đồ án nguyên lý chi tiết máy

LỜI NÓI ĐẦU:
Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong
cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ
khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là
công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết,
nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là
những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.
Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có
thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất.Đối
với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận
không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế
hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn
học như Nguyên lý- Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật cơ khí..., và giúp sinh viên có
cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ
phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết
cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các
sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết
với một sinh viên cơ khí.
Em chân thành cảm ơn chân thành nhất đến thầy Văn Hữu Thịnh và các
thầy trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình
thực hiện đồ án.
Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi,
em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn.
Sinh viên thực hiện:
Trần Hoài Linh

MỤC LỤC
Page | 1

PHẦN THUYẾT MINH
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

I.
1.
-

-

-

Chọn động cơ điện
Công suất trên trục công tác:
P = = = 4,16 (kw)
Công suất tương đương trên trục công tác:
= P. = 3,93 (kw)
Hiệu suất chung: ɳ =

Theo bảng 2.3:
= 1 Hiệu suất nối trục
= 0,98 Hiệu suất một cặp bánh răng
= 0,93 Hiệu suất bộ truền xích
= 0,99 Hiệu suất một cặp ổ
 ɳ = 1. = 0,84
-

Công suất cần thiết của động cơ:
= = = 4,68 (kw)
* Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ:

-

Tốc độ quay trục công tác v =
n = = = 96,97 (v/ph)
với z = 9 số răng đĩa xích
p = 110 (mm) bước xích tải
v = 1,6 (m/s) vận tốc xích tải

-

Tỉ số truyền của hệ thống:

Theo bảng 2.2, chọn = 2, = 10.
= = 2.10 = 20
với là tỉ số truyền sơ bộ của động cơ điện
 = n. = 96,97.20 = 1939,4 (v/ph)
Chọn động cơ điện thỏa mãn:
≥ = 4,68 (kw)
≥ = 1939,4 (v/ph)
Theo P1.3 chọn động cơ loại 4A100L2Y3 có =5,5 (kw); =2880
Page | 2


(v/ph)
Phân phối tỉ số truyền

2.

Tỷ số truyền chung:
u = = = 29,7

= = = 9,9
Ta có: , trong đó:

-

là tỷ số chuyền nhanh
là tỷ số truyền chậm



= 0,28. = 2,8
= = = 3,5

-

Kiểm tra sai số tỷ số truyền:



= = 3.2,8.3,5 = 29,4
∆u = .100% = 1% < 2%
Thỏa điều kiện về sai số cho phép
-

Số vòng quay:
= = = 2880 (v/ph)
= = = 822,9 (v/ph)
= = = 293,9 (v/ph)
= = = 97,96 (v/ph)

-

Công suất của các trục:
= P = 4,16 (kw)
= = = 4,52 (kw)
= = = 4,65 (kw)
= = = 4,89 (kw)
= = = 4,94 (kw)

-

Moment xoắn = (N.mm)
Page | 3


= = 405553,3 (N.mm)
= = = 146873,1 (N.mm)
= = = 53964,6 (N.mm)
= = = 16215,1 (N.mm)
= = = 16380,9 (N.mm)
Bảng số liệu:
Động cơ
U
n(v/ph)
2880
P(kw)
4,94
T(N.mm
16380,9
)

I
II
III
=1
=3,5
=2,8
=3
2880
822,9
292,9
4,89
4,65
4,52
16215,1
53964,6
146873,1

IV
97,96
4,16
405553,
3

Page | 4


II.

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH

1.

Chọn loại xích
Vì vận tốc thấp, không yêu cầu làm việc êm nên chọn xích con lăn.

2.

Xác định các thông số của xích và bộ truyền
Theo bảng 5.4 với u=3, chọn số răng đĩa xích dẫn =25
Số răng đĩa xích bị dẫn: = 3.25 = 75 < = 120


a)

Xác định bước xích p:
Công suất tính toán
= P.k.. trong đó:
P = 4,52 (kw)
= = =1
= = = 1,36
k = .....
Trong đó :
=1 (đường nối tâm 2 đĩa xích so với phương ngang ≤ )
=1 (30p < a <50p)
=1 (vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)
=1,25 (bộ truyền làm việc 2 ca)
=1,3 (môi trường làm việc không có bụi)
=1,3 (tải trọng va đập)
k = 1.1.1.1,25.1,3.1,3 = 2,11


-

= 4,52 . 2,11 . 1 . 1,36 = 12,97 (kw)
Điều kiện chọn [P], =400 (v/ph). [P] > 12,97 (kw), Tra bảng 5.5
[P] = 19 > 12,97 với bước xích 25,4 (mm)

- Theo 5.5: < [P]
> = 2,65
Chọn p = 15,875 (mm) với 4 dãy xích.
Page | 5


b)

Tính khoảng cách trục:
a = 40p = 40.15,875 = 635 (mm)

-

Số mắt xích:
x= + +
= 2.40 + + = 131,58
Lấy x = 132 (mắt xích).

-

Tính lại khoảng cách trục a theo công thức 5.13:

a = 0,25p{ - 0,5(+) + }
= 0,25.15,875{132 - 0,5.100 + }
= 638,4 (mm)
-

Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm một lượng a bằng:

∆a = 0,004a = 0,004.638,4 = 2,4(mm)
do đó a = 636 (mm).
c)

3.

Số lần va đập i của bản lề xích trong một giây:
Theo công thức 5.14:
i = = = 3,7 < [i] = 35 (theo bảng 5.9).
Kiểm nghiệm xích về độ bền
Theo (5.15): S =
Theo bảng 5.2, tải trọng phá hỏng Q = 31,8 (kw), khối lượng 1m xích


-



4.
-

q=1,9 (kg), =1,3
Lực vòng: = 1000P/2v

v = = = 1,94 (m/s)
= = 582,5(N)
Lực căng do lực ly tâm sinh ra:
= = 1,9. = 7,15 (N)
Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
= 9,81..q.a = 9,81.4. 1,9.0,636 = 47,42 (N)
=1 (bộ truyền nằm ngang)
Hệ số an toàn:
S = = 39,2
Theo bảng 4.11 với p = 15,875 (mm), =293,9 (v/ph) thì [S] = 8,5
S = 39,2 > [S] = 8,5 nên bộ truyền xích đảm bảo độ bền.
Các thông số đĩa xích
Đường kính vòng chia đĩa xích:
= = = 126,6 (mm)
Page | 6


-

-

= = = 379 (mm)
Đường kính vòng đỉnh răng:
= p(0,5 + cotg ) = 15,875(0,5 + cotg) = 133,6 (mm)
= p(0,5 + cotg) = 15,875(0,5 + cotg) = 386,7 (mm)
Đường kính vòng chân răng:

với r = 0,5025 + 0,05 = 0,5025.11,91 + 0,05 = 6,03 (mm)
(tra bảng 5.2 = 11,91 mm)
= - 2r = 127 – 2.6,03 = 114,94 (mm)

= - 2r = 379 – 2.6,03 = 366,94 (mm)
5.



6.


-

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của xích
Theo (5.18) = 0,47. , trong đó:
=0,42 hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích (=25)
= 582,5 (N)
=3 hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dây
= 13... = 1,53 (N)
= 2,1. (MPa)
= 318 () diện tích chiếu mặt tựa bản lề A
= 0,47. = 189 (MPa)
Dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB170 đạt ứng suất tiếp xúc cho
phép [] = 500 (MPa) đảm bảo độ bền tiếp xúc.
Lực tác dụng lên trục
Theo (4.22) =
= 1,15 hệ số kể đến trọng lượng xích khi bộ truyền ngang hoặc
nghiêng góc <
= 2325,1 (N)
= 1,15.2325,1 = 2679,4 (N)
Bảng số liệu:
Thông số

Khoảng cách trục
Số răng đĩa xích dẫn
Số răng đĩa xích bị dẫn
Tỉ số truyền
Số mắt xích
Đường kính vòng chia đĩa xích dẫn
Đường kính vòng chia đĩa xích bị dẫn
Đường kính vòng đỉnh răng đĩa xích dẫn
Đường kính vòng đỉnh răng đĩa xích bị dẫn
Đường kính vòng chân răng đĩa xích dẫn
Đường kính vòng chân răng đĩa xích bị dẫn

Kí hiệu
a
u
x

Trị số
636
25
75
3
132
127
379
133,6
386,7
114,94
366,9
Page | 7

Bước xích

p

Số dãy xích
III.

4
15,87
5
4

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM

TỐC
1. Chọn vật liệu 2 cấp bánh răng
- Bánh răng nhỏ: chọn thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB241 ÷ 285 có:
= 850 (MPa), = 580 (MPa).
- Bánh răng lớn: chọn thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB192 ÷ 240 có:
= 750 (MPa), = 450 (MPa).
2. Xác định ứng suất cho phép
Theo bảng 5.2 với thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB180 ÷ 350:
= 2HB + 70
= 1,1 hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc
= 1,8HB
= 1,75 hệ số an toàn khi tính về uốn
- Chọn độ rắn:
Bánh nhỏ = 250

Bánh lớn = 235
= 2 + 70 = 2.250 + 70 = 570 (MPa)
= 2 + 70 = 2.235 + 70 = 540 (MPa)
= 1,8 = 1,8.250 = 450 (MPa)
= 1,8 = 1,8.235 = 423 (MPa)
- Số chu kì thay đớing suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
= 30. = 30. = 1,7.
= 30. = 30. = 1,47.
Theo (5.9)
= 60c.∑..
c = 1 số lần ăn khớp trong một vòng quay
= 5.300.2.8 = 24000 (giờ)
= .5.24000.(.0,7 + .0,3) = 101,14.
Do đó > => = 1
> => = 1
- Ứng suất tiếp xúc cho phép
[] = . = = 518 (MPa)
[] = . = = 491 (MPa)
Bánh răng cấp nhanh sử dụng răng nghiêng:
[] = = = 504,5 (MPa)
- Số chu kì thay đổi ứng suất:
Page | 8


-

-

3.
a)


b)

= 60c∑ (..
= .24000.( = 92,26.
Vì > = 4. do đó = = 1
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bộ truyền quay một chiều = 1
[] = = = 257 (MPa)
[] = = = 242 (MPa)
Ứng suất quá tải cho phép:
Theo (6.13) và (6.14)
= 2,8 = 2,8.450 = 1260 (MPa)
= 0,8 = 0,8.580 = 464 (MPa)
= 0,8 = 0,8.450 = 360 (MPa)
Tính toán cấp nhanh(răng nghiêng)
Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
Theo (6.15a) = ( +1). , trong đó:
= 43 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
= /2 = 16215,1/2 = 8107,55 (N.mm)
] = 504,5 (MPa) ứng suất tiếp xúc cho phép
= 1,12 (bảng 6.7 hình 3)
Theo bảng 6.6 chọn = 0,3
= 43.(3,4+1). = 62,67 (mm), chọn = 80 (mm)
= 0,53.(+1) = 0,53.0,3.(3,5+1) = 0,7155
Xác định thông số ăn khớp:
Theo (6.17) m = (0,01 ÷ 0,02)
= (0,01 ÷ 0,02).80 = (0,8 ÷ 1,6) (mm)
Theo bảng 5.7 chọn môđun pháp m = 1,5

Chọn sơ bộ => = 0,866

-

Số răng bánh nhỏ:
= = = 21 chọn = 21 (răng)

Số răng bánh lớn:
= u. = 3,5.21 = 73,5 chọn = 74 (răng)
 Tỉ số truyền thực: = = 3,5238
 Sai số tỉ số truyền:
∆u = ││. 100% = 0,67% < 2% thỏa điều kiện
= = = 0,89

β=
-

c)

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo (5.25), ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:
= ... , trong đó: lấy 2 =

Page | 9


= 274 hệ số ảnh hưởng đến tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp.
hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
=

Với tg = Cos.tgβ
Theo tiêu chuẩn TCVN 1065 – 71 ⍺ =
= = arctg () =
= Cos(.tg) = 0,472 => =
 = = 1,59
- Hệ số trùng khớp dọc:
= = = 2,185
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
= = = 0,82 , trong đó:
= [1,88 – 3,2( + )].Cosβ
= [1,88 – 3,2( + )].0,89 = 1,481
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
= = = 35,4 (mm)
- Vận tốc vòng:
v = = = 5,33 (m/s)
Với v = 5,33 (m/s) tra bảng 5.9 được cấp chính xác là 8 ta
chọn:
= 1,09 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các
đôi răng.
Theo (6.42) = ..v. , trong đó:
= 0,002 tra bảng 5.11
= 56 (bảng 5.12) trị số kể đến ảnh hưởng của sai lệch b ước
răng.
 = 0,002.56.4,19. = 1,9835
- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn kh ớp:
= 1 + , trong đó:
= 1,16
= 1,12 hệ số kể đến phân bố không đều tải trọng trên chi ều
rộng vành răng khi tính về tiếp xúc
 = 1 + = 1,053

- Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
= .. = 1,12.1,09.1,053 = 1,286
Thay các giá trị vừa tìm được vào , ta được:
= 274.1,56.0,84. = 338,74 (MPa)
• Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép:
Theo 5.1 với v = 4,19 (m/s) < 5 (m/s)
-

Page | 10


= 1 hệ số ảnh hưởng đến vận tốc vòng, với cấp chính xác động
học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó c ần gia
công đạt độ nhám:
= 0,65 ÷ 1,25 μm, do đó = 0,95 với < 700 (mm), =1
[] = []... = 504,5.1.0,95.1 = 479,3 (MPa)
= 338,74 < 479,3 (MPa) = [] thỏa điều kiện về độ bền ti ếp xúc.
d)

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo (6.43) = , trong đó (2 = )
= 1,24 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng (bảng 6.7)
Bảng 5.1 v<5 (m/s) cấp chính xác 9 chọn = 1,27
Theo (5.41) = ..v. , trong đó:
= 0,006 và = 56

= 0,006.56.4,19. = 8,53
- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn kh ớp khi tính v ề
uốn

= 1 + = 1 + = 1,1226
- Hệ số tải trọng khi tính về uốn:
= .. = 1,24.1,27.1,1226 = 1,767
- Hệ số kể đến sự trùng khớp răng:
= = = 0,7042
- Hệ số kể đến dộ nghiêng của răng:
= 1- = 1- = 0,8
- Số răng tương đương:
= = = 30
= = = 105
Theo bảng 5.14
= 3,8; = 3,6; m = 1,25
 = 1,08 – 0,0695ln1,25 = 1,064
= 1 hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám bề mặt lượn chân
răng.
= 1 (<400 mm) hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh h ưởng
đến độ bền uốn.
- Ứng suất uốn cho phép:
[] = []... = 257.1.1,05.1 = 269,85 (MPa)
[] = []... = 242.1.1,05.1 = 254,1 (MPa)
Thay các giá trị vừa tìm được vào công th ức ta có:
= =


Page | 11



e)
-

-

f)
-

-

-

= 54,85 (MPa) < 273,6 (Mpa) = []
= . = 100,7 (MPa) < 257,184 (MPa) = []
Thỏa điều kiện về độ bền uốn
Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Hệ số quá tải = = 1
Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn bề mặt, ứng suất tiếp xúc
cực đại thỏa điều kiện:
= . = 504,5.1 = 504,5 < 1260 (MPa)
Ứng suất uốn cực đại:
= . = 282,9 (MPa) < [ = 464 (MPa)
= . = 265,9.1 (MPa) < = 360 (MPa)
Các thông số:
Đường kính vòng chia:
= = = 35,4 (mm)
= = = 124,6 (mm)
Đường kính đỉnh răng:
= + 2m = 35,4 + 2.1,5 = 38,4 (mm)
= + 2m = 124,6 + 2.1,5 = 127,6 (mm)
Đường kính vòng đáy răng:
= – 2,5m = 35,4 – 2,5.1,5 = 31,65 (mm)

= – 2,5m = 124,6 – 2,5.1,5 = 120,85 (mm)

Khoảng cách trục
Môđun pháp
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh răng
Đường kính vòng đáy răng

= 80 (mm)
m = 1,5 (mm)
= 24 (mm)
u = 3,5238
β=
= 21 = 74
= =0
= 35,4 (mm) = 124,6 (mm)
= 38,4 (mm) = 127,6 (mm)
= 31,65 (mm) = 120,85 (mm)

Tính toán cấp chậm(răng thẳng)
Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
= .(u +1). , trong đó:
= 49,5 (răng thẳng, theo bảng 6.5)
= 2,8 , = 0,3
= 0,53..( + 1) = 0,53.0,3.(2,8 +1) = 0,6042

Chọn = 1,02 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
4.

a)

răng. = 53964,6(N.mm), = 504,5 (MPa)
Page | 12


= 49,5.3,8. = 95,44 (mm) chọn
b) Xác định các thông số ăn khớp:
Sơ bộ chọn môđun m:
m = (0,01 ÷ 0,02) = (1,316 ÷ 2,632) (mm) chọn m = 2 (mm)
Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng = 0
- Số răng bánh nhỏ:
= = = 27,6 => = 28 (răng)
- Số răng bánh lớn:
= . = 2,8.28 = 78,4 => = 78 (răng)
- Tính lại khoảnh cách trục:
= 0,5m( + ) = 0,5.2.(28 + 78) =106 (mm)
c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc sinh ra trên mặt răng
= ... , trong đó:
= 274 hệ số ảnh hưởng đến tính vật liệu của các bánh răng ăn


-

-


-

khớp.
= = = 1,764
Hệ số trùng khớp ngang:
= [1,88 – 3,2( + )].Cosβ
= [1,88 – 3,2( + )].1 = 1,7482
= = = 0,7563
Hệ số tải trọng: = ..
Với = 1,02 , = 1 ( răng thẳng)
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
= = = 56 (mm)
Vận tốc nâng:
v = = 2,13 (m/s)
v = 2,13 (m/s) theo bảng 5.9 chọn cấp chính xác 8
Theo bảng 5.37 chọn = 56
Theo bảng 5.37 chọn = 1,05; = 1,22
Theo (6.42) với = 0,006 (bảng 6.15):
= ..v. = 0,006.56.2,13. = 4,15
= 1 + = 1 + = 1,05
= . = 0,3.93,75 = 46,98
Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
= .. = 1,02.1,05.1,05 = 1,125

Thay các giá trị vừa tính được ta có:
= 274.1,764.0,7563.
= 470,21 < 479,275 (MPa) = [] => thỏa điều kiện độ bền tiếp xúc
Page | 13

d)

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng

được xác định theo:
= ≤ []
= ≤ [] , trong đó:
- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về
uốn: = 1 +
= 0,6042 chọn = 1,05
v < 2,5 (m/s) cấp chính xác 8 chọn = 1,27
theo (5.41) = ..v. , trong đó:
= 0,006, răng thẳng, = 56
= 0,006.56.2,41. = 5
= 1 + = 1,06
Hệ số tải trọng động khi tính về uốn:


-

= .. = 1,05.1,27.1,06 = 1,41
Với = 1,7482 => = = = 0,572
Fβ = 0 => = 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng, do đó số răng tương
đương: = 33 và = 92
Tra bảng 6.18 ta được: = 3,8 và = 3,6

-

Thay vào công thức ứng suất uốn, ta được:
= = 91,55 (MPa)
= . = 91,55. = 86,73 (MPa)
Tính chính xác ứng suất cho phép:
[] = []... = 282,9.1.1,0521 = 297,6 (MPa)
[] = []. = 265,9.1.1,052.1 = 279,7 (MPa)
Trong đó: = 1,08 – 0,0695ln1,5 = 1,052 (m=1,5)
= 1 hệ số kể đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân răng
= 1 hệ số kể đến kích thước bánh răng ảnh hưởng độ bền uốn
= 91,55 < 297,6 (MPa) = []
= 86,73 < 279,7 (MPa) = [] thỏa điều kiện độ bền uốn.

e)
-

Kiểm tra răng về quá tải:
Hệ số quá tải = 1
Kiểm nghiệm quá tải về độ bền tiếp xúc:
= . = 399,85. = 399,85 < 1260 (MPa) =
Page | 14


-

f)
-

-

-

Kiểm nghiệm quá tải về độ bền uốn:
= . = 156,15. = 156,15 < 464 (MPa)
= . = 147,93. = 147,93 < 360 (MPa)
Các thông số:
Đường kính vòng chia:
= = = 56 (mm)
= = = 156 (mm)
Đường kính vòng đỉnh răng:
= + 2m = 56 + 2.2 = 60 (mm)
= + 2m = 156 + 2.2 = 160 (mm)
Đường kính vòng đáy răng:
= - 2,5m = 56 – 2,5.2 = 51 (mm)
= - 2,5m = 156 – 2,5.2 = 151 (mm)

Khoảng cách trục
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh răng
Đường kính vòng chân răng

•

aw= 106 (mm)
bw = 31,8 (mm)
u= 2,7857

=0
Z1= 28
Z2=78
X1=X2=0
d1=56(mm)
d2= 156 (mm)
Da1=60(mm)
Da2= 160 (mm)
Df1=51(mm)
Df2= 151 (mm)

Kiểm tra điều kiện bôi trơn:

Page | 15


Để đảm bảo điều kiện bôi trơn thì
H = – 10 >
. 127,6 = 53,8 > . 160 = 53,33
Do đó hộp giảm tốc thỏa điều kiện bôi trơn.

THIẾT KẾ TRỤC
Chọn vật liệu:
Chọn vật liệu chế tạo là thé C45 có = 750 (MPa)
Ứng suất xoắn cho phép là [τ] = 12 – 20 (MPa).
Xác định sơ bộ đường kính trục
- Theo công thức 7.4 thì =
Với k = 1 ÷ 3, là môment xoắn.
Chọn [τ] = 15, = = 17,55 (mm)
Chọn d1= 24 mm => = 15 mm

Chọn [τ] = 15, = = 26,2 (mm)

IV.
1.

2.

Page | 16


3.

Chọn d2= 30 mm => = 19 mm
Chọn [τ] = 30, = = 29,03 (mm)
Chọn d3=35 mm => = 21 mm
Xác định khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực
- Chiều dài mayơ bánh răng trụ:
= (1,2...1,5) với i = 1;2;3
Trên trục I: chọn = = 30 (mm)
Trên trục II: chọn = = 40 (mm)
= 37 (mm)
Trên trục III: chọn = = 37 (mm)
Lm33= 4252,5 chọn lm33= 45 mm
- Chiều dài mayơ nửa khớp nối:
= (1,4...2,5) = (32,2...57,5) (mm) chọn = 34 (mm)
Theo bảng 10.3 ta chọn:
= 8 khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong hộp.
= 5 khoảng ácch từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp.
= 10 khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ.
= 15 chiều cao nắp ổ và dầu bu lông

- Các khoảng cách lần lượt là:
Trục I:
= - = 0,5( + ) + +
= 0,5(34 +15) + 10 + 15 = 49,5 (mm)
= = 0,5( + ) + +
=0,5(40+19)+8+5
= 42,5 (mm)
= = 2 - = 2.89 – 42,5 = 135,5 (mm)
= + 0,5( + ) +
= 135,5 (mm)
= = = 2 = 178 (mm)
Trục II:
=0,5(lm22+b02)+k1+k2= 42,5 (mm)

= 89 (mm)
Page | 17


= = 135,5 (mm)

= 178 (mm)

Trục III:
= = 178 (mm)
= = 89 (mm)
= 0,5( + ) + +
= 58 (mm)
= 2 + =236 (mm)
4.

Xác định trị số về chiều của các lực

Sơ đồ tính:

Page | 18


Theo công thức 10.1:
= = = 458,054 (N)
= = = = 458,054 (N)
= = = 1927,3 (N) =
= . = 458,054. = 210 (N)
= = = = 210 (N)
= .tg = 1927,3.tg20 = 701,48 (N) =
= .tgβ = 458,054.tg27 = 233,4 (N)
= = = = 233,4 (N)
= = 0 (β=0)
5.

Tính toán trục
a) Trục I

Fkn + Ft1 + Ft2 = XA + XB  91,6108 +2.458,054 = XA + XB

Page | 19


MAx = 0  Fkn.49,5 – 458,054.42,5 – 458,054.138,5 + XB.178 =0



XB = 432,58 (N)



XA = 575,14 (N)

Fr1 + Fr2 = YA + YB  YA=YB = 210 (N)

Page | 20


Momen uốn tổng M và momen uốn tương đương Mtđ , đường kính sơ bộ các
tiết diện của trục I :
M=
Mtđ =
= với [σ] = 63 (Mpa) Ứng suất cho phép của thép chế tạo trục (tra
bảng 10.5)

MC = 0
MA = 4534,73
ME = 18334,26
MD = 20436,43
MB = 0

TC = 16215,1
TA = 16215,1
TE = 16015,29
TD = 18384,56
TB = 0

MtđC = 14042,7
MtđA= 14756,7
MtđE = 23094,2
MtđD= 21608,95
MtđB = 0

dC = 13,06 mm
dA = 13,3 mm
dE = 15,42 mm
dD = 15,08 mm
dB = 13,3 mm

Ta chọn sơ bộ đường kính trục tại các tiết diện :
-

b)




dc = 18 mm
dA = 20 mm
dE = 24 mm
dD = 24 mm
dB = 20 mm

Trục II
∑ Fx = 0  XA + XB = Ft1 + Ft2 + Ft3 = 2.458,054 + 1927,3
MA = 0  Ft1.42,5 + Ft3.89 + Ft2.135,5 – XB.178 = 0

XB = 1421,708 (N)
XA= 1421,708 (N)
YA=YB = 140,74 (N)

Page | 21


Momen uốn tổng M và momen uốn tương đương Mtđ , đường kính sơ bộ các
tiết diện của trục II :
M=
Mtđ =
= với [σ] = 63 (Mpa) Ứng suất cho phép của thép chế tạo trục (tra
bảng 10.5)

Page | 22


MA = 0
MB = 62147,61
MC = 105517,5
MD = 62147,61
ME = 0

-

dA = 20 mm
dB = 26 mm
dC = 34 mm
dD = 26 mm
dE = 20 mm

c)

Trục III

-

TA = 0
TB = 53964,6
TC = 107929,2
TD = 53964,6
TE = 0

MtđA = 0
MtđB= 77758,98
MtđC=140962,68
MtđD= 72927,5
MtđE = 0

dA = 20 mm
dB = 23,11 mm
dC = 28,2mm
dD = 22,6 mm
dE = 20 mm

Page | 23





Fx = 2679,4 N
Ft3 = 1927,3 N
Fr3 = 701,48 N
∑ Fx = 0  XA + 2679,4 – XB= 1927,3
MAx = 0  -Ft3.89 – XB . 178 + 2679,4.236 = 0
XB = 2588,81 N
XA= 1836,71 N
YA = YB = Fr3 / 2 = 350,74 N

Page | 24


Momen uốn tổng M và momen uốn tương đương Mtđ , đường kính sơ bộ các
tiết diện của trục III :
M=
Mtđ =
= với [σ] = 63 (Mpa) Ứng suất cho phép của thép chế tạo trục (tra
bảng 10.5)

MA = 0

TA = 0

MtđA = 0

dA = 31,7 mm

MD = 166421

TD = 146873,1

MtđD=209462,96

dD = 32,15 mm

MB = 155404,68

TB = 146873,1

MtđB= 200821,8

dB = 31,7 mm

MC = 127195,84

TC = 146873,1

MtđC= 127195,84 dC = 17,23 mm

-

6.

dA = 35 mm
dB = 35 mm
dC = 28 mm
dD = 38 mm

Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

- Với thép 45 :
= 0,436 = 0,436.600 = 261,6 (MPa)
= 0,58 = 0,58.261,1 = 151,7 (MPa)
Theo bảng 10.7: = 0,05 và = 0
- Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất luôn thay đổi theo chu kỳ
đối xứng:
(1) = = ; = 0
(2) τ = = = , trong đó :
= - b và tra bảng 9.1
Page | 25