ĐỒ án CAD, CAM, CNC

ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển không ngừng của đất nước trên con đường đổi mới theo
hướng Công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Công nghiệp đóng vai trò rất quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân. Công nghiệp muốn phát triển thì máy móc phải hiện
đại và đáp ứng được nhu cầu công nghệ. Những năm gần đây ngành cơ khí nói
chung, ngành kỹ thuật chế tạo nói riêng đã có những bước phát triển và đóng
góp nhất định cho sự phát triển chung.
Tuy nhiên, thực tế là khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và phát triển không
ngừng, khi những phương tiện gia công truyền thống không còn khả năng đáp
ứng được những yêu cầu công nghệ thì vấn đề đặt ra là cần phải có một máy
móc hiện đại hơn, chính xác và nhanh chóng hơn, hỗ trợ con người trong việc
chế tạo máy móc. Chính về thế, công nghệ CAD, CAM, CNC đã ra đời. CAD,
CAM, CNC là một môn học rất quan trọng, có tính ứng dụng thực tế rất cao.
Qua đồ án CAD, CAM, CNC giúp sinh viên có thể cũng cố lại những kiến thức
đã học và qua đó sẽ có khả năng:
 Biết sử dụng thành thạo phần mềm CAD và ứng dụng CAD để xây dựng

mô hình 3D của chi tiết cần gia công.
 Biết mô phỏng chuyển động của một cơ cấu, một hệ thống.
 Có thể tự gia công một chi tiết.
Trong suốt thời gian nghiên cứu nhóm chúng em luôn nhận được sự giúp đỡ rất
nhiều từ cô Trần Thị Thanh Thảo, nhờ vậy nhóm em đã thu thập được nhiều
kiến thức về CAD, CAM, CNC. Qua đó có thể ứng dụng vào thực tế và hoàn
thành cơ bản yêu cầu của đồ án. Tuy nhiên do thời gian có hạn cũng như trình
độ của bản thân còn nhiều hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, nhóm chúng em rất
mong nhận được sự chỉ bảo và ý kiến đóng góp của cô.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của cô
Trần Thị Thanh Thảo đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, tháng 04 năm 2019

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 1


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 2


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

MỤC LỤC

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 3


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Hệ thống dẫn động bao gồm:
1-Động cơ điện. 2-Bộ truyền đai dẹt. 3-Hộp giảm tốc bánh răng nón. 4-Nối
trục đàn hồi. 5-Bộ phận công tác-thùng trộn

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 4


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

Số liệu thiết kế:
- Công suất trên trục thùng trộn: P = 10(kW).
- Số vòng quay trên trục thùng trộn: n = 84(v/p).
- Thời gian làm việc (thời gian phục vụ) : L = 5(năm).
- Số ngày làm trên năm: Kng = 300(ngày).
- Số ca làm việc trong một ngày : 3 (ca).
- Chế độ tải : t1 = 45(s) ; t2 = 44 (s) ; T1 = T ; T2 = 0,6T.
- Đặt tính làm việc: quay 1 chiều, tải va đập nhẹ.
- Sai số vòng quay trên trục máy công tác so với yêu cầu: 5(%).
Với chế độ tải trọng: T1 = T ; T2 = 0,6T ; t1 = 45(s) ; t2 = 44(s).
 Để thõa mãn yêu cầu trên chúng ta nên sử dụng hộp giảm tốc bánh răng
nón.

TÌM HIỂU SƠ LƯỢC VỀ CAD, CAM, CNC:
CAD là việc sử dụng hệ thống máy tính để hổ trợ trong xây dựng, sửa đổi,
phân tích hay tối ưu hoá.
CAM là việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch, quản lý về điều
khiển các hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp
giữa máy tính và các nguồn lực sản xuất.
CNC là viết tắt của Computer Numerical Control là một dạng máy được
điều khiển tự động dưới sự trợ giúp của máy tính. Các bộ phận trong đó
tự động lập trình để hoạt động theo một chuỗi sự kiện mà người dùng
thiết lập để tạo ra được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu
cầu.

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 5

ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN
I.

CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
1. Hiệu suất truyền động:

Ta có : η = ηđ ηbrηkn (ηol)2
ta chọn được các hiệu suất sau:
η đ = 0,95 : Hiệu suất bộ truyền đai dẹt.
ηbr = 0,95 : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng nón.
ηkn = 1 : Hiệu suất của khớp nối trục đàn hồi.
ηol = 0,995 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn.
Nên : η = ηđ ηbr ηkn (ηol)2 = 0,95 0,95 1 (0,995)2 = 0,893.
 Vậy, hiệu suất truyền động là: η = 0,893.
2. Công suất tính toán:

Trường hợp tải trọng thay đổi thì:
Pt = Ptđ (Công suất tương đương).
“Công suất tương đương” được xác định bởi công thức:

Ptđ = Pm
= 10 = 8,268 (kW).
Trong đó: T = T1; T2 = 0,6T; t1 = 45s và t2 = 44s.
Vậy, công suất tính toán là: Ptđ = 8,268 (kW).
3. Công suất cần thiết trên trục động cơ:

Pct = = = 9,259(kW).
 Vậy, công suất cần thiết trên trục động cơ là: Pct = 9,259 (kW).

4. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 6


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
+ Số vòng quay trên trục thùng trộn : n = 84 (vòng/ phút).
+ Tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động: ut = uđc ubr = 4 × 4 = 16.
Trong đó, ta chọn: uđc = 4 và ubr = 4.
 Vậy, số vòng quay sơ bộ của động cơ điện là: nsb = 16 × 84 = 1344
(vòng/phút).
5. Chọn động cơ điện:

Ta chọn động cơ điện thỏa mãn yêu cầu sau:
P Pct ,tức là ta phải chọn động cơ thõa mãn:

P 9,259(kW)

N nsb

N 1344(v/p)

Tra bảng P1-2 trang 369-[1], ta chọn được động cơ sau:
Kiểu Động cơ

Công Suất(kW)

Vận tốc quay(v/p)

A02-52-4

10

1460

II.

PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN:
1. Tỉ số truyền chung của hệ thống dẫn động:

= = 17,381.
Trong đó nđc = 1460(vòng/phút); ns = 84(vòng/phút). Chọn ubr = 4, khi
đó:
- Tỉ số truyền của bộ truyền đai dẹt là :

= = 4,345.
Trong đó ubr = 4; ut = 17,381.
2. Lập bảng đặc tính:
a) Tính toán công suất trên các trục:

= = = 10(kW).
= = = 10,58(kW).
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 7


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

= = 11,19(kW).
b) Tính toán số vòng quay trên các trục:

- Số vòng quay của trục I được xác định bởi công thức:

= 336,02(v/p) .
- Số vòng quay của trục II được xác định bởi :

= 84(v/p) .
 Vậy:
Số vòng quay trục I là: nI = 336,02(vòng/phút).
Số vòng quay trục II là: nII = 84(vòng/phút).
c) Tính toán moment xoắn trên các trục:

Moment xoắn trên trục động cơ:

= 9,55 106 = 9,55 106= 73194,863(N.mm).
Trong đó: Pđc = 11,19(kW); nđc = 1460(vòng/phút).
- Moment xoắn trên trục I:

= 9,55 106 = 9,55 106= 300693,411(N.mm).
- Moment xoắn trên trục II:

= 9,55 106 = 9,55 106 = 1136904,8(N.mm).
Trong đó: PII = 10(kW); nII = 84 (vòng/phút).
d) Bảng đặc tính:

Công suất(kW)
Tỉ số truyền
Momen xoắn(N.mm)

Động cơ

Trục I

Trục II

11,19

10,58

10

4,345
73194,863

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

4
300693,4

Page 8

1136904,8


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Số vòng quay(v/p)

1460

336,02

84

PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT
I. THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT.
1. Công suất bộ truyền:

P = 11,19(kW).
2. Số vòng quay bánh dẫn:

n1 = nđc = 1460(vòng/phút).
3. Tỉ số truyền:

uđ = 4,345.
4.

Moment xoắn:

Tđc = 73194,863(N.mm).
II.
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT:
1. Chọn dạng đai:

- Vải cao su.
2. Tính đường kính bánh đai nhỏ d1:

d1 = (1100 ÷ 1300) = (1100 ÷ 1300) = 216,9 ÷
256,3(mm).

Theo tiêu chuẩn ta chọn d1 = 230(mm).
3. Vận tốc đai:

= = 17,58(m/s).
4. chọn hệ số trượt tương đối:

Giả sử chọn hệ số trượt tương đối: ξ = 0,02 .
a) Đường kính bánh đai lớn:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 9


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

d2 = ( 1 − ξ ) = 4,345230(10,02) = 979,363( mm).
 Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 1000( mm).
b) Tỷ số truyền thực tế:

u = = = 4,436.
Như vậy: Sai lệch so với giá trị chọn trước là 2,05% < 3% .
5. Khoảng cách trục nhỏ nhất:

- Khoảng cách trục nhỏ nhất được xác định theo công thức:
15000 ≥≥ 2( d1+d2 ) = 2(230+1000) = 2460(mm).
 Như vậy, ta có thể chọn sơ bộ a = 2460(mm).
6. Chiều dài tính toán của đai:

L=2++
= 2 2460 + + 6912,3(mm).

 Chọn theo tiêu chuẩn L = 7000(mm ) = 7(m).
7. Số vòng chạy của đai trong một giây:

I ==

= 2,511. Do đó điều kiện được thõa.

8. Góc ôm bánh đai nhỏ:

= 180o – 57o
= 180o – 57o

= 162,15o = 2,83(rad). Thỏa điều kiện≥ 150o .

9. Chọn chiều dày đai:

= 8(mm) thoả 25.
10. Các hệ số sử dụng:
a) Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm đai:

= 0,94.
b) Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 10


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
= 0,95.
c) Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ làm việc và sự thay đổi tải trọng

(làm việc 3 ca):
Cr = 0,6 .
Với=

= 28,75, ta chọn [σp]0 = 2,17(Mpa). (Bảng 9-5 trang 152)-[1].

Chiều rộng bánh đai đủ để tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai:
B=

= 70,498(mm). Chọn theo tiêu chuẩn b = 75(mm).
11.

Lực căng đai ban đầu:

= σ o bδ = 1,8 × 75 × 8 = 1080(N).
12.

Lực tác dụng lên trục:

F = 3Fo sin= 3 1080 Sin ()
3200,77(N).
13.

Lực vòng có ích:

= = = 36,52 (N).
14.

Từ điều kiện để không xảy ra trượt trơn :

F0
 Từ đây suy ra: f = =
= 0,215(N).
15.

Ứng suất lớn nhất dây đai:

σ max = σ1 + σv + σu1 = σo + 0,5σt + σv + σu1
σ max = + ++
= + 1200 17,58 10-6 + 100 = 5,905(MPa).
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 11


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Trong đó: : giới hạn mỏi của dây đai, E : Modul đàn hồi của dây đai.
Kiểm nghiệm dây đai ứng suất kéo cho phép:
;= 5,905 (Mpa)8(Mpa) nên thỏa điều kiện.
[] = 8(Mpa) : đối với đai dẹt.
[= 10(Mpa): đối với đai thang.
16.

Tuổi thọ đai:

Tuổi thọ đai xác định theo công thức:
Lđai = = 599,07(giờ).
Bảng thông số đai:
Thông số

Giá trị

Công suất bộ truyền

P = 11,19(kW)

Số vòng quay bánh dẫn

1460(v/p)

Tỉ số truyền

= 4,345

Momen xoắn

73194,863(N.mm)

Dạng đai

Vải cao su

Đường kính bánh đai nhỏ

= 230(mm)

Đường kính bánh đai lớn

= 1000(mm)

Vận tốc đai

v = 17,58(m/s)

Tỉ số truyền thực tế

u = 4,436

Khoảng cách trục nhỏ nhất

a = 2460(mm)

Chiều dài tính toán của đai

L = 7000(mm)

Số vòng chạy của đai trong 1s

I = 2,511

Góc ôm bánh đai nhỏ

= 162,150

Chiều dày đai

= 8(mm)

Lực căng đai ban đầu

F0 = 1080(N)

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 12


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Lực tác dụng lên trục

F = 3200,77(N)

Lực vòng có ích

Fcó ích = 36,52(N)

Điều kiện để không xảy ra trượt trơn

f = 0,215(N)

Ứng suất lớn nhất dây đai

= 5,905(Mpa)

Tuổi thọ đai

Lđai = 599,07(giờ)

PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN:

- Momen xoắn tren trục I : T1 = 300693,411(N.mm).
- Công suất trên trục P1 = 10,58(kW).
- Số vòng quay trên trục I : n1 = 336,02(v/p).
- Số vòng quay trên trục II: n2 = 84 (v/p).
- Tỷ số truyền: i = 4,345 .
1.

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:

Tra bảng (5-9 Trang 76-[1]), ta có:
+ Bánh răng lớn chọn thép đúc 45 thường hóa.
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 13


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
+ Bánh răng nhỏ chọn thép 50 thường hóa.
Cơ tính của thép đúc 45 thường hóa:Tra bảng (5-9 Trang 76-[1])
Chọn đường kính phôi: 300: 500(mm).
= 560(; = 280(; độ rắn HB = 170
Cơ tính thép đúc 50 thường hóa: Tra bảng (5-9 Trang 76-[1])
Chọn đường kính phôi 100(mm).
= 620(; = 320(; độ rắn HB = 210.
2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép:

- Số chu kì làm việc của bánh lớn:
N2 = 60u.n2.T (công thức 5-4 trang 77-[1], trong đó :
n2: số vòng quay trong 1 phút của bánh răng nón.

T: tổng thời gian làm việc : T = 5 300 8 3 = 36.000(giờ).
u: số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay được 1 vòng.
Vậy ta có: N2 = 60 60 1 84 36000
= 18,14 107> N0 = 107.
Do vậy: Hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc K’N = 1.
Tra bảng (5-10 trang 79-[1] ), ta có ứng suất tiếp xúc cho phép của:
+ Bánh lớn:(N/m).
+ Bánh nhỏ: [ (N/m).
b) Ứng suất uốn cho phép:

Số chu kì làm việc của bánh nhỏ và bánh lớn đều nhỏ hơn N0 = 5.
Nên ta lấy hệ số chu kì ứng suất K’N =1
Tính ứng suất uốn cho phép theo công thức:
K’N (N/mm2).
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 14


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Trong đó
: là giới hạn mõi của vật liệu.
n: là hệ số an toàn.
klà hệ số tập trung ứng suất.
K’N : là hệ số chu kì ứng suất (K’N = 1).
BÁNH RĂNG NHỎ:
- Hệ số an toàn của bánh răng nhỏ (thép rèn) n = 1,5.
- Hệ số tập trung ứng suất: K= 1,8.
- Giới hạn mõi của thép 50:
= (0,4:0,45) ;

= 0,4 620 = 248(N/mm2).
- Ứng suất uốn cho phép của bánh răng nhỏ:
[σ] = K’N = 1 = 91,85 (N/m).
BÁNH RĂNG LỚN:
- Hệ số an toàn của bánh răng lớn (thép đúc) n = 1,8.
- Giới hạn mỏi của thép 45: = (0,4:0,45) ;
= 0,4 560 = 224(N/mm2).
Ứng suất uốn cho phép của bánh răng lớn:
[σ] = K’N = 1 = 69,13(N/m).
3.

Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K:

Có thể chọn K = (1,3: 1,5). Ta chọn K = 1,3.
4.

Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:

Đối với bộ truyền bánh răng nón thường lấy ψL trong khoảng (0,3:0,33).
ψL = = 0,3.
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 15


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
5.

Xác địnhchiều dài nón L:

L≥ =
(Công thức 5-12 Trang81-[1] ).
Thay số vào ta được:
L
= 314,6(mm).
Với : Công suất bộ truyền

= = = 14(kW). (v = 84v/p = 1,4v/s).
6.

Tính vận tốc vòng chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng :

v= =
= = 2,1(m/s).
Với v≈2 (m/s), ta chọn cấp chính xác 9 ( tra bảng 5-12 trang 82-[1] ).
7.

Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L:

Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức:
K = Ktt.Kđ (Công thức 5-20 trang 83-[1]).
Trong đó
Ktt: Hệ số tập trung tải trọng : Ktt = 1( tra bảng 5-13 trang 83-[1]).
Kđ : Hệ số tải trọng va đập nhẹ: Kđ = 1,2
Vậy hệ số tải trọng: K = 11,2 = 1,2.
(Khác với dự đoán ở trên là 1,3). Nên ta tính lại chiều dài nón:
L = Lsb = 314,6 = 306,3(mm).
8.

Xác định môđun và số răng, chiều rộng bánh răng:

- Môđun:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 16


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
ms = (0,02÷0,03).L(mm). (Công thức 5-24 trang 84-[1]).
Lấy ms = 0,02.L = 0,02 332,25 = 6,13(mm).
Ta lấy ms = 7(mm ).
- Số răng bánh dẫn:
Z1 = = = 19,6. Lấy Z1 = 20(răng).
Ta có: Z2 = i.Z1 (Công thức 5-28 trang 85-[1]) = 4,345 86,9(răng).
Lấy Z2 = 87(răng ).
Tính chính xác chiều dài nón: L = 0,5ms
= 0,5 7 = 312,44(mm).
- Chiều dài răng được tính theo công thức:
b = ψ LL = 0,3306,3 = 91,89(mm). Lấy b = 92(mm).
Môđun trung bình:
Mtb = ms = 7 = 5,95(mm).
9.

Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răng:

- Góc mặt nón lăn bánh răng nhỏ: tan� =

= 0,23. Suy ra: φ1 = 130.

- Số răng tương đương của bánh nhỏ: Ztđ1 =

= 20,53 (răng).

- Góc mặt nón lăn bánh răng lớn: tan� = i = 4,345. Suy ra: φ2 = 770 .
- Số răng tương đương của bánh lớn: Ztđ2 = = 386,8.
Theo bảng (5-19trang 88-[1])và số răng tương đương tìm được thì hệ số
dạng răng:
+ Bánh nhỏ : y1 = 0,429.
+ Bánh lớn : y2 = 0,527.
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:

σ=
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 17


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
= 40,2(N/mm2).
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:

σ= σ = 40,2 = 32,72(N/mm2).
10.

Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột:

- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải: [σ]txqt = 2,5.[σ]Notx ,
(Công thức 5-44 trang 89-[1]).
+ Bánh nhỏ: [σ]txqt1 = 2,5546 = 1365(N/mm2).

+ Bánh lớn: [σ]txqt2 = 2,5442 = 1105(N/mm2).
- Ứng suất uốn cho phép: [σ]uqt = 0,8.σch (Công thức 5-47 trang 89-[1]).
+ Bánh nhỏ: [σ]uqt1 = 0,8 320 = 256(N/mm2).
+ Bánh lớn: [σ]uqt2 = 0,8 280 = 224(N/mm2).
- Ta chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn có [σ]txqt nhỏ
hơn.
[σ]txqt =≤ [σ]txqt = 1105 (N/mm 2). (Công thức 5-16 trang81-[1]).
165,04 ≤ [σ]txqt = 1105(N/mm 2).
- Kiểm nghiệm sức bền uốn:
σuqt = σ.Kqt ≤ [σ]txqt
Với Kqt: hệ số quá tải, lấy Kqt = 2.
+Bánh nhỏ: [σ]txqt1 = .Kqt = 40,22 = 80,4(N/mm2) < [σ]txqt1
= 256(N/mm2).
+Bánh lớn: [σ]txqt2 = .Kqt = 32,722 = 65,44(N/mm2) < [σ]uqt1
= 224(N/mm2).
11.

Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:

- Đường kính vòng chia(vòng lăn):
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 18


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
d1 = = 7.20 = 140(mm).
d2 = = 7.87 = 609(mm).
- Đường kính vòng đỉnh:
De1 = ms( z1 + 2cosφ1) = 7.(20 + 2.cos13o) = 154(mm).

De2 = ms( z2 + 2cosφ2) = 7.(87 + 2.cos77o) = 612(mm).
- Đường kính vòng chân (Trang 156-[2]).
dc1 = m ( Z1 – 2,4 Cos) = 7 (20 – 2,4 Cos130 ) = 124(mm).
dc2 = m ( Z2 – 2,4 Cos) = 7 (87 – 2,4 Cos770 ) = 605(mm).
- Đường kính trung bình:
= d1 (1 ) = 140 (1 ) = 119(mm).
= d2 (1 ) = 609 (1 ) = 518(mm).
- Góc chân răng:
= = arctan = arctan = 1038’10.72” .
- Góc đầu răng:
= = = arctan = arctan = 1038’10.72” .
- Góc mặt nón chân răng: ; = 770 – 20 = 750.
- Góc mặt nón đỉnh răng :
130 + 10 = 140 .
= 770 + 10 = 780 .
12. Tính lực tác dụng:
a) Đối với bánh nhỏ:

- Lực vòng: P1 =

= = 1230(N).
- Lực hướng tâm: = P1 tan Cos= 1230 tan 200Cos 130
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 19


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
= 436,2(N).
- Lực dọc trục: = P1 tanSin= 1230 tan 200Sin 130 = 100,7(N).

b) Đối với bánh lớn:

- Lực vòng: P2 = P1 = 1230 (N).
- Lực hướng tâm: Pr2 = Pa1 = 100,7 (N).
- Lực dọc trục: Pa2 = Pr1 = 436,2(N).

13.

Bảng thông số của bánh răng:

TÊN THÔNG SỐ

BÁNH NHỎ BÁNH LỚN

Chiều dài nón L (mm)

306,3

Modul trên mặt nón lớn ms

7

Modul trung bình (mtb)

5,595

Góc mặt nón lăn ( mặt nón chia)

130

770

Đường kính vòng lăn (vòng chia) d (mm)

140

609

Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình dtb

119

518

154

612

Góc chân răng (khi chiều cao h = 1,25 ms)
Đường kính vòng đỉnh (khi chiều cao đầu răng h = ms)

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 20


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
Góc đầu răng (khi chiều cao đầu răng = ms)
Đường kính vòng chân răng (mm)

124

605

Bề rộng bánh răng (mm)

92

92

Góc mặt nón chân răng (0)

110

750

Góc mặt nón đỉnh răng (0)

140

780

PHẦN 4: THIẾTKẾ TRỤC, THEN, Ổ LĂN, KHỚP NỐI.
I. THIẾT KẾ TRỤC:
1. Chọn vật liệu:
Dùng thép 45 thường hóa, (tra bảng 5-9trang 76)-[1]).
ta có: Độ rắn HB = 20 ; giới hạn bền kéo: σbk = 600(N/mm2);
Gới hạn chảy: σch = 300(N/mm2).
2. Tính sơ bộ trục:

Tính sơ bộ đường kính trục: d = (mm). (Công thức 10-1, Trang 165-[1] ).
Ứng suất cho phép [τ ] = 20…35(N/mm2), vì vật liệu trục là thép 45.
a) Đối với trục I:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 21


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
d1 = = 23,02(mm). Lấy d1 = 23(mm).
b) Đối với trục II:

d2 = = 57,43(mm). Lấy d2 = 60(mm).
 Ta chọn sơ bộ bề rộng ổ lăn với giá trị trung bình Bo = 17(mm).
Tải trọng tác dụng lên trục:
Lực tác dụng

Giá trị(N)

=

1230

=

436,2

=

100,7

Rđ (lực tác dụng lên trục)

3200

3. Tính toán gần đúng
a) Các kích thước của hộp giảm tốc:

Để tính các kích thước của hộp giảm tốc, (Tra bảng 10-1 trang 168-[1] ),
ta có:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 22


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
+ Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết máy đến thành trong vỏ hộp:
a = 10(mm).
+ Khe hở giữa bánh côn và thành trong của hộp:
Δ = 10(mm).
+ Khoảng cách giữa các chi tiết quay: c = 10(mm).
+ Khoảng cách từ mặt cạnh của ổ đến thành trong của vỏ hộp:l2 =
(10mm).
+ Chiều rộng ổ lăn: Bo = 19(mm).
+ Chiều cao của nắp và đầu bu lông:
l3 = 15(mm).
+ Khoảng cách từ nắp ổ đến mặt cạnh của chi tiết quay ngoài hộp:
l4 = 10(mm).
+ Khe hở giữa trục và bánh răng:
l7 = 20(mm).

+ Khoảng cách giữa các gối đỡ trục bánh răng nhỏ: l’ = ( 2,5 ÷ 3)d1
= ( 2,5 ÷ 3).25 = 2,5. 23 = 57,5(mm). Chọn l’ = 58(mm).
+ Chiều dài moay-ơ bánh răng lớn: lm = (1,2÷ 1,5).d2 = 1,2.60 =
72(mm).
+ Chiều dài moay-ơ bánh răng nhỏ : lm = (1,2÷ 1,5).d1 = 1,2.23 =
27,6(mm).
b) Khoảng cách giữa các điểm đặt lực:

Trục I:
Khoảng cách điểm đặt lực từ bộ truyền đai đến ổ lăn A: a1 = = 10 + 15 +

= 53(mm).
Khoảng cách từ điểm đặt lực của bánh răng côn đên ổ lăn B:
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 23


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
c1 = + l2 + a + ( bbr 0,5bbrcosφ1) = + 10 + 10 + (104103cos130 ) =
82,3(mm).
Khoảng cách giữa hai ổ lăn: b1 = 82,3(mm).
Trục II:
+ Chiều dài của khớp nối l5 = 1,5d2 = 1,560 = 90(mm).
+ Khoảng cách từ ổ lăn A2 đến điểm đặt lực chổ bánh đai:
a2 =+ l2 + a + 0,5(De1+dtb1) = +10 +10 + 0,5(131 + 168)
=179(mm).
Khoảng cách từ ổ lăn B2 đến điểm đặt lực bánh răng:
b2 = + l2 + a +( bbr – 0,5.bbr.cosφ2) =+ 10 + 10 + (103 – 0,5.103.cos 77o)
=121(mm).

Xác định phản lực liên kết tại các gối đỡ, moment xoắn và đường
kính trục tại các tiết diện nguy hiểm:

4.

a) Trục I:

- Xác định phản lực liên kết tại các gối đỡ:
+ Theo phương X, ta có hệ phương trình:
(=)

⇒RBx= = = 2460(N).
⇒ RAx = RBx P= 24601230 = 1230(N).
+Theo phương Y, ta có hệ phương trình:
Rđ – RAY – RBY + Pr1 = 0.
(=) – Rđa1- Pa1 + Pr1(b1 + c1) – RBYb1 = 0.
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 24


ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC
⇒   =

= = 1291,13(N).
⇒ RAy = Rđ − RBy + Pr1 = 3200 (1291,13) + 436,2 = 4927,33(N).
- Tính mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm:
+ Theo phương Y:
Tại z = [0;a1] thì MY(n-n) = Rđa1 = 320053 = 169600(N.mm).
Tại z = [a1;b1] thì MuY(m-m) = Pr1.c1 = 436,282,3 = 35899,26(N.mm).

+ Theo phương X:
Tại z = [a1;b1] thì MuX(m-m) = P1.c1 = 1230.82,3 = 101229(N.mm).
- Đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm:
d = Trong đó = 50(N/mm2): Ứng suất xoắn cho phép.
Momen xoắn Mtd =
Tại tiết diện mặt cắt (n-n): Mtd(n-n) =
= = 262870,6(N.mm).

= = 37,46(mm).
Tại tiết diện mặt cắt (m-m):
Mtd(m-m) =
== 281688(N.mm).

=> d(m-m) == = 38,33(N.mm).
Tại tiết diện chổ lắp bánh răng và bánh đai:
Mtd = = = 60407,8(N.mm).
=> d = = = 37,344(mm).
GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO

Page 25