Đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc bánh răng côn trụ hai cấp

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

LỜI NÓI ĐẦU
Chi tiết máy là một môn học khoa học nghiên cứu các phương pháp tính tốn và
thiết kế chi tiết máy. Giúp sinh viên hiểu được nhiều kiến thức quan trọng trước
khi tốt nghiệp và trong cơng việc tương lai của mình.
Thơng qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên được hệ thống lại các kiến
thức đã học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả
năng làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, chọn cấp chính xác, lắp ghép và
phương pháp trình bày bản vẽ, về dung sai lắp ghép, chế độ làm việc cũng như
những hỏng hóc mắc phải khi làm việc và nguyên nhân gây ra. Do đó khi thiết
kế đồ án chi tiết máy phải thông thạo nhiều môn học trong ngành cơ khí cũng
như các phần mềm đồ hoạ máy tính hay khả năng vẽ của mình. Đặc biệt là rèn
luyện tính cẩn thận trong việc tính tốn, cũng như các số liệu cần chọn.
Lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế, với một khối lượng kiến thức tổng
hợp lớn, và có nhiều phần em chưa nắm vững, dù đã tham khảo các tài liệu, ý
kiến trên các trang mạng, cũng như những sinh viên khóa trước, trong tính tốn
khơng thể tránh được những thiếu sót. Mong thầy cô giáo thông cảm.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn T đã hướng dẫn tận tình và
cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hồn thành đồ án mơn học này.

Hà nội, ngày, tháng, năm 2020


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

MỤC LỤC
Sơ đồ động
Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền
Phần III: Chọn khớp nối
Phần IV: Tính tốn thiết kế trục
Phần V: Tính chọn then
Phần VI: Tính chọn ổ
Phần VII: Bơi trơn ăn khớp và bôi trơn ổ trục
Phần VIII: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc
Phần IX: Bản vẽ lắp và chọn kiểu lắp ghép
Phần X: bản vẽ chế tạo
Phần XI: Đánh giá giá chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

SVTH:

MSV:


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

SƠ ĐỒ ĐỘNG:

Hình 1. Lược đồ dẫn động

12345-

Động cơ điện;
Khớp nối;
Hộp giảm tốc bánh răng côn – trụ 2 cấp;
Bộ truyền xích;

Băng tải.

SVTH:

MSV:

Trang 1


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN- TRỤ HAI CẤP
Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
I-1. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1. Chọn kiểu loại động cơ:
Hiện nay có 2 loại động cơ điện là động cơ 1 chiều và động cơ xoay chiều.
để thuận tiện, phù hợp với lưới điện hiện nay ta chọn động cơ điện xoay
chiều. trong số các loại động cơ xoay chiều ta chọn loại động cơ 3 pha không
đồng bộ rơ to lồng sóc ( cịn gọi là ngắn mạch). Với những ưu điểm: kết cấu
đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp
vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dịng điện.
2. Các kết quả tính tốn trên băng tải:
1) Mô men thực tế trên băng tải:

2) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
- Số vòng quay đồng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay)
được xác định theo cơng thức:
(1.1)

Trong đó:
f – tần số của dòng điện xoay chiều; với mạng điện nước ta f = 50Hz;
p – số đôi cực từ ( chọn p = 2).

- Căn cứ vào vận tốc vịng của băng tải, ta tính tốn vịng quay của băng tải
là:
(1.2)
Với :
v – vận tốc vòng băng tải (v = 1,65m/s);
D – đường kính tay quay (D= 330mm);

3) Xác định hiệu suất toàn bộ hệ thống:
Gọi là hiệu suất của tồn bộ hệ thống được xác định theo cơng thức:
(1.3)
SVTH:

MSV:

Trang 2


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Với:
- hiệu suất truyền động của bộ truyền bánh răng côn;
- hiệu suất truyền động của bộ truyền bánh răng trụ;
- hiệu suất truyền động của cặp ổ lăn;
- hiệu suất truyền động của bộ truyền xích;

- hiệu suất khớp nối;
Theo bảng 2.3 [43, 57, 58, 59 ], tập 1, có được:
;;;
Thay các giá trị trên vào (1.3) ta được:

3. Chọn động cơ điện theo công suất:
1) Mơ men đẳng trị:
(1.4)
Trong đó:
- là mơ men thứ k của phổ tải trọng tác dụng lên tải;
- thời gian tác động của mô men thứ k.
Từ đề bài ta có kết quả: ;
;
Vậy ta có kết quả:

Với:


2) Cơng suất đẳng trị trên băng tải:
3) Công suất đẳng trị cần có trên động cơ:
Từ các thơng số đã tính tốn, có thể chọn loại động cơ K mang nhãn hiệu
K160S4 kiểu có bích, các thơng số kĩ thuật như sau. Theo bảng P1.1 trang
234 [43, 57, 58, 59], Tập 1, có bảng số liệu sau:
Bảng 1.1 Bảng đặc trưng cơ – điện của động cơ
SVTH:

MSV:

Trang 3

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Kiểu
động cơ

K160M
4

Công
suất
K
w
11

Mã
lực
13,
5

GVHD:

Vận tốc
quay vg/ph η%
50h
z
145
0

60h

z
174
0

87,
5

cos
φ

0,87 6,1 1,6

Khối
lượn
g
Kg

Φd
m
m

110

38

 Đặc điểm của động cơ điện K:
- Về phạm vi cơng suất: với cùng số vịng quay đồng bộ () 1500vg/ph động
cơ K có phạm vi cơng suất 0,75 ÷30 kw lớn hơn của động cơ DK, nhở
hơn của động cơ 4A.
- Động cơ k có khối lượng nhỏ hơn so với động cơ DK và đặc biệt có mô

men khởi động cao hơn 4A và DK.
4) Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:
a) Kiểm tra điều kiện mở máy:
khi mở máy mô men tải không được vượt quá mô men khởi động của động
cơ () nếu không động cơ sẽ không chạy. trong các catalog của động cơ đề
cho tỷ số , đó cũng là một số liệu cần để tham khảo khi chọn nhãn hiệu động
cơ, với điều kiện:

Trong đó:
– Mơ men mở máy của thiết bị cần dẫn động.
(theo bảng 1.1 ở trên)
Theo lược đồ phổ tải trọng tác động như đã cho trong đề bài:

SVTH:

MSV:

Trang 4


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Hình 1.2
Lược đồ tải trọng tác động lên trục băng tải

Vậy động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy.
b) Kiểm nghiệm động cơ theo các điều kiện làm việc:
;


Có kết quả:

Theo số liệu động cơ đã chọn, có
So sánh kết quả: vậy
Kết luận: vậy động cơ đã đáp ứng được các điều kiện làm việc.
I.2- PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Để phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho tồn bộ
hệ thống.
(1.5)
SVTH:

MSV:

Trang 5


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Mà

GVHD:

(1.6)

Với:
- tỉ số truyền của hộp giảm tốc;
- tỉ số truyền ngoài hộp;

- tỉ số truyền khớp nối ();


- tỉ số truyền của bộ truyền xích;
Theo bảng 2.4 [ 43, 57, 58, 59 ], Tập 1, có
Ta chọn ⇒ , ta có:

 Tỉ số truyền của bộ truyền hộp:
(1.7)
Với:
- tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn;
- tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ.
Với hộp giảm tốc bánh răng côn – trụ 2 cấp, nếu hàm mục tiêu là kích thước
của hộp giảm tốc nhỏ nhất, nên chọn tỉ số truyền cấp chậm () tính theo cơng
thức thực nghiệm trong tài liệu [ 43, 57, 58, 59 ],
Tập 1: lấy , thay số vào ta thu được:
Từ (1.7) ⇒
Vậy kết quả về tỉ số truyền của các bộ truyền trong hệ thống là:
Bộ truyền xích: ;
Bộ truyền bánh răng cơn: ;
Bộ truyền bánh răng trụ: .
I.3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC VÀ LỰC CỦA CÁC
TRỤC.
SVTH:

MSV:

Trang 6


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Hình 1.3. ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải.
1.
2.

Tính tốn tốc độ quay của các trục.
Trục động cơ:
Trục I:
Trục II:
Trục III:
Trục IV:
Tính công suất trên các trục.
Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lượt là có kết quả:
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:
=9,05(kW)
- Công suất danh nghĩa trên trục I:

- Công suất danh nghĩa trên trục II:
- Công suất danh nghĩa trên trục III:
- Công suất danh nghĩa trên trục IV:
3. Tính mơ men xoắn trên các trục.
Gọi mô men xoắn trên các trục I, II, III, IV là có kết quả:
- Trục động cơ:

- Trục I:

- Trục II:
SVTH:

MSV:

Trang 7


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

- Trục III:

- Trục IV:

Bảng 1.2. Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ
thống dẫn động.

SVTH:

MSV:

Trang 8


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Phần II: Tính tốn thiết kế các bộ truyền
II.I . THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.
II.I.1- Bộ truyền bánh răng côn – răng thẳng cấp nhanh.

1. Chọn vật liệu:
Chọn loại vật liệu nào là tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể: tải trọng lớn hay nhỏ,
khả năng công nghệ và thiết bị chế tạo cũng như vật tư được cung cấp, có
u cầu kích thước phải nhỏ gọn hay không?... Đối với hộp giảm tốc côn –
trụ 2 cấp chịu công suất lớn ( ), nên ta chọn vật liệu bánh nhỏ là thép nhóm II
và bánh lớn là thép nhóm I hoặc cả hai bánh là thép nhóm II, khi đó thường
nhiệt luyện 2 bánh như nhau và đạt độ rắn bằng nhau. Do thép nhóm II có
ứng suất tiếp xúc cho phép có thể tăng gấp 2 lần và nâng cao khả năng tải
của bộ truyền cũng tăng tới 4 lần so với thép thường hóa hoặc tơi cả thiện.
Cụ thể theo bảng (6.1), trang 92, Tập 1, chọn:











Bánh nhỏ ( bánh 1 ):
Thép 40X thấm Nitơ;
Đạt tới độ rắn HRC = (50…59) , HB = (500…590);
Giới hạn bền ;
Giớ hạn chảy ;
Chọn độ rắn bánh nhỏ .
Bánh lớn ( bánh 2 ):
Thép 40X thấm Nitơ;
Đạt tới độ rắn HRC = (50…59) , HB = (500…590);

SVTH:

MSV:

Trang 9


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY




2.

GVHD:

Giới hạn bền ;
Giớ hạn chảy ;
Chọn độ rắn bánh lớn: .
Xác định ứng suất cho phép.

Ứng suất tiếp súc cho phép [] và ứng suất uốn cho phép được xác định theo
cơng thức.
(2.1)
(2.2)
Trong đó:
- hệ số xét đến độ nhám;
- hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng;
- hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng;

- hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng;
- hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất;
- hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn;
Trong thiết kế sơ bộ lấy : và , do đó các cơng thức (2.1) và (2.2) trở thành:
(2.1a)
(2.2a)
Trong đó:
và lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với
số chu kì cơ sở, trị số của chúng theo bảng (2.2);
Theo bảng (6.2) trang 94 Tập 1, với thép 40 tôi cải thiện đạt độ rắn HB =
(180…350)
, - hệ số an tồn khi tính về tiếp xúc và uốn;

Thay số vào có kết quả:
;
;
;
SVTH:

MSV:

Trang 10


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

;
- hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, khi đặt tải một phía ( bộ truyền quay một

chiều);
- hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của
bộ truyền, được xác định theo các công thức sau:
(2.3)
(2.4)
Ở đây:
- bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn;
;
- số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc;
(2.5)

 90084332
- số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn;
đối với tất cả các loại thép;
- số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh:
(2.6)
C- số lần ăn khớp trong một vòng, C= 1;
- số vòng quay bánh răng trong một phút
- tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét;

Thay số vào công thức (2.6), ta được:
N he =N fe = N = 60 . 1 . 1450 . 64800 =5637600000 (giờ)
Tính tốn tương tự có kết quả:
N HE2 > N H02 ;

N FE1 > N F02

Ta lấy và NFE= NFO, khi đó ta có kết quả KHL = 1, KFL=1 (đường cong mỏi gần
đúng là đường thẳng song song với trục hoành, tức là trên khoảng này giới hạn
mỏi tiếp xúc và uốn không thay đổi).

SVTH:

MSV:

Trang 11


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Từ cơng thức (2.1a),(2.2a) có kết quả:

Với bộ truyền bánh răng côn - răng thẳng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị
nhỏ hơn trong 2 giá trị của [H1] và [H2], tức [h]=800 Mpa.
 Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
(2,7)
(2.8)

3. Tính bộ truyền bánh răng côn:
Với tỷ số truyền = 2,93 , nên chọn bánh răng côn - răng thẳng để thuận lợi cho
việc chế tạo sau này.
a. Xác định chiều dài cơn ngồi:
Chiều dài cơn ngồi của bánh răng cơn chủ động (bánh răng 1) được xác định
theo độ bền tiếp xúc.
Cơng thức có dạng:

Trong đó:
KR=0,5Kd - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng va loại răng. Với truyền
động bánh răng côn - răng thẳng bằng thép,

Ta có:=100 MPa1/3 ⇒ KR = 0,5 . 100= 50 MPa1/3.
KH- Hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng
bánh răng côn, tra bảng 6.21 [1, Tr 113];
Kbe- Hệ sô chiêu rộng vành răng: Kbe = b/Re = 0,25 ... 0,3. Vì u1=2,93 < 3 nên
SVTH:

MSV:

Trang 12


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

chọn Kbe= 0,3.
Cũng theo bảng 6.21 [1, Tr 113] ta có:

Theo bảng 6.21 [1, Tr 113], chọn =l,32, trục lắp trên ổ đũa theo sơ đồ I và HB >
350 (Vì HB1=550).
T1 - Mơmen xoắn trên trục bánh chủ động, = 59012 Nmm;
[ơH]- ủng suất tiếp xúc cho phép, []=800 MPa.
Thay vào số công thức (2.9), ta được:

b. xác định thông số ăn khớp:
 Số răng bánh nhỏ (bánh 1):
Số răng của bánh nhỏ được tính tốn thơng qua việc xác định thơng số de1 và z1p
dựa vào tỷ số truyền .

Tra bảng 6.22 [1,Tr 114], ta tìm được zlp= 18.

Mặt khác, ta có độ rắn mặt răng thiết kế HB > 350, suy ra số răng của bánh nhỏ
là:
Vậy, chọn = 18 (răng).
 Đường kính trung bình dml và mơ đun trung bình mtm:
d m1 = (l - 0,5 K be )d e1 = (1-0,5 . 0,3 ) . 58,26 = 49,52(mm)

 Xác đinh mô đun:
Với bánh răng cơn - răng thẳng mơ đun vịng ngồi được xác định theo cơng
thức:
(2.12)
Từ bảng 6.8 [1, Tr 99], lấy trị số tiêu chuẩn mte=3.5. Từ giá trị tiêu chuẩn của
mte tính lại mtm và dm1 như sau:
SVTH:

MSV:

Trang 13


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

 số răng bánh lớn (bánh 2) z2:
Ta có: z2 ==2,93.18 =52,74(răng). Vậy chọn z2 = 52(răng). Do đó, tỷ số truyền
thực tế là:

 Tính góc cơn chia:

 Tính lại chiều dài cơn ngồi (Chiều dài cơn ngồi thực):

c. nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt rang côn phải thỏa mãn điều kiện:

Trong đó:
ZM - Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp. Theo bảng 6.5 [1
Tr 96], ta tra được ZM= 274 MPa1/3;
ZH- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Theo bảng 12 [1, Tr 106],
với , ta tra được ZH= 1,76;
ZE- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. Với bánh răng cơn thẳng ta có:
(2.14)
Ở đây: - Hệ sơ trùng khóp ngang, được tính theo công thức:

Thay số vào (2.14), ta được:

SVTH:

MSV:

Trang 14


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Kh- Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
KH =

(2.15)

Với:
- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh
răng côn.Theo bảng 6.21[1, Tr 113] ta tra được (Tương tự mục 3a.)
KHa- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp
đồng thời. Với bánh răng côn - răng thắng: = 1.
KHv- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, được tính theo
cơng thức:

- đường kính trung bình bánh cơn nhỏ, ;
v- vận tốc vịng, tính theo cơng thức:

Theo bảng (6.13) dùng cấp chính xác 8, theo (2.17);

Trong đó: Theo bảng (6.15), chọn ;
Theo bảng (6.16) chọn ;
- mô men xoắn trên trục bánh chủ động, ;
b- chiều rộng vành răng, ;
lấy b = 29(mm).
Theo (2.16):

Đo đó (2.15) sẽ là:

- ứng suất tiếp xúc cho phép, ;
Thay các giá trị vừa tính được vào (2.13):
SVTH:

MSV:

Trang 15

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Theo (2.1) và (2.1a),
Trong đó: v < 5 (m/s) ⇒ lấy ⇒ ;
⇒.

Vậy ⇒ thỏa mãn điều kiện độ bền mỏi tiếp xúc.
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất sinh ra tại chân tăng không được
vượt q một giá trị cho phép.
(2.19)
(2.20)
Trong đó:
- mơ men xoắn trên bánh chủ động, ;
- mơ đun pháp trung bình, với bánh côn răng thẳng

b- chiều rộng vành răng, b = 29 (mm);
- đừng kính trung bình của bánh chủ động, ;

– hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng (),
;
- hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2, tính theo cơng thức sau:

ở đây - lần lượt là góc cơn chia của bánh 1 và bánh 2( đã tính ở trên), chọn
bánh răng khong dịnh chỉnh, theo bảng(6.18), tập 1, tìm được
;

- hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với là hệ số trùng khớp ngang, có ;
- hệ số tải trọng khi tính về uốn;
SVTH:

MSV:

Trang 16


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

(2.21)
Với:
- hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên vành răng, theo bảng
(6.21) , tập 1 chọn ;
- hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, với
bánh côn răng thẳng ;
- hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo cơng
thức( tương tự như khi tính về tiếp xúc):
(2.22)
Với :

(2.23)

- hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp, theo bảng (6.15), tập 1, chọn ;
- hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng, theo bảnh (6.16) với cấp
chính xác 8, có mơ đun < 3,55 nên chọn ;
v- vận tốc vòng ( như đã tính về tiếp xúc), v= 4,064 (m/s);

- đường kính trung bình bánh răng cơn nhỏ ,
u- tỉ số truyền, u = 2,89;
b- chiều rộng vành răng, b = 29 (mm);
- mô men xoắn trên bánh chủ động, ;

Theo (2.22) có kết quả:

Thay số vào (2.22) ta được:
Thay các giá trị vừa tính được vào ( 2.19) và (2.20):

Ta thấy .
Vậy điều kiện bền mỏi uốn được đảm bảo.
e. Kiểm nghiệm răng về độ bền quá tải:
SVTH:

MSV:

Trang 17


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Khi làm việc răng có thể bị quá tải ( lúc mở máy và hãm máy …) với hệ số
quá tải: có thể lấy .
Trong đó:
T- mơ men xoắn danh nghĩa;
- mơ men xoắn q tải;
Vì vậy khi cần kiểm nghiệm răng về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc cực

đại () và ứng suất uốn cực đại .
Để tránh biến dạnh dư hoặc gây dòn lớp bề mặt, hay phá hỏng tĩnh mặt lượn
chân răng. Ta sử dụng cơng thức sau:
(2.24)
(2.25)
Trong đó:
- ứng suất tiếp xúc, ( đã tính theo cơng thức (2.13) ở ý c);

- ứng suất uốn, theo công thức (2.65) và (2.66) ( đã được tính ở ý d)
Với: ; ;
- ứng suất tiếp xúc cực đại cho phép ( đã được tính theo cơng thức (2.7),
Với: ;
- ứng suất uốn cực đại cho phép ( đã được tính theo cơng thức (2.13) ở mục
2), với:;
Thay các giá trị vào (2.48) và (2.49) ta được:
;
;
;
;
;
;
;
SVTH:

MSV:

Trang 18


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Vậy răng đảm bảo độ bền uốn và độ bền tiếp xúc khi quá tải.
f. Các thơng số và kích thước bộ truyền bánh răng cơn:
- Chiều dài cơn ngồi:
- Mơ đun vịng ngồi:
- Chiều rộng vành răng:
- Tỉ số truyền :

2,89

- Góc nghiêng của răng:
- Số răng của bánh răng:

- Hệ số dịnh chỉnh:
 Theo cơng thức ở bảng (6.19) ta tính được:
- Đường kính chia ngồi:

- Góc cơn chia:

- Chiều cao răng ngồi:
Với
.
- Đường kính trung bình: 53,55mm

- Chiều cao răng ngồi:
Trong đó:

SVTH:

MSV:

Trang 19


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:



- Chiều cao chân răng ngoài:

- Đường kính đỉnh răng ngồi:

-

II.I.2 bộ tryền bánh răng trụ - răng nghiêng cấp chậm
1. Chọn vật liệu:
 Bánh nhỏ ( bánh 3):
+ Thép 45 tôi cải thiện;
+ Đạt tới độ rắn HB= ( 241..285);
+ Giới hạn bền ;
+ Giới hạn chảy ;
Chọn độ rắn bánh nhỏ .
 Bánh lớn ( bánh 4);
+ Thép tôi cải thiện;
+ đạt tới độ rắn HB = (192…240);
+ Giới hạn bền ;

+ Giới hạn chảy ;
Chọn độ rắn bánh lớn .
2. Xác định ứng suất cho phép.
SVTH:

MSV:

Trang 20


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uống cho phép được sác định theo
công thức:
(2.26)
(2.27)
Trong đó:
- hệ số xét đến độ nhám của mặt bánh răng làm việc;
- hệ số xét đến ảnh hưởng của vật tốc vòng;
- hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng;
- hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng;
- hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất;
- hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn;
Trong thiết kế sơ bộ lấy: và , do đó các cơng thức (2.1) và (2.2) trở thành:
(2.1a)
(2.28)
Trong đó, cũng như (2.1) và (2.2) :
và lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với

số chu kì cơ sở, trị số của chúng theo bảng (6.2);
Theo bảng (6.2) với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắng HB = (180…350)
;

;
;

;

,- hệ số an tồn khi tính về tiếp uốn và xúc;
Thay số vào có kết quả:
;
;
;
;
- hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tại, khi đặt tải 1 phía ( bộ truyền quay 1
chiều);
SVTH:

MSV:

Trang 21


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

, - hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phụ vụ và chế độ tải trọng
của bộ truyền, được xác định theo các công thức sau:

(2.29)
(2.30)
Ở đây:
,- bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn;
khi độ rắn mặt răng ;
- số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc;

;
- số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn;
đối với tất cả các loại thép;
- số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh:
(2.32)
C- số lần ăn khớp trong một vòng, C = 1;
- số vòng wuay trong một phút, ;
- tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét; như trên đã tính.
Thay số vào có kết quả:



;

Tính tốn tương tự có kết quả:


;

Ta lấy và khi đó có kết quả và ( đường công mỏi gần đúng là đường thẳng
song song với trục hành; tức là trên khoảng này giới hạn mỏi tiếp xúc và giới
hạn uốn không thay đổi).
Từ cơng thức (2.1a) và (2.2a) có kết quả:

SVTH:

MSV:

Trang 22


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:

Với bộ truyền động bánh răng trụ - răng nghiêng, ứng suất tiếp xúc cho phép
là giá trị trung bình của và nhưng khơng vượt q 1,25.
Theo (2.12):

 Kiểm tra sơ bộ ứng suất:
.
Vậy ứng suát tiếp xúc đảm bảo điều kiện.
 Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
(2.33)
(2.34)

;


3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền:
a. Xác định khoảng cách trục:
(2.36)
Trong đó:

- hệ số, phụ thuộc và vật liệu của cặp bánh răng và loại răng,
(theo bảng (6.5));
- mô men xoắn trên trục bánh chủ động,
- ứng suất tiếp xúc cho phép, ;
SVTH:

MSV:

Trang 23