Thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc bánh răng côn thẳng và bộ truyền đai

Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Lời Nói Đầu
Thiết Kế Đồ án Chi Tiết Máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí. Môn học
này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối với
các kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên
ngành sẽ được học sau này.
Đề tài mà em được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc
bánh răng côn răng thẳng và bộ truyền đai .Trong quá trình tính toán và thiết kế các
chi tiết máy cho hộp giảm tốc em đã sử dụng và tra cứu một số những tài liệu sau:
-Chi tiết máy tập 1 và 2 của GS.TS-Nguyễn Trọng Hiệp.
-Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 và 2 của PGS.TS Trịnh Chất và TS
Lê Văn Uyển.
Do là lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy,cùng với sự hiểu biết còn
hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có
liên quan song bài làm của sinh viên chúng em không thể tránh khỏi những sai sót.
Kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn
giúp cho những sinh viên như chúng em ngày càng tiến bộ trong học tập.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Vũ
Lê Huy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ
được giao. Em xin chân thành cảm ơn!

1
Trang 1


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Muc Luc

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ĐỀ SỐ 4: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Thông số đầu vào : 1. Lực kéo băng tải

F = 470 N
2

Trang 2


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

2. Vận tốc băng tải

v =1,94 m/s

3. Đường kính tang

D = 450 mm

4. Thời hạn phục vụ

Lh= 11000 giờ

5. Số ca làm việc:

Số ca = 2 ca

6. Góc nghiêng đường nối tâm của bộ truyền ngoài: 0o
7. Đặc tính làm việc: Va đập vừa
PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1.Chọn động cơ điện
1.1.1.Xác định công suất yêu cầu của trục động cơ

Pyc =

Pct
η

Trong đó Pct : Công suất trên một trục công tác
Pyc : Công suất trên trục động cơ
Hiệu suất của bộ truyền:
(1)

Tra bảng

2.3
[ I]
19

ta có:

ηol

Hiệu suất của một cặp ổ lăn :

= 0,99

Hiệu suất của bộ đai :

0,96

Hiệu suất của bộ truyền bánh răng :

0,97

ηkn =

Hiệu suất của khớp nối:
3
Trang 3

1


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Thay số vào (1) ta có:

η = Π ηi = ηol3 .ηkn .ηd .ηbr

= 0,993.0,96.0,97.1 = 0,903

Vậy công suất yêu cầu trên trục động cơ là :
1.1.2.Xác định số vòng quay của động cơ
Trên trục công tác ta có:

nlv =

60000.v 60000.1,94
=
= 82,34(vg / ph)
π .D
π .450

ndc ( sb ) = nlv .ut
ut = ud uh

Trong đó :
B

Tra bảng

2.4
[ I]
21

ta chọn được tỉ số truyền sơ bộ của:

Truyền động đai:

3

Truyền động bánh răng côn:

uh =

4 (hộp giảm tốc một cấp)

Thay số vào (2) ta có:

ut = ud uh =

4.3= 12

ndc ( sb ) = nlv .ut =
Suy ra :

82,34.12 = 988,08 (v/ph)

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: ndc =1000 (v/ph)
4
Trang 4

(2)


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

1.1.3.Chọn động cơ
Từ Pyc = 1,01 kW & ndc = 1000 v/ph
Chọn động cơ Việt Hung :
Động cơ không đồng bộ 3 pha
Kiểu động cơ

Pđc (KW)

η dc (v / ph)

3K100L6

1,1

950

1.2.Phân phối tỉ số truyền
1.2.1Xác định tỉ số truyền chung của hệ thống
Theo tính toán ở trên ta có:

ndc =

950 (v/ph)

nlv = 82,34 (v/ph)
Tỉ số truyền chung của hệ thống là :
1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ

Chọn trước tỉ số truyền của bộ truyền trong

ubr

1.3.Tính các thông số trên các trục
1.3.1.Số vòng quay
Theo tính toán ở trên ta có: ndc = 950 (vg/ph)
Tỉ số truyền từ động cơ sang trục I qua đai là:

Số vòng quay thực của trục công tác là:
5
Trang 5

=4


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

1.3.2.Công suất
Công suất trên trục công tác (tính ở trên) là: Pct = 0,912 (kW)
Công suất trên trục II là :
Công suất trên trục I là :
Công suất thực của động cơ là:

1.3.3.Mômen xoắn trên các trục
Mômen xoắn trên trục I là :
Mômen xoắn trên trục II là :

Mômen xoắn trên trục công tác là:
Mômen xoắn thực trên trục động cơ là :
1.3.4.Bảng thông số động học
Thông
số/Trục
U

Động Cơ

I

II

Ud = 2,885

Ubr = 4
6

Trang 6

Công Tác
Ukn = 1


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải
n(v/ph)
P(KW)
T(N.mm)

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

950
1,009
10143,10

329,29
0,959

82,29
0,921

82,34
0,912

Phần II.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN .
2.1.Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt.
 P = Pdc* = 1, 009 ( KW )

T = Tdc = 10143,10 ( N .mm )

n = ndc = 950 v ph

 β = 0o

U d = 2,885
Các thông số yêu cầu:

( )

2.1.1.Chọn loại đai và tiết diện đai.
Chọn đai sợi tổng hợp sợi capron trên cốt vải chéo hai sợi ngang, phủ bằng nhựa natrit
d1 và d 2

2.1.2 Đường kính đai:
Chọn d1 = (5,2…6,4). (mm)
d1 = (5,2…6,4).= (112…138) mm
Chọn d1 = 120 mm.
Đường kính bánh đai lớn:
d2 = d1.u/(1-) = 120.2,885/(1 – 0,01) = 342,7 mm.
ε

:Hệ số trượt,với

ε = 0, 01 ÷ 0, 02

Chọn

ε = 0, 01

Chọn d2 = 350 mm
Ut =

Tỷ số truyền thực:

d2
350
=
= 2,946
d1. ( 1 − ε ) 120. ( 1 − 0, 01)

7
Trang 7


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

∆U =

Ut − U
2,946 − 2,885
.100% =
.100% = 2, 07% ≤ 4%
U
2,946

Sai lệch tỷ số truyền :
⇒

Thỏa mãn.

2.1.3.Xác định khoảng cách trục a.
Khoảng cách trục :
(1,5…2).(d1 + d2) ≤ a
(1,5…2).(120 + 350) = (705…940) ≤ a
Chọn a = 800 mm
2

d1 + d 2 ( d 2 − d1 )
L = 2.asb + π .
+
2
4.asb
Chiều dài đai :
2
120 + 350 ( 350 − 120 )
L = 2.800 + π .
+
= 2354,8 ( mm )
2
4.800
B

Dựa vào bảng

4.5
[ 1]
52

L = 2360 ( mm )

ta chọn L theo tiêu chuẩn :Chọn
v 3, 087
1
i= =
= 1,3  ÷ < imax = 3 1
s
1( s )

L 2,36
s
Số vòng chạy của đai trong
.
⇒

( )

Thỏa mãn.

Tính lại a theo :
Khi đó

(

l = 2360( mm)

d1 = 120 ( mm )

d 2 = 350 ( mm )

) (

)

a = λ + λ 2 − 8∆ 2 / 4 = 1621,72 + 1621,72 2 − 8.1152 / 4 = 802,6
Trong đó:
8
Trang 8

Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

λ = l −π

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

d1 + d 2
120 + 350
= 2360 − π
= 1621,72
2
2
∆=

d 2 − d1 350 − 120
=
= 115
2
2

Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ:
α1 = 180° − 57°.

d 2 − d1
350 − 120
= 180° − 57°.
= 163,66° > 120ο
a

802, 6

Suy ra thỏa mãn
2.1.4 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai.
Ta có:
Ft =

B

Theo

4.8
[ 1]
55

1000 P1 1000.0,959
=
= 310, 66 N
v
3, 087

tỉ số cho phép là (1/100….1/150), do đó d1 = 120 thì tiêu chuẩn là =1,2
mm
B

Kd : hệ số tải trọng động xác định theo
Ứng suất cho phép có ích:

[ σ F ] = [ σ F ] 0 .Cα .Cv .C0

4.7
[ 1]
54

: Kd = 1,5

=9,07.0,94.1,03.1=8,78 MPa

Đối với đai sợi tổng hợp, bộ truyền tự căng và ( = 0,01 > 1/80
Ta chọn MPa. Theo bảng 4.9 ta có k1 = 11,4, k2 = 233, do đó
[]0 = 11,4 – 233.1,2/120 =9,07 MPa
9
Trang 9


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α1. Với góc α1 = 1630 .
4.10
B
[ 1]
57
Xác định theo
: Cα = 0,94
4.11
B
[ 1]

57
Cv: hệ số kể đến ảnh hưởng vận tốc của đai. Xác định theo
: v= 0,94 m/s
Cv = 1,03
4.12
B
[ 1]
57
C0 : hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền. Xác định theo
: bộ truyền
căng đai tự động C0 = 1
Chiều rộng đai :
b = Ft.Kd/([.) = 310,66.1,5/(8,78.1,2) = 44,22 (mm)
B

4.5
[ 1]
52

Dựa vào
: ta lấy b = 50 (mm)
Chiều rộng bánh đai:
B = 60 (mm)
2.1.5 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng ban đầu :
Fo = σ 0 .δ .b = 7,5.1, 2.50 = 450

N

Lực tác dụng lên trục :

Fd = 2.Fo.sin(α1/2) = 2.450.sin(163,66/2) = 890,86 (N)

2.1.6 Bảng thông số
Thông số
Loại đai
Đường kính bánh đai nhỏ
10
Trang 10

Ký hiệu
Sợi tổng hợp

Giá trị

d1

120(mm)


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Đường kính bánh đai lớn

d2

350 (mm)

Chiều rộng đai
Chiều rộng bánh đai
Chiều dài đai
Khoảng cách trục
Góc ôm bánh đai nhỏ

b
B
l
a

α1

50(mm)
60 (mm)
2360 (mm)
802,6 (mm)

Lực căng ban đầu

F0

Lực tác dụng lên trục

Fd

2.2.Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng côn thẳng
Thông số đầu vào:
P = PI= 0,959 (kW)
T1= TI=27812,72 (Nmm)

n1= nI=329,29 (vg/ph)
u = ubr= 4
Lh= 11000 (giờ)
2.2.1 Chọn vật liệu bánh răng
B

6.1
[1]
92

Tra bảng
, ta chọn:
Vật liệu bánh răng lớn:
• Nhãn hiệu thép: 40XH
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
HB : 230 ÷ 300

• Độ rắn:
Ta chọn HB2=240
• Giới hạn bền σb2=850 (MPa)
• Giới hạn chảy σch2=600 (MPa)
Vật liệu bánh răng nhỏ:
11
Trang 11

163,66o
450 (N)
890,66 (N)

Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải
•
•
•
•
•

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Nhãn hiệu thép: 40XH
Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
HB1= 255
Giới hạn bền σb1=800 (MPa)
Giới hạn chảy σch1=580 (MPa)

2.2.2.Xác định ứng suất cho phép
2.2.2.1.Ứng suất tiếp xúc cho phép[σH] và ứng suất uốn cho phép [σF]

σ H0 lim
[
σ
]
=
Z R Z v K xH K HL
 H
S

H


0
[σ ] = σ F lim Y Y K K
R S
xF
FL
 F
SF

,

Trong đó:
Chọn sơ bộ:

 Z R Z v K xH = 1

YRYS K xF = 1
SH, SF – Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: Tra
B

bảng

6.2
[1]
94

với:
 Bánh răng chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75
 Bánh răng bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75

σ H0 lim , σ F0 lim

- Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở:
0

σ H lim = 2 HB + 70
 0

σ F lim = 1,8HB

12
Trang 12


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

σ H0 lim1 = 2 HB1 + 70 = 2.255 + 70 = 580( MPa )
 0
σ F lim1 = 1,8 HB1 = 1,8.255 = 459( MPa)

Bánh chủ động:
σ H0 lim 2 = 2 HB2 + 70 = 2.240 + 70 = 550( MPa)
 0
σ F lim 2 = 1,8 HB1 = 1,8.240 = 432( MPa)
Bánh bị động:
KFC : hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải. KFC = 0,7÷0,8. Chọn KFC = 0,7
KHL,KFL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải
trọng của bộ truyền:


 K HL = mH


 K = mF
 FL


có

NH 0
N HE
NF 0
N FE
,

Trong đó:
mH, mF – Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc. Do bánh răng
HB<350 => mH = 6 và mF = 6
NHO, NFO – Số chu kỳ thay đổi ứng suấtkhi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất
uốn:
2,4
 N HO = 30.H HB

6
 N FO = 4.10
2,4
2,4
 N HO1 = 30.H HB

= 17,9.106
1 = 30.255

2,4
2,4
6
 N HO 2 = 30.H HB 2 = 30.240 = 15, 47.10

6
 N FO1 = N FO2 = 4.10

NHE, NFE – Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải
trọng tĩnh => NHE= NFE= 60c.n.t∑ , trong đó:
c – Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay: c=1
n – Vận tốc vòng của bánh răng
t∑ – tổng số thời gian làm việc của bánh răng
13
Trang 13


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

 N HE1 = N FE1 = 60.c.n1.tΣ = 60.1.329, 29.11000 = 21, 73.107


n1
329, 29

.11000 = 5, 4.107
 N HE 2 = N FE 2 = 60.c.n2 .tΣ = 60.c. .tΣ = 60.1.
u
4



Ta có: NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1
NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1
NFE1> NFO1 => lấy NFE1= NFO1 => KFL1= 1
NFE2> NFO2 => lấy NFE2= NFO2 => KFL2= 1
Do vậy ta có:

σ H0 lim1
580
Z R Z v K xH K HL1 =
.1.1 = 527, 27 MPa)
[σ H 1 ] =

SH1
1,1


σ H0 lim 2
550
Z R Z v K xH K HL 2 =
.1.1 = 500( MPa )
[σ H 2 ] =
SH 2
1,1



0
[σ ] = σ F lim1 Y Y K K = 459 .1.1 = 262, 29( MPa)
R S
xF
FL1
 F1
SF1
1,75

0
σ F lim 2
432

YRYS K xF K FL 2 =
.1.1 = 246,86( MPa)
[σ F 2 ] = S
1,75

F2

Do đây là bộ truyền bánh răng côn răng thẳng
=>

σ H = min(σ H 1 ,σ H 2 ) = 500

(MPa)

2.2.2.2.Ứng suất cho phép khi quá tải

[σ H ]max = 2,8.max(σ ch1 ,σ ch 2 ) = 2,8.600 = 1680( MPa )

[σ F 1 ]max = 0,8.σ ch1 = 0,8.580 = 464( MPa)
[σ ] = 0,8.σ = 0,8.600 = 480( MPa)
ch 2
 F 2 max

14
Trang 14


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

2.2.2.3. Xác định chiều dài côn ngoài
Theo công thức (6.15a):

Re = K R . u 2 + 1. 3

T1.K H β

K be .(1 − K be ).u.[ σ H ]

2

Với
▪T1 là mômen xoắn trên trục chủ động. T1= TI = (N.mm)
▪[σH] - ứng suất tiếp xúc cho phép; [σH] = 500( MPa).

▪ KR– hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm bánh răng và loại bánh răng: Đối với bánh

răng côn răng thẳng làm bằng thép =>

K d = 100MPa1 3

→ KR = 0,5.Kd = 0,5.100 = 50 (Mpa1/3)
U-Tỉ số truyền u=4 > 3
K be

=>

- Hệ số chiều rộng vành răng : chọn sơ bộ

K be = 0, 25

K be .u
0, 25.4
=
= 0,57
2 − K be 2 − 0, 25

KHβ, KFβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi
K be .u
6.21
=
B
[1]
2
−

K
113
be
tính về ứng suất tiếp xúc và uốn: Tra bảng
với
0,57
-Sơ đồ bố trí là sơ đồ I
- HB <350
-Loại răng thẳng

15
Trang 15


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

-Ta được
Do vậy

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn


 K H β = 1,13


 K F β = 1, 25

Re = K R . u 2 + 1. 3

T1.K H β

K be .(1 − K be ).u. [ σ H ]

2

= 50. 42 + 1 3

27812, 72.1,13
= 109,13
0, 25(1 − 0, 25).4.500 2

2.2.3 Xác định các thông số ăn khớp.
2.2.3.1 Đường kính vòng chia ngoài
Có H1 , H2 ≤ HB 350 → z1 =1,6.z1p
Đường kính chia ngoài:
d e1 =

Tra bảng B

6.22
114

[1] với

d e1

2.Re
1+ u2

=

2.109,13
1 + 42

= 52,93

(mm)

=52,93 và tỉ số truyền là u=4 . ta được số răng

Ta có HB<350 => Z1=1,6.16=25,6 chọn Z1=25
Đường kính vòng trung bình và môđun trung bình
d m1 = (1 − 0,5.K be ).d e1 = (1 − 0,5.0, 25)52,93 = 46,31

(mm)

mtm = dm1/Z1 = 46,31 /25 = 1,852
Với bánh răng thẳng môđun vòng ngoài

mte =
Tra bảng B

Trang 16

m tm
( 1 – 0,5.K be )
6.8
99

[1] chọn

M te

=

1,852
= 2,116
( 1 – 0,5.0, 25 )

(mm)

theo tiêu chuẩn mte = 2,0 (mm)
16

Z p1 = 16


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Tính lại mtm, dm1, z với mte = 2,0, Kbe = 0,25 :
mtm = (1 − 0,5.Kbe ) mte = (1 − 0,5.0, 25).2, 0 = 1, 75
Môđun vòng trung bình
(mm)
Z1 =

d m1 46,31

=
= 26, 46
mtm 1, 75

chọn

Z1

=25

dm1 = mtm.z1 = 25.1,75 = 43,75 (mm)
2.2.3.2 Xác định số răng
z2 = u.z1 = 4.25 =100
dm2 = mtm.z2 = 1,75.100 = 175 (mm)
2.2.3.3 Xác định góc côn chia
δ1 = arctan( z1 / z2 ) = arctan(25 / 100) = 14.04o

δ 2 = 90° − 14, 04° = 75,96°
Tính lại chiều dài côn ngoài Re :
m
2, 0
Re = te z12 + z22 =
252 + 1002 = 103, 07( mm)
2
2
2.2.3.4 xác định hệ số dịch chỉnh :
Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng ta sử dụng chế độ dịch chỉnh đều:
X1 + X 2 = 0

6.20

112

Z1

Ut

Tra bảng B
[1] với =25 ; =4 , ta được x1=0,38 ; x2= -x1= -0,38
2.2.4. Xác định các hệ số và một số thông số động học
Tỷ số truyền thực tế: ut= 4
Vận tốc trung bình của bánh răng:

17
Trang 17


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Với bánh răng côn răng thẳng và v = 0,798 (m/s) tra bảng [1] ta đựoc cấp chính xác
của vbộ truyền là: CCX=9.
Tra phụ lục 2.3/250[1], với: + CCX = 9
+HB < 350
+v = 0,754 (m/s)
Nội suy tuyến tính ta được:
KHv = 1,05
KFv = 1,13
Với cấp độ chính xác 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 ...1,25 (µm)

⇒

ZR = 0,95.

HB < 350 , v = 0,754 (m/s) < 5 m/s; suy ra ZV = 0,85V0,1 = 0,85.0,7540,1 = 0,826.
với dm2 = 175 (mm) < 700mm suy ra KxH = 1
Chọn YR = 1. Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
YS= 1,08- 0,0695.ln(m)= 1,08-0,0695.ln(2,0)= 1,032
Do bộ truyền bánh răng là bánh răng côn răng thẳng nên
K Hα
K Fα

=1
=1

Hệ số tập trung tải trọng:

K Hβ

= 1,13;

K Fβ

=1,25 (chọn ở mục 2.3).

2.2.4.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng.
2.2.4.1.Kiểm nghiệm răng về độ tiếp xúc.
σ H = Z M .Z H .Zε .

2.T1.K H . u 2t + 1

0,85b .ut .d m12

18
Trang 18

≤ [σ H ].


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

ZM –Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu bánh răng. Bánh răng làm bằng thép. Tra bảng
B

6.5
[ 1]
96

: ZM= 274[MPa]1/3.
B

ZH –hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Tra bảng

6.12
[1]
106

Với x1+x2=0 và được

suy ra ZH=1,76, β = 0o
Zε-hệ số xét đến sự trùng khớp của hai bánh răng :
Zε =

4 − εα
3

.

và hệ số trùng khớp ngang εα có thể tính gần đúng theo công thức:
Suy ra:
Zε =

4 − εα
4 − 1, 72
=
= 0,87
3
3

KH –hệ số tải trọng khi tính toán tiếp xúc.
KH = KHβ.KHα.KHv
KHα: hệ số kể đến sự phân bố không đồng đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp. Do là bánh côn răng thẳng KHα = 1
KHβ: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Tra
B

bảng

6.21
[ 1]
113

: KHβ = 1,13

KHv: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
19
Trang 19


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

K Hv = 1 +

ν H = δ H .go .v.
Trong đó

ν H .b.d m1
2.T1.K H β .K H α

d m1.(u + 1)
u

Với chiều rộng vành răng b = Kbe.Re = 0,25.103,07 = 25,76
Vận tốc trung bình của bánh răng:
B

Tra bảng

Tra bảng

6.13
[ 1]
106

:do v = 0,754 m/s < 1,5 m/s nên cấp chính xác CX = 9

6.15
B
[ 1]
107

,

6.16
B
[ 1]
107

ta được :

δ H = 0,004

 g o = 73

HB2 < 350HB rang thẳng có vát đầu răng

ν H = 0, 004.73.0, 754.

Từ đây :

→

43, 75.(4 + 1)
= 1, 628
4

1, 628.32, 2.43, 75

= 1, 036
 K Hv = 1 +
2.27812, 72.1,13.1

 K = 1,13.1.1, 036 = 1,170
 H

Thay vào ta được:
2.27812, 72.1,170. 4 2 + 1
σ H = 274.1, 76.0,87.
= 474, 76( MPa)
0,85.43, 752.4.32, 2

> [].ZR.Zv.KxH
= 500.0,95.0,826.1 = 392,3 MPa
20
Trang 20

Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

=> Không thỏa mãn điều kiện bền
Ta tăng Re = 120 mm và tính toán lại
2.2.4.1 Xác định các thông số ăn khớp.
a. Đường kính vòng chia ngoài
Có H1 , H2 ≤ HB 350 → z1 =1,6.z1p
Đường kính chia ngoài:
d e1 =

Tra bảng B

6.22
114

[1] với

d e1

2.Re
1+ u2

=

2.120
1 + 42

= 58, 2

(mm)

=58,2 và tỉ số truyền là u=4 . ta được số răng

Z p1 = 16

Ta có HB<350 => Z1=1,6.16=25,6 chọn Z1=25
Đường kính vòng trung bình và môđun trung bình
d m1 = (1 − 0,5.K be ).d e1 = (1 − 0,5.0, 25)58, 2 = 50,925

(mm)

mtm = dm1/Z1 = 50,925 /25 = 2,037
Với bánh răng thẳng môđun vòng ngoài

mte =

m tm
( 1 – 0,5.K be )
6.8
99

=

2,037
= 2,328
( 1 – 0,5.0, 25 )

M te

(mm)

Tra bảng B [1] chọn
theo tiêu chuẩn mte = 2,5 (mm)
Tính lại mtm, dm1, z với mte = 2,5, Kbe = 0,25 :
mtm = (1 − 0,5.Kbe ) mte = (1 − 0,5.0, 25).2,5 = 2,18
Môđun vòng trung bình
(mm)
Z1 =

d m1 50,925
=
= 23,36
mtm
2,18

chọn

Z1

=25
21

Trang 21


Đồ Án Chi Tiết Máy

động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

dm1 = mtm.z1 = 25.2,18 = 54,5 (mm)
b. Xác định số răng
z2 = u.z1 = 4.25 =100
dm2 = mtm.z2 = 2,18.100 = 218 (mm)
c. Xác định góc côn chia
δ1 = arctan( z1 / z2 ) = arctan(25 / 100) = 14.04o

δ 2 = 90° − 14, 04° = 75,96°
Tính lại chiều dài côn ngoài Re :
m
2,5
Re = te z12 + z22 =
252 + 1002 = 128,85(mm)
2
2
d. xác định hệ số dịch chỉnh :
Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng ta sử dụng chế độ dịch chỉnh đều:
X1 + X 2 = 0

6.20
112

Z1

Ut

Tra bảng B
[1] với =25 ; =4 , ta được x1=0,38 ; x2= -x1= -0,38
e. Xác định các hệ số và một số thông số động học
Tỷ số truyền thực tế: ut= 4
Vận tốc trung bình của bánh răng:
Với bánh răng côn răng thẳng và v = 0,939 (m/s) tra bảng [1] ta đựoc cấp chính xác
của vbộ truyền là: CCX=9.
Tra phụ lục 2.3/250[1], với: + CCX = 9
+HB < 350
+v = 0,939 (m/s)
22
Trang 22


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

Nội suy tuyến tính ta được:
KHv = 1,05
KFv = 1,13
Với cấp độ chính xác 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 ...1,25 (µm)
⇒

ZR = 0,95.

HB < 350 , v = 0,939 (m/s) < 5 m/s; suy ra ZV = 0,85V0,1 = 0,85.0,9390,1 = 0,844.
với dm2 = 218 (mm) < 700mm suy ra KxH = 1
Chọn YR = 1. Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

YS= 1,08- 0,0695.ln(m)= 1,08-0,0695.ln(2,5)= 1,016
Do bộ truyền bánh răng là bánh răng côn răng thẳng nên
K Hα
K Fα

=1
=1

Hệ số tập trung tải trọng:

K Hβ

= 1,13;

K Fβ

=1,25 (chọn ở mục 2.3).

2.2.4.2.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng.
a. Kiểm nghiệm răng về độ tiếp xúc.
σ H = Z M .Z H .Zε .

2.T1.K H . u 2t + 1
0,85b .ut .d m12

≤ [σ H ].

ZM –Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu bánh răng. Bánh răng làm bằng thép. Tra bảng
B

6.5
[ 1]
96

: ZM= 274[MPa]1/3.

23
Trang 23


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

B

ZH –hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Tra bảng

6.12
[1]
106

Với x1+x2=0 và được

suy ra ZH=1,76, β = 0o
Zε-hệ số xét đến sự trùng khớp của hai bánh răng :
4 − εα
3

Zε =

.

và hệ số trùng khớp ngang εα có thể tính gần đúng theo công thức:
Suy ra:
Zε =

4 − εα
4 − 1, 72
=
= 0,87
3
3

KH –hệ số tải trọng khi tính toán tiếp xúc.
KH = KHβ.KHα.KHv
KHα: hệ số kể đến sự phân bố không đồng đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp. Do là bánh côn răng thẳng KHα = 1
KHβ: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Tra
B

bảng

6.21
[ 1]
113

: KHβ = 1,13

KHv: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
K Hv = 1 +

ν H .b.d m1
2.T1.K H β .K H α

24
Trang 24


Đồ Án Chi Tiết Máy
động băng tải

Đề số 4:Thiết kế hệ dẫn

ν H = δ H .go .v.
Trong đó

d m1.(u + 1)
u

Với chiều rộng vành răng b = Kbe.Re = 0,25.128,85 = 32,2
Vận tốc trung bình của bánh răng:
B

Tra bảng

Tra bảng

6.13

[ 1]
106

:do v = 0,939 m/s < 1,5 m/s nên cấp chính xác CX = 9

6.15
B
[ 1]
107

,

6.16
B
[ 1]
107

ta được :

δ H = 0, 004

 g o = 73

HB2 < 350HB rang thẳng có vát đầu răng
ν H = 0, 004.73.0,939.

Từ đây :

→

54,5.(4 + 1)
= 2, 263
4

2, 263.32, 2.54,5

= 1, 063
 K Hv = 1 +
2.27812
,
72
.1,13.1

 K = 1,13.1.1, 063 = 1, 201
 H

Thay vào ta được:
σ H = 274.1, 76.0,87.

2.27812, 72.1, 201. 4 2 + 1
= 386,13( MPa )
0,85.54,52.4.32, 2

< [].ZR.Zv.KxH
= 500.0,95.0,844.1 = 400,9 MPa
25
Trang 25