Đồ án thiết kế hộp giảm tốc đinh đức duy VNUA

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

MỤC LỤCs

1


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

PHẦN I, CHỌN TRỤC ĐỘNG CƠ – PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.

Chọn động cơ:
a) Chọn kiểu động cơ điện;
Các loại động cơ điện

Xoay chiều

Một chiều

Xoay chiều

Xoay chiều

Đồng bộ

Không đồng bộ

Khi đó ta chọn loại động cơ điện xoay chiều, bap ha và không đồng bộ.
a)

Tính công suất và số vòng quay của động cơ
a) Động cơ được chọn có công suất Ndc và số vòng quay ndc đồng bộ thỏa

mãn điều kiện;
Ndc ≥ Ntc
ntc ≥ ic nm
trong đó công suất trên trục động cơ được xác định theo công thức:

Trong đó:
: Hiệu suất chung của hệ thống.
: Công suất tính toán trên trục máy công tác.
: Công suất cần thiết trên trục động.
Khi đó hiệu suất chung của hệ thống ( ) được tính theo công thức:
Trong đó:
2


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

: Hiệu suất bộ truyền đai thang.
: Hiệu suất bánh răng nón.
: Hiệu suất ổ.
Tra bảng 2.1, trang 27 [1] ta chọn

Khí đó
Với công suất cần thiết ta tra bảng … trang 320 [1] ta chọn công suất động cơ là
Ndc = 4 Kw
b)

Chọn số vòng quay của động cơ

Để chọn số vòng quay của động cơ phải thỏa mãn điều kiện;
Trong đó:
: Tỉ số truyền của đai thang.
: Tỉ số truyền của bánh rang nón.
Tra bảng 2.2, trang 32 [1] ta có

Khi đó ta được
(vòng/phút)
Khi đó tra bảng 2P, trang 322 [1] ta chọn động cơ:

3


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

Kiểu
động cơ

Công
suất

AO242-6

4,0

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Ở tải trọng định
mức
Hiệu
Vận tốc
suất
(Vg/ph)
(%)
960

84,5

Khối
lượng
động cơ
(kg)
1.3

1.8

0.8

65

Trọng đó:
: Momem mở máy.
: Momem định mức.

: Momem lớn nhất.
: Momem nhỏ nhất.

Phân phối tỉ số truyền:
Ta có
b)

Trông đó :
- ic là tỉ số truyền
- nđc là số vòng quay của động cơ (vòng/phút)
- nm = 230 (v/ph)
Khí đó:
Chọn
Ta được:
-

Bộ truyền bánh đai thang
(v/ph)
Số vòng quay của đai thang
(v/ph)
Momem xoán tại bánh đai
(Nm)

-

Trục I
Ta có:
nI = nm = 230 (v/ph)
Công xuất dang nghĩa trên bánh răng nón
(Kw)

Moomem xoán tại bánh răng nón là
4


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

-

ĐINH ĐỨC DUY 597353

(Nm)
Trục II
NII = 3,2 (Kw)
nII = 230 (v/ph)

-

Động cơ
Nđc = 4 (Kw)
nđc = 960 (v/ph)



Với các thông số vừa chọn, ta thiết lập bảng đặc tính kỹ thuật sau:

Trục
Thông
Số
Công suất
N (Kw)

Số vòng
n (v/ph)
Tỷ số truyền
i
Momem xoắn
M (Nm)

Động cơ

Trục I

Trục II

Máy công
tác

4

3,456

3,283

3,2

960

460

230

230

2,085
39791,67

2
71682,56

1
136315,87

132869,57

PHẦN II; TÍNH TOÁN BỘ PHẬN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY.
2.1. Thiết kế bộ truyền đai.
a)

Chọn loại đai

Ta chọn động cơ điện không đồng bộ, ba pha với công suất N = 4 (Kw), số
vòng quay trong một phút của trục dẫn n1 = 960 (v/ph) và số vòng quay của trục bị
dẫn n2 = 460 (v/ph)
Giả sử vận tốc đai v > 5 (m/s) khi đó tra bảng 5.13, trang 93 [1] ta có thể đai
loại A và Ь. Ta tính theo hai phương án và chọn phương án có lợi hơn.
Tiết diện đai ( Theo bảng 5.11 [1])

A

•

Kích thước tiết diện đai a x h (mm)

13x8

•

Đường kính đai thang nhỏ (D1 mm)
( tra theo bảng 5.14, trang 93, [1])

140

Ь
17x10,
5
200

5


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

•

Kiểm nghiệm vận tốc đai
Ta có :

V

•

•

ĐINH ĐỨC DUY 597353

7

10

286

409

320

450

413

419

2.32

2.29

384

540

1512

2130

1700

2240

4,1

4,5

Tính đường kính D2 của bánh lớn

Theo bảng 5.15, trang 93 [1]
Ta lấy theo tiêu chuẩn D2

Số vòng quay thực trục n2 của trục bị dẫn :

•

Tỉ số truyền i:

•

Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
( Theo bảng 5.16, trang 94 [1])
D2
Tính chiều dai L theo khoảng cách trục A theo công
thức:

•

•
•

Theo bảng 5.12, trang 92 [1]
Ta L theo tiêu chuẩn
Nghiệm số vòng chạy U trong 1s:


Đều nhỏ hơn Umax = 10
6


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

Xác định chính xác khoảng cách trục A heo chiều dài
đai:
Ta có:

•

ĐINH ĐỨC DUY 597353

480

596

Thỏa
mãn

Thỏa
mãn

•

Chọn khoảng cách A thỏa mãn điều kiện:

•

Khoảng cách nhỏ nhất cần để mắc đai
(mm)

407

562

•

Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng:
(mm)

531

663

•

Góc ôm ta có công thức:

•

•
•
•
•



Góc ôm thỏa mãn

-

Xác định số đai Z cần thiết
Chọn ứng xuất căng ban đầu N/mm2 , và theo trị số D1 theo bảng 5.17
trang 95 [1] tìm được ứng xuất có ích cho phép []0 N/mm2 các hệ số:
[]0 N/mm2
Ct (theo bảng 5.6 trang 89 [1])
(theo bảng 5.18 trang 95 [1])
Cv (theo bảng 5.19 trang 95 [1])
Số đai tính theo công thức

•

Trong đó
- Ct : Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm
- Cv : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc
- F: diện tích tiết diện đai (mm2)
- V: Vận tốc đai (m/s)
: Ứng suất căng ban đầu
- []0 : Ứng suất có ích ( N/mm2)

•

Lấy số đai Z
Định các thước chủ yếu của bánh đai
- Chiều rộng bánh đai
B=(Z-1)t+2S

•

1,7
0,8
0,95
1,04
5,3

1,74
0,8
0,95
1,00
2.1

6
100

3
65

7

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ
-

•

•

Đường kính ngoài cùng của bánh đai
Bánh dẫn:
Dn1 = D1 + 2c
Bánh bị dẫn :
Dn2 = D2 + 2c
(Ta có t, c, S tra theo bảng 10.3 trang 257 [1]
Tính lực căng ban đầu S0
Ta có:
S0 = .F (N)
Lực tác dụng trục R
R = 3S0.Z.Sim( (N)

482

97

166

1714

1461



•

Đường Kính bánh đai lớn

•

•

Chiều dài đai
Góc ôm
Số đai
Chiều rộng bánh đai

•

Kích thước ngoài cùng bánh đai dẫn

•

Kích thước ngoài cùng bánh đai bị dẫn

•

Lực căng ban đầu
Lực tác dụng lên trục

•

345

lực tác dụng lên trục lớn hơn so với đai loại Ь.
Bảng thông số:

•

•

232

Kết luận: chọn phương án dung bộ truyền đai loại A có khuôn khổ nhỏ gọn,

Loại đai
Đường kính bánh đai nhỏ

•

165



Thông số
•

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Ký
hiểu
A

D1(mm)
D2
(mm)
L (mm)

Giá trị
13x8
140
286

1512
1580
Z
5
B (mm) 100
Dn1
165
(mm)
Dn2
345
(mm)
S0 (N)
97
R (N)
1714

8


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

2.2: Thiết kế bộ truyền bánh răng nón.
1. Chọn vật liệu:
Theo bảng 3.6; 3.8 trang 39 [1] ta có bảng số liệu vật liệu làm bánh rang:
Vật liệu
Bánh chủ
45
động
Bánh bị
35
động

Nhiệt
luyện
Thường
hóa
Thường
hóa

Giới hạn
bền
(N/mm)

Giới hạn
chảy
(N/mm)

Độ cứng

HB

Đường
kính phôi
(mm)

600

300

200

<100

500

260

150

100300

2.Định ứng suất cho phép
A) Ứng xuất tiếp sức cho phép
Số chu kỳ của bánh răng
N2=60unT
Trong đó:
- n: số vòng qua trong 1 phút của bánh răng
- T : Tổng số thời gian làm việc
- u : Tổng số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay được một vòng

 Số chu kỳ của bánh răng lớn
N2=60u2n2T
Trong đó :
(v/ph)
- T=360.6.5=27000 (giờ)
- u2=1

N2=60u2n2T = 60.1.230.2700 = 37,3.107 > N0=107
Trong đó: N0 là chu kỳ cơ sở
 Số chu ky làm việc của bánh đai nhỏ
N1= i N2
= 2.37,3.107 = 74,52.107 > N0=107
Do đó đối với cả 2 bánh Kn=1
•

Ứng xuất tiếp cho phép
(Theo bảng 3.9 trang 43 [1])
- Bánh răng nhỏ:
[]tx1 = 1,2.200 = 520 (N/mm2)
- Bánh rang lớn:
[]tx2 = 1,2.150 = 390 (N/mm2)

Lấy giá trị nhỏ []tx2 = 390 (N/mm2) làm giá trị tính toán
•

Ứng xuất uốn cho phép

Số chu kỳ làm việc của bánh lớn và bánh nhỏ đều lớn hơn Nc = 5.106 cho nên
9

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Trong đó:
-

: giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ mạch động và chu kỳ đối xứng
n : Hệ số an toàn n = 1,5
Hệ số tấp trung ứng xuất chân không
Hệ số chu kỳ ứng xuất uốn
Lấy

Giới hạn mỏi của thép 45 thường hóa :
= 0,43.600 = 258 (N/mm2)
Giới hạn mỏi của thép 35 thường hóa :
= 0,43.500 = 215 (N/mm2)
Ứng xuất uốn cho phếp cuat bánh răng nhỏ:
(N/mm2)
Ứng xuất uốn cho phếp cuat bánh răng lớn:
(N/mm2)
Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K=1,4
-

Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
= 0,3

-

Tính chiều dài nón :
= 124 (mm)

-

Vận tốc vòng và cọn cấp chính xác chế tạo răng
Vận tốc vòng:

m/s
Theo bảng 3.11 trang 46 [1] ta có thể chọn cấp chính xác
-

Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

Vì bánh răng có độ cứng HB 350 và làm việc tải trọng thay đổi nên Ktt=1 theo bảng
3.13 trang 48 [1] ta có Kd=1,35
Tính lại chiều dài nón L :
(mm)
Lấy L = 122 (mm)
10


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ
-

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Xác định moodun và số răng
+ Modun:
ms= 0,02.L = 0,02.122 = 2,24

+ Số răng:

Lấy Z1 = 45 khi đó Z2 = i.Z1 = 2.45 = 90
- Tính chính xác chiều dài nón
(Theo bảng 3.5 trang 37 [1]) ta có:
(mm)
- Chiều dài răng :
b = 0,3.122.76 = 36,828 (mm)
Lấy b = 37 (mm)
- Modun trung bình
(mm)
• Kiểm nghiệm sức bên uốn của răng
- Góc mặt nón lăn bánh răng nhỏ
26034’
Số răng tương đương của bánh nhỏ :
-

Góc mặt nón lăn bánh răng lớn
63026’
Số răng tương đương của bánh lớn :

Theo bảng 3.18 trang 52 [1] số răng tương đương tìm được hệ số dạng răng
- Bánh răng nhỏ : y1 = 0,49
- Bánh răng lớn : y2 = 0,517
Ứng xuất uốn tại chân răng bánh nhỏ :
(N/mm2)
Ứng xuất uốn tại chân răng bánh lớn :
(N/mm2)
•

Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn
- Ứng xuất tiếp xúc cho phép :
Bánh răng nhỏ :
(N/mm2)
Bánh răng lớn :
-

(N/mm2)
Ứng xuất cho phép:
11


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Bánh răng nhỏ :
(N/mm2)
Bánh răng lớn :
(N/mm2)
Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc dối với bánh răng lớn có nhỏ hơn ta có :
(N/mm2)
(N/mm2)
Kiểm nghiệm sức bền uốn

12


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Tính lực tác dụng :
- Bánh răng nhỏ :

•

Lực vòng :
(N)
Lực hướng tâm :
(N)
Lực dọc trục :
(N)
Bánh răng lớn :

-

Lực vòng :
(N)
Lực hướng tâm :
(N)
Lực dọc trục :
(N)


Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền :

Thông số
• Momem mặt mút lớn
• Số răng

- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
• Chiều dài răng
•

Chiều dài nón

•

Góc ăn khớp
Góc mặt nón chia (góc mặt nón lăn)
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Đường kính chia vòng
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Đường kính đỉnh vòng
- Bánh răng nhỏ

•

•

•

-

Bánh răng lớn

Ký hiệu

ms (mm)

Giá trị
2,44 (mm)

Z1
Z2
b (mm)

45
90
37 (mm)
122,76
(mm)
200

L (mm)

26034’
63026’
109,8 (mm)
219,6 (mm)
114,16
(mm)
221,78(mm
13


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

)
•

•

•

Lực vòng
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Lực hướng tâm
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Lực dọc trục
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn

1537,26 (N)
1537,26 (N)
500,45 (N)
250,22 (N)
500,45 (N)
250,22 (N)

14


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

2.3 Thết kế trục và tính then :
1, thiết kế trục lắp rắp bánh răng nón dẫn nhỏ và bánh răng bị dẫn lớn :
Thông số đầu vào:
- Mômen cần truyền:

•

-

Đường kính trục của động cơ (Theo bảng 8P trang 331 [1]) ta có
ddc=32 (mm)

• Chọn khớp nối:
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục
Chọn khớp nối theo điều kiện:
Trong đó:
- Đường kính trục cần nối
k -Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1Tr58 [3] lấy k=1,2
- momem xoán lớn nhất có thể truyền được
– Momem tính toán
M – Momem xoán danh nghĩa
Do vậy: Mt = K.M = 1,2. = 163579,044 = 136,31587 (N.m)
Tra bảng 16.10a [3] tr 68 với điều kiện
Ta được:
Trong đó:
-

D0 : Đường kính vòng tâm chốt
Z: số chốt

Tra bảng 16.10bTr69 [3] với
Trong đó:
-

l1 : Chiều dài đoạn công sôn của chốt
l3 : Chiều dài phần tử đàn hồi
15


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

dc : Đường kính chốt đàn hồi
Kiểm nghiệm khớp nối:
a) Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi
-

•

-Ứng suất dập cho phép của vòng cao su
Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:
Thỏa mãn.
b)

Điều kiện bền của chốt:

Trong đó:
[]- Ứng suất uốn cho phép của chốt.Ta lấy []=(60) MPa;
Do vậy, ứng suất sinh ra trên chốt:
Thỏa mãn.
Lực tác dụng lên trục.
Ta có

Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:
Thông số
Mômen xoắn lớn nhất có thể truyền được
Đường kính lớn nhất có thể của nối trục
Số chốt
Đường kính vòng tâm chốt
Chiều dài phần tử đàn hồi
Chiều dài đoạn công xôn của chốt
Đường kính của chôt đàn hồi
Lực tác dụng lên trục

Kí hiệu
Z

Fkn

Giá trị
140 (N.m)
36 (mm)
6
105 (mm)
28 (mm)
34 (mm)

14 (mm)
519,3 (N)

16


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Tính trục I
• Chọn vật liệu chế tạo trục.
Vật liệu làm trục chọn là thép 45 tôi cải thiện có σb = 600 MPa, ứng suất xoắn cho
phép[τ]x = 12 ÷ 30 Mpa.
• Tính sơ bộ đường kính trục theo momen xoắn.
Theo công thức 10.9Tr188 [2], ta có:

Chọn
Chiều rộng ổ lăn trên trục: Tra bảng 10.2 Trang 189 [2]:
với
•

Lực tác dụng lên trục I

Lực tác dụng lên trục I từ đai : = 1714 (N)


Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn răng thẳng :
- Lực vòng :
(N)

-

Lực hướng tâm :
(N)

-

Lực dọc trục :
(N)

•

Lực tác dụng lên trục II
 Lực tác dụng từ bộ truyền bánh răng côn răng thẳng:
- Lực vòng :
(N)
-

Lực hướng tâm :
(N)

-

Lực dọc trục :
(N)



Lực tác dụng lên trục II từ khớp nối Fkn = 519,3 (N)
17

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực.
Theo hình 10.10 trang 193 [2]
Ta có sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng côn



Chọn chiều dài may-ơ và các khoảng cách k1, k2, k3, hn
Chiều dài may-ơ bánh răng côn:
 Theo công thức: 10.12Tr189[2] ta có:

Chọn lm13 = 30 (mm)
Chọn lm23 = 40 (mm)
 Chiều dài may-ơ nửa khớp nối:
 Theo công thức: 10.13Tr189 [2] ta có:
Chọn lm12 =50 (mm)
 Chiều dài may-ơ banh dai:
 Theo công thức: 10.10 Trang 189 [2] ta có:
Chọn lm22 = lm24 = 40 (mm)
Theo bảng 10.3 trang189 [2] ta có
 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp:
k1 = 8,
ta chọn k1 = 12
 Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp:
k2 = 5,

ta chọn k2 = 10
 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ
k3 = 10,
ta chọn k3 = 15
 Chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông:
hn = 15
ta chọn hn = 18


Khoảng cách các điểm đặt lực trên các trục
Khoảng công-xôn (khoảng chìa): theo công thức 10.14 Trang190 [2]

Chiều rộng vành răng thứ i trên trục k:
Khoảng cách đặt lực trên trục I:

18


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353



Chọn l11 = 65 (mm)

Chọn l13 =110(mm)


Chọn

Chọn
Tính toán thiết kế trục
1. Tính toán thiết kế cụm trục I
Tính phản lực tại các gối tựa và vẽ biểu đồ mômen.
(biểu đồ)
Cần xác định phản lực tại các gối tựa:

19


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

b. Tính phải lực tại các gối tựa A và B:
- Trong mặt phẳng 0xz (mặt phẳng nằm ngang) các lực tác dụng lên trục I ta
có:
Lực động cơ tác dụng lên trục I:
R = 1714 (N)
Khi đó:

Vậy khi đó
ngược chiều với chiều như hình vẽ.
Cùng chiều với chiều như hình vẽ.
-

Tính toán tương tự trong mặt phẳn 0yz (mặt phẳng thẳng đứng) ta được:

N)
Vậy khí đó

c.Vẽ biểu đồ momen:
+ Biểu đồ momen Mx (trong mặt phẳng thẳng đứng 0yz)
+ Biểu đồ momen My (trong mặt phẳng nằm ngang 0xz)
+ Biểu đồ momen xoắn M = 71682,56 (N)
(biểu đồ)

20


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

a.Chọn vật liệu làm trục: thép 45, tôi cải thiện ta có 67MPa
b.Tính chính xác đường kính trục :
Theo công thức 10.15 Trang194 [2] và 10.16 trang194 [2] ta có:
•

Tại tiết diện 1:
Theo công thức 10.17 trang 194 [2]
Ta có

•

Tại tiết diện 2:
Theo công thức 10.17 trang 194 [2]
Ta có

•

Tại tiết diện 3:
Theo công thức 10.17 trang 194 [2]
Ta có

•

Tại tiết diện 4:
Theo công thức 10.17 trang 194 [2]
Ta có

c. Chọn lại đường kính các đoạn trục:
+ Do vị trí 1 và 4 lắp bánh răng và đai nên ta chọn:
+ Do tại vị trí 2 và 3 lắp ổ lăn nên ta chọn: d2 = d3 = 30
+ Do vị trí giữa 2 và 3 có vai trục nên ta chọn
Tính chọn then cho trục I.
a. Chọn then
Trên trục I then được lắp tại bánh răng (vị trí 1) và bánh đai (vị trí 4)
Tra bảng 9.1a Trang 173 [2] với: ta chọn then bằng có:
21


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Lấy chiều dài then:
Then lắp trên trục tại hai vị trí bánh đai(vị trí 4)
ta lấy
+ Then lắp trên trục vị trí lắp bánh răng côn (vị trí 1)
ta lấy

b. Kiểm nghiệm then theo độ bền dập và độ bền cắt:
Theo công thức 9.1 và 9.2 Trang173 [1] ta có:
Trong đó:
-

, : ứng xuất dập và ứng xuất cắt tính toán (MPa)
M: momem xoắn trên trục (N/mm)
, b, h, t : Kích thước (mm) tra bảng 9.1, 9.2 trang 173-175 [2]

Với bảng bảng 9.5 Trang 178 [2] và Trang 174 [2] ta có: dạng lắp cố định, vật liệu
may-ơ bằng thép và chế độ tải trọng va đập vừa.
Trong đó;
-

: ứng xuất dập cho phép
: ứng xuất cắt cho phép

•

Kiểm tra độ bền then tại hai vị trí lắp bánh đai (vị trí 4)

•

Then tại vị trí này thỏa mãn điều kiện bền dập và cắt
Kiểm tra độ bền then tại vị trí bánh răng côn (vị trí 1)
Then tại vị trí này thỏa mãn điều kiện bền dập và cắt
Kiểm nghiệm độ bền cho trục I theo hệ số an toàn S.
a.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

•

Từ biểu đồ momen ,ta thấy các tiết diện chịu momen lớn cần kiểm nghiệm độ bền
mỏi là: Vị trí lắp bánh răng côn 1, vị trí lắp ổ lăn 2 và kiểm nghiệm them vị trí

•

lắp bánh đai 4.
Áp dụng công thức 10.19 Trang 195 [2] ta có:
Trong đó:
-

– Hệ số an toàn cho phép:
22


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ
-

ĐINH ĐỨC DUY 597353

– lần lượt là hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ
xét riêng ứng suất tiếp

•

Ta có:
(CT 10.20 Trang 195 [2])






(CT 10.21 Trang 195 [2])
Với là giới hạn mỏi và mỏi xoắn ứng với chu kỳ đối xứng:
và
Ta có thép 45, Tôi cải thiện,
– Biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j
– Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi
Tra bảng B10.7 Trang 197 [2] ta được:



– Hệ số xác định theo công thức:

+ – Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt. Tra bảng B10.8 Trang 197 [2] ta
được:
+ – Hệ số tang bề mặt trục, vì không gia tăng bền. Tra bảng 10.9 trang197 [2] ta lấy
,7
+ – Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi chịu uốn và xoắn:
Tra bảng 10.12 Trang 199 [2] với , ta được , vì đây là trục có rãnh then
+ – Hệ số kể đến của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi:
Tra bảng 10.10 Trang 199 [2]
Với
Với
•

Tại tiết diện 1:
lắp bánh răng có đường kính

Do quay 1 chiều nên:
Tra bảng 10.6 trang 196 [2] ta được momem cản uốn Wj
23


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Tra bảng 10.6 trang 196 [2] ta được
Theo CT10.23 trang 196 [2]

Tại tiết diện 1 lắp bánh răng côn thỏa mãn điều kiện bền mỏi
•

Tại tiết diện 2:
vị trí lắp ổ lăn có

Do trục quay 1 chiều nên:

Tại tiết diện 2 và 3 lắp ổ lăn thỏa mãn điều kiện bền mỏi
b. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:
•

Để đề phòng khả năng bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc phá hỏng do quá tải đột ngột

•

(khi mở máy) cần kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh.
Theo công thức 10.27 Trang 200 [2] ta có:

Trong đó:

24


ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Vậy:
Trục thỏa mãn độ bền tĩnh.

25