răng) = 104

Mô đun ngoài tiêu chuẩ n

me (mm) = 4,23

Đư ờ ng kính vòng chia bánh dẫ n

de1(mm) = 128
Page | 15

ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

Đư ờ ng kính vòng chia bánh bị
Sai số tỉ

số truyề n

dẫ n

de2(mm) = 416

hệ thố ng u (%) = 0

cả

Đư ờ ng kính trung bình bánh dẫ n
Đư ờ ng kính trung bình bánh bị

dm1(mm) =109,76
dẫ n

dm2(mm) = 356,72

Góc đỉ nh nón chia bánh dẫ n

1 (độ ) = 17,1

Góc đỉ nh nón chia bánh bị

2 (độ ) = 72,9

dẫ n

Chiề u dài đư ờ ng sinh mặ t nón chia

Re (mm) = 217,6

Bề

b (mm) =62

rộ ng bánh răng

Cấ p chính xác chế tạ o

CCX = 9

Lự c vòng trên bánh dẫ n

Ft1 (N) = 4653,4

Lự c dọ c trụ c trên bánh dẫ n

Fa1 (N) = 498

Lự c hư ớ ng tâm trên bánh dẫ n

Fr1 (N) = 1618,83

=============================

Phần 4:

THIẾT KẾ TRỤC
1. Thiết kế trục I.
a. Thiết kế sơ bộ:
Page | 16


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

o Trục I truyền moment xoắn từ bánh đai đến bánh dẫn của hộp giảm tốc
một cấp, có bánh đai và bánh răng côn răng thẳng ở ngoài, cặp ổ lăn ở
giữa.

o Chọn vật liệu.
Chọn vật liệu là thép C35 có:
ứng suất cho phép
[σ] = 65 Mpa; [τ] = 20 Mpa
Giới hạn bền 𝜎𝑏 = 560 MPa, giới hạn chảy 𝜎𝑐ℎ = 320 MPa
𝜎−1 = 280 Mpa; 𝜏−1 = 140 Mpa
o Khoảng cách trục theo chiều dài.
Tra bảng 10.2 tài liệu [1] với T = 260358 N.mm ta chọ n:
f = 80 mm khoả ng cách giữ a bánh đai vớ i ổ lăn 1.

e = 95 mm khoả ng cách giữ a 2 ổ lăn.
u = 85 mm khoả ng cách giữ a ổ lăn 2 và bánh răng.
x = 10 mm
w = 40 mm bề rộ ng ổ lăn.

Page | 17


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

b. Phân tích lực tác dụng lên trục I:

Trong đó:
o Moment xoắn:
T1 =260358 N.mm
o Lực tác dụng lên lên bánh đai: Fr = 2403 N
o Lực tác dụng lên bánh răng:
 Lực tiếp tuyến:
𝐹𝑡1 = 4653,4 N
 Lực hướng tâm:
𝐹𝑟1 = 1618,83 N
 Lực dọc trục:
𝐹𝑎1 = 498 N
 Moment uố n:
d
128
M a1  Fa1. e1  498.
 31872 N.mm

2
2
 Tính toán sơ bộ đường kính trục

Page | 18


ĐAMH chi tiế t máy
D 

NGUYỄ N HOÀNG THI
5T

3

 

3

5.260358
 35,14 mm
30

c. Tính toán độ bề n:
o Trong mặ t phẳ ng oyz:

M

A
y

 0  Fr .75  RBy .95  Fr1.(95  80)  M a  0

Fr .75  Fr1.(95  80)  M a
95
2403.75  1618,83.175  31872

 4543, 7 N
95
 Fy  0  Fr  RAy  RBy  Fr1  0
 RBy 

 RAy  Fr  RBy  Fr1
 2403  4543, 7  1618,83  5327,87 N
o Trong mặ t phẳ ng oxz:
 M xB  0  RAx .95  Ft1.80  0
Ft1.80 4653, 4.80

 3918, 65 N
95
95
 Fx  0  RAx  RBx  Ft1  0
 RAx 

 RBx  RAx  Ft1
 3918, 65  4653, 4  8572 N
o Vẽ biể u đồ moment vớ i:
M Ax  Fr .75  2403.75  180225 N.mm
M Bx  M a  Fr1.80  31872  1618,83.80  97634, 4 N.mm
M By  RAx .95  3918, 65.95  372271,85 N.mm

Page | 19


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

d. Moment tương đương tại tiết diện nguy hiểm:
 Dựa vào biểu đồ moment ta thấy tiết diền nguy hiểm tại B
Moment uốn tại B:
2
2
M B  M Bx
 M By
 97634, 42  372271,852  384862 N.mm

Moment tư ơ ng đư ơ ng tạ i B:

Page | 20


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI
2
2
M td  M Bx
 M By
 0, 75T 2

 97634, 42  372271,852  0, 75.2603582
 446047, 67 N.mm
Đường kính trục tại B:

dB 

3

32M td 3 32.446047, 67

 41,19 mm
 [ ]
 .65

Do tạ i tiế t diệ n nguy hiể m có lắ p ổ lăn nên
ta chọ n d B  45 mm
Ta chọ n các kích thư ớ c còn lạ i như hình:

Kiể m tra lạ i tiế t diệ n:
 Tạ i vị trí A:

32M td 3 32. 1802252  0, 75.2603582
dA  3

 35, 63  45 mm
 [ ]
 .65
 Tạ i vị

dbr 

3

trí lắ p bánh răng:

32M td 3 32. 318722  0, 75.2603582

 32,9  40 mm
 [ ]
 .65

e. Chọ n then bằ ng:
o Thông số cho trư ớ c:
 Moment xoắ n: T1  260358 Nmm
 Đư ờ ng kính trụ c: dd  35 mm , dbr  40 mm
 Chiề u dài mayơ :

ld  50 mm , lbr  55 mm

Page | 21


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

 Điề u kiệ n làm việ c: tả i va đậ p nhẹ .
o Vậ t liệ u: chọ n vậ t liệ u là thép 45 có:
 ứ ng suấ t cắ t cho phép: [ c ]  90 MPa

 ứ ng suấ t dậ p cho phép: [ d ]  150 MPa
o chọ n then bằ ng tạ i vị trí lắ p bánh đai:
chọ n then 2 đầ u bằ ng ( vì nế u chọ n then 2 đầ u
tròn tính không đủ bề n ) vớ i các thông số :
b = 10 mm, h = 8 mm, l = 40 mm
kiể m tra ứ ng suấ t cắ t:
2T1
2.260358
c 

 37,194  [ ]
d d .l.b 35.40.10
Kiể m tra ứ ng suấ t dậ p:
2T1
2.260358
d 

 116, 23  [ ]
d d .l.0, 4.h 35.40.0, 4.8
o then bằ ng tạ i vị trí lắ p bánh răng:
chọ n then 2 đầ u tròn vớ i các thông số :
b = 10 mm, h = 8 mm, l = 45 mm
kiể m tra ứ ng suấ t cắ t:
2T1
2.260358
c 

 37,194  [ ]
dbr .(l  b).b 40.45.10
Kiể m tra ứ ng suấ t dậ p:

2T1
2.260358
d 

 116, 23  [ ]
dbr .(l  b).0, 4.h 40.(45  10).0, 4.8
f. Kiể m nghiệ m trụ c:
( Tạ i tiế t diệ n nguy hiể m )
o Hệ số an toàn khi xét đế n ứ ng suấ t pháp:
 1
s 
K . a
   . m
  .
Trong đó:
  1  0.5 b  280 Mpa
Page | 22


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI


K



 1,988 ( tra bả ng 10.11 sách Trị nh

Chấ t )
  m  0 Mpa ( vì trụ c quay nên ứ ng suấ t
thay đổ i theo chu kì đố i xứ ng)
M
M
384862


 42, 23
  a   max 
3
W 0,1.d
0,1.453
    0, 05 ( thép cacbon mề m )

Mpa

   1, 6 ( trụ c đư ợ c tôi bề mặ t bằ ng
tầ n số cao )
 Hệ số an toàn xét đế n ứ ng suấ t pháp là:
280
s 
 5,336
42, 23
1,988.
1, 6
o Hệ số an toàn khi xét đế n ứ ng suấ t tiế p:
 1
s 
K . a

   . m
 .
Trong đó:
  1  0.25 b  140 Mpa
K
 1,596 ( tra bả ng 10.11 sách Trị nh


Chấ t )
T
T
260358


 14, 28
  max 
3
W0 0, 2.d
0, 2.453
 m 
 a 

 max
2

Mpa

 7,14 Mpa

 max

 7,14 Mpa
2
    0 ( thép cacbon mề m )

Page | 23


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

   1, 6 ( trụ c đư ợ c tôi bề mặ t bằ ng
tầ n số cao )
 Hệ số an toàn xét đế n ứ ng suấ t tiế p là:
140
s 
 19, 66
7,14
1,596.
1, 6
o Hệ số an toàn:
s .s
5,336.19, 66
s   
 5,15  [s]  (1,5  2,5)
2
2
2
2

s  s
5,336  19, 66
Các tiế t diệ n còn lạ i:
Tiết diện
Vị trí lắp
bánh răng
Vị trí lắp
bánh đai

M

T

K
13872 260358 1,75

0

260358

1,75

 max
4,98

K
1,5

0

1,5

 max

s
20,34 53,98

-

-

s

s
7,16

7,1

-

-

g. Kế t cấ u trụ c I:

2. Thiế t kế trụ c II:
a. Thiết kế sơ bộ:
o Trục I truyền moment xoắn từ bánh đai đến bánh dẫn của hộp giảm tốc
một cấp, có bánh đai và bánh răng côn răng thẳng ở ngoài, cặp ổ lăn ở
giữa.
o Chọn vật liệu.

Page | 24


ĐAMH chi tiế t máy

NGUYỄ N HOÀNG THI

Chọn vật liệu là thép C35 có:
ứng suất cho phép
[σ] = 65 Mpa; [τ] = 30 Mpa
Giới hạn bền 𝜎𝑏 = 560 MPa, giới hạn chảy 𝜎𝑐ℎ = 320 MPa
𝜎−1 = 280 Mpa; 𝜏−1 = 140 Mpa
o Khoảng cách trục theo chiều dài.
Đường kính sơ bộ:

D 

5T

3

 

3

5.805673
 58, 6 mm
20

(1)

Chọ n dbr2 = 58 mm
 l2  1,5dbr 2  87mm
B0l  24mm , Bnt  60mm

Tra bảng 10.2 tài liệu [1] với T = 805673 N.mm ta chọ n:
x = 10 mm, w = 60 mm
w

 l  2.  l2  2.x    254
2

Ta có kích thư ớ c sơ bộ trụ c:

b. Phân tích lực tác dụng lên trục I:

Trong đó:
Page | 25