Đồ án chi tiết máy Bách khoa Hà Nội

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
MỤC LỤC

Phần 1 – Tính động học
I.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
II.
III.
1.
2.
3.
IV.

Chọn động cơ điện
Công suất làm việc
Hiệu suất hệ dẫn động
Công suất cần thiết trên trục động cơ
Số vòng quay trên trục công tác
Tỷ số truyền sơ bộ
Số vòng quay trên trục động cơ
Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ
Chọn động cơ
Phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống
Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động

Công suất trên các trục
Số vòng quay trên các trục
Momen xoắn trên các trục
Bảng thông số động học

Phần 2 –Tính toán thiết kế các bộ truyền
I.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
II.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang
Chọn loại đai và tiết diện đai
Chọn đường kính hai bánh đai
Xác định khoảng cách trục
Tính số đai
Các thông số cơ bản của bánh đai

Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Bảng tổng hợp thông số của bộ truyền đai
Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng thẳng
Chọn vật liệu bánh răng
Xác định ứng suất cho phép
Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài
Xác định các thông số ăn khớp
Xác định các hệ số và một số thông số động học
Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng
Một vài thông số hình học của cặp bánh răng
Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng

Phần 3 –Tính toán thiết kế trục
I.

Tính chọn khớp nối

Trang
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
6
7

7
7
8
9
10
10
10
10
11
12
14
14
15
17
17
18
21
22
24
25
29
30
31
31


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
1.
2.
3.

4.
II.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

9.
III.

Chọn khớp nối
Kiểm nghiệm khớp nối
Lực tác dụng lên trục
Bảng các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi
Tính trục II
Chọn vật liệu chế tạo trong
Tính sơ bộ đường kính trục theo momen xoắn
Sơ đồ phân bố lực chung
Xác định giá trị của các lực tác dụng lên trục, bánh răng
Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Tính toán thiết kế cụm trục II
Tính chọn then cho trục II
Kiểm nghiệm trục II về độ bền theo hệ số an toàn S
Tính chọn ổ lăn cho trục II
Tính chọn kết cấu và ổ cho trục I

Phần 4 –Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và một số chi tiết
I.
II.

Vỏ hộp giảm tốc
Một số chi tiết khác
1. Bulong vòng
2. Chốt định vị
3. Cửa thăm
4. Nút thông hơi
5. Nút tháo dầu
6. Kiểm tra mức dầu
7. Lót ổ lăn
8. Ổ lăn
9. Cốc lót và nắp ổ
10.Kết cấu bánh răng

Phần 5 –Lắp ghép, bôi trơn và dung sai
1.
2.
3.
4.
5.

Dung sai lắp ghép và lắp ghép ổ lăn
Lắp ghép bánh răng trên trục
Dung sai mối ghép then
Bôi trơn hộp giảm tốc
Lắp ghép giữa nắp với ổ, bạc với trục

31
32
33
34
35
35
35
35
36
37
40
45
46
53
58
62
62
63
63
64
65
65
66
67
67
68
69
70
73
73

73
73
73
74


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
------------------------------------

Đề số: TVD.4.12.2
PHẦN 1: TÍNH ĐỘNG HỌC
I.

Chọn động cơ điện:
 Thông số đầu vào:
1. Lực kéo băng tải:

F = 1900 (N)

2. Vận tốc băng tải:

v = 1,94 (m/s)

3. Đường kính tang:

D = 255 (mm)

4. Thời gian phục vụ:

lh = 8500 (giờ)

5. Số ca làm việc:

soca = 1 (ca)

6. Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài: @ = 135o
7. Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ
8. Bộ truyền đai: Đai thang
1. Công suất làm việc:

Plv =

F.v
1900.1,94
=
= 3,69 ( KW )
1000
1000

Trong đó: F là lực kéo băng tải (N);
v là vận tốc di chuyển của băng tải (m/s).
2. Hiệu suất hệ dẫn động:

Page | 4


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

o h= hbr .h3OL .hñ .hkn
Trong đó, tra bảng B

2.3
[1] ta được:
19

• Hiệu suất bộ truyền bánh răng: hbr = 0,97
• Hiệu suất bộ truyền đai để hở: hñ = 0,95
• Hiệu suất ổ lăn:

hOL = 0,99

• Hiệu suất khớp nối:

hkn = 0,99

Þ h= hbr .h3OL .hñ .hkn = 0,97.0,993.0,95.0,99 = 0,89
3. Công suất cần thiết trên trục động cơ:

Pyc =

Plv 3,69
=
= 4,15( KW )
h 0,89

Trong đó: Pyc là công suất yêu cầu trên trục động cơ điện;

Plv là công suất trên trục bộ phận máy công tác (trục của bộ phận

làm việc);

h là hiệu suất chung của toàn hệ thống.
4. Số vòng quay trên trục công tác:

n lv =

60000.v 60000.1,94
=
= 145,30 ( v / ph )
p.D
p.255

Trong đó: v là vận tốc băng tải (m/s);
D là đường kính tang (mm).
5. Chọn tỉ số truyền sơ bộ:

usb = uñ .ubr

Page | 5


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Theo bảng B

2.4
[1] chọn sơ bộ:
21

• Tỉ số truyền bộ truyền đai: uñ = 2,5

• Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng: ubr = 4

Þ usb = uñ .ubr = 2,5.4 = 10
6. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ:

n sb = n lv .u sb =145,30.10 =1453( v / ph )
7. Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ:
t
Chọn nñb = 1500( v/ ph)

8. Chọn động cơ:
Động cơ được chọn phải thỏa mãn:

ìï n » n = 1453( v/ ph)
sb
ï ñc
í
ïï P ³ P = 4,15( KW)
yc
ïî ñc
Tra bảng, ta chọn được động cơ (Theo Việt Hung) với các thông số sau:

II.

Kí hiệu
động cơ

Pñc (kW)

3K132S4

5,5

nñc

Dñc

mñc

(v/ph)

(mm)

(kg)

1445

32

62

Tmm
T
2,2

Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống:
Tỉ số truyền của hệ: uch =

nñc
1445

=
= 9,95
nlv 145,30

Chọn tỉ số truyền của bộ truyền ngoài:

Page | 6

2,0


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
uñ = 2,5
Tỉ số truyền của hộp giảm tốc:

ubr =

uch 9,95
=
= 3,98
uñ
2,5

Vậy ta có:

ìï u = 9,95
ïï ch
ïí u = 2,5
ïï ñ
ïïî ubr = 3,98

III.

Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động:

1. Công suất trên các trục:
•

Công suất trên trục công tác: Pct = Plv = 3,69( KW)

•

Công suất trên trục II:

PII =
•

Công suất trên trục I:

PI =
•

Pct
3,69
=
= 3,76( KW)
hOL .hkn 0,99.0,99
PII
3,76
=
= 3,91( KW)

hOL .hbr 0,99.0,97

Công suất trên trục động cơ:

Pñc =

PI
3,91
=
= 4,15( KW)
hOL .hñ 0,99.0,95

2. Số vòng quay trên các trục:
•

Số vòng quay trên trục động cơ: nñc = 1445( v/ ph)

•

Số vòng quay trên trục I:

Page | 7


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
nI =
•

Số vòng quay trên trục II:

nII =
•

nñc 1445
=
= 578( v/ ph)
uñ
2,5

nI
578
=
= 145,30( v/ ph)
ubr 3,98

Số vòng quay trên trục công tác:

nct =

nII 145,30
=
= 145,30( v/ ph)
ukn
1

3. Momen xoắn trên các trục:
•

Momen xoắn trên trục động cơ:

Tñc = 9,55.106.
•

Momen xoắn trên trục I:

TI = 9,55.106.
•

PI
3,91
= 9,55.106.
= 64602,94( KW)
nI
578

Momen xoắn trên trục II:

TII = 9,55.106.
•

Pñc
4,15
= 9,55.106.
= 27427,34( KW)
nñc
1445

PII
3,76
= 9,55.106.

= 247130,08( KW)
nII
145,30

Momen xoắn trên trục công tác:

Tct = 9,55.106.

Pct
3,69
= 9,55.106.
= 242529,25( KW)
nct
145,30

Page | 8


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
IV.

Bảng thông số động học:

Trục

Động cơ

Trục I

Trục II

Trục công tác

Thông số

uñ = 2,5

ubr = 3,98

ukn = 1

P(KW)

4,15

3,91

3,76

3,69

n(v/ph)

1445

578

145,30

145,30

T(N.mm)

27427,34

64602,94

247130,08

242529,25

Page | 9


N CHI TIT MY
PHN 2: TNH TON THIT K CC B TRUYN
I.

Tớnh toỏn thit k b truyn ngoi:
Tớnh toỏn thit k b truyn ai thang:
Thụng s yờu cu:

ỡù
P = Pủc = 4,15( KW)
ùù
ùù
ùù T1 = Tủc = 27427,34( N.mm)
ùớ
ùù n1 = nủc = 1445( v/ ph)
ùù

u = uủ = 2,5
ùù
ùùợ
b= 45o
1. Chn loi ai v tit din ai:

ổb
ử
t
ỗ
ữ
ằ 1,4ữ
Chn loi ai thang thng ỗ
;
ữ
ỗ
ữ
ỗ
ốh
ứ
ỡù P = 4,15( KW)
4.1ộự
ù
Tra th ẹT
vi cỏc thụng s ớ
ta chn tit din
1
ùù n = 1445( v/ ph)
59 ởỷ
ùợ 1

ai A.
2. Chn ng kớnh hai bỏnh ai d1v d2 :
Theo tiờu chun cho trong bng B

4.21ộự
1 chn c: d1 = 112( mm)
63 ởỷ

Kim tra v vn tc ai:

v=

p.d1.n1 p.112.1445
=
= 8,47( m/ s)
60000
60000

vmax = 25( m/ s) : ai thang

thng ị tha món.
Xỏc nh d2 :

d2 = u.d1.( 1- e) = u.d1.( 1- 0,03) = 2,5.112.0,97= 271,6( mm)
Page | 10


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trong đó, hệ số trượt e= 0,02 0,04, ta chọn e= 0,03.
Theo bảng B

4.26 éù
1 chọn d2 = 280 (mm).
ëû
67

Tỉ số truyền thực tế: ut =

d2

d1.( 1- e)

=

280
= 2,58
112.( 1- 0,03)

Sai lệch tỉ số truyền:

Vu =

ut - u
2,58- 2,5
.100% =
.100%= 3,2%< 4% Þ thỏa mãn.
u
2,5

3. Xác định khoảng cách trục a:

Dựa vào ut = 2,58, tra bảng B

a
4.14 éù
= 1,1
, ta chọn
1
d2
60 ëû
Þ asb = 1,1d2 = 308( mm) .

Chiều dài đai L:

d + d2 ( d2 - d1)
L = 2.asb +p. 1
+
2
4.asb
112+ 280
= 2.308+p.
+
2

2

( 280-

112)

2

4.308

=1254,66( mm) .
Dựa vào bảng B

4.13 éù
1 , chọn L theo tiêu chuẩn: L = 1250( mm) .
59 ëû

Số vòng chạy của đai trong 1(s) là:

i=

v 8,47
=
= 6,78( 1/ s) < i max = 10( 1/ s) Þ thỏa mãn.
L 1,25

Page | 11


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
2
2
Tính chính xác khoảng cách trục: a = l + l - 8V , trong đó:

4

d1 + d2

112+ 280
= 1250= 1054( mm)
2
2
d - d1 280- 112
V= 2
=
= 84( mm)
2
2
l =L-

l + l 2 - 8V2 1054+ 10542 - 8.842
Þ a=
=
= 520,22( mm)
4
4
Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ a 1 :

o

a 1 = 180 -

57o.( d2 - d1)
a

o

= 180 -

57o.( 280- 112)
520,22

= 162o > 120o

Þ thỏa mãn.
4. Tính số đai Z:

Z=

P.K ñ

éP ù.C .C .C .C . Trong đó:
ë oû a L u Z

P – Công suất trên trục bánh đai chủ động P = 4,15 (KW).

4.20 éù
éP ù- Công suất cho phép: Tra bảng B 4.19 éù
hay
1
B
1 theo tiết
o
ë û
62 ëû
62 ëû
diện đai A, d1 = 112( mm) và v = 8,47( m/ s) , ta được:
ìï éP ù= 1,62( KW)

ïí ë o û
ïï l = 1700( mm)
ïî o

Page | 12


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
K ñ - Hệ số tải trọng động: Tra bảng B

4.7 éù
1 , ta được: K ñ = 1,1
55 ëû

Ca - Hệ số ảnh hưởng của góc ôm,
Ca = 1- 0,0025.( 180- a ) = 1- 0,0025.( 180- 162) = 0,96
khi a = 150o 180o .

CL - Hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai: Tra bảng B

4.16 éù
1 với
61 ëû

L
1250
=
= 0,74 ta được: CL = 0,93.
L o 1700
Cu - Hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền: Tra bảng B

4.17 éù
1 với ut = 2,58
61 ëû

ta được: Cu = 1,137

CZ - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai: Tra bảng
B

P
4,15
4.18 éù
= 2,56 ; ta được: C = 0,95.
theo Z’ = é ù=
1
Z
ëû
1
,62
P
61
ëoû

Ta có:

Z=

P.K ñ

éP ù.C .C .C .C
ë oû a L u Z

=

4,18.1,1
= 2,92
1,62.0,96.0,93.1,137.0,95

Lấy Z = 3 (đai).

5. Các thông số cơ bản của bánh đai:
Chiều rộng bánh đai: B = ( Z - 1) .t + 2.e

Page | 13


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ìï h = 3,3( mm)
ïï o
ïï
ïï t = 15( mm)
4.21éù
ï
Tra bảng B
ta được: í e = 10( mm)
1
ïï
63 ëû
ïï H = 12,5( mm)

ïï
ïï
j = 34o
î
B = ( Z - 1) .t + 2.e = ( 3- 1) .15+ 2.10 = 50( mm)
Góc chêm của mỗi rãnh đai là: a = 34o
Đường kính ngoài của bánh đai:

ìï d = d + 2.h = 112+ 2.3,3= 118,6( mm)
1
o
ï a1
í
ïï d = d + 2.h = 280+ 2.3,3= 286,6( mm)
2
o
ïî a2
Đường kính đáy bánh đai:

ìï d = d - H = 118,6- 12,5= 106,1( mm)
a1
ï f1
í
ïï d = d - H = 286,6- 12,5= 274,1( mm)
a2
ïî f 2
6. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
Lực căng ban đầu: Fo =

780.P.K ñ

+ Fv
v.Ca .Z

Bộ truyền tự động điều chỉnh lực căng Þ Fv = 0( N)
Bộ truyền định kỳ điều chỉnh lực căng Þ Fv = qm.v2 , với:

qm - Khối lượng 1(m) đai, tra bảng B

4.22 éù
1 với tiết diện đai A,
64 ëû

Þ qm = 0,105( kg/ m)
2
2
Nên: Fv = qm.v = 0,105.8,47 = 7,53( N)

Page | 14


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Do đó: Fo =

780.P.K ñ
780.4,15.1,1
+ Fv =
+ 7,53= 153,50( N)
v.Ca .Z
8,47.0,96.3

Lực tác dụng lên trục bánh đai:

æ
æ
a1 ö
162ö
÷
÷
ç
÷
Fr = 2.Fo.Z.sinç
=
2.153,50.3.sin
÷= 909,66( N)
ç
ç
÷
ç
ç
÷
÷
è2 ø
è2 ø
7. Bảng tổng hợp thông số của bộ truyền đai:

ìï P = 4,15( KW)
ïï
ï
í n1 = 1445( v/ ph)
ïï

ïï u = ut = 2,58
ïî

Thông số

Ký hiệu

Giá trị

Tiết diện đai

A

Đường kính bánh đai nhỏ

d1

112 (mm)

Đường kính bánh đai lớn

d2

280 (mm)

Page | 15


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ

da1

118,6 (mm)

Đường kính đỉnh bánh đai lớn

da2

286,6 (mm)

Đường kính chân bánh đai nhỏ

df1

106,1 (mm)

Đường kính chân bánh đai lớn

df 2

274,1 (mm)

Góc chêm rãnh đai

j

Số đai

Z

3

Chiều rộng bánh đai

B

50 (mm)

Chiều dài đai

L

1250 (mm)

Khoảng cách trục

a

520,22 (mm)

Góc ôm bánh đai nhỏ

a1

162o

Lực căng ban đầu

Fo

153,50 (N)

Lực tác dụng lên trục

Fr

909,66 (N)

II.

Tính toán thiết kế bộ truyền trong:

 Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng:
Thông số đầu vào:

Page | 16

34o


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ìï
P = PI = 3,91( KW)
ïï
ïï
ïï T1 = T1 = 64602,94( N.mm)
ï
n1 = nI = 578( v/ ph)
í

ïï
ïï
u = ubr = 3,98
ïï
ïï
L h = 8500( giôø
)
î
1. Chọn vật liệu bánh răng:
Tra bảng B

6.1éù
1 , ta chọn:
92 ëû

Vật liệu bánh lớn:
o Nhãn hiệu thép: 45
o Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
o Độ rắn: HB =241 285; Ta chọn: HB2 = 250
o Giới hạn bền: s b2 = 850( MPa)
o Giới hạn chảy: s ch2 = 580( MPa)
Vật liệu bánh nhỏ:
o Nhãn hiệu thép: 45
o Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
o Độ rắn: HB =241 285; Ta chọn: HB1 = 265
o Giới hạn bền: s b1 = 850( MPa)
o Giới hạn chảy: s ch1 = 580( MPa)
2. Xác định ứng suất cho phép:
a. Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép:

Page | 17


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
0
ìï
ïï és ù= s H lim .Z .Z .K .K
R
v
xH
HL
ïï ë H û S
H
ïí
, trong đó:
0
ïï
s
ïï és F ù= F lim .Y R .YS.K xF .K FL
ïïî ë û SF

Chọn sơ bộ:

ìï Z .Z .K = 1
ïí R v xH
ïï Y R .Y S.K xF = 1
î
SH ,SF - Hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:
Tra bảng B

6.2 éù
1 với:
94 ëû



Bánh răng chủ động: SH1 = 1,1; SF1 = 1,75



Bánh răng bị động: SH2 = 1,1; SF2 = 1,75

s 0Hlim,s F0 lim - Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở:
ìï s 0 = 2HB + 70
ïí H lim
Þ
ïï s 0F lim = 1,8HB
î
ìï s 0 = 2HB + 70 = 2.265+ 70 = 600( MPa)
1
ï H lim1
Bánh chủ động: í
ïï
s 0F lim1 = 1,8HB1 = 477( MPa)
ïî
Bánh bị động:

ìï s 0
ï H lim2 = 2HB2 + 70 = 2.250+ 70 = 570( MPa)
í

ïï
s 0F lim2 = 1,8HB2 = 450( MPa)
ïî

K HL ,K FL - Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và
chế độ tải trọng của bộ truyền:

Page | 18


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ìï
ïï
m
ïï K HL = H
ï
í
ïï
ïï K = mF
ïï FL
î

NH0
NHE
NF0
NFE

, trong

đó:

mH ,mF - Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc. Do
bánh răng có HB< 350 Þ mH = 6 và mF = 6

NH0 ,NF0 - Số chu kỳ thay đổi ứng suất khi thử về ứng suất tiếp xúc
và ứng suất uốn:

ìï N = 30.H2,4
ïí H0
HB
6
6 do đối với tất cả các loại thép thì N F0 = 4.10 , do vậy:
ïï NF0 = 4.10
î
ìï N = 30.H2,4 = 30.2652,4 = 19,63.106
HB1
ïï H01
ïí N = 30.H2,4 = 30.2502,4 = 17,07.106
HB2
ïï H02
NF01 = NF02 = 4.106
ïïî
NHE ,NFE - Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải trọng
tĩnh Þ NHE = NFE = 60.c.n.tå , trong đó:
c – Số lần ăn khớp trong một vòng quay: c = 1
n - vận tốc vòng của bánh răng.

tå - tổng số giờ làm việc của bánh răng.
ìï
NHE1 = NFE1 = 60.c.n1.tå = 60.1.578.8500 = 294,78.106

ïï
Þ ïí
ïï N = N = 60.c.n .t = 60.c. n1 .t = 60.1. 578 .8500 = 74,07.106
FE2
2 å
ïïî HE2
u å
3,98
Ta có:

N HE1 > N H01 Þ lấy N HE1 = N H01 Þ K HL1 =1

Page | 19


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
N HE 2 > N H02 Þ lấy N HE 2 = N H02 Þ K HL2 = 1
N FE1 > N F01 Þ lấy N FE1 = N F01 Þ K FL1 =1
N FE 2 > N F02 Þ lấy N FE 2 = N F02 Þ K FL2 = 1
Do vậy, ta có:
0
ìï
ïï [ s H1 ] = s H lim1 .ZR .Z v .K xH .K HL1 = 600 .1.1 = 545, 45( MPa )
ïï
SH1
1,1
ïï
ïï
s 0H lim 2
570

.ZR .Z v .K xH .K HL2 =
.1.1 = 518,18( MPa )
ïï [ s H 2 ] =
S
1,1
H2
ï
í
0
ïï
s
477
.1.1 = 272,57 ( MPa )
ïï [ s F1 ] = Flim1 .YR .YS .K xF .K FL1 =
SF1
1,75
ïï
ïï
0
ïï [ s ] =s Flim 2 .Y .Y .K .K = 450 .1.1 = 257,14 ( MPa )
R
S
xF
FL2
ïï F2
SF2
1,75
ïî

Do đây là bộ truyền bánh răng côn răng thẳng nên:

Þ [ s H ] = min {[ s H1 ] ,[ s H 2 ]} = 518,18( MPa )
b. Ứng suất cho phép khi quá tải:

ìï [ s H ] = 2,8.max ( s ch1 , s ch 2 ) = 2,8.580 = 1624 ( MPa )
max
ïï
ïí
[ s F1 ]max = 0,8.s ch1 = 0,8.580 = 464 ( MPa )
ïï
ïïî
[ s F2 ]max = 0,8.s ch 2 = 0,8.580 = 464 ( MPa )
3. Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài:

R e = K R . u 2 +1. 3

T1.K Hb
2

K be ( 1- K be ) u [ s H ]

, với:

K R - Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng: Đối với bộ
truyền bánh răng côn răng thẳng làm bằng thép Þ K R = 50 MPa1/3 .

Page | 20


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

T1 - Momen xoắn trên trục chủ động: T1 = 64602,94 ( Nmm )

[sH ] -

Ứng suất tiếp xúc cho phép: [ s H ] = 518,18( MPa ) .

u - Tỉ số truyền: u = 3,98

K be - Hệ số chiều rộng vành khăn, với: K be = 0, 25 0,3.
Chọn sơ bộ: K be = 0, 26 .

K be u
0, 26.3,98
=
= 0,60
2 - K be
2 - 0, 26

Þ

K Hb, K Fb - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành khăn khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn: Tra bảng B


K be u
= 0,60
2 - K be



Sơ đồ bố trí là sơ đồ I, trục lắp trên ổ đũa



HB<350



Loại răng thẳng.

6.21
[1] với:
113

Ta được:

ìï K Hb =1,13
ïí
ïïî K Fb = 1, 25
Do vậy:

R e = K R . u 2 +1 3

T1.K Hb
2

K be ( 1- K be ) u [ s H ]

= 50. 3,982 +1. 3

64602,94.1,13
0, 26.( 1- 0, 26) .3,98.518,182

Page | 21


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
=145, 29 ( mm)
4. Xác định các thông số ăn khớp:
a.

Xác định mô đun vòng ngoài và vòng trung bình m te , m tm :
Đường kính vòng chia ngoài:

d e1 =

2.R e
1+ u

2

=

2.145, 29
1 + 3,98

2

= 70,81( mm)

6.22
[1] với d e1 = 70,81( mm) và tỉ số truyền u = 3,98 ta được
114
số răng Z1p = 17
Tra bảng B

Ta có, với HB < 350 Þ Z1 = 1,6.Z1p = 1,6.17 = 27, 2
Chọn Z1 = 27
Đường kính vòng trung bình và mô đun vòng trung bình:

d m1 = ( 1- 0,5.K be ) d e1 = ( 1- 0,5.0, 26) .70,81 = 61,61( mm )
m tm =

d m1 61,61
=
= 2, 28( mm )
Z1
27

Mô đun vòng ngoài:

m te =
Tra bảng B

m tm
2, 28
=
= 2,62 ( mm)
1
0,5.K

1
0,5.0,
26
(
(
)
be )

6.8
[1] , chọn m te theo tiêu chuẩn: m te = 3( mm)
99

Mô đun vòng trung bình:

m tm = ( 1- 0,5.K be ) m te = ( 1- 0,5.0, 26) .3 = 2,61( mm )
b. Xác định số răng:

Page | 22


N CHI TIT MY
Z1 =

d m1 61,61
=
= 23,61, ly Z1 = 24
m tm
2,61

Z2 = u.Z1 = 3,98.24 = 95,52 , ly Z2 = 96 .

T s truyn thc t:

ut =

Z2 96
= =4
Z1 24

Sai lch t s truyn:

Du =

ut - u
4 - 3,98
.100% =
.100% = 0,5% < 4% ị tha món.
u
3,98

c. Xỏc nh gúc cụn chia:

ỡù
ổZ1 ử
ổ24 ử
ữ
ùù d = arctg ỗ
ữ
ỗ
ữ
=

arctg
= 14,04o
ỗ
ữ
ỗ
ữ
ùớ 1
ữ
ỗ96 ứ
ữ
ỗ
ố
ốZ2 ứ
ùù
ùùợ
d2 = 90o - d1 = 75,96o
d. Xỏc nh h s dch chnh:
i vi b truyn bỏnh rng cụn rng thng ta s dng ch dch chnh
u: x1 + x 2 = 0
Tra bng B

6.20
[1] vi Z1 = 24; u t = 4 , ta c: x1 = 0,39 ;
112
ị x 2 =- x1 =- 0,39 .

e. Xỏc nh ng kớnh trung bỡnh v chiu di cụn ngoi:
ng kớnh trung bỡnh:

ùỡù d m1 = m tm .Z1 = 2,61.24 = 62,64 ( mm)

ớ
ùùợ d m2 = m tm .Z2 = 2,61.96 = 250,56 ( mm )
Chiu di cụn ngoi:

Page | 23


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Re =

m te
3
. Z12 + Z22 = . 242 + 962 =148, 43( mm )
2
2

5. Xác định các hệ số và một số thông số động học:
Tỉ số truyền thực tế: u t = 4
Vận tốc vòng trung bình của bánh răng:

v=

p.d m1.n1 p.62,64.578
=
= 1,90 ( m / s)
60000
60000

Tra bảng B

6.13
[1] với bánh răng côn răng thẳng và v =1,90( m / s) ta
106

được cấp chính xác của bộ truyền là: CCX = 8
Tra phụ lục PL

2.3
[1] với:
250

 CCX = 8
 HB < 350
 Răng thẳng
 v = 1,90 (m/s)
Nội suy tuyến tính ta được:

ìïï K Hv = 1,08
í
ïïî K Fv = 1,19
Từ thông tin trong trang 91 và 92 trong [1] ta chọn:

R a = 2,5 …1, 25mm Þ ZR = 0,95
HB < 350, v = 1,90 ( m / s) £ 5( m / s ) Þ Z V =1
d a 2 » d m2 = 250,56 ( mm ) < 700 ( mm ) Þ K xH = 1.
Chọn YR = 1.

Page | 24

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
YS =1,08 - 0,0695.ln ( m) = 1,08 - 0,0695.ln ( 3) =1
Do d a 2 » d m2 = 250,56 ( mm ) £ 400 ( mm ) Þ K xF = 1

ìï K Hb =1,13
ï
Hệ số tập trung tải trọng: í
ïïî K Fb = 1, 25
K Ha , K Fa - Hệ số phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng khi tính về
ứng suất tiếp xúc, uốn: Do bộ truyền là bánh răng côn răng thẳng

Þ K Ha = 1 và K Fa = 1 .
K Hv , K Fv - Hệ số tải trọng động trong vùng ăn khớp khi tính về ứng suất tiếp
ìïï K Hv = 1,08
xúc, uốn:
í
ïïî K Fv = 1,19
6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng:
a. Kiểm nghiệm về ứng suất uốn:

s H = Z M Z H Ze

[sH ] -

2T1K H u 2t +1
£ [sH ]
2
0,85.b.u t .d m1

Ứng suất tiếp xúc cho phép:

[ s H ] = [ s H ].ZR .ZV .K xH = 518,18.0,95.1.1 = 492, 27 ( MPa )
ZM - Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp: Tra bảng
B

6.5
[1] Þ ZM = 274 MPa1/3
96
ZH - Hệ số kể đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc: Tra bảng B

x1 + x 2 = 0 và b= 0°ta được: ZH =1,76
Ze - Hệ số sự trùng khớp của răng:

Page | 25

6.12
[1] với
106


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Ze =

4 - ea
, với:
3

ea - Hệ số trùng khớp ngang:
æ1
æ1

1ö
1ö
÷
ç
÷
ç
÷
ea » 1,88 - 3, 2 ç =
1,88
3,
2.
÷
ç
÷
÷=1,78
ç
÷
ç
è
ø
Z
Z
24
96
è 1
2ø
Þ Ze =

4 - ea
4 - 1,78

=
= 0,86
3
3

K H - Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
K H = K Ha .K Hb.K Hv =1.1,13.1,08 =1, 22
b - Chiều rộng vành răng:
b = K be R e = 0, 26.148, 43 = 38,59 ( mm ) , lấy b W = 39 ( mm)
Thay vào ta được:

s H = Z M Z H Ze

2T1K H u 2t +1
2
0,85.b.u t .d m1

2.64602,94.1, 22. 42 +1
= 274.1,76.0,86.
0,85.39.4.62,642
= 463,52 ( MPa ) < 492, 27 ( MPa )
 Kiểm tra:

[sH ]- sH
492, 27 - 463,52
.100% =
.100%
492, 27
[sH ]
= 5,8% <10% Þ chấp nhận.

b. Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

Page | 26