đồ án công chi tiết máy xích phân đôi cấp nhanh

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn
1 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Cán bộ hướng dẫn
2 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Cán bộ hướng dẫn
3 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Cán bộ chấm nhận xét
1 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Cán bộ chấm nhận xét
2 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Cán bộ chấm nhận xét
3 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )
Thực tập tốt nghiệp được bảo vệ tại :
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC
CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

1


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY HK I _ 2016-2017
GVHD:………………………………………
SVTH: ………………………………………
MSSV:……………………Lớp…………………
Nội dung
Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ
truyền ngoài cho hệ thống như hình bên.
Thời gian làm việc Lh =16000h, làm việc 3
ca.
Thông số lựa chọn:
1. Sơ đồ phân bố tải trọng:
Hình 1

Hình 2

T

T
T

T
T

0.8T

0.7T

T
0.9T

0.4T

0.2t 0.4t

T
T

0.5T

0.4t

0.2t 0.3t

1.

0.8T
0.7T

0.5t

0.2t 0.5t

2.

0.6T

0.3t

0.1t 0.4t

3.

0.5t

4.

1. Đai (Hình 1)

2. Xích (Hình 2)

A. Phân đôi cấp chậm.

B. Phân đôi cấp nhanh.

C. Đồng trục hai cấp.

D. Bánh răng côn trụ

E. Bánh răng trục vít.

2. Bộ truyền ngoài:
3. Loại hộp giảm tốc:

4. Thông số P và n tại vị trí trục ra của hệ thống truyền động:

Thông số cho loại hộp giảm tốc: A, B, C, D
Thông

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

số
P(kW)
n(vg/ph)

15.5 17.5 19.5 21.5 23.5 25.5 27.5 29.5 31.5 33.5
97

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

107

113

117

123

62

75

86

91

103
2


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Thông số cho loại hộp giảm tốc: E
Thông

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2.5 2.8

3.2

3.5

4.3

4.4

4.9

5.5

5.7

6.3

23

25

27

29

31

33

35

37

số
P(kW)

n(vg/ph) 19

21

Các thông số khác: sinh viên tự chọn.
Yêu cầu
- Trình bày thiết kế, SV lựa chọn một trong hai phương án sau:
Phương án 1: 1 tập thuyết minh, kiểm tra và mô phỏng bằng phần mềm Inventor, 1 bản
vẽ A0.
Phương án 2: 1 tập thuyết minh, 1 bản vẽ A0 + 1 bản vẽ A3 thực hiện trên AutoCAD.
-

Thời gian thực hiện từ tuần 5 đến tuần 15, lịch bảo vệ thông báo sau.
SV phải duyệt bài ít nhất 5 lần và có sự đồng ý của GVHD mới được bảo vệ.

Tuần

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Chữ ký
Ngày
Ngày … tháng … năm 20…
GVHD

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

3


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp
nơi và có thể nói nó đóng vai trò nhất định trong cuộc sống cũng như trong sản xuất.
Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ
phận không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại các kiến thức đã
học trong các môn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ Kỹ thuật Cơ khí,… và giúp sinh
viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Công việc thiết kế hộp giảm tốc giúp
chúng ta hiểu kỹ hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức năng của các

chi tiết cơ bản như bánh răng ,ổ lăn,… Thêm vào đó trong quá trình thực hiện các sinh
viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu với công cụ AutoCad, Inventor
điều rất cần thiết với một kỹ sư cơ khí.
Em xin chân thành cảm ơn cô Hồ Thị Mỹ Nữ và các bạn trong khoa cơ khí đã
giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.
Với kiến thức còn hạn hẹp,do đó thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em mong
nhận được ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện.
Đỗ Văn Thọ

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

4


GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

5


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................. 5
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ......................................................................................................... 8
CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ................................ 9

TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ : .................................................................................. 9

I.
1.

Chọn hiệu suất của hệ thống : ............................................................................................................ 9

2.

Tính công suất cần thiết : ................................................................................................................... 9

3.

Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ : ..................................................................................... 10

4.

Chọn động cơ điện: .......................................................................................................................... 10

PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN: ...................................................................................... 10

II.
III.

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MOMEN VÀ SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC : . 11

1.

Phân phối công suất trên các trục: ( công thức 3.11, trang 96, Cơ sở thiết kế máy [CSTKM]) ....... 11

2.

Tính toán số vòng quay trên các trục : ............................................................................................. 11

3.

Tính toán momen xoắn trên các trục: (công thức 3.4, trang 94, [CSTKM]) .................................... 11

Chương 2 : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH................................................................ 13
Xác định các thông số của xích và bộ truyền:............................................................... 13

I.
1.

Chọn loại xích: ................................................................................................................................. 13

2.

Chọn số răng đĩa xích: ..................................................................................................................... 13

3.

Xác định số bước xích: .................................................................................................................... 13

4.

Tính khoảng cách trục a và số mắt xích: .......................................................................................... 14

Tính kiểm nghiệm xích về độ bền: ............................................................................... 15

II.
III.

Đường kính đĩa xích: ............................................................................................... 16

IV. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:...................................................................................... 16
Xác định lực tác dụng lên trục: .................................................................................... 17

V.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG ................................................ 19
TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH: ................. 21

I.
1.

Xác định sơ bộ khoảng cách trục : ................................................................................................... 21

2.

Xác định các thông số ăn khớp: ....................................................................................................... 22

3.

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: ............................................................................................ 22

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

6

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

4.

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: ................................................................................................... 24

5.

Kiểm nghiệm răng về quá tải : ......................................................................................................... 26

TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CẤP CHẬM: ............................ 27

II.
1.

Xác định sơ bộ khoảng cách trục: .................................................................................................... 27

2.

Xác định các thông số ăn khớp : ...................................................................................................... 27

3.

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: ............................................................................................ 28

4.

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: ................................................................................................... 29

5.

Kiểm nghiệm răng về quá tải: .......................................................................................................... 31

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN VÀ CHỌN Ổ LĂN .......... 32
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN THEN : .................................................. 32

I.
1.

Chọn vật liệu : .................................................................................................................................. 32

2.

Xác định sơ bộ đường kính trục : ..................................................................................................... 32

3.

Xác định chiều dài mayơ, khoảng cách giữa các gối đở và điểm đặt lực : ....................................... 33

CHỌN Ổ LĂN : ........................................................................................................... 59

II.

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC................ 64
I.

Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp : ............................................................... 64

II.

Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo hộp giảm tốc :............................................ 67
1.

Bulông vòng : ................................................................................................................................... 67

2.

Chốt định vị : ................................................................................................................................... 67

3.

Cửa thăm : ........................................................................................................................................ 68

4.

Nút thông hơi : ................................................................................................................................. 68

5.

Nút tháo dầu : ................................................................................................................................... 69

6.

Que thăm dầu : ................................................................................................................................. 69

7.

Vòng phớt : ...................................................................................................................................... 70

8.

Vòng chắn dầu : ............................................................................................................................... 70

9.

Bôi trơn : ......................................................................................................................................... 71

10.

Khớp nối trục I với trục động cơ : .................................................................................................... 72

III.

Lắp ghép và dung sai :............................................................................................. 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 76

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

7


GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền xích.
Thời gian làm việc Lh =16000 h, làm việc 3 ca.
Công suất tải P = 23,5 kW , số vòng quay tải n = 75 vg/ph.

Hình 1
Sơ đồ động hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Hình 2
Sơ đồ tải trọng

Trong đó :
1 - Động cơ
2 - Khớp nối đàn hồi
3 - Bộ truyền bánh răng cấp nhanh
4 - Bộ truyền bánh răng cấp chậm
5 - Bộ truyền xích
I -Trục 1
II - Trục 2
III -Trục 3

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

8


GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

I.

TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ :

1. Chọn hiệu suất của hệ thống :
 Hiệu suất truyền động (công thức 2.9, trang 19,sách Tính Toán Thiết Kế Hệ
Dẫn Động Cơ Khí [1], ) :
η = 𝜂1 𝜂2 𝜂3 ….
Theo sơ đồ hộp giảm tốc ,ta có:
2
3
𝜂 = 𝜂𝑘𝑛 𝜂𝑏𝑟
𝜂𝑥 𝜂𝑜𝑙
= 0,98. 0,972 . 0,93. 0,993 = 0,85

-

Với : (Tra bảng 2.3,trang 19,[1])

𝜂𝑘𝑛 = 0,98 : Hiệu suất nối trục đàn hồi
𝜂𝑏𝑟 = 0,97 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
𝜂𝑥 = 0,93 : Hiệu suất bộ truyền xích
𝜂𝑜𝑙 = 0,99 : Hiệu suất một cặp ổ lăn
2. Tính công suất cần thiết :
Công suất cần thiết trên trục động cơ : ( Công thức 2.8,trang 19, [1])
Pct 

Pt


Trong đó :
Pct : Công suất cần thiết trên trục động cơ
Pt : Công suất tính toán trên trục máy công tác

 : Hiệu suất truyền động dựa vào yêu cầu gia công Plv = 23,5 kW, lv = 75
vòng/phút
 Công suất tính toán (công thức 2.14, trang 20, [1]) :
2

 Pt  Ptd  P1.

T  t
  Ti  . 1 t
i

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

9


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
2

 𝑃𝑡 = 𝑃𝑡𝑑 = 𝑃1

2

2

𝑇1
𝑇2
𝑇3
√( 𝑇 ) 𝑡1+( 𝑇 ) 𝑡2+( 𝑇 ) 𝑡3

𝑡1 +𝑡2 +𝑡3

= 23,5√

𝑇 2
𝑇

( ) 0.2𝑡+(

0.9𝑇 2
0.7𝑇 2
) 0.5𝑡+(
) 0.3𝑡
𝑇
𝑇

0,2𝑡+0,5𝑡+0,3𝑡

=

20,38 (kW)
 Công suất cần thiết :
𝑃𝑐𝑡 =

𝑃𝑡
𝜂

=

20,38
0,85

= 23,98 (𝑘𝑊)

3. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ :
 Số vòng quay trên trục công tác: 𝑛𝑐𝑡 = 75 (vòng/phút).
 Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống (tra bảng 2.4, trang 21, [1]).
Với: uh = 8 : tỉ số truyền HGT phân đôi cấp nhanh
ux = 2 : tỉ số truyền bộ truyền xích
𝑢𝑡 = 𝑢ℎ . 𝑢𝑥 = 8.2 = 16
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ :
𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑐𝑡 . 𝑢𝑡 = 𝑛𝑐𝑡 . 𝑢𝑠𝑏 = 75.16 = 1200 (vòng/phút)
4. Chọn động cơ điện:
 Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn: (điều kiện 2.19, trang 22,[1])
{

𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡 = 23,98 (kW)
𝑛đ𝑐 ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 1200(vòng/phút)

Đồng thời có momen mở máy thỏa mãn: (điều kiện 2.6, trang 17,[1])
𝑇𝑚𝑚
𝑇

≤

𝑇𝐾
𝑇𝑑𝑛

 Tra bảng P1.3 trang 236, [1] ta chọn :
Theo điều kiện ta chọn động cơ 4A180M4Y3 :

Công suất

Vận tốc

(kW)

quay(vg/ph)

30

II.

1470

cosφ

η%

𝑇𝑚𝑎𝑥
𝑇𝑑𝑛

𝑇𝑘

𝑇𝑑𝑛

0,9

91

2,2

1,4

PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN:

 Tỷ số truyền chung của hệ chuyển động : ( công thức 3.23, trang 48, [1])

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

10


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
𝑢𝑡 =

𝑛đ𝑐 1470
=
= 19,6
𝑛𝑙𝑣
75

 Tra bảng 3.1 trang 43,[1] ta chọn :
𝑢ℎ = 8 ⇒ 𝑢1 = 3,08 , 𝑢2 = 2,60
Với : uh = 8 tỉ số truyền HGT phân đôi cấp nhanh
u1 = 3,08 : tỉ số truyền cặp bánh răng cấp nhanh
u2 = 2,60 : tỉ số truyền cặp bánh răng cấp chậm
 Tỷ số truyền bộ truyền xích : (công thức 3.24, trang 48, [1])
𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑢𝑡 = 𝑢ℎ . 𝑢𝑛 = 𝑢ℎ . 𝑢𝑥 = 𝑢1 . 𝑢2 . 𝑢𝑥 => 𝑢𝑥 =

𝑢𝑡
20
=
= 2,5
𝑢1 . 𝑢2 3,08.2,60

Chọn 𝑢𝑥 = 2,5

III.

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MOMEN VÀ SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC
TRỤC :
1. Phân phối công suất trên các trục: ( công thức 3.11, trang 96, Cơ sở thiết kế
máy [CSTKM])
𝑃

𝑃3 =

𝜂𝑥

23,5
0,93

𝑃3

𝑃2 =
𝑃1 =

=

=

𝜂𝑜𝑙 .𝜂𝑏𝑟
𝑃2
𝜂𝑜𝑙 .𝜂𝑏𝑟

𝑃𝑑𝑐 =

𝑃1
𝜂𝑘𝑛

=

=

= 25,27(𝑘𝑊 )
25,27
0,99.0,97
23,31

0,99.0,97

24,27
0.98

= 23,31 (𝑘𝑊 )
= 24,27 (𝑘𝑊 )

= 24,76(𝑘𝑊 )

2. Tính toán số vòng quay trên các trục :
𝑛1 = 𝑛𝑑𝑐 = 1470 (vòng/phút)
𝑛2 =
𝑛3 =

𝑛1
𝑢1
𝑛2
𝑢2

=
=

1470
3.08

= 477,27 (vòng/phút)

477,27
2.60

= 183,57 (vòng/phút)

3. Tính toán momen xoắn trên các trục: (công thức 3.4, trang 94, [CSTKM])
𝑃1
24,27
𝑇1 = 9,55. 106 = 9,55. 106
= 157672,45 (𝑁𝑚𝑚)
𝑛1
1470

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

11


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
𝑇2 = 9,55. 106

𝑃2
23,31
= 9,55. 106
= 466424,67 (𝑁𝑚𝑚)
𝑛2
477,27

𝑇3 = 9,55. 106

𝑃3
25,27

= 9,55. 106
= 1314640,19 (𝑁𝑚𝑚)
𝑛3
183,57

𝑇𝑑𝑐 = 9,55. 106

𝑃𝑑𝑐
24,76
= 9,55. 106
= 160855,78 (𝑁𝑚𝑚)
𝑛𝑑𝑐
1470

Bảng 1.1: Thông số kĩ thuật
Trục
Thông số
Công suất P
(kW)
Tỷ số truyền u

II

III

24,76

27,27

23,31

25,27

1470

(vòng/phút)

(Nmm)

I

u1  3, 08

u x = 2,5

Số vòng quay n

Momen xoắn T

Động cơ

1470

477.27

u2  2, 60

183.57

160855,78 157672,45 466424,67 1314640,19

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

12


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
Chương 2 : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
Số liệu ban đầu:
Công suất: P3 = 25,27 (kW)
Số vòng quay báh dẫn: n3 = 183,57(vòng/phút)
Momen xoắn: T3 = 1314640,19 (Nmm)
Tỉ số truyền: 𝑢𝑥 = 2,5

Điều kiện làm việc: Quay 1 chiều, làm việc 3 ca, tải trọng tĩnh, bôi trơn nhỏ giọt,
trục xích điều chỉnh được.
I.

Xác định các thông số của xích và bộ truyền:

1. Chọn loại xích:
Vì công suất và vận tốc trung bình nên dùng xích con lăn. (xích con lăn có độ
bền cao hơn xích ống và sử dụng rộng rãi).
2. Chọn số răng đĩa xích:
Tính số răng đĩa xích nhỏ theo công thức trang 80[1] ta có:
z1 = 29 − 2u ≥ 19
= 29 − 2.2,5 = 24 ≥ 19 (𝑡ℎỏ𝑎 đ𝑘)
Ta chọn z1 = 25 răng.

Từ công thức 5.1/81[1] ta có công thức tính số răng đĩa xích lớn:
z2 = u. z1 ≤ zmax
= 2,5.25 = 62.5 răng ≤ zmax = 120 (đối với xích con lăn)
Chọn z2 = 63 răng.
3. Xác định số bước xích:
Bước xích Px tính theo công thức 5.3/81[1] ta có:
Pt = P. k. k z . k n ≤ [P]
Trong đó:

Pt: công suất tính toán (kW)
P: công suất truyền (kW)
[P]: công suất cho phép (kW).
𝑘𝑧 =
𝑘𝑛 =

𝑧01
𝑧1

=

𝑛01
𝑛1

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

25
25

= 1: hệ số răng (trong đó với z1= 25)

(hệ số vòng quay)
13


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Dựa vào bảng 5.5/81[1] ta chọn số vòng quay đĩa xích nhỏ : n01 = 200(vòng/phút)
 Hệ số vòng quay 𝑘𝑛 =

𝑛01
𝑛1

=

200
183,57

= 1,09

Theo công thức 5.4/81[1] ta có hệ số sử dụng xích k:
𝑘 = 𝑘0 . 𝑘𝑎 . 𝑘đ𝑐 . 𝑘𝑏𝑡 . 𝑘đ . 𝑘𝑐
Dựa vào bảng 5.6, 5.7/82[1] ta có:
k0 = 1 (đường nối hai tâm đĩa xích so với đường nằm ngang ≤ 60o ).
ka = 1 (hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục với a = (30…50)p ) .
kđc = 1 (vị trí trục điều chỉnh được bằng một trong các đĩa xích) .
kbt = 1 (môi trường không bụi, chất lượng bôi trơn II - bảng 5.7) .
kđ = 1 ( tải trọng tĩnh, làm việc êm) .
kc = 1,45 (bộ truyền làm việc 3 ca) .

 k = 1.1.1.1.1.1,45 = 1,45
 Pt = P3.k.kz.kn= 25,27.1,45.1.1,09=39,94 kW
Để bước xích có kích thước nhỏ hơn ta có thể dùng xích nhiều dãy, khi đó bước xích
được chọn từ điều kiện:
𝑃𝑑 =

𝑃𝑡 39,94
=
= 15,98
𝑘𝑑
2,5

Với: kd là hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy.Ta chọn số dãy xích là 3 nên
kd= 2,5 .
Theo bảng 5.5/81[1] với n01 = 200 (vòng/phút), chọn bộ truyền xích 3 dãy có bước
xích p = 31,75 mm. Ta thỏa mãn điều kiện bền mòn
Pd < [P] =19,3 kW
Đồng thời theo bảng 5.8/83[1] thỏa mãn điều kiện bước xích :
P < pmax.
4. Tính khoảng cách trục a và số mắt xích:
Khoảng cách trục sơ bộ theo công thức 5.11/84[1] ta có:
a = (30…50)p
Ta chọn:

a = 30p = 30.31,75= 952,5 mm

Theo công thức 5.12/85[1] ta có số mắt xích:

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

14


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
2a

X=
=

p

(z1 +z2 )

+

2

+

(z2 −z1 )2 .p
4.π2 .a

2.952,5 (25 + 63) (63 − 25)2 . 31,75
+
+
= 105,22 𝑚𝑚
31,75
2

4. 𝜋 2 . 952,5

Lấy mắt xích chắn là 106.
Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13/85[1] ta có:
𝑎 = 0,25. 𝑝. [𝑋 − 0,5. (𝑧2 + 𝑧1 ) + √[𝑋 − 0,5. (𝑧2 + 𝑧1 )]2 − 2. [(𝑧2 − 𝑧1 )/𝜋]2 ]
= 0,25.31,75. [106 − 0,5. (63 + 25) +
√[106 − 0,5. (63 + 25)]2 − 2. [(63 − 25)/𝜋]2 ] = 965 mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng:
∆𝑎 = 0,003𝑎 ≈ 3, 𝑑𝑜 đó 𝑎 = 962 𝑚𝑚
Số lần va đập của xích : (theo 5.14/85[1]) ta có:
𝑖=
II.

𝑧1 . 𝑛3 25.183,57
=
= 2,9 ≤ [𝑖] = 25 ( 𝑏ả𝑛𝑔 5.9 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑔 85[1])
15. 𝑋
15.106

Tính kiểm nghiệm xích về độ bền:

Theo công thức 5.15/85[1] ta có hệ số an toàn:
𝑠=

𝑄
≥ [𝑠]
𝑘đ . 𝐹𝑡 + 𝐹𝑜 + 𝐹𝑣

Trong đó :
Q = 265500 (N) :tải trọng phá hỏng (dựa vào bảng 5.2/78[1]).

q = 11 (kg) :khối lượng 1 mét xích.
kđ = 1,2 (chế độ làm việc trung bình)
Ta có: v =

z1 .p.n3
60000

Lực vòng Ft =

=

25.31,75.183,57

1000.P
v

60000

=

1000.25,27
2,43

= 2,43 (m/s) ( công thức 5.10/193[CSTKM])
= 10399 (N)

Theo công thức 5.16/85[1] ta có lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
𝐹𝑜 = 9,81. 𝑘𝑓 . 𝑞. 𝑎 = 9,81.6.11.0,962 = 623 (𝑁)
Với: kf là hệ số phụ thuộc độ vòng f của xích và vị trí bộ truyền, lấy kf = 6 (bộ truyền
nằm ngang).

Lực căng do lực li tâm sinh ra: Fv = q.v2 = 11.2,432 = 65,96 (N)
 𝑠=

265500
1,2.10399+623+65,96

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

= 20,2
15


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
Theo bảng 5.10/86[1] với n = 200 (vòng/phút), [s]=8,2.
 s > [s]: bộ truyền xích đảm bảo độ bền.
III.

Đường kính đĩa xích:

Theo công thức 5.17/86[1] ta có đường kính vòng chia đĩa xích:
d1 =

d2 =

𝑝

31,75
=

π
π = 253 (𝑚𝑚)
sin( ) sin( )
Z1
25
p

31,75
π =
π = 637 (𝑚𝑚)
sin( ) sin( )
Z2
63

Đường kính vòng ngoài đĩa xích:
π
π
da1 = p. (0,5 + cotg ( )) = 31,75. (0,5 + cotg ( )) = 267,2(𝑚𝑚)
Z1
25
π

π

Z2

63

da2 = p. (0,5 + cotg ( )) = 31,75. (0,5 + cotg ( )) = 652,04 (mm)
Đường kinh vòng đáy đĩa xích:

df1 = d1 − 2r = 253 − 2.9,6226 = 233,75 (𝑚𝑚)
df2 = d2 − 2r = 633 − 2.9,6226 = 613,75 ( 𝑚𝑚 )
Với : r = 0,5025.d1 + 0.05 = 0,5025.19,05 + 0,05 = 9,6226 mm trong đó d1 = 19,05 tra
bảng 5.2/78[1].
IV.

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Theo công thức 5.18/87[1] :
σH = 0,47√

K r (Ft . K đ + Fvđ )E
≤ [σH ]
(A. K d )

Trong đó:


[σH ]: ứng suất tiếp xúc cho phép (MPa) tra bảng 5.11/86[1].



kr1 = 0,42 hệ số xét đến ảnh hưởng số răng đĩa xích (với z1= 25 răng)



Ft = 10399 (N) lực vòng

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

16

Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ


Kđ = 1 hệ số tải trọng động (tải trọng tĩnh, làm việc êm; tra bảng

5.6/82[1]).


Fvđ = 13.10-7.n3.𝑝3 . m = 13. 10−7 . 183,57. 31,753 . 3 = 22,91 (𝑁) lực

va đập trên 3 dãy xích. (công thức 5.19/87[1] ).


E = 2,1.105 (MPa) modun đàn hồi



A= 655 (mm2) diện tích của bản lề (tra bảng 5.12/87[1]).



kd = 3 hệ số phân bố tải trọng không đều cho xích 3 dãy
0,42.(10399.1+22,91).2,1.105

 σH = 0,47. √

655.3

= 321,45 (MPa)

Như vậy (theo bảng 5.11) đĩa bị động có Z > 30, với vận tốc xích < 5 m/s nên ta
chọn vật liệu là thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 170…210 sẽ đạt ứng suất tiếp xúc
cho phép [𝜎𝐻 ] = 500… 600 MPa, đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa:
𝜎𝐻 = 321,45 𝑀𝑃𝑎 < [𝜎𝐻 ] = 500 … 600 𝑀𝑃𝑎
 Vậy bộ truyền xích đảm bảo độ bền tiếp xúc.
V.

Xác định lực tác dụng lên trục:
Theo công thức 5.20/80[1] ta có:
𝐹𝑟 = 𝐾𝑥 . 𝐹𝑡 = 1,15.10399 = 11958,85 (𝑁)
Trong đó: kx = 1,15 hệ số kể đến trọng lượng xích ( bộ truyền nằm ngang).

Bảng 2.1 : Thông số bộ truyền xích
Thông số

Bánh dẫn

Khoảng cách trục(aw)

Bánh bị dẫn
962 mm

Bước xích (p)

31,75 mm

Số mắt xích (x)

106

Chiều dài xích (L)

L = x.p = 3365 mm

Lực tác dụng lên trục( Fr)

10399 N

Vận tốc trung bình (v)

2,43 m/s

Số răng (z)

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

Z1 = 25

Z2 = 63

17


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đường kính vòng chia (d)

d1 = 253 mm

d2 = 637 mm

Đường kính vòng đỉnh (da)

da1 = 267,2 mm

da2 = 652,04 mm

Đường kính vòng đáy ( df)

df1 = 233,75 mm

df2 = 613,75 mm

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

18


GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
Số liệu ban đầu :
Tổng thời gian làm việc 𝐿ℎ = 16000 ℎ, làm việc 3ca.

Cặp bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng):
Tỷ số truyền

𝑢𝑛ℎ = 3,08

Số vòng quay trục I

𝑛1 = 1470 (𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)

Momen xoắn T

𝑇1 = 157672,45 𝑁𝑚𝑚

Cặp bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng thẳng):
Tỷ số truyền

𝑢𝑐ℎ = 2,60

Số vòng quay trục II

𝑛2 = 477,27 (𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)

Momen xoắn T

𝑇2 = 466424,67 𝑁𝑚𝑚

 Chọn vật liệu :
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở
đây chọn vật liệu cho các cặp bánh răng như nhau :
- Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn :

- Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241…285 có
𝜎𝑏1 = 850 𝑀𝑝𝑎, 𝜎𝑐ℎ1 = 580 𝑀𝑝𝑎.
- Bánh lớn (bánh bị động): thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192…240 có 𝜎𝑏2 =
750 𝑀𝑝𝑎, 𝜎𝑐ℎ2 = 450 𝑀𝑝𝑎.
 Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép 45 được tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180…350,ta
có:

0
0
𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚
= 2𝐻𝐵 + 70 , SH =1,1 , 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚
= 1,8HB , SF = 1,75

Chọn độ rắn của bánh nhỏ HB1 = 250 HB,độ rắn của bánh lớn HB2 = 240 HB. Khi đó:
0
𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚
= 2𝐻𝐵1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 𝑀𝑃𝑎
1
0
𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚
= 2𝐻𝐵2 + 70 = 2.240 + 70 = 550 𝑀𝑃𝑎
2
0
𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚
= 1,8𝐻𝐵1 = 1,8.250 = 450 𝑀𝑃𝑎
1
0
𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚
= 1,8𝐻𝐵2 = 1,8.240 = 432 𝑀𝑃𝑎

2

- Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở : (Công thức 6.5 trang 93, [1] )
2,4
𝑁𝐻𝑂1 = 30𝐻𝐻𝐵1
= 30. 2502,4 = 1,7. 107
ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

19


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
2,4
𝑁𝐻𝑂2 = 30𝐻𝐻𝐵2
= 30. 2402,4 = 1,5. 107

𝑁𝐹𝑂1 = 𝑁𝐹𝑂2 = 4.106
Trong đó: HHB – Độ rắn Brinen
NHO - Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở
-Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :
Trường hợp bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi nhiều bậc thì áp dụng các công
thức. Theo công thức 6.7 trang 93,[1], ta có:
𝑁𝐻𝐸 = 60𝑐 ∑ (

3

𝑇𝑖
𝑇𝑚𝑎𝑥

) 𝑛𝑖 𝑡𝑖

Trong đó : - c, 𝑇𝑖 , 𝑛𝑖 , 𝑡𝑖 lần lượt là số lần ăn khớp trong một vòng quay, mômen
xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.
- 𝑡1 =

0,2𝑡
𝑡

. 𝐿ℎ = 0,2. 𝐿ℎ ; 𝑡2 = 0,5. 𝐿ℎ ; 𝑡3 = 0,3. 𝐿ℎ

𝑇 3

 𝑁𝐻𝐸1 = 60.1. [( ) . 0,2. 𝐿ℎ + (
𝑇

0,9𝑇 3

) . 0,5𝐿ℎ + (

𝑇

0,7𝑇 3
𝑇

) . 0,3. 𝐿ℎ ] . 1470.16000

= 15,069. 1012 (𝑐ℎ𝑢 𝑘ì)
𝑁𝐻𝐸2

𝑁𝐻𝐸1 15,069. 1012
=
=
= 4,89. 1012 (𝑐ℎ𝑢 𝑘ì)
𝑢𝑛ℎ
3,08

Theo công thức 6.8 trang 93,[1],ta có :
𝑁𝐹𝐸1 = 60𝑐 ∑ (

𝑇𝑖
𝑇𝑚𝑎𝑥

)

mF

𝑛𝑖 𝑡𝑖

Trong đó: mF = 6 là bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn, khi độ rắn mặt răng
HB ≤ 350.
𝑁𝐹𝐸1

𝑇 6
0,9𝑇 6
0,7𝑇 6
) . 0,5𝐿ℎ + (
) . 0,3. 𝐿ℎ ] . 1470.16000
= 60.1. [( ) . 0,2. 𝐿ℎ + (

𝑇
𝑇
𝑇
= 11,31. 1012 (𝑐ℎ𝑢 𝑘ì)

𝑁𝐹𝐸2 =

𝑁𝐹𝐸1 11,31. 1012
=
= 4,35. 1012 (𝑐ℎ𝑢 𝑘ì)
𝑢𝑐ℎ
2,60

𝑁𝐻𝐸1
𝑁𝐻𝐸2
Ta thấy
𝑁𝐹𝐸1
{ 𝑁𝐹𝐸2

> 𝑁𝐻𝑂1
> 𝑁𝐻𝑂2
nên chọn 𝑁𝐻𝐸 = 𝑁𝐻𝑂 để tính toán.
> 𝑁𝐹𝑂1
> 𝑁𝐹𝑂2

Suy ra: 𝐾𝐻𝐿1 = 𝐾𝐻𝐿2 = 𝐾𝐹𝐿1 = 𝐾𝐹𝐿2 = 1
ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

20

Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
-Ứng suất tiếp cho phép :
Theo công thức 6.1a trang 93,[1],ta có :
0
[𝜎𝐻1 ] = 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚
1
0
[𝜎𝐻2 ] = 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚
1

𝐾𝐻𝐿1

= 570

𝑆𝐻

1
1,1

0
[𝜎𝐻 ] = 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚

𝐾𝐻𝐿
𝑆𝐻

= 518 𝑀𝑃𝑎

𝐾𝐻𝐿2
1
= 550
= 500 𝑀𝑃𝑎
𝑆𝐻
1,1

Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, do đó theo công thức 6.12 :
[𝜎𝐻𝑡𝑏 ] =

[𝜎𝐻1 ] + [𝜎𝐻2 ] 518 + 500
1,25[𝜎𝐻1 ]
=
= 509 𝑀𝑃𝑎 < {
2
2
1,25[𝜎𝐻2 ]

-Ứng suất uốn cho phép :
Theo công thức 6.2a, trang 93, [1] ta có 𝐾𝐹𝐶 = 1 (do quay 1chiều); 𝑆𝐹 = 1,75
0
𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚
𝐾𝐹𝐶
[𝜎𝐹 ] =
. 𝐾𝐹𝐿
𝑆𝐹

[𝜎𝐹1 ] =

450.1.1

= 257 𝑀𝑃𝑎
1,75

[𝜎𝐹2 ] =

432.1.1
= 246 𝑀𝑃𝑎
1,75

-Ứng suất tải cho phép :
[𝜎𝐻 ]𝑚𝑎𝑥 = 2,8𝜎𝑐ℎ 2 = 2,8.450 = 1260 𝑀𝑃𝑎
[𝜎𝐹1 ]

= 0,8𝜎𝑐ℎ 1 = 0,8.580 = 464 𝑀𝑃𝑎

[𝜎𝐹2 ]

= 0,8𝜎𝑐ℎ 2 = 0,8.450 = 360 𝑀𝑃𝑎

𝑚𝑎𝑥
𝑚𝑎𝑥

I.

TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH:

1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
 Theo công thức 6.15a, trang 96, [1] :
3

𝑎𝑤1 = 𝐾𝑎 (𝑢𝑛ℎ + 1)√

3 157672,45.1,07
𝑇1 . 𝐾𝐻𝛽
√
(
)
=
43
3,08
+
1
.
= 156,1 𝑚𝑚
𝜓𝑏𝑎 [𝜎𝐻 ]2 𝑢𝑛ℎ
0,3. 5092 . 3,08

Với :
-

Ka = 43: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng (tra bảng
6.5, trang 96, [1])

-

𝑇1 = 157672,45 Nmm , Momen xoắn trên trục bánh chủ động

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

21

Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

𝜓𝑏𝑎 = 0,3 ; 𝜓𝑏𝑑 = 0,5𝜓𝑏𝑎 (𝑢𝑛ℎ + 1) = 0,5.0,3(3,08 + 1) = 0,612 (bảng

-

6.6)
KHβ = 1,07 : trị số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng,

-

với 𝜓𝑏𝑑 = 0,6 bảng 6.7, trang 98, [1]
=> Chọn khoảng cách trục 𝑎𝑤1 = 160 𝑚𝑚.
2. Xác định các thông số ăn khớp:
 Xác định môđun :
-

Theo công thức 6.17 trang 97,[1],ta có :
𝑚 = (0,01 ÷ 0,02)𝑎𝑤 = 1,6 ÷ 3,2 (𝑚𝑚)

-

Theo bảng 6.8, trang 99, [1] chọn mô đun 𝑚𝑛1 = 2,5 𝑚𝑚

 Xác định số răng, góc nghiêng β và hệ số dịch chỉnh x :
-

Công thức 6.31, trang 103, [1] kết hợp với điều kiện : 8𝑜 ≤ 𝛽 ≤ 20𝑜
Cos80≥

𝑚.𝑍1 .(𝑢𝑛ℎ ±1)
2𝑎𝑤1

2𝑎𝑤1 .𝑐𝑜𝑠80
𝑚𝑛1 (𝑢𝑛ℎ+1)
2.160.𝑐𝑜𝑠80
2,5(3,08+1)

≥ 𝑍1 ≥

≥ 𝑍1 ≥

≥ 𝑐𝑜𝑠200

2𝑎𝑤1 .𝑐𝑜𝑠200
𝑚𝑛1 (𝑢𝑛ℎ +1)

2.160.𝑐𝑜𝑠200
2,5(3,08+1)

31,07≥ 𝑍1 ≥ 29,48
Ta chọn:
-

Số bánh răng lớn :

Ta chọn
-

𝑧2 = 𝑢𝑛ℎ 𝑧1 = 3,08.30 = 92,4 𝑟ă𝑛𝑔

𝑧2 = 92 𝑟ă𝑛𝑔

Do đó tỷ số truyền thực: 𝑢𝑚1 =

Ta có :
-

𝑧1 = 30 𝑟ă𝑛𝑔

𝑧2
𝑧1

=

92
30

= 3,07 ≈ unh

zt = z1 + z2 = 30 + 92 = 122 răng

Theo công thức 6.32 trang 103,[1],ta có góc nghiêng răng:
cosβ = 𝑚𝑛1 .zt/(2.aw1 )= 2,5.122/2.160 = 0,95

Suy ra :

β = 18,19o

Như vậy nhờ có góc nghiêng β của răng, ở đây không cần dịch chỉnh để đảm bảo
khoảng cách trục cho trước.
3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
 Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền:
ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

22


GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Đồ án chi tiết máy

2𝑇1 𝐾𝐻 (𝑢𝑚1 + 1)
𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍𝜀 √
𝑏𝑤1 𝑢𝑚1 . 𝑑𝑤1 2
Trong đó :
𝑍𝑀 = 274 𝑀𝑝𝑎

-

1⁄
3

: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp

(bảng 6.5, trang 96, [1])

𝑍𝐻 : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1])

-

𝑍𝐻 = √

2𝑐𝑜𝑠𝛽𝑏
2𝑐𝑜𝑠17,22
=√
= 1,69
𝑠𝑖𝑛2𝛼𝑡𝑤
sin(2.20,96)

Với:
+ Theo 6.35,ta có : tgβb = cosαttagβ = cos20,96.tag18,19o = 0,31 => βb =
17,22o
(𝛼𝑡 là góc profin răng và 𝛼𝑡𝑤 là góc ăn khớp : Theo tiêu chuẩn TCVN 1065-71
𝛼= 20o
αt = αtw =arctg(tagα/cosβ) =arctg(tg20/0,95) = 20,96o )
- Bề rộng vành răng : 𝑏𝑤1 = 𝑎𝑤1 . 𝜓𝑏𝑎 = 160.0,3 = 48 mm
+ Theo 6.37, ta có hệ số trùng khớp dọc:
𝜀𝛽 =

𝑏𝑤1 𝑠𝑖𝑛𝛽 𝑎𝑤1 𝜓𝑏𝑎 𝑠𝑖𝑛𝛽 48. sin(18,19)
=
=
= 1,91 > 1
𝜋𝑚
𝜋𝑚
𝜋. 2,5

- Do đó theo 6.38, ta có hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
Zε = √1/𝜀𝛼 =√1/1,65 = 0,78
+ Theo công thức 6.38b, ta có hệ số trùng khớp ngang :
1
1
1
1
𝜀𝛼 = [1,88 − 3,2 ( + )] 𝑐𝑜𝑠𝛽 = [1,88 − 3,2 ( + )] 0,95 = 1,65
𝑧1 𝑧2
30 92
- KH : hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc
𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝑣 (công thức 6.39, trang 106, [1])
+ KHβ = 1,07 :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng (bảng 6.7, trang 98, [1])
+ Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động
𝑣=
ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

𝜋𝑑𝑤 1 𝑛1 𝜋. 78.1470
=
= 6 𝑚/𝑠
60000
60000
23


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ

Với:
𝑑𝑤 1 =

2𝑎𝑤1
𝑢𝑚1 +1

2.160

=

3,07+1

= 78 𝑚𝑚 (đường kính vòng lăn bánh chủ động)

→ v = 6 m/s theo bảng 6.13, trang 107, dùng cấp chính xác 8.Theo bảng 6.14 với cấp
chính xác 8 và v < 10 m/s ta chọn 𝐾𝐻𝛼 = 1,13
+ Theo công thức 6.42, trang 107, [1], ta có :
𝑣𝐻 = 𝛿𝐻 𝑔0 𝑣 √

𝑎𝑤
160
= 0,002.56.6√
= 4,85
𝑢𝑚
3,07

Với:
𝛿𝐻 = 0,002 :hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107,
[1])
𝑔0 = 56 :hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng

6.16,trang 107,[1])
𝐾𝐻𝑣 = 1 +
𝑆𝑢𝑦 𝑟𝑎 ∶

𝑣𝐻 𝑏𝑤1 𝑑𝑤1
4,85.48.78
=1+
= 1,05
′
2𝑇1 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝛽
2.157672,45.1,13.1,07

𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝑣 = 1,13.1,07.1,05 = 1,27

Thay các giá trị vừa tính được vào 6.33 ta được :
𝜎𝐻 =

𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍𝜀 2𝑇1 𝐾𝐻 (𝑢𝑚1 + 1) 274.1,69.0,78 2.157672,45.1,27(3,07 + 1)
√
√
=
𝑑𝑤 1
𝑏𝑤1 𝑢𝑚1
78
48.3,07

= 448 MPa
Theo công thức 6.1 với v = 6 m/s => Zv = 0,85v 0,1 = 0,85. 60,1 = 1,02 ; với cấp chính
xác là 8, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 1,25...0,63 𝜇m, do đó Zr = 1 ; với da <
700 mm, KxH = 1. Do đó theo (6.1) và (6.1a), ta có:

[𝜎𝐻 ] = [𝜎𝐻𝑡𝑏 ]. Zv. Zr. KxH = 509.1,02.1.1 = 519,18 MPa
 Như vậy 𝜎𝐻 < [𝜎𝐻 ] ⇒ cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc
4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
 Theo công thức 6.43 trang108,[1]:

𝜎𝐹 =

2𝑇1 𝑌𝐹1 𝐾𝐹 𝑌𝜀𝑌𝛽
𝑏𝑤1 𝑑𝑤1 𝑚𝑛1

≤ [𝜎𝐹 ]

Trong đó :
-

𝑇1 = 157672,45 Nmm : mômen xoắn trên bánh chủ động

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

24


Đồ án chi tiết máy

GVHD: ThS. HỒ THỊ MỸ NỮ
-

mn1 = 2,5 mm : môđun pháp tuyến

-

bw1 = 48 mm : chiều rộng vành răng

-

dw1 = 78mm : đường kính vòng lăn bánh chủ động

-

Y𝜀 = 1/𝜀𝛼 =

-

Yβ =1 - 𝛽𝑜 /140 = 1 – 18,190/140 = 0,87 : hệ số kể đến độ nghiêng của răng

-

Số răng tương đương:

1
1,65

= 0,61 ∶ là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

zv1 = z1/cos3𝛽 = 30/ cos318,19 = 35
zv2 = z2/cos3𝛽 = 92/ cos318,19 =107
Theo bảng 6.18 ta được YF1 = 3,7 ; YF2 = 3,6
-

KF :hệ số tải trọng về uốn (theo 6.45).

𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣
+ Theo bảng 6.7, trang 98, [1], 𝐾𝐹𝛽 = 1,17 ; theo bảng 6.14, trang 107, [1] với
v = 6 m/s và cấp chính xác 8, 𝐾𝐹𝛼 = 1,37
+ Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]
𝑣𝐹 = 𝛿𝐹 𝑔0 𝑣 √

𝑎𝑤1
160
= 0,006.56.6√
= 14,55
𝑢𝑚1
3,07

Với :
δF = 0,006 :hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107,
[1])
g0 = 56 :hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16,
trang107, [1])
𝑆𝑢𝑦 𝑟𝑎:

𝐾𝐹𝑣 = 1 +

𝑣𝐹 𝑏𝑤1 𝑑𝑤1
2𝑇1 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽

=1+

14,55.48.78
2.157672,45.1,37.1,17

=1

Vậy :
𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣 = 1,37.1,17.1 = 1,6
Thay các giá trị vừa tính được vào 6.43 ta có :
𝜎𝐹1 =

2𝑇1 𝑌𝐹1 𝐾𝐹 𝑌𝜀 𝑌𝛽 2.157672,45.3,7.1,6.0,61.0,87
=
= 105,85 𝑀𝑃𝑎
𝑏𝑤1 𝑑𝑤1 𝑚𝑛1
48.78.2,5

ĐỖ VĂN THỌ - 05DHCK4

25