ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy thiết kế hệ thống dẫn động băng tải + bản vẽ(SVTH tô anh tuấn)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN : KỸ THUẬT CƠ SỞ
-----***-----

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
LỚP : 104061 (CTK4) HỌC KỲ 1 (2008-2009)
( Đóng vào đầu bản thuyết minh . Đồ án bảo vệ không đạt , làm mới để bảo vệ. )
I.NỘI DUNG
: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải.
II.SỐ LIỆU KỸ THUẬT :
a) Lực vòng trên băng tải
: F = 4800 ( N )
b) Vận tốc băng tải
: V = 1,03 (m/s)
c) Đường kính tang quay
: D = 300 (mm)
d) Thời gian sử dụng :
-Số năm
: n = 12
-Số tháng trong năm
: t = 12
-Số ngày trong tháng
: c = 26
-Số ca trong ngày
: g = 3 , 6 h/ca
e) Đặc điểm tải trọng
: Va đập nhẹ , bộ truyền đai quay 1chiều.
f) Góc nghiêng của bộ truyền đai so với mặt phẳng ngang : .
LƯỢC ĐỒ DẪN ĐỘNG

SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG

1-Động cơ điện ; 2- Bộ truyền đai thang ; 3- Hộp giảm tốc ; 4 - Nối trục ; 5 – Băng tải.
III, KHỐI LƯỢNG THIẾT KẾ :
a) Bản thuyết minh ( A4).
b) Bản vẽ lắp hộp giảm tốc (A0).
c) Bản vẽ chế tạo Trục ra HGT (A3).
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Ngô Văn Quyết .

Ngày giao đề : 10.12.2008

Sinh viên thực hiện : Tô Anh Tuấn.

Ngày bảo vệ : 15.03.2009

HƯNG YÊN 2008

Lêi nãi ®Çu


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

Trong công cuộc đổi mới hiện nay,nớc ta đang trên đà
phát triển mạnh mẽ theo con đờng công nghiệp hoá và hiện
đại hoá theo định hớng XHCN.Mục tiêu của Đảng là phấn đấu
đến năm 2020 đa nớc ta cơ bản trở thành nớc công
nghiệp.Vì vậy ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức

quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng
sức lao động của con ngời . Để làm đợc điều đó chúng ta
phải có một nền công nghiệp vững mạnh ,với hệ thống máy
móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ,kỹ s đủ năng lực và
trình độ . Từ những yêu cầu nh vậy đòi hỏi mỗi ngời chúng
ta cần phải tìm tòi , học tập và nghiên cứu rất nhiều để
mong đáp ứng đợc nhu cầu đó.
Nh chúng ta đã biết mọi máy móc trong các ngành
kinh tế quốc dân đều đợc lắp ghép từ các chi tiết máy mà
ra , do đó để có thể hiểu và thiết kế đợc máy móc chúng ta
cần biết đợc phơng pháp tính toán và thiết kế chi tiết máy.
Mà môn học Chi Tiết Máy lại chuyên đi nghiên cứu , tính toán
và thiết kế các chi tiết máy cấu tạo nên máy đó . Chính vì lý
do này ngoài việc học ra thì việc thiết kế đồ án chi tiết
máy là một công việc hết sức quan trọng , không thể thiếu
đợc của mỗi một sinh viên trong ngành Cơ khí .
Là sinh viên của khoa cơ khí, em đã đợc nhận và thực
hiện đồ án môn học Chi Tiết Máy với nội dung Thiết kế hệ
thống dẫn động băng tải dới sự hớng dẫn của thầy PGS.TS
Ngô Văn Quyết , với những kiến thức đã đợc học cùng với sự
giúp đỡ tận tình của thầy v sự đóng góp trao đổi xây
dựng của các bạn cùng lớp nên đồ án của em đã đợc hoàn
thành .
Song với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiêm thực
tế không có nhiều nên đồ án của em chắc chắn không tránh
khỏi những thiếu sót .
Em rất mong các thầy cô cùng toàn bộ các bạn sinh viên
có kinh nghiệm chỉ bảo thêm để đồ án của em đợc hoàn
thiện hơn .
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN

Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô !
Hng yên , Ngày 14 Tháng 03 Năm
2009.
Sinh Viên : Tô Anh Tuấn.

Nhận Xét Của Giáo Viên






.





..

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

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

PHẦN I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

PHẦN II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI.

PHẦN III. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.

PHẦN IV. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRỤC.

PHẦN V. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN KHỚP NỐI.

PHẦN VI.TÍNH THEN.

PHẦN VII.THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC.

PHẦN VIII.CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIÉT MÁY KHÁC.

Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

Lớp :CTK4


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

PHẦN IX.BÔI TRƠN ĂN KHỚP VÀ BÔI TRƠN Ổ TRỤC.

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

1.

Chọn động cơ:
Với yêu cầu của hệ thống,ta chọn loại động cơ điện xoay chiều
không đồng bộ 3 pha có roto ngắn mạch do nó có kết cấu đơn giản ,giá
thành hạ,dễ bảo quản,làm việc tin cậy và có thể mắc trực tiếp vào lưới
điện 3 pha không cần biến đổi dòng điện,hiệu suất và công suất phù hợp.

a ,Tính công suất đẳng trị của băng tải:
-

Công suất danh nghĩa của băng tải :

-

= = = 4,944 (KW)
Công suất tính toán:
= = 4,944 (KW)
= 0,8. = 0,8 . 4,944 = 3,552 (KW)
Vậy công suất ra trục làm việc là:
n

∑ P .t
∑t
i =1

Plv=

2

i

i

i

=

P 21 .t1 + P 2 2 .t 2
=
t

4,9442.0,6.t + 3,95522.0,4.t
t

= 4,57 (KW)

b, Tính hiệu suất của hệ thống :
Áp dụng công thức :
η =ηđ.ηbr.ηol4.
Trong đó:
Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

Lớp :CTK4


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

KHOA CƠ KHÍ

ηđ,ηbr,ηol,ηkn được tra bảng (2.3)tr.-(TTKHDĐCK-Trịnh Chất )
ηđ=0,95
Hiệu suất bộ truyền đai
ηol=0,99
Hiệu suất của một cặp ổ lăn
ηbr=0,96
Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
ηkn=0,995
Hiệu suất của khớp nối
⇒ η = 0,95.0,962.0,9954.0,99 ≈ 0,86.
c , Công suất đẳng trị của động cơ :

=

Plv 4,57
=
=
η
0,86

5,314 (KW)

d , Số vòng quay của trục trong 1 phút :
ta có số vòng quay của trục là:

nlv =

60.103.V

π .D

=

60.10 3.1,03
3,14.300

= 65,6 ( vg/ph)

vì > 25 (vg/ph) nên ta chọn sơ bộ tỷ số truyền là:
=

= = 46

vậy ta có tốc độ sơ bộ của động cơ là:
= . =65,6 .46 = 3018 (vg/ph)
e , Chọn động cơ:
vì động cơ làm việc ở chế độ dài với tải trọng thay đổi nên động cơ cần
chọn phải có

=5,314 (KW).

Theo bảng 2P ( thiết kkế chi tiết máy [ 322] ) ta chọn được động cơ A
02-42-2.

Động cơ đã chọn có các thông số kỹ thuật:
Kiểu động

Công

ở tải trọng định mức

Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

khối

Lớp :CTK4


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ
cơ

suất
(KW)

vận tốc
(vg/ph)

Hiệu
suất %

A02-42-2

5,5

2910

87,0

lượng
động cơ
(Kg)

1,6

2,2

0,8

57

f ,Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải của động cơ đã chọn:
Áp dụng công thức :
= = = 18,05 Nm.
Mômen mở máy,mômen lớn nhất ,nhỏ nhất trên trục động cơ:
= 1,4 . = 1,4 .18,05 = 25,27 Nm.
Mômen lớn nhất trên trục động cơ:
= 2,2 .= 2,2 .18,05 = 39,71 Nm.
Mômen nhỏ nhất trên trục động cơ :
= 0,8 . = 0,8 . 18,05 = 14,44 Nm.
Mômen cho phếp của động cơ không đồng bộ 3 pha:
= 0,81 . = 0,81 .39,71 = 32,14 Nm.
Mômen cản của động cơ:

= = = 17,44 Nm.
Mômen quá tải của động cơ :

= 1,4 . = 1,4 .17,44 = 24,42 Nm.
Vậy ta có:

Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

Lớp :CTK4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

=5,314 (KW) < 5,5 (KW).
=25,27 (Nm) > = 17,44(Nm).
=32,17 (Nm) > =24,42 (Nm).
Động cơ đã chọn thoả mãn các điều kiện làm việc sau khi đã tính toán của hệ
thống.
2, Phân phối tỷ số truyền :
Với động cơ đã chọn ta có:
= 2910 (vg/ph).
= 5,5 (KW).
Theo công thức tính tỷ số truyền ta có:
tỷ số truyền của hệ dẫn động :

= = = 44,36
Phân phối tỷ số truyền:
=.=.
chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc là:

= = 20.
Ta có: = .
Trong đó:
là tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp nhanh.
là tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm.
chọn = 6


=>

= 3,33

Tỷ số truyền của bộ truyền đai:
= = = 2,218.

Xác định công suất trên các trục,theo sơ đồ dẫn động ta có:
Áp dụng công thức :
= = = 4,64 (KW).
= = = 4,88 (KW).
= = = 5,13 (KW).
Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

Lớp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

= = = 5,48 (KW)
-

-

Xỏc nh tốc độ quay của trục:
= = 2910 (vg/ph).
= = = 1311,99 (vg/ph).
= = = 218,66 (vg/ph).
= = = 65,66 (vg/ph).
Mụmen xon trờn cỏc trc :
= = = 674870,5 (Nm).
= = = 213134,55 (Nm).
= = = 37341,37 (Nm).
= = = 17984,19 (Nm).

Ta cú bng thụng s sau:
Thụng s
Cụng sut P (KW)
S vũng quay (vg/ph)
Momen xon T(Nmm)

Trc 1
5,48
2910
17984,19

Trc
Trc 2

Trc 3
5,13
4,88
1311,99
218,66
37341,37
213134,55

Trc 4
4,64
65,66
674870,5

PHN II: TNH TON V THIT K B TRUYN AI
Cụng sut ng c :

= 5,5 (KW).

Số vòng quay trên trục động cơ : = 2910 (vg/ph).
Tỷ số truyền của bộ truyền đai : = 2,218.
Góc nghiêng của bộ truyền đai so với phơng ngang : = .
1, Xác định kiểu đai:
Do không có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn loại đai là
đai hình thang thờng loại A.

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ

Kích thước mặt cắt ngang của dây đai thang Ta có bảng thông số kích
thước cơ bản của đai:
tra bảng 4.13 [59] ta có:

Kích thước mặt cắt (mm)
Loại đai

Thang , A

bt

b

h

11

13

8

Diện tích
A(mm)

Đường kính
bánh đai
d1(mm)

2,8

112

2, Tính sơ bộ đai:
-

Vận tốc đai:
Theo công thức tr60-TTTKHDĐCK, ta có :
v=

π .d1 .n1 3,14.112 .2910
=
=
60000
60000

17,06 (m/s)

=> v =17,06 (m/s) < vmax = 25m/s. thoả mãn điều kiện cho phép.
chọn ε = 0,02 : hệ số trượt của đai hình thang.
Sinh viên thực hiện : TÔ ANH TUẤN
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT

Lớp :CTK4

N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

ng kớnh ca bỏnh ai ln :
d2 = .d1 .( 1 ) = 2,218 ,( 1 0,02 ) = 243,45 (mm).
chọn đờng kính đai tiêu chuẩn d2 = 250 (mm).


Tỷ số truyền thực tế là :

= = = 2,28.
sai số của tỷ số truyền là:

u = .100% = 2,79 %.
Vậy u < 5% thoả mãn.
-

Chọn chiều dài sơ bộ khoảng cách trục là:
= 1,5 .d2 = 1,5 .250 = 375 (mm).
Chiều dài của đai:
= 2. + +
= 1331,036 (mm).
Theo tiêu chuẩn ta chọn l = 1800 mm.
Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây:

Theo CT (5-20):

i=

V
L

17,06.1000
1800

=

= 9,48 (vg/s)

imax

=10 (vg/s).

Khoảng cách của trục theo chiều dài tiêu chuẩn :
Theo công thức(5-2) :
a=

1
2l ( D1 + D2 ) +
8

[ 2l ( D1 + D2 )] 2 8( D1 D2 ) 2


1
2.1800 3,14( 250 + 112 ) +
8

= 288,06mm.
=

[ 2.1800 3,14(250 + 112 )] 2 8(250 112 ) 2

Khoảng cách trục a phải thoản mãn diều kiện:
0,55

( D1 + D2 ) + a 2( D1 + D2 )
h

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

0,55(112 + 250) + 8 288,06 2(112 + 250)
207,1(mm) 288,06(mm) 724(mm)
Vậy khoảng cách trục a thoả mãn điều kiện.

- Khoảng cách trục a càng lớn thì góc ôm càng lớn,tần số
thay đổi ứng suất trong đai sẽ giảm nên = 0,55.(+) + h.
-Để hạn chế kích thớc ,giảm giá thành và ngăn ngừa dao
động ngang của đai, khoảng cách trục lớn nhất của bộ

truyền đai thang là =2.(+)
- Khoảng cách trục a càng nhỏ thì số vòng chạy của đai
trong 1(s) sẽ tăng lên khiến cho tuổi thọ của đai sẽ giảm.
* Góc ôm :
Theo công thức (5-3) ta có:
1
1 = 180 0 ( D2 D1 ).570
A
1
= 180 0
(250 112 ).570 = 152,69 0 > 0 = 120 0
288,06
Nếu góc ôm nhỏ sẽ gây ảnh hởng xấu đến khả năng kéo
của đai do có tác dụng chêm của đai với rãnh bánh đai nên
đối với đai thang >.
3, Xác định số đai Z :
Số đai Z đợc xác định theo điều kiện tránh xảy ra hiện tợng
trợt trơn giũa đai và bánh đai.
áp dụng công thức (4-16).[43] tập 1(TKHTDDCK)

Trong đó:
là công suất trên trục bánh đai chủ động

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN

KHOA C KH

N CHI TIT MY

là hệ số tải trọng động ứng với trờng hợp tải trọng dao
động nhẹ
= 1,1
là công suất cho phép.tra bảng (4.19)= 2,4(KW).
là hệ số ảnh hởng của góc ôm.
Bảng (4.15) [43] =1- 0,0025.(180-)=0,932
là ảnh hởng của chiều dài
= = 1,3523 . Tra bảng (4.16) =1,0118
= 1,138.Hệ số ảnh hởng của tỷ số truyền.
Hệ số ảnh hởng của sự phân bố không đều tải trọng cho
dây đai.
= 0,95.
Thay các giá trị vào công thức ta có:
Z = = 2,47 đai.
Chọn Z = 3 đai.

4, Chiều rộng bánh đai :
áp dụng công thức (4.17) tập 1 [43]
B = ( Z 1).t +2.e.
Với Z = 3 , t =15 , e = 10
B = 50 mm.
-Đờng kính ngoài của bánh đai nhỏ theo ct (4.18).[43]
= + 2. = 112 + 2.3,3 = 118,6 (mm).
-Đờng kính ngoài của bánh đai lớn:
= + 2. = 250 +2.3,3 = 256,6 (mm).
Trong đó : = 3,3 . tra bảng (4.21)

5, Xác định lực trong bộ truyền:
Lực vòng tác đụng lên bộ truyền :
= . = 0,105. = 30,49 ( N).
Với = 0,105 tra bảng (4.22) khối lợng 1 m chiều dài đai.

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

Lực căng ban đầu:
áp dụng công thức :
= + = + 30,49 = 129,42 (N).
Lc tác dụng lên trục đợc tính theo công thức (4,21) [43] tập
1:
= 2..Z. = 2.129,42.3.sin = 754,57 ( N).
6, Tính ứng suất và tuổi thọ của dây đai:
Lợng hiệu chỉnh Mômen :
T = 0,12
Lợng hiệu chỉnh công suất :
Nu = u.. = 2,79 . 2910 . = 0,812 (KW)
Công suất cho phép của 1 dây đai :
= (...Nu.) = 2,4 .0,932.1,0118.0,812.0,95 = 1,746 (KW).
Tính ứng suất :

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

ứng suất lớn nhất sinh ra trong dây đai ở đây có úng suất
kéo và ng suất uốn là lớn nhất.
Lấy

m

=1300(Kg/

ứng suất uốn của dây đai trên các bánh đai:
u

= = = 5 MPa

Trong đó: E là môđun đàn hồi của vật liệu làm đai.
là khoảng cách từ lớp trung hoà đến đáy lớn của
diện đai thang .

tiết

-

ứng suất kéo của đai:
k

k
-

=o +

p

+

u

+

lt

= + +

u

+

Trong đó ứng suất do lực li tâm gây ra:
= .m. = .1300. = 0,387 Mpa.
=3,2029 Mpa.
ng sut ln nht:

max = u+ k = 3,0209 + 5 = 82029 (Mpa).
chn = 1,95 h s k n s nh hng kh ỏc nhau c a ng sut un
trờn cỏc bánh đai nhỏ và bánh đai lớn.
-

Chọn = 9 (Mpa).
Tuổi thọ của đai và bánh đai: áp dụng công thức
(8.24 ) [159]
Sthay đai=
t=[ y/ max]m.

-

10000.Vu
=
3600.(V / L).Z

949.5 (h)

s ln thay ai:
nam.thỏng .ngy.ca.giũ 12.12.26.3.6
=
=
t
949.5

40 lần.

7, Các phơng pháp nối đai:

Dây đai bị đứt nếu còn tốt ta có thể nối đai để tiếp
tục sử dụng . Nối đai bằng cách vát nghiêng 2 đầu rồi dán lại
hoặc khâu lại bằng chỉ.Các đờng chỉ khâu dọc theo đai.
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

Ngoài ra ta có thể dùng dây kim loại hoặc bản lề kim loại
để nối đai.Tuy nhiên khi đó mối nối không mềm dẫn đến
va đạp trong quá trình làm viiệc của đai.
Bảng các thông số của bộ truyền đai:

Thông số

Giá trị

Đờng kính bánh đai nhỏ d1

112 mm

(mm)
Đờng kính bánh đai lớn d2 (mm)
Khoảng cách trục a (mm)

Góc ôm bánh nhỏ

1

(độ)

Chiều rộng đai B (mm)
Số đai
Chiều dài đai

250 mm
288,06 mm
152,690
B = 50 mm
Z=3
l = 1800 mm

Đờng kính ngoài bánh đai nhỏ

= 118,6 mm

Đờng kính ngoài bánh đai lớn

= 256,6 mm

Lực tác dụng lên trục

= 754,57 N

PHN III. THIT K B TRUYN BNH RNG

I.Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng
thẳng (cấp nhanh):
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

1, Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện :
Do hộp giảm tốc 2 cấp chịu tả trọng trung bình nên ta
chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt HB < 350.
Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng chọn độ rắn
của bánh răng lớn khoảng 25 50 HB và để tránh dính bề
mặt làm việc của răng:
HB1 = HB2 + ( 25 50) HB
Ta chọn bánh răng đợc tôi cải thiện vì thờng đợc dùng
trong các bộ truyền chịu tả trọng nhỏ và trung bình.
-

-

chọn bánh răng nhỏ có vật liệu thép 45 tôi cải thiện
giả thiết đờng kính phôi ( 100mm 300 mm)
Theo bảng (3-8) [40] TKCTM ta có:
+ giới hạn bền kéo :

bk (N/m) = 700800 Mpa.
+ giới hạn chảy:
ch (N/m) = 400 N/m
chọn HB 1 = 190
chọn bánh răng lớn thép 35 thờng hoá .
giả thiết đờng kính phôi ( 300mm 500 mm)
theo bảng (3-8) [40] TKCTM ta có:
+ giới hạn bền kéo :
bk (N/m) = 480 Mpa.
+ giới hạn chảy:
ch (N/m) = 240 N/m
chọn HB 1 = 160 .
Đối với bánh răng ,ta chọn vật liệu là phôi rèn.

2.Xác định ứng suất tiếp xúc ,ứng suất cho phép:
áp dụng công thức (3-4) [42] TKCTM ta có:
Số chu kỳ tơng đơng của bánh răng khi chịu tải trọng
thay đổi :
Ntđ = 60. u.ni.Ti
Trong đó : Mi là mômen xoắn trong 1 phút.
Ni
là số vòng quay trong 1 phút
Ti
là tổng số giờ bánh răng làm việc.
Mmax là mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng
u là số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh rănbg quay 1
vòng. u = 1
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

-

Theo công thức (6-1) và (6-2) [91] TTHTDĐCK ta có:
ứng suất tiếp xúc cho phép:
[H] = ().ZR.Zv.KXH.KHL
ứng suất uốn cho phép:
[F] = ().YR.YS.KXF.KFC.KFL
Trong đó:

ZR = 1 là hệ số xét đến độ nhám làm việc của răng đối với
Ra 1,25 0,63m.
ZV = 0,85. hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng với
HB<350.
KXH = 1 là hệ số ảnh hởng của kích thớc bánh răng ,với
da700mm.
YR = 1 là hệ số kể đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn
chân răng.
YS = 1,08 0,0695 ln hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu với
ứng suất .
KXF = 0,95 hệ số kể đến kích thớc của bánh răng ảnh hởng
đến độ bền uốn du700mm.
Trong thiết kế sơ bộ lấy ZR.ZV.KXH = 1 và YR.YS.KXF=1

Tra bảng (6-2)[94] tập 1 ta đợc

=2.HB+70 = 2.190+70 = 450Mpa.
=1,8.HB =1,8.190 = 342 Mpa.
KFC = 1 hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải trọng khi bộ
truyền quay 1 chiều.
KHL,KFL hệ số tuổi thọ,xét đến ảnh hởng của thời gian
phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền .

K
Với

:

;

K

HL

= mH

N
N

FL

= mF

N

N

FO
FE

HO
HE

Trong đó mH = 6, mF =6 là bậc của đờng cong mỏi khi thử
về việc tiếp xúc và uốn,độ rắn mặt răng HB 350.
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

N CHI TIT MY

Ta chọn KHL = KFL = 1.
SH là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc.
SF là hệ số an toàn khi tính về uốn.
Tra bảng (6.2) [94] ta đợc : SH = 1,1 . SF = 1,75.
- ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng
nhỏ là:
áp dụng ct(6.1a) .[93]:
[H]1 =409,1 MPa
[F]1 = 195,43 Mpa.

-

ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc của bánh răng nhỏ cho
phép khi quá tải:
Theo công thc (6-13) trang 95 /[1] :
[H]max1 = 2,8 . ch = 2,8 . 400 = 1120 Mpa.
Theo công thc (6-14) trang 96 /[1] :
[F]max1 = 0,8 . ch = 0,8 . 400 = 320 Mpa.

Đối với bánh răng lớn ta cũng có:

= 2.HB +70 = 2.160+70 = 390Mpa.
= 1,8.HB = 1,8.160 = 180 Mpa.
ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng
lớn là:
[H]2 = 354,55 Mpa.
[F]2 = 164,57 Mpa.
-

ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn của bánh răng lớn khi
quá tải:
( theo cụng thc (6-13) trang 95/[1] ) :
[H]max2 = 2,8 . ch = 2,8 . 240 = 672 Mpa
[F]max2 = 0,8 . ch = 0,8 . 240 = 192 Mpa

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4

N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

3, Tính khoảng cách trục :
Theo công thức (6-15) trang 96/[1] ta có:

K

(u 1)3
a

T .K
[ ] .u.
1

H

2

H

a w1 =

ba

Trong đó:
Ka = 49,5 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh

răng,Bảng (6.5)
T1 là mômen xoắn trên trục của bánh răng chủ động.
[H] ứng suất cho phép tiếp xúc
u là tỷ số truyền cấp nhanh của hộp giảm tốc.
ba = 0,35 theo bảng(6 - 6) trang 97/[1].
KHB = 1,12 ứng với sơ đồ 3 bảng (6-7) trang 98/[1].
49,5.( 6 + 1)3

aw1 =
Chọn

37341,37.1,12
=
409,1.409,1.6.0,35

170,43 mm.
aw1 = 171mm.

4, xác định các thông số ăn khớp môdun, số răng và chiều
rộng bánh răng:
- xác định môdun theo công thức ( 6-17) [97]:
Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên:
m1 = (0,01 0,02) aw1
=> m1 = (1,71 3,42)
Theo bng (6-8) trang 99/[1] ta chọn m1 = 3.
-

Số răng:
Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên góc nghiêng
của răng = 0.

áp dụng công thức (6-19) trang 99/[1]:
Số răng bánh nhỏ:

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

2a

w1

m1 (u1 + 1)

1

Z =

=

2.171
3(6 + 1)

= 16,28 răng.

1

Chọn

Z = 16 răng.

Số rng bánh lớn (theo công thức (6-20) trang 99/[1]:
1

Z2= Z .u1 = 16 .6 = 96 răng.
-

Chiều rộng bánh răng:
Chiều rộng bánh răng nhỏ:
bw1 = ba .aw1
=0,35 . 171 = 59,85 mm.
bw1
Chọn
= 60 mm
Chiều rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chiều rộng bánh

bw 2

-

răng nhỏ (5 10) mm nên ta chọn
=50 mm.
Chọn hệ số dịch chỉnh = = 0,5.
Góc ăn khớp theo công thức (6.27) [101]:

Cos tw =

=>

Z .m.Cos
t

2a w1

atw

=

(16 + 96).3.Cos 20
=
2.171

0,923

=.

5, Tínhvận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác
chế tạo bánh răng:
Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài đợc tính
theo công thức ( 3- 17) [46] TKCTM:
. d w1 . n1 2 .a. n1

v=

60000

60000

= 3,35 m/s.

Theo bảng (3-11) [46] TKCTM ta chọn đợc cấp chính xác để
chế tạo bánh răng là cấp 8.
6, Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền
phảI thoả mãn điều kiện sau:
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

2T 1 . K H .( u1 1)

b .u . d
w

H = ZM.ZH.Z

1

2

w1

[H]

Trong đó :
ZM là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh
răng ăn khớp,trị số ZM tra trong bảng (6-5) [105] TKHTDĐCK
ZM = 274 .
ZH là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc .
Với ZH =

= = 1,68.

Z hệ số trùng khớp của răng.
= hệ số trùng khớp dọc.
Với = 0 =>

= 0.

áp dụng công thức (6.36)[105] TKHTD ĐCK
=>
Z=
Với là hệ số trùng khớp ngang.áp dụng ct (6.38a)[105]

=

d

2

2

a1

d b1 +

d

2
a2

d b 2 2a w .Sin tw
2

2. .m.Cos t / Cos

Hoặc (6.38b)[105]:
[1,88 3,2.(

1

1

z z

1

=

+

)].Cos = [1,88 3,2.(

2

1
1
+ )]. 1 =
16 96

1,65

=> Z = 0,89.

- hệ số tải trọng khi tính toán về tiép xúc:
KH =

K .K .K
H

H

HV

Trong đó: là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải

trọng trên chiều rộng vành răng,tra bảng (6.7)=>=1,12.
là các hệ số kể đến sự phân bố không đều tải
trọng cho các đô răng đồng thời ăn khớp, =1.
là hệ số kể đến tải trọng động ,

= 1,12 (p2.3)

[205].
=> =1,12 . 1 . 1,12 = 1,25.
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

Đờng kính vòng lăn bánh răng nhỏ:áp dụng công thức (6.15b)
[96]
= . =77. = 56,17 mm.
Trong đó : =77 hệ số phụ thuộc vào loại răng. theo bảng
(6.50)[96]
= = 1 bảng (6.6) [97]
=>đờng kính vòng lăn bánh răng lớn:
= . = 56,17 . 6 = 337,02 mm.
Từ các tính toán trên ta đợc:
2T 1 . K H .( u1 1)

b .u . d
w

H = ZM.ZH.Z

1

2

w1

= 311,14 MPa

Vậy bánh răng đủ bền với ứng suất tiếp xúc cho phép.
7, Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất sinh ra tại
chân răng không đợc vợt quá 1 giá trị cho phép. áp dụng
công thức (6.43)[108]
F1 =

F2 =

2.T1 .K F .Y .Y .YF 1
bw1 .d w1 .m

[F1]

F 1 .YF 2
YF 1

Trong đó : là mômen xoắn trên bán răng chủ động.
m= 3 lf mođun răng.
là chiều rộng vành răng.
là đờng kính vòng lăn bánh răng chủ động.
= == 0,61 hệ số trùng khớp của răng.
= 1 - = 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
, là hệ số dạng của răng bánh 1 và bánh 2.
Tra bảng (6-18) [109]: = 3,40 ; = 3,52.
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

hệ số tải trọng khi tính về uốn.
=

K F .K F .K F

Trong đó:
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải
trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn.
Tra bảng (6.7) ta có :
F1 =

= 1,24.

2.T1 .K F .Y .Y .YF 1

=>

bw1 .d w1 .m

=

2.373341,3731,24.0,61.1.3,14
=
59,85.56,17.3

19,04

Mpa.
F2 =

F 1 .YF 2
YF 1

= = 19,712 Mpa.

F1 < [F1] = 195.43 MPa .

=>

F2 < [F2] = 164.57 MPa.

Vậy bánh răng đảm bảo điều kiện bền uốn.
8, Kiểm nghiệm răng về sự quá tải:
Hệ số quá tải:dựa trên sơ đồ tải trọng theo đề bài ta có:

kqt =

Tmax
= 1,4
Tdn

Để tránh biến dạng d hoặc gãy đột ngột lớp bề mặt ,ứng
suất uốn cực đại Fmax phải không vợt quá 1 giá trị cho phép:
Fmax =

F . Kqt [Fmax]

=>195,43 . 1,4 = 273,602 MPa < 320 MPa.
Vậy răng đảm bảo điều kiện độ bền về quá tải.
Ta có bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng nh
sau:
Thông số
Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Giá trị
Lp :CTK4


N CHI TIT MY

TRNG I HC SPKT HNG YấN
KHOA C KH

Môđun
Số răng
Đờng kính vòng chia
Khoảng cách trục
Chiều rộng răng
Góc ăn khớp
Hệ số trùng khớp ngang
Đờng kính vòng lăn
Góc nghiêng của răng
Đờng kính đỉnh răng
Đờng kính đáy răng

m=3
Z1=16 răng ; Z2=96răng
d1=48mm ; d2=288 mm
a= 171mm
1

2

b =59,85mm; b =50mm
=
= 1,65
=56,17mm ; =337,02
=0
=56,66mm,=296,65mm
=43,5mm,=283,5mm

9, Lực ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
Vì bộ truyền quay 1 chiều nên ta có :
Lực tác dụng lên bánh răng đợc chia làm 3 thành phần:
Lực vòng Ft ; lực hớng tâm Fr ; lực dọc trục Fa.
Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp nhanh thành
phần lc dọc trục Fa=0.
áp dụng công thức (3.49).[54] TKCTM ta có:
= = = 1555,89 N =
= .tg = 1555,89.tg = 566,29 N =
II.Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng
nghiêng (cấp chậm):
1, chọn vật liệu:
-

Chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ lá thép 45X,tôi cải thiện
(giả thiết đờng kính phôi 100300 mm).
Theo bảng (6-1)[92] TKHTDĐCK

Sinh viờn thc hin : Tễ ANH TUN
Giỏo viờn hng dn : PGS.TS NGễ VN QUYT

Lp :CTK4