đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc khai triển

Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh
Mục Lục

CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN......................................................................................................... 4
1.1

Xác Định Công Suất Bộ Phận Công Tác Là Xích Tải.............................................................................4

1.2

Cơng Suất Tương Đương........................................................................................................................... 4

1.3

Hiệu Suất Chung Của Hệ Thống Truyền Động....................................................................................... 4

1.4

Công Suất Cần Thiết Của Động Cơ.......................................................................................................... 4

1.5

Tỉ Số Truyền Chung................................................................................................................................... 4

1.6

Phân Phối Tỷ Số Truyền............................................................................................................................ 4
1.6.1 Tỷ số truyền chung......................................................................................................................... 4

1.7

Tính Tốn Các Thơng Số............................................................................................................................ 4
1.7.1 Cơng suất các trục.......................................................................................................................... 4
1.7.2 Số quay vịng các trục..................................................................................................................... 4
1.7.3 Moment xoắn các trục.................................................................................................................... 4

1.8

Theo Các Thông Số Vừa Chọn Ta Có Bảng Dặc Tín Kỹ Thuật Sau:.....................................................4

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG BÊN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC..................................................4
I. TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐAI THANG THƯỜNG......................................................................................... 4
2.1 Tính Đường Kinh Bánh Đai Nhỏ...................................................................................................... 4
2.2 Vận Tốc Đai....................................................................................................................................... 4
2.3 Giả Sử Ta Chọn Hệ Số Tương Đối Ξ =0,01.......................................................................................4
2.4 Khoảng Cách Trục Nhỏ Nhất Xác Định Theo Công Thức...............................................................4
2.5 Số Vịng Chạy Của Đai Trong Một Giây..........................................................................................4
2.6 Tính Góc Ơm Đai Theo Cơng Thức.................................................................................................4
2.7 Tính Tốn Các Hệ Số ........................................................................................................................ 4
2.8 Số Dây Đai Được Xác Định Theo Công Thức...................................................................................4
2.9 Lực Căng Đai Ban Đầu..................................................................................................................... 4
2.10 Ứng Suất Lớn Nhất Trong Dây Đai................................................................................................4
2.11

Tuổi Thọ Đai Xác Định Theo Công Thức.......................................................................................4

II. TÍNH TỐN CHỌN NỐI TRỤC VỊNG ĐÀN HỒI..................................................................................... 4
2.1. Kiểm tra điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi.............................................................................4
2.2. Kiểm tra điều kiện bền của chốt......................................................................................................... 4
2.3. Lực vòng tác dụng lên trục đàn hồi.................................................................................................... 4
2.4. Tải trọng phụ tác dụng lên trục đàn hồi.............................................................................................4
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP KHAI TRIỂN BÊN TRONG HỘP GIẢM
TỐC (NGHIÊNG)..................................................................................................................................................................... 4
3.1

Chọn Vật Liệu Chế Tạo Bánh Răng......................................................................................................... 4

3.2

Xác Định Ứng Suất Cho Phép................................................................................................................... 4


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

3.2.1 Giới hạn mỏi tiếp xúc tương đương tra bảng 6,2 [1].......................................................................4
3.2.2 Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử vẽ tiếp xúc:..................................................................4
3.2.3 Số chu kì làm việc tương đương:.................................................................................................... 4
3.2.4 Chọn giới hạn mỏi uốn:.................................................................................................................. 4
3.2.5 Ứng suất tiếp xúc cho phép:........................................................................................................... 4
3.2.6 Ứng suất uốn cho phép tính theo cơng thức sau:...........................................................................4
3.2.7 Ứng Suất Q Tải Cho Phép Theo 6,10 Và 6,11............................................................................4
3.3

Tính Tốn Bộ Truyền Bánh Răng Cấp Nhanh Răng Nghiêng................................................................4
3.3.1 Xác định khoảng cách trục sơ bộ...................................................................................................4
3.3.2 Xác Định Các Thông Số Ăn Khớp.................................................................................................4
3.3.3 Số răng bánh nhỏ là:...................................................................................................................... 4
3.3.4 Số răng bánh lớn:........................................................................................................................... 4
3.3.5 Do đó tỉ số truyền thực:.................................................................................................................. 4
3.3.6 Tính lại góc nghiêng răng............................................................................................................... 4
3.3.7 kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc.......................................................................................................... 4
3.3.8 Hệ số trùng khớp dọc..................................................................................................................... 4
3.3.9 Hệ số trùng khớp ngang.................................................................................................................. 4
3.3.10 Trong đó đường kính vịng lăn bánh chủ động............................................................................4
3.3.11

Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vịng của bánh chủ động:.........................................4

3.3.12 xác định thơng số hình học của bộ truyền....................................................................................4
3.3.13 Lực vịng....................................................................................................................................... 4
3.3.14 Lực hướng tâm............................................................................................................................. 4
3.3.15 Lực dọc trục.................................................................................................................................. 4
3.3.16 Bề rộng vành răng :...................................................................................................................... 4
3.4

Tính Lại Với aw= 130 mm.......................................................................................................................... 4
3.4.1 Số răng bánh nhỏ là:...................................................................................................................... 4
3.4.2 Số răng bánh lớn:........................................................................................................................... 4
3.4.3 Do đó tỉ số truyền thực:.................................................................................................................. 4
3.4.4 Tính lại góc nghiêng răng............................................................................................................... 4
3.4.5 kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc.......................................................................................................... 4
3.4.6 Hệ số trùng khớp dọc..................................................................................................................... 4

3.4.7 Hệ số trùng khớp ngang.................................................................................................................. 4
3.4.8 Trong đó đường kính vịng lăn bánh chủ động..............................................................................4
3.4.9 Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vịng của bánh chủ động:...........................................4
3.4.10 xác định thơng số hình học của bộ truyền....................................................................................4
3.4.11

Lực vòng....................................................................................................................................... 4


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

3.4.12 Lực hướng tâm............................................................................................................................. 4
3.4.13 Lực dọc trục.................................................................................................................................. 4
3.4.14 Bề rộng vành răng :...................................................................................................................... 4
3.5

Kiểm Nghiệm Răng Về Độ Bền Uốn......................................................................................................... 4

3.6

Xác định số răng tương đương.................................................................................................................. 4
3.6.1 Độ bền uốn tại chân răng............................................................................................................... 4

3.7

Kiểm Nghiệm Răng Về Quá Tải................................................................................................................ 4
3.7.1 Hệ số quá tải với............................................................................................................................. 4

3.8

Chọn Vật Liệu Chế Tạo Bánh Răng......................................................................................................... 4

3.9

Xác Định Ứng Suất Cho Phép................................................................................................................... 4
3.9.1 Giới hạn mỏi tiếp xúc tương đương tra bảng 6,2 [1].......................................................................4
3.9.2 Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử vẽ tiếp xúc:..................................................................4
3.9.3 Số chu kì làm việc tương đương:.................................................................................................... 4
3.9.4 Chọn giới hạn mỏi uốn:.................................................................................................................. 4
3.9.5 Ứng suất tiếp xúc cho phép:........................................................................................................... 4
3.9.6 Ứng suất uốn cho phép tính theo cơng thức sau:...........................................................................4
3.9.7 Ứng Suất Q Tải Cho Phép Theo 6,10 Và 6,11............................................................................4

3.10

Tính Tốn Bộ Truyền Bánh Răng Cấp Chậm Răng Nghiêng.................................................................4
3.10.1 Xác định khoảng cách trục sơ bộ.................................................................................................4

3.11

Xác Định Các Thông Số Ăn Khớp............................................................................................................ 4
3.11.1

Số răng bánh nhỏ là:..................................................................................................................... 4

3.11.2

Số răng bánh lớn:......................................................................................................................... 4

3.11.3

Do đó tỉ số truyền thực:................................................................................................................ 4

3.11.4

Tính lại góc nghiêng răng............................................................................................................. 4

3.11.5 kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc........................................................................................................ 4

3.12

3.11.6

Hệ số trùng khớp dọc................................................................................................................... 4

3.11.7

Hệ số trùng khớp ngang................................................................................................................ 4

3.11.8

Trong đó đường kính vịng lăn bánh chủ động............................................................................4

3.11.9

Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vịng của bánh chủ động:.........................................4

3.11.10

xác định thơng số hình học của bộ truyền..................................................................................4

3.11.11

Lực vịng...................................................................................................................................... 4

3.11.12

Lực hướng tâm........................................................................................................................... 4

3.11.13

Lực dọc trục................................................................................................................................ 4

3.11.14

Bề rộng vành răng :.................................................................................................................... 4

Kiểm Nghiệm Răng Về Độ Bền Uốn......................................................................................................... 4
3.13.1 Độ bền uốn tại chân răng............................................................................................................. 4


Đồ Án Chi Tiết Máy
3.14

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Kiểm Nghiệm Răng Về Quá Tải................................................................................................................ 4
3.14.1 Hệ số quá tải với........................................................................................................................... 4

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN HỘP GIẢM TỐC.......................................................................................... 4
I.Chọn và tính các thơng số ban đầu của trục..................................................................................................... 4
[1] Xác định sơ bộ đường kính trục theo cơng thức...............................................................................4
[2] Do đó đường kính sơ bộ các trục sẽ là............................................................................................... 4
[3] Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực..............................................................4
II. Tính đường kính các đoạn trục........................................................................................................................ 4
4.1 Trục I.................................................................................................................................................... 4
4.2 Trục II................................................................................................................................................... 4
4.3 Trục III................................................................................................................................................. 4
CHƯƠNG V : TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN Ổ LĂN.......................................................................................................... 4
I . CHỌN Ổ LĂN................................................................................................................................................... 4
5.1.Trục I.................................................................................................................................................... 4
5.2.Trục II................................................................................................................................................... 4
5.3.Trục III................................................................................................................................................. 4
CHƯƠNG VI. CHỌN THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ : CHỌN DẦU & PP BÔI TRƠN & DUNG SAI LẮP
GHÉP......................................................................................................................................................................................... 4
6.1

Chọn Thân Máy.......................................................................................................................................... 4

6.2

Chọn Bề Mặt Ghép Nắp Và Thân............................................................................................................. 4

6.3

Xác Định Các Kích Thước Cơ Bản Của Vỏ Hộp..................................................................................... 4

6.4

Các Thiết Bị Phụ Khác............................................................................................................................... 4
6.4.1 Bulơng Vịng................................................................................................................................... 4
6.4.2 Chốt Định Vị................................................................................................................................... 4
6.4.3 Cửa Thăm....................................................................................................................................... 4
6.4.4 Nút Thông Hơi................................................................................................................................ 4
6.4.5 Nút Tháo Dầu................................................................................................................................. 4
6.4.6 Mắt chỉ dầu..................................................................................................................................... 4

6.5

Bôi Trơn Hộp Giảm Tốc............................................................................................................................. 4

6.6

Dung Sai Lắp Ghép Bảng Dung Sai Lắp Ghép........................................................................................ 4

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................................................................ 4


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

ĐỀ TÀI
Đề Số 02: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Phương Án Số : 24

-

Bảng Số liệu đề 2

Phương án

24

Lực vịng trên xích tải F,N
Vận tốc xích tải v, m/s

5500
1,2

Số răng đĩa xích dẫn z, răng

9

Bước xích P ,mm
Thời gian phục vụ L ,năm

110
3

Số ngày làm năm Kng,ngày

180

Số ca làm trong ngày ,ca
t1,giây

3

15

t2 ,giây

45

t3 ,giây

37

T1
T2

T
0,5T

T3

0,4T

6


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN
1.1 Xác Định Cơng Suất Bộ Phận Cơng Tác Là Xích Tải
 (kW)

1.2 Công Suất Tương Đương


1.3 Hiệu Suất Chung Của Hệ Thống Truyền Động
(1)
Tra bảng 2.3 [1] ,ta có
- Hiệu suất bộ truyền bánh răng
- Hiệu suất bộ truyền đai
- Hiệu suất ổ lăn
- Hiệu suất khớp nối
Thay vào (1) , ta có
 =0,83
1.4 Cơng Suất Cần Thiết Của Động Cơ

1.5 Tỉ Số Truyền Chung
 ( vòng/phút)
- hệ truyền động cơ khí có bộ truyền đai thang và hộp giảm tốc khai triển 2 cấp ,tra bảng 2,4 [1] ta chọn :
 ,
o
o
- Ta chọn động cơ có

 Tra bảng P1.3 [1] ,ta chọn động cơ 4A100L2Y3
Kiểu động
cơ

Công suất
Kw

Vận tốc

quay ,
vg/phút
2880

Cos�

4A100L2Y3
5,5
0,91
87,5
1.6 Phân Phối Tỷ Số Truyền
1.6.1 Tỷ số truyền chung
 =39,6
- Ta chọn với hộp giảm tốc banh răng trụ 2 cấp khai triển
- Tra bảng 3.1 [1] ta có :


 =3,96
1.7 Tính Tốn Các Thơng Số
1.7.1 Cơng suất các trục

7

2,2

2,0


Đồ Án Chi Tiết Máy




1.7.2

1.7.3

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Số quay vòng các trục




Moment xoắn các trục






1.8 Theo Các Thơng Số Vừa Chọn Ta Có Bảng Dặc Tín Kỹ Thuật Sau:
Trục
Thơng Số
Cơng Suất Kw
Tỷ Số Truyền
Số Vịng Quay
,V/Phút
Moment
Xoắn Nmm

Trục Động Cơ
4,57
3,96

Trục 1

Trục 2

4,2495

Trục 3

4,0387
3,83

Trục Công Tác

3,8384
2,61

3,8
1

2880

727

189,9

72,75

72,75

18238

55822

203105

503526

599499

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG BÊN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC

8


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Thơng số đầu vào:




Cơng suất =4,57 kW
Số vịng quay =2880 vg/ph
Tỷ số truyền u=3,96

I. TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐAI THANG THƯỜNG


Bảng 4.13 [1] ta có các thơng số của đai
Loại đai

Kí hiệu
bt

Đai thang
thường

A

Kích thước tiết diện mm
b
h

11

13

8

2,8

Diện
tích tiết
diện

A,mm2
81

Đường
kinh bánh
đai nhỏ
d1,mm
100-200

Chiều dài
giới hạn
L,mm
560-4000

2.1 Tính Đường Kinh Bánh Đai Nhỏ
 d1=1,2.dmin=1,2.100=120 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn d1= 125 mm
2.2 Vận Tốc Đai

2.3 Giả Sử Ta Chọn Hệ Số Tương Đối Ξ =0,01
2.3.1

Đường Kinh Bánh Đai Lớn :

Trong đó
 là hệ số trượt tương đối chọn
 Theo tiêu chuẩn ta chọn

2.3.2

Tinh chinh xác tỉ số truyền u

Sai lệnh so với giá trị chọn trước 2% ≤ 3% thỏa điều kiện
2.4 Khoảng Cách Trục Nhỏ Nhất Xác Định Theo Công Thức
2.(d1+d2) ≥ a ≥ 0,55.(d1+ d2) + h
2.(125+500) ≥ a ≥ 0,55.(125+ 500) +8
1250 ≥ a ≥ 351,75 mm ($)



Bảng 1
u
a

1
750

2
600

3
500

4
475

-

Ta có thể chọn sơ bộ a = 0,95.d2 =475 mm khi u = 4
2.4.1 Chiều dài tinh toán của đai


- Theo bảng 4,13 [1] ,ta chọn đai có chiều dài L = 2240 mm =2,24 m
2.4.2 Tính chính xác khoảng cách trục a theo L chuẩn theo công thức
9

5
450

≥6
425


Đồ Án Chi Tiết Máy


Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

thỏa điều kiện ($)

Trong đó


2.5 Số Vịng Chạy Của Đai Trong Một Giây

2.6 Tính Góc Ơm Đai Theo Cơng Thức



2.7 Tính Tốn Các Hệ Số
2.7.1 Hệ Số Xét Đến Ảnh Hưởng Góc Ơm Đai Theo Cơng Thức


2.7.2 Hệ Số Xét Đến Ảnh Hưởng Của Vận Tốc

2.7.3 Hệ Số Xét Đến Ảnh Hưởng Của Tỷ Số Truyền U
 Bảng 2
u

1
1

1,1
1,01

1,2
1,07

1,4
1,1

1,8
1,12

≥2,5
1,14


2.7.4 Hệ Số Xét Đến Ảnh Hưởng Của Sự Phân Bố Không Đều Tải Trọng Giữa Các Dây Đai
 Bảng 3
z

2÷3
0,95

4÷6
0,9

z>6
0,85

 Chọn sơ bộ , z = 2
2.7.5 Hệ số xét Đến Ảnh hưởng của chế Độ tải trọng C r
 Bảng 4
Tải trọng

Tinh
1÷0,85

Dao động nhẹ
0,9÷0,8

Dao động mạnh
0,8÷0,7

Va đập
0,7÷0,6


Hệ Số Xét Đến Ảnh Hưởng Của Chiều Dài Đai L

- Với

2.8 Số Dây Đai Được Xác Định Theo Cơng Thức

- Trong đó = 3 kW khi d1 =125 mm , v= 18,85 m/s 4,19 [1] Chọn Z=2 Đai
2.8.1 Chiều Rộng Các Bánh Đai Và Đường Kính Ngồi D Các Bánh Đai

 trong đó t , e tra bảng 4.21 [1]
2.7.6

Loại đai

Kí hiệu
bt

Đai thang
thường

A

11

Kích thước tiết diện mm
b
h
13

8

2,8

10

Diện
tích tiết
diện
A,mm2
81

Đường kinh
bánh đai
nhỏ d1,mm

Chiều dài giới
hạn L,mm

100-200

560-4000


Đồ Án Chi Tiết Máy

2.9 Lực Căng Đai Ban Đầu

- Đối với đai thang chọn

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

2.9.1

Lực căng mỗi dây đai


2.9.2 Lực vịng có ích

2.9.3 Lực vịng trên mỗi dây đai

Từ cơng thức

Suy ra



Từ trên lấy vi phân

2.9.4 Hệ số tương đương bộ truyền đai thang

2.9.5

2.10

Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn

- Trong đó y là góc chen đai có giá trị tiêu chuẩn 40˚
2.9.6 Lực tác dụng lên trục

Ứng Suất Lớn Nhất Trong Dây Đai


Trong đó
 là ứng suất do lực căng ban đầu gây nên
 là ứng suất có ích sinh ra trong đai

 ( p = 1000 kg/m3)
 ( chọn E = 100 MPa )
Tuổi Thọ Đai Xác Định Theo Cơng Thức

 Trong đó
- m = 8 chỉ số mũ của đường cong mỏi đối với đai thang
- i= 8,41
- giới hạn mỏi của đai thang



2.11

11


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Bảng thơng số đai thang thường
Loại đai

d1
d2
a
L
i

z

B

A
4,57
2880
125
500
18,85
600
2240
8,41
144
2,52
3
35
1,047
243
242,5
462
7,0838
1121

II. TÍNH TỐN CHỌN NỐI TRỤC VỊNG ĐÀN HỒI
- Ta có moment xoắn T3 = 503526 (Nmm) = 503,526 (Nm)
12

kW
Vg/phút
mm
mm

m/s
mm
mm
Độ
Rad
mm
N
N
N
MPa
Giờ


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

- Theo cơng thức (16-1) [TL2], ta có
- Tt = k.T [T]
- K: hệ số chế độ làm việc
- Theo bảng 16-1 [TL2], ta có k = 1,2 1,5 => chọn k = 1,2
- Theo bảng 16-10a [TL2]; T3 = 503,526 (Nm), ta chọn kích thước khớp nối như sau


Bảng 1. Kích thước cơ bản của nối trục vịng đàn hồi
T,
Nm
500



d

D

50

170

dm
95

L

l

d1

D0

Z

nmax

B

B1

l1

D3

l2

80

175

90

130

8

3600

5

70

30

28

32

Bảng 2. Kích thước cơ bản của vịng đàn hồi
T, Nm
500

dc
16

d1
M11

D2
23

l
70

l1
38

l2
18

l3
32

2.1. Kiểm tra điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi
-

h
1,7

Theo cơng thức trang 69 [TL2]
= []



.Trong đó
- [] : ứng suất dập cho phép của vòng cao su, có thể lấy [] = (2 4) (MPa)
=> = = 2,27 (MPa) < [] = (2 4) (MPa) (Thỏa điều kiện sức bền dập )

2.2. Kiểm tra điều kiện bền của chốt
-

Theo cơng thức trang 69 [TL2]
= []



Trong đó
- [] : ứng suất cho phép của chốt, có thể lấy [] = (60 80) (MPa)
- l0 = l1 + = 38 + = 47
- = = 66,66 (MPa) < [] = (60 80) (MPa)
=> Thỏa điều kiện bền của chốt
=> Chọn khớp nối đàn hồi có các thơng số như trên được chấp nhận

2.3. Lực vòng tác dụng lên trục đàn hồi


Ft = = = 7746,5 (N)

2.4. Tải trọng phụ tác dụng lên trục đàn hồi


Fkn = Fr = (0,1 0,3).Ft => Fr = 0,2. Ft = 0,2 . 7746,5 = 1549,3 (N)

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP KHAI TRIỂN BÊN
TRONG HỘP GIẢM TỐC (NGHIÊNG)
Thông số đầu vào:
13


Đồ Án Chi Tiết Máy
-

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Cơng suất :
=4,2495 kW
Số vịng quay : =727 vg/ph
Tỷ số truyền : u= u1=3,83
Moment xoắn :
Thời gian phục vụ 3 năm
Quay một chiều làm việc 3 ca mỗi ca làm việc 8 giờ mỗi năm làm việc 180 ngày :

3.1 Chọn Vật Liệu Chế Tạo Bánh Răng
Do khơng có u cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất trong thiết kế, ta chọn vật liệu hai cấp
Bánh răng như nhau. Chọn vật liệu nhóm I, tra theo bảng 6.1 [1] ta chọn các vật liệu cho bánh răng
chủ động và bị động như sau:
Vật liệu

Nhiệt luyện

(MPa)

(MPa)

Độ rắn
HB

Bánh chủ
động

Thép 45

Tôi cải thiện

850

580

241÷285

Bánh bị động

Thép 45

Tơi cải thiện

750

450

192÷240

-

Chọn Độ rắn bánh răng nhỏ( Bánh chủ động) là HB1: 245 HB
Chọn Độ rắn bánh răng lớn( Bánh bị động) là HB2: 230 HB
3.2 Xác Định Ứng Suất Cho Phép
3.2.1 Giới hạn mỏi tiếp xúc tương đương tra bảng 6,2 [1]


= 2HB1 + 70 = 560 Mpa



= 2HB2 + 70 = 530 Mpa

3.2.2

Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử vẽ tiếp xúc:



���1 = 30. H. = 30. 2452,4 = 1,63. 107(�ℎ� �ỳ)



���2 = 30. H.= 30. 2302,4 = 1,39. 107(�ℎ� �ỳ)

Và : ���1 = ���2 = 5. 106 (�ℎ� �ỳ)
3.2.3

Số chu kì làm việc tương đương:




(�ℎ� �ỳ)
Vì ���1 > ���1; ���2 > ���2;
14


Đồ Án Chi Tiết Máy
3.2.4

Nên ta có hệ số tuổi thọ: ���1 = ���2 = 1

Chọn giới hạn mỏi uốn:



3.2.5

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

= 1,8. HB tra bảng 6,2 [1]

= 1,8. HB1 = 1,8.245 = 441 ���
= 1,8. HB2 = 1,8.230 = 414 ���
Ứng suất tiếp xúc cho phép:




Với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng ,do đó theo 6.12 [1]




; Theo 6,7 [1]


Vì ���2 > ���2
 ���1 = ���2=1
3.2.6

Ứng suất uốn cho phép tính theo cơng thức sau:
Với bộ quay 1 chiều , ta được :




3.2.7

Ứng Suất Q Tải Cho Phép Theo 6,10 Và 6,11




3.3 Tính Tốn Bộ Truyền Bánh Răng Cấp Nhanh Răng Nghiêng

3.3.1

Xác định khoảng cách trục sơ bộ

Theo công thức 6.15a tài liệu [I] ta có:

-

Ka = 43 Mpa1/3: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh răng và loại răng nghiêng bảng 6.5 [1]

-

T1= 55822 (Nmm): momen xoắn trên trục bánh chủ động

-

Ta chọn � �� = 0,3 tra bảng 6,6[1] ( �� �á�ℎ �ă�� khơng đố� �ứ�� �á� ổ ��ụ�)

-

Khi đó:
15


Đồ Án Chi Tiết Máy
-

Hướng Dẫn : Ths Lê Quang Vinh

Ứng với ��� vừa chọn tra bảng 6.7 [1] sơ đồ 3 ta có: �� = 1,095

 Với kết quả aw tính được ta chọn khoảng cách trục theo tiêu chuẩn là aw = 125 mm
3.3.2

Xác Định Các Thông Số Ăn Khớp
- Theo 6,17 [1] Môđun răng mn = (0,01 ÷ 0,02)aw = (1,25 ÷ 2,50) mm, theo bảng trị số
tiêu chuẩn ta
chọn mn = 2 (mm).

-

3.3.3

Chọn sơ bộ góc nghiêng răng β = 150 (80 ≤ � ≤ 200 )
Số răng bánh nhỏ là:


=> Lấy z1 =25 (răng)
3.3.4

Số răng bánh lớn:

 z2 = u1.z1 = 3,83.25= 95,75
=> Lấy z2 =96 (răng)
3.3.5

Do đó tỉ số truyền thực:


3.3.6

Tính lại góc nghiêng răng

3.3.7

kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc


Trong đó

-

ZM = 274 Mpa1/2 tra bảng 6,5[1]: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
ZH: hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc, theo cơng thức ta có:

-

Với :
α=20ᴼ theo TCVN 1065-71

16


3.3.8

Hệ số trùng khớp dọc


3.3.9

Hệ số trùng khớp ngang


Zε: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau


3.3.10 Trong đó đường kính vịng lăn bánh chủ động


3.3.11 Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vịng của bánh chủ động:


3.3.12 xác định thơng số hình học của bộ truyền
Thơng số hình học

Số liệu sau khi áp dụng cơng thức

Đường kính vịng chia

Bánh dẫn

51,65 mm

Đường kính vịng chia

Bánh bị dẫn

198,34 mm

Đường kính vịng đỉnh

Bánh dẫn

55,65 mm

Đường kính vịng đỉnh

Bánh bị dẫn

202,34 mm

Đường kính vịng đáy

Bánh dẫn

46,61 mm

Đường kính vịng đáy

Bánh bị dẫn

193,34 mm

Đường kính vành răng

Bánh dẫn

= 43,5 mm

Đường kính vành răng

Bánh bị dẫn

mm

3.3.13 Lực vòng


3.3.14 Lực hướng tâm


Với v =1,966 (m/s) < 4(m/s) theo bảng 6.13 tài liệu [I] dùng cấp chính xác 9,
- ta chọn KH� = 1,13: KF� = 1,37 6,14 [1]
3.3.15
Lực dọc trục


3.3.16 Bề rộng vành răng :
(mm) Theo công thức 6.41 tài liệu [I]:


Với δH= 0,002: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 [1]); g0=73: hệ Số kể đến
ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 [1]).


-

Vậy

 KH=KHβ. KH∝. KHV= 1,095.1,13.1,023= 1.2658
-

KH∝= 1,13 tra bảng 6,14 [1]

Do đó:


Theo bảng 6,18 [1] với v= 1,966 m/s < 5 m/s Z v= 1 ; với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức
tiếp xúc là 8 khi đó cần gia cơng đạt độ nhám Ra= 2,5.....1,25 µm ,do đó ZR= 0,95 với
da < 700mm ,KxH =1 do đó theo (6,1) và (6,1a)




Như vậy ta có σH > [σH] , do đó cần tăng khoảng cách trụa aw và tiến hành kiểm nghiệm lại ,kết quả được


3.4 Tính Lại Với aw= 130 mm
- Theo 6,17 [1] Mơđun răng mn = (0,01 ÷ 0,02)aw = (1,25 ÷ 2,50) mm, theo bảng trị số tiêu
chuẩn ta

-

chọn mn = 2 (mm).

3.4.1

Chọn sơ bộ góc nghiêng răng β = 150 (80 ≤ � ≤ 200 )
Số răng bánh nhỏ là:


=> Lấy z1 =26 (răng)
3.4.2

Số răng bánh lớn:

 z2 = u1.z1 = 3,83.26= 99,57
=> Lấy z2 =100 (răng)
3.4.3

Do đó tỉ số truyền thực:



3.4.4

Tính lại góc nghiêng răng

3.4.5

kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc


Trong đó


-

ZM = 274 Mpa1/2 tra bảng 6,5[1]: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
ZH: hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc, theo cơng thức ta có:

3.4.6

Với :

α=20ᴼ theo TCVN 1065-71

Hệ số trùng khớp dọc


3.4.7

Hệ số trùng khớp ngang


Zε: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau


3.4.8

Trong đó đường kính vịng lăn bánh chủ động



3.4.9

Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vịng của bánh chủ động:


3.4.10 xác định thơng số hình học của bộ truyền
Thơng số hình học

Số liệu sau khi áp dụng cơng thức

Đường kính vịng chia

Bánh dẫn

53,7mm

Đường kính vịng chia

Bánh bị dẫn

206,6 mm

Đường kính vịng đỉnh

Bánh dẫn

57,7 mm

Đường kính vịng đỉnh

Bánh bị dẫn

210,6 mm

Đường kính vịng đáy

Bánh dẫn

48,7 mm

Đường kính vịng đáy

Bánh bị dẫn

201,46 mm

Đường kính vành răng

Bánh dẫn

Đường kính vành răng

Bánh bị dẫn

= 45 mm
mm

3.4.11 Lực vịng


3.4.12 Lực hướng tâm


- Với v =2,044 (m/s) < 4(m/s) theo bảng 6.13 tài liệu [I] dùng cấp chính xác 9,
- ta chọn KH� = 1,13: KF� = 1,37 6,14 [1]
3.4.13

Lực dọc trục

3.4.14 Bề rộng vành răng :
(mm) Theo công thức 6.41 tài liệu [I]:


Với δH= 0,002: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 [1]); g0=73: hệ số kể đến
ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 [1]).


Vậy

KH=KHβ. KH∝. KHV= 1,095.1,13.1,026= 1.2695

KH∝= 1,13 tra bảng 6,14 [1]
Do đó:


3.5 Kiểm Nghiệm Răng Về Độ Bền Uốn
Điều kiện bền uồn





Trong đó:

- T1=55822 Nmm
- mn = 2 mm
- bw: Bề rộng vành răng là 39 mm
- dw1 = 53,7∶ đườ�� �í�ℎ �ị�� �ă� �ℎủ độ��
- Yε = 1/1,669 :Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
- Với �� = 1.669 �ê� �� đượ� Yε = 1/ ��= 0,6
3.6 Xác định số răng tương đương



Theo bảng 6.7 [1] , 1,205; theo bảng 6,14 [1]
với v= 2,044 ( m/s) < 2,5 (m/s) và cấp chính xác 9 , ,theo cơng thức 6.47[1] hệ số
 ==5,2 (m/s)
Trong đó 0,006 theo bảng 6,15 [1] theo bảng 6.16 {1] ,do đó theo cơng thức 6,46 [1] ta có

Vậy

-

Hệ số dạng răng hệ số dịch chỉnh x=0

-

Đối với bánh dẫn

-

Đối với bánh bị dẫn

Với hệ số kích thước khi tơi bề mặt và thấm nito : ( bánh răng phay ); ( do đó theo 6,2 và 6,2a [1] ta có


3.6.1

Độ bền uốn tại chân răng


 Vậy bộ truyền thỏa mãn độ bền uốn

3.7 Kiểm Nghiệm Răng Về Quá Tải
3.7.1

Hệ số quá tải với



Theo 6,48 [1] ,ta có ứng suất tiếp quá tải

Theo cơng thức 6,49 [1] ta có


Thơng số

BẢNG THƠNG SỐ VÀ KÍCH THƯỚC BỘ TRUYỀN CẤP NHANH
Giá trị

Khoảng cách
trục

aw=13
0
mn=2

Mođun

mm
mm

bw = ψba.aw = 0,3.130=39

b2=39 , b1 = 45

Chiều rộng

Đơn
vị

mm

vành răng
Tỷ số truyền

=3,84

Góc nghiêng
răng

β=14,53ᴼ

Số răng bánh
dẫn

Thơng số

-

z1=2
6

z2=10

0

Hệ số dịch
chỉnh

x1=0

x2=0

Đường kính
vịng chia

53,7

206,6

-

răng

mm
đầu vào:

Đường kính
đỉnh răng

57,7

210,6

mm

Đường kính
đáy răng

48,7

201,6

mm

Góc ∝�

-

(°)

Góc ăn khớp

∝�=20
°
∝�= 20°

(°)
(°)

Lực vịng

N

Lực hướng
tâm
Lực dọc trục

N

phục vụ 3 năm
Quay một chiều làm việc 3 ca mỗi ca làm việc 8 giờ mỗi năm làm việc 180 ngày :

N

Cơng suất
=4,0387 kW
Số vịng
quay
=189,9
vg/ph
Tỷ số
truyền u=
u2=2,61
Moment
xoắn
Thời gian