ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY BẢN THUYẾT MINH + BẢN VẼ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

CHƯƠNG I:

CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHẦN PHỐI TỶ SỐ
TRUYỀN
I.Chọn động cơ:
Số Công suất trục
(Đề công tác (kW)

Pt = 6.2

Số vòng quay trục
công tác (vg/ph)

Số năm
làm việc

n = 34

a=5

liệu cho trước:
7)

Chế độ làm việc: quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ
(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8h)

1.Công suất cần thiết:

Với :
− Pt = 6,2 kW : Công suất trên trục băng tải.
−

là Hiệu suất chung của hộp giảm tốc.
: Hiệu suất truyền động của khớp nối.
:Hiệu suất truyền động của cặp ổ lăn.
:Hiệu suất truyền động của cặp bánh răng côn.
:Hiệu suất truyền động của cặp bánh răng trụ răng thẳng.
:Hiệu suất truyền động của xích.

=>

Vậy

2.Chọn động cơ:Tra bảng P1.3/trang 237 (giáo trình Cơ sở thiết kế máy/Trịnh Chất)
Kiểu động cơ

Công suất

Vận tốc quay

(kW)

(vg/ph)

η

%

T R A N G 1 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
4A132S4Y3

7.5

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG
1455

0,86

87,5

2,2

2

II.Phân phối tỷ số truyền:
Tỷ số truyền chung của hệ thống truyền động :
Ta có:
Với:

uk= 1 : Tỷ số truyền của khớp nối.
ux
: Tỷ số truyền của xích.
uhgt : Tỷ số truyền hộp giảm tốc.

Chọn uhgt =12=>
Mà với

: Tỷ số truyền của bánh răng côn.
: Tỷ số truyền của bánh răng trụ răng thẳng.

Đối với hộp giảm tốc cấp nón – trụ, để dễ dàng cho việc bôi trơn các bánh răng trong hộp
giảm tốc thì ta chọn :
Vậy ta chọn: =>

III.Xác định các thông số và lực tác dụng:
1.Tính toán tốc độ quay của trục:
−

Trục I :

−

Trục II :

−

Trục III :

(vg/ph)
(vg/ph)
(vg/ph)
T R A N G 2 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trục IV :

−

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG
(vg/ph)

2.Tính công suất trên trục:
Công suất danh nghĩa trên trục động cơ :
(kW)
Công suất danh nghĩa trên trục I :
(kW)
Công suất danh nghĩa trên trục II :
(kW)
Công suất danh nghĩa trên trục III :
(kW)
Công suất danh nghĩa trên trục IV :
(kW)

3.Tính momen xoắn trên các trục:
Momen xoắn trên trục động cơ :
(Nm)
Momen xoắn trên trục I:
(Nm)
Momen xoắn trên trục II:
(Nm)
Momen xoắn trên trục III:

T R A N G 3 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

(Nm)
Momen xoắn trên trục IV:

(Nm)

4.Bảng số liệu động học:
Động cơ
u
P (kW)
n (vg/ph)
T (Nm)

Trục I

1
6,88
1455
45,15

Trục II
4,5

1455
44,7

Trục III
4,44

485
127,45

Trục IV
2,14

121,25
489,59

34,06
1639,14

CHƯƠNG II:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
I.Tính toán thiết kếcác bộtruyền trong hộp giảm tốc:
1.Chọn vật liệu cặp bánh răng côn và cặp bánh răng trụ:
-Do hộp giảm tốc đang thiết kếcó công suất trung bình, nên ta chọn vật liệu nhóm I có
độcứng HB < 350 đểchếtạo bánh răng.
- Đồng thời đểtăng khảnăng chạy mòn của răng,nên nhiệt luyện bánh răng lớn
đạt độrắn thấp hơn độrắn bánh răng nhỏtừ10 đến 15 đơn vị độcứng.
- Dựa vào bảng 6.1/trang 92 (Tập 1): Cơtính của một sốvật liệu chếtạo bánh răng, ta chọn:
• Cặp bánh răng côn:

Loại bánh

Nhiệt luyện

Kích thước
(mm)

Độ rắn

Giới hạn bền Giới hạn chảy
σb (MPa)
σch (MPa)
T R A N G 4 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Bánh nhỏ

Thép 45 – tôi
cải thiện

60

HB 241…285

850

580

Bánh lớn

Thép 45 – tôi
cải thiện

100

HB 192…240

750

450

•

Cặp bánh răng trụ răng thẳng:

Loại bánh

Nhiệt luyện

Kích thước
(mm)

Độ rắn

Giới hạn bền Giới hạn chảy
σb (MPa)
σch (MPa)

Bánh nhỏ

Thép 45 – tôi
thường hóa

80

HB 170…217

600

340

Bánh lớn

Thép 45 – tôi
cải thiện

100

HB 192…240

750

450

2.Xác định ứng suất cho phép:
Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép xác định theo các
công thức sau:
Trong đó:
ZR: Hệsốxét đến độnhám mặt răng làm việc.
ZV: Hệsốxét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
KXH: Hệsốxét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
YR: Hệsốxét đến ảnh hưởng của độnhám mặt lượn chân răng.
ZS: Hệsốxét đến độnhạy của vật liệu với tập trung ứng suất.
KXF: Hệsốxét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độbền uốn.
KFC: Hệsốxét đến ảnh hưởng của việc đặt tải.
KHL,FL: Hệsốtuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụvà chế độ tải trọng.
Chọn sơ bộ: và nên các công thức (1), (2) trở thành:

T R A N G 5 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Với và lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ
cơ sở.
SH,SF: Hệsốan toàn khi tính vềtiếp xúc và uốn.
Giá trịcủa chúng được tra trong bảng 6.2/trang 94 (Tập 1). Vì ta chọn vật liệu bánh răng là
thép 45 thường hóa hay tôi cải thiện nên:

(MPa)

(MPa)

Vậy:
- Trong bộtruyền bánh răng côn:
Bánh nhỏ:

(MPa)
(MPa)

Bánh lớn:

(MPa)
(MPa)

- Trong bộtruyền bánh răng trụ răng thẳng:
Bánh nhỏ:

(MPa)
(MPa)

Bánh lớn:

(MPa)
(MPa)

Vì hệ dẫn động tải được đặt một phía (bộ truyền quay 1 chiều) =>KFC= 1
Và KHL,KFLđược xác định theo công thức sau:
;
Với:
: bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn. Vì vật liệu ta chọn làm

bánh răng có HB < 350 nên:
T R A N G 6 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

: số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
(HHB: Độ rắn Brinen)
- Bộ truyền bánh răng côn:
Chọn độrắn: bánh nhỏHB1=245 ; bánh lớn HB2=230, khi đó:
NHO1= 30.2452,4 = 1,63.107
NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107

- Bộ truyền bánh răng trụ:
Chọn độrắn: bánh nhỏHB3= 215 ; bánh lớn HB4= 200, khi đó:
NHO3 = 30.2152,4 = 1,19.107
NHO4 = 30.2002,4 = 0,99.107
- NFO: số chu kì thay đổi ứng suất cơsởkhi thửvềuốn
Với tất cảcác loại thép thì: NFO= 4.106
- NHE, NFE: sốchu kì thay đổi ứng suất tương đương.
Vì ở đây bộtruyền chịu tải trọng tĩnh, nên:

NHE= NFE= N = 60.c.n.tΣ

Với: c, n, tΣlần lượt là sốlần ăn khớp trong một vòng quay, sốvòng quay trong 1 phút và
tổng sốgiờlàm việc của bánh răng đang xét.

Ta có: c=1
Với 1 năm làm việc 300 ngày, làm việc 2 ca (mỗi ca/8 giờ) =>
-

Trong bộ truyền bánh răng côn:

Bánh nhỏcó n1= 1455 (vg/ph) nên:
Bánh lớn có n2= 485 (vg/ph) nên:

-

Trong bộtruyền bánh răng trụ:

Bánh nhỏcó n3= 485 (vg/ph) nên:
T R A N G 7 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Bánh lớn có n4= 121,25 (vg/ph) nên:
Vậy:
-

Bộ truyền bánh răng côn cấp nhanh có:

Vậy từ(5) =>KHL1= 1

Vậy từ(6) =>KFL1 = 1
Vậy từ(5) =>KHL2 = 1
Vậy từ(6) =>KFL2 = 1
-

Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm có:

Vậy từ(5) =>KHL3 = 1
Vậy từ(6) =>KFL3 = 1
Vậy từ(5) =>KHL4 = 1
Vậy từ(6) =>KFL4 = 1
SH,SF: Hệsốan toàn khi tính vềtiếp xúc và uốn, tra bảng 6.2/trang 94 (Tập 1) ta có, ứng với
vật liệu đã chọn thì: SH= 1,1 và SF= 1,75
=>Từ đó ta xác định được sơ bộ ứng suất cho phép của bánh răng.
-

Bộ truyền bánh răng côn (cấp nhanh):
(MPa)
T R A N G 8 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

(MPa)
(MPa)
(MPa)

Với cấp nhanh, ta sửdụng bộtruyền bánh răng côn răng thẳng. Dù bánh răng
côn răng thẳng có khảnăng tải nhỏhơn so với răng không thẳng, làm việc ồn hơn
song năng suất chếtạo cao hơn, ít nhạy với sai sốchế tạo và lắp ráp. Vì vậy, ứng suất tiếp
xúc cho phép là: vì
 Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:

(MPa)
 Ứng suất uốn cho phép khi quá tải (vật liệu có HB < 350) là:

(MPa)
(MPa)

-

Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng (cấp chậm):
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
Với bộtruyền cấp chậm, bánh răng trụrăng thẳng, thì ứng suất tiếp xúc cho phép

là:
Với thỏa mãn điều kiện:
 Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:

(MPa)
 Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:

(MPa)
T R A N G 9 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

(MPa)

3.Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng (cấp nhanh):
a) Xác định chiều dài côn ngoài (của bánh côn chủ động, được xác định theo độ bền
tiếp xúc):
(7)
Trong đó:
- KR= 0,5Kd : Hệsốphụthuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Vì bộ truyền cấp nhanh
là truyền động bánh răng côn răng thẳng bằng thép nên: Kd= 100
=>KR= 0,5Kd= 0,5.100 =50
- KHβ : Hệsốkể đến sự phân bốkhông đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng
côn.
- Kbe : Hệsốchiều rộng vành răng và
Trong các bước tính ởtrên ta đã chọn Kbe= 0,3
Từ đó =>
Bộ truyền ta thiết kế thuộc dạng sơ đồ I trong tài liệu (tập 1CSTKM/Trịnh Chất), trục
lắp trên ổ bi, độ rắn mặt răng HB < 350, loại răng là răng thẳng nên theo bảng
6.21/trang 113 – Trị số của các hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng trong bộtruyền bánh răng côn, ta có: KHβ = 1, 3
Với: T1 : mômen xoắn trên trục bánh chủ động, T1= 44700 (Nmm)
[σH] : ứng suất tiếp xúc cho phép - [σH]= 481,82 (MPa)
Thay các đại lượng trên vào công thức (7), ta được:

116,23 (mm)

b)Xác định các thông số ăn khớp:
Khi xác định môđun và sốrăng cần chú ý:
T R A N G 1 0 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

-Để tránh cắt chân răng, số răng tối thiểu của bánh răng trụ răng thẳng tương đương với
bánh răng côn: , trong đó:
Với bánh răng côn răng thẳng:
-Để răng đủ độ bền uốn, thì môđun vòng ngoài:
Quan tâm tới 2 điểm trên, ta chọn m và Z nhưsau:

với b = Kbe.Re

 Xác định số răng bánh 1 (bánh nhỏ):

Ta có:

(8)

Theo (7) =>
Kết hợp de1 = 73,5(mm) với các dữ kiện bánh răng côn răng thẳng và tỉ số truyền

ta tra bảng 6.22/trang 114 được số răng Z1p= 19
Vì độrắn mặt răng H1, H2< HB 350 =>Z1= 1,6.Z1p= 1,6.19 = 30,4 ≈ 30
 Xác định đường kính trung bình dm1và môđun trung bình:

Đường kính trung bình:

dm1= (1 - 0,5Kbe)de1

(9)

= (1 - 0,5.0,3).73,5 = 62,475 (mm)
Môđun trung bình:

(10)

Suy ra:

 Xác định môđun:

Môđun vòng ngoài, bánh răng côn răng thẳng theo công thức 6.56/trang 115 ta có:
Từ bảng 6.8/trang 99 - Trịsốtiêu chuẩn của môđun, ta chọn mtetheo giá trịtiêu
chuẩn mte= 2,5.
Từmte= 2,5 ta tính lại mtmsuy ra từcông thức trên và dm1suy ra từ công thức (10).
Ta có: mtm= (1 - 0,5.0,3).2,5 = 2,125 (mm)
=> Z1= 30 (răng)
T R A N G 1 1 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

 Xác định sốrăng bánh 2 (bánh lớn) và góc côn chia:

- Số răng bánh lớn: Z2= ubrc.Z1= 3.30 = 90 => Lấy Z2= 90 (răng)
=>Tỉ số truyền thực tế:
- Góc côn chia:
Theo bảng 6.20/trang 112, với Z1= 30, ta chọn hệsố dịch chỉnh đều: Chiều dài côn
ngoài:

c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:

(11)
Trong đó:

- ZM: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp.
Tra bảng 6.5/trang 96, vì vật liệu bánh nhỏ và bánh lớn đều làm bằng thép nên chọn
ZM = 274
- ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, trị số của ZH được tra trong bảng
6.12/trang 106, với x1+ x2 = 0, góc nghiêng β = βm = 0 ta có ZH= 1,76
- Zε: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Vì ở đây thiết kế bánh răng côn răng thẳng, nên theo công thức 6.59a

ta có:
Với Ԑα: Hệsốtrùng khớp ngang, được tính theo công thức sau:

- KH: Hệsốtải trọng khi tính vềtiếp xúc

KH = KHβ.KHα.KHV
Trong đó:
KHβ: Hệsốkể đến sựphân bốkhông đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng.Theo phần trên KHβ = 1.3
T R A N G 1 2 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

KHα: Hệsốkể đến sựphân bốkhông đểu tải trọng cho các đôi răng đồng
thời ăn khớp.Với bánh răng côn răng thẳng KHα = 1
KHV: Hệsốkể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
Theo công thức 6.63, ta có:
Trong đó:
Với

dm1: đường kính trung bình của bánh côn nhỏ, dm1= 54,58 (mm).
v: vận tốc vòng bánh côn nhỏ.

Theo bảng 6.13/trang 106, do v = 4,75(m/s)<8, nên ta chọn cấp chính xác 7.
Cũng theo bảng 6.15/trang 107, ta có: δH = 0, 006.
Theo bảng 6.16/trang 107, ta có go= 53
Với go: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.
δH: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.

= 13,78

- b: Chiều rộng vành răng và b = Kbe.Re= 0,3.118,58 = 35,574 (mm)

Thay các sốliệu vừa tìm được vào công thức (11) ta có:
 Xác định chính xác ứng suất cho phép về tiếp xúc:

Theo các công thức (1) và (3) ta có:
Do vận tốc vòng: v = 4,75 m/s < 5 m/s =>ZV= 1
Với cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7, khi đó cần gia công đạt độnhám:
Ra= 2,5 μm (tra bảng 21.3/trang 153 tập 2) =>ZR= 0,95.
Ta có:
de2= mte.Z2= 2,5.90 = 225 (mm)
hte=cosβm= 1 (mm)

T R A N G 1 3 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

-

Ta có:

-

Sự chênh lệch giữa σH và [σH]cxlà:

-

-

Vậy σH> [σH]cx với chênh lệch không nhiều ( < 6%) nên có thể giữ nguyên các kết
quả tính toán và chỉ cần tính lại chiều rộng vành răng b theo công thức sau:
suy từ (11)39,438 (mm)
Lấy b = 49,8 (mm), khi đó ứng suất sinh ra trên mặt răng bánh răng lúc này là:
416,38 (MPa)
=> Vậy σH = 416,38 (MPa) < [σH]cx = 416,489 (MPa)nên bộtruyền đảm bảo về
tiếp xúc.

d) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Ứng suất uốn sinh ra trên mỗi bánh răng phải thỏa mãn điều kiện bền uốn đối
với mỗi bánh răng. Điều kiện bền uốn được viết nhưsau:
(12)

(13)
Trong đó:
- b: chiều rộng vành răng (mm)
- mtm: môđun trung bình (mm)
- dm1: đường kính trung bình của bánh răng chủ động (mm)
- : hệsốkể đến độnghiêng của răng, với răng thẳng
- : hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2
Với bánh răng côn răng thẳng, thì sốrăng tương đương được tính theo các công
thức sau:
Với x1 = 0,31 và x2 = - 0,31, dựa vào các thông sốtrên và tra bảng 6.18/trang 109
(tập 1) ta được:
Ta có: KF là hệsốtải trọng khi tính vềuốn và KF = KFβ.KFα.KFV trong đó:
KFβ: Hệ số kể đến số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng.

-

T R A N G 1 4 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Tra bảng 6.21/trang 113, với các sốliệu đã có ta được KFβ= 1,47
-

KFα: Hệsốkể đến sựphân bốkhông đểu tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp.

Với bánh răng côn răng thẳng:KFα= 1
-

KFV : Hệsốkể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
Trong đó:
Với

go: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng, ta có go = 53.
δF: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp, ta có δF = 0,016.
v = 4,75(m/s).

Vậy
-

Yε: hệsốkể đến sự trùng khớp của răng, với hệsốtrùng khớp ngang

Ta thay các giá trịvừa tính được vào công thức (12) và (13) ta được:

Tính chính xác ứng suất cho phép vềuốn:
Từcác công thức (2) và (4) ta có:
Trong đó:

[]cx = [].YR.YS.KXF

YR = 1 (Theo tài liệu tập 1)
YS= 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln(1,7) = 1,04
KXF= 1 (Do dae2= 228,6 mm < 400 mm)
[] = 252

(MPa)

[] = 236,57 (MPa)
T R A N G 1 5 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Vậy: []cx = [].YR.YS.KXF = 252.1.1,04.1 = 262, 08

(MPa)

[]cx = [].YR.YS.KXF = 236,57.1.1,04.1 = 246, 03 (MPa)

Vậy bộtruyền đảm bảo độbền uốn.

e)Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:
Chiều dài côn ngoài

Re= 118,58(mm)

Môđun vòng ngoài

mte= 2,5(mm)

Chiều rộng vành răng

b = 39,438(mm)

Tỉsố truyền

u=3

Góc nghiêng của răng

β= 0

Số răng bánh răng

Z1= 30, Z2 = 90

Hệ sốdịch chỉnh chiều cao

x1= 0,31, x2= - 0,31

Theo các công thức trong bảng 6.19/trang 111 (tập 1) ta tính được:
Đường kính chia ngoài

de1= 73,5(mm)
de2= 225(mm)

Đường kính trung bình

dm1= 62,475(mm)
dm2= 187,58(mm)

Góc côn chia

δ1=
δ2=

Chiều cao răng ngoài

he= 5,5(mm)

Chiều cao đầu răng ngoài

hae1= 3,275(mm)
hae2= 1,725(mm)

Chiều cao chân răng ngoài

hfe1= 2,225(mm)
hfe2= 3,775(mm)
T R A N G 1 6 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đường kính đỉnh răng ngoài

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG
dae1= 79,7 (mm)
dae2= 226,09(mm)

4. Tính toán truyền động bánh răng trụrăng thẳng (cấp chậm):
a) Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw:
ó được tính theo công thức:
(16)
Trong đó:
- Ka: Hệsốphụthuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Vì bộ truyền cấp chậm là truyền
động bánh răng trụrăng thẳng bằng thép - thép nên tra bảng 6.5/trang 96 (tập 1) ta sẽ được
Ka= 43
- T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động, T2= 127450 (Nmm)
- [σH]': Ứng suất tiếp xúc cho phép, [σH ]' = 440,91 (MPa)
- u2 = ubrt: Tỉ số truyền của bộ truyền cấp chậm, u2= 4
- bw: Chiều rộng vành răng
- : Hệsố chiều rộng bánh răng, theo bảng 6.6/trang 97 ta chọn
Từ đó theo công thức 6.16 ta có:

- KHβ: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về
tiếp xúc.
Giá trị của KHβphụthuộc vịtrí của bánh răng đối với các ổvà hệsố ψbd, được
tra trong bảng 6.7/trang 98.
Do bộtruyền ta thiết kếcó vịtrí bánh răng lắp ứng với sơ đồ 5 (bảng 6.7/trang 98)
nên ψbd = 0,865và H3, H4< HB 350 nên theo bảng 6.7 ta tra được và 1,16
Thay các giá trịtìm được ởtrên vào công thức (16) ta có:
Lấy
b) Xác định các thông số ăn khớp:
 Xác định môđun:
T R A N G 1 7 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Theo công thức 6.17 ta có:
Theo bảng 6.8/trang 99, ta chọn môđun tiêu chuẩn là môđun pháp mn= 3
 Xác định số răng, góc nghiêng β và hệ số dịch chỉnh x:
Giữa khoảng cách trục aw, sốrăng bánh nhỏZ3, sốrăng bánh lớn Z4, góc nghiêng βcủa răng
và môđun trong bộtruyền ăn khớp ngoài, liên hệ với nhau theo công thức:

-

(17)
Góc nghiêng β = 0 (do là răng trụ răng thẳng)
Xác định số răng bánh nhỏ theo công thức 6.19:

Lấy

-

Xác định số răng bánh lớn: Z4 = ubrt.Z3 = 4.24=96
Lấy

Tổng số răng
Từ đó ta tính lại
c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện sau:
(18)
Trong đó:
ZM: hệsốkể đến cơtính vật liệu của các bánh răng ăn khớp.
Tra bảng 6.5/trang 96, vì vật liệu bánh nhỏvà bánh lớn đều làm bằng thép nên ta
chọn: ZM= 274
ZH: hệsốkể đến hình dạng bềmặt tiếp xúc.
(19)
Ở đây βb: góc nghiêng của răng trên hình trụcơsở.
Với αt và αwt lần lượt là góc prôfin răng và góc ăn khớp.
Ta có:
T R A N G 1 8 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

(trong đó theo TCVN 1065-71 thì góc prôfin gốc α = )

Vậy từ(19) ta có:

Zε: hệsốkể đến sựtrùng khớp của răng
Ta có : hệsốtrùng khớp dọc, được tính theo công thức sau:
Với
: hệsốtrùng khớp ngang.
Áp dụng công thức gần đúng ta có:
Vậy
KH: hệsốtải trọng khi tính vềtiếp xúc, KH = KHβ.KHα.KHV
Trong đó:
hệsốkể đến sựphân bốkhông đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp và
được tra trong bảng 6.14/trang 107.
Đểtra được giá trị của KHα và KHV ta phải tính vận tốc vòng của bánh răng chủ động,
sau đó chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng, từtrịsốcủa cấp chính xác ta tra các hệsốtrên.
Ta có:
Với dw3 làđường kính vòng lăn bánh nhỏ, tính theo công thức sau:
Vậy
Dựa vào bảng 6.13/trang 106 (tập 1), do v < 2 (m/s) nên ta chọn cấp chính xác 9.
Vậy theo bảng 6.14/trang 107 ta có: và
Trịsốcủa KHV được tính theo công thức sau:
T R A N G 1 9 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Trong đó:
Với

go: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.

Do mn = 3< 3,55, cấp chính xác theo mức làm việc êm là 9 nên tra bảng 6.16/trang
107 ta được go= 73.
δH: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.
Do độrắn mặt răng bánh bị động HB4< 350 HB và dạng răng là răng thẳng nên:
δH = 0,006.
Vậy
Từ đó
Nên theo (18) ta có:

 Xác định chính xác ứng suất cho phép vềtiếp xúc:

Theo các công thức (1) và (3) ta có:[]cx = []’.ZV.ZR.KXH
Do vận tốc vòng: v = 1,82 m/s < 5 m/s =>ZV= 1
Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác vềmức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia
công đạt độnhám Ra = 2,5…1,25 μm (tra bảng 21.3/trang tập 2/Trịnh Chất)=>ZR= 0,95.

Ta có:
-

Đường kính chia bánh lớn:

-

Đường kính vòng đỉnh răng:

=>
Vậy
=>Sự chênh lệch giữa σH và [σH]cxlà:
T R A N G 2 0 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Như vậy σH> [σH]cxvới chênh lệch khá nhỏ nên có thểgiữnguyên các kết quảtính
toán và chỉcần tính lại chiều rộng vành răng bw theo công thức sau (suy từ công thức 18):
Lấy bw= 60(mm) = bw4
Mà bw3= bw4 + (5 ÷ 10). Vậy ta lấy bw3 = 69(mm)
Khi đó ứng suất sinh ra trên mặt răng bánh răng lúc này là:
=>Vậy σH = 378,28 (MPa)< [σH]cx = 382,66 (MPa) nên bộ truyền đảm bảo về tiếp xúc.
d) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Để đảm bảo độbền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được
vượt quá một giá trịcho phép:
(20)

(21)
bw: chiều rộng vành răng, bw=60(mm)
mn: môđun pháp, mn= 3(mm)
dw3: đường kính vòng lăn của bánh răng chủ động, dw3= 72(mm)
T2: mômen xoắn trên bánh chủ động, T2= 127450(Nmm)
Yε: hệsốkể đến sựtrùng khớp của răng.
Yβ: hệsốkể đến độnghiêng của răng.

YF3,YF4: hệsốdạng răng của bánh 3 và bánh 4.
Hệsốdạng răng phụthuộc vào sốrăng tương đương Zv3và Zv4và hệsố dịch chỉnh, tra trong
bảng 6.18, [I]. Ở đây x3= x4= 0.
T R A N G 2 1 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Ta có:
Từcác sốliệu trên ta tra bảng 6.18/trang 109 ta được: và
KF: hệsốtải trọng khi tính vềuốn, KF = KFβ.KFα.KFV
Với KFβ= 1,7 và KFα = 1,37
TrịsốKFV được tính theo công thức sau:
Trong đó:
Với: go: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.
Do mn = 3< 3,55, cấp chính xác theo mức làm việc êm là 9 nên tra bảng 6.16/trang 107
ta được go= 73.
δH: hệsốkể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.
Do độrắn mặt răng bánh bị động HB4< 350 HB và dạng răng là răng trụ răng thẳng nên:
δH = 0,006.
Vậy:
Từ đó
Vậy theo (20) và (21) ta có:

 Tính chính xác ứng suất cho phép về uốn:

Từcác công thức (2) và (4) ta có:
Trong đó:

YR = 1
YS = 1,08 - 0,0695.ln(mn) = 1,08 – 0,0695.ln(3) = 1,00364
KXF= 1 (Do da4= 366 mm < 400 mm)

Vậy:

T R A N G 2 2 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Ta có:
Vậy bộtruyền đảm bảo độbền uốn.
e)Các thông sốvà kích thước bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
Khoảng cách trục

aw= 180(mm)

Môđun pháp

mn= 3(mm)

Chiều rộng vành răng

bw3 = 54(mm)
bw4 = 60 (mm)

Tỉsố truyền

u=4

Góc nghiêng của răng

β= 0

Số răng bánh răng

Z3 = 24, Z4 = 96

Hệ sốdịch chỉnh chiều cao

x3 = 0, x4 = 0

Theo các công thức trong bảng 6.11/trang 104 (tập 1) ta tính được:
Đường kính chia

d3= 72 (mm)
d4= 288 (mm)

Đường kính đỉnh răng

da3= 91,4 (mm)
da4= 294(mm)

Đường kính đáy răng

df3 = 64,5 (mm)
df4 = 88,5(mm)

Góc profin răng

αt = 200

Góc ăn khớp

αtw = 200

II.Kiểm tra điều kiện bôi trơn và chạm trục:
1.Kiểm tra điều kiện bôi trơn:
T R A N G 2 3 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt tốt
và đềphòng các tiết máy bịhan gỉcần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp.
Theo mục 18.3.1 – Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc (tập 2) thì với bộ truyền
bánh răng có vận tốc vòng v ≤12 m/s thì dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu cho hộp
giảm tốc (hộp giảm tốc bánh răng côn – răng trụ2 cấp).

Gọi:
Xmax, Xmin: lần lượt là khoảng cách từ đường tâm các bộ truyền đến mức dầu max và
min của hộp giảm tốc.
X2max, X4max: là khoảng cách từ đường tâm các bộ truyền đến mức dầu max của
bộtruyền cấp nhanh và chậm.
X2min, X4min: là khoảng cách từ đường tâm các bộtruyền đến mức dầu min của
bộtruyền cấp nhanh và chậm.
a)Mức dầu tối thiểu Xmin:
- Với bánh răng côn:
- Với bánh răng trụ:
Trong đó:
Lấy:
Vậy:

hmin= (0,75 ÷ 2)h = (0,75 ÷ 2).2,25mn
hmin= 2h = 2.2,25.mn = 2.2,25.3 = 13,5 (mm)

b)Mức dầu tối đa:
T R A N G 2 4 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD: DIỆP LÂM KHA TÙNG

- Với cấp nhanh:
Vì v = 4,16 m/s > 1,5 m/s nên mức dầu max cách mức dầu min là 10 mm.
Nên: X2max= X2min– 10 = 80,63 – 10 = 70,63 (mm)

- Với cấp chậm:
Vì v = 1,37 m/s < 1,5 m/s nên chiều sâu ngâm dầu bằng khoảng 1/4 bán kính bánh
răng. Tức là:
Vậy X4max= X4min– 73,5 = 133,5 – 73,5 = 60 (mm)
Mức dầu chung cho toàn hộp giảm tốc:
Xmin= min (X2min; X4min) = min (80,63 ; 133,5) = 80,63 (mm)
Xmax= max (X2max; X4max) = max (70,63 ; 60) = 70,63 (mm)
Ta có chiều sâu ngâm dầu:
Vậy điều kiện bôi trơn được thỏa mãn.

2.Kiểm tra điều kiện chạm trục:
da3

x1

aw
δ2
b

x2

dae2

Với hộp giảm tốc côn – trụ2 cấp nhưhình vẽ, đểcác bánh răng không bị chạm trục thì:
T R A N G 2 5 | 74

SVTH: LÊ MINH HÙNG