Đồ án chi tiết máy : Tính toán thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

114Equation Chapter 4 Section 1Đồ án
chi tiết máy
Phần A: Tính toán động học
I.

Chọn động cơ điện :
Chọn động cơ là công việc đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế chi tiết
máy. Việc chọn động cơ phù hợp có ảnh hưởng rất nhiều đến các công việc
sau này. Đặc biệt là bản vẽ chi tiết.
1. Xác định công suất trên trục động cơ :
Công suất của động cơ phải thỏa mãn điều kiện :
Pđc > Pct
Trong đó: + Pđc : là công suất của động cơ được chọn
+ Pct : là công suất làm việc của động cơ
P
Pct = lv

ηC

Ta có :

Với : Plv : là công suất làm việc thực của động cơ làm bánh công tác
hoạt động
2.F .V
2.1,35.103.0,95
Plv =
103
103
=
=2,565 (kw)
ηC

: Hiệu suất của các quá trình truyền động
ηC = ∏ηi = η k .ηbrn .ηbrtηol5 .η x2
Tra bảng 2.1/11[1]

ηk

ηol
ηx

: Hiệu suất khớp nối
: Hiệu suất ổ lăn ổ trượt
: Hiệu suất bộ truyền xích (hở)

ηk
ηol

ηx

= 0,99
= 0,99
= 0,93


ηbrn
ηbrt

: Hiệu suất bộ truyền bánh răng nón (kín)
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ(kín)

ηc

Ta có :

ηbrn
ηbrt

= 0,95
= 0,96

= 0,99.0,95.0,96.0,995.0,932
=0,7426

công suất làm việc của động cơ là :
2,565
0,7426
Pct =
= 3,454 (kw)
2. Xác định tốc độ của động cơ :
Vận tốc trên trục công tác :
60000.v
nct =
π .D
Trong đó :
nct : là vận tốc trên trục công tác
v : là vận tốc băng tải

v = 0,95 m/s

D : là đường kính tang quay

D =450 mm

n ct =

60000.0,95
3,14.450

= 40,339 (vòng /phút)

Chọn sơ bộ tỷ số truyền của hệ thống :
+ isbng = 3 là tỉ số truyền sơ bộ ngoài của hệ
+ isbh = 12 là tỉ số truyền sơ bộ cua hộp giảm tốc
Tốc độ quay sơ bộ của động cơ là :


nsbđc = nct.isb= nct. isbh .isbng
= 40,339.12.3 =1452,204 (v/p)
Suy ra : chọn tốc độ sơ bộ của động cơ là :nsbđc = 1500 (v/p)
3. Chọn động cơ cho trạm dẫn động băng tải :
Yêu cầu đối với động cơ cần thỏa mãn:
Pđc > Pct = 3,454 (kw)
≈ n sb = 1452,204
nđc
(v/p)
Tk
> k =1
Tdn
Tra bảng 2P/19[1] ta chọn được động cơ có số hiệu :
A02-41-4
Có các thông số động cơ như sau :

Pđc = 4 (kw)
nđc =1450 (v/p)
Tk
=2
Tdn
dđc = 35,5 mm
II. Phân phối tỷ số truyền của trạm dẫn động băng tải:
1. Tỷ số truyền chung của trạm :
n
1450
i c = đc =
= 35,945 ≈ 36
n ct 40,339
2. Phân phối tỷ số truyền chung của cả trạm
in = ix = 3
Chọn sơ bộ tỷ số truyền ngoài :
i
36
ih = c =
= 12
ix 3
→
Mà :
với

ih = i1.i2
i1
i2

: là tỷ số truyền cấp nhanh

: là tỷ số truyền cấp chậm


chọn Kbe=0.27
ψ bd2 = 2

[K01]= [K02]
Ck=1.1

⇒

λ

=

2.25.ψ bd2 .[ K 02 ]
( 1 − K be ) .K be .[ K 01 ]

k

⇒

=

2, 25.2
( 1 − 0,27 ) .0,27

λ k .C3k = 22,5.1,13 = 29,94

Từ đồ thị 3.21/45[2] ta tra được

 U1 = 3

U 2 = 4

Tính lại tỉ số truyền ngoài :
in = ix =

III.

ic 36
=
= 12
i h 3.4

Tính toán các thông số động học của trạm dẫn:
1. Công suất trên các trục :
P
2,565
Pbt1 = Pbt 2 = lv =
= 1,2825
2
2
(kw)
2.P
2.1,2825
P3 = 3 bt12 =
= 3,056
ηol .ηx 0,993.0,932
(kw)

P2 =
P1 =

P3
3,056
=
= 3,215
ηbrt .ηol 0,99.0,96
P2
3,215
=
= 3,525
ηbrn .ηol 0,95.0,96

(kw)

(kw)

=22,5


Pđc =

P1
3,525
=
= 3,708
ηk .ηol 0,99.0,96

(kw)

2. Vận tốc vòng quay trên các trục :
n
1450
n1 =  đc =
= 1450
ik
1
n2 =
n3 =

n  1 1450
=
= 483,33
i1
3
n  2 483,33
=
= 120,08
i2
4

n bt1 = n bt 2 =

n  3 120,08
=
= 40,026
ix
3

(v/p)

(v/p)

(v/p)

(v/p)

3. Momen trên các trục:
P
3,708
Tđc = 9,55.106. đc = 9,55.106.
= 24421,56
n đc
1450
T1 = 9,55.106.
T2 = 9,55.106.
T3 = 9,55.106.

P1
3,525
= 9,55.106.
= 23216,37
n1
1450
P2
3,215
= 9,55.106.
= 63524,4
n2

483,33
P3
3,056
= 9,55.106.
= 243044,63
n3
120,08

Tbt1 = Tbt 2 = 9,55.106.

Pbt1
1,2825
= 9,55.106.
= 305997,97
n bt1
40,026

(N.mm)

(N.mm)

(N.mm)

(N.mm)

(N.mm)


IV.

Bảng thông số hệ dẫn động của trạm là:

Trục
TS

Tỷ số
truyền

Công suất
P (kw)
Vận tốc
quay n

Trục băng tải
Động cơ

Trục I

Trục II

TrụcIII
1

ik = 1

i1 = 3

i2 = 4

2

ix = 3

3,708

3,525

3,215

3,065

1,2825

1,2825

1450

1450

483,33

120,08

40,026

40,026


(v/p)
Momen
quay T

(N.mm)

24421,56

23216,37

63524,4

243044,63

305997,97

Phần B : Thiết kế các bộ truyền
I - Chọn vật liệu
Do không có yêu cầu gì đặc biệt nên theo 6.1/92[2]
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=241…285
Có

σ

σ

b1=850 Mpa

ch1

=580 Mpa

Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=192…240
Có

σ

=750 Mpa

b1

σ
ch1

=450 Mpa

II- Xác định ứng suất cho phép :
- Theo bảng 6.2/94[2]
Với thép 45 tôi cải thiện thì :

σ0tx lim = 2HB + 70

δ tx = 1.1

σ0u lim = 1.8HB

δu = 1.75

- Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB1 =245
- Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB2 =230
Khi đó

305997,97

σ0tx lim1 = 2.245 + 70 = 560Mpa
 0
σu lim1 = 1,8.245 = 441Mpa
σ0tx lim 2 = 2.230 + 70 = 530Mpa
 0
σu lim 2 = 1,8.230 = 414Mpa

σ0H lim

σ0Flim

&
lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn
cho phép ứng với số chu kì cơ sở
1. ứng suất tiếp xúc cho phép :
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc :
Theo 6-5[2] NOi =
NO1=30.

HB12,4

HBi2,4

=30.2452,4 =16,26.106

HB2,4
2

NO2=30.

=30.2302.4 =13,97.106
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn :
NFo =4.106 Với tất cả các loại thép
- Do bộ truyền chịu tải thay đổi nhiều bậc nên ta có :
3
n m  Tj  t j
N td = 60.u. .∑ 
.t ∑
÷.
i j=1  Tmax  ∑ t j
Trong đó: + Ntd : là số chu kỳ tương đương
+ u :là số lần ăn khớp của 1 răng /1 vòng ăn khớp
+ n : là số vòng quay trong 1 phút
+ T : là momen xoắn
+ t : là thời gian răng làm việc ở chế độ thứ i
+

t∑

: là tổng thời gian làm việc của răng


Ta có :
N td1 = 60.1.

→

1450 13.5 + 0,73.3,5
.
.18240 = 38,58.107

3
5 + 3,5

Ntd1 > No1

→ K 'N1 = 1

N td2

> No2

Tương tự :
K 'N

→ K 'N2 = 1

là hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc khi có tải thay đổi

[ σ tx ] = σ0tx lim .
¸p dụng công thức :
Tra bảng 6.2/94[2] ta có SH = 1,1
Cấp nhanh:

[ σ tx ] 1 = 560.

KN
SH

1
= 509 ( Mpa )

1,1

[ σ tx ] 2 = 530.

1
= 481,8(Mpa)
1,1

Cấp chậm

[ σ tx ] 3 = 560.

1
= 509(Mpa)
1,1

[ σ tx ] 4 = 530.

1
.0,96 = 463,63(Mpa)
1,1


- với cấp nhanh sử dụng răng thẳng & Ntd1 > No1

[ σ tx ]

'

(

→ K 'n1 = 1

)

= min [ σ tx ] 1 ; [ σ tx ] 2 = 481,8(Mpa)

ứng suất cho phép của cấp nhanh (theo công thức 6.12/95[2]) là :

[ σ tx ] =

[ σ tx ] 1 + [ σ tx ] 2
2

=

509 + 481,8
'
= 495,4(Mpa) < 1,15[ σ tx ] = 554,07(Mpa)
2

- Với cấp chậm sử dụng răng nghiêng:

[ σ tx ]

'

(

)

= min [ σ tx ] 3 ;[ σ tx ] 4 = 463,63(Mpa)

ứng suất cho phép của cấp chậm (theo công thức 6.12/95[2]) là :

[ σ tx ] =

[ σ tx ] 3 + [ σ tx ] 4
2

=

509 + 463,63
'
= 486,315(Mpa) < 1,25[ σ tx ] = 579,53(Mpa)
2

2. Tính ứng suất uốn cho phép :
Số chu kì tương đương khi có tải thay đổi là :
mf

t
n k  T 
N td = 60.u. .∑  j ÷ . j .t ∑
i j=1  Tmax  ∑ t j
Trong đó: mf = 6 là bậc của đường cong mỏi ( do HB<350Mpa )
1450 16.5 + 0,7 6.3,5
N td3 = 60.1.
.
.18240 = 33,67.107

3
5 + 3,5
N td3 > N 03 → K ''N = 1


N td 4
Tương tự :

→

> N04

K ''N4 = 1

Do NFO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
NFO=4.106 với mọi loại thép
 ứng uốn cho phép :
SF
- là hệ số an toàn khi tính về uốn. Theo bảng 6.2/94[2]:
SF
=1,75
YR
- là hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
YS
- là hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất
K XF
là hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
chọn sơ bộ ZR.YS.KxF=1

[σ u ] =

σulim .K FC .K ''N
SF

với KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải,do tải đặt ở 2 phía nên ta chọn
KFC = 1
1
= 252 ( Mpa )
1.75
1
= 414.
= 236,57 ( Mpa )
1,75

[ σ u ] 1,3 = 441.
[ σ u ] 2,4

ứng suất quá tải cho phép :


[ σ tx ] max1,3 = 2,8.σch1,3 = 2,8.580 = 1624 ( Mpa )
[ σ tx ] max 2,4 = 2,8.σch 2,4 = 2,8.450 = 1260 ( Mpa )
[ σ u ] max1,3 = 0,8.σch1,3 = 0,8.580 = 464 ( Mpa )
[ σ u ] max 2,4 = 0,8.σch 2,4 = 0,8.450 = 360 ( Mpa )
III.

Tính bộ truyền cấp nhanh
1. Chiều dài côn ngoài của bánh côn chủ động :
T1.K Hβ
R e = K R . i12 + 1. 3

2
( 1 − K be ) .K be .i1.[ σH ]

{

}

Trong đó : :
KR
+
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Với truyền
động bánh răng côn răng thẳng có:
K R = 0,5K d
=0,5.100=50(MPa1/3)
K Hβ
+
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
K be
+
là hệ số chiều rộng vành răng Kbe = 0,25….0,3
K be .i1
0,25.5 5
=
= = 0,714
i1
2 − K be 2 − 0,25 7
K be
= 3, chọn
= 0,25 =>
+Theo bảng 6.21/113[2], trục lắp trên ổ đũa ,tra nội suy

K Hβ
ta có:
=1,158
23216, 37.1,158
R e = 50. 32 + 1. 3
= 93,36(mm)
( 1 − 0, 25) .0,25.3.481, 82

{

2. Xác định thông số ăn khớp :
- Đường kính bánh nhỏ:

}


d e1 =

2.R e
2

i1 + 1

=

2.93,36
2

3 +1

= 59,046(mm)

tra bảng 6.22/114[2]
chọn : Z1p = 18
Với HB < 350
Ta có: Z1 = 1,6 .Z1p = 1,6.18 = 28,8 (răng)

- Đường kính trung bình và mô đun trung bình
dm1 = (1-0,5 .Kbe) .de1
= (1-0,5.0,25).59,046
=51,665 ( mm)
d m1 51,665
=
= 1,793
Z1
28,8
mtm =
(mm)
- Modun vòng ngoài là :
m tm
1,793
m te =
=
= 2,0491(mm)
1 − 0,5K be 1 − 0,5.0,25
Tra bảng 6.8/99[2] chọn theo tiêu chuẩn ta có : mte= 2 (mm)
- Tính lại modun và số răng của bánh chủ động :
m tm = m te ( 1 − 0,5K be ) = 2.( 1 − 0,5.0, 25 ) = 1,75 ( mm )

Z1 =

d m1 51,665
=
= 29,52
m tm
1, 75

(răng)

Vậy chọn số răng của bánh chủ động là : Z1 = 29 (răng)
- Xác định số răng bánh bị động và góc côn chia :
Số răng bánh lớn:
Z2 = i1.Z1 = 3.29 = 87
Gốc côn chia :


Z 
 29 
δ1 = arctag  1 ÷ = arctag  ÷ = 18,43o
 87 
 Z2 
δ 2 = 90o − δ1 = 90o − 18,43o = 71,57o

- Đường kính trung bình là :
d m1 = Z1.m tm = 29.1,75 = 50,57(mm)
d m2 = Z2 .m tm = 87.1,75 = 151,71(mm)

- Chiều dài của côn ngoài :
R e = 0,5.m te . Z12 + Z22 = 0,5.2. 29 2 + 87 2 = 91,7(mm)

3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
Ta có :
σ tx = ZM .Z tx .Zε

2.T1.K tx . i12 + 1
2
≤
σ
= [ σ tx ] ZR .ZV .K XH
[
]
tx
0,85.b.d 2m1.i1

Trong đó :
+ZM là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5/106[2] ta có : ZM = 274 ( Mpa 1/3)
+Với xt = 0 tra bảng 6.12/106[2] ta có : Ztx = 1,76
+ Hệ số trùng khớp ngang :
Zε =

Với :

4 − εα
3


 1
1 
εε = 1,88 − 3,2. + ÷ .cos ( β m )

 Z1 Z2  


1 
 1
o
1,88
−
3,
2.
+

÷ .cos 0 = 1,732

 29 87  


( )

=


→ Zε =

+

K tx

4 − 1,732
= 0,869

3

là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc.

K tx = K txβ .K txα .K txV
K txβ

Với : là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng .

K txβ

=1,158 (tính toán phía trên)

K txα

là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp .
K txα

-

K txV

=1 (đối với bánh răng côn răng thẳng)

là hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.

K txV

v tx = δ tx .g o .V.
Với : +

1+

=

d m1.(i1 + 1)
i1

Tra bảng 6.15,6.16/107[2]:
δ tx

= 0,006

v tx .b.d m1
2.T1.K txβ .K txα


go

V=

= 56 (với modun m=1,76 mm)

π.d m1.n1 3,14.50,57.1450
=
= 3,837(m / s)
60000
60000

Theo bảng 3-11/46[1] chọn cấp chính xác của bánh răng là cấp 7
→ v tx = 0,006.56.3,837.

50,57.(3 + 1)
= 10,586(m / s)
3

Chiều rộng vành răng :
b = K be .R e = 0, 25.91,7 = 22,925(mm)

→ K txV = 1 +

10,586.22,925.50,57
= 1, 228
2.23216,37.1,158.1

→ K tx = 1,158.1.1, 228 = 1, 422

Thay số ta có :
σ tx = 274.1,76.0,869.

ứng suất tiếp xúc giới hạn :

2.23216,37.1,422. 32 + 1
= 495,25(Mpa)
0,85.22,925.50,57 2.3

[ σ] tx = [ σtx ] ZV ZR K xH

Trong đó : v =3,837 m/s < 4 m/s
ZV
ZV
là hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng
=1
chọn cấp chính xác tiếp xúc 7
µm
Ra=0.63…1,25
→ ZR
=1


→ K xH

Da < 700mm
=1
[ σ] tx = 481.8.1.1.1 = 481.8(MPa)
- Tính sai số :

δ=

[ σ] tx − [ σtx ] 495,25 − 481,8
=
495,25
[ σ] tx

.100% = 2,7%

Tính lại chiều rộng vành răng :
2

2
 [ σ tx ] 
 495.25 
b = 22,925.
= 22,925. 
÷ = 24,222(mm)
 [ σ] ÷
÷
481,8


 tx 

Chọn b = 25 (mm)
4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
Ta có :
σu =

2.T1.K uε.Y β.Y u1
.Y
0,85.b.m tm .d m1

Trong đó :
+ mtm là modun trung bình mtm = 1,75 (mm)
+ b là chiều rộng vành răng b = 25 (mm)
+

d m1

là đường kính trung bình của bánh chủ động
d m1

= 50,57 (mm)

+ T1 là momem xoắn trên bánh chủ động
T1 = 23216,37 (N.mm)


+

Yβ

là hệ số tải trọng khi kể đến độ nghiêng của răng
Yβ

= 1 (răng thẳng)

+ tra bảng 6.18/109[2] ta có:
Yu1 = 3,8 và Yu2 = 3,6

+

Yε

Yε =
là hệ số trùng khớp của răng :

1
1

=
= 1,15
εα 0,869

+ Ku là hệ số tải trọng khi kể về uốn
K u = K uβ .K uα .K uV
K uβ

Với : là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
của vành răng khi tính về uốn.
K be = 0, 25

→

K be .i1
0,25.3
=
= 0,42
(2 − K be ) (2 − 0,25)

Nội suy từ bảng 6.21/113[2]:
-

K uβ

= 1,164

K uα

là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trong các đôi

K uα
răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn đối với răng thẳng .
=1
-

K uV

là đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp .
K uV = 1 +

v u .b.d m1
2.T1.K uβ .K uα


v u = δ u .g o .V.
Có :

d m1.(i + 1)
i

Tra bảng 6.15,6.16/[2]:
δu = 0,016
g o = 56
→ v u = 0,016.56.3,837.

→ K uV = 1 +

50,57.(3 + 1)
= 28,23(m / s)
3

28, 23.25.50,57
= 1,66
2.23216,37.1,164.1

→ K u = 1,164.1.1,66 = 1,93

→ σ u1 =

2.23216,37.1,93.1,15.1.3,8
= 208,24(Mpa) ≤ [ σ] u = 252(Mpa)
0,85.25.1,75.50,57

→ σu 2 =

2.23216,37.1,93.1,15.1.3,6
= 197, 28(Mpa) ≤ [ σ ] u = 236,57(Mpa)
0,85.25.1,75.50,57

5. Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng côn răng thẳng cấp
nhanh :

Chiều dài côn ngoài

Kí
hiệu
Re

91,7 mm

Chiều rộng vành răng

b

25 mm

Thông số

Số liệu


Modun vòng ngoài

m te

2 mm

Tỷ số truyền

i1

3

Góc nghiêng của răng

β

0

Số răng bánh răng

Z

Đường kính chia ngoài

de

Z1 = 29
Z2 = 87
d e1 = 58mm
d e2 = 174mm

Chiều cao răng
Góc côn chia

δ

Chiều cao đầu răng ngoài
Chiều cao chân răng ngoài
Đường kính đỉnh răng ngoài

IV.

Đường kính trung bình

dm

Hệ số dịch chỉnh

x

Tính bộ truyền cấp chậm
1. Tính sơ bộ khoảng cách trục :

δ1 = 18,43o
δ2 = 71,57 o

d m1 = 50,57mm
d m2 = 151,71mm
x1 = 0, 4mm
x 2 = −0,4mm


A = K a .(i 2 + 1). 3

T2 .K txβ

[ σtx ] 2 .i 2 .ψ ba

Ta có :
Trong đó :
+ Ka là hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng .tra bảng
6.5/97[2] ta có : Ka = 43 (Mpa 1/3)
+ Bộ truyền không đối xứng,tra bảng 6.6/98[2] ta có :
ψ ba = 0,3 → ψ bd = 0,53.ψ ba .(i 2 + 1) = 0,53.0,3.(4 + 1) = 0,795
Theo bảng
6.7/98[2] sơ đồ 5,tra truy hồi ta có :
K txβ = 1,05

→ A = 43.(4 + 1). 3

63524,4.1,05
= 136,97(mm)
463.632.4.0,3

A

=>chọn khoảng cách trục sơ bộ là : = 140 (mm)
2. Xác định thông số ăn khớp và modun
- Modun bánh răng là :
m = ( 0,01 ÷ 0,02 ) A sb = ( 0,01 ÷ 0,02 ) .140 = 1,4 ÷ 2,8
Tra theo bảng tiêu chuẩn ta chọn m = 2,5
β = 10o
- Chọn sơ bộ góc nghiêng
- Số răng của bánh chủ động là :
o
2.A.cos ( β ) 2.140.cos 10
Z1 =
=
= 22,05
m.( i 2 + 1)
2,5.( 4 + 1)

( )

Chọn Z1 = 22 (răng)
- Số răng của bánh bị động là :
Z2 = i 2 .Z1 = 4.22 = 88
(răng)
β

- Tính lại góc nghiêng :
m.( Z1 + Z 2 ) 2,5.(22 + 88)
cos ( β ) =
=
= 0,982
2.A
2.140

(răng)


→ β = 10,844o
a. Các thông số khác :
Đường kính vòng chia :
m.Z1
2,5.22
d e1 =
=
= 55,99
cos ( β ) cos 10,844o

(

d e2 =

)

(mm)

m.Z2

2,5.88
=
= 223,99
cos ( β ) cos 10,844o

(

Chiều rộng vành răng :
b = ψ A .A = 0,3.140 = 42

)

(mm)

(mm)

Đường kính vòng đỉnh răng :
De1 = d e1 + 2m = 55,99 + 2.2,5 = 60,99
De2 = d e2 + 2m = 223,99 + 2.2,5 = 228,99

(mm)

c = 0,25.m = 0,25.2,5 = 0,625

(mm)

Độ hở hướng tâm :
Đường kính vòng chân răng :
Di1 = d e1 − 2m − 2c = 55,99 − 2.2,5 − 2.0,625 = 49,74

(mm)
Di2 = d e2 − 2m − 2c = 223,99 − 2.2,5 − 2.0,625 = 217,74
(mm)
h = 2, 25.m = 2,25.2,5 = 5,625
Chiều cao răng :
(mm)
3. Kiểm nghiệm răng về độ bên tiếp xúc :
2.T2 .K tx .(i 2 + 1)
σ tx = ZM .Ztx .Zε .
b.i 2 .d12
Trong đó :
+ ZM là hệ số kể đến cơ tính của vật liệu.
tra bảng 6.5/96[2] có : ZM = 274 (Mpa1/3)
+ Ztx Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
2.cos(βb )
Z tx =
sin(2.α tw )


với -

βb

là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
 tg20o 
 tgα 
α t = α tw = arctg 
= arctg 
= 20,33o
÷

o ÷
 cos β 
 cos10,844 
tgβb = cos α t .tgβ = cos 20,33o.tg10,844o = 0,179
→ βb = 10,183o

→ Ztx =

+

Zε

2.cos(10,183o )
= 1,738
sin(2.20,33o )

là hệ số trùng khớp của răng
Zε =

Với :

1
εα


 1
1 
εα = 1,88 − 3,2. + ÷ .cos(β)
 Z1 Z2  



1 
 1
→ εα = 1,88 − 3,2. + ÷ .cos(10,844o ) = 1,667
 22 88  

→ Zε =

1
= 0,774
1,667

+ Ktx là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc :
K tx = K txβ .K txα .K txV
Với : -

K txβ

K txα

là hệ số kể đến sự phân bố không đều trên chiều rộng vành
K txβ = 1,05
răng.tra bảng 6.7/97[2] ta có

là hệ số kể đến dự phân bố không đều tải trọng cho các đôi
răng ăn khớp
Có : đường kính vòng lăn bánh nhỏ là :

d1 =

2.A 2.140
=
= 56(mm)
i2 + 1 4 + 1

Vận tốc vòng :
π.d1.n 2 3,14.56.483,33
V=
=
= 1, 416(m / s)
60000
60000
Với V < 5 m/s .tra bảng 3.11/46[1] ta chọn cấp chính xác của bánh
răng là cấp 9
→ K txα = 1,13
-

K txV

là hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

K txV
v tx = δtx .g o .V.
Với : +

1+

=

v tx .b.d1
2.T2 .K txβ .K txα

A
i2

Tra bảng 6.15,6.16/107[2]:
δ tx
go

= 0,002
= 73 (với modun m = 2,5 mm)

→ v tx = 0,002.73.1,416.

→ K txV = 1 +

140
= 1,223(m / s)
4

1,223.63.56
= 1,029
2.63524, 4.1,05.1,13

→ K tx = 1,05.1,13.1,029 = 1, 22


→ σ tx = 274.1,738.0,774.

2.63524,4.1,22.(4 + 1)
= 447,06
42.4.56 2

Xác định chính xác ứng suất cho phép :
[ σ] 'tx = [ σ] tx .ZV .ZR .ZXH
Vì V < 5 m/s =>
Cấp chính xác là cấp 9

ZV

=1

µm

Ra=2,5…1,25
→ ZR
=1
→ K xH
Da < 700mm
=1
[ σ] tx = 463,63.1.1.1 = 463,63(MPa)
→ σ tx ≤ [ σ ] tx
'

Kiểm tra sai lệch :

[ σ] 'tx − σ tx
δ=

[ σ] 'tx

=

463,63 − 447,06
.100% = 3,5% ≤ 5%
463,63

4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
2.T2 .K uε.Y β.Y u3
.Y
σu =
b.m.d1
Trong đó :
+ m là modun trung bình m = 2,5 (mm)
+ b là chiều rộng vành răng b = 42 (mm)