Đồ án cơ sở thiết kế máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

LỜI MỞ ĐẦU

PHẦN I
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I.1-Chọn kiểu loại động cơ.
1) Công suất làm việc.
Công suất làm việc của động cơ xác định theo công thức (CT) 2.11 tài li ệu [I]
(kW)
Trong đó :
Plv : Là công suất trên trục tang quay
P: lực kéo băng tải , F= 3250 (N)
V: vận tốc của băng tải , V=1,85 (m/s)

2) Công suất tương đương.
Công suất tương đương của động cơ theo CT 2.14 [I] :

GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Trong đó: Hệ số xét đến sự thay đổi tải trọng không đều.

Từ sơ đồ tải trọng ta có:

Mô men tác dụng lên
tải
Tmax =1,4 M
T1 = 1 M
T2 = 0,8 M
T3= 0,3 M

Thời gian tác
dụng
tmax = 2 s
t1= 2 h
t2= 3 h
t3 = 2 h

(Do thời gian từ T đến Tmax là 2s rất nhỏ, coi nh ư không có ) => Tmax =T1
Suy ra :

Ptđ = 6,01.

= 4,60 ( kW )

3. Công suất cần thiết trên trục động cơ.
Theo công thức [2.8] tài liệu TKDĐCK [I]:
Đối với trường hợp tải trọng thay đổi .

( Kw )
Trong đó:

Pct : là công suất cần thiết của động cơ .( Kw)
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

: là hiệu xuất chuyền động của toàn bộ hệ thống
Theo công thức [2.9] tài liệu TKDĐCK [I]:

Tra bảng 2.3
=0,95 – 0,96 : là hiệu xuất của bộ truyền đai ( để hở ).
=0. 96 – 0.98 : là hiệu xuất của bộ truyền bánh răng trụ (được che kín).
=0,95 – 0,97 : là hiệu xuất của bộ truyền xích ( để hở ).
=0.99 - 0.995 : là hiệu xuất của cặp ổ lăn (được che kín).
Chọn các thông số :
= 0.95
= 0.96
= 0,95
= 0.99
Vậy ta có:
   = 0,95.0,95.0,96.(0,99)3 = 0,84
 Như vậy công suất cần thiết của trục động cơ là :

I.1.2. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ.
Xác định số vòng quay sơ bộ của động c ơ theo CT 2.18 [I] :
nsb = nlv.usb

Trong đó:
+ n lv : Là số vòng quay của trục công tác (v/p).
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

khác:

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

+ u tsb :Tỷ số sơ bộ của truyền của hệ dẫn động

M ặt

+

n lv được xác định bằng CT 2.17 [I] :
nlv =
Trong đó:
v v ận t ốc c ủa băng t ải; v = 1,85 m/s
D đ ường kính băng t ải; D = 520 mm
=> nlv = ≈ 67,98 (v/p)
+

u tsb được xác định bằng CT 2.15 [I] :
Ta có: utsb = uđsb.ubrsb.uxsb

Ch ọn theo bảng 2.4[I] :
uđsb :Tỉ số truyền của bộ truyền đai :2-4
ubrsb:Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ: 3-5 (1 cấp )
uxsb :Tỉ số truyền của bộ truyền xích : 2-5
Do đường kính bánh đai trong bộ truyền đai được tiêu chuẩn hóa ,do đó
để tránh cho sai lệch tỉ số truyền không quá giá trị cho phép là (≤ 4%)
nên chọn ud theo dãy số sau:
2; 2,24 ; 2,5 ;2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; 4 ; 4,5 ; 5
Chọn tỉ số truyền như sau:
uđsb = 3,56 , ubrsb = 4 , uxsb = 3
=> utsb = 3,56 . 4 . 3 = 42,72
Vậy: nsb = 67,98 . 42,72 = 2904,11 (v/p)

I.1.3 .Chọn động cơ.
Điều kiện chọn động cơ :
≈ n sb
GVHD
SVTH:

≥ P ct

≥ 5,5 (kW)
≈ 2904,11 (v/p)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

,4

Tra bảng P1.3 TKDDCK [I] Ta chọn động cơ phù h ợp v ới điều ki ện
trên.
Bảng 1.1Bảng số liệu của động cơ:
Kiểu động
cơ

K132M2

Công
suất
(kW)
5,5

Vận tốc
Cos η%
quay
(vòng/phú
t)
50Hz
2900
0,93 85,0

7,0

I.2. Phân phối tỷ số truyền.
Tỉ số truyền của hệ dẫn động :( uht )
Tỉ số truyền uht được tính theo CT 3.23 [I] :
uht = = 42,66

Chọn theo bảng 2.4 [I] :
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng : u br = 4
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai : uđ = 3,56
Tỷ số truyền của bộ truyền xích:

GVHD
SVTH:

2,2

ФD
(mm
)

Khối
lượng(kg
)

32

73


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Suy ra : ux = = 3
Thỏa mãn : 25

I.3. Tính các thông số động học của hệ thống.
I.3.1.Công suất trên các trục.
Ta có :
Công suất trục động cơ : Pđc= Pct = 5,5 (kW )
Công suất trên trục I : PI = Pđc = 5,5 / (0,95 .0,99) = 5,85 (kW)
Công suất trên trục II: PII = PI = 5,85 / (0,96 .0,99) = 6,16 (kW)
Công suất trên trục làm việc : Plv = P2
= 6,16 / (0,95 .0,99)
= 6,55 (kW)
I.3.2.Tính số vòng quay trên các trục :
-Trục động cơ :
-Số vòng quay trục I :
Trục I
-Số vòng quay trục II :
GVHD
SVTH:

nđc = 1445 (v/p)
:

nI = = = 814,61 (v/p)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Trục II

: nII = = = 203,65 (v/p)
-Số vòng quay làm việc :
Trục làm việc : nlv = = = 67,88 (v/p)

I.3.3.Mô men xoắn trên các trục.
Ti=9,55.106.
Trục động cơ : Tđc = 9,55. 106 .= 9,55.106. = 18112,07 (Nmm)
PI
Trục I :TI = 9,55.106 nI =9,55.106 . = 68581,90 (Nmm)
PII
Trục II :TII = 9,55.106 nII = 9,55.106. = 288868,16 (Nmm)

Plv
Trục LV :Tlv =9,55.106. nlv = 9,55.106. = 921515,91 (Nmm)

BẢNG 1.2: THÔNG SỐ CÁC TRỤC LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU

Trục

Động cơ

I

II

III

5,5

5,85

6,16

6,55

Thông số
Công suất P, kW
Tỷ số truyền u

GVHD
SVTH:

Uđ = 3,56

Ubr = 4

Ux = 3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

Số vòng quay n, vg/ph
Mô mem xoắn T,
(Nmm)

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

2900

814,61

203,65

67,88

18112,07

68581,90

288868,16

921515,91

PHẦN II : THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
2 .Bộ truyền đai.
2.1. Chọn tiết diện đai.
2.2.1. Thông số đầu vào.
Công suất trên trục chủ động ( trục bánh đai nhỏ ) : P1= Pđc =5,5 ( Kw)
Tốc độ quay của bánh đai nhỏ : n1=nđc = 2900 ( v/p)
Momen xoắn trên trục chủ động : T1=Tđc = 18112,07 Nmm
2.2.2. Chọn loại đai.
Với : Công suất của bộ truyền đai : P1=5,5 ( Kw)
Số vòng quay trục chủ động : n1=2900 ( v/p)
– Theo hình 4.1[I]-T59.Ta chọn tiết diện đai hình thang loại A.
Dựa vào bảng: 4.13[I]-T59 .Ta chọn loại thang thường .Theo đó , thông số kích
thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau :
Loại đai

Kích thước tiết diện đai, mm

bt

GVHD
SVTH:

b

h

y0

Diện tích
tiết diện

Đường kính Chiều dài giới
bánh đai

hạn l,mm


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

A

11

13

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

8

A,mm2

nhỏ d1, mm2

81

100-200

2,8

560-4000

2.2. Tính các thông số hình học.
2.2.1. Xác định đường kính đai.
a. Đường kính bánh đai chủ động:
Theo bảng 4.21/t63/q1 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1=100 mm theo A tiêu
chuẩn.
Vận tốc đai : v = = =15,18 (m/s)
v =15,18 (m/s) < vmax = 25 (m/s) ( thỏa mãn ).
b. Đường kính bánh đai bị động:
Theo công thức: CT4.2[I]-T53, ta có đường kính bánh đai lớn:
d2= uđ.d1.(1-)
Trong đó :

uđ = 3,56 : tỷ số truyền bộ truyền đai
Hệ số trượt bộ truyền đai = 0,02
d2= 3,56.100.(1- 0,02) = 348,88 mm.

Dựa vào bảng: 4.21[I]-T63, ta có: d2=355 mm chọn theo tiêu chuẩn.
Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế :
ut t = = = 2,87
Sai số của tỉ số truyền:
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Δu = .100% = .100% =2,5 % < 4%(thoả mãn).
2.2.2. Xác định khoảng cách trục sơ bộ:
– Dựa vào bảng: 4.14[I]-T60, ta có: /2 = 0,975
Vậy ta có : a = uđ . = 0,975 . 355 = 346,13 (mm).
Giá trị của a phải thỏa mãn điều kiện sau:
0.55.(d1+d2) +h ≤ a ≤ 2.(d1+d2)

thay số, ta được:

 0,55.( 100+355 ) + 10,5 ≤ a ≤ 2.( 100+355 ) ( h=10,5 dựa vào bảng 4.13[1] )


260 < a < 910 (thoả mãn).

Vậy khoảng cách trục sơ bộ là a= 346,13 mm
2.2.3. Xác định chiều dài dây đai L.

Theo công thức: CT 4.4[I]-54:
L = 2a+ +
= 2 . 346,13 + + = 1453,58 mm.
Tra bảng 4.13[I]-T59, chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn: L=1600 mm. Nghiệm
số vòng chạy của đai trong một giây. Theo công thức: CT 4.15[I]-T60
i=
Vậy ta có : i = <=10 (thỏa mãn).
Vậy chiều dài đai l= 1600 mm
2.2.4. Xác định khoảng cách trục :
GVHD
SVTH:

Ta có :


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

Theo công thức: CT 4.6[I]-T54, ta có:
=
Trong đó:
� = L – π. = 1600 – π. = 885,65
∆ = = = 127,5
Do đó :
=

= = 423,64 mm.

Vậy khoảng cách trục là

2.2.4. Xác định góc ôm trên bánh đai dẫn α1
Theo công thức:CT 4.7[I]-T54 ,ta có :

α1 = .= . = .
Kiểm tra điều kiện : α1> αmin = (thỏa mãn).

2.3. Xác định số đai z:
Theo công thức: CT 4.16[I]-T60 ta có: z =

GVHD
SVTH:

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Trong đó:
+

+ : hệ số tải trọng động .Tra bảng 4.7[I]-55,ta được:
=1,2 (2 ca làm việc).
]:công suất cho phép.Tra bảng 4.19[I]-T62, ta được:
+ ]= 2,40 KW (với v= 15,18 m/s và .
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm :
Ta có :
Tra bảng 4.19[I]-T62 với tiết diện đai loại A, ta có .

=>=
Tra bảng 4.16[I]-61, ta được:
: Hệ số kể tới ảnh hưởng của tỉ số truyền.
Tra bảng 4.17[I]-T61 với u=3,56 =>
Tra bảng 4.18[I]-T61, dựa vào tỷ số P1/[P0] = z, = ,ta được:
Vậy ta có số đai cần thiết là :
Z = = 2,78 đai.
Lấy số đai z = 3 đai.
2.4. Xác định thông số còn lại:
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

- Chiều rộng bánh đai:
Theo công thức: CT 4.17[I]-T63 và bảng 4.21[I]-T63, ta có:
Chiều rộng bánh đai : B= (z –1).t + 2.e
Tra bảng 4.21[I]-T63 ta có : = 3,3 , t = 15 ,e =10
Vậy :

B = (3

- Đường kính ngoài bánh đai:
Theo công thức: CT 4.18[I]-T63, ta có:
da = d1 + 2h0 = 100 +2. 3,3 = 106,6 (mm).
2.5. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.

- Lực căng ban đầu:
Theo công thức: CT4.19[I]-T63: 780. +
Trong đó:
: Lực căng do lực li tâm sinh ra
Theo công thức: CT 4.20[I]-T64, ta có :
Khối lượng 1m chiều dài đai. Tra bảng 4.22[I]-T64 ta được:
=>
 + 24,20 = 148 N.
- Lực tác dụng lên trục:
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Theo công thức: CT 4.21[I]-T64, ta có:
= 2. = 2.. 3 .sin = 848,5 N

BẢNG THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN ĐAI:

Thôn

Tiết

g

diên:

s

A,

d1

d2

mm mm

L
mm

mm

a
mm

ố

Z

0

B

da

đa

m

mm

N

i

m

N

3

50

106,

14
8

848,
5

Trị
số

81

10

35

160

423,6

346,1

0

5

0

4

3

6

3. Bộ truyền xích.
3.1. Chọn loại xích.
Để chọn loại xích làm việc với tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, yêu cầu tuổi thọ cao vì
vậy ta chọn loại xích con lăn. Do giá thành rẻ và có độ bền mòn cao.
Chọn loại xích ống – con lăn 1 dãy.

GVHD
SVTH:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

3.2. Xác định thông số của xích và bộ truyền xích.
3.2.1. Xác định số răng đĩa xích.
- Số răng đĩa xích chủ động :
Dựa vào tỷ số truyền ux để chọn z1 theo bảng 5.4[I] -80
Với ux = 3 , loại xích con lăn. Chọn = 25
- Số răng đĩa xích bị động :
= . = 25.3 = 75
Chọn = 75 =120 ( Đối với xích con lăn )
3.2.2. Xác định bước xích.
Theo công thức: CT 5.3[I]-81, ta có:
= P.k.. [P].
Trong đó:

P = = 6,16 kw.

: hệ số răng: = = = 1
Hệ số vòng quay: = = = 1 . (, chọn )
Theo công thức: CT5.4[I]-81, ta có: k=.....
Theo bảng 5.6[I]-82, ta có:
-: hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền:
= 1,25 (góc nghiêng đường nối tâm của 2 đĩa xích so với đường nằm ngang là )
GVHD
SVTH:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

-: hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích.
Với a = (3050)p, ta có: =1.
-: hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích.
=1 (trục không điều chỉnh được).
-: hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn.
=1 (môi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn bình thường).
-: hệ số tải trọng động.
=1,2 (tải trọng va đập nhẹ).
-: hệ số kể đến chế độ làm việc.
= 1,25 (làm việc 2 ca).
k= 1,25 .1 .1 .1 .1,2 .1,25 = 1,875
Vậy: = 6,16 . 1,875 . 1 . 1 = 11,55 kw.
Tra bảng: 5.5[I]-81: chọn
p = 31,75 mm
Vậy bước xích p = 31,75 mm
Vì theo bảng 5.5 [I] -81 với n01=200 v/p chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p=
31,75 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn P t < [P] =19,3 kw ,đồng thời theo bảng
5.8[I]-83 thì p < pmax
3.2.3. Tìm số mắt xích và khoảng cách trục.
GVHD
SVTH:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

- khoảng cách trục sơ bộ.
Theo công thức: CT 5.11[I]-82, ta có:
= (30...50)p = 40.31,75 = 1270 mm.
- Tìm số mắt xích.
Theo công thức: CT 5.12[I]-85, ta có:

x=+ +
= + + = 131,6
Ta lấy số mắt xích chẵn: = 132
- Xác định khoảng cách trục:
Theo công thức: CT5.13[I]-85, ta có:

=0,25p
=0,25.31,75
= 1276,8 mm.
Để xích không bị trùng: = (0,002 ... 0,004)
Ta chọn = 0,003= 0,003. 1276,8 = 3,8 mm.
= - = 1276,8 – 3,8 = 1273 mm.
Kiểm nghiệm số lần va đập của bản lề đĩa xích trong một giây :
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Theo công thức: CT 5.14[I]-85, ta có:
z1.n1
i = 15.xc  [i]


với =

i = = 2,57.

Tra theo bảng 5.9[I]-85, ta có: [i]=25.
 i = 2,57 [i]=25 (thỏa mãn).

3.3. Kiểm nghiệm độ bền xích.
Theo công thức: CT5.15[I]-85, ta có:

s=[s].

Trong đó :
- Q: tải trọng phá hỏng, theo bảng 5.2[I]-78, ta có: Q=885kN = 88500 N.
- kđ: hệ số tải trọng động.
Theo bảng 5.6[I]-82 : trường hợp tải trọng va đập nhẹ, ta chọn : kđ=1,2
- Ft: lực vòng trên đĩa xích: Ft =
v - vận tốc trên đĩa dẫn z1:
v = == 2,7 m/s.

Ft = = 2281,5 N
Với PII = 6,16 kw.

- F0: Lực căng do trọng lượng bánh xích bị động sinh ra:
F0 = 9,81. kf. q.aw
Trong đó kf là hệ số phụ thuộc vào độ võng f của xích và vị trí bộ truyền:
Với: f = (0,01…0,02)aw , ta lấy: f = 0,02.aw = 0,02. 1273= 25,46 mm
kf = 2, ứng với trường hợp bộ truyền nghiêng một góc dưới 40oso với
phương nằm ngang; khối lượng 1 mét xích.
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Tra bảng 5.2[I]-78, có q = 3,8 kg


F0 = 9,81. 2 . 3,8 . 1,273 = 95 (N)

- Fv - Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc:
Fv = q. v2 = 3,8 . 2,7 2 = 27,7 N.
s=

= 31

Tra bảng 5.10[I]-86 ,Ta có : [s] = 8,5
s [s] (thỏa mãn).
3.4. Xác định thông số đĩa xích.
a. Đường kính vòng đai.

Theo công thức : CT5.17[I]-86, ta có :
d1= = = 253,3 mm
 Ta lấy d1= 253 mm.
d2= = = 758,2 mm.
 Ta lấy d2= 758 mm.
b. Kiểm tra bền tiếp xúc của đĩa xích.
Theo công thức : CT5.18[I]-87, ta có.

H = 0,47.  [H]

Trong đó :
- Ft : lực vòng trên đĩa xích, Ft = 2281,5 N
- Fvđ:Lực va đập trên m dãy xích (m = 1).
Theo công thức: 5.19[I]-87, ta có: Fvđ = 13.10-7. n1. p3. m
Với n1=n2= 203,65
 Fvđ =13.10-7. 203,65 . 31,753 . 1 = 8,5 N.
- : hệ số tải trọng động.
Theo bảng 5.6[I]-82 : trường hợp tải trọng va đập nhẹ , ta chọn : kđ=1,2
- : Hệ số phân phân bố không đều tải trọng cho các dãy, kd = 1 (xích 1 dãy)
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

E=2,1.105 Mpa.
- A : diện tích chiếu của bản lề mm2.

Tra bảng 5.12[I]-87, ta có A= 262 mm2.
- : hệ số phụ thuộc vào z (bảng trang 87-[I]).
=25= 0,42
= 75= 0,20
ứng suất tiếp xúc H trên mặt răng đĩa xích 1:

H1 = 0,47. = 451,9 MPa.
ứng suất tiếp xúc H trên mặt răng đĩa xích 2:

H2 = 0,47. = 311,85 MPa
Theo bảng 5.11[I]-86, ta có [H] = 500MPa
Như vậy: Tôi dung thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB170 sẽ đạt được ứng suất cho
phép [H] = 500MPa ,đảm bảo độ bền tiếp xúc cho bề mặt răng đĩa 1 và răng đĩa 2.
H1 = 451,9 MPa < [H] = 500 MPa ;
H2 = 311,85 MPa < [H] = 500 MPa
3.5. Xác định các lực tác dụng lên trục.
Theo công thức : CT5.20[I]-88, ta có :

Frx = kx. Ft
Trong đó:
- kx : Hệ số kể đến ảnh hưởng của trọng lượng xích, với kx = 1,05 khi bộ
truyền nghiêng một góc lớn hơn 400.
- Ft : lực vòng trên đĩa xích, Ft = 2281,5 N
GVHD
SVTH:


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

 Frx= 1,05. 2281,5 = 2623,7 N.
BẢNG THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN XÍCH.

Thông
số
Trị số

GVHD
SVTH:

25

75

p
mm

xc

aw

ux

d1
mm

d2
mm

Frx
N

31,75

132

1273

3

253,3

758,2

2603,7


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N C S THIT K MY

B TNH TON THIT K B TRUYN TRONG
IV. TNH TON THIT K B TRUYN BNH RNG TR
RNG NGHIấNG
IV. 1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Đối với hộp giảm tốc bánh răng tr rng nghiờng1 cấp
chịu công suất trung bình, nhỏ, ta chỉ cần chọn loại vật

liệu nhóm I. Vật liệu nhóm I là loại vật liệu có độ rắn HB
350, bánh răng đợc thờng hóa hoặc tôi cải thiện. Nhờ
có độ rắn thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi
nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn.
Bên cạnh đó, cần chú ý rằng để tăng khả năng chạy mòn
của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp
hơn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị:
HB1 HB2 + (1015)HB.
Theo bảng 6. 1 [I]-T92 , ta chọn:
Bánh răng nhỏ (bánh răng 1) :
+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ rắn: HB = (241285)
+ Giới hạn bền: b1 = 850 Mpa
+ Giới hạn chảy : ch1 = 580 Mpa
Chọn độ rắn của bánh nhỏ : HB1 = 245.
Bánh răng lớn (bánh răng 2) :
+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ rắn : HB = (192240)
+ Giới hạn bền : b2 = 750 Mpa
GVHD
SVTH:


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N C S THIT K MY

+ Giới hạn chảy : ch2 = 450 Mpa
Chọn độ rắn của bánh răng lớn : HB2 = 230

IV. 2 Xác định ứng suất cho phép
- ng suất tiếp xúc cho phép [H] và ứng suất uốn cho
phép [F] đợc xác định theo công thức sau:
[H] =

(6.1-6.2a)

[F] =
( Tra bng 6.2[I]-T94 )
+ SH = 1,1 - Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc
+ SF = 1,75 - Hệ số an toàn khi tính về uốn
+ KFC - Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải
KFC = 1 khi đặt tải một phía (bộ truyền quay
một chiều)
+ và lần lợt là các ứng suất tiếp xúc cho phép và
ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, tra bảng
6. 2 [I] :
= 2HB + 70
= 1,8HB
Suy ra :
= 2HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 Mpa
= 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 Mpa
= 1,8. HB1 = 1,8 . 245 = 441 MPa
= 1,8 . HB2 = 1,8 . 230 = 414 MPa
+ KHL , KFL - Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hởng của thời
hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền, đợc xác
định theo các công thức:
GVHD
SVTH:

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N C S THIT K MY

KHL =

(6.3)
KFL =
(6.4)

Trong đó:
mH , mF - Bậc của đờng cong mỏi khi thử về tiếp
xúc và uốn
mH = mF = 6 (khi độ rắn mặt răng HB
350 )
- NHO - Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về
tiếp xúc
Với:
NHO = 30.H
(6.5)
NHO1 = 30. 2452,4 = 16,3.106
NHO2 = 30. 2302,4 = 13,9.106
- NFO - Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về
uốn
N FO = NFO1 = NFO2 = 4. 106 (i vi tt c cỏc loi
thộp).
- NHE , NFE - Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng.
Khi bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc:

- NHE v NFE c tớnh theo cụng thc:

GVHD
SVTH:


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N C S THIT K MY

NHE = 60.c. Ti / T
max

3

ni ti

(6.7-

6.8)
m
NFE = 60.c. Ti / T

F

max

niti

Trong đó:
c =1 - Số lần ăn khớp trong một vòng quay của
bánh răng
ni - Số vòng quay của bánh răng trong một phút
Ti - Mômen xoắn ở chế độ thứ i
T max - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh
răng đang xét
t i - Tổng số giờ làm việc của bánh răng t i =
24000( gi).
Ta có:
Với bánh răng nhỏ (bánh răng 1):
nI = 814,61 ( vòng/phút)
với bánh răng lớn (bánh răng 2):
nII = 203,65 ( vòng/phút)

NHE1 = 60. 1. 814,61 . 24000 .[13.3 + 0,83.3 + 0,33.2]
= 4,2 .109
NHE2 = 60. 1. 203,65 . 24000 .[1 3.3 + 0,83.3 + 0,33.2]
= 1,1.109
NFE1 = 60. 1. 814,61 . 24000 .[16.2 + 0,86.3 + 0,36.2] = 3,3.109
NFE2 = 60. 1. 203,65 . 24000 .[16.2 + 0,86.3 + 0,36.2] =
0,8.109
GVHD
SVTH: