Tài liệu Đồ án chi tiết máy đề tài "Thiết kế hệ thống dẫn động máy khuấy" docx

BỘ CÔNG NGHIỆP
TRƯỜNG ĐAỊ HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
TRUNG TÂM TNTH CƠ KHÍ

Đồ án chi tiết máy
Đề tài
Thiết kế hệ thống dẫn động
máy khuấy
NSVTH : NHÓM 4
LỚP : DHOT1TLT
GVHD: DIỆP BẢO TRÍ
Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2007
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 4
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 6
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 9
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN 20
CHƯƠNG V: Ổ LĂN 35
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN VỎ HỘP GIẢM TỐC 37
CHƯƠNG VII: KHỚP NỐI - BÔI TRƠN 38
CHƯƠNG VIII: DUNG SAI LẮP GHÉP 39
2
ĐỀ BÀI : ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đề : thiết kế hệ thống truyền đọng cho máy khuấy.
Các số liệu cho biết:
- Công suất máy khuấy N = 8 Kw
- Số vòng quay trục máy khuấy:n = 70 v/ph
- Thời gian làm việc t = 60000
- Kiểu hộp giảm tốc : hộp giảm tốc hai cấp côn - trụ.
3

Chương I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I/ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Để chọn động cơ điện ta đi tính công suất cần thiết của động cơ :
N
ct
=
η
N
Trong đó:
N: công suất máy khuấy.
Ta có: η = η
đ
. η
rc
. η
rt
. η
3
ol
. η
k
Chọn η
đ
= 0,96 : hiệu suất của bộ truyền đai
η
rc
= 0,95 : hiệu suất bộ truyền bánh côn
η
rt
= 0,96 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ

η
ol
= 0,99 : hiệu suất một cặp ổ lăn
η
k
= 0,99 : hiệu suất khớp nối
vậy: η = 0,96. 0,95. 0,96. 0,99
3
. 0,99 = 0,841
do đó:
N
ct
=
841,0
9
=10,7 (kw)
Vậy ta phải trọn công suất của động cơ lớn hơn công suất cần thiết.
Xác định sơ bộ số vòng quay của số vòng quay của động cơ:
n
sb
= n
mk
. U
h
. U
đ
với nmk: số vòng quay trục máy khuấy.
U
h
: tỷ số truyền các bộ truyền trong hộp

U
đ
: tỷ số truyền của bộ truyền đai.
Theo đề bài ta có: n
mk
= 60 (vg/ph)
Mà : Uh : (8…15)
U
đ
: (3…5)
 n
sb
= 60.(8…15).(3…5) = (1440…4500)
Từ đó ta chọn động cơ AOC2 - 52 -2 có các thong số kỹ thuật như sau:
Công suất N
đc
= 13 (kw)
Số vòng quay của đọng cơ: n
đc
= 2730 (vg/ph)
Hiệu suất làm việc: η = 83,5%
Khối lượng: m = 110 (kg)
II/PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Tỷ số truyền chung:
U =
mk
đc
n
n
=

60
2130
=
2
91
= 45,5
Trong đó: n
đc
= 2730 (vg/ph) số vòng quay trục động cơ.
N
mk
= 60 (vg/ph) số vòng quay trục máy khuấy.
Mà ta cũng có: U = U
đ
. U
h
Trong đó: U
đ
= 3,3 : tỷ số truyền của bộ truyền đai.
4
 U
h
=
đ
U
U
=
3,3
5,45
= 13,79 : tỷ số truyền cảu hệ thống bánh răng.

Ta cần xác định tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm của hệ thống
truyền động bánh răng dựa vào các thông số sau:
k
br
= 0,25 : hệ số chiều rộng vành răng.
C
k
= 1,1; ψ = 1,2; [k
o1
] =[k
o2
]
 λ =
][).1(
2,1.25,2
02
kkk
brbr
−
=
25,0).25,01(
2,1.25,2
−
= 14,4
 λ
k
. λ
3
k
= 1,44.(1,1)

3
= 19,2.
Dựa vào đồ thị ta tìm được tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh là:
U
cn
=
70,3
73,3
79,13
==
cn
h
U
U
- Xác định các thông số:
+ Công suất các trục:
Trục 3 : N
3
=
18,9
99,0.99,0
9
.
==
knol
mk
N
ηη
(kw)
Trục 2: N

2
=
66,9
96,0.99,0
18,9
.
3
==
rtol
N
ηη
(kw)
Trục 1: N
1
=
rcol
N
ηη
.
2
=
95,0.99,0
66,9
= 10,27 (kw)
+ Số vòng quay các trục:
Trục 1: n
1
=
827
3,3

2370
==
đ
đc
U
n
(vg/ph)
Trục 2: n
2
=
cn
nU
n
1
=
73,3
827
= 222 (vg/ph)
+ Momen xoắn trên các trục:
Trục 1: T
1
= 9,55.
6
10
.
5,118595
827
27,10
.10.55,9
6

1
1
==
n
N
(Nmm)
Trục 2: T
2
= 9,55.10
6
.
2
2
n
N
=9,55.
415554
222
66,9
.10
6
=
(Nmm)
Trục 3: T
3
= 9,55.
1461150
60
18,9
.10.55,9.10

6
3
3
6
==
n
N
(Nmm)
Kết quả ta có bảng thông số sau:
Thông số Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3
Công suất (kw) 13 10,27 9,66 9,18
Tỷ số truyền U 3,3 3,73 3,7
Số vòng quay n (vg/ph) 2730 827 222 60
Mômen xoắn T (Nmm) 118595,5 415554 1461150
5
CHƯƠNG II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
I/ CHỌN LOẠI ĐAI
Chọn loại đai thang thường tiết diện Ђ.
II/ THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN
Đường kính bánh đai nhỏ ta chọn d
1
= 180 mm
Vận tốc đai: v
đ
=
)/(7,25
60000
2370.180.14,3
60000

1
sm
nd
đc
==
π
nhỏ hơn vận tốc đai cho phép
v
max
= (25 ÷ 30) (m/s)
Đường kính bánh đai lớn:
)(12,582)02,01.(180.3,3)1(.
12
mmdUd
đ
=−=−=
ε

Trong đó: U
đ
= 3,3 là tỷ số truyền cỉa bộ truyền đai.
D1 = 180 (mm) là đường kính của bánh đai nhỏ.
ε = 0,02 hệ số trượt của đai.
Vậy ta chọn d2 = 560 (mm)
Tỷ số truyền thực tế:
17,3
)02,01.(180
560
)1.(
1

2
=
−
=
−
=
ε
d
d
U
đt
Sai lệch tỷ số truyền:
%4%9,3%100.
3,3
17,33,3
%100. <=
−
=
−
=∆
đ
đtđ
đ
U
UU
U
(thỏa mãn).
Tính sơ bộ khoảng cách trục a :
Khoảng cách trục a phải thỏa mãn điều kiện:
0,55.(

1
d
+
).(2)'
212
ddahd
s
+≤≤+
 0,55.(180+560)+10,5
)560180.(2 +≤≤
s
a
 4,17
1480≤≤
s
a
Chọn a
s
= 1000 (mm).
Chiều dài đai:
)(9,3197
100.4
)180560(
)560180(
2
100.2
4
)(
).(
2

2
2
2
12
21
mm
a
dd
ddaL
s
st
=
−
+++=
−
+++=
ππ
Chọn L = 3150 (mm)
Số vòng chạy của đai: i =
102,8
15,3
7,25
max
=≤== i
L
v
đ
Ta cần xác định lại khoảng cách trục a:
a =
4

8
2
∆−+
λλ

với
2,1988)560180.(
2
14,3
3150).(
2
21
=+−=+−= ddL
π
λ
190
2
12
=
−
=∆
dd
 a =
)(9769
4
190.82,19882,1988
22
mm=
−+
Góc ôm của đai:

0000
12
00
1208,157
976
)180560(
.57180.57180 >≈
−
−=
−
−=
a
dd
α
6
Sồ đai: z =
zul
đđc
CCCCP
kP
].[
.
0
α
Trong đó: P
đc
= 13 kw ; k
đ
= 1,25 ; [P
0

] = 6 kw

α
= 157,8
0
 C
α
= 0,945

4,1
2240
3150
0
==
L
L
 C
L
1,07
μ =3,3  C
u
= 1,14

16,2
6
13
][
0
==
P

P
 C
z
= 0,945
Vậy z =
5,2
945,0.14,1.07,1.945,0.6
25,1.13
=
. Vậy ta chọn số đai z = 3
Chiều rộng bánh đai: B = (z-1).t + 2e = (3-1).19 + 2. 1,25 = 63 (mm)
-Đường kính ngoài bánh đai:

4,1882,4.21802
0
=+=+= hdd
a
(mm)
III/ Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
Lực căng trên một đai:
v
đđc
F
zCv
kP
F +=

780
0
α

Trong đó:
2
.vaF
mv
=
(định kỳ điều chỉnh lực căng)
Với a
m
= 0,178 (kg/m) : khối lượng một m chiều dài đai.
 F
v
= 0,178.25,7
2
=117,6 (N)
Do đó :
)(2926,117
3.945,0.7,25
25,1.13.780
0
NF =+=
Lực tác dụng lên trục:
)(1717
2
8,157
sin.3.292.2)
2
sin( 2
0
0
NzFF

r
===
α
 Kết quả ta có bảng thống kê sau: (bảng 1)
7
Thông số Kí hiệu Các giá trị Đơn vị
Tiết diện đai
Đường kính bánh đai nhỏ
Vận tốc đai
Đường kính bánh đai lớn
Tỷ số truyền
Tỷ số truyền thực tế
Sai lệch tỷ số truyền
Khoảng cách trục sơ bộ
Chiều dài đai tính toán
Chiều dài đai tiêu chuẩn
Số vòng chạy của đai
Khoảng cách trục chính xác
Góc ôm trên bánh đai nhỏ
Công suất cho phép
Số đai cần thiết
Số đai chọn
Chiều rộng bánh đai
Đường kính ngoài bánh đai
Lực căng ban đầu
Lực tác dụng lên trục
Các hệ số
d
1
v

d
2
U
đ
U
đt
∆
U
a
L
t
L
i
a
α
[ ]
0
P
z
z
B
a
d
0
F
r
F
k
đ
α

C
z
u
L
C
C
C
B
180
25,7
560
3,3
3,17
3,9
1000
3197,7
3150
8,2
976
157,8
6
2,5
3
63
188,4
292
1717
1,25
0,945
1,07

1,14
0,945
mm
m/s
mm
%
mm
mm
mm
0
Kw
mm
mm
N
N
CHƯƠNG III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
8
I/ Chọn vật liệu.
Bánh răng nhỏ: thép C45 tôi cải thiện, độ cứng đạt HB1 = 255 và có:

MPaMPa
chb
580,850
11
==
σσ
Bánh răng lớn: thép C45 tôi cải thiện, đọ cứng đạt HB2 = 240 và có:
MPaMPa
chb
450,750

22
==
σσ
II/ Xác định ứng suất cho phép.
[ ]
HLxHvR
H
H
H
kkzz
S

0
lim
σ
σ
=
Với: z
R
: hệ số xét đến độ nhám bề mặt răng làm việc.
z
V
: hệ số xét đến ảnh hưởng của vạnn tốc vòng.
k
xH
: hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
Sơ bộ ta thấy: z
R
. z
V

. x
H
= 1
Và
)(58070255.2702
0
1lim
MPaHB
H
=+=+=
σ
: ứng suất tiếp xúc cho phép trên
bánh răng nhỏ.

)(55070240.2702
2
0
2lim
MPaHB
H
=+=+=
σ
: ứng suất tiếp xúc cho phép trên bánh
răng lớn.
S
H
= 1,1 : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc.
H
m
HE

HO
HL
N
N
k =
: hệ số tuổi tyhọ khi xét ứng suất tiếp xúc.
m
H
= 6 : bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc.
N
HO
: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
N
HO1
= 30.H2,4HB1 = 30. 2552,4 = 1,97. 107
N
HO2
= 30.H2,4HB2 = 30. 2402,4 = 1,55. 107
Và N
HE
= 60. c. n. t
lv
.
C
t
T
Ti
i
i
.)

max
.(
3
3
1
Σ
=
: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương.
Với C : số lần ăn khớp
N : số vòng quay của bánh răng đang xét.
T
lv
: tổng thời gian làm việc
T
i
: momen xoắn
C : chu kỳ làm việc
Ta có:
)(10.187)3,0.08.3,0.6,04,0.1.(60000.827.1.60
.)
max
.( 60
7333
3
3
1
11
MPa
C
t

T
T
tncN
ii
i
lvHE
=++=
=
∑
=
)(10.4,49)3,0.08.3,0.6,04,0.1.(60000.222.1.60
.).( 60
7333
3
max
3
1
22
MPa
C
t
T
T
tncN
ii
i
lvHE
=++=
=
∑

=
Ta có :
11 HOHE
NN >
và
22 HOHE
NN >
1=⇒
HL
k
9
Vậy
[ ]
)(3,527
1,1
1.580
.
0
1lim
1
MPa
S
k
H
HLH
===
σ
σ
[ ]
)(500

1,1
1.580550
.
0
2lim
2
MPa
S
k
H
HLH
===
σ
σ
[ ]
[ ] [ ]
)(65,513
2
5003,527
2
21
MPa
HH
H
=
+
=
+
=⇒
σσ

σ
Ứng suất cho phép:
[ ]
FLFCxFSR
F
F
kkkYY
S
F

0
lim
σ
σ
=
Trong đó:
YR: hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám của mặt lượn chân răng.
YS: hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất.
kxF: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến dộ bền uốn.
Sơ bộ ta thấy: YR.YS.kxF = 1.
Ta có:
)(459255.8,1.8,1
1
0
1lim
MPaHB
F
===
σ

: ứng suất uốn cho phép trên bánh răng nhỏ.
)(432240.8,1.8,1
2
0
2lim
MPaHB
F
===
σ
: ứng suất uốn cho phép trên bánh răng lớn.
SF = 1,75 : hệ số an toàn khi tính về uốn.
kFC = 1 : hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải
F
m
FE
FO
FL
N
N
k
.
=

: hệ số tuổi thọ xét đến chế độ tải trọng của bộ truyền.
Với :
m
F
=6 : bậc của đường cong mỏi khi xét về uốn.
N
FO

= 4.106 : số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn.
Ta có:
1
FE
N
=
)(10.7,146)3,0.08.3,0.6,04,0.16.(60000.827.1.60
.)( 60
766
max
3
1
2
MPa
C
t
T
T
tnc
i
m
i
i
lv
F
=++=
∑
=

)(10.4,39)3,0.08.3,0.6,04,0.1.(60000.222.1.60

.).( 60
7333
max
3
1
22
MPa
C
t
T
T
tncN
i
mF
i
i
lvHE
=++=
=
∑
=
Ta có:
FOFE
NN >
1
và
FOFE
NN >
2
= > k

FL
= 1
Vậy
[ ]
F
KLFCF
F
S
kk
0
1lim
1
σ
σ
=
)(3,262
75,1
1.1.459
MPa==
[ ]
F
KLFCF
F
S
kk
0
2lim
2
σ
σ

=
)(247
75,1
1.1.432
MPa==
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
[ ]
2
max
2,8. 2,8.450 1260( )
H ch
MPa
σ σ
= = =
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
10
Bánh răng nhỏ :
1 1
max
2,8. 0,8.580 464( )
F ch
MPa
σ σ
 
= = =
 

Bánh răng lớn:
2 2
max

2,8. 0,8.450 360( )
F ch
MPa
σ σ
 
= = =
 
III/ Thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng nghiêng.
1/ Xác định chiều dài côn ngoài và đường kính chia ngoài.
Chiều dài côn ngoài và đường kính chia ngoài của bánh răng côn chủ đọng được được
xác định hteo độ bền tiếp xúc:
( )
[ ]
1
2
.
R . 1.
1 . . .
H
e R cn
be be cn H
T k
k U
k k U
β
σ
= +
−
( )
[ ]

1
1
3
R
2
.
.
1 . . .
H
e
be be cn H
T k
d k
k k U
β
σ
=
−
Trong đó:
0,5 0,5.87 43,5( )
R d
k k MPa= = =
hệ số phụ thuộc vật liệu bánh răng và loại
răng .

3,73
cn
U =
: Tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh.

0,25
be
e
b
k
R
= =
: Hệ số chiều rộng vành răng.
1,11
H
k
β
=
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành bánh răng côn, dựa vào trị số:
. `
0,25.3,73
0,53
2 2 0.25
e
be cn
b
k U
k
= =
− −
1
118595,5( )T Nmm=
: mômen xoắn tren trục bánh răng côn nhỏ.
[ ]

513,65( )
H
MPa
σ
=
: Ứng suất tiếp xúc cho phép
Vậy:
2
2
118595,5.1,11
43,5. 3,73 1. 150( )
(1 0,25).0,25.3,73.513,65
e
R mm= + =
−

1
3
2
118595,5.1,11
87. 77,7( )
(1 0,25).0,25.3,73.513,65
e
d mm= =
−
2/ Xác định các thông số ăn khớp.
- Số răng bánh nhỏ:
1 1
1,6. 1,6.17 27,2
p

z z= = =

Vậy ta chọn:
1
27z =
( răng)
Tính đường kính trung bình và môđun trung bình:

( ) ( )
1 1
1 0,5 . 1 0,25 .77,7 68( )
m be e
d k d mm= − = − =
1
1
68
2,52
27
m
tm
d
m
z
= = =
Xác định mô đun : chọn góc nghiêng
0
25
m
β
=

, tính ra mô đun pháp trung bình:
0
.cos 2,52.cos 25 2,28
nm tm m
m m
β
= = =

Vậy ta chọn mô đun tiêu chuẩn là
2,5m
nm
=
Tính lại mô đun trung bình và đường kính trung bình:
11
2,5
2,76
0
cos
cos25
m
nm
m
tm
m
β
= = =

d = m .z = 2,76.27 = 74,52
m
tm

1
1
Xác định số răng bánh lớn và góc côn chia:
Số răng bánh lớn:
z = U .z = 3,73.27 =100,7
cn
2 1

Vậy ta chọn:
z =101
2
(răng)
Xác định lại tỷ số truyền:
z
101
2
U = = = 3,74
cn
z 27
1
1

 Sai lệch tỷ số truyền:
U - U
cn cn
3,74 -3,73
1
ΔU = .100% = .100% = 0,27% < 4%
U 3,73
cn

Góc côn chia:
0 '
1
1
2
z 27
δ = artag = artag = 14,96672 =14 580"
z 101
 
 
 ÷
 ÷
 
 

0 0 0 0 '
'
δ = 90 - δ = 90 -14 58 0" = 75,03328 = 75 2
2 1
Số răng tương đương:
1
1
3 3 0
1
z 27
z = = = 27,5
v
cosσ .cos .β cos14,96672.cos 25
m

2
1
3 3 3
2 m
z 27
z = = = 291,1
v
cosσ .cos .β cos75,03328.cos 25
3/ Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc suất hiện trên mặt răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:
[ ]
1 1
2
1 H cn
H M H H
2
cn
2T .k . U +1
σ = z .z .z . σ
ε
0,85.b.d .U
m
≤

Trong đó:
1/3
M
z = 274(MPa )
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp.

H
z = 1,62
: hệ số kể đến bề dạng hình dạng bề mặt tiếp xúc.
ε
z
: hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng,
Với
1
z =
ε
ε
α
: với
α
ε
hệ số trùng khớp ngang.
Ta có:
0
m
1 2
1 1 1 1
1,88 3,2 . os 1,88 3, 2 . os25 1,57
27 101
c c
z z
α
ε β
   
   
= − + = − + =

 ÷  ÷
   
   
   
1
0,8
1,57
z
ε
⇒ = =
H
k
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Ta có :
. .k k k k
H H H
H
v
α
β
=

12
Với
1,11k
H
β
=
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng.

1,09
H
k
α
=
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đoi răng đồng
thời dựa vào trị số của vận tốc vòng.
1
1
. . 3,14.74,52.827
3,23( / )
60000 60000
m
d n
v m s
π
= = =
v
H
k
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp:
1
1
. .
1
2. . .
H m
Hv
H H
v b d

k
T k k
β α
= +
Trong đó:
( )
1 1
1
0
. 1
. .
m cn
H H
cn
d U
v g v
U
δ
+
=
Với:
0,002( )
H
mm
δ
=
: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.
0
56g =
: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai bước răng.

1
74,52( )
m
d mm=
: đường kính trung bình của bánh răng côn nhỏ.
1
118595,5( )T Nmm=
: mômen xoắn trên trục bánh răng côn nhỏ.
. 0,25.10 37.5( )
be e
b k R mm= = =
: chiều rộng vành răng.
[ ]
513,65( )
H
MPa
σ
=
: ứng suất tiếp xúc cho phép.
Vậy
( )
74,52. 3,74 1
0,002.56.3,23 3,52
3,74
H
v
+
= =
=>
3,52.37,5.74,52

1 1,03
2.118595,5.1,11.1,09
Hv
k = + =
=>
1,11.1,09.1,03 1,25
H
k = =
=>
[ ]
2
2
2.118595,5.1,25. 3,74 1
274.1,62.0,8 467,58( ) 513,65( )
0,85.37,5.74,52 .3,74
H H
MPa MPa
σ σ
+
= = ≤ =
4/ Kiểm nghiệm tăng về độ bền uốn.
[ ]
1
1 1
1
1
2 . . . .
0,85. . .
F F
F F

nm m
T k Y Y Y
b m d
ε β
σ σ
= ≤
[ ]
1 2
2 2
1
.
F F
F F
F
Y
Y
σ
σ σ
= ≤
Trong đó:
1
118595,5( )T Nmm=
: mômen xoắn trên trục bánh răng côn nhỏ.
2,5
nm
m =
: môđun pháp trung bình.
37,5( )b mm=
: chiều rộng vành răng.
1

74,52( )
m
d mm=
: đường kính trung bình của bánh răng côn nhỏ.
1 1
0,64
1,57
Y
ε
α
ε
= = =
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
25
1 1 0,82
140 140
m
Y
β
β
= − = − =
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
Đường kính chia ngoài:
13
==
1
.
1
zmd
tee

2,87.27 = 78 (mm)
2
e 2
. 2,87.101 78( )
e
t
d m z mm= = =
Với
2 2
1 2
2,87
0,5
e
e
t
R
m
z z
= =
+
Chiều cao răng ngoài:
0
m
2. os . 0,2 2. os25 .2,87 0,2.2,87 5,87( )
e e
e t t
h c m m c mm
β
= + = + =
Chiều cao đầu răng răng ngoài:

( )
( )
1 1
0 0
m m
os . os . os25 0,35. os25 .2,87 3,5( )
e
ae n t
h c x c m c c mm
β β
= + = + =
2 1
0
m
2. os . 2. os25 .2,87 3,5 1,7( )
e
ae t ae
h c m h c mm
β
= − = − =
Chiều cao chân răng ngoài:
)(08,47,178,5
)(28,25,378,5
22
11
mmhhh
mmhhh
aeefe
aeefe
=−=−=

=−=−=
Đường kính đỉnh răng ngoài:
1 1 1
1
2 .cos 78 2.3,5.cos14,96672 84,8( )
ae e ae
d d h mm
δ
= + = + =
2 2 2
2
2 .cos 290 2.1,7.cos75,03328 290,9( )
ae e ae
d d h mm
δ
= + = + =
Góc chân răng:
1
1
0 ' "
2,28
0,87083 0 5215
150
e
f
f
e
h
arctg arctg
R

θ
= = = =
2
2
0 ' "
4,08
1,55806 1 3329
150
fe
f
e
h
arctg arctg
R
θ
= = = =
Góc côn đáy:
1 1
1
14,96672 0,87083 14,09589
f f
δ δ θ
= − = − =
2 2
2
75,03328 1,55805 73,47522
f f
δ δ θ
= − = − =
Góc côn đỉnh:

90411,7587038,003328,75
52478,1655806,196672,14
12
21
2
1
=+=+=
=+=+=
fa
fa
θδδ
θδδ
Khoảng cách từ đỉnh côn đến mặt phẳng vòng ngoài đỉnh răng:
1
1 1 1
.cos .sin 150.cos14,96672 3,5sin141,96672 144
e ae
B R h
δ δ
= − = − =
2
2 2 2
.cos .sin 150.cos75,03328 1,7sin 75,03328 37
e ae
B R h
δ δ
= − = − =
-Khoảng lệch tâm của bánh răng côn tiếp tuyến:
.sin
m

e R
β
=
Góc nghiêng của răng ở mặt mút:
arcsin
e
e
e
R
β
=
Kết quả tính ta có bảng thống kê sau: (bảng 2)
Thông số Kí hiệu Các giá trị Đơn vị
Chiều dài côn ngoài
e
R
150 mm
Chiều rộng vành răng b 37,5 -
Chiều dài côn trung bình
m
R
131,25 -
Đường kính chia ngoài
1
e
d
2
e
d
78

290
-
14
Góc côn chia ( lăn )
1
δ
2
δ
14
0
58
’
0
”
75
0
2
’
0
”
Chiều cao răng ngoài
e
h
5,78 mm
Chiều cao đầu răng ngoài
1
ae
h
2
ae

h
3,5
1,7
-
Chiều cao chân răng ngoài
1
e
f
h
2
fe
h
,28
4,08
-
Đường kính đỉnh răng
ngoài
1
ae
d
2
ae
d
84,8
290,9
-
Góc chân răng
1
f
θ

2
f
θ
0
0
52
’
15
”
1
0
33
’
29
”
-
Góc côn đỉnh
1
a
δ
2
a
δ
16,52478
75,90411
Góc côn đáy
1
f
θ
2

f
θ
14,09589
73,47522
Đường kính trung bình
1
m
d
2
m
d
74,52
253,75
mm
Khoảng cách từ đỉnh côn
đến mặt phẳng vòng ngoài
đỉnh răng
1
B
2
B
144
37
-
Mô đun vòng trung bình
tm
m
2,76 -
Mô đun pháp trung bình
nm

m
2,5 -
Khoảng lệch tâm bánh răng
côn tiếp tuyến
e
Góc nghiêng của răng ở
mặt nút
e
β
IV/ thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
1/ Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền.
Tính sơ bộ khoảng cách trục:
( )
[ ]
2
3
2
.
. 1 .
. .
H
w a cc
H cc ba
T k
a k U
U
β
σ ψ
= +
Trong đó:

1/3
49,5( )
a
k MPa=
:hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng ăn khớp.
2
415554( )T Nmm=
: mômen xoắn trên trục bánh răng chủ động.
15
1,07
H
k
β
=
: hệ số kể đến sự pohân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi
tính tiếp xúc.
[ ]
513,65( )
H
MPa
σ
=
: ứng suất tiếp xúc cho phép.
3,7
cc
U =
: tỷ số truyền.
(0,3 0,5)
w
ba

w
b
a
ψ
= =
chọn
0,4
ba
ψ
=
( ) ( )
0,5 1 0,5.0,4. 3,7 1 1
bd ba cc
U
ψ ψ
⇒ = + = + ≈
=>
( )
3
2
415554.1,07
49,5. 3,7 1 . 243( )
513,65 .3,7.0,4
w
a mm= + =
2/ Xác định các thông số ăn khớp.
Xác định mô đun:
( )
0,01 0,02 . 2.43 4,86 34,47
w

m a= − = − =
Chọn m = 3
Xác định số răng, góc nghiêng
β
và hệ số dịch chỉnh x.
Vì là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ta có góc nghiêng
0
β
=
, ta có số răng bánh
nhỏ:
( ) ( )
1
2
2.243
34,47
. 1 3. 3,7 1
w
cc
a
z
m U
= = =
+ +
Chọn :
1
34z =
Khi đó số răng bánh lớn:
2
125z =

;
2 1
. 34.3,7 125,8
cc
z z U= = =
Chọn
125
2
=z
răng
Do đó tỷ số truyền thực tế là:
2
1
125
3,68
34
m
z
U
z
= = =
Sai lẹch tỷ số truyền :
.100% 0,54% 4%
cc m
cc
U U
U
U
−
∆ = = <

Tổng số răng:
1 2
34 125 159
t
z z z= + = + =
Xác định lại khoảng cách trục a:
.
3.159
238,5( )
2 2
t
w
m z
a mm= = =
Vậy chọn
240( )
w
a mm=
Xác định hệ số dịch chỉnh:
Hệ số dịch chỉnh tâm:
( )
5,059,1.5,0
3
240
5,0
21
=+=+−= zz
m
a
y

w
Hệ số :
145,3
159
5,0.100.100
===
t
y
z
y
k
07,0=⇒
x
k
Hệ số giảm đỉnh răng:
1113,0
1000
159.07,0
1000
.
===∆
tx
y
zk
Tổng hệ số dịch chỉnh:
51113,001113,05,0 =+=∆+=
yt
yx
Hệ số dịch chỉnh các bánh 1 và 2:
16

( )
( )
11,0
159
34125
51113,0.5,0
.
.5,0
12
1
=






−
−=






−
−=
t
t
z

yzz
xx
4,011,051113,0
1
2
=−=−= xxx
t
Góc ăn khớp:
9338,0
240.2
20cos.3.159
.2
cos
cos
0
===
w
t
tw
a
mz
α
α
"'0
4257209617,20 ==⇒
wt
α
Xác định các thông số khác:
- đường kính chia:
)(10234.3.

11
mmzmd ===
)(3751225.3.
22
mmzmd ===
- Khoảng cách trục chia:
( ) ( )
)(5,238375102
2
1
2
1
21
mmdda =+=+==
- Đường kính lăn :
)(64,102
159
5,0.2
102
2
11
mm
z
y
dd
t
w
=+=+=
)(72,37768,3.664,102.
12

mmUdd
mww
===
- Đường kính đỉnh lăn:
( )
( )
)(6,10801113.011,012102.12
11
1
mmmxdd
ya
=−++=∆−++=
( )
( )
)(3,38301113.04,012375.12
22
2
mmmxdd
ya
=−++=∆−++=
- Đường kính đáy răng:
( ) ( )
)(16,953.11,0.25,2102 25,2
11
1
mmmxdd
f
=−−=−−=
( ) ( )
)(9,3693.4,0.25,2375 25,2

22
2
mmmxdd
f
=−−=−−=
- Đường kính cơ sở:
)(85,9520cos.102cos
0
1
1
mmdd
b
===
α

)(38,35220cos.375cos
0
2
2
mmdd
b
===
α

Góc ăn khớp:
"'0
0
4257209617,20
240
20cos.5,238

arccos
cos.
arccos ==








=








=
w
t
tw
a
a
α
α
( vì β = 0 nên α
t

= α = 20
0
)
3/ Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc:
( )
[ ]
H
wmw
mH
HMH
dUb
UkT
zzz
σσ
ε
≤
+
=
2
1
2

1 2

Trong đó : z
M
= 274 (MPa
1/3
) là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp.

z
H
= 1,58 là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
z
ε
là hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng với:
3
4
α
ε
ε
−
=z
Với ε
α
là hệ số trùng khớp ngang, ta có:
ε
α
=
t
tnwbaba
m
adddd
απ
α
cos 2
sin.2
2
2
2

2
2
1
2
1
−−+−
=
7,1
20cos.3.14,3.2
9617,20sin.240.238,3523,388385,956,108
0
2222
=
−−+−
17
867,0
3
7,14
=
−
=⇒
ε
z
k
H
: là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
HvHHH
kkkk
αβ
=

β
H
k
hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng.
α
H
k
= 1 là hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều cho các đôi răng đồng
thời ăn khớp.
Hv
k
là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
ββ
HH
wwH
Hv
kkT
dbv
k
2

1
2
1
+=
Trong đó:
v
H
=

m
w
H
U
a
vg ,
0
σ
với v là vận tốc vòng được tính :
v =
)/(925,11
6000
222.64,102.14,3
6000

21
sm
nd
w
==
π
δ
H
= 0,004 là hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.
g
0
= 38 là hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.
638,14
68,3
240

.925,11.38.004,0 ==⇒
H
v
35,1
1.07,1.415554.2
222.96.638,14
1 =+=⇒
Hv
k
⇒
k
H
= 1,07.1.1,35 = 1,4445
Với a
w
= 240 (mm) là khoảng cách trục.
T
2
= 415554 (Nmm) mômen xoắn trên trục bánh chủ động.
U
m
= 3,68 là tỷ số truyền.
b
w
= ψ
ba
.a
w
= 0,4.240 = 96 (mm) là chiều rộng vành răng.
Do đó:

( )
[ ]
)(65,513)(466
64,102.8,3.96
168,3.4445,1.415554.2
.876,0.58,1.274
2
MPaMPa
HH
=≤=
+
=
σσ
4/ Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Ứng suất uốn sinh ra tại chân răng:
][

2
1
1
12
1 F
ww
FF
F
mdb
YYYkT
σσ
βε
≤=

[ ]
2
1
21
2
.
F
F
FF
F
Y
Y
σ
σ
σ
≤=
Trong đó:
Y
ε
=
59,0
7,1
11
==
α
ε
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
18
1=
β

Y
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
67,3
1
=
F
Y
: hệ số dạng răng của bánh 1 dựa vào số răng tương đương
( )
11
zz
v
=
và hệ số dịch chỉnh x
1
6,3
2
=
F
Y
: hệ số dạng răng của bánh 2 dựa vào số răng tương đương
( )
22
zz
v
=
và hệ số dịch chỉnh x
2
k
F

: hệ số tải trọng khi tính về uốn:
k
F
= k
Fβ
. k
Fα
. k
Fv
với : k
Fβ
= 1,16 : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về uốn.
k
Fα
=1 : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng không đều cho các đôi
răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn.
k
Fv
: hệ số kể đến otải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, ta có:
αβ
FF
wwF
Fv
kkT
dbv
k
2

1

2
1
+=
Trong đó:
m
w
FF
U
a
vgv
0
δ
=
Với : v = 1,95 (m/s) vận tốc vòng.
δ
F
= 0,011 là hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp.
g
0
= 38 là hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch kích bước răng.
6356,141,1.1.16,1
41,1
1.16,1.415554.2
64,102.96.25,40
1
25,40
68,3
240
.925,11.38.011,0
==⇒

=+=⇒
==⇒
F
Fv
F
k
k
v
Do đó:
[ ]
[ ]
)(247)(67,97
67,3
6,3.57,99
3,262)(57,99
3.64,102.96
67,3.1.59,0.6356,1.415554.2
22
11
MPaMPa
MPa
FF
FF
=≤==
=≤==
σσ
σσ
5/ Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp cực đại không vượt quá
giá trị cho phép.

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN
I. Chọn vật liệu.
Chọn vật liệu dung để chế tạo trục truyền là thép 45 tôi cải thiện.
II. Tính toán thiết kế trục.
1. Tải trọng tác dụng lên trục.
19
Lực tác dụng của bộ truyền đai: F
d
= 1717 (N) (đã tính ở phần thiết kế bộ truyền đai).
Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng: lực tác dụng khi ăn khớp trong bộ truyền
bánh răng tác dụng lên trục bao gồm ba thành phần: lực vòng F
t
, lực hướng tâm F
r
,
lực dọc trục F
a
( như hình vẽ ).
- Đối với trục 1: lực vòng F
t1
, lục hướng tâm F
r2
, lực dọc trục F
a1
.
- Đối với trục 2: lực vòng F
t2
, lực hướng tâm F
r2
, lực dọc trục F

r3
và lực vòng F
t3
,
lực hướng tâm F
r3
, lực dọc trục F
a3
.
- Đối với trục 3: lự vòng F
t4
, lực hướng tâm F
r4
, lực dọc trục F
a4
.
Và ta tính trị số của các lực như sau:
0)(0
)(3102
1
9617,20.7032
cos
.
)(8097
64,102
415554.2
2
)(1764)96672,14sin25sin96672,14cos20(
25cos
3183

)sinsincos(
cos
)(852)96672,14sin25sin96672,14cos20(
25cos
3183
)sinsincos(
cos
)(3183
52,74
5,118595.2
2
43
3
43
1
2
23
11
1
21
11
1
21
1
1
21
===
====
====
=+=

=+==
=−=
=−==
====
β
β
α
δβδα
β
δβδα
β
doNFF
N
tg
tgF
FF
N
d
T
FF
Ntg
tg
F
FF
Ntg
tg
F
FF
N
d

T
FF
aa
twt
rr
w
rt
mn
m
t
Ra
mn
m
t
ar
m
tt
Trong đó:
d
m1
= 74,52 mm : đường kính trung bình của bánh nhỏ.
T
1
= 118595,9 (Nmm): momen xoắn trên trục bánh răng côn nhỏ.
m
β
= 25
0
: góc nghiêng vủa bánh răng.
n

α
= 20
0
: góc ăn khớp.
1
δ
= 14,96672 : góc côn chia bánh răng côn nhỏ.
T
2
= 41554 ( Nmm): momen xoắn trên trục bánh răng trụ nhỏ.
d
w1
= 102,64 (mm): đường kính vòng lăn bánh răng trụ nhỏ.
tw
α
= 20
0
57
’
42
’’
: góc nghiêng của răng.
Lực tác dụng của khớp nối:
Ta chọn khớp nối là khớp nối vòng đàn hồi, dựa vào mômen xoắn trên trục T
3
ta chọn
khớp có đường kính D = 250 mm, D
0
= 180 mm. Khi đó xác định lực do khớp nốitác
dụng lê trục:

5,4870 3247
180
1461150
)3,0 2,0(
2
)3,0 2,0(
0
3
===
D
T
F
k
=> chọn F
k
= 4000 (N)
2. Tính sơ bộ trục.
20
Đường kính trục được xác định bằng mômen xoắn theo:
[ ]
)(
2,0
3
mm
T
d
k
k
k
τ

≥
Trong đó:
d
k
: đường kính của trục thứ k.
T
k
: momen xoắn trên trục thứ k, với T
1
= 118595,5 (Nmm); T
2
= 415554 (Nmm)
[ ]
k
τ
: ứng suất cho phép. Với
[ ]
1
τ
= 20 (MPa);
[ ]
2
τ
= 25 (MPa);
[ ]
3
τ
= 30 (MPa).
)(62
30.2,0

1461150
)(44
25.2,0
415554
)(31
20.2,0
5,118595
3
3
3
2
3
1
mmd
mmd
mmd
=≥⇒
=≥⇒
=≥
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Từ đường kính ta có thể xác định gần đúng chiều dài ổ lăn: b
01
= 19; b
02
= 25; b
03
=31.
- Chiều dài mayơ bánh đai:
l
md

= l
ml2
= (1,2…1,5)d
1
= (1,2…1,5).31 = 37,2…46,5 (mm)
Vậy chọn l
ml2
= 42 (mm)
- Chiều dài mayơ bánh răng côn nhỏ:
l
m13
= (1,2…1,4)d
1
= (1,2…1,4).31 = 37,2…43,4 (mm)
Chọn l
m13
= 40 (mm).
- Chiều dài mayơ bánh răng côn lớn:
l
m22
= (1,2…1,4)d
2
= (1,2…1,4).42 = 52,8…61,6 (mm)
Chọn l
m22
= 56 (mm).
- Chiều dài mayơ bánh răng trụ nhỏ:
l
m23
= (1,2…1,5)d

2
= (1,2…1,5).44 = 52,8…66 (mm)
Chọn l
m23
= 59 (mm)
- Chiều dài mayơ bánh răng trụ lớn:
l
m32
= (1,2…1,5)d
3
= (1,2…1,5).62 = 74,4…93(mm).
Chọn l
m32
= 84 (mm)
- Chiều dài mayơ của khớp gối:
l
mk
= (1,2…2,5)d
3
= (1,2…2,5).62 = 74,4…155 (mm).
Chọn l
mk
= 115 (mm).
- Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng
cách giữa các chi tiết quay: k
1
= 12
- Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp: k
2
= 10.

- Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: k
3
= 15.
- Chiều cao nắp ổ và đầu bulông : h
n
= 16.
- Khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục 1: l
11
= (2,5 3)d
1
= (2,5…3).31=75,5…93
(mm).
21
 Chọn l
11
= 85 (mm)
- Khoảng côngxôn trên trục 1:
l
c12
= 0,5.(l
m12
+ b
01
) + k
3
+ h
n
= 0,5.(42 + 19) +15 + 16 = 61,5 (mm).
- Khoảng cách từ gối đỡ ổ lăn ngoài đến tiết diện chứa bánh đai trên trục 1 :
l

12
= -l
c12
= -61,5 (mm) .
- Khoảng cách từ gối đỡ ổ lăn ngoài đến tiết diện chứa bánh răng côn nhỏ trên trục 1:
l
13
= l
11
+ k
1
+ k
2
+ l
m13
+ 0,5(b
01
– b
13
cos
1
δ
)
= 85 + 12 + 10 + 40 + 0,5(19 – 37,5.cos14,96672) = 138,4 (mm).
- Khoảng cách từ gối đỡ ổ lăn đến tiết diện chứa bánh răng trụ nhỏ trên trục 2:
l
22
= 0,5(l
m22
+ b

02
) + k
1
+ k
2
= 0,5(57 + 25) + 12 + 10 = 63 (mm).
- Khoảng cách từ gối đỡ ổ lăn đến tiết diện chứa bánh răng côn lớn trên trục 2:
l
23
= l
22
+ 0,5(l
m22
+ b
13
cos
2
δ
) + k
1
= 63 + 0,5(57 + 37,5cos75,03328) +12 = 108,3 (mm).
- Khoảng cách từ :
l
21
= l
m22
+ l
m23
+ b
02

+ 3k
1
+ 3k
2
= 57 + 59 + 25 + 3.12 + 2.10 = 197 (mm).
- Khoảng côngxôn trên trục 3:
l
c33
= 0,5.(l
mk
+ b
o3
) + k
3
+ h
n
= 0,5.(115 + 31) + 25+16 = 104 (mm).
4. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục.
• Tính toán trên trục 1:
+ Xác định các phản lực tại các gối đỡ:
Theo trục y ta có:
)(628
85
4,138.852
2
52,74
.17645,61.1717
2
.
0

2
.
0
11
131
1
112
11
131
1
111112
01
N
l
lF
d
FlF
F
lF
d
lFlF
M
r
m
ad
y
r
m
yd
y

=
−+
=
−+
=⇔
=−−⇔
=∑
Và:
0
1
=∑
y
F
0
11110
=++−⇔
ryyd
FFFF
)(31978526281717
11110
NFFFF
rydy
=++=++=⇔
Tương tự trên trục x ta cũng có:
)(200031835283
0
0
)(5183
85
4,138.3183

0
0
11110
11110
1
11
131
11
1311111
01
NFFF
FFF
F
N
l
lF
F
lFlF
M
txx
txx
x
t
x
tx
x
=−=+=⇔
=+−⇔
=∑
===⇔

=−⇔
=∑
Xác định momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm và tính đường kính trục:
22
- Tại tiết diện 10 ( chứa ổ lăn ngoài):
[ ]
)(31
50.1,0
147308
1,0
)(1473086,118598.75,05,10559575,0
)(5,10559505,105595
)(6,118598
2
52,74
.3183
2
.
)(0
)(5,1055955,61.1717
3
3
10
10
222
10
2
1010
222
10

10
2
10
1
110
10
1210
mm
M
d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
FT
NmmM
NmmlFM
td
td
x
y
m
t
x
dy
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
===
=

===
σ
Chọn d
10
= 35 (mm)
- Tại tiết diện 11 ( chứa ổ lăn trong ):

[ ]
)(9,34
50.1,0
199623
1,0
)(1996236,118598.75,017117275,0
)(17117216997220230
)(118599
2
52,74
.3183
2
.
)(169972)854,138.(31893)(
)(20230)854,138.(852
2
52,74
.1764)(
2
.
3
3
11

11
222
11
2
1111
222
11
11
2
11
1
111
1113111
11131
1
111
mm
M
d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
FT
NmmllFM
NmmllF
d
FM
td
td

x
y
m
t
tx
r
m
ay
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
===
=−=−=
=−−=−−=
σ
Chọn d
11
= 35 (mm)
- Tại tiết diện 12 ( tiết diện chứa bánh đai ):
)(0
)(118599
2
52,74
.3183
2
.
)(0
)(0
2
12

12
2
12
1
112
12
12
NmmMMM
Nmm
d
FT
NmmM
NmmM
x
y
m
t
x
y
=+=⇒
===
=
=
[ ]
)(30
50.1,0
102710
1,0
)(102710118599.75,0075,0
3

3
12
12
222
12
2
1212
mm
M
d
NmmTMM
td
td
==≥⇒
=+=+=
σ
Chọn d
12
= 30 (mm).
- Tại tiết diện 13 (tiết diện có bánh răng côn):
23
[ ]
)(29
50.1,0
121938
1,0
)(121938118599.75,06572775,0
)(65727065727
)(118599
2

52,74
.3183
2
.
)(0
)(65727
2
52,74
.1764
2
.
33
13
13
222
13
2
1313
222
13
13
2
13
1
113
13
1
113
mm
M

d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
FT
NmmM
Nmm
d
FM
td
td
x
y
m
t
x
m
ay
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
===
=
===
σ
Chọn d
13
= 30 (mm).
• Tính toán trên trục 2:

+ Xác định các phản lực tại các gối đỡ:
Theo trục y ta có:
)(581
197
63.3102
2
76,178
.8523,108.1764
2
.
0
2
.
0
21
232
2
2232
21
232
2
22232121
20
N
l
lF
d
FlF
F
lF

d
FlFlF
M
r
m
ar
y
r
m
ary
y
=
−+
=
−+
=⇔
=−−−⇔
=∑
Và:
0
1
=∑
y
F
0
203221
=−+−⇔
yrry
FFFF
)(191917645813102

321220
NFFFF
ryry
=−+=−+=⇔
Tương tự trên trục x ta có:
)(407484031838097
0
0
)(840
197
3,108.318363.8097
0
0
212320
212320
20
21
232223
21
2121232223
20
NFFFF
FFFF
F
N
l
lFlF
F
lFlFlF
M

xttx
xttx
x
tt
x
xtt
x
=−−=−−=⇔
=++−⇔
=∑
=
−
=
−
=⇔
=−−⇔
=∑
Xác định momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm và đường kính trục:
- Tại tiết diện 20 (chứa ổ lăn):
24
[ ]
)(9,46
50.1,0
24343
1,0
)(243435,21808.75,0075,0
)(000
)(5,28108
2
64,102

.8097
2
76,278
.3183
2
.
2
.
)(0
)(0
33
20
20
222
20
2
2020
222
20
20
2
20
1
3
2
220
20
20
mm
M

d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
F
d
FT
NmmM
NmmM
td
td
x
y
w
t
m
t
x
y
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
=−=−=
=
=
σ
Chọn d
20
= 45 (mm)

- Tại tiết diện 22 (tiết diện chứa bánh răng trụ):
[ ]
)(2,54
50.1,0
796329
1,0
)(796329859185.75,028371075,0
)(283710256662120897
)(859185
2
64,102
.8097
2
76,278
.3183
2
.
2
.
)(25666263.4074
)(12089763.1919
3
3
22
22
222
22
2
2222
222

22
22
2
22
1
3
2
222
222022
222022
mm
M
d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
F
d
FT
NmmlFM
NmmlFM
td
td
x
y
w
t
m
t

xx
yy
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
=+=+=
===
===
σ
Chọn d
22
= 55 (mm)
- Tại tiết diện 23 (tiết diện có bánh răng côn):
[ ]
)(43
50.1,0
397098
1,0
)(39709844364.75,010034775,0
)(1003477450867247
)(443647
2
76,278
.3183
2
.
)(74508)3,108197.(840)(
)(67247)3,108197.(581
2
76,278

.852)(
2
.
33
23
23
222
23
2
2323
222
23
23
2
23
2
223
23212123
232121
2
223
mm
M
d
NmmTMM
NmmMMM
Nmm
d
FT
NmmllFM

NmmllF
d
FM
td
td
x
y
m
t
tx
y
m
ay
==≥⇒
=+=+=
=+=+=⇒
===
=−=−=
=−−=−−=
σ
Chọn d
23
= 55 (mm).
• Tính toán trên trục 3:
- Xác định các phản lực tại các gối đỡ:
Theo trục y ta có:
0
30
=∑
y

M
25