Đồ án thiết kế máy trộn dược liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÁO CÁO ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI
MÁY TRỘN DƯỢC LIỆU 25KG/GIỜ
SVTH
Trang Thế Toàn
Nguyễn Đình Hùng
Dương Phụng Hiếu
Bùi Mạnh Can

MSSV
1513549
1511348
1510997
1510254

GVHD: TS. Lê Khánh Điền

TP.HCM, 2019
MỤC LỤC


LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………………3
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………...4
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN…………………………………………………………5
1.1

Tình hình phát triển ngành dược liệu ở Việt Nam.......................................5

1.2

Phân bố các loài cây dược liệu.......................................................................5

1.3

Các đặc tính của bột dược liệu khi đưa vào máy trộn.................................8

1.4 Phương pháp trộn bột........................................................................................8
CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH , LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ………….9
2.1. Các bước phân tích và lựa chọn phương án thiết kế.......................................9
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CHI TIẾT SẢN PHẨM………………………………16
I. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG....................................................................16
1.1 Chọn động cơ:......................................................................................................16
1.2 Phân phối tỉ số truyền:........................................................................................17
II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.......................................................19
2.1 Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh:...................................................19
2.2 Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm:.....................................................27
III. THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN…………………………………………36
3.1. Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục:.....................................36
3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:............................37
3.3. Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền:.........................................................38
3.4. Chọn và kiểm nghiệm then:.........................................................................49
3.5. Tính kiểm nghiệm độ bền trục:...................................................................50
IV. TÍNH CHỌN Ổ LĂN…………………………………………………………52
4.1. Trục I:............................................................................................................52

4.2. Trục II:..........................................................................................................54
4.3. Trục III :........................................................................................................57
V. CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ
LẮP GHÉP…………………………………………………………………………...61
1. Chọn thân máy.................................................................................................61
2. Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp.......................................................62


3. Các chi tiết phụ khác.......................................................................................66
4. Bảng tổng kết bulong.......................................................................................67
5. Dung sai và lắp ghép........................................................................................68
VI. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ PHẬN CÔNGTÁC…………………………71
6.1. Tính toán kích thước bồn trộn……………………………………………...72
6.2. Tính chọn gối đỡ trục công tác……………………………………………...75
KẾT LUẬN…………………………………………………………………………..77
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………..78

LỜI CẢM ƠN


Lời đầu tiên, em xin cảm ơn tất cả quý Thầy/Cô trong Khoa Cơ Khí cũng như
quý Thầy/Cô ở Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM đã trang bị những kiến thức quý
báu , đã giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập tại trường.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy Lê Khánh Điền, người đã tận tình
chỉ dạy cho chúng em các phương pháp, cung cấp rất nhiều kiến thức chuyên sâu để
thực hiện đề tài này. Trong quá trình làm đồ án chúng em đã tiếp thu từ Thầy rất nhiều
điều quý báu, giúp chúng em có thêm nhiều kinh nghiệm để chuẩn bị cho đề tài luận
văn và hành trang cho chúng em bước vào công việc và cuộc sống sau này.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy/Cô đã dành thời gian quý báu để
nhận xét và chấm đề tài đồ án này . Đây sẽ là những đóng góp rất quý giá cho em để

hoàn thiện và phát triển đề tài ngày một tốt hơn, đưa vào ứng dụng thực tiễn trong sản
xuất.

LỜI NÓI ĐẦU


Đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa để phấn đấu đưa nước ta tiến gần hơn với ngành
công nghiệp 4.0 . Đó là nhiệm vụ của toàn đảng và toàn dân tộc ta trong giai đoạn hiện
nay. Trong đó việc phát triển kinh tế là nhiệm vụ trọng tâm . Ngành cơ khí đóng vai trò
rất quan trọng trong việc thiết kế , chế tạo ra những thiết bị, công cụ, máy móc cho
mọi ngành kinh tế và tạo điều kiện cần thiết để thúc đẩy các ngành kinh tế này phát
triển .
Một trong những ngành có tiềm năng phát triển nhất của nước ta đó là ngành công
nghệ dược liệu . Với nhu cầu sử dụng dược liệu ngày càng cao , hiện nay người dân
đang có xu hướng điều trị bằng y học cổ truyền và thuốc nam . Tuy nhiên , ngành công
nghiệp dược liệu ở nước ta lại đang phụ thuộc quá nhiều vào nguyên liệu nhập khẩu .
Để giải quyết vấn đề đó , chúng ta cần phải tận dụng tối đa các nguồn nguyên liệu
sẵn có trong tự nhiên , đầu tư thiết kế , chế tạo ra những máy móc để phục vụ cho việc
chế biến ra những sản phẩm phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
1.1 Tình hình phát triển ngành dược liệu ở Việt Nam
Việt Nam có tiềm năng to lớn về phát triển dược liệu, có điều kiện để hình thành và
phát triển công nghiệp dược liệu. Xu hướng gia tăng việc sử dụng thuốc và các sản phẩm
về dược liệu trên thế giới hiện nay đang tạo ra nhiều cơ hội cho ngành dược liệu nước ta
phát triển .
Tuy nhiên, ngành công nghiệp dược liệu phát triển còn chậm, lợi thế của y dược cổ
truyền, y học dân tộc chưa phát huy tốt. Đến nay, ngành dược liệu chưa trở thành ngành
kinh tế tương xứng với tiềm năng, giá trị kinh tế tạo ra còn thấp, số lượng các doanh

nghiệp dược còn ít, đa số quy mô còn nhỏ, năng suất thấp, chưa có vị thế trong sản xuất,
xuất khẩu, năng lực cạnh tranh và khả năng tham gia chuỗi giá trị khu vực và toàn cầu
còn nhiều hạn chế.
1.2 Phân bố các loài cây dược liệu
Tây Bắc là vùng có nhiều tiềm năng và thế mạnh về cây dược liệu, là vùng tập trung rất
nhiều loài cây dược liệu phân bố trong tự nhiên. Với hơn 500 loài cây dược liệu và vốn tri
thức bản địa quý giá, trong đó có nhiều loại cây dược liệu quý, hiếm có giá trị y dược rất
cao, như tam thất hoang, sâm hoàng liên, đảng sâm, ngưu tất, kim tuyến, cây mật gấu, chè
dây, giảo cổ lam, đỗ trọng… Tây Bắc cũng là địa bàn sinh sống của cộng đồng hơn 30
dân tộc, có một kho tàng kinh nghiệm quý báu về chế biến và sử dụng cây thuốc của đồng
bào các dân tộc. Đây cũng là vùng có lực lượng lao động địa phương dồi dào, có kinh
nghiệm sản xuất nông nghiệp trên vùng cao núi đá và canh tác trên đất dốc…, là những
tiềm năng và cơ hội rất lớn để phát triển cây dược liệu .

6


Cụ thể, cả nước sẽ có 8 vùng dược liệu trọng điểm lần lượt là: Tây Bắc, Đông Bắc,
Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông
Nam Bộ và Tây Nam Bộ. Cả 8 vùng này sẽ phấn đấu quy hoạch và phát triển 54 loài dược
liệu. Mục tiêu đến năm 2020 sẽ đáp ứng được 60% nhu cầu sử dụng dược liệu trong nước,
và phấn đấu đến năm 2030 là 80%.
a. Vùng núi cao , khí hậu á nhiệt đới
-

Diện tích : 2.550ha

-

Các tỉnh : Lào Cai ( Sa Pa ) , Lai Châu (Sìn Hồ ) , Hà Giang ( Đồng Văn , Quản

Bạ )

-

Trồng 13 loài bao gồm : bình vôi , đảng sâm , hà thủ ô đỏ , tục đoạn …

b. Vùng núi trung bình , khí hậu á nhiệt đới
-

Diện tích : hơn 10.000ha

-

Các tỉnh : Lào Cai ( Bắc Hà ) , Sơn La ( Mộc Châu )

-

Trồng 12 loài bao gồm : bạch truật , bạch chỉ , dương cám cúc , đỗ trọng …
7


c. Vùng trung du miền núi Bắc Bộ
-

Diện tích : 4.600ha

-

Các tỉnh : Bắc Giang , Yên Bái , Quảng Ninh , Lạng Sơn

-

Trồng 16 loài bao gồm : ba kích , đinh lăng , địa liền , gấc , giảo cổ lam , ích
mẫu …

d. Vùng đồng bằng sông Hồng
-

Diện tích : 6.400ha

-

Các tỉnh : Hà nội , Hưng Yên , Vĩnh Phúc , Hải Dương , Nam Định và Thái Bình

-

Trồng 20 loài bao gồm : cúc hoa ,diệp hạ , châu đăng , địa liền , đinh lăng , gấc ,
hòe …

e. Vùng Bắc Trung Bộ
-

Diện tích : 3.300ha

-

Các tỉnh : Nghệ An , Thanh Hóa , Hà Tĩnh , Quảng Bình , Thừa Thiên Huế

-

Trồng chủ yếu các loài : Ba kích , diệp hạ , châu đăng , đinh lăng , hương nhu
trắng …

f. Vùng duyên hải Nam Trung Bộ
-

Diên tích : 3.200ha

-

Các tỉnh : Đà Nẵng , Quảng Nam , Quảng Ngãi , Bình Định , Phú Yên …

-

Trồng 10 loài bao gồm : diệp hạ , châu đăng , dừa cạn , đậu ván trắng , củ mài ,
nghệ vàng …

g. Vùng Tây Nguyên
-

Diên tích : 2000ha

-

Các tỉnh : Kon Tum , Gia Lai , Lâm Đồng , Đắk Lắk , Đắk Nông

-

Trồng 10 loài bao gồm : sa nhân tím , sả , sâm Ngọc Linh , trinh nữ hoàng cung ,
ý dĩ…

h. Vùng Tây Nam Bộ và Đông Nam Bộ
-

Diên tích : 3000ha

-

Các tỉnh : An Giang , Đồng Tháp , Hậu Giang , Kiên Giang , Long An , Tiền
Giang …
8


-

Trồng 10 loài bao gồm : rau đắng biển , hoàn ngọc , tràm , xuyên tâm liên , râu
mèo …

1.3 Các đặc tính của bột dược liệu khi đưa vào máy trộn
-

kích thước : bột thô ( rây số 32 ), mịn vừa ( rây số 26 ), rất mịn ( rây số 22)

-

khối lượng : khoảng 750 – 850 kg/m3

-

Độ ẩm : không được chứa hàm lượng nước quá 9%

1.4 Phương pháp trộn bột
Để đảm bảo yêu cầu đồng nhất của bột kép người ta tiến hành trộn bột theo nguyên tắc
trộn đồng lượng : Bắt đầu từ bột đơn có khối lượng nhỏ nhất rồi thêm dần bột có khối
lượng lớn hơn , mỗi lần thêm một lương tương đương với lượng đã có trong cối
Để đảm bảo được nguyên tắc trên người ta phải bắt đầu trộn từ bột có khối lượng
nhỏ nhất, sau đó thêm dần các dược chất có khối lượng lớn hơn. Riêng đối với các bột
nhẹ, người ta trộn sau cùng để tránh bay bụi gây ô nhiễm không khí và hư hao bột dược
chất .
Quá trình trộn bột kép lá quá trình phân tán tiểu phân giữa hai pha rắn . Do đó ,
tốc khuếch tán có thể biểu thị bằng định luật Fich .
Để tăng độ khuyếch tán phải tăng cường độ khuấy trộn .
Trong sản xuất lô mẻ lớn , thời gian trộn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự đồng
nhất của bột.Thời gian này phụ thuộc vào tính chất của từng loại bột . Nhiều kết
quả nghiên cứu cho thây, sau khi bột đã phân tán đồng nhất , nếu kéo dài thời gian trộn,
bột lại bị phân lại .
Rây là biện pháp trộn bột tốt . DĐVNI quy định với lượng bột kép trên 20g , khi trộ n
xong phải rây lại để bột kép đồng nhất hơn.
Thiết bị và cách trộn có ảnh hưởng đến sự đồng nhất của bột . Trong sản xuất lớn , người
ta dùng nhiều loại máy trộn khác nhau

9


CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH , LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Các bước phân tích và lựa chọn phương án thiết kế
Bước 1: XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KHÁCH HÀNG
Các công ty sản xuất dược phẩm tại Việt Nam:
-

Dược Hậu Giang
Traphaco
Pymepharco

Bước 2: ĐÁNH GIÁ YÊU CẦU KHÁCH HÀNG
Yêu cầu của khách hàng
Năng suất hoạt động
Tính ổn định
Tuổi thọ
Chi phí
Chất lượng sản phẩm tạo ra
Ô nhiễm môi trường

Hệ số tầm quan trọng
1
3
4
5
2
6

Bước 3: QUAN HỆ GIỮA YÊU CẦU KHÁCH HÀNG VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT
Yêu cầu khách hàng
Năng suất hoạt động
Tính ổn định
Tuổi thọ
Chi phí
Chất lượng sản phẩm tạo ra
Ô nhiễm môi trường

Yêu cầu kỹ thuật
25kg bột/giờ
120 vòng/phút
20 năm
Tầm 30-50 triệu
95%
Độ ồn không quá 80dB

Thiết Lập ngôi nhà chất lượng để xác định các giá trị giới hạn của các thông số kỹ thuật:

10


0.26
0.16

Mm
m/s

Khả năng bôi trơn

3

1
3

Chi phí
3

sản phẩm tạo

3

1
1

1

9
5
5
5
1
1.5
7.5
0.28

1
3
4
4
4
1
1
4
0.148

3
4
3
3

1
1
4
0.148

3
3
2
0.67
1
2
0.074

5
4
4
1
1.5
7.5
0.28

2
2
2
1
1
2
0.074

27,0

1,00

3

9

14,39

2.332

Tốc độ trục chính

3

3.804

Hệ số cải tiến tương đối

1

Hệ số cải tiến tuyệt đối

ra

Hệ số tầm quan trọng

9

Hệ số cạnh tranh

Chất lượng
Mưc thiết kế

9

Mức hiện tại

9

Mức độ yêu cầu

1

Kích thước công tác

Kích thước hộp

Tỉ số truyền của hộp

3

0.814

3

2.69

Tuổi thọ

1.49

Công suất động cơ

Tính ổn định
9

1,00

0.06

Đơn vị
Mm

tương đối
0.19

Trọng số

Không

tuyệt đối

0.10

Trọng số

Không

trường

3.26

Ô nhiễm môi

0.23

hoạt động

Kw

Năng suất

Bước 4: PHÂN TÍCH VÀ SẮP XẾP CHỨC NĂNG CỦA MÁY

11


Năng lượng điện
thành cơ

Phễu cấp
bột

Trục động cơ
quay

Các loại bột
dược phẩm
Trộn bột
Trộn hai hay nhiều

loại bột thuốc với
nhau

Trục công tác
quay

Trục hộp giảm
tốc quay

Đưa bột đến công
đoạn tiếp theo

Đều và an toàn dược
phẩm

Đưa các loại bột vào
bồn chứa

Trộn được 25kg/giờ

Bước 5: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG CHO BỘ PHẬN CÔNG TÁC
STT
01

Chức năng
Trộn bột dược

Ý tưởng 1
Thùng dạng

Ý tưởng 2
Thùng có trục

Ý tưởng 3
Thùng dạng cối

phẩm

khối lập

trộn dạng phễu

như trộn bê

phương
-

tông

Mô tả ý tưởng thiết kế:
 Ý tưởng 1: Động cơ truyền động cho trục chính công tác thông qua hộp giảm
tốc treo, trục chính của khối lập phương được lắp trực tiếp làm trục công tác
vào hộp để trộn bột.

12


3

1/ Động cơ điện

2/ Hộp giảm tốc treo 2 cấp

3/ Thùng trộn dạng khối hộp

 Ý tưởng 2: Động cơ truyền động cho trục chính công tác thông qua hộp giảm
tốc treo, trục trộn chính được lắp trực tiếp vào bên thân của bồn có biên dạng
chữ V nguyên khối phía trên của bồn có nắp để cấp bột vào và dưới chữ V có
cửa ra.

13


1/ Động cơ điện

2/ Hộp giảm tốc treo 2 cấp

3/ Thùng trộn dạng chữ V khối

 Ý tưởng 3: Động cơ truyền động cho trục chính công tác thông qua hộp giảm
tốc treo, qua đó trục chính của cối trộn được nối trực tiếp với hộp để cho cơ cấu
máy được đơn giản hóa, dễ sử dụng và thay thế. Rất thích hợp với nhu cầu đơn
giản của khách hàng.

14


1/ Động cơ điện

2/ Hộp giảm tốc 2 cấp

3/ Thùng trộn dạng hình lục giác
Bước 6: ĐÁNH GIÁ CHỌN Ý TƯỞNG VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Năng suất hoạt động
Tính ổn định
Tuổi thọ
Chi phí
Chất lượng sản phẩm

1
1
0
0
1
1

Ý tưởng
2
1
1
1
1
1

3
1
0
0
1

1

tạo ra
Ô nhiễm môi trường
Tổng điểm
Quyết định tiếp tục

0
3
Không

0
5
Có

1
4
Không

Tiêu chuẩn

Kết luận: Sử dụng mẫu ý tưởng 2 để tiếp tục phát triển

15


Động cơ điện

Năng lượng truyền động

Cấp nhanh của
hộp giảm tốc

Phếu cấp bột

Cấp chậm của
hộp giảm tốc

Bột dược phẩm

Trục chính

Thùng trộn

16

Cổng ra của
thùng trộn


CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CHI TIẾT SẢN PHẨM
I.

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
1.1 Chọn động cơ:
I.1.

Tính hiệu suất của hệ thống:

 Hiệu suất bộ truyền xích ống con lăn: ŋx = 0,95.
 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng: ŋbr1 = 0,98= ŋbr2 .
 Hiệu suất ổ lăn: ŋol = 0,99.
 Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi: : ŋk = 0,99.

 Hiệu suất tổng: ŋch = ŋx . ŋbr1 . ŋbr2. ŋol . ŋk = 0,95.0,982.0,994.0,99 ≈ 0,868
I.2.

Tính công suất cần thiết của động cơ điện:

 Công suất tương đương:
 Công suất cần thiết của động cơ điện:
I.3.

Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:

 Số vòng quay trên trục thùng trộn: n=120 m/s.
 Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống:
Với: =12 :Tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh rang trụ 2 cấp (8).
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
vòng/phút.
I.3.1. Chọn động cơ điện:
 Động cơ có thông số phải thoả : và vòng/phút.

17




Tra bảng trang 200 catalog hãng động cơ Siemens

( />-1_1008_English.pdf) ,ta chọn: Động cơ bich mặt đầu MRS130 với , vòng/phút.
1.2 Phân phối tỉ số truyền:

 Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động:
 Tra bảng 3.1 trang 43 tài liệu Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1)(*) của tác
giả Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, ta chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc khai triển:
= 14 => = với lần lượt là tỉ số truyền của cấp bánh răng cấp nhanh, chậm.
1.2. Bảng đặc tính:
1.2.1. Phân phối công suất trên các trục:

1.2.2. Tính toán số vòng quay trên các trục:
vòng/phút

= 339,5 vòng/phút
vòng/phút
1.2.3. Tính toán momen xoắn trên các trục:

1.2.4. Bảng đặc tính
Trục
Động cơ

I

Thông số

18

II

III

Công suất
(kW)
Tỉ số truyền u

1

4,3

2,8

Số vòng quay n
(vg/ph)
Momen xoắn T
trên trục
(Nmm)

II.

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

 Số liệu ban đầu:
-

Thời gian phục vụ L : 6 năm.

-

Quay 1 chiều, tải va đập nhẹ,220 ngày/năm, 3 ca/ngày, 8 tiếng/ca.

-

Cặp bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng):
+ Tỷ số truyền
Số vòng quay trục dẫn (vòng/phút)
Momen xoắn T trên trục dẫn (Nmm)

-

4,3
1460

Cặp bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng):
Tỷ số truyền

2,8
19


Số vòng quay trục dẫn (vòng/phút)
Momen xoắn T trên trục dẫn (Nmm)
2.1 Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh:
2.1.1. Chọn vật liệu:
Do bộ truyền có tải trọng trung bình, không có yêu cầu gì đặc biệt, theo bảng 6.1 tài liệu
(*) ta chọn vật liệu cặp bánh răng như sau:
 Bánh chủ động: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có , , ta chọn độ rắn
bánh nhỏ
 Bánh bị động: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có , , ta chọn độ rắn bánh
nhỏ

2.1.2. Xác định ứng suất cho phép:
 Số chu kì cơ sở:
.
.
Số chu kì cơ sở: NFO1 = NFO2 = 4.106 chu kì.
Thời gian làm việc:
 Số chu kì làm việc tương đương:
Với chế độ tải tĩnh, số vòng quay n không đổi:
Trong đó: Số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh răng c = 1
Vậy ta có:
Tương tự, số chu kỳ làm việc tương đương là:

 Hệ số tuổi thọ:
Trong đó:

Bậc của đường cong mỏi: mH = 6,
Số mũ: mF = 6 đối với bánh răng được mài mặt lượn chân răng,
mF = 9 đối với bánh răng không được mài mặt lượn chân răng,
20


Vì:
Nên ta chọn để tính toán.
Suy ra .
 Ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2 tài liệu (*) với thép 45, tôi cải thiện:
Giới hạn mỏi tiếp xúc :
σ0Hlim1 = 2HB+70= 2.245+70= 560 MPa
σ0Hlim2 = 2HB+70= 2.230+70= 530 MPa
Hệ số an toàn khi tôi cải thiện: sH =1,1

sF =1,75
Giới hạn mỏi uốn:
σ0Flim1 =1,8HB=1,8.245=441 MPa
σ0Flim2 =1,8HB=1,8.230=414 MPa
 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Ứng suất tiếp xúc cho phép được tính sơ bộ theo công thức:

 Ứng suất uốn cho phép:
Ứng suất uốn cho phép được tính sơ bộ theo công thức:
Với KFC là hệ số xét đến ảnh hưởng khi quay hai chiều đến độ bền mỏi, trong trường hợp
quay 1 chiều, KFC = 1

 Ứng suất quá tải cho phép:

21


2.1.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:


Hệ số chiều rộng vành răng:

Với H1, H2 < 350HB, vị trí bánh răng không đối xứng trên trục, theo tiêu chuẩn, chọn ψba

=0,315.

Dựa vào bảng 6.4 tài liệu (**), ta chọn các hệ số tập trung tải trọng: Điều kiện HB < 350,
đối xứng ổ trục:
KHβ = 1,035
KFβ = 1,12

 Khoảng cách trục:
Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng nghiêng được xác định theo công thức:
Theo tiêu chuẩn, ta chọn aω = 125 (mm)
 Mođun
Với H1, H2 < 350HB,
.
Theo tiêu chuẩn chọn mn = 2 (mm)
 Số răng và góc nghiêng răng:
Từ điều kiện :

Chọn Z1 = 22 răng
Số răng bánh bị dẫn : Z2 = Z1 . u =22.4,3= 95 răng
Góc nghiêng răng:
Tỉ số truyền sau khi tính toán:
2.1.4. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền
22


Khoảng cách trục :
Đường kính vòng chia:

Đường kính vóng đỉnh:

Chiều rộng vành răng:
Bánh bị dẫn:
Bánh dẫn

:

 Vận tốc vòng và cấp chính xác

Vận tốc vòng:
Theo bảng 6.3 tài liệu (**), ta chọn cấp chính xác 9 với vgh = 6 (m/s)
 Hệ số tải trọng
Theo bảng 6.6 tài liệu (**), với các điều kiện H1, H2 < 350HB, vận tốc vòng
v= 3,6m/s, cấp chính xác 9. Ta chọn KHv = 1,06 ; KFv = 1,12.
2.1.5. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu:
Với E1, E2 – mođun đàn hồi của vật liệu chế tạo bánh răng dẫn và bị dẫn;
µ1, µ2 – hê số poisson của vật liệu chế tạo cặp bánh răng.
Vì cặp vật liệu đều bằng thép, E1 = E2 = 2,1.105 MPa, µ1 = µ2 = 0,3 → ZM = 275MPa1/2
Hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc:
Trong đó αtw – góc ăn khớp:

23


Hệ số trùng khớp ngang
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc:
Hệ số tập trung tải trọng khi tính theo độ bền tiếp xúc: KHβ = 1,05
Hệ số tải trọng động khi tính theo độ bền tiếp xúc: KHv = 1,12
 Ứng suất tiếp xúc tính toán:
 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Hệ số tuổi thọ KHL1 = 1=KHL2.
Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám bề mặt: Chọn Ra = 10 → ZR = 0,9
Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, với H1, H2 < 350 :
Zv = 0,85.v0,1 = 0,85.0,1 =0,96
Hệ số xét đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn: Kl = 1
Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước răng:

Vậy , điều kiện bền tiếp xúc được thoả mãn.

 Số răng tương đương, hệ số dạng răng
Số răng tương đương:

Hệ số dịch chỉnh x = 0
Hệ số dạng răng:

Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng (độ bền uốn):

24


Vậy ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh dẫn có độ bền thấp hơn.
2.1.6. Kiểm nghiệm độ bền uốn:
Ứng suất uốn tính toán:
Hệ số dạng răng : YF1 = 4,04
Momen trên bánh dẫn: T = (N.mm)
Hệ số tập trung tải trọng: KFβ = 1,035
Hệ số phân bố tải trọng giữa các răng: KFα = 1
Hệ số tải trọng động: KFv = 1,07
Hệ số xét đến ảnh hưởng của trùng khớp ngang:

Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc nghiêng răng đến độ bền uốn:

Vì nên bộ truyền thoả điều kiện bền uốn.
2.1.7. Bảng thông số về kích thước bộ truyền:

25