Thiết kế đồ án môn học chi tiết máy

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Lời mở đầu

Thiết kế đồ án chi tiết máy là một việc rất quan trong, Giúp cho sinh viên cơ khí
nói chung có cái nhìn tổng quan về nền cơng nghiệp phát triển nhƣ vũ bão. Đồng thời
có cơ hội tổng hợp lại kiến thức một số môn đã học nhƣ : Nguyên lý – Chi tiết máy,
Sức bền vật liệu , Dung sai …… Và làm quen với việc thiết kế.
Trong các nhà máy xí nghiệp sản xuất, Để vận chuyển nguyên vật liệu hoặc sản
phẩm thì cần máy vận chuyển gián đoạn hay liên tục.Cơng nghiệp phát triển thì khả
năng tự động hóa đƣợc sử dụng rộng rãi trong các sơ sở nhà máy xí nghiệp sản xuất.
Băng tải đƣợc sử dụng nhiều trong việc vận chuyển sản phẩm hoặc vật liệu từ nơi này
sang nơi khác trong nhà máy một cách liên tục.Vì vậy, muốn cho băng tải hoạt động
có hiệu quả cao, thì ta cần thiết kế hệ thống dẫn động sao cho phù hợp với yêu cầu
thực tiễn.
Với khoảng thời gian và những hiểu biết còn hạn chế, cùng với kinh nghiệm thực
tế chƣa nhiều nên trong quá trình thiết kế khơng tránh khỏi những sai sót.
Em xin chân thành cảm ơn thầy VĂN HỮU THỊNH đã tận tình chỉ bảo giúp em
hồn thành mơn học “ Thiết kế đồ án môn học chi tiết máy “ – THIẾT KẾ HỆ DẪN
ĐỘNG CƠ KHÍ.

Sinh viên thực hiện
( Ký , ghi rõ họ tên )

Võ Văn Cƣờng

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 1

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Mục Lục

Đầu đề thiết kế môn học chi tiết máy .................................................................. Trang 3
Nhận xét của GVHD ............................................................................................ Trang 4
Phần I : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ điện ............................................................................................... Trang 5
Phân phối tỉ số truyền........................................................................................... Trang 6
Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
Bộ truyền xích ...................................................................................................... Trang 8
Bộ truyền bánh răng .........................................................................................Trang 12
Bộ truyền bánh răng ( cấp nhanh ) ..................................................................... Trang 14
Bộ truyền bánh răng ( cấp chậm ) ...................................................................... Trang 20
Phần III: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN BẰNG ..............................................Trang 26
TRỤC I của hộp giảm tốc .................................................................................. Trang 27
TRỤC II của hộp giảm tốc ................................................................................. Trang 30
TRỤC III của hộp giảm tốc ............................................................................... Trang 33
Kiểm nghiệm trục về độ bề mỏi ......................................................................... Trang 36
Tính kiểm nghiệm độ bền của then .................................................................... Trang 38
Phần IV: Tính và chọn ổ lăn ............................................................................. Trang 39
Phần V: Tính các chi tiết máy khác ................................................................. Trang 41
Tài liệu tham khảo ............................................................................................ Trang 42

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 2


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Trƣờng ĐHSPKT Tp.HCM
ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Khoa XD&CHƢD
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
Bộ mơn: Thiết kế công nghiệp
( Đề số : 02 – Phƣơng án : 2 )
A. ĐẦU ĐỀ:
1. Sơ đồ động:

Gồm :
1) Động cơ điện
2) Nối trục
3) Hộp giảm tốc
4) Xích tải
5) Tang

2. Các số liệu ban đầu:
a.
b.
c.
d.

Lực vịng trên băng tải

Vận tốc xích tải
Đƣờng kính tang
Số năm làm việc

(F):
( V ):
( D ):
(a):

7500
1.0
350
5

(N)
( m/s )
( mm )
( năm )

3. Đặc điểm của tải trọng:
Tải trọng va đập nhẹ.Quay 1 chiều
4. Ghi chú:
Năm làm việc (y ) 300 ngày , ngày làm việc 2 ca , 1 ca 8 giờ.
Sai số cho phép về tỉ số truyền ∆i = 2 ÷ 3 %
B. KHỐI LƢỢNG CỤ THỂ:
1. Một bản thuyết minh về tính tốn.
2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( khổ A0 ).
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 3

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

NHẬN XÉT CỦA GVHD
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Tp.HCM,ngày tháng 07 năm 2010.

Giảng viên hƣớng dẫn
( Ký , ghi rõ họ tên )

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 4


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

PHẦN I:
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
A. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
 Công suất của trục công tác :

pct =

Ft ´ v 7500´ 1
=
= 7.5(kw)
1000
1000

 Hiệu suất chung:
2
h = h nt ´ hbr
´ h ơ4 ´ h x

Þ h = 1´ 0.962 ´ 0.994 ´ 0.93
Þ h = 0.8233
Tra bảng 2.3/19,ta đƣợc :



h nt = 1
h br = 0.96



h ô = 0.99



h x = 0.93



 Công suất cần thiết của trục động cơ:

Pđc =

pct
7.5
=
= 9.1(kw)
h
0.8233

Tra bảng P1.1 trang 234 sách “ Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí ” tập 1.
Ta chọn đƣợc động cơ điện K160M4 có các thông số sau:







Pđm = 11 (kw) > Pđc = 9.1 (kw).
nđc = 1450 ( vòng / phút )
η% = 87.5
cos υ = 0.87
m = 110 (kg).

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 5


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

B. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN:
Tốc độ quay của trục công tác:

p ´ D´ n
60´ 1000
60´ 1000´ v 60´ 1000´ 1

Þ n=
=
= 55(vịng phút)
p´ D
p ´ 350
v=

Tỉ số truyền chung:

u=

ndc 1450
=
= 26.36 (*)
n
55

Chọn ux = 2.8

u
26.36
u
=
=
= 9.4
h

ux
2.8
 uc =

uh
=
1.2

9.4
= 2.8
1.2

uh 9.4
u
=
=
= 3.36
n

uc 2.8

Þ u = un ´ ux ´ uc = 2.8´ 2.8´ 3.36 = 26.34 (**)
Kiểm tra tỉ số truyền:

(*) - (**) = 26.36 - 26.34 = 0.02 ( Hợp lý )
Công suất làm việc của các trục:

pct
7.5
p
=
=
= 8.15 ( kw)

 3
h x ´ h ô 0.93´ 0.99
p3
8.15
p
=
=
= 8.57 ( kw)
 2
h br ´ h ô 0.96´ 0.99
p2
8.57
p
=
=
= 9.02 ( kw)
 1
h br ´ h ơ 0.96´ 0.99
Số vịng quay của các trục:

nđc = n1 = 1450 vòng/ phút

n1 1450
n
=
=
= 432 (vòng phút)
 2
un
3.36

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 6


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

n2 432
n
=
=
= 154 (vòng phút)
 3
uc
2.8
n3 154
n
=
=
= 55 (vòng phút)
 4
ux
2.8
Moment xoắn của các trục:

9.55´ 106 ´ Pdc 9.55´ 106 ´ 9.1
3
T

=
=
=
59.93
´
10
( N .mm)
dc

ndc
1450

9.55´ 106 ´ P1 9.55´ 106 ´ 9.02
3
T
=
=
=
59.4
´
10
( N .mm)
1

n1
1450
9.55´ 106 ´ P2 9.55´ 106 ´ 8.57
3
T
=

=
=
189.45
´
10
( N .mm)
2

n2
432
9.55´ 106 ´ P3 9.55´ 106 ´ 8.15
3
T
=
=
=
505.4
´
10
( N .mm)
3

n3
154

9.55´ 106 ´ Pct 9.55´ 106 ´ 7.5
6
T
=
=

=
1.3
´
10
( N .mm)
4

n4
55
Bảng số liệu:
Trục
Động cơ

I

II

III

IV

Thông số
P (kw)
9.1
9.02
8.57
8.15
7.5
U
1

3.36
2.8
2.8
n ( vòng/ phút )
1450
1450
432
154
55
3
3
3
3
T ( N.mm)
59.93x10
59.4x10
189.45x10
505.4x10
1.3x106

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 7


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

PHẦN II:

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
A. BỘ TRUYỀN XÍCH:
1. Chọn loại xích: xích con lăn.
2. Chọn số răng đĩa xích : ( Z1 , Z2 )

z1 = 29 - 2´ ux ³ 19
= 29 - 2´ 2.5 = 24 ³ 19
=> Chọn Z1 = 25 ( răng )

Þ z2 = ux ´ z1 = 25´ 2.5 = 62.5
=> Chọn Z2 = 63 ( răng )

3. Xác định bƣớc xích: P ( mm )
Bƣớc xích P đƣợc xác định theo độ bền mòn của bộ truyền xích , ta có:

pt = pct ´ k ´ kz ´ kn (1)
Với:

25 25
k
=
=
=1
z

z1
25
n01 200
k
=

=
= 1.29
n

n3
154


k = ko ´ ka ´ kdc ´ kbt ´ kd ´ kc

Trong đó:

ko = 1 ( Đƣờng nối tâm 2 đĩa xích so với phƣơng
ngang một góc nhỏ hơn 600 ).

ka = 1 (a = 40 P )

kdc = 1
kd = 1.2 ( tải trọng va đập nhẹ ).
kc = 1.25 ( làm việc 2 ca ).

kbt = 0.8 ( môi trƣờng không bụi + bơi trơn tốt )
(1) Þ pt = 7.5´ 1´ 1´ 1´ 0.8´ 1.2´ 1.25´ 1´ 1.29 = 11.61 (kw)
Theo bảng 5.5 với n01 = 200 (vòng phút) , bộ truyền xích 1 dãy có bƣớc xích
P = 31.75 mm thõa mãn điều kiện bền mòn.

pt < [p ]= 19.3 (kw) , dựa vào đó ta có :
 d c = 9.55mm
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 8


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

 B = 27.46
 Q = 88.5( kN )
 q = 3.8 kg m
4. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : a ( mm )

a = 40P = 1270 (mm)
5. Số mắc xích : x ( mắc xích )

( z1 - z2 )2 ´ P
2a
x=
+ 0.5( z1 + z2 ) +
P
4´ p 2 ´ a
2´ 1270
(25 - 63) 2 ´ 31.75
=
+ 0.5(25 + 63) +
= 124.9
2
31.75
4´ p ´ 1270
=> Chọn x = 126 ( mắc xích ).

6. Tính lại khoảng cách trục:

a = 0.25´ P ´ {x - 0.5 (z1 + z2 )+

= 0.25´ 31.75´ {126 -

(25 + 63)
2

+

2 ü
2 (z2 - z1 ) ùùù
ộx - 0.5 (z1 + z2 )ự ý
ở
ỷ
ùù
p2
ùỵ
2

2 ü
2 (63 - 25) ïïï
é126 - 0.5 (25 + 63)ù ý
ở
ỷ
ùù
p2
ùỵ
2

= 1287 (mm)
xớch khụng chu mt lc cn quỏ lớn, giảm a một lƣợng bằng :

a = D a = 0.004a = 0.004´ 1287 = 5 ( mm)

Þ a = 1282 (mm)
7. Số lần va đập của xích : i ( lần )

i=

z1 ´ n3 25´ 154
=
= 2 £ [i ]= 30
15´ x 15´ 126

8. Kiểm nghiệm xích về độ bền:

S=

Q
kd ´ Ft + F0 + Fv

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 9


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2
Trong đó:

GVHD: VĂN HỮU THỊNH






Q = 88.5 (kN) ( tra bảng 5.2 )
Kđ = 1.2
Ft = 7500 (N)
Fv = q . v2 = 3.8 x 12 = 3.8 (N )
Với: q = 3.8 kg/m ( tra bảng 5.2)
 F0 = 9.81. Kf.q. a = 9.81x 1x3.8x1.282 = 47.79
(N)
Với : Kf = 1 ( bộ truyền thẳng đứng ).

88.5´ 103
S=
= 9.7
1.2´ 7500 + 47.79 + 3.8
Vậy : S = 9.7 > [S ]= 8.5 => Đủ độ bn
9. ng kớnh a xớch:

P
31.75
=
= 253.32 (mm)
ổp ử
ổ

ử
p
ữ
sin ỗỗ ữ
ữ
ữ
sin çç ÷
÷
ç
çè z ø
è
ø
÷
25
1
P
31.75
d2 =
=
= 636.96 (mm)
ỉp ư
ỉ
ư
p
sin çç ÷
÷
÷
sin çç ÷
÷
÷

ç
è
ø
63
çè z2 ÷
ø
é
ỉp ÷
ứ
é
ỉp ÷
ứ
ç
ê
ú
ç
ê
ú= 267.2 ( mm)
d a1 = P ờ0.5 + cot g ỗ ữ
= 31.75 0.5 + cot g ỗ ữ
ữ
ữ
ỳ
ỗ
ờ
ữ
ỗ
ố 25 ứỳ
ố z1 ứỳ
ờở

ở
ỷ
ỷ
d1 =

ộ
ổp ữ
ửự
ộ
ửự
ỗ
ờ
ỳ= 31.75 ờ0.5 + cot g ổ
ỗỗ p ữ
ỳ= 652.05 (mm)
d a 2 = P ´ ê0.5 + cot g ỗỗ ữ
ữ
ữ
ữ
ỳ
ỗ
ờ
ữ
ố63ứỳ
ố z2 ứỳ
ờở
ở
ỷ
ỷ
d f 1 = d1 - 2´ r = 253.32 - 2´ 9.62 = 234.08(mm)

d f 2 = d2 - 2´ r = 636.96 - 2´ 9.62 = 617.72 (mm)

Với : r = 0.5025´ dl + 0.05 = 0.5025´ 19.05 + 0.05 = 9.62 (mm)
( Tra bảng 5.2 đƣợc dl = 19.05 ( mm ) )

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 10


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

10.Kiểm nghiệm độ bền của đĩa xích:

kr (Ft ´ kd + Fvd )´ E
s H 1 = 0.47
£ [s H ]
A´ kd
Với:  kr = 0.42 (z1 = 25)


Ft = 7500(N )



kd = 1.2



Fvd = 13´ 10- 7 ´ n3 ´ P3 ´ m
= 13´ 10- 7 ´ 154´ 31.753 ´ 1 = 6.4(N )

 A = 262 mm2
 kd = 1 ( xích con lăn 1 dãy )
 E = 2.1x105 Mpa ( chọn vật liệu thép )

0.42´ (7500´ 1.2 + 6.4)´ 2.1´ 105
s H 1 = 0.47
= 818.38(MPa)
262´ 1
Nhƣ vậy dùng thép C45 tôi + ram đạt độ cứng HRC50 sẽ đạt đƣợc ứng suất tiếp
cho phép [ б ] = 900Mpa. Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
Tƣơng tự, бH2 ≤ [ б ] ( với cùng loại vật liệu và nhiệt luyện ).
11.Xác định lực tác dụng lên trục:

Fr = k x ´ Ft = 1.05´ 7500 = 7875(N )
Với kx = 1.05 ( bộ truyền thẳng đứng ).

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 11


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

B. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG:
1. Chọn vật liệu :
Theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế.Ở đây ta chọn vật liệu cho 2
cấp bánh răng, dựa vào bảng (6.1) ta đƣợc :
Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…..285 có бb1 = 850 Mpa,
бch1 = 580 Mpa.
Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…..240 có бb2 = 750 Mpa,
бch2 = 450 Mpa.
2. Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng (6.2) với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180……..350.

dH0 lim = 2HB + 70 , SH = 1.1
dF0 lim = 1.8HB , SF = 1.75
 Chọn :

 Độ rắn cho bánh nhỏ : HB1 = 245
 Độ rắn cho bánh lớn : HB2 = 230

Khi đó :

dH0 lim1 = 2HB + 70 = 2´ 245 + 70 = 560Mpa
dF0 lim1 = 1.8HB , = 1.8´ 245 , = 441Mpa

dH0 lim2 = 2HB + 70 = 2´ 230 + 70 = 530Mpa
dF0 lim2 = 1.8HB , = 1.8´ 230 , = 414Mpa
2.4
Theo (6.5), N H 0 = 30 H HB , do đó :

2.4
2.4

NH 01 = 30H HB
= 1.6´ 107
1 = 30´ 245
2.4
2.4
NH 02 = 30H HB
= 1.39´ 107
2 = 30´ 230

Theo ( 6.7 )
3

N HE = 60cồ

ổTi ữ
ử
ỗỗ
ni ti
ữ
ố TM ø
3

ỉT
ư
÷
N HE 2 = 60c´ n1 u1 å ti å çç i
÷ ´ ti å ti
T
è max ø
7

N HE 2 = 60´ 1´ 1450 3.36´ 24000´ éêë13 ´ 0.7 + 0.83 ´ 0.3ù
=
53
´
10
ú
û
N HE 2 = 53´ 107 > N H 02 , do đó K HL 2 = 1
Suy ra

N HE1 > N H 01 , do đó K HL1 = 1

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 12


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Nhƣ vậy , theo (6.1a) sơ bộ xác định đƣợc :

[dH ]= dH0 lim ´ K HL SH

[dH ]1 = 560´ 1 1.1 = 509Mpa
[dH ]2 = 530´ 1 1.1 = 481.8Mpa
Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng , do đó theo (6.12) ta đƣợc :

[dH ]=

([dH ]1 + [dH ]2 )
2

=

(509 + 481.8) = 495.4Mpa < 1.25 d
[ H ]2
2

Với cấp chậm sử dụng răng nghiêng , do đó theo (6.12) tƣơng tự ta đƣợc :
'

[dH ] =

([dH ]1 + [dH ]2 )
2

=

(509 + 481.8) = 495.4Mpa < 1.25 d
[ H ]2
2

Theo (6.7)
6

N FE = 60cồ

ổTi ữ

ử
ỗỗ
ni ti
ố TM ữ
ứ

7
N FE 2 = 60´ 1´ 1450 3.36´ 24000´ éêë16 ´ 0.7 + 0.86 ´ 0.3ù
=
48.38
´
10
ú
û
7
6
NFE 2 = 48.38´ 10 > NF 0 = 4´ 10 , do đó K FL 2 = 1
Tƣơng tự K FL1 = 1

Do đó theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1 , ta đƣợc :

[dF ]= dF0 lim ´ K FC ´ K FL SF

[dF1 ]= 441´ 1´ 1 1.75 = 252Mpa
[dF 2 ]= 414´ 1´ 1 1.75 = 236.5Mpa
Ứng suất quá tải cho phép : theo (6.13) và (6.14)

[dH ]max = 2.8dch 2 = 2.8´ 450 = 1260Mpa
[dF1 ]max = 0.8dch1 = 0.8´ 580 = 464Mpa
[dF 2 ]max = 0.8dch 2 = 0.8´ 450 = 360Mpa

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 13


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

3. Tính tốn cấp nhanh ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng )
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a)

aw1 = K a ´ (u1 + 1)´

T1 ´ K H b
3

2

[dH ] ´ u1 ´ y ba

Trong đó :  Theo bảng 6.6 chọn ψba = 0.3
 Theo 6.5 chọn Ka = 43
 Theo (6.16) ψbd = 0.5xψbax(u1

+ 1)
= 0.5x0.3x(3.36 + 1) = 0.6

 Theo bảng 6.7 chọn KHβ = 1.02 ( sơ đồ 6 )

 T1 = 59.4x103 N.mm

Þ aw1 = 43´ (3.36 + 1)´

3

59.4´ 103 ´ 1.02
= 117.29
495.42 ´ 3.36´ 0.3

Chọn aw1 = 120 (mm)

b. Xác định các thông số ăn khớp:
Theo (6.17) m1 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x aw1 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x120 = 1.2 ÷ 2.4

Theo 6.8 chọn mơđun pháp : m1 = 2 (mm)
 Chọn sơ bộ : β1 = 150  cos β1 = 0.9659
 Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ :

Z1 =

2´ aw1 ´ cos b1 2´ 120´ 0.9659
=
= 26.58
m1 ´ (u1 + 1)
2´ (3.36 + 1)

Chọn Z1 = 27 (răng)

 Số răng bánh lớn :

Z 2 = u1 ´ Z1 = 3.36´ 27 = 90.72
Chọn Z2 = 90 (răng)
90
u
=
= 3.33
 Tỉ số truyền thực : m1
27
m ´ (Z1 + Z 2 ) 2´ (27 + 90)
cos b1 = 1
=
= 0.975
2´ aw1
2´ 90
'
''
Þ b1 = 12.838 1205016

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 14


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Theo (6.33) dH = Z M ´ Z H ´ Z e ´

2´ T1 ´ (um1 + 1)
bw1 ´ um1 ´ dw12

Trong đó :
 bw1 = aw1 ´ y ba = 120´ 0.3 =
 Theo 6.5 chọn Zm = 274 Mpa1/3
 Theo (6.35):

36 (mm)

tgb b = cosa t ´ tgb1 = cos (20.47)´ tg (12.838)= 0.21
Þ b b = 12.05
Với :

a t = a tw = arctg (tga w cosb1 )
= arctg (tg 200 0.975) = 20.47

 Theo (6.34) Z H =

=

2 cos b b sin 2a tw

2´ cos (12.05) sin (2´ 20.47) = 1.72

 Theo (6.37):

eb =

(bw1 ´ sin b1 )
(36´ sin12.838)
=
= 1.27
(p ´ m1 )
(p ´ 2)

 Theo (6.36c) Z e =
Trong đó theo (6.38b):

1 ea =

1 1.68 = 0.77

ộ
ự
ổ1
1ử
ữ
ỗ
ờ
ỳ cos b1
ữ
ea = ờ1.88 - 3.2 ỗỗ +
ữ
ữỳ
ố Z1 Z 2 ứ
ỳ
ởờ

ỷ
ộ
ự
ổ1
1ử
ữ
ỗ
ờ
ỳ
= 1.88 - 3.2 ỗ + ữ
ữỳ cos12.838 = 1.68
ỗố 27 90 ø
êë
û
 Đƣờng kính vịng chia bánh lăn nhỏ :

dw 1 =

2´ aw1
2´ 120
=
= 55.42 (mm)
um1 + 1 3.33 + 1

 Theo (6.40):

v=

p ´ dw1 ´ n1 p ´ 55.42´ 1450
=

= 4.2 m
s
60´ 1000
60´ 1000

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 15


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Với v = 4.2 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 8
Và với v < 5 m/s  chọn KHα = 1.09 ( theo bảng 6.14 ) .
 Theo (6.42):

vH = dH ´ g 0 ´ v ´

Trong đó:

aw1
um1

 Theo bảng 6.15 chọn бH = 0.002
 Theo bảng 6.16 chọn g0 = 61

120
= 3.075

3.33
vH ´ bw1 ´ dw1
K
=
1
+
 Theo (6.41): Hv
2´ T1 ´ K H b ´ K H a
3.075´ 36´ 55.42
= 1+
= 1.046
2´ 59.4´ 103 ´ 1.02´ 1.09
Þ vH = 0.002´ 61´ 4.2´

 Theo (6.39):

KH = KH b ´ KHa ´ KHv = 1.02´ 1.09´ 1.046 = 1.16
 Thay tất cả vào biểu thức (6.33) , ta đƣợc :

Þ dH = 274´ 1.72´ 0.77´

2´ 59.4´ 103 ´ 1.16´ (3.33 + 1)
36´ 3.33´ 55.422

= 461.96Mpa
Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép :
Theo (6.1) với v = 4.2 m/s < 5 m/s Zv = 1. Cấp chính xác động học là 8
nên ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 ; Khi đó cần gia cơng đạt độ
nhám Ra = 1.25 ÷ 0.63 μm  ZR = 1. Với da < 700 mm  KXH = 1.
Theo (6.1) và (6.1a) :

[dH ]= [dH ]´ Zv ´ Z R ´ K XH = 495.5´ 1´ 1´ 1 = 495.5(Mpa)
Như vậy бH = 461.96 (Mpa) < [бH] = 495.5 (Mpa)
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

Theo (6.43) : dF 1 =

2´ T1 ´ K F ´ Ye ´ Yb ´ YF 1

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

(bw ´ dw1 ´ m1 )

Trang 16


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Trong đó:
 Theo bảng 6.7 chọn KFβ = 1.05
 Theo 6.14 với v < 5 m/s và cấp chính xác 8 chọn KFα = 1.27
 Theo (6.47):



vF = dF ´ g 0 ´ v ´

aw1

um1

Þ vF = 0.006´ 61´ 4.2´
K Fv = 1 +



Trong đó :
- бF = 0.006 ( theo 6.15 )
- g0 = 61 ( theo 6.16 )

120
= 9.22
3.33

vF ´ bw1 ´ dw1
2´ T1 ´ K F b ´ K F a

9.22´ 36´ 55.42
= 1.116
2´ 59.4´ 103 ´ 1.05´ 1.27
Þ KF = KFb ´ KFa ´ KFv = 1.05´ 1.27´ 1.116 = 1.488
= 1+

Với:

 εα = 1.68  Yε = 1/ εα = 1/ 1.68 = 0.595
0
 β = 12.838  Yβ = 1 – 12.838/140 = 0.908

Số răng tƣơng đƣơng:



Z v1 =
Zv 2 =

Z1
Z2

cos3 b
3

cos b

= 27
= 90

cos3 12.838

= 29

cos3 12.838

= 97

Theo bảng 6.18, ta đƣợc :  YF1 = 3.9
 YF2 = 3.61



Với m1 = 2 (mm) , Ys = 1.08 – 0.0695ln2 = 1.03 ;
YR = 1 ( bánh răng phay ), KxF = 1 ( da < 400mm ).

Theo (6.2) và ( 6.2a ) :


[dF1 ]= [dF1 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 252´ 1´ 1.03´ 1 = 259.56Mpa



[dF 2 ]= [dF 2 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 236.5´ 1´ 1.03´ 1 = 243.595Mpa

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 17


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Thay các giá trị vừa tính vào cơng thức (6.43) :


2´ 59.4´ 103 ´ 1.488´ 0.595´ 0.908´ 3.9
dF 1 =
= 93.34 (Mpa)
(36´ 55.42´ 2)
Þ dF 1 = 93.34Mpa £ [dF 1 ]= 259.56Mpa

dF 2 =

(dF1 ´ YF 2 )
YF 1

(93.34´ 3.61)

=

3.9

= 86.39Mpa

Þ dF 2 = 86.39Mpa £ [dF 2 ]= 243.595Mpa

Vậy răng đạt yêu cầu về độ bền uốn

e. Kiểm nghiệm răng về quá tải:
 Theo ( 6.48 ) , với K qt =
 dH 1max = dH ´

Tmax

=1
T
Kqt = 495.4´

1 = 495.4Mpa

 dH 1max = 495.4Mpa < [dH ]max = 1260Mpa
 Theo (6.49):
 dF1max = dF1 ´ Kqt = 259.56´ 1 = 259.56Mpa

Þ dF1max = 259.56Mpa < [dF1 ]max = 464Mpa
 dF 2max = dF 2 ´ Kqt = 243.595´ 1 = 243.595Mpa

Þ dF 2max = 243.595Mpa < [dF 2 ]max = 360Mpa

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 18


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

f. Thông số và kích thƣớc bộ truyền ( Cấp nhanh ):
 Khoảng cách trục

: aw1 = 120mm

 Môđun pháp

: m1 = 2mm

 Chiều rộng vành răng

: bw1 = 36mm

 Tỉ số truyền

: um1 = 3.33

 Góc nghiêng của răng

:

 Số răng của bánh răng

: Z1 = 27, Z 2 = 90

'
''
b1 = 1205016

 Hệ số dịch chỉnh
: x1 = 0, x2 = 0
Theo công thức trong bảng 6.11 , ta đƣợc :
 Đƣờng kính vịng chia

: d1 = 55.38mm

d 2 = 184.61mm

 Đƣờng kính đỉnh răng

: d a1 = 59.38mm

d a 2 = 188.61mm

 Đƣờng kính đáy răng

:

d f 1 = 50.38mm

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

d f 2 = 179.61mm .

Trang 19


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

4. Tính tốn cấp chậm ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng )
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a)

aw2 = K a ´ (u2 + 1)´

T2 ´ K H b
3

2

[dH ] ´ u2 ´ y ba

Trong đó :  Theo bảng 6.6 chọn ψba = 0.3
 Theo 6.5 chọn Ka = 43
 Theo (6.16) ψbd = 0.5xψbax(u1

+ 1)
= 0.5x0.3x(2.8 + 1) = 0.6

 Theo bảng 6.7 chọn KHβ = 1.03 ( sơ đồ 5 )
 T1 = 189.45x103 N.mm
3
189.54
´
10
´ 1.03
Þ aw2 = 43´ (2.8 + 1)´ 3
= 160.43
2
495.4 ´ 2.8´ 0.3

Chọn aw2 = 161 (mm)

b. Xác định các thơng số ăn khớp:
Theo (6.17) m2 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x aw2 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x161 = 1.6 ÷ 3.2

Theo 6.8 chọn mơđun pháp : m2 = 3 (mm)
 Chọn sơ bộ : β1 = 150  cos β1 = 0.9659
 Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ :

2´ aw2 ´ cos b 2 2´ 161´ 0.9659

=
= 27.28
m2 ´ (u2 + 1)
3´ (2.8 + 1)
Chọn Z1 = 27 (răng)
Z1 =

 Số răng bánh lớn :

Z 2 = u2 ´ Z1 = 2.8´ 27 = 75.6
Chọn Z2 = 76 (răng)
76
u
=
= 2.81
 Tỉ số truyền thực : m 2
27
m ´ (Z1 + Z 2 ) 2´ (27 + 76)
cos b 2 = 2
=
= 0.9596
2´ aw2
2´ 161

Þ b 2 = 16.34 16020'24''

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 20

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Theo (6.33)

dH = Z M ´ Z H ´ Z e ´

2´ T2 ´ (um 2 + 1)
bw 2 ´ um 2 ´ dw 22

Trong đó :
 bw 2 = aw2 ´ y ba = 161´ 0.3 = 48.3(mm)
 Theo 6.5 chọn Zm = 274 Mpa1/3
 Theo (6.35):

tgb b = cosa t ´ tgb1 = cos (20.47)´ tg (16.34)= 0.27
'
''
Þ bb = 15.1 = 150634

Với :

a t = a tw = arctg (tga w cosb 2 )
= arctg (tg 200 0.9596) = 20.77

 Theo (6.34) Z H =

=

2 cos b b sin 2a tw

2´ cos (15.1) sin (2´ 20.77) = 1.7

 Theo (6.37):

eb =

(bw ´ sin b 2 )
(48.3´ sin16.34)
=
= 1.44
(p ´ m2 )
(p ´ 3)

 Theo (6.36c) Z e =
Trong đó theo (6.38b):

1 ea =

1 1.65 = 0.77

ộ
ổ1
ửự
1ữ
ỗ

ờ
ỳ cos b 2
ữ
ea = ờ1.88 - 3.2 ỗỗ +
ữ
ố Z1 Z 2 ữ
ứỳ
ờở
ỳ
ỷ
ộ
ổ1
1 ửự
ỳ cos15.34 = 1.65
= ờ1.88 - 3.2 ỗỗ + ữ
ữ
ỗố 27 76 ữ
ờở
ứỳ
ỷ
Đƣờng kính vịng chia bánh lăn nhỏ :

dw 2 =

2´ aw2
2´ 161
=
= 84.5 (mm)
um 2 + 1 2.81 + 1

 Theo (6.40):

v=

p ´ dw 2 ´ n2 p ´ 84.5´ 432
=
= 1.9 m
s
60´ 1000
60´ 1000

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 21


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Với v = 1.9 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
Và với v < 5 m/s  chọn KHα = 1.13 ( theo bảng 6.14 ) .
 Theo (6.42):

aw2
um 2

vH = dH ´ g 0 ´ v ´

Trong đó:

 Theo bảng 6.15 chọn бH = 0.002
 Theo bảng 6.16 chọn g0 = 73

161
= 2.099 m
s
2.81
vH ´ bw2 ´ dw2
K
=
1
+
 Theo (6.41): Hv
2´ T2 ´ K H b ´ K H a
Þ vH = 0.002´ 73´ 1.9´

= 1+

2.099´ 48.3´ 84.5
= 1.019
2´ 189.45´ 103 ´ 1.03´ 1.13

 Theo (6.39):

KH = KH b ´ KHa ´ KHv = 1.03´ 1.13´ 1.019 = 1.186
 Thay tất cả vào biểu thức (6.33) , ta đƣợc :

Þ dH = 274´ 1.7´ 0.77´

2´ 189.45´ 103 ´ 1.186 (2.81 + 1)
48.3´ 2.81´ 84.52

= 476.73Mpa
Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép :
Theo (6.1) với v = 1.9 m/s < 5 m/s Zv = 1. Cấp chính xác động học là 9
nên ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 ; Khi đó cần gia cơng đạt độ
nhám Ra = 2.5 ÷ 1.25 μm  ZR = 0.951. Với da < 700 mm  KXH = 1.
Theo (6.1) và (6.1a) :
'

'

[dH ] = [dH ]´ Zv ´ Z R ´ K XH = 495.5´ 1´ 0.95´ 1 = 470.63(Mpa)
Vì [бH] ’ < бH ( trong khoảng 4% ) nên ta giữ ngun các kết quả

tính tốn v ch cn tớnh li chiu rng bỏnh rng.
2

ổd
ửữ
2
ỗ
476.73
H
ữ
bw 2 = y ba aw 2 ỗỗ
=
0.3

161

= 49.56
'ữ
470.63
ỗố [dH ]÷
ø
Chọn bw2 = 50 (mm)

(

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

)

Trang 22


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

Theo (6.43) : dF 2 =

2´ T2 ´ K F ´ Ye ´ Yb ´ YF 1

(bw 2 ´ dw 2 ´ m2 )

Trong đó:
 Theo bảng 6.7 chọn KFβ = 1.08
 Theo 6.14 với v < 2.5 m/s và cấp chính xác 9 chọn KFα = 1.37
 Theo (6.47):

vF = dF ´ g 0 ´ v ´

aw1
um1

Þ vF = 0.006´ 73´ 1.9´

K Fv = 1 +

Trong đó :
- бF = 0.006 ( theo 6.15 )
- g0 = 73 ( theo 6.16 )

161
= 6.29
2.81

vF ´ bw 2 ´ dw 2
2´ T2 ´ K F b ´ K F a

6.29´ 50´ 84.5
= 1.047
2´ 189.45´ 103 ´ 1.08´ 1.37
Þ KF = KFb ´ KFa ´ KFv = 1.08´ 1.37´ 1.047 = 1.549
= 1+

Với:



Số răng tƣơng đƣơng:

Z v1 =

Zv 2 =


 εα = 1.65  Yε = 1/ εα = 1/ 1.65 = 0.606
0
 β2 = 16.34  Yβ = 1 – 16.34/140 = 0.883

Z1

3

cos b

Z2

cos3 b

= 27

= 76

cos3 16.34

= 30

cos3 16.34

= 86

Theo bảng 6.18, ta đƣợc :  YF1 = 3.8
 YF2 = 3.61
Với m1 = 3 (mm) , Ys = 1.08 –
YR = 1 ( bánh răng phay ), KxF = 1 ( da < 400mm ).

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

0.0695ln3

=

1

;

Trang 23


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

Theo (6.2) và ( 6.2a ) :





[dF1 ]= [dF1 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 252´ 1´ 1´ 1 = 252Mpa
[dF 2 ]= [dF 2 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 236.5´ 1´ 1´ 1 = 236.5Mpa



Thay các giá trị vừa tính vào cơng thức (6.43) :



2´ 189.45´ 103 ´ 1.459´ 0.606´ 0.883´ 3.8
dF 1 =
(50´ 84.5´ 3)

= 88.68(Mpa)
Þ dF1 = 88.68Mpa £ [dF1 ]= 252Mpa
dF 2 =

(dF1 ´ YF 2 )
YF 1

(88.68´ 3.61)

=

3.8

= 84.246Mpa

Þ dF 2 = 84.246Mpa £ [dF 2 ]= 236.5Mpa

Vậy răng đạt yêu cầu về độ bền uốn

e. Kiểm nghiệm răng về quá tải:
 Theo ( 6.48 ) , với K qt =
 dH 1max = dH ´

Tmax

=1
T
Kqt = 470.63´

1 = 470.63Mpa

 dH 1max = 470.63Mpa < [dH ]max = 1260Mpa
 Theo (6.49):
 dF1max = dF1 ´ Kqt = 252´ 1 = 252Mpa

Þ dF1max = 252Mpa < [dF1 ]max = 464Mpa
 dF 2max = dF 2 ´ Kqt = 236.5´ 1 = 236.5Mpa

Þ dF 2max = 236.5Mpa < [dF 2 ]max = 360Mpa

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 24


Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2

GVHD: VĂN HỮU THỊNH

f. Thông số và kích thƣớc bộ truyền ( Cấp chậm ):
 Khoảng cách trục

: aw2 = 161mm

 Môđun pháp

: m2 = 3mm

 Chiều rộng vành răng

: bw 2 = 50mm

 Tỉ số truyền

: um 2 = 2.81

 Góc nghiêng của răng

:

 Số răng của bánh răng

: Z1 = 27, Z 2 = 76

b 2 = 160 20'24''

 Hệ số dịch chỉnh
: x1 = 0, x2 = 0
Theo công thức trong bảng 6.11 , ta đƣợc :
 Đƣờng kính vịng chia

: d1 = 84.41mm

d 2 = 237.59mm

 Đƣờng kính đỉnh răng

: d a1 = 90.41mm

 Đƣờng kính đáy răng

:

d a 2 = 243.59mm
d f 2 = 230.09mm .

d f 1 = 76.91mm

Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028

Trang 25