hgt bánh răng trụ răng nghiêng 1 cấp (có bản vẽ). contact email: sp.doga.sp@gmail.com để có ưu đãi

Ghi
chú

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

1


Mục lục
MỤC LỤC.......................................................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. CHỌN ĐỘNG CƠ........................................................................................................................... 3
1.1. TÍNH CÔNG SUẤT YÊU CẦU CỦA ĐỘNG CƠ .............................................................................................................. 3
1.2. SỐ VÒNG QUAY SƠ BỘ CỦA ĐỘNG CƠ ................................................................................................................... 3
1.3. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN .................................................................................................................................. 4
1.4. TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC ............................................................................................................ 4
CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI ......................................................................................................... 6

2.1. CHỌN LOẠI ĐAI. ............................................................................................................................................... 6
2.2. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ SƠ BỘ CỦA BỘ TRUYỀN. ......................................................................................................... 6
2.3. KHOẢNG CÁCH TRỤC VÀ CHIỀU DÀI ĐAI. ................................................................................................................ 6
2.4. XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN ĐAI ..................................................................................................................................... 7
2.5. TÍNH LỰC CĂNG BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC............................................................................................. 8
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN HỘP GIẢM TỐC .................................................................................... 10
3.1. CHỌN VẬT LIỆU .............................................................................................................................................. 10
3.2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP: ........................................................................................................................ 10
3.3. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BỘ TRUYỀN.............................................................................................................. 12
3.4. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC. ........................................................................................................... 14
3.5. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN UỐN. ................................................................................................................. 15
3.6. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ QUÁ TẢI ........................................................................................................................ 16
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ TRỤC ........................................................................................................................... 19
4.1. ĐƯỜNG KÍNH SƠ BỘ........................................................................................................................................ 19
4.2. CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC ........................................................................................................................... 19
4.3. TRỤC I .......................................................................................................................................................... 19
4.4. TRỤC II ......................................................................................................................................................... 24
CHƯƠNG 5. TÍNH CHỌN Ổ LĂN ...................................................................................................................... 28
5.1. TRỤC I .......................................................................................................................................................... 28
5.2. TRỤC II ......................................................................................................................................................... 30
5.3. THÔNG SỐ Ổ TRÊN CÁC TRỤC. ........................................................................................................................... 31
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ: .................................................................................... 33
6.1. TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỎ HỘP ............................................................................................................................. 33
6.1.1. Tính kết cấu của vỏ hộp ..................................................................................................................... 33
6.1.2. Kết cấu bánh răng .............................................................................................................................. 33
6.1.3. Kết cấu của nắp ổ ............................................................................................................................... 33
6.2. MỘT SỐ CHI TIẾT KHÁC .................................................................................................................................... 34
6.2.1. Cửa thăm ........................................................................................................................................... 34
6.2.2. Nút thơng hơi ..................................................................................................................................... 34
6.2.3. Nút thốt dầu..................................................................................................................................... 34

6.2.4. Que thăm dầu .................................................................................................................................... 35
6.2.5. Chốt định vị ........................................................................................................................................ 35
6.2.6. Vịng móc ........................................................................................................................................... 35
6.2.7. Bôi trơn .............................................................................................................................................. 35
Bôi trơn trong hộp........................................................................................................................................ 35
6.3. BẢNG DUNG SAI LẮP GHEP ................................................................................................................................ 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................................... 51

2


Chương 1. Chọn động cơ
1.1. Tính cơng suất u cầu của động cơ
- Hiệu suất của hệ:
ηℎệ = ηđ .(ô )3 .ℎ .𝑘 = 0,96.(0,99)3 .0,97.1 = 0,903
-

Công suất làm việc (tính trên trục cơng tác):
𝑃𝑡 =

𝐹.𝑉
1000

=

12500.0,52

= 6,5 (kw)

1000

- Cơng suất yêu cầu của động cơ:
𝑃𝑐𝑡 =

𝑃𝑡
ηℎệ

=

6,5
0,903

= 7,2 (kw)

1.2. Số vòng quay sơ bộ của động cơ
- Tỷ số truyền sơ bộ
u𝑠𝑏 = uđ . uℎ

( chọn uđ = 3; uℎ = 4 theo bảng 2.2 trang 28, 29)

= 3.4 = 12
-

Số vòng quay của trục làm việc
n𝑙𝑣 =

-

60.103 .𝑉

60.103 .0,52

=

𝜋.𝐷

𝜋.160

(v/ph)

Chọn động cơ: 4A160S8Y3 có: 2p = 8; nđb = 750 vg/ph

Kiểu động
cơ
4A160S8Y3
-

( v/ph)

Số vòng quay sơ bộ
n𝑠𝑏 = n𝑙𝑣 . u𝑠𝑏 = 744,84

-

= 62,07

Công
suất
(kw)
7,5

Vận tốc
n(v/ph)

cos 

%

T𝑚𝑎𝑥 /T𝑑𝑛

T𝑘 /T𝑑𝑛

730

0,75

86

2,2

1,4

Kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ

+ Công suất
Pđ𝑐 = 7,5 (KW) > P𝑦𝑐 = 7,2 (kw)
+ Momen xoắn cần thiết:
T𝑐𝑡 = 9,55.106

P𝑡

nđ𝑐

= 9,55.106

6.5
730

= 85034,24

(N.mm)

+ Mômen quá tải xuất hiện trên trục động cơ khi hệ thống làm việc
T𝑞𝑡 = T𝑐𝑡 .

T𝑚𝑚
T1

(với

T𝑚𝑚
T1

3

= 1,55)


 T𝑞𝑡 = 85034,24.1,55 = 131803,07 (N.mm)
+ Momen xoắn danh nghĩa
T𝑑𝑛 = 9,55.106

Pđ𝑐
nđ𝑐

7,5

= 9,55.106

730

= 98116,44 (N.mm)

+ Momen cực đại trên trục của động cơ
T𝑚𝑎𝑥 = T𝑑𝑛 .

T𝑘
T𝑑𝑛

( với

T𝑘
T𝑑𝑛

= 1,4)

 T𝑚𝑎𝑥 = 98116,44.1,4 = 137363,01

(N.mm)

T𝑞𝑡 = 131803,07 (N.mm) < T𝑚𝑎𝑥 = 137363,01 (N.mm)

Vậy động cơ đã chọn làm việc được
1.3. Phân phối tỷ số truyền
- Theo bảng 2.2 (trang 28, 29) hướng dẫn đồ án chi tiết máy. Chọn tỷ số truyền
sơ bộ của bộ truyền đai: uđ = 3
- Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động
𝑛
730
uℎệ = đ𝑐 =
= 11,76
 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc
uℎ =

n𝑙𝑣

62,07

11,76
3

= 3,92

1.4. Tính tốn các thơng số trên các trục
- Cơng suất trên trục làm việc
P𝑙𝑣 =

𝐹.𝑣
1000

=

12500.0,52
1000

= 6,5

(kw)

η23 = η𝑘 . ηô = 1.0,99 = 0,99
 P2 =

P𝑙𝑣
η23

=

6,5
0,99

= 6,56 (kw)

η12 = ηℎ . ηô = 0,97.0,99 = 0,96
-

P1 =

P2
η12

=

6,56
0,96

= 6,83 (kw)

η01 = ηđ . ηô = 0,96.0,99 = 0,95
-

Công suất thực được sử dụng của động cơ: Pđ𝑐 =

-

Số vòng quay trên các trục
nđ𝑐 = 730 (v/ph)
n1 =

nđ𝑐
uđ

=

730
3

= 243,33 (v/ph)

4

P1
0,95

= 7,2 (kw)


n2 =

n1
uℎộ𝑝

=

243,33
3,92

= 62,07 (v/ph)

Số vòng qua trên trục làm việc n𝑙𝑣 = n2 = 62,07 (v/ph)
-

Momen xoắn trên các trục

Tđ𝑐 = 9,55. 106 .

Pđ𝑐
nđ𝑐

T1 = 9,55. 106 .

P1

T2 = 9,55. 106 .

P2

n1

n2

T𝑙𝑣 = 9,55. 106 .

= 9,55. 106 .

= 9,55. 106 .
= 9,55. 106 .

P𝑙𝑣
n𝑙𝑣

7,5
730

= 98116,43 (N.mm)

6,83
243,33
6,56
62,07

= 9,55. 106 .

= 268057,78 (N.mm)

= 1009312,07 (N.mm)

6,5
62,07

= 1000080,55 (N.mm)

Trục Động cơ

I

II

Làm việc

Thông số
Tỷ số truyền u
Số vịng quay n, v/ph
Cơng suất P, kW
Mơmen xoắn T, Nmm

3

3,92

730

243.33

7,2

6,83

98116,43

268057,78

5

1
62,07
6,56
1009312,07

62,07
6,5
1000080,55


Chương 2. Tính tốn bộ truyền đai
2.1. Chọn loại đai.
Dựa vào đặc tính làm việc va đập vừa với vận tốc nhỏ ta chọn đai làm bằng chất
liệu đai vải cao su
2.2. Xác định thông số sơ bộ của bộ truyền.
Đường kính bánh đai nhỏ.
chọn: 𝑑1 = 200 mm (theo dãy số tiêu chuẩn)
Đường kính bánh đai lớn.
𝑑2 =

𝑑1 𝑢𝑛
200.3
=
= 606,06 𝑚𝑚
1 − 𝜀 1 − 0,01

Chọn 𝑑2 = 630 mm (theo dãy số tiêu chuẩn)
Tỷ số truyền thực tế:
𝑈𝑡𝑡 =

𝑑2
630
=
= 3,1
𝑑1 (1 − 𝜀) 200(1 − 0,01)

Sai lệch tỉ số truyền:
𝜃𝑈 =

𝑈đ −𝑈𝑡𝑡
𝑈đ

=

3,1−3
3

. 100 = 3,3% < 4% đảm bảo.

2.3. Khoảng cách trục và chiều dài đai.

٠Khoảng cách trục

𝑎 ≥ (1,5 ÷ 2)(𝑑1 + 𝑑2 ) = 1,5(200 + 630) = 1245 mm
٠Chiều dài đai

𝜋(𝑑1 + 𝑑2 ) (𝑑2 − 𝑑1 )2
𝑙 = 2𝑎 +
+
2
4𝑎
3,14(200 + 630) (630 − 200)2
= 2.1245 +
+
= 3830,22 𝑚𝑚
2
4.1245
Tăng dây đai 1 lương l = 169,77 mm để dễ nối đai. Vậy chiều dài đai là L= 4 m
٠Nghiệm đai về tuổi thọ.

𝑖=

6

𝑣
𝐿


Với chiều dài đai L= 4 m
Vận tốc đai 𝑣 =
I=

7,64
4

𝜋𝑑1 𝑛đ𝑐
60000

=

3,14.200.730
60000

= 7,64 m/s

= 1,91 < 5  đảm bảo độ bền của đai.

٠Nghiệm góc ơm 𝜶𝟏 :
𝛼1 = 180° − 57°

𝑑2 −𝑑1
𝑎

= 180° − 57°

630−200
1245

= 160,31° >[𝛼1 ] = 150° .

Thoả mãn điều kiện góc ơm.

2.4. Xác định tiết diện đai
٠ Diện tích tiết diện đai dẹt đước xác định từ chỉ tiêu về khả năng kéo của đai:

𝐴 = 𝑏. 𝛿 =

𝐹𝑡 . 𝐾đ
𝐹𝑡 . 𝐾đ
𝑏 =
[𝜎𝐹 ]. 𝛿
[𝜎𝐹 ]

Trong đó 𝛿 là chiều dày đai. Với đai vải cao su
𝛿
1
𝑑1 200
=
𝛿 =
=
= 5 𝑚𝑚
𝑑1 40
40
40
Theo bảng 3.1 hướng dẫn đồ án chi tiết máy ta chọn 𝛿 = 5 z = 4
Lực vòng 𝐹𝑡 =
𝐹𝑡 =

1000.𝑃đ𝑐
𝑉

1000.𝑃đ𝑐

𝑉

=

với vận tốc đai 𝑉 = 7,64 𝑚/𝑠

1000.7,5
7,64

= 981,68 𝑁

٠theo bảng 3.8_ hướng dẫn đồ án chi tiết máy ta có :Hệ số tải động 𝐾đ = 1,1
٠Ứng suất có ích cho phép [𝛿𝐹 ] xác định theo công thức:

[𝛿𝐹 ] = [𝛿𝐹 ]0 . 𝐶𝑎 . 𝐶𝑣 . 𝐶0
Trong đó :
+ Ứng suất cho phép xác định bằng thực nghiệm [𝛿𝐹 ]0 = 𝐾1 −

𝐾2 .𝛿
𝑑1

+ Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài là: 25° Ứng suất căng ban đầu
𝜎0 = 1,8 𝑀𝑃𝑎
Theo bảng 3.9_ hướng dẫn đồ án chi tiết máy ta chọn 𝐾1 = 2,5; 𝐾2 = 10

7


[𝛿𝐹 ]0 = 2,5 −

10.7,875
200

= 2,11 (𝑀𝑃𝑎)

+ Hệ số kể đến ảnh hưởng đến góc ơm:
𝐶𝛼 = 1 − 0,003(180 − 𝛼) = 1 − 0,003(180 − 160,31) = 0,94
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc góc:
𝐶𝑣 = 1 − 𝐾𝑣 (0,01𝑣 2 − 1) = 1 − 0,04(0,01. 7,642 − 1) = 1,01
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền:𝐶0 = 1
[𝛿𝐹 ] = 2,11.0,94.1,01.1 = 2 (𝑀𝑃𝑎)
Hệ số tải đông 𝐾đ = 1,1
𝑏 =

𝐹𝑡 .𝑘đ
𝛿.[𝛿𝐹 ]

=

981,68.1,1
5.2

= 107,98 𝑚𝑚

Chọn b = 112 mm theo tiêu chuẩn
2.5. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
+ Lực căng ban đầu:
𝐹0 = 𝜎0 . 𝑏. 𝛿 = 1,73.112.5 = 972 (𝑁)
+Lực tác dụng lên trục:
𝐹𝑟 = 2𝐹0 . sin(

𝛼1
160,31
) = 1915,37 (𝑁)
) = 2.972. sin (
2
2

Ta có các thơng số kĩ thuật chính của bộ truyền đai thang như trong bảng:
Thơng số

Kí hiệu

Loại đai: Đai dẹt vải cao su

A

Đường kính bánh nhỏ

d1

200 mm

Đường kính bánh lớn

d2

630 mm

Vận tốc đai

v

7,64 m/s

Tỉ số truyền

U

3,1

8

Giá trị


Khoảng cách trục

a

1245 mm

Chiều dài dây đai

L

4000 mm

Góc ơm

α

160,31°

Bề rộng đai

B

112 mm

Lực

Fr

1915,37 N

9


Chương 3. Tính tốn bộ truyền hộp giảm tốc
3.1. Chọn vật liệu
- Bánh nhỏ:Thép 45 tôi cải thiện

σb = 850(MPa) ;

σch = 580(MPa)

chọn HB=255.
- Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện

σb = 850(MPa) ; σch = 580(MPa)
chọn HB=245.
3.2. Xác định ứng suất cho phép:
- Ứng suất tiếp xúc [σH]:
[σH] =

σ Hlim .𝐾𝐻𝐿
𝑆𝐻

Bánh nhỏ
σ0Hlim = 2HB+70=2.255+70=580 (MPa)
𝑆𝐻 =1,1

KHL =

mH NHO
NHE

, với mH = 6 (HB<350)

NHO = 30.H2,4HB =30. 2552,4 =1,8. 107
NHE = 60.c.



3

 T i  .ni.ti =60.243,33.12500.[(𝑇1)3 . 3,5 + (0,77)3 . 3,5]
𝑇1
8

8


T
max



= 11,6.107
NHE > NHO

=> lấy NHE = NHO

=> KHL = 1
[σ𝐻 ]1 =580.

1
1,1

=527,27 (MPa)

Bánh lớn
σ0Hlim = 2HB+70=2.245+70=560(MPa)

10


𝑆𝐻 =1,1
NHO = 30.H2,4HB =1,6. 107
NHE = 60.c.



3

 T i  .ni.ti=60.62,07.12500.[(𝑇1)3 . 3,5 + (0,77)3 . 3,5]
𝑇1
8
8


T max 

= 2,9. 107
NHE > NHO

=> lấy NHE = NHO
=> KHL = 1
1

[σ𝐻 ]2 =560.

1,1

=509,09 (MPa)

- Ứng suất uốn cho phép: [σF] =

σ0Flim.KFC.KFL
SF

+ Bánh nhỏ:
σ0Flim=1,8HB=1,8.255=459(MPa)
𝑆𝐹 =1,75

KFL =

mF NFO
NFE

, với mF = 6 (HB<350)

NFO=4. 106
NFE = 60.c.



mF

 T i  .ni.ti =60.243,33.12500.[(𝑇1)6 . 3,5 + (0,77)6 . 3,5]
𝑇1
8
8


T
max



= 9,6. 107
NFE > NFO

=> lấy NFE = NFO
=> KFL = 1

[σ𝐹 ]1=459.

1,1

=262,29 (MPa)

1,75

+ Bánh lớn:
σ0Flim=1,8HB=1,8.245 = 441 (MPa)

11


𝑆𝐹 =1,75
KFC = 1

KFL =

mF NFO
NFE

, với mF = 6 (HB<350)

NFO=4. 106
NFE = 60.c.



mF

 T i  .ni.ti =60.62,07.12500.[(𝑇1)6 . 3,5 + (0,77)6 . 3,5]
𝑇1
8
8


T
 max 

= 24,6. 106
NFE > NFO

=> lấy NFE = NFO
=> KFL = 1

[σ𝐹 ]2 =441.
- [σH] =

1,1
1,75

=252 (MPa)

[σ𝐻 ]1 +[σ𝐻 ]2
2

=

527,27+509,09
2

=518,18 (MPa)

3.3. Các thông số cơ bản của bộ truyền
- Khoảng cách trục sơ bộ: 𝑎𝑤
aw = K a U h  1.3

T1.K Hβ

σ H 2 .U h .ψba

Trong đó: Ka - Hệ số phụ thuộc vật liệu cặp bánh răng và loại răng.
Tra bảng 6.5 thiết kế dẫn động cơ khí tập 1 được Ka = 43 MPa1/3.
Uh - Là tỉ số truyền của cặp bánh răng. Uh = 3,92.
T1 - Là mô men xoắn trên trục I ( trục chủ động).
T1 = 268057,78 (Nmm). (Đã tính ở chương 1)
KHβ - Là hệ số xét đến sự phân bố tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về
tiếp xúc. Nó phụ thuộc vào vị trí bánh răng đối với ổ và hệ số ψbd .
ψbd = 0,53 ψba (Uh + 1)

12

Tra bảng 6.6 thiết kế dẫn động cơ khí tập 1 ta chọn
ψbd = 0,53 . 0,4 . (3,92 + 1) = 1,049
Tra bảng 6.7 và nội suy ta được KHβ = 1,06
=> aw = 43. (3,92 +1). √

268057,78.1,06
518,182 .3,92.0,4

= 173,9

(mm).

Chọn aw = 175 (mm)
- Đường kính vịng lăn bánh nhỏ:
𝑑𝑤1 = K d .3

T1 .K Hβ .(U  1)

σ H 2 .U

.ψ bd

ψ bd =0,53. ψ ba (U+1) = 0,53.0,4.(3,92+1) = 1,043

𝐾𝑑 = 63
3

𝑑𝑤1 = 63. √

268057.1,06(3,92 + 1)

= 68,57 (𝑚𝑚)
(518,18)2 . 3,92.1,03

Lấy 𝑑𝑤1 = 69 𝑚𝑚
4. Xác định thơng số ăn khớp.
- Mơdun ăn khớp: m = (0,01÷ 0,02) aw
= (0,01÷ 0,02).175
= 1,75 ÷ 3,5
Chọn m=2,5
Chọn 𝛽 = 11∘
- Số răng bánh nhỏ:
Z1 =

2.175.cos(11)
2.aw.cosβ
=
= 27,93
mn.(Uh + 1)
2,5.(3,92+1)

Chọn Z1= 28 răng (Z1 nguyên)

13

ψba = 0.4


- Số răng bánh lớn:
Z2=U. Z1=3,92.28= 109,76
Chọn Z2= 110 răng (Z2 nguyên)

Zt = Z1 + Z2=28+ 110= 138
- Tỷ số truyền thực tế:
U=

110
=
28

3,93

3.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.

σ H  Z M .Z H .Z ε .

2.T1 .K H .U h  1
bw .U h .d w21

Trong đó: ZM – Là hệ số kể đến cơ tính của vật liệu làm bánh răng.
ta có ZM = 234 MPa1/3
ZH – Là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
Tra bảng 6.12 thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, ta có ZH =1,74
bw Là chiều rộng vành răng:
bw = ψba. aw = (0,3 ÷0,5) .175
Chọn bw = 70 mm
- Zε

Là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

Zε =

4  
3

Với εα = [1,88-3,2.( 1  1 )].cos 𝛽

z z
1

1
= [1,88-3,2.(

28

2

1
+

110

)].cos (11)

= 1,73
 Zε =0,87

14


- vH = δH.g0.v.

a
U

w
h

δH = 0,002
g0 =47
v=

𝑛𝜋𝐷
60.103

=

243,33.𝜋.76,3
60.103

= 0,97 (m/s)

vH = 0,002 . 47 . 0,97 .√

175

3,93

KHV = 1 +

= 0,6

vH.bw.dw1
2.T1.KHβ.KHα

KHβ=1,06 ( nội suy bảng 5.3)
KHα = 1,01 ( nội suy bảng 5.3)
KHV = 1 +


0,6.70.71
2.268057,78.1,06.1,01

=1

KH = KHβ.KHα.KHV = 1,06 . 1,01 . 1 = 1,07
σH = 234 . 1,74.0,873.√

2.268057,78.1,075.(3,93+1)
70.3,93.712

Ta có :
σH = 508,78 MPa < [σH]’ = 518,18 MPa.
 Thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc.

3.5. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
σF1 =
Có: vF = δF.g0.v.

2.T1.KF.Yβ.Yε.YF1
bw.dw1.mn

a
U

w
h

= 0,016 . 47 . 0,97 .√

175

3,93

KFv = 1 +

= 4,86

vF.bw.dw1
2T1.KFβ.KFα

15

= 508,78 (Mpa).


KFβ = 1,124 ( nội suy bảng 5.5 hướng dẫn đồ án chi tiết máy)
KFα = 1,12 ( nội suy bảng 5.13 hướng dẫn đồ án chi tiết máy)
KFv = 1 +

4,86.70.71
2.268057,78.1,124.1,12

=1,035

KF = KFβ.KFα.KFv = 1,124.1,12.1,035 =1,3
Yε =

1
1
=
= 0,588
εα
1,70

Yβ = 1 𝑍𝑉1 =

β
11
=1=0,92
140
140

𝑍1
= 29,6
(𝑐𝑜𝑠𝛽)3

𝑌𝐹1 = 3,857 ( 𝑛ộ𝑖 𝑠𝑢𝑦 5.16)

σF1 =

2.268057,78.1,29.1.0,588.0,92.3,875

70.71.2,5

= 116,68 (Mpa)

Có: σF1 = 116,68 MPa < [σF1] = 262,29 MPa.
=> Bánh răng 1 thỏa mãn điều kiện bền uốn.
YF2
- σF2 = σF1.
YF1
𝑍𝑉2 =

𝑍2
110
=
= 116,29
3
(𝑐𝑜𝑠𝛽)
(𝑐𝑜𝑠11)3

𝑌𝐹2 = 3,6
=> σF2 =

2.1009312,07.1,29.1.0,588.0,92.3,875
70.279,03.2,5

= 111,78 MPa

σF2 = 111,78 MPa < [σF2] = 252 MPa.
Bánh răng 2 thỏa mãn điều kiện bền uốn.
3.6. Kiểm nghiệm răng về quá tải

- Kiểm nghiệm quá tải về ứng suất tiếp xúc.
Kqt = 1,4

𝑇1
𝑇1

= 1,4

16


σHmax = σH.

K

qt

= 503,36.√1,4 = 595,58 (MPa)

[σH]max =2,8σch = 2,8.580 = 1624 (MPa)
Có: σHmax = 595,58 MPa < [σH]max = 1624 MPa
- Kiểm nghiệm quá tải về ứng suất uốn.
σF1max = σF1.

K

qt

= 116,68 . √1,4 = 138,05 (MPa)

[σF]max =0,8σch = 0,8.580 = 464 (MPa)
Có: σF1max =138,05 MPa < [σF1]max = 464 MPa
Có: σF2max = σF2.

K

qt

= 111,78. √1,4 = 132,25 MPa

[σF2]max =0,8σch = 464 MPa
Có: σF2max = 132,25 MPa < [σF2]max = 464 MPa
=> Thỏa mãn điều kiện quá tải về ứng suất uốn.

17


Bảng thông số bộ truyền
Thông số

Giá trị
Bánh nhỏ

Bánh lớn

Số răng

Z1 = 28 (răng)

Z2 = 110 (răng)

Đường kính vịng chia

d1 = 71,3 (mm)

d2 = 280,14 (mm)

Đường kính vịng đỉnh

da1 = 76,3 (mm)

da2 = 285,14 (mm)

Đường kính vịng đáy

df1 = 66,3 (mm)

df2 = 275,14 (mm)

Đường kính lăn

dw1 = 71 (mm)

dw2 = 279,03 (mm)

Đường kính cơ sở

db1 = 67 (mm)

db2 = 263,24 (mm)

Mơ đun

m = 2,5 (mm)

Tỷ số truyền

Uh = 3,93

Góc profin răng

𝛼t = 20,370

Góc ăn khớp

αtw = 20 0

Hệ số trùng khớp ngang

𝛼a1 = 29,140
𝛼a2 = 22,570

Chiều rộng răng

bw = 70 (mm)

Khoảng cách trục

aw = 175 (mm)

Hệ số dịch chỉnh

x=0

Góc nghiêng răng

β = 110

18


Chương 4. Thiết kế trục
Chọn vật liệu
Thép C45 tôi cải thiện [𝜎] = 850 Mpa.
4.1. Đường kính sơ bộ
3

𝑑≥ √

𝑇𝑖
0.2 [𝜏]

Trong đó:
+ 𝑇𝑖 : momen xoắn trục (đã tính ở chương 1)
+ [𝜏] = 26 Mpa.
3 268057,78

𝑑1 = √
3

𝑑2 = √

0,2.26

= 37,2 𝑚𝑚 𝑐ℎọ𝑛 𝑑1 = 40 𝑚𝑚

1009312,07
= 57,9 𝑚𝑚 𝑐ℎọ𝑛 𝑑2 = 60 𝑚𝑚
0,2.26

4.2. Các lực tác dụng lên trục
𝐹𝑑 = 1915,37 𝑁 (đã 𝑡í𝑛ℎ ở 𝑐ℎươ𝑛𝑔 2)
𝐹𝑡1 = 𝐹𝑡2 =

2𝑇1
2.268057,78
=
= 7519,15 (𝑁)
𝑑1
71,3

𝐹𝑎1 = 𝐹𝑎2 = 𝐹𝑡1 .

𝑡𝑔𝛼𝑡𝑤
𝑡𝑔 20
= 7519,15.
= 2787,97 (𝑁)
cos 𝛽
cos 11

𝐹𝑟1 = 𝐹𝑟2 = 𝐹𝑡1 . 𝑡𝑔 𝛽 = 7519,15 . 𝑡𝑔 11 = 1461,57 (𝑁)
𝑀𝑎1 =

𝑑1
71,3
𝐹𝑎1 =
. 2787,97 = 99391,13 𝑁. 𝑚𝑚
2
2

𝑀𝑡1 =

𝑑1
71,3
. 𝐹𝑡1 =
. 7519,15 = 268057,69 𝑁. 𝑚𝑚
2
2

4.3. Trục I
Ta chọn dsb = 55 mm
Theo bảng 7.1 – hướng dẫn đồ án chi tiết máy: chọn b0= 29mm
Chiều dài mayơ : lm13=(1,2÷1,5).d = 69 mm
Chiều dài công xôn :

19


lc12 = 0,5.(lm13+b0 ) + k1 + h1
= 0,5. (69+29) + 12 + 16 ( tra bảng 7.2 hướng dẫn đồ án chi tiết máy)

= 77 mm
Vậy l12= lc12 = 77mm
+ l13 = 0,5. (lm13 + b0 ) + k1 + k2
= 0,5.(69+29)+12+10 = 71 mm
+ l11 = 2l13 = 142mm
Mặt xoz:
𝐹𝑥 = 0
𝐹𝑑 + 𝐹𝐵𝑥 − 𝐹𝑡1 + 𝐹𝐷𝑥 = 0
{𝑀
↔ {
=
0
−77𝐹𝑑 − 71. 𝐹𝑡1 + 142𝐹𝐷𝑥 = 0
𝑋(𝐵)
↔{

𝐹𝐵𝑥 = 805,59 𝑁
𝐹𝐷𝑥 = 4798,19 𝑁

Mặt yoz:
{

𝐹𝐵𝑦 + 𝐹𝐷𝑦 −𝐹𝑟1 = 0
𝐹𝑦 = 0
↔ {
−71𝐹𝑟1 + 142𝐹𝐷𝑦 = 0
𝑀𝑌(𝐵) = 0
↔{

𝐹𝐵𝑦 = 730,785 𝑁

𝐹𝐷𝑦 = 730,785 𝑁

Mặt xoy:
M(B) = 0 ↔ MB = T1 = 268057,78 N.mm

20


Đường kính đoạn trục 1:
Vị trí B; D
+ 𝑀𝑡𝑑 = √𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 + 0,75𝑀𝑧 2
=√147483,492 + 0,75. 268057,782 = 275032,01 𝑁. 𝑚𝑚
3

𝑀

3 275032,01

+ đường kính 𝑑 = √ 𝑡𝑑 = √
0,1.[𝜎]

0,1.67

Với [𝜎] = 67 (𝑏ả𝑛𝑔 7.3)
Chọn d theo tiêu chuẩn là 35 mm
Vị trí A :

21

= 34,49 𝑚𝑚

+ 𝑀𝑡𝑑 = √𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 + 0,75𝑀𝑧 2
=√0,75. 268057,782 = 232144,84 𝑁. 𝑚𝑚
3

𝑀

3 232144,84

+ đường kính 𝑑 = √ 𝑡𝑑 = √
0,1.[𝜎]

0,1.67

= 32,6 𝑚𝑚

Do có thêm then nên cần thêm 4% = 33,904 mm
Chọn d theo tiêu chuẩn = 35 mm
Vị trí C :
+ 𝑀𝑡𝑑 = √𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 + 0,75𝑀𝑧 2
=√151276,862 + 193188,162 + 0,75. 268057,782
= 337783,33 N.mm
3

𝑀

3 337783,33

+ đường kính 𝑑 = √ 𝑡𝑑 = √

0,1.[𝜎]

0,1.67

= 36,94 𝑚𝑚

Do có thêm then nên cần thêm 4% = 38,41 mm
Chọn d tiêu chuẩn là 40 mm
Kiểm nghiệm bền mỏi :
Dựa vào biểu đồ nội lực ta thấy vị trí lắp bánh răng là nguy hiểm nhất
Kiểm tra

𝑆𝜎𝑐 .𝑆𝜏𝑐
√𝑆𝜎𝑐 .𝑆𝜏𝑐

≥ [𝑆 ]

+ trong đó [𝑆] = 2 𝑀𝑃𝑎
+𝜎−1 = 0,436
+𝜎𝑏 = 0,436.750 = 327
+𝜏1 = 0,58. 𝜎−1 = 189,66
Chọn then theo bảng 7.10b : b=12mm , h = 11 mm , t1 =5,5mm
+ 𝑊𝑐 =

𝜋.𝑑 3
32

−

𝑏.𝑡1 .(𝑑−𝑡1 )

2𝑑

22


𝜋.403

=

32

+𝑊0𝑐 =

𝜋.𝑑 3
16

𝜋.403

=

16

+𝜎𝑎𝑐 =

𝑀𝑐
𝑊𝑐

12.5,5.(40−5.5)

−

−

= 5301.23

𝑏.(𝑑−𝑡1 )
2𝑑

12.5.5.(40−5.5)

−

=

2.40

2.40

36961408

= 11584,41

= 69,72

5301,23

+𝜎𝑚𝑐 = 0
+𝜏𝑚𝑐 = 𝜏0𝑐 =

𝑇

=

2𝑊0𝑐

268057,78
2.11584,41

= 11,5

Dùng phương pháp tiện nội suy bảng 7.5  kx = 1,09
Nội suy bảng 7.7  {

𝜀𝜎 = 0,85
𝜀𝜏= 0,78

Nội suy bảng 7.9  {

𝑘𝜎 = 1,58
𝑘𝜏= 1,8

Tôi cao tần , nội suy bảng 7.5  ky = 1,6
Tra bảng 10.7 – thiết kế dẫn động cơ khí tập 1
{

𝑠𝜎𝑐 =
𝑠𝜏𝑐 =

𝜑𝜎 = 0,1
𝜑𝜏= 0,05

𝑘𝜎𝑑𝑐 =

𝑘𝜎 . 𝑘𝑦
1,58.1.6
=
= 2,69
𝜀𝜎 . 𝑘𝑥 − 1
0,85 + 1,09 − 1

𝑘𝜏𝑑𝑐 =

𝑘𝜏 . 𝑘𝑦
1,8.1,6
=
= 3,31
𝜀𝜏 . 𝑘𝑥 − 1
0,78 + 1,09 − 1

327

= 2,46

2,69.49,5+0,01
189,66

= 6,46

3,31.8,74+0,05.8,74

𝑘𝑖ể𝑚 𝑡𝑟𝑎 𝑆𝑐 =

2,46.6,46
√2,462 . 6,462

Thảo mãn điều kiện bền

23

= 2,3 > [𝑆] = 2


4.4. Trục II
𝑙23 = 77 𝑚𝑚 , 𝑙22 = 71 𝑚𝑚 , 𝑙21 = 142 𝑚𝑚 (đã tính ở trục I)
Mặt xoz:
{

𝐹𝑥 = 0
−𝐹𝐸𝑥 + 𝐹𝑡2 − 𝐹𝐺𝑥 − 𝐹𝑑 = 0
{
↔
𝑀𝑥(𝐺) = 0
142𝐹𝐸𝑥 − 71𝐹𝑡2 − 77𝐹𝑑 = 0
↔{

𝐹𝐸𝑥 = 4798,19 𝑁
𝐹𝐺𝑥 = 805,59 𝑁

Mặt yoz:
{

−𝐹𝐸𝑦 + 𝐹𝑟2 − 𝐹𝐺𝑦 = 0
𝐹𝑦 = 0
↔ {
142𝐹𝐸𝑦 − 71𝐹𝑟2 = 0
𝑀𝑦(𝐺) = 0
↔{

𝐹𝐸𝑦 = 730,785 𝑁
𝐹𝐺𝑦 = 730,785 𝑁

Mặt xoy:
M(A) = 0 ↔ Mk = T = 1009312,07 N.mm

24


Đường kính trục 2
Vị trí E; G
+ 𝑀𝑡𝑑 = √𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 + 0,75𝑀𝑧 2
=√0,75. 504656,0352 = 437044,95 𝑁. 𝑚𝑚
3

𝑀

3 437044,95

+ đường kính 𝑑 = √ 𝑡𝑑 = √
0,1.[𝜎]

0,1.67

= 40 𝑚𝑚

Vị trí H :
+ 𝑀𝑡𝑑 = √𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 + 0.75𝑀𝑧 2
=√0,75. 271026,172 = 234715,54 𝑁. 𝑚𝑚
3

𝑀

3 234715,54

+ đường kính 𝑑 = √ 𝑡𝑑 = √
0,1.[𝜎]

0,1.63

25

= 33,39 𝑚𝑚