Đồ án chi tiết máy ( hộp giảm tốc)

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

MỤC LỤC

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 cơng cuộc hiện đại hố
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 cơng việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với
các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong q 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 thầy NGUYỄN THANH HÙNG và các thầy cô trong khoa đã giúp
đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án
Với kiến thức cịn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều khơng thể tránh khỏi, em rất mong nhận
được ý kiến từ thầy cô và các bạn
Sinh viên thực hiện
TRẦN GIA HUY

Trang 1

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Động cơ điện 3 pha không đồng bộ.
Bộ truyền Đai thang
Hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp khai triển.
Bộ truyền xích ống con lăn.
Băng tải ( Quay một chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8h).
-Bảng số liệu:

Phương án
Lực vòng trên băng tải F,N
Vận tốc băng tải v, m/s
Đường kính tang dẫn, D(mm)
Thời gian phục vụ L, năm
Số ngày làm/năm Kng, ngày
Số ca làm trong ngày, ca
t1, giây
t2, giây
T1
T2

Trang 2

3
7500
1.4
500

3
300
1
29
21
T
0,9T


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 Chọn động cơ điện:
1.1.1 Xác định công suất trên trục động cơ điện:
- Cơng suất cần thiết được xác định:
(cơng

thức

2.8

trang

19

tài

(1.1)

Trong đó: Pct: cơng suất cần thiết của trục động cơ (kw)
Pt: công suất tính tốn trên trục tang (kw)
η : hiệu suất truyền động
Hiệu suất truyền động:
η = η3ol . ηđ . η2br . ηot .
Trong đó: ηol: hiệu suất 1 cặp ổ lăn
hiệu suất của bộ truyền xích
ηđ: hiệu suất của bộ truyền đai
ηbr: hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Tra bảng 2.3 trong tài liệu [1] ta có:
ηol = 0,99; ηđ = 0,96; ηbr = 0,98;
=0,96
η = 0,993 . 0,96 .
Công suất trục tang Pt:

[1])

(1.2)

. 0,96 = 0,85

=
(

liệu

(1.3)
kw)
(kw)

1.1.2 Số vòng quay sơ bộ của động cơ điện:
Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống:
ut = uh . un
Trong đó:
uh : tỷ số truyền của hộp giảm tốc (bánh răng trụ răng nghiêng)
un : tỷ số truyền của bộ truyền ngoài (đai thang)
Tra bảng 2.4 Tài liệu[1] ta chọn :
Trang 3


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

uh =4;ud = 4;

;

=3;ut = 4.3.4 = 48

- Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
nsb = nlv . ut
- Với nlv số vòng quay của trục tang
(1.4)

60000.1, 4
= 53,47(v/p)
 .500

Trong đó: v: vận tốc băng tải (m/s)

D: đường kính tang quay (mm)
nsb =53,47.40= 2138,8 (v/p)
- Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Theo bảng 1.3 phụ lục trang 236 tài liệu [1] ta chọn động cơ: : K160S2có:
Pđc = 10,5 kw
Nđc = 2935 (vòng/phút)
1.1.3 Chọn quy cách động cơ:
- Động cơ được chọn thỏa mãn các điều kiện:
Pđc ≥
Pct
nđb
≈
nsb
≤
Ta có: Tmm=1,5T1
T = T1 + T2 =1,75T1

- Từ bảng P1.3 [1] chọn động cơ K160S2:
Công suất Vận tốc
10,5
2935
1.2
-

Cosφ
0,93

η
86

Tmax /Tdn
2,2

Tk /Tdn
1,4

Phân phối tỷ số truyền:
1.2.1 Tỷ số truyền:

Xác

a1  1800  57 0.

Trang 4

định

tỷ

số

truyền

của

d 2  d1
1180  300
 1800  57 0.
 1140 �1200
a

760

ut 

hệ:
(1.5)

nđc

nlv


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

1.2.2 Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động:
- Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động:

ut = uh . un

(1.6)

với

chọn

=4=>

=>

uđ = 4 suy ra
- Chọn uh theo tiêu chuẩn: uh= 4
→ Phân phối tỷ số truyền như sau:
ut=45,89; uđ = 4
; uh = 4
1.2.3 Xác định cơng suất, moment và số vịng quay trên các trục:
+ Công suất trên các trục:
P

10,5

t
Trục І : n .nd  0,99.0,96  11, 04 (kw)
ol

P1

10,5

:  . . x  0,99.0,98, 0.96  11, 27 (kw)
ol br
Trục III : P3  Pct  6, 47 Kw
Trục ІІ

+ Số vòng quay trên các trục:
Trục động cơ: nđc=2935 (v/p)
Trục :
Trục П:

(v/p)

(v/p)

Trục III
+ Mômen xoắn trên các trục:
Trục I :
Trục П
Trục III
Trang 5

(N.mm)
(N.mm)
(N.mm)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

1.2.4 Bảng thông số
Trục
Thông số
Động cơ
Cơng
suất
P(kw)
10,5
Tỷ số truyền
4
u
Số vịng quay

n (v/ph)
2935
Momen xoắn
T (Nmm)
2,44.10

I

II

III

11,04

11,27

6,47

4
733,75

2,87
183,43
44,15.104

64
82,07.104

10,28.104

CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN HỞ:

2.1:Chọn loại bánh đai:
Căn cứ theo yêu cầu kỹ thuật của bộ truyền chọn đai thang thường loại Б
Tra bảng 4.13 [1] chọn tiết diện đai b.h = 17.10,5
2.1.1 :Đường kính bánh đai nhỏ chọn theo tiêu chuẩn bảng 4.13 tài liệu[1]
Chọn d1 =200 (mm)
- Vận tốc đai:
V

 .300.2935
 46,10 (m/s)
60000

2.1.2 :Bánh đai lớn:
d2 = d1.uđ .(1- ξ) =300.4.(1- 0,01) = 1180 (mm)
Theo tiêu chuẩn chọn d2 = 1180(mm)
- Tỷ số truyền thực tế:

Trang 6

(2.1)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

d2
1180


 3,97
d1.(1  0, 01) 300.(1  0, 01)
U Ud
3,97  4
VU  tt
.100% 
.100%  7,5% �4%
Ud
4
U tt 

(2.2)

2.1.3 :Theo bảng 4.14 tài liệu[1] chọn sơ bộ khoảng cách trục
a = d2 .0,95 = 760 (mm)
(2.3)
2.1.4 :Chiều dài đai

(1180  200) 2
 2.760  (1180  300) 
 315,9( mm)
( 2.4)
2
4.760
Chọn đai theo tiêu chuẩn l = 3500 (mm)
- Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:

- Tính góc ơm:

a1  1800  570.

d 2  d1
1180  300
 1800  570.
 1140 �1200
a
760

2.1.5 :Xác định số đai:
(2.5)
- Tra bảng 4.7 (TTTK) chọn kđ = 1,25 vì số ca làm việc là 1
→
kđ = 1,25
- Với α = 114° → Cα = 0,865
- Với l/l0 = 3500/2240 = 1,56 tra bảng 4.16 (TTTK) → Cl = 1,1
- Với u = 4 > 3 tra bảng 4.17 tài liệu [1] → Cu = 1,14
- Trả bảng 4.19 tài liệu [1] ta có: [P0] = 5,93
→

(2.6)

- Tra bảng 4.18 tài liệu [1] → Cz = 0,95
- → Số dây đai:
(đai)
2.1.6 :Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục:

Mà : Fv = qm.v2
- Tra bảng 4.22 tài liệu [1], ta có: qm = 0,178
→

Fv = 0,178.30,732 = 168,1 (N)
Trang 7


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

→

(N)

- Lực tác dụng lên trục:
Fr = 2.F0.Z.sin( )
= 2.328,41.2.sin

= 424,54 (N)

Thông số
Dạng đai

Giá trị
Đai thang loại

Thiết diện đai mm

178

Số dây đai z

2

Khoản cách trục a

760

Chiều dài đai L

3500

Gốc ơm đai độ

60

Thơng số
Số vịng chạy đai
trong 1s
Đường kính bánh
dẫn
mm
Đường kính bánh
dẫn
mm
ứng suất lớn nhất
MPa
Lực căng đai ban
đầu
Lực tác dụng lên
trục

Giá trị
9.01
300
1180
6,93
114,88
424,54

2.2: Tính tốn bộ truyền động xích:
- Bảng thơng số của bộ truyền xích :
Cơng suất P3= 5,5 kw
Tỉ số truyền ux= 3
Số vịng quay n3= 64 vịng/phút
Mơmen xoắn T3= 82,07.104N.mm
2.2.1 :Chọn loại xích:
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên chọn xích con lăn
Chọn số răng đĩa xích, xác định bước xích theo chỉ tiêu về độ bền mịn và xác
định các thơng số khác của xích và bộ truyền:
-Chọn số răng đĩa xích:
Theo bảng 6-3 với u = 3, chọn số răng đĩa nhỏ Z1= 25, do đó số răng đĩa lớn
được tính theo cơng thức 6.5:
Z2= u.Z1= 3.25 = 75 <

= 120 (thỏa điều kiện).

2.2.2 :Xác định bước xích con lăn:
Theo cơng thức 5.3 tài liệu [1] , cơng suất tính toán:

Trang 8

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Với:
[P] là công suất cho phép
Pt là cơng suất tính tốn
P là cơng suất cần truyền, P=5,5 kW
Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc
vịng đĩa xích nhỏ là: Zo1= 25 và no1= 50 (vịng/ phút)
Do vậy ta tính được:
Hệ số răng kz:

(2.7)
Kn là hệ số vịng quay:

(2.8)
Theo cơng thức 6-6]:
(2.9)
Trong đó:

là hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền
là hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích
là hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích
là hệ số kể đến ảnh hưởng của bơi trơn
là hệ số tải trọng động, kể đến tính chất của tải trọng
là hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền
Và bảng 5.6[1]: trị số của các hệ số thành phần trong hệ số sử dụng k:
k=

= 1.1.1,1.1.1.1 = 1,1

Với:

=1 (đường tâm các đĩa xích làm với phương nằm ngang 1 góc <

60o)
= 1 ( chọn a = 35p )
= 1,1 ( điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích )
= 1 ( mơi trường khơng có bụi bôi trơn II)
= 1 (tải trọng tĩnh làm việc êm)
Trang 9


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

= 1 (bộ truyền làm việc 1 ca )
Như vậy:
Theo bảng 6-4: Công suất cho phép xích con lăn:
Với n01= 50 (vịng/phút); chọn bộ truyền xích con lăn một dãy theo bảng 61:
Bước xích t = 38,1 mm
Đường kính chốt d= 11,12 mm
Chiều dài ống
l= 35,46 mm
Công suất cho phép
[P]= 11 kW
Pt

[P]= 11 kW

Khoảng cách trục a = 35p = 35.38,1 = 1333,5 (mm)
Theo cơng thức 6.4 số mắt xích:
(2.10)
-

Để xích khơng chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng:
= 0,003.a = 0,003.1333,5 =4 mm do đó a = 1333,5 – 4 = 1329.5 mm

-

Số lần va đập I của bản lề xích trong 1 giây:

-

trong đó:
[i] là số lần va đập cho phép, 1/s, trị số cho trong bảng 5.9[1]:

-

với p= 38,1 mm chọn [i]= 20; vậy i

-

Tính kiểm nghiệm xích về độ bền:
Theo 5.15 ta có:

-

[i]

(2.11)
trọng đó:
Q là tải trọng phá hỏng, tra theo bảng 6-1:
Theo bảng 6-1 với xích con lăn 1 dãy có p= 38,1 thì tải trọng phá hỏng Q=
100 (kN)= 100000 (N) khối lượng một mét xích q = 5,5 kg
 Kđ là hệ số tải trọng động;do chế độ làm việc trung bình nên chọn kđ=1.3

Trang 10


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG


(2.12)
 Ft là lực vòng:
(2.13)





Fv là lực căng do lực li tâm sinh ra:
Fv= q.v2= 5,5.1,0162= 5,67 (N)
Fo là lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
Fo= 9,81.kf.q.a= 9,81.4.5,5.1,33= 286,93

Trong đó:
a là khỏng cách trục a= 1333,5= 1,33 (m)
Kf là hệ số phụ thuộc độ võng f của xích,lấy kf = 4 (bộ truyền nghiêng 1 góc
< 40o)
Do đó:

100
 8, 73 �[s]
(1,3.5413,38.286,93.5, 67)
Theo bảng 5.10,với n= 64 (vòng/ phút) và p= 38,1 mm, có [s] = 8,73.
Vậy s > [s], (8,73> 7,5) => bộ truyền xích đảm bảo đủ bền.
2.2.3 :Đường kính đĩa xích:
Đường kính đĩa xích, theo cơng thức 5.17:
Đường kính vịng chia:

(2.14)

- Đường kính vịng đỉnh răng của:
Đĩa dẫn:

Đĩa bị dẫn:

Trang 11

(2.14)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Bán kính đáy:
r = 0,5025.

0,05 = 0,5025.22,23 + 0,05 = 11,22; với d 1 được tra trong

bảng 5.2[1] đường kính con lăn ta được: d1= 22,23 (mm)
Đường kính chân răng:
Đĩa dẫn:
df1= d1 – 2r= 303 – 2.11,22= 280,56 (mm)
Đĩa bị dẫn:
(2.15)
df2= d2 – 2r= 909,8 – 2.11,22= 887,36 (mm)
 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc

của đĩa xích theo cơng thức 5.18[1]:

= 0,47.

≤[

= 0,47.

(2.16)
= 594 MP

Trong đó:
 Ft là lực vịng; Ft= 5413,38 (N)
 Fvđ= là lực va đập trên m=1 dãy xích:
E là mơđun đàn hồi:

Vì vật liệu dùng làm con lăn và răng đĩa là thép nên có: E 1=E2=E= 2,1.
Mpa






A là diện tích chiếu mặt tựa bản lề; tra bảng 5.12[1] ta được A = 395 mm2
Kđ là hệ số tải trọng động, tra bảng 5.6[1] ta được: kđ=1
Kr là hệ số kể đến ảnh hưởng của số của đĩa xích, với Z1= 25 => kr= 0,42
Kd là hệ số phân bố khơng đều tải trọng cho dãy; kd= 1 (xích 1 dãy)
Như vậy, tra bảng 5.11[1] dùng thép 45 tôi để cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ
đạt được ứng suất tiếp tiếp xúc cho phép

=800 MPa, đảm bảo được độ

bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
của đĩa xích theo cơng thức 5.18[1]:

 Tương tự ta kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
= 0,47.



≤[

(2.17)

 = 0,47. = 445,45 MPa
 Như vậy với cùng vật liệu và nhiệt luyện, tra bảng 5.11 [1] dùng thép 45 tôi để cải
thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt được ứng suất tiếp tiếp xúc cho phép
MPa, đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 2.
2.2.4 :Xác định lực tác dụng lên trục:
Trang 12

= 600


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Theo 5.20:
=

.

= 1,15.5413,38= 6225,387 (N)

(2.18)

Trong đó: đối với bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 40o,
2.2.5 : Các thơng số của bộ truyền xích:
Thơng số
Kí hiệu

Giá trị

Loại xích

Xích con lăn

Bước xích

p

38,1 mm

Số mắc xích

x

121,8

Khoảng cách trục

a

1333,5 mm

Số răng đĩa xích nhỏ

Z1

25

Số răng đĩa xích lớn

Z2

75

Đường kính vịng chia đĩa xích d1
nhỏ

303mm

Đường kính vịng chia đĩa xích d2
lớn

909,8mm

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích da1
nhỏ

320,64mm

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích da2
lớn

928,08 mm

Đường kính chân răng đĩa xích df1
nhỏ

280,56 mm

Đường kính chân răng đĩa xích df2

lớn

887,36 mm

Bán kính đáy

r

11,22 mm

Lực tác dụng lên trục

Fr

6225,387 N

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC:
3.1: Truyền động bánh răng:
3.1.1 : Chọn vật liệu:
- Nhãn hiệu thép: 45
Trang 13


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

- Phương pháp nhiệt luyện: tơi cải thiện
- Kích thước: S ≤ 60
- Độ rắn: 241 ≤ HB ≤ 285

- Giới hạn bền: бb = 850 MP
- Giới hạn chảy: бch = 580 MPa
3.1.1 :Tính ứng suất cho phép:
- Theo bảng 6.2 tài liệu [1] với thép 45 tôi cả thiện đạt độ rắn:
180 ≤ HB ≤ 350
бHlim = 2HB + 70 ; SF = 1,75 ; SH = 1,1 ;
бFlim = 1,8HB
- Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 280 (MPa)
- Độ rắn bánh lớn HB2= 250 (MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa)

(3.2)

Theo 6.5 tài liệu [1]

NHO: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về ứng suất
Theo 6.7 tài liệu[1]
→
(3.3)
Trong đó:
NHE: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương
Ti: mômen xoắn của trục i
c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
ni: số vịng quay của trục i
→

Do đó KHL2 = 1

→
do đó KHL1 = 1
KHL hệ số tuổi thọ
Theo 6.1a sơ bộ xác định được:
(3.4)
Trang 14

(3.1)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

SH: hệ số an tồn khi tính về tiếp xúc
(MPa)
(MPa)
(Mpa
Theo cơng thức 6.7 tài liệu [1]

(3.5)
Vì NFE2 = 4,03.107 > NFO = 4.106 →KFL2 =1
tương tự → KFL1 = 1
Theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1
(MPa)

(3.6)

(MPa)
Ứng suất quá tải cho phép:

(MPa)
(MPa)

(3.7)

(MPa)
3.2 :Tính các kích thước cơ bản của bộ truyền:
3.2.1 :Khoảng cách trục:
(3.8)
Trong đó:
aw: khoảng cách trục (mm)
Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng
T1: mô men xoắn trên trục bánh răng chủ động (N.mm)
: ứng suất tiếp xúc cho phép
U: tỷ số truyền
: hệ số tra bảng 6.6 tài liệu [1]
KHβ: hệ số kể đến sự phân bố k đều tải trọng treeb chiều rộng vành răng
tính về tiếp xúc
Tra bảng 6.6 tài liệu [1] chọn ψba = 0,3
Trang 15


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Tra bảng 6.5 tài liệu [1] răng nghiêng chọn ka = 43:
ψbd= 0,5.ψba.(u+1)
= 0,53.0,3.(5+1) = 0,954
Tra bảng 6.7 tài liệu [1] chọn KHβ = 1,05:

→

(mm)

Chọn theo tiêu chuẩn
160
3.2.2 :Xác định các thông số ăn khớp
-Mơ đuyn răng:
m = (0,01÷0,02)aw = (0,01÷0,02).160 = (1,6÷3,2)
chọn m = 3
Góc nghiêng β:
chọn sơ bộ β = 10° do đó cos β = 0,9848
Số răng bánh nhỏ:

(3.9)
Chọn Z1 = 21 răng
Số răng bánh lớn:
Z2 = Z1.u = 18.4 = 84 (răng)
Tỷ số truyền thực tế:

→
β = 16,26 = 16°15’36’’
3.2.3 : Các kích thước của các bánh răng:
Các đường kính vòng chia:
Bánh răng nhỏ:
(3.10)
Bánh răng lớn:
Chiều rộng vành răng bánh:
Bánh răng nhỏ:
(3.11)

Bánh răng lớn:
Khoảng cách trục:
Hệ số trùng khớp dọc:
Trang 16


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

(3.12)
Các đường kính vịng lăn

:

Bánh răng nhỏ:

Bánh răng nhỏ:

(3.13)

Các đường kính vịng đỉnh răng da:
Bánh răng nhỏ:
Bánh răng lớn:

(3.14)

Các đường kính vịng đáy răng df:
Bánh răng nhỏ:
Bánh răng lớn:

(3.15)

3.3: Tính kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng trụ nghiêng:
3.3.1 : Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc; theo công thức 10-40:

(3.16)
ZM là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp;ta có Z M=
275 (
ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

Góc ăn khớp trong mặt bánh răng nghiêng:
(3.17)

Hệ số trùng khớp ngang
Trang 17

theo công thức 10-6:


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

(3.18)

Theo công thức 10-42 tài liệu [1]

Vận tốc vòng:

Theo bảng 10-1 và đồ thị hình 10-11 tài liệu [1] ta tìm được
Hệ số

tính theo công thức 10-12 tài liệu [1]
(3.19)

Suy ra:
Vậy :

3.3.2 : Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Ứng suất uốn được tính theo công thức 6.65 tài liệu [1]
(3.20)
Trang 18


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Hệ số dạng răng
và
Số răng tương đương:

theo đồ thị hình tài liệ 6.18 tài liệu [1]

(3.21)

Hệ số

Hệ số

Hệ số

theo công thức 6.14 tài liệu [1] với cấp chính xác

tra theo đồ thị hình 6.21 tài liệu [1]
tính theo cơng thức 6.68 tài liệu [1]
(3.22)
(3.21)

Theo bảng 6.2 tài liệu [1]:
Suy ra:

Hệ số
Vậy theo công thức 6.2 và 6.2a tài liệu [1]

Trang 19


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

3.4: Kiểm nghiệm độ bền của răng khi quá tải:
3.4.1 : Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc khi quá tải:
;
-Suy ra:
Ứng suất cho phép khi quá tải của bánh răng:

3.4.2 : Kiểm nghiệm ứng suất uốn khi quá tải:
Theo công thức 6.49 tài liệu [1]

3.4.3 :Các thơng số và kích thước bộ truyền:
Thơng số
Khoảng cách trục
Môđun
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Số răng bánh răng nhỏ
Số răng bánh răng nhỏ
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vịng chia
bánh răng nhỏ
Đường kính vịng chia
bánh răng lớn
Đường kính vịng lăn
bánh răng nhỏ
Đường kính vịng lăn
bánh răng lớn
Trang 20

Giá trị

u
Z1
Z2
x1; x2

Kí hiệu
160 mm
3

54 mm
4
21 răng
84 răng
0

d1

65,62 mm

d2

261,5 mm

m

64 mm
256 mm


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Đường kính vịng đỉnh
da1
71,62 mm
răng bánh răng nhỏ
Đường kính vịng đỉnh
da2

268,5 mm
răng bánh răng lớn
Đường kính vịng đáy
df1
58,12 mm
răng bánh răng nhỏ
Đường kính vịng đáy
255 mm
df2
răng bánh răng lớn
CHƯƠNG IV . TÍNH LỰC TÁC DỤNG LÊN CÁC BỘ TRUYỀN
4.1 :Chọn vật liệu chế tạo:
- Thép 45 tơi cải thiện có giớ hạn bền δb = 850 (MPa)
- Ứng suất cho phép [ τ ] = 12 ÷ 20 (MPa)
4.1.1 :Xác dịnh sơ bộ đường kính trục:
- Theo 10.9 Tài liệu [1] đường kính trục thứ k:
(4.1)
Trong đó:

Tk: mơmen xoắn trên trục thứ k (N.mm)
[τ]: ứng suất xoắn cho phép (MPa)
dk: đường kính trục thứ k (mm)
- Đường kính trục І:
d 

(mm)

chọn d = 40 (mm) => b01 = 23 (mm)
- Đường kính trục П:

(mm)
chọn dП = 60 (mm) => b02 = 31 (mm)
4.1.2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
- Từ bảng 10.3 tài liệu [1] ta chọn:
K1 = 10
(mm)
K2 = 5
(mm)
K3 = 10
(mm)
hn = 15
(mm)
- Chiều dài mayor bánh đai, bánh răng, trên trục І:
lm13 = (1,2 ÷ 1,5).d1 = (1,2 ÷ 1,5).35 =(48 ÷ 60) mm
chọn lm13 = lm12 = 54(mm) (4.3)
- Chiều dài mayor bánh răng và bánh xích trục П:
Trang 21

(4.2)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

lm22 = lmk = (1,2 ÷ 1,5).d2 = (1,2 ÷ 1,5).60 = (72 ÷ 90) mm
chọn lm22 = lmx =80 (mm)
- Xác định chiều dài các ổ:
+ Trục І:
l12 = - lc12 = -[0,5.(lm12 + b01) + k3 + hn] = -[0,5.(54 + 23) + 15 + 10] = -63

(mm)
l13 = 0,5.(lm13 + b01) + k2 + k1 = 0,5.(54 + 23) + 10 + 5 = 53,5(mm)
l11 = 2l13 = 2.53.5 = 107 (mm)
(4.4)
+ Trục П:
l21 = l11 = 107 (mm); l23 =l13= 53.5 (mm)
l22 = - lc22 = -[0,5.(lm22 + b02) + k3 + hn]= -[0,5.(80+31)+15 +10] = -80.5
(mm)
4.1.3 Xác định các lực và sơ đồ đặt lực:
Trục 1:
Fd = 424,54 (N
Ft1 = Ft2 =

(N)

Fr1 = Fr2 =

(4.5)
(N)

Fa1 = Fa2 = Ft1.tanβ = 3212,5.tan16,26 = 937 (N)
Fx = 6225,387(N)

RBy 

1268,5.80  424,54.54  937.
160

65, 62
2  298,82( N )

(4.6)

Trang 22


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Tính momen uốn ở những tuyết diện nguy hiểm:
ở tiết diện n-n

(4.7)

ở tiết diện m-m

Mu

mm

 146746,32  1285002  195055( Nmm)

Tính đường kính trục ở hai tiết diện n-n và m-m theo công thức (7-3)
(4.8)
Đường kính trục ở tiết diện n-n

Trong đó:

Đường kính tiết diện m-m

Đường kính tại tiết diện n-n bằng 30mm (ngõng trục lắp ổ bi) và đường
kính trục tại tiết diện m-m bằng 40mm.
Trục 2:
Fx = 6225,387(N)
Ft1 = Ft2 =

Trang 23

(N)

(4.9)


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

Fr1 = Fr2 =

(N)

Fa1 = Fa2 = Ft2.tanβ = 3449,21.tan16,26 = 1006 (N)
Fx = 6225,387(N)

(4.10)

�mDy  R

Cy

.160  Fa .

262, 2
 Fr .80  Fx .80
2

(4.11)

Tính momen uốn ở những tuyết diện nguy hiểm:
ở tiết diện i-i

M ui i  Fx .80  6225,387.80  498030,96( Nmm)
ở tiết diện e-e

Tính đường kính trục ở hai tiết diện n-n và m-m theo công thức (7-3) tài
liệu [1]

Trang 24


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD:NGUYỄN THANH HÙNG

(4.12)
Đường kính trục ở tiết diện i-i

Trong đó: Trong đó:

(4.13)
Đường kính tiết diện e-e

d m  m �3

555734, 62
 48, 08mm
0,1.50

Đường kính tại tiết diện i-i bằng 55mm (ngõng trục lắp ổ bi) và đường
kính trục tại tiết diện e-e bằng 60mm.
4.2 :Tính mối ghép then
- Kiểm tra độ bền của then theo công thức;
(4.14)

Trong đó:

T: mơ men xoắn trên trục
d: đường kính trục
l, b, h, t kích thước then
Theo bảng 9.5 tài liệu [1]với tải trọng va đập nhẹ có [σd]= 100 (MPa)
[τc]: ứng suất cắt cho phép [τc] =
Chọn [τc] = 30 (MPa)
- Trục І:
Theo bảng 9.1a tài liệu [1]với đường kính trục d = 35 ta chọn then:
b = 12(mm)
t1 = 5 (mm)
h = 8(mm)
t2 = 3,3 (mm)
0,25 ≤ r ≤ 0,4

lt = 0,8.lm = 0,8.75 = 60 (mm)

Trang 25