thiết kế hộp giảm tốc dẫn động cơ khí

ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Mục lục.
trang

Lời nói đầu.
2
PhnI.Tính
3

động

học

hệ

dẫn

động.

I.Chọn động cơ.
3
II.Phân phối tỷ số truyền.
5
III.Tinh toán công suất,số vòng quay,mô men xoắn trên
các trục
6 dẫn động.
IV.Bảng kết quả.
7

PhnII.Thiết
7

kế

chi

tiết.

I.Thiết kế bộ truyền.
7
A.Thiết kế bộ truyền bánh răng.
7
B.Thiết kế bộ truyền trục vít.
16
C.Thiết kế bộ truyền xích.
22

II.thiết kế trục, lựa chọn ổ lăn và khớp nối.
26
A.Chọn khớp nối.
26
B.Thiết kế trục.
27
C.Chọn ổ lăn.
45
PhnIII.Thiết
52
I HC BCH KHOA TPHCM

kế

kết

cấu.

1


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

I.Kết cấu vỏ hộp.
52
II.Kết cấu một số chi tiết.
53
III.Bôi trơn, điều chỉnh, bảng dung sai.
56
PhnIV.Tài
59

liệu

tham

khảo.

PhnI.Tính động học hệ dẫn động.
I.Chọn động cơ.

1.Chọn loại động cơ.
Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc
các thiết bị công nghệ,
là giai đoạn dầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế
máy.
Theo yêu cầu làm việc của thiết bị cần đợc dẫn
động.Hệ dẫn động băng tải và đặc tính, phạm vi sử
dụng của loại động cơ, ta chọn động cơ ba pha không
đồng bộ rô to lồng sóc.
Loại động cơ này có u điểm: kết cấu đơn giản, giá
thành thấp, dễ bảo quản, làm việc tin cậy.Tuy nhiên loại
này có nhợc điểm là hiệu suất và cos() thấp (so với động
cơ đồng bộ), không điều chỉnh vận tốc đợc.
Ta chọn sơ đồ khai triển hệ đãn động sau:

I HC BCH KHOA TPHCM

2


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

1. Động cơ điện.
.

2. Bộ truyền bánh răng.
3. Bộ truyền trục vít bánh vít
4. Băng tải.

5. Khớp nối.

2.Tính công suất động cơ.

.Pt
-Ta có: Pct
h

(I.1).

-Mà =k .0 L .br .tv .0 L . X .0 L k .br . X .tv .0 L4 (I.2).
Tra bảng 2.3 (trang 19).ta đợc

0,99 ;
0,99 ;
k
k
tv 0,82 (z1=2).

0,98 ; X 0,93
br

Thay tất cả vào công thức 1.2 ta đợc

0,99.0,98.0,82.0,93.0,994 0,71.

I HC BCH KHOA TPHCM

3

ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

-Vì tải trọng là thay đổi ta có:





2


2 pi
2

0 .ti /
0 ti



p



1

p 2

0

2 .t0
p

1


p2
1 .t
p2 1
1

p2
2 .t / t t t

p2 2 0 1 2
1

0 5 0,82.3

/ 0 5 3






0,93 .
-Tính tải trọng ngoài.
F .V 20000.0,18
Pt

3,6
1000
1000
-Thay lại công thức (1.1) ta đợc
3,6
Pct 0,93.
4,71(kw)
0,71
3.Chọn nsb của động cơ.
-Ta có:

u u .u x
ch h

(1.3)

-uh là tỉ số truyền của hộp giả tốc bánh răng trục
vít:uh=4560
-ux là tỉ số truyền của bộ truyền xích: ux=25
Vậy
u
u
.u
2.45 90.
ch min
hmin x min
u
u
.u
3.60 180.
ch max
hmax X max

-Tốc độ quay của bánh công tác

I HC BCH KHOA TPHCM

4


ỏn chi tit mỏy

n
lv

trn nguyờn o

60000.V 60000.0,18

10,75(v / ph)
.D
3,14.320

mà nSb uch .nlv
n
=90.10,75=967,5(v/ph)
Sbmin
n
=180.10.75=1935(v/ph)
Sbmax
Vậy ta chọn nsb của động cơ là :nsb=1500(v/ph).
*Kết luận:Vì động cơ đặt nằm ngang nên chỉ tiêu về
khối lợng của động cơ không phải làchỉ tiêu đợc quan
tâm đầu tiên ,mà chỉ tiêu đặt cao hơn là mô men mở
máy phải lớn .Do đó ta chọn động cơ loại k.Cụ thể tra
bảng (P1.1).Ta chọn động cơ K132M4 có các thông số sau
đây:
+Pđc=5,5(KW).
+nđc=1445(v/ph).
+=0,86
+ cos 0,86

T
k
+T 2
d
+Khối lợng của động cơ m=72(kg).
+tra bảng 1.4 ta đợc đờng kính của động cơ
là:D=32mm.

II.Phân phối tỉ số truyền.
-Ta có tỉ số truyền trong hệ dẫn động cơ khí:
n u .n (1.4)
Sb ch lv
Mà uch uh .u x
Chọn sơ bộ ux=2,5
134,42
u
53,77
h
2,5
-Mà uh ubr .utv (1.5)
Để chọn ubr ta dựa vào hình 3.24(trang 46).Vì là cặp
bánh răng thẳng ta chọn C=0,9.Dựa vào uh=53,77 gióng

I HC BCH KHOA TPHCM

5


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

lên ta có đợc ubr=2,2.Thay lại công thức (1.5) ta đợc
53,77
utv
24,44 .Ta chọn u tv =25 .Vậy u h =55
2,2
-Thay công thức(1.4) ta đợc tỉ số truyền chính xác của bộ
truyền xích
ux

134,42
2,44
55

III.Tính toán công suất,số vòng quay,mô men
xoắn trên các trục của hệ dẫn động.
1.Tính công suất (P).
Pt P 3,6(kw)
4
P
4 3,6
P
3,91(kw)
3 . x 0,99.0,93
0l
P
3 3,91 4,82(kw)
P
2 .

0,99.0,82
0l tv
P
2 4,82 4,96(kw)
P
.
1 .
0,99.0,98
ol br
2.Tính số vòng quay n.
n n 1445(v / ph).
1 dc
n
1445
n dc
656,82(v / ph).
2 u
2,2
br
n
1445
n dc
26,27(v / ph).
3 u
55
h
n 1445
n 3
10,76(v / ph) .
4 u 2,44

I HC BCH KHOA TPHCM

6


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

3.Tính mô men xoắn trên các trục (T).
-Ta có công thức tổng quát liên hệ giữa mô men xoắn(T)
6
và tốc độ quay n là: T 9,55.10 .P
n
-Trên trục động cơ:
9,55.106.P
6
dc 9,55.10 .5,07 33508( N .mm)
T
dc
n
1445
dc
-Trên trục bánh răng 1:
9,55.106.P 9,55.106.4,96
1
T
32781(kw)
1
n

1455
1
-Trên trục 2(bánh răng trục vít).
9,55.106.P 9,55.106.4,82
2
T
70082(kw)
2
n
656,82
2

-Mô men xoắ trên trục 3.
9,55.106.Pt 9,55.106.3,91
T

1421412(kw) .
3
n
26,27
lv
-Mô men trên trục ra (trục 4).
9,55.106.Pt 9,55.106.3,6
T

3195167(kw)
4
n
10,76
lv

IV.Lập bảng tổng kết.

I HC BCH KHOA TPHCM

7


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Phần II.Thiết kế chi tiết.
I.Thiết kế bộ truyền.
A.Thiết kế bộ truyền bánh răng.
1.Chọn vật liệu.
-Vì công suất trên bánh dẫn P=4,96 (KW) không quá
lớn.Bộ truyền không có yêu cầu gì đặc biệt, vậy theo
quan điểm thông nhất hoá và dựa vào bảng 6.1 [1] ta
chọn.
+Bánh nhỏ làm bằng thép C45 tôi cải thiện đạt độ
rắn HB=241285,có b1=850MPa, ch1=580MPa.
+Bánh răng lớn cũng làm bằng thép C45 tôi cải thiện
đạt độ rắn HB=192240, b2=750MPa, ch2=450MPa.
Thoả mãn điều kiện H1 H2+(1015).
2.Tính các ứng suất cho phép.
2.1ứng suất tiếp xúc cho phép.
Công thức xác ứng suất tiếp xúc cho phép [H]và ứng
suất un cho phép [F].
[H]= (Hlim0 /SH).ZR.ZV.kxH.KHL

[F]=( Flim0/SF).YR.YS .KXF.KFL
-Trong bớc tính thiết kế ta chọn sơ bộ.
ZR.ZV.kxH=1
YR.YS .KXF =1
I HC BCH KHOA TPHCM

8


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Vậy các công thức trên trở thành.
[H]= (Hlim0 /sH). KHL

(II.1)

[F]=( Flim0/sF). KFL

(II.2)

+Hlim0, Flim0 là ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho
phép với số chu kỳ cơ sở.Tra bảng 6.2[1] ta có đợc
Hlim0 =2.HB+70 , sH=1,1

(II.3)

Flim0=1,8.HB

(II.4)

, sF=1,75

Ta chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=245
Ta chọn độ rắn bánh lớn HB2=230
Thay lại các công thức (I.3),(I.4) ta đợc.
Flim10=2.HB1+70=2.245+70=560 (MPa)
Flim20=2.HB2+70=2.230+70=530 (MPa)
Flim10=1,8.HB1=1,8.245=441 (MPa)
Flim20=1,8.HB2=1,8.230=414 (MPa)
+ KHL, KFL hệ số tuổi thọ.
*Ta có số chu kỳ cơ sở NH0=30.HB2,4
NH01 =30. HB12,4=30.2452,4=1,6.107
NH02 =30.HB22,4=30.2302,4=1,39.107
Số chu kỳ ứng suất tơng đơng NHE,NFE.
3
2 Ti
N =60.C .
n .t
HE
i 1
Tmax i i
3
2 2 Ti ti
=60.C .ni ti .
.
i 1 1 Tmax 2

t

1 i
ta có c1=c2=1,n1=1458(v/ph),n2=694,2857(v/ph)
Mà ta có:
N

3 3
3 5
60.1.656,82.10000.
1 . 0,8 32,2.107 N
=1,39.107

HE 2
H02
8
8


KHL2=1.
Mà N HE1 N HE 2.u1 2,2.32,2.107 70,84.107.

I HC BCH KHOA TPHCM

9


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

N

1,6.107
HE1
H 01
K
=1.
HL1
N

-Thay toàn bộ lại công thức (I.3).ta có
560


509,1 MPa .
H 1 1,1

530 481,82 MPa .

H 2 1,1

Mà bánh răng là bánh trụ răng thẳng
[H]=min[[H1], [H2]]=481,82(MPa).
*Tơng tự ta có số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi khử
về ứng suất uốn của thép C45 là NF0=4.106.
NFE chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng.
mF
2 Ti
N
60.Ci .
.ni .ti
FE

Tmax
1

(II.5)

Tra bảng vật liệu 6.4/93.ta đợc mF=6 vậy (I.5)có dạng

2 T t
i
60.Ci .ni .ti .
. 2i



Tmax
1
1
ti



1
2

N EF

Ta có C1=C2=1,n1=1445(v/ph))n2NFE1NFE2
Mà ta có:
N

3
6 5
60.1.656,82.1000.
1 . 0,86. 285.106 ( MPa)
EF 2
8
8

NEF2=185.106NEF0=4.106. KFL2=1.
NEF1 NEF2=185.106NEF0=4.106. KFL1=1.
-Thay lại công thức (II.4).Ta có
441


.1 252( MPa).
F1 1,75

414


.1 236,57( MPa)
F 2 1,75
2.2.ứng suất quá tải cho phép.

I HC BCH KHOA TPHCM

10


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o


max 2,8. 2,8.450 1260( MPa).
H
ch

max 0,8. 0,8.580 464( MPa).
F1
ch

max 0,8. 0,8.450 360( MPa).
F2
ch

3.Xác định các thông số của bộ truyền.
Tính khoảng cách trục aw.
-Vì là hộp giảm tốc nên thông số cơ bản là khoảng cách
trục aw đợc xác định nh sau.
a w =ka .(u 1).3

T .K

1 H
2

.u.

H
ba

(I.6).Vì hai bánh răng ăn

khớp ngoài.
+ka hệ số phụ thuộc vào vật liêu của cặp bánh răng và
loại răng.vì là bánh răng thẳng nên ta lấy ka=49,5 (bảng
6.5/94).
+T1 mô men xoắn trên trục bánh chủ động
T1=32781[MPa]
+ [H]=481,82[MPa]
+u=2,2.
+Tra bảng 6.6/95 ta đợc ba 0,3.


bd

0,5.

ba

u 1 0,5.0,3.(2,2 1) 0,48

+Tra bảng 6.7,sơ đồ bánh răng ứng với sơ đồ 6

kHB=1,015.
Thay toàn bộ lại công thức (I.6) đợc
a w 49,5.(2,2 1).3

32781.1,015
95,21(mm)
481,822.2,2.0,3

Quy tròn ta lấy a w =100(mm).

bw = a w.

ba

=100.0,3=30(mm).

4.Xác định các thông số ăn khớp.
4.1.xác định mô đun (m).
I HC BCH KHOA TPHCM

11


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Ta có m=(0,014ữ0,02). a w =(0,014ữ0,02).100=14ữ2(mm). Tra theo
dãy tiêu chuẩn 6.8/97 ta chọn m=1,5 (mm).
4.2.Xác định số răng .

-Bánh răng thẳng =0.
Có
aw=

m.( Z Z ) m.(u 1).Z
1 2
1 Z 2.a w 2.100 41,67
1 m.(u+1) 1,5.(2,2 1)
2.cos
2

Ta chọn Z1=41(răng).
Mà Z2=u.Z1=2,2.41=90,2.Ta chọn Z2=90 răng.
Khi đó

u 2,2 2,195

0,23% thoả mãn.
u
2,2

4.3.Xác định hệ số dịch chỉnh(x).
Z1=41>30.Nhng yêu cầu về dịch chỉnh để đảm bảo
về khoảng cách trục cho trớc.
+y là hệ số dịch chỉnh tâm.
a
100
y= w 0,5.( Z1 Z 2 )
0,5.(41 90) 1,17(mm).
m

1,5
100. y 100.1,17
+Hệ số k y Z 41 90 8,93
t
Dựa vào ky,ttra ở bảng 6.10akx=0,568.
kx.Zt 0,568.(90 41)

0,074
1000
1000
tổng hệ số dịch chỉnh x t =1,17+0,07=1,24. (mm).

Mà y

-Hệ số dịch chỉnh của bánh 1.
1,17

x 0,5.
1,24 990 41).
0,4(mm)
1
41 90


x xt x 1,24 0,4 0,84(mm)
2
1
5.Kiểm nghiệm răng.
5.1.Kiểm nnghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
-ứng suất tiếp xúc đợc tính theo công thức

I HC BCH KHOA TPHCM

12


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

H Z M .Z H .Z .

2.T .k .(u 1)
1 H
bw .u.d 2
w1

(II.6)

+zM hệ số cơ tính vật liệu tra theo bảng 6.5/94 ta đơc
zM=274(MPa)(1/3)
+zH hệ số kể dến hình dánng bề mặt tiếp xúc trrong
bảng 6.12/104.với
x x
1 2 1,24 0,01
z z
41 90
1 2
zH=1,68.
+ Z .Hệ số kể đến sự trùng khớp xủa răng.Theo công thức

(6.36a/103)
Z

4

b .sin


0
vì w
m.



3



1
1
1,88 3,2.
cos0o 1,77.
Với

41 90




Thay lại ta có

Z

4 1,77
0,86.
3

+kH:Hệ số quá tải
K

H

K

H

.K

H

.K

HV

Với hệ số k H kể đến sự phân bố tải trọng trên chiều
rông vành răng.Tra bảng 6.7/96 đợc k H =1,015 .
k

H hệ số kể đến sự phân bố khônng đều tải trọng
cho các đôi răng đồng thời ăn khớp.Vì là bánh răng thẳng
k

1
H
k Hv hệ số tả trọng động .
K Hv 1

vH .bw .d

w1
2,T .K
.K
1 H H

Tra bảng 6.15/105 có H=0,006.g0=56
I HC BCH KHOA TPHCM

13


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

.d .n .62,5.1445
w1 1
v
4,73(m / s) , a w =100(mm).
60000
60000
Thay lại ta đợc
100

V 0,006.56.4,73.
10,71(m / s) v
380(m / s)
H
MAX
2,2
Tra bảng 6.17/106.
K
K

HV

H



1,015

10,71.30.62,5
1,3.
2.32781.1,015.1

1,015.1,3.1 1,32.

H

274.1,68.0,86.

2.32781.1,32.(2,2 1)
410,3( MPa).

2
30.2,2.62,5

-mặt khác ta lại có:
+Ta chọn cấp chính xác là cấp 8,Ra=2,51,25(m)
ZR=0,95.
+ZV=0,85.V0,1=0,85.4,730,1=0,99.
+Đờng kính vòng đỉnh răng da1(1+x2)/m
=1,5.90+2.
(1+0,84)/1,5
=138(mm)<700(mm).
KXH=1
[H].ZR.ZV.KXH=481,82.0,95.0,99.1=453(MPa)>
H=410,3(MPa).
Vậy (II.6),điều kiện về độ bền tiếp xúc thoả mãn.
5.2.Kiểm nghiệm về độ bền uốn.
*Bánh răng 1.
Để thoả mãn về độbền uốn thì



2.T .K .Y .Y
1 F
F1
.Y .Y .Y
F1
F1 S R XH
bw .d .m
w1

(II.7)

T1=32781(MPa),bW =30(mm).dW1=62,5(mm).
1
1
+ Y 1,77 0,565.

I HC BCH KHOA TPHCM

14


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

+Bánh răng thẳng 0o Y 1.
+YF1:hệ số dạng răng bánh 1.Tra bảng 6.18/107YF1=3,48
+KF:hệ số tải trọng uốn.
KF=KF.KF.KFV
KF=1,04(tra ở bảng 6.7/96).
KF =1(vì bánh răng thẳng).
K

FV

1

V .bw .d
F
w1
2.T .K .K
1 F FV

a
Mà V .g .v. 0
F
F 0
u
Tra bảng6.15và 6.16/105có
F 0,016, g 56, v 4,73(m / s),a w =100.
0
100
V 0,016.56.4,73.
28,57 V
380(m / s).
F
FMAX
2,2
Tra ở 6.17/106)
K

FV

K

F

1

28,57.30.62,5
1,79.
2.32781.1,04.1

1,04.1.1,79 1,86.


Thay lại (II.7)
F1

2.32781.1,86.0,565.1.3,48
85,25( MPa).
30.62,5.1,5

+Ta lại có [F1]=252(MPa).
YR=1.
YS=1,08-0,0695.ln(m)=1,08-0,0695.ln1,5=1,05.
Vì da1=m.Z1=1,5.41=61,5(mm)<400(mm) K XF =1.
[F1].YR.YS.KXF=252.1,05.1.1=265(MPa)>
F1=85,25(MPa).
Vậy điều liện về độ bền uốn đợc thoả mãn.
*Bánh răng 2.
[F2]= [F1].YF2/YF1. Tra bảng 6.18YF2=3,56.
I HC BCH KHOA TPHCM

15

ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

[F2]=85,25.3,56/3,48=87,21(MPa).
Có [F2]=236,57(MPa)

[F2].YR.YS.KXF=236,57.1,05.1.1=148,4(MPa).>F2=87,21(MP
a). Vậy điều kiện bền uốn trên bánh 2 đợc thoả mãn.
5.3.Kiểm nghiệm răng về quá tải.
-Đề phòng dạng d và gẫy răng thì.

Hmax = H . K qt
.
H
max
T
+Ta có =410,3(MPa).K = MAX =1,7.
qt
H
T


=1260(MPa) .
+Tra ở bảng 6.13/104
H
MAX


Hmax

=410,3. 1,7=535(MPa)



=1260(MPa).
H
max

Thoả mãn.
-Để đề phòng dạng d hoặc phá hỏng tĩnh mặt lợn chân
răng thi cần có:

Fmax1= F.Kqt



F1
max

Fmax2 = F.Kqt



F2
max

T
Ta có F1=85,25(MPa), F2 =87,21(MPa),K qt = max =1,7
T

=446(MPa),
=360(MPa) .
Tra bảng 6.14/105
F1
F2
max
max


Fmax

85,25.1,7 145( MPa)



=446(MPa).
F1
max

Fmax 87,21.1,7 148,26( MPa)



=360(MPa).
F2
max

*Vậy các điều kiện bền đợc thoả mãn.
6.Bảng thống kê các thông số của bộ truyền bánh

răng.

I HC BCH KHOA TPHCM

16


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Thông số
1.Số răng

Kích thớc
Z1=41
Z2=90

2.Khoảng cách trục chia.

a=98,5mm.

3.Khoảng cách trục.

aW=100mm.

4.Đớng kính chia.

d1=62mm.
d2=135mm.

5.Đờng kính đỉnh răng

da1=66
da2=140

6.Đờng kính đáy răng

df1=60mm
df2=133

7.Đờng kính cơ sở

db1=58 mm
db2=127 mm

8.Góc prôfin góc

=200.

9.Góc prôfin răng

t==200.

10.Góc ăn khớp

Wt=22,690.

11.Hệ số trùng khớp ngang

=1,4

12.Hệ số dịch chỉnh

X1=0,4mm
X2=0,84mm.

I HC BCH KHOA TPHCM

17


ỏn chi tit mỏy

13.Chiều rộmh răng

trn nguyờn o

bW1=30mm.
bW2=28mm

14.Tỉ số truyền.

u=2,2

15.Góc nghiêng răng

=00.

16.Mô đun

m=1,5mm.

17.

7.Tính các lực trong bộ truyền bánh răng.
2.T
2.32781
F F 1
1049( N ).
t1 t 2 d
62,5
w1
F .tga w
F F t1
1049.tg 22,690 382( N ).
r1 r 2
cos
F F F .tg 0( N ).
a1 a2
t1

B.Thiết kế bộ truyền trục vít.
1.Chọn vật liệu.
-Tính sơ bộ vận tốc trợt ntheo công thức 7.1/145
v 8,8.103.3 P .u.n 8,8.103.3 4,82.25.656.82 3,28(m / s) 5( m / s).
S
1 1
Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không
thiếc và đồng thau. Cụ thể là dùng đồng thanh nhôm

_sắt_niken.pmh 10_4_4.TảI trọng là trung bình chọn
I HC BCH KHOA TPHCM

18


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

vật liệu làm trục vít là thép C45,tôi bề mặt đạt độ rắn
HRC=45.
2.Xác định ứng suất cho phép.
Vì bánh vít làm bằng đồng thanh có cơ tính thấp
hơn nhiều so với trục vít bằng thép, nên để thiết kế chỉ
cần sác định ứng tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho
phép đối với vật liệu bánh vít.Ta tiến hành kiểm tra cho
bánh vít.
2.1ứng suất tiếp xúc cho phép [H].
-Vì bánh vít làm băng đồng thanh không thiếc nên [H]
đợc tra theo bảng 7.2/146.Với vận tốc trợt của trục vít đợc
tính theo công thức
v 8,8.103.3 P .u.n 8,8.103.3 4,82.25.656.82 3,28(m / s) 5( m / s).
S
1 1
[H]=212(MPa).
2.2.ứng suất uốn cho phép [F].
-[F] đơc tính theo theo công thức
[F]= [F0].KFL
+[F0] ứng duất uốn cho phép ứng với 106 chu kỳ.Vì trục

vít đợc tôi,bộ truyền quay 1 chiều
[F0]=0,25.b+0,08.ch
Vật liệu làm bánh vít là p AmH 10-4-4,đúc ly tâm.Tra ở
bảng 7.1 ta có đợc b=600(MPa),ch=200(MPa).
[F0]=0,25.600+0,08.200=166(MPa).

+KFL hệ số tuổi thọ.Tính theo công thức (7.9/147).
K

FL

9

106
N
FE

9
2 T2i
2 2 T2i ti
N

60.
n
.


.
t

60.
n
.
t.

.


Mà
i
FE
2 0
21 i
2
T
T



1
2max
2 max t
1 i
I HC BCH KHOA TPHCM

19


ỏn chi tit mỏy

N
K

trn nguyờn o

3
9 5
60.26,27.1000.
1 . 0,89. 10,64.106.
FE
8
8

FL

9

106
10,64.106

0,77.

0,77.166 128( MPa).
Thay lại công thức ban đầu có
F
-ứng suất quá tải.
Bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc nên

[H]max =2.ch=2.600=12009MPa).
[F]max=0,8.ch=0,8.600=480(MPa).

3.Tính toán truyền động trục vít về độ bền.
3.1.Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền.
-Khoảng cách trục aW.
2


T .K
170

. 2 H .
aw = Z q 3
2
q
Z .



2 H






(II.8)

+z2 là số răng bánh vít.Chọn số mối răn trục vít
z1=2z2=u.z1=25.2=50.
Thoả mãn đìêu kiện 28+q hệ số đờng kính trục vít.Chọn theo điều kiện

q0,25.z2=0,25.50=12,5
Dựa vào dãy tiêu chuẩn bảng 7.3/148.chọn q=12,5.
+T2 mô men xoắn trên trục bánh vít
T2=14214129(N.mm).
+KH hệ số tải trọng.Ta chọn sơ bộ KH=1,15.
2

170 1421412.1,15
a w = 50 12,5 3
201,75( mm).
.
50.
212
12,5




Ta chọn aW=200(mm).
-Tính mô đun trục vít.
m

2.a w
2.200

6,4.
Z q 50 12,5
2

I HC BCH KHOA TPHCM

20


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

Dựa vào dãy tiêu chuẩn bảng 7.3/148.Ta chọn m=6,3(mm).

-Hệ số dịch chỉnh.





a
200 1
x w 0,5. q Z
.
12,5 50
0,49( mm).
2 6,3 2
m
Thoả mãn

-0,7
3.2.Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc.
ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh vít cua

bộ truyền đợc thiết kế phải thoả mãn điều kiện sau.

170
H .
Z
2



Z q
2
a
w





3

T ,.K
. 2 H
.

H
q



(II.9)

+Tính chính xác lại [H].
Ta có

m.n . Z 2 q 2 6,3.656,82. 22 12,52
v 1 1

2,74(m / s).
S
19100
19100

chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc
có [H]=228(MPa).
+Tính chính xác hiệu suất của bộ truyền.
tg
0,95.
.
tg
Z



2
0
1 arctg


arctg
Trong đó

8,44 .
q 2.x
12,5 2.0,49




Tra ở bảng 7.4 ta có đợc =2,70.
0,95.

0)
tg (8,44
0,72.
0
0


tg 8,44 2,7



I HC BCH KHOA TPHCM




21


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

+KH hệ số tải trọng.
K

H

K

H

.K

HV

.

Trong đó KH hệ số phân bố tảI trọng kgông đều.
3

K

H

Z T
1 2 .
1 2m
T
2 max

.



Tra bảng 7.5 ta có =190.Hệ số biến dạng của trục vít.

T2m mô men trung bình.
T
t
2 T2i
5
3
2m
. i 1. 0,8. 0,925.
T2max 1 T2max 2
8
8
ti
1
3
50


Thay lại K
1 . 1 0,925 1.
H
190

Dựa vào bảng 7.6/151 ta chọn đợc cấp chính xác gia công
là cấp 8.
Dựa vào bảng 7.7/151 ta chọn đợc KHV=1,2.
KH=1.1,2=1,2.
+Mô men xoắn trên bánh vít là:
T , T .0,99.u. 70082.0,99.25.0,72 1248070( N .mm).
2
1
Thay lại công thức (II.9).
3
170 3 50 12,5 1248070.1,2
H
206( MPa)
228( MPa).

.
H
50 200
12,5
Thoả mãn.
3.3.Kiểm nghiệm bánh vít về độ bền uốn.

I HC BCH KHOA TPHCM

22


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

-Để đảm bảo độ bền uốn của răng bánh vít ,ứng suất
sinh ra tại chân răng bánh vít không đợc vợt quá giá trị
cho phép.
1,4.T ,.Y .K
2 F F
F
.
F
b .d .mn
2 1
+mn:mô đun pháp của răng
mn=m/cos=6,3/cos8,440=6,379(mm).
+KF hệ só tải trọng.KF=KF.KFV
Mà

KF=KH=1.KFV=KHV=1,2KF=1.1,2=1,2.

+d2=m.z2=6,3.50=315(mm).Đờng kính vòng chia bánh
vít.
+b2 chiều rộng vành răng bánh vít.b20,75.
da1=0,75.m(q+2)=0,75.(6,3.(12,5+2)=68,5.Chọn
d2=70(mm).
+Ta có zV=z2/cos3=50/cos8,440=51,66.
Dựa vao zV tra bảng 7.8/152 ta đợc YF=1,45.
Thay lại công thức (II.10).Ta đợc

F

1,4.1248070.1,45.1,2
21,54( MPa)
F
128( MPa).


70.315.6,37

3.4.Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải.
Để tránh biến dạng d hoặc dính bề mặt răng, ứng suất
tiếp xúc cực đại không đợc vợt quá giá trị cho phép.

H max H . K qt
.
H
max
Trong đó [H]=206(MPa).Kqt=1,7. [H]MAX=1200(MPa).


Hmax

206. 1,7 269( MPa)


1200(MPa).
H
max

Để tránh biến dạng d hoặc phá hỏng tĩnh chân răng
bánh vít,ứng suất uốn cực đại không đợc vợt quá 1 giá trị

cho phép.

F max F .Kqt
.
F
max
Mà F=24,829(MPa),Kqt=1,7, [FMAX]=480(MPa).


F max

24,82.1,7 42,2( MPa) 480( MPa).

I HC BCH KHOA TPHCM

23


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

3.5.Bảng thống kê các thông số của bộ truyền.

Thông số

Kích thớc

1.Khoảng cách trục

aW=200 mm.

2.Hệ số dịch chỉnh bánh
vít

x2=0,49 mm.

3.Đờng kính vòng chia

d1=78,75 mm.
d2=315 mm.

4.Đờng kính vòng đáy

df1=63,63 mm.
df2=306 mm.

5.Đờng kính ngoài của bánh
vít.

daM2=324,5 mm.

6.Chiều rộng bánh vít.

b=70 mm.

8.Góc ôm

=67,810.

9.Tỉ số truyền.

u=25

10.Hiệu suất của bộ truyền.

=0,72 .

11.Góc vít.

=8,440.

12.Mô đun bánh vít

m=6,3 mm.

I HC BCH KHOA TPHCM

24


ỏn chi tit mỏy

trn nguyờn o

13.Hệ số đờng kính trục
vít.

q=12,5 mm.

14.

3.6.Tính nhiệt trong truyền động trục vít.
Để tránh nhiệt sinh ra trong bộ truyền trục vít quá
lớn,thì nhiệt sinh ra trong hộp giảm tốc trục vít phải cân
bằng với lợng nhiệt thoát đi.
-Ta đi tính diện tích bề mặt thoát nhiệt của hộp giảm
tốc(m2).
Công thức thiết kế
1000.(1 ). p
1


0,7.Kt . 1 3,0.K qt . .
t t

d 0

A





+=0,72P1=39,9/0,72=5,43(kW).
+kt=13.Hệ số toả nhiệt.
+=0,28.Hệ số thoát nhiệt qua đáy hộp.
+Hệ số .

t

CK

2

8
/
P
.
t
/
p

1,08.


i i 1 1.5 0,8.3
1


+Ktq hệ số toả nhiệt của phần bề mặt hộp đợc quạt.Ta
chọn đợc Ktq=21.
+[td] nhiệt độ cao nhất cho phép của dầu,vì trục vít
đặt dới bánh vít
[td]=900.
+chọn t0=200.
100.(1 0,72).5,43
0,92(m2 ).

0,7.13. 1 0,28 0,3.21
.1,08.

90 20





A

I HC BCH KHOA TPHCM

25