Đồ án nguyên lý chi tiết máy spkt đề số4

Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Mục Lục
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................... 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN............................................................4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN...............................................................5
PHẦN I. TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN..........6
1.1 Chọn động cơ...........................................................................................................6
1.1.1 Công suất trên trục động cơ điện:..........................................................................6
1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay của trục động cơ:....................................................7
1.2 Phân Phối tỷ số truyền.............................................................................................7
1.3 Xác định số vòng quay trên các trục, công xuất và momen.....................................8
1.3.1 Phân phối công suất trên các trục:.........................................................................8
1.3.2 Số vòng quay trên các trục:...................................................................................8
1.3.3 Momen xoắn trên các trục:....................................................................................8
PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH.............................................................10
2.1 chọn loại xích:........................................................................................................10
2.2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền:........................................................10
2.3. Kiểm nghiệm xích về độ bền:................................................................................11
2.4. Đường kính đĩa xích:............................................................................................12
2.5. Xác định các lực tác dụng lên trục:.......................................................................13
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG....................................15
3.1. Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép:.......................................................15
3.2. Tính toán bộ truyền cấp nhanh ( bánh trụ răng thẳng)..........................................17
3.2.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:(C.T 6.15a tài liệu [1])...................................17
3.2.2. Xác định các thông số ăn khớp:.........................................................................18
3.2.3 Các thông số cơ bản của bộ truyền:.....................................................................18
3.2.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:...............................................................19
3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:......................................................................21

3.2.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải:.............................................................................22
3.3 Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh trụ răng nghiêng):.........................................22
3.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:.......................................................................23
3.3.2 Xác định các thông số ăn khớp:..........................................................................23
3.3.3 Các thông số cơ bản của bộ truyền:.....................................................................24
Trang 1
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

3.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:................................................................25
3.3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:......................................................................27
3.3.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải:.............................................................................28
3.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn....................................................................................29
Phần IV. THIẾT KẾ TRỤC..........................................................................................31
4.1 Chọn vật liệu chế tạo trục:.....................................................................................31
4.2 Xác định sơ bộ đường kính các trục:......................................................................31
4.3 Tính toán chọn đường kính các đoạn trục:.............................................................35
4.3.1 Trục I................................................................................................................... 35
4.3.2 Trục 2:................................................................................................................. 41
4.3.3 Trục III:............................................................................................................... 45
Phần V. Chọn Và Kiểm Nghiệm Ổ Lăn........................................................................52
5.1 Trục I:..................................................................................................................... 52
5.2 Trục II:................................................................................................................... 53
5.3 Trục III:.................................................................................................................. 53
6.1 Thiết kế vỏ hộp......................................................................................................55
6.2 CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC.................................................................................56

PHẦN VII: CHỌN KIỂU LẮP GHÉP.........................................................................60
7.1 Chọn kiểu lắp ổ lăn:...............................................................................................60
7.2 Chọn kiểu lắp bánh răng........................................................................................60
7.3 Cố định theo phương dọc trục................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................61

Trang 2
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ
khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí
hiện đại.Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công
việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm
vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những
yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.
Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể
nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với
các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không
thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp
giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học
như Nguyên lý- Chi tiết máy, và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc
thiết kế cơ khí. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công
việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ,…

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em
rất mong nhận được ý kiến từ thầy. Em chân thành cảm ơn thầy!

Trang 3
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................

Trang 4
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH

Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................

Trang 5
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

PHẦN I. TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ
PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 Chọn động cơ

Số liệu ban đầu:
Hệ thống dẫn động thùng trộn làm việc có các thông số sau :
Công suất trên trục công tác (P)
Số vòng quay trên trục công tác (n)
Số năm làm việc

:3,4Kw
(kW)
: 56v/ph(vòng/phút)
:5
(năm)

1.1.1 Công suất trên trục động cơ điện:
(1)
Trong đó:
Hiệu suất truyền động:
Trong đó:
= 0.99 : hiệu suất nối trục đàn hồi
= 0,99 : hiệu suất 1 cặp ổ lăn
=0.98 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
= 0.95 : hiệu suất bộ truyền xích

Công suất tương đương:
Vì tải trọng thay đổi nên công suất tương đương được tính như
sau:
Pt =

P1 =T

Ta có :

P2=0,8T
t1=0,7tck
t2=0,3tck
mà T=Pct
Nên:

Pt =
=
Trang 6

SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

=
=3,21
Thay vào (1) ta được:

(kw)

1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay của trục động cơ:
Tỉ số truyền chung của hệ thống (ut):
Uch=uh.ux
Theo bảng 2.4 trang 21 tài liệu [1] chọn
uh=10: tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng
Ux=2,5: tỉ số truyền của bộ truyền xích

=>uch=10.2,5=25
Số vòng quay sơ bộ: nsb=nlv.uch=56.25=1400 vg/ph
Động cơ điện phải thỏa:
Động cơ 4A100L4Y3:
1.2 Phân Phối tỷ số truyền

Ta có tỷ số truyền chung:

Theo bảng 3.1 dựa vào sơ đồ đề bài ta Chọn hộp giảm tốc 2
cấp phân đôi có tỷ số truyền:
Uh=10 với U1=3,58 TST cấp nhanh
U2=2,79 TST cấp chậm
Tỷ Số Truyền của bộ truyền xích:

1.3Xác định số vòng quay trên các trục, công xuất và
momen.
1.3.1 Phân phối công suất trên các trục:
Pct= P4=3,4 Kw
P3= ==3,61Kw
P2 = ==3,72Kw
Trang 7
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

P1===3,83Kw

Pđc===3,91Kw
1.3.2 số vòng quay trên các trục:
n1=nđc=1420 vg/ph
n2= = = 396,65 vg/ph
n3= = =142,17 vg/ph
n4= = = 55,97 vg/ph
1.3.3 Momen xoắn trên các trục:
Tđc=9,55..=9,55.=26296,13 N.mm

T1=9,55..=9,55..=25758,01 N.mm
T2=9,55..=9,55. .=89486,15 N.mm
T3=9,55..=9,55..=242494,90 N.mm
T4= 9,55..=9,55..=580132,2137 N.mm

Bảng Số liệu trên các trục của hệ thống dẫn động
Trục

Thông số
Công suất
P(kw)

Tỷ số
truyền u
Số vòng
quay n
(vg/ph)

Động cơ

1

2

3

Công tác

3.91

3.83

3,72

3,61

3,4

1

1420

3.58

1420

Momen
xoắnNGUYỄN
T
SVTH:
VĂN BÌNH

26296,13 25758,01
(Nmm)

2,79

397

2,54

143

56
Trang 8

89486,15 242494,90 580132,2137


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Trang 9
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH

2.1 chọn loại xích:
Vì tải trọng va đập nhẹ, vận tốc thấp nên ta chọn xích con lăn.
2.2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền:
Với ux=2,54 Theo bảng 5.4 ta chọn số răng của đĩa xích nhỏ z1 =
25
Số răng của đĩa xích lớn:
z2 = ux.z1 = 2,54.25 64(< zmax = 120)
Ta có công suất tính toán:
Pt = P.k.kz.kn
z1 = 25 => hệ số răng kz = 25/z1 = 1
Chọn số vòng quay của đĩa nhỏ n01 = 200 vg/ph
=> hệ số vòng quay:

kn = n01/nIII =200/143=1,39

Ta có:
K = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc
Với: K0 = 1 .25 (đường nối 2 tâm đĩa xích so với phương ngang
=900)
Ka = 1 (chon a = 40p)
Kđc = 1 (điều chỉnh bằng 1 trong 2 đĩa xích)
Kbt = 1,3 (môi trường làm việc có bụi)
Kđ = 1,2 (va đập nhẹ)
Kc = 1,25 (làm việc 2 ca/ngày)
=> k = 1.25*1*1*1.3*1.2*1.25 = 2,44
Thay vào công thức 5.3 ta có công suất tính toán cho phép là:
Pt = P*K*Kz*Kn=3,61*2,44*1*1,39 = 12,24 (kw)
Thấy Pd= = =7,2 kW (xích 2 dãy)
Theo bảng ta chọn bước xích p= 25,4 (mm)
Trang 10

SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Khoảng cách trục:
a = 40.p = 40*25.4 = 1016 mm
Ta có số mắt xích:
= 125,46
Lấy số mắt xích chẵn: xc = 126
Tính lại khoảng cách trục:
ac = 0.25p{xc – 0.5(z2+z1) + = 1023 mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm a 1 lượng
= 0,003a (mm)
Do đó a = 1023 – 4 = 1019 (mm)
Số lần va đập của xích theo công thức 5.14 tài liệu [1]
= z1n1/(15x)= 25*143/(15*126)= 1.89 = 30 lần/s
2.3. Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Theo công thức 5.15 tài liệu [1]

Theo bảng 5.2 tài liệu [1] ta có tải trọng phá hỏng Q = 113400 (N).
Khối lượng 1 mét xích q1 = 5,0 kg
Kđ = 1,7 (chế độ làm việc trung bình)

Fv -lực căng do lực li tâm sinh ra: Fv = q.v2 = 5.1,512 = 11,40
(N)
F0 -lực căng do nhánh xích bị động sinh ra:
F0 = 9,81.kf.q.a=9,81.4.5.1,019=199,92 (N)

Với:

f = 0,015.a = 19,05
kf = 4 (vì góc nghiêng đường nối tâm < 400)
Trang 11

SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Do đó:
Theo bảng 5.10 với n = 200 vg/ph, [s] = 8,2. vậy s > [s] : bộ truyền
xích đảm bảo đủ bền.
2.4. Đường kính đĩa xích:
Theo công thức 5.17 và bảng 13.4 :

KIểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích: theo công thức
5.18 tài liệu [1] ta có:

Trong đó:
Kr : Hệ số xét đến ảnh hưởng số răng đĩa xích.
Kr1 = 0,42 ứng với Z1 = 25
Kr2 = 0,22 ứng với Z2 = 64
Kd = 1,7

do bộ truyền xích 2 dãy.

Kđ = 1,2

hệ số tải trong động.

Fvd=5,75

lực va đập trên một dãy xích:(N).

Fvd = 13.10-7 n1.p3.m = 13.10-7.143.25,4 3 .2= 5,75 (N).
E: Mođun đàn hồi:

E = 2,1.105 Mpa.

A = 306 diện tích chiếu của bản lề (tra theo bảng 5.12 tài
liệu [1])
ứng suất tiếp xúc cho phép tra theo bảng 5.11 tài liệu [1].

Ứng suất tiếp xúc của đĩa xích 1.
= 319,39 Mpa
Ứng suất tiếp xúc của đĩa xích 2.
= 231,16 Mpa.
Trang 12
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Như vậy theo bảng 5.11 tài liệu [1] để đảm bảo độ bền tiếp

xúc cho các đĩa xích ta dùng thép C45 tôi cải thiện đạt độ vấn bề
mặt HB = 170.
Ứng suất tiếp xúc cho phép [] = 500 (Mpa)
Thấy:

[] nên đảm bảo độ bền tiếp xúc.

2.5. Xác định các lực tác dụng lên trục:
P r = Kx F t
Với Kx : hệ số bể đến trọng lượng tính xích Kx = 1,05(do bộ truyền
thẳng đứng)
 Pr = 1,05.2264,90= 2378,15N

Thông số
Đường kính dĩa xích dẫn
Đường kính dĩa xích bị dẫn
Số răng dĩa xích dẫn
Số răng dĩa xích bị dẫn
Bước xích
Số mắt xích
Khoảng cách trục
Lực tác dụng lên trục

Kí hiệu (đơn vị)

Giá trị

d1 (mm)

202,6

d2 (mm)

517,65

Z1

25

Z2

64

p (mm)

25,4

x

126

a (mm)

1016

Pr (N)

2378,15

Trang 13

SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG
HỘP GIẢM TỐC
3.1. Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép:
Do không có yêu cầu đặc biệt, theo quan điểm thống nhất trong
thiết kế chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như sau:
Cụ thể theo bảng 6.1 tài liệu [1] chọn:
Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn
HB = 241285, có = 850 MPa , = 580 MPa
Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn
HB = 192240 , có = 750 MPa, = 450 MPa
Phân cấp tỷ số truyền: ubr = 10 ; cấp nhanh
u1 = 3,58 ; cấp chậm u2 = 2,79.
Xác định ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2 tài liệu [1] thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB
= 180350.
;Sh= 1,1;

;

SF= 1.75

Chọn độ cứng bánh nhỏ HB1 = 245, độ cứng bánh lớn HB2 = 230.
MPa.

1.8HB1 = 1.8.245 = 441 MPa.
MPa.
MPa.
Theo công thức 6.5 tài liệu [1]:
Do đó:

NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107
Theo công thức 6.7 tài liệu [1]
Trang 14
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

NHE = 60.C( Ti / Tmax)3 .niti
NHE2 = 60.C (n1/u1) ti(Ti /Tmax)3
= 60.1.24000(13.0,7+0,83.0,3)
= 4,88.108
NHE2> NHO2 do đó KHL2 = 1
Tương tự KHL1 = 1
Như vậy theo công thức 6.1a tài liệu [1] sơ bộ xác định được:
[] =
[]1 = = = 509

Mpa.

[]2 = = = 481,8

Mpa.

Với cấp nhanh sử dụng răng thẳng: []’= min([]1 ; []2) = 481,8
Mpa.
Với cấp chậm sử dụng răng nghiêng.
[]” = = = 495,4

Mpa.

Theo công thức 6.8 tài liệu [1].
NFB = 60C(Ti/Tmax)MFni Ti
Theo bảng 6.4 tài liệu [1] ta xác định được mF = 6
NFB2 = 60.1..24000(16.0,7 + 0,86.0,3) = 4,45.108.
Thấy NFB2 > NF0 do đó KFL2 = 1
Tương tự KFL1 = 1.
Theo 6.2a tài liệu [1] bộ truyền quay một chiều nên KFC = 1.
[] = .KFC.KFL/ SF.
= = 252 Mpa.
[] = . KFC. KFL / SF.
= = 236,6 Mpa.
Ứng suất quá tải cho phép: theo 6.13 và 6.14 tài liệu [1].
Trang 15
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

[]max = 2,8 = 2,8.450 = 1260 Mpa.

[]max = 0,8 = 0,8.580 = 464 Mpa.
[]max = 0,8 = 0,8.450 = 360 Mpa.
3.2. Tính toán bộ truyền cấp nhanh ( bánh trụ răng thẳng)
3.2.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:(C.T 6.15a tài liệu [1]).
aw1 = Ka( u1)
Trong đó :
: Hệ số; là tỷ số giữa chiều rộng vành răng và khoảng cách
trục. Chọn = 0,4 theo bảng 6.6 tài liệu [1].
Ka : Hệ số kế đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính về tiếp xúc. Ka= 49,5 theo bảng 6.5 tài liệu
[1].
= 0,53 (U1+1) = 0,53.0,4.(3,58+1) = 0,97.
Tra bảng 6,7 tài liệu [1] , KH= 1,03 ( sơ đồ 7).
aw1 = 49,5(3,58+1) = 97,61 mm
Lấy aw1 = 98 mm.
3.2.2. Xác định các thông số ăn khớp:
Môđun: m = (0,010,02)aw1 = (0,01 0,02)100 = 0,981,96.
Tra bảng 6.8 tài liệu [1] ta chọn mođun pháp m = 1,5.
Số răng bánh nhỏ theo công thức 6.19 tài liệu[1].
Z1 = = = 28,4 lấy Z1 = 28.
Số răng bánh lớn :
Z2 = U1.Z1 = 3,58 .28 = 100,24 lấy Z2 = 100.
Do đó : aw1 = = = 96 mm.
Tỷ số truyền thực sẽ là:
U1 = = = 3,58.
3.2.3 Các thông số cơ bản của bộ truyền:
Góc profin gốc:
(theo TCVN 1065 – 71)
Trang 16
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH

Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Góc nghiêng răng:
Khoảng cách trục: aw1 = 96mm
Môđun:

m = 1,5

Tỷ số truyền

:

u1 = 3,58

Hệ số dịch chỉnh: x = 0
Số bánh răng:

Z1 = 28

Z2 = 100

Theo bảng 6.1 tài liệu [1] ta xác định được:
Đường kính vòng chia:

(mm)

(mm)
Đường kính đỉnh răng:
da1 = d1 + 2.m = 42 + 2.1,5 = 45 (mm)
da2 = d2 + 2.m = 150 + 2.1,5 = 153 (mm)
Đường kính đáy răng:
df1 = d1 – 2,5.m = 42 – 2,5.1,5 = 38,25 (mm)
df2 = d2 – 2,5.m = 150 – 2,5.1,5 = 146,75 (mm)
Chiều rộng vành răng:
bw = ba.aw1 = 0,4.96 = 38,4 (mm)
Hệ số trùng khớp ngang: theo công thức 6.38b tài liệu [1] ta có:
[1,88 – 3,2.(1/Z1 + 1/Z2)].cos= 1,73
Góc ăn khớp: theo công thức 6.27 tài liệu [1] ta có
=>
3.2.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo công thức 6.33 tài liệu [1]:
Trang 17
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Trong đó:
Zm: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp,
theo bảng 6.5 tài liệu [1]
Zm = 274 (Mpa1/3).
ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, theo công thức
6.34 tài liệu [1] ta có:

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:

=1 : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các
đôi răng thẳng
KHβ= 1,03
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
Do bánh răng không dịch chỉnh dw1=d1= 42 mm
Vận tốc vòng của bánh răng:

Tra bảng 6.13 tài liệu [1] ta được cấp chính xác của bánh răng là
cấp 8
6.16 tài liệu [1] ta có

g0 = 56

6.15 tài liệu [1] ta có

δH = 0,004
δF = 0,011

Vậy theo công thức 6.42 tài liệu [1]:

Do đó:

Ứng suất tiếp trên bề mặt làm việc:
Trang 18
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

Theo 6.1 tài liệu [1]:
1

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

v = 3,1 (m/s) < 5 (m/s) => Zv = 0,85.3,10,05

Cấp chính xác 8 nên cần gia công đạt độ nhám: Ra =
2,5...1,25.
Do đó:

ZR = 0,95

Với da< 700 (mm) => KxH = 1
Do đó theo công thức 6.1 và 6.1a tài liệu [1] ta có:
[σH] = [σh]`.Zv.ZR.KxH = 495,4.1.0,95.1 = 470,63 Mpa
Ta thấy vậy răng đã chọn thỏa mãn độ bền tiếp xúc.
3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo công thức 6.43 tài liệu [1]:

Trong đó:
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
Hệ số kể đến đọ nghiêng của răng:
Số răng tương đương:

Tra bảng 6.18 tài liệu [1] ta được: YF1 = 3,8 ; YF2 = 3,6
Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vòng ăn khớp khi
tính về uốn: KF = 1

Thay vào công thức 6.46 tài liệu [1] ta có:

Với KFβ = 1,05
Hệ số tải trọng kki tính về uốn: theo công thức 6.45 tài liệu [1].

Suy ra: Ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh răng chủ động:
Trang 19
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh răng bị động:

3.2.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Hệ số quá tải:
Ứng suất tiếp xúc cực đại:
Vậy thỏa mãn điều kiện biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt.
Ứng suất uốn cực đại:

Vậy thỏa mãn điều kiện biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn
chân răng.
3.3 Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh trụ răng nghiêng):
Vì phân đôi cấp chậm nên
3.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
Trong đó:
Ψba cấp chậm lớn hơn 25% cấp nhanh => Ψba=0.5=0.5
Do bánh răng chia đôi nên ta xét hệ số Ψba cho mỗi bánh

răng là Ψba=
Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liêu của cặp bánh răng và loại
răng. Tra bảng 6.5 tài liệu [1] ta có Ka = 43
KH: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính về tiếp xúc. Với:
2
Tra bảng 6.7 tài liệu [1] ta được: KH = 1,07
đồ 3)

KF= 1,17 (ứng với sơ

Lấy = 110 mm
Trang 20
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

3.3.2 Xác định các thông số ăn khớp:
Môđun: m = (0,01...0,02). = (0,01...0,02).109 = 1,09...2,18. Chọn
môđun tiêu chuẩn của bánh răng cấp chậm bằng môđun cấp nhanh:
m =1,5
Chọn sơ bộ β = 300 =>
Số răng bánh nhỏ: theo công thức 6.31 tài liệu [1]
lấy Z1 = 34
Số răng bánh lớn:
Z2 = u2.Z1 = 2,79.33,51 = 93,5lấy Z2 = 94
Do đó tỷ số truyền thực: um2 = Z2/Z1 = 2,76

Khi đó:
3.3.3 Các thông số cơ bản của bộ truyền:
Góc prôfin gốc:
(Theo TCVN 1065 – 71)
Góc nghiêng răng:
Góc prôfin răng:

Góc ăn khớp:

Khoảng cách trục: aw2 = 110 mm, vì răng nghiêng nên không dịch
chỉnh trục.
Môđun: m = 1,5
Chiều rộng vành răng:
Số răng mỗi cặp bánh răng: Z1 = 34; Z2 = 94.
Tỷ số truyền cấp chậm: Um2 = 2,76
Đường kính vòng chia:

Trang 21
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Đường kính vòng lăn:

mm
Đường kính đỉnh răng:
da1 = d1 + 2m = 58,89 + 2.1,5 = 61,89 mm

da2 = d2 + 2m = 162,82 + 2.1,5 = 165,82 mm
Đường kính đáy răng:
df1 = d1 – 2,5m = 58,89 – 2,5.1,5 = 55,14 mm
df2 = d2 – 2,5m = 157,71 – 2,5.1,5 = 159,06mm
3.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Hệ số trùng khớp ngang:

Hệ số trùng khớp dọc:

Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở:

Zm: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp. Theo
bảng 6.5 tài liệu [1] có Zm = 274 Mpa1/3
ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Theo công thức 6.34
tài liệu [1]

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. Theo công thức 6.36 tài
liêu [1]
Vì:
Vận tốc vòng của bánh răng:
Trang 22
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Tra bảng 6.13 tài liệu [1]: cấp chính xác động học là 9, chọn
cấp chính xác về tiếp xúc là 8.

Tra bảng 6.14 tài liệu [1] với cấp chính xác là 9; v < 2,5 m/s
=>= 1,13; =1,37
Tra bảng 6.15 và 6.16 tài liệu [1] được: g0 = 73; ;

Thay các số liệu vừa tìm được vào công thức 6.41 tài liệu [1]

Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. Theo công thức 6.39 tài liệu
[1]:

Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc. Theo công thức 6.33
tài liệu [1]:
Cấp chính xác 8 do đó cần gia công đạt Ra = 2,5...1,25 => ZR =
0,95.
Với da< 700 mm => KxH = 1; v = 0,735 (m/s) < 5 (m/s) => Zv = 1
Theo công thức 6.1 và 6.1a tài liệu [1]:

Tính lại ta có :
3.3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:
Số răng tương đương:

Vì sử dụng răng không dịch chỉnh nên hệ số dịch chỉnh x = 0
Trang 23
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH


Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Tra bảng 6.18 tài liệu [1] ta được: YF1 = 3,7; YF2 = 3,6
Theo công thức 6.47 tài liệu [1] ta có:

Thay vào công thức 6.46 tài liệu [1]:

Hệ số tải trọng khi tính về uốn xác định theo công thức 6.45 tài
liệu [1]:

Ứng suất sinh ra tại chân bánh răng chủ động xác định theo công
thức 6.43 tài liêu [1]:

Thấy:
Ứng suất sinh ra tại chân bánh bị động xác định theo công thức
6.44 tài liêu [1]:

3.3.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Hệ số quá tải:
Ứng suất tiếp xúc cực đại:

Vậy thỏa mãn điều kiện phòng biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề
mặt.
Ứng suất uốn cực đại:

Vậy thỏa mãn điều kiện phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh
mặt lượn chân răng.

Trang 24
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH

Đồ Án Nguyên Lý - Chi Tiết máy

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

Bảng số liệu:

Các thông số của bộ truyền
Khoảng cách trục
Modun pháp
Bề rộng bánh răng
Góc nghiêng
Tỉ số truyền thực
Số răng bánh dẫn
Số răng bánh bị dẫn

Ký hiệu
aw
(mm)
mn
bw
(mm)


Cấp nhanh

1,5
bw1 = 43,3
bw2 = 38,4
0

1,5
bw1 = 31,44
bw2 = 28,44
29,18°

um
Z1, Z3
(răng)
Z2, Z4
(răng)

3,58

2,79

28

34

100

94

Đường kính vòng chia

d (mm)

Đường kính đỉnh răng

da
(mm)

Đường kính đáy răng

df (mm)

Cấp chậm

98

110

d1 = 42

d2 = 150

da1 = 45

da2 = 153

df1 = 38,25 df2 =
146,75

d3 = 58,89 d4 =
162,82
da3 =61,89 da4
=165,82
df3 = 55,14 df4=
159,82

3.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn.
- Mức dầu thấp nhất ngập (0,75 ...2) chiều cao răng h 2 ( h 2
=2,25m )của bánh răng 2 (nhưng ít nhất 10 mm)
lmin=(0,75÷2).h và lmin >=10mm
với h 2 =2,25m = 2,25.1.5 = 3,375
- Khoảng cách giữa mức dầu thấp nhất và cao nhất

lmax  lmin = 10 ...15 mm
- Mức dầu cao nhất không được ngập quá 1/3 bán kính bánh răng
4
- Tổng hợp 3 điều kiện trên thì để đảm bảo điều kiện bôi trơn
phải thỏa mãn bất đẳng thức sau :

da 2
2 d
 10  (10...15)  . a 4
3 2
H= 2

do h 2 = 2,25.1,5 = 3,375

<10 mm
Trang 25
SVTH: NGUYỄN VĂN BÌNH