ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: THIẾT KẾ HỆ THỐNG

TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18

1

Boä coâng nghieäp

Tröôøng Ñaïi hoïc Coâng nghieäp Tp HCM

Khoa Cô khí

Boä moân Cô sôû thieát keá maùy

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Nhóm sinh vieân thöïc hieän:

1.Trương Minh Toàn..........MSSV: 0609150

2. Bùi Thế Toại ....................MSSV: 0502890

3. Phạm Công Trịnh ...........MSSV: 0503039

4.Lê Văn Trọng ...................MSSV: 0503494

ÑEÀ TAØI

Ñeà soá 4: THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG XÍCH TAÛI

Phöông aùn soá: 13

Heä thoáng daãn ñoäng xích taûi goàm:

1- Ñoäng cô ñieän; 2- Boä truyeàn ñai thang; 3- Hoäp giaûm toác baùnh raêng truï hai caáp ñoàng

truïc; 4- Noái truïc ñaøn hoài; 5- Xích taûi.


2

Soá lieäu thieát keá:

Löïc voøng treân xích taûi, F(N) :4000

Vaän toác xích taûi, v(m/s) : 1,2

Soá raêng ñóa xích taûi daãn, z (raêng) : 9

Böôùc xích taûi, p(mm) : 110

Thôøi gian phuïc vuï, L(naêm): 5

Quay moät chieàu, laøm vieäc hai ca, taûi va ñaäp nheï.

(1 naêm laøm vieäc 300 ngaøy, 1 ca laøm vieäc 8 giôø)

Cheá ñoä taûi: T1= T ; T

2=0,9T ; T

3=0,8T ; t

1=36 giaây ; t

2= 15 giaây ; t

3=12giaây


GVDH: Nguyễn Minh Tuấn

3

YEÂU CAÀU

01 thuyeát minh; 01 baûn veõ laép A0

; 01 baûn veõ chi tieát.

NOÄI DUNG THUYEÁT MINH

1 Tìm hieåu heä thoáng truyeàn ñoäng maùy.

2 Xaùc ñònh coâng suaát ñoäng cô vaø phaân boá tæ soá truyeàn cho heä thoáng truyeàn ñoäng.

3 Tính toaùn thieát keá caùc chi tieát maùy:

Tính toaùn caùc boä truyeàn hôû (ñai, xích hoaëc baùnh raêng).

Tính caùc boä truyeàn trong hoäp giaûm toác (baùnh raêng, truïc vít).

Veõ sô ñoà löïc taùc duïng leân caùc boä truyeàn vaø tính giaù trò caùc löïc.

Tính toaùn thieát keá truïc vaø then.

Choïn oå laên vaø noái truïc.

Choïn thaân hộp, buloâng vaø caùc chi tieát phuï khaùc.

4 Choïn daàu boâi trôn, baûng dung sai laép gheùp.

5 Taøi lieäu tham khaûo.

TIEÁN ÑOÄ THÖÏC HIEÄN

Tuaàn

leã

Noäi dung thöïc hieän

1 Nhaän ñeà taøi, phoå bieán noäi dung ÑAMH.

2 Tìm hieåu truyeàn ñoäng cô khí trong maùy.

Xaùc ñònh coâng suaát ñoäng cô vaø phaân phoái tæ soá truyeàn.

3-6 Tính toaùn thieát keá caùc chi tieát maùy: caùc boä truyeàn, truïc (boá trí caùc chi tieát laép

treân truïc), choïn oå, then, noái truïc ñaøn hoài, thaân HGT, choïn buloâng vaø caùc chi

tieát phuï khaùc.

7-8 Veõ phaùc thaûo vaø hoaøn chænh keát caáu treân baûn veõ phaùc.

9-12 Veõ hoaøn thieän baûn veõ laép HGT.

13-14 Veõ 01 baûn veõ chi tieát, hoaøn thaønh taøi lieäu thieát keá (thuyeát minh, baûn veõ).

GVHD kyù duyeät.

15 Baûo veä.

Các Thông số thiết kế:

+ Lực vòng trên xích tải: P = 4000 (N)

+ vận tốc xích tải: v = 1,2 (m/s)

Soá raêng ñóa xích taûi daãn, z (raêng) : 9

Böôùc xích taûi, p(mm) : 110



4

Thôøi gian phuïc vuï, L(naêm): 5

Quay moät chieàu, laøm vieäc hai ca, taûi va ñaäp nheï.

(1 naêm laøm vieäc 300 ngaøy, 1 ca laøm vieäc 8 giôø)

Cheá ñoä taûi: T1= T ; T

2=0,9T ; T

3=0,8T ; t

1=36giaây ; t

2= 15 giaây ; t

3=12giaây

I.CHỌN ĐỘNG CƠ:

Gọi N: là công suất trên xích tải.

: Hiệu suất chung của hệ dẫn động

Nct: Công suất làm việc

Ta có:

tdct

NN

Do động cơ làm việc với tải trọng thay đổi nên ta cần tính công suất làm việc ổn định của

động cơ:

Theo yêu cầu của đề ta có:

NNNNNNTTTTTT 8,0;9,0;8,0;9,0; 321321

Trong đó:

8.41000

2,14000

1000

vPN (KW)

Như vậy công suất tương đương của động cơ khi làm việc ở chế đọ tải thay đổi là:

(KW)52.4121536

12)8.48,0(15)8.49,0(368.4 222

321

3232

221

21

ttt

tNtNtNN td

Hiệu suất của hệ truyền động: ==d..22br..

55ol.. kn.

Theo bảng (2-1) ta có:

d ==00,,9966 →→ HHiiệệuu ssuuấấtt bbộộ ttrruuyyềềnn đđaaii

br ==00,,9988 →→ HHiiệệuu ssuuấấtt bbộộ ttrruuyyềềnn mmộộtt ccặặpp bbáánnhh rrăănngg

kn =1 →→ HHiiệệuu ssuuấấtt ccủủaa kkhhớớpp nnốốii

ol =0,995→→HHiiệệuu ssuuấấtt mmộộtt ccặặpp ổổ llăănn

VVậậyy ttaa ttíínnhh đđưượợcc::



899,01995,0)98,0(96,052

03,5899,0

52,4

td

ct

NN (KW)

- Theo nguyên lý làm việc thì công suất của động cơ phải lớn hơn công suất làm

việc (ứng với hiệu suất của động cơ) do đó ta phải chọn động cơ có công suất lớn

hơn công suất làm việc

72,721109

2,1100060100060

pZnxt

(vòng/phút)

Vì theo tiêu chuẩn tỉ số truyền đai thang 3 -5 , ta chọn 3 và tỉ số truyền hộp giảm tốc hai

cấp từ 8-40 , ta chọn 10.

Nên tỉ số truyền sơ bộ là 3*10=30

Suy ra tốc độ sơ bộ động cơ 72,72*30=2181 (vòng / phút)

- Theo bảng P1.3 (sách TTTK HDĐCK_T1_Trịnh Chất, Lê Văn Chuyển) thông số

kỹ thuật của động cơ 4A

- Vậy ta chọn động cơ có ký hiệu K132M2 công suất động cơ Ndc = 5.5(kw) số vòng

quay của động cơ là 2900 (vòng/phút), hiệu suất 85%

II.PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:

- Trạm dẫn động cơ khí gồm hai bộ truyền.

- Bộ truyền ngoài hộp: Bộ truyền đai

- Bộ truyền trong: Hộp 2 cấp bánh răng trụ

Ta có tỷ số truyền của động cơ:

xt

dc

n

ni trong đó:

1109

1100060100060

pZnxt

vậy: 49,3972,72

2900

xt

dc

n

ni

+ ih: Tỷ số truyền của c

+ inh: Tỷ số truyền của
ndc: Số vòng quay của động cơ
5

72,722, (vòng/phút)

0

ác bộ truyền trong hộp

các bộ truyền ngoài hộp (bộ truyền đai)

nxt: Số vòng quay của xích tải



6

Ta có:

nh

cnhi

iiii

Ta có inh = id

Vậy tỷ số truyền chung của động cơ là:

dcnhnhch iiiiii

Theo tiêu chuẩn ta chọn 4)53( dd ii

Vậy tỷ số truyền của hộp sẽ là: 104

40

nh

chh

i

ii

Ta lại có: 10 cnh iii

47,388,2

1088,2

2,1

10

2,1)3,12,1( n

hccn i

iiii

Kiểm tra lại:

Ta có 9744,39488,247,3 dcnch iiii

Sai số: %5%3%56,2%1009744,3940%100 chii

Như vậy sai số nằm trong khoảng cho phép.

Vậy ta có tỷ số truyền của hệ chuyển động như sau:

4

88,2

47,3

d

c

n

i

i

i

Tính toán công suất trên các trục:

W)(543,41995,0

52,43 K

xnn

NN

knol

td

W)(659,498,0995,0

543,432 K

nn

NN

brol

W)(778,498,0995,0

659,421 K

nn

NN

brol



7

W)(03,596,0995,0

778,41 Knn

NN

dol

dc

Số vòng quay trên các trục:

7254

29001

d

dc

i

nn

9,20847,3

72512

ni

nn

55,7288,2

9.20823

ci

nn

Mômem xoắn trên các trục:

)(8,148842900

52,41055,91055,9 66 Nmm

n

PT

dc

dcdc

)(8,62937725

778,41055,91055,9 6

1

161 Nmm

n

PT

Thông số Trục động

cơ

I II III

i id =4 in = 3,47 ic = 2,88

n 2900 725 208,9 72,55

N 5,03 4,778 4,659 4,543

Mx 14884,83 62937,8 212989,2 598010,3

III.THIEÁT KEÁ BOÄ TRUYEÀN XÍCH

1.Thieát keá boä truyeàn xích

)(3,59801055,72

543,41055,91055,9 6

3

363 Nmm

n

PT

)(2,2129899,208

659,41055,91055,9 6

2

262 Nmm

n

PT



8

- Vaän toác quay truïc ñoäng cô n1 = 2900( v/p )

-Tæ soá truyeàn cuûa xích ix = 3 (choïn theo baûng tieâu chuaån ix = 3 – 5 )

2. Choïn loaïi xích

Choïn xích ống- con laên vì giaù thaønh reû hôn vaø thoâng duïng hôn, vaø boä truyeàn

khoâng yeâu caàu laøm vieäc eâm, khoâng oàn.

* Ta coù tæ soá truyeàn xích ix = 3

Theo baûng soá lieäu yeâu caàu thieát keá ta coù soá raêng ñóa daãn z1= 9(raêng)

-Soá raêng ñóa daãn z2 ñöôïc tính theo coâng thöùc (6-5) trang 105

z2= i.z1 =3 x 9=27 (raêng)

theo baûng soá lieäu thieát keá ta coù böôùc xích p =110mm

3. Ñònh khoaûng caùch truïc A vaø soá maéc xích x

Soá maéc xích ñöôïc tính theo coâng thöùc:

Choïn sô boä A = (30÷50)p

A = (30÷50)110 = 3300 ÷5500 mm

Choïn A = 4500(mm)

Tính soá maéc xích theo coâng thöùc (6-4) trang 102

X = A

px

ZZ

p

AZZ 21221

2.

2

2

= 1004500

110

2

929

110

45002

2

2792

x

x

Choïn soá maéc xích laø: X = 100

* Tính chính xaùc khoaûng caùch truïc A theo soá maéc xích theo coâng thöùc (6-3)

A =

2

12

2

2121

28

224

ZZZZX

ZZX

p

= 44992

9278

2

927100

2

927100

4

1102

2

(mm)

* Ñeå ñaûm baûo ñoä voõng bình thöôøng tăng một khoaûng caùch truïc moät khoaûng:

A = 0,003A =0,003×4499 13,5 mm

vaäy choïn A=4513( mm)

4. Tính ñöôøng kính voøng chia treân ñóa xích

ñóa daãn: dc1 = 6,321)9/sin(/110)/sin(/ 1 zp (mm)

ñóa bò daãn: dc2= 5,947)27/sin(/110)/sin(/ 2 zp ( mm)

5. Ñöôøng kính voøng ñænh:

dd1= dc1 + 0,7p = 321,6 + 0,7x110=398,6 (mm)

dd2= dc2 + 0,7p = 947,5+ 0,7x110=1024,5 (mm)



9

6. Goïi A laø dieän tích cuûa baûn leà xích:

0 0A d b

Trong ñoù: ª 0d : Ñöơøng kính choát

ª 0b : Chieàu roäng oáng

Tính A gaàn ñuùng theo coâng thöùc:

2 2 20, 28 0,28 110 3388A p mm vaäy 0 0 0

0

33883388d b b

d

Choïn 0 30d mm

0

3388113

30b mm

6. Tính löïc taùc duïng leân truïc laép ñóa xích theo coâng thöùc (6-17)

R Kt x P =31

7106

npZ

NK t

Trong ñoù:

Kt: heä soá xeùt ñeán taùc duïng cuûa troïng löôïng xích leân truïc choïn Kt = 1,15

R= 2,461155,721109

8,415,1106 7

N

Theo điều kiện làm việc không va đập mạnh và số răng đĩa dẫn và bị động <40 nên tra bảng 5.11 [1 tr 86] ta chọn thép 45, 45T,50,50T ở nhiệt luyện Tôi, Ram có độ cứng bề mặt 45…50 HRC để chế tạo xích và đĩa xích.

7. Tính chieàu daøi xích

L = X t = 100 110 = 11000 (mm)

IV/ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI

1/ Chọn loại đai và tiết diện đai

Chọn loại tiết diện đai theo hình đồ thị 4.13 [1 tr 59] với p=5,03 kW và số vòng

quay bánh dẫn 2900 ta chọn được loại đai A với thông số bt=11mm, b= 13mm, h= 8mm,

y0= 2,8 mm, diện tích tiết diện A= 81 mm2.

Ta có công thức thực nghiệm 4.1 [1 tr 53]: D1 = (5,2…6,4) 31T

Với T1:mômen xoắn trên trục bánh nhỏ cũng là trục động cơ, mm.

Suy ra D1= (5,2…6,4) 3 83,14884 = 128157,4 (mm).

Chọn theo tiêu chuẩn D1 = 140 (mm).Bảng 4.19 [1 tr 62].



10

Vậy vận tốc đai : )/(26,2160000

140290014.3

1000601 sm

Dnv dc

Vì v < 25 nên ta dùng đai thang thường.

Suy ra đường kính bánh đai lớn D2 = u D1(1-ε).(CT 4.2 [1 tr 53])

Với u tỉ số truyền và ε hệ số trượt (chọn là 0.02)

Vậy D2 = 4x140x(1-0.02)= 548,8 (mm).

Ta chọn theo tiêu chuẩn là 560 (mm). Theo bảng 4.19 [1 tr 62].

Ta tính lại tỉ số truyền :u= 4140

560

1

2 D

D

2/ Chọn sơ bộ khoảng cách trục A

Theo bảng 4.14 [1 tr 60] ta có CT A=0,95 xD2= 0,95x560 = 532 (mm).

Kiểm tra A có thỏa điều kiện 0,55(D1+D2) + h A 2(D1+D2)

Thay số 0,55(560+140) + 8 532 2(140+560)

385 532 1400.

Ta thấy thỏa, vậy khoảng cách trục A là 532 (mm).

3/ Tính chiều dài đai (L) theo khoảng cách sơ bộ trục A :

CT 4.4 [1 tr 54]

)(5,2246

5324

140560140560

25322

4

)()(

22

2212

12 mmx

xA

DDDDAL

Theo bảng tiêu chuẩn ta chọn chiều dài dây đai L=2500 (mm). (ở bảng 4.13 [1 tr 59] )

Kiểm nghiệm số lần uốn của đai trong 1 s:

504,85.2

26,21

L

Vi

i nhỏ hơn 10max i .

Vậy L= 2500 (mm)

4/ Xác định khoảng cách trục A theo chiều dài đai L:



11

)(2,667

8

14056081405602500256014025002

8

)(8)(2)(2

22

212

2

1221

mm

xx

DDDDLDDLA

5/ Tính góc ôm 1 :

00121 14457

2,667

14056018057180

x

A

DD

Góc ôm đạt yêu cầu vì lớn hơn 1200 ( ở đây ta chọn đai sợi tổng hợp.(theo chú dẫn [1 tr

54].

6/Xác định số đai cần thiết(z):

z = P1Kđ / ([P0] CαC1CuCz)

với P1 công suất bánh chủ động :5,03 kW

[P0] công suất cho phép :tra bảng 4.19[1 tr 62] được 3.5.

Kđ hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7 [1 tr 55] được 1.35

Cα hệ số ảnh hưởng của góc ôm α1, tra bảng 4.15 [1 tr 61] và nội suy ta được α1=

0.902.

Tra bảng 4.16 [1 tr 61] với l/l0 =2500/1700=1.47 ta được C1= 1.097

Cu :hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4.17 [1 tr 61] được 1.14

Cz :hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, tra

bảng 4.18 [1 tr 61] với P1/[P]=5.03/3.5=1.43 ta được Cz = 0.97

Vậy z = 5.03x1.35/(3.5x0.902x1.097x0.97)=2.02.

Chọn z = 2.

Chiều rộng bánh đai:

B = )(3510215)12(21 mmxetz

Với t, e tra bảng 4.21 [1 tr 63] với kí hiệu tiết diện đai A.

Đường kính ngoài bánh đai

Bánh dẫn: hDDn 211 = 140+ 2x 3.3= 146.6 (mm)

Bánh bị dẫn: hDDn 222 = 560+2x3.3=566.6 (mm)



12

Với h0 tra bảng 4.21 [1 tr 63].

7/ Tính lực căng ban đầu F0 và lực tác dụng lên trục FR

Tính lực căng ban đầu F0

F0 = 780P1Kđ/(v Cαz)+Fv

Với P1 tính ở trên :5.03

Kđ tính ở trên 1.35

v:vận tốc vòng :21.26 (m/s)

Cα tính trên :0.902

Z số đai :2

Fv :lực căng do lực li tâm sinh ra. Đối với trường hợp này bộ truyền không tự động điều

chỉnh được lực căng Fv= qm v2=0.105x21.262=47.46 (N)

Với qm khối lượng trên một đơn vị chiều dài đai. Tra bảng 4.22 [1 tr 64] được 0.105.

Suy ra F0 = 780x5.03x1.35/(21.26x0.902x2) + 47.46= 185.6 (N)

Lực tác dụng lên trục FR

FR= 2F0z sin( α1/2)=2x185.6 sin(1440/2)=353 (N).

V.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH

1. Chọn vật liệu thiết kế bánh răng:

Tra bảng 6.1 [1 tr 92] ta chọn như sau:

Vật liệu Nhiệt luyện Giới hạn bền

b N/mm2

Giới hạn chảy

ch N/mm2 Độ cứng HB

Bánh chủ

động Thép 50 Tôi cải thiện 700…800 530 228…255

Bánh bị

động Thép 50 Thường hóa 640 350 179…228

2. Định ứng suất cho phép:

Chọn độ cứng HBcđ = 230 và HBbđ = 220.



13

Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:

CT 6.1 và 6.2 [1 tr 91] : [σH] = ( σ0Hlim / SH) ZRZVKxHKHL

[σF] = ( σ0Flim / SF) YRYVKxFKFCKFL.

Trong tính toán sơ bộ nên ta chọn ZRZVKxH = 1 và YRYVKxF = 1 do đó chỉ còn :

[σH] = ( σ0Hlim / SH) KHL

[σF] = ( σ0Flim / SF) KFC KFL

Với σ0Hlim, σ

0Flim : lần lược là ứng suất tiếp cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số

chu kì cơ sở.Tra bảng 6.2 [1 tr 94] ta được :σ0Hlim = 2HB+70= 2x230+70 =

530 và σ0Flim = 1.8HB = 1.8x 230 = 414.(với bánh chủ động).

SH và SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn. Tra bảng 6.2 [1 tr 94] ta được

SH = 1.1 và SF = 1.75 (với bánh chủ động).

KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.KFL = 1 khi đặt tải một chiều.

KHLvà KFL hệ số tuổi thọ được tính

CT 6.3 và 6.4 [1 tr 93]:

KHL = HmHEHO NN /

KFL = FmFEFO NN /

ở đây : mH và mF – bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn

trong trường hợp này mH = 6 và mF = 6 vì độ cứng mặt răng HB < 350.

NHO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử tiếp xúc :

NHOcđ = 30 4.2HBH = 30x2302.4 = 13972305 13.97x106

NFO = 4.106 đối với tất cả các loại thép.

NFE và NHE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :

NHE = 60c iii tnTT3

max/

NEF = 60c ii

m

i tnTT F max/

Với c:số lần ăn khớp của rằng trong một vòng.Ở đây c = 1



14

n:số vòng quay bánh răng trong một phút ,ncđ = 725, nbđ = 208,9 .

Ti : mô men xoắn.

Tmax = 598010,3 Nmm

L=5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8h nên

Tổng số giờ làm việc :t =530028 = 24000 (giờ)

suy ra với bánh chủ động

iii tnTT3

max/ = 24000x725x(13x 36/(36+15+12) + 0.93x 15(15+36+12) + 0.83x

12/(36+15+12))=14659914

ii

m

i tnTT F max/ =24000x725x(16x 36/(36+15+12) + 0.96x 15(15+36+12) + 0.86x

12/(36+15+12))=2126925.

Suy ra NHEcđ = 60x 14659914= 879594840.

NEFcđ = 60c x 2126925= 127615500.

Vì NHecđ > NHOcđ và NEFcđ > NFOcđ nên KHLcđ =KFLcđ =1.

Suy ra với bánh chủ động:

[σH]cđ =530/1.1 = 481.8Mpa

[σF]cđ = 414/1.75 = 236.6 Mpa (N/mm2).

Đối với bánh bị động tương tự ta có :

σ0Hlim = 2HB+70= 2x220+70=510 và σ0

Flim = 1.8HB = 1.8x 220 = 396.

SH = 1.1 và SF = 1.75

iii tnTT3

max/ = 24000x208.9(13x 36/(36+15+12) + 0.93x 15(15+36+12) + 0.83x

12/(36+15+12))=4224077.

ii

m

i tnTT F max/ =24000x208.9x(16x 36/(36+15+12) + 0.96x 15(15+36+12) +

0.86x 12/(36+15+12))=612848.

Suy ra NHEbđ = 60x4224077 =.253444620

NEFbđ = 60x612848 = 36770880

Vì NHebđ > NHObđ và NEFbđ > NFObđ nên KHLbđ =KFLbđ =1.

Suy ra [σH]bđ =510/1.1x=463.6 MPa



15

[σF]bđ = 396 / 1.75 = 226.3 MPa (N/mm2).

Vậy : [σH]cđ =530/1.1x=481.8 MPa.

[σF]cđ = 414/1.75 = 326.6 MPa (N/mm2).

[σH]bđ =510/1.1x= 463.6 MPa.

[σF]bđ = 396/1.75 = 226.3 MPa (N/mm2).

ứng suất quá tải cho phép: sử dụng phương trình 6.13, 6.14 [1 tr 95]

[σH]max = 2.8 σch = 2.8x 350 = 980 MPa

[σF]cđmax = 0.8 σch = 0.8x 350 =280 MPa.

[σF]bđmax = 0.8 σch = 0.8x 340 = 272 MPa.

3. tính sơ bộ khoảng cách trục:

Sử dụng công thức 6.15a [1tr 96] :

aw = Ka ( u 1)

32

1

baH

H

u

KT

trong đó : dấu + khi ăn khớp ngoài, - khi ăn khớp trong.

Ka :hệ số phụ thuộc vật liệu cặp bánh răng và loại răng. Tra bảng 6.5 [1 tr 96]

được Ka = 49.5 (Mpa)1/3 .

Ψba :hệ số, tra bảng 6.6 [ 1 tr 97] và chọn 0.4.

Suy ra Ψbd = 0.53 Ψba (u 1) = 0.53 x0.4(3.47 + 1)=0.95 (CT 6.16 [1 tr 97].

Tra bảng 6.7 với Ψbd = 0.95 và ở sơ đồ 5 ta được KHβ = 1.07.

T1 momen xoắn trên trục bánh chủ động T1= 62937,8 Nmm.

[σH] ứng suất tiếp cho phép [σH] = 481.8 Mpa.

U tỉ số truyền u = 3.47

Vậy aw = 49.5(3.47+1) 6.1984.047.38.481

07.18.629373

2

xx

xmm

4. Xác định thông số bộ truyền

Modun m= (0.010.02)aw = 1.98 3.96. Theo bảng 6.8 [1 tr 99] ta chọn m = 3.

Số răng bánh răng nhỏ :

CT 6.19 [1 tr 99] :z1 = 2aw /[m(u+1)]= 2x195/[3x(3.47+ 1)]=29.6



16

Chọn z1 = 29 suy ra z2 = uz1= 3.47x29 = 100.63.Chọn z2 = 100

Tổng số răng zt =z1+z2= 29+100= 129

Ta tính lại khoảng cách trục :aw = mzt / 2 = 3x129/2=193.5.

Vậy tỉ số truyền thực u = z2/z1=100/29 =3.45.

Chọn aw = 195 theo tiêu chuẩn nên cần có hệ số dịch chỉnh.

5. tìm hệ số dịch chỉnh:

Tính hệ số dịch tâm y và hệ số ky :

Theo công thức 6.22 [ 1 tr 100] :y = aw / m – 0.5(z1 +z2 )= 195/3 – 0.5(29+100) = 0.5.

CT 6.23 :ky = 1000y/zt = 1000x0.5 / 129=3.876.

Tra bảng 6.10a [1 tr 101] ta được kx = 0.115

Suy ra hệ số giảm đỉnh răng Δy : CT 6.24 [1 tr 100]:

Δy = kx zt /1000 = 0.115x 129 / 1000 = 0.0148

Tổng hệ số dịch chỉnh xt = y + Δy = 0.5 + 0.0148 = 0.5148 (CT 6.25)

Do đó hệ số dịch chỉnh bánh răng chủ động và bị động :CT 6.26:

x1 = 0.5[xt – ( z2 – z1 )y/ zt] = 0.5[0.5148 – (100 – 29) 0.5/ 129] = 0.12

x2 = xt – x1 = 0.5148 – 0.12= 0.3948 0.395 (mm)

Góc ăn khớp : CT 6.27:

Cos αtw = ztmcosα / (2aw) = 129x 3 cos200/(2x195) = 0.9325. Suy ra αtw = 21010’39.98”.

6/ Các thông số hình học: + Môđun pháp tuyến: Mn = 3 (mm)

+ Số răng: Z 1 = 29 (răng)

Z2 = 100 (răng)

+ Góc ăn khớp: n = 20

+ Góc nghiêng: 0

+ Đường kính vòng chia:

)(871

293

cos

1

1 mmZm

d

)(3001

1003

cos

2

2 mmZm

d

+ Đường kính vòng lăn dw1 = d1 +[2y/(z2 + z1)]d1= 87 + [2x0.5 /(100+29)]87 = 87.7 mmdw2 = d2 +[2y/(z2 + z1)]d2= 300 + [2x0.5 /(100+29)]300 = 302.33 mm



17

+ Đường kính vòng chân răng: df1 = d1 -(2,5-2x1)m = 87 - (2,5- 2x0.12) x3= 80.22 (mm)df1 = d2 -(2,5-2x2)m =300 - (2,5- 2x0.395) x3=310.26(mm)

+ Đường kính vòng đỉnh răng: )(63.933)0148.012.01(287)1(2 111 mmxmxdd ya

)(28.3083)0148.0395.01(2300)1(2 222 mmxmxdd ya

+ Khoảng cách trục chia a = 0.5m(z2- z1) = 0.5 x3 (100-29) = 106.5 mm + Khoảng cách trục: aw = 195 mm. + Chiều rộng bánh răng: bw = 78 mm.

+ Đường kính cơ sở : db1 = d1cos =87 cos 200 = 81.75 mm

db2 = d2cos =300 cos 200 = 281.91 mm

+ Góc profin gốc α :theo tiêu chuẩn VN 1065-71 : α = 200.

+góc profin răng αt = arctg (tg α/ cosβ) = arctg(tg200/cos0)= 200.

+góc ăn khớp αtw = 21010’39.98”.

7Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

σH = ZMZHZε HwwH udbuKT )/()1(2 211

CT 6.33 [1 tr 105.

Trong đó :

ZM hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp, tra bảng 6.5 ta được

ZM = 274.

ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: tra bảng 6.12 với

(x1 + x2)/(z1+z2)=(0.12+0.395)/(29+100)=0.004 ta được ZH = 1.7

Zε :hệ kể đến sự trùng khớp của răng, vì εβ = bwsin β /(m )

Với bw chiều rộng vành răng :bw = mmxawba 781954.0 , suy ra εβ = 0(

vì β = 00).

Nên Zε = 3/)4( (6.36a).



18

Với εα =

672.1

x3xcos202

39.98”.1021sin195291.28128.30875.8163.93

cos2

sin2

0

002222

22

22

21

21

xx

m

adddd

t

twwbaba

CT 6.38a [1 tr 105].

Vậy Zε = 881.03/)672.14(

KH hệ số tải trọng khi tiếp xúc: KH = KHβKHαKHv

Với KHβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng răng ,tra

bảng 6.7 ta có KHβ = 1.07

KHα hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời

ăn khớp, đối với răng thẳng KHα = 1.

Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác tạo bánh răng:

)/(66.6100060

7257.8714,32

100060

2 11 smnd

V

Với V = 6.66 (m/s) theo bảng (6.13) ta chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 7

KHv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tra bảng P2.3 phụ

lục [1 tr 250] với cấp chính xác 7,v= 6.66, răng thẳng và nội suy ta được 1.1565

Suy ra KH = 1.07x1x1.1565= 1.237

Vậy σH = 274x1.7x0.881x )7x87.71)/(78x3.4237x(3.4762937,8x1.2 2x

=237.3 MPa [σH] = 481.8 Mpa.

8 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

CT 6.43.và 6.44 [1tr108]: σFcđ = 2T1KFYεYβYF1/(bwdw1m) [σF1].

σFbđ = σF1YF2/YF1 [ σF2].

Trong đó : Yε = 1/ εα = 1/1.672 = 0.598:hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.

Yβ = 1-β/140 = 1- 0/140 =1.



19

YF1 ,YF2 hệ số dạng răng của bánh chủ động và bị động. Tra bảng 6.18 với hệ

số dịch chỉnh x1=0.12, x2 = 0.395 và zv1=z1=29, zv2 = z2= 100 và nội

suy ra được YF1= 3.72, YF2= 3.535.

KF = KFβKFαKFv CT 6.45

Với :

KFβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra

bảng 6.7 [1 tr 98] với sơ đồ 5 và ψbd = 0.95 và nội suy ta có KFβ = 1.15.

KFα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời

ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng KFα = 1.

KFv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn:

KFv= 1+

FF

wwF

KKT

db

1

1

2CT 6.46.

Với F = δFgov uaw /

Trong đó δF và go tra bảng 6.15 và 6.16 được 0.016 và 47, v = 6.66 (m/s).

Suy ra F = 0.016x47x6.66 47.3/195 = 35.54

suy ra KFv = 1+115.18.629372

7.877854.35

xxx

xx= 2.678.

Suy ra KF = 1.15x1x2.678=3.079.

Suy ra σFcđ = 2x62937.8x3.079x0.598x1x3.72/(78x87.8x3)=41.96 MPa [σFcđ] = 326.6

MPa.

σFbđ = 41.96 x 3.535/3.72 = 39.87 [σFbđ] =226.3 Mpa.

Vậy bánh răng cấp nhanh đạt yêu cầu về độ bền uốn và độ bền tiếp xúc.

VI . THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM1. Chọn vật liệu thiết kế bánh răng:

Tra bảng 6.1 [1 tr 92] ta chọn như sau:

Vật liệu Nhiệt luyện Giới hạn bền

b N/mm2

Giới hạn chảy

ch N/mm2

Độ cứng HB

Bánh chủ Thép Tôi cải thiện 850 650 230….280



20

động 45X

Bánh bị

động

Thép

40X

Tôi cải thiện 850 550 230…280

2. Định ứng suất cho phép:

Chọn độ cứng HBcđ = 260 và HBbđ = 250.

Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:

CT 6.1 và 6.2 [1 tr 91] : [σH] = ( σ0Hlim / SH) ZRZVKxHKHL

[σF] = ( σ0Flim / SF) YRYVKxFKFCKFL.

Trong tính toán sơ bộ nên ta chọn ZRZVKxH = 1 và YRYVKxF = 1 do đó chỉ còn :

[σH] = ( σ0Hlim / SH) KHL

[σF] = ( σ0Flim / SF) KFC KFL

Với σ0Hlim, σ

0Flim : lần lược là ứng suất tiếp cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số

chu kì cơ sở.Tra bảng 6.2 [1 tr 94] ta được :σ0Hlim = 2HB+70=

2x260+70=590 và σ0Flim = 1.8HB = 1.8x 260 = 468.(với bánh chủ động).

SH và SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn. Tra bảng 6.2 [1 tr 94] ta được

SH = 1.1 và SF = 1.75 (với bánh chủ động).

KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.KFL = 1 khi đặt tải một chiều.

KHLvà KFL hệ số tuổi thọ được tính

CT 6.3 và 6.4 [1 tr 93]:

KHL = HmHEHO NN /

KFL = FmFEFO NN /

ở đây : mH và mF – bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn

trong trường hợp này mH = 6 và mF = 6 vì độ cứng mặt răng HB < 350.

NHO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử tiếp xúc :

NHOcđ = 30 4.2HBH = 30x2602.4 = 18752419 18.75x106



21

NFO = 4.106 đối với tất cả các loại thép.

NFE và NHE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :

NHE = 60c iii tnTT3

max/

NEF = 60c ii

m

i tnTT F max/

Với c:số lần ăn khớp của rằng trong một vòng.Ở đây c = 1

n:số vòng quay bánh răng trong một phút ,ncđ = 725, nbđ = 208,9 .

Ti : mô men xoắn.

Tmax = 598010,3 Nmm

L=5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8h nên

Tổng số giờ làm việc :t =530028 = 24000 (giờ)

suy ra với bánh chủ động

iii tnTT3

max/ = 24000x208.9x(13x 36/(36+15+12) + 0.93x 15(15+36+12) + 0.83x

12/(36+15+12))= 4224077

ii

m

i tnTT F max/ =24000x208.9x(16x 36/(36+15+12) + 0.96x 15(15+36+12) +

0.86x 12/(36+15+12))=612847.

Suy ra NHEcđ = 60x 4224077.3= 253444638.

NEFcđ = 60c x 612847.8= 36770866.

Vì NHecđ > NHOcđ và NEFcđ > NFOcđ nên KHLcđ =KFLcđ =1.

Suy ra với bánh chủ động:

[σH]cđ =590/1.1 = 536 MPa

[σF]cđ = 468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm2).

Đối với bánh bị động tương tự ta có :

σ0Hlim = 2HB+70= 2x250+70=570 và σ0

Flim = 1.8HB = 1.8x 250 = 450.

SH = 1.1 và SF = 1.75

iii tnTT3

max/ = 24000x72.55(13x 36/(36+15+12) + 0.93x 15(15+36+12) + 0.83x

12/(36+15+12))=1467002.



22

ii

m

i tnTT F max/ =24000x72.55x(16x 36/(36+15+12) + 0.96x 15(15+36+12) +

0.86x 12/(36+15+12))=212839.

Suy ra NHEbđ = 60x1467002 =88020140

NEFbđ = 60x212839 = 12770355

Vì NHebđ > NHObđ và NEFbđ > NFObđ nên KHLbđ =KFLbđ =1.

Suy ra [σH]bđ =570/1.1x=518.2 MPa

[σF]bđ = 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm2).

Vậy : [σH]cđ =590/1.1x=536.4 MPa.

[σF]cđ = =468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm2).

[σH]bđ =570/1.1x=518.2 MPa

[σF]bđ = 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm2).

ứng suất quá tải cho phép: sử dụng phương trình 6.13, 6.14 [1 tr 95]

[σH]max = 2.8 σch = 2.8x 650 = 1820 MPa

[σF]cđmax = 0.8 σch = 0.8x 650 =520 MPa.

[σF]bđmax = 0.8 σch = 0.8x 550 = 440 MPa.

3. khoảng cách trục: a = 195 vì cùng khoảng cách trục với cấp nhanh.

4. Xác định thông số bộ truyền

Modun m= (0.010.02)aw = 1.95 3.9. Theo bảng 6.8 [1 tr 99] ta chọn m = 3.

Số răng bánh răng nhỏ :

CT 6.19 [1 tr 99] :z1 = 2aw /[m(u+1)]= 2x195/[3x(2.88 + 1)]=33.5.

Chọn z1 = 33suy ra z2 = uz1= 2.88x 33= 95.04Chọn z2 = 95

Tổng số răng zt =z1+z2= 33+95= 128

Ta tính lại khoảng cách trục :aw = mzt / 2 = 3x128/2=192.

Vậy tỉ số truyền thực u = z2/z1=95/33 =2.878.

Vì ta chọn khoảng cách trục aw = 195 nên có hệ số dịch chỉnh.

5. tìm hệ số dịch chỉnh:

Tính hệ số dịch tâm y và hệ số ky :



23

Theo công thức 6.22 [ 1 tr 100] :y = aw / m – 0.5(z1 +z2 )= 195/3 – 0.5(33+95) = 1.

CT 6.23 :ky = 1000y/zt = 1000x1 / 128 = 7.8125.

Tra bảng 6.10a [1 tr 101] ta được kx = 0.425

Suy ra hệ số giảm đỉnh răng Δy : CT 6.24 [1 tr 100]:

Δy = kx zt /1000 = 0.425x 128 / 1000 = 0.0544.

Tổng hệ số dịch chỉnh xt = y + Δy = 1 + 0.0544 = 1.0544 (CT 6.25)

Do đó hệ số dịch chỉnh bánh răng chủ động và bị động :CT 6.26:

x1 = 0.5[xt – ( z2 – z1 )y/ zt] = 0.5[1.0544 – (95 – 33) 1/ 128] = 0.285 mm

x2 = xt – x1 = 1.0544 – 0.285 0.77. (mm)

Góc ăn khớp : CT 6.27:

Cos αtw = ztmcosα / (2aw) = 128x 3 cos200/(2x195) = 0.925. Suy ra αtw = 22017’45.82”.

6/ Các thông số hình học: + Môđun pháp tuyến: Mn = 3 (mm)

+ Số răng: Z 1 = 33 (răng)

Z2 = 95 (răng)

+ Góc ăn khớp: n = 20

+ Góc nghiêng: 0

+ Đường kính vòng chia:

)(991

333

cos

1

1 mmZm

d

)(2851

953

cos

2

2 mmZm

d

+ Đường kính vòng lăn dw1 = d1 +[2y/(z2 + z1)]d1= 99 + [2x1 /(95+33)]99 = 100.55 mmdw2 = d2 +[2y/(z2 + z1)]d2= 285 + [2x1 /(95+33)]285 = 289.45 mm

+ Đường kính vòng chân răng: df1 = d1 -(2,5-2x1)m = 99 - (2,5- 2x0.285) x3= 93.21 (mm)df1 = d2 -(2,5-2x2)m =285 - (2,5- 2x0.77) x3=282.12 (mm)

+ Đường kính vòng đỉnh răng: )(38.1063)0544.0285.01(299)1(2 111 mmxmxdd ya

)(29.2953)0544.077.01(2285)1(2 222 mmxmxdd ya

+ Khoảng cách trục chia a = 0.5m(z2+z1) = 0.5 x3 (95+33) = 192 mm + Khoảng cách trục: aw = 195 mm.



24

+ Chiều rộng bánh răng: bw = 78 mm.

+ Đường kính cơ sở : db1 = d1cos =99 cos 200 = 93.03 mm

db2 = d2cos =285 cos 200 = 267.81 mm

+ Góc profin gốc α :theo tiêu chuẩn VN 1065-71 : α = 200.

+góc profin răng αt = arctg (tg α/ cosβ) = arctg(tg200/cos0)= 200.

+góc ăn khớp αtw = 22017’45.82”.

7Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

σH = ZMZHZε HwwH udbuKT )/()1(2 211

CT 6.33 [1 tr 105.

Trong đó :

ZM hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp, tra bảng 6.5 ta được

ZM = 274.

ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: tra bảng 6.12 với

(x1 + x2)/(z1+z2)=(0.285+0.77)/(33+95)=0.008 và góc nghiêng β = 0 ta

được ZH = 1.698

Zε :hệ kể đến sự trùng khớp của răng, vì εβ = bwsin β /(m )

Với bw chiều rộng vành răng :bw = mmxawba 781954.0 , suy ra εβ = 0(

vì β = 00).

Nên Zε = 3/)4( (6.36a).

Với εα=

588.1

x3xcos202

45.82”.1722sin195281.26729.29503.9338.106

cos2

sin2

0

002222

22

22

21

21

xx

m

adddd

t

twwbaba

CT 6.38a [1 tr 105].

Vậy Zε = 897.03/)588.14(

KH hệ số tải trọng khi tiếp xúc: KH = KHβKHαKHv



25

Với KHβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng răng ,tra

bảng 6.7, với Ψbd = 0.53 Ψba (u 1) = 0.53 x0.48(2.88 + 1) = 0.987

Ψba :hệ số, tra bảng 6.6 [ 1 tr 97] và chọn 0.48 ( lấy lớn hơn

20% so với cấp nhanh) và sơ đồ 4 ta được KHβ = 1.11

KHα hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời

ăn khớp, đối với răng thẳng KHα = 1.

Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác tạo bánh răng:

)/(16.2100060

9.2089914,32

100060

2 22 smnd

v

Với v = 2.16 (m/s) theo bảng (6.13) ta chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 8

KHv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tra bảng P2.3 phụ

lục [1 tr 250] với cấp chính xác 8,v= 2.16, răng thẳng và nội suy ta được 1.088

Suy ra KH = 1.11x1x1.088= 1.21

Vậy σH = 274x1.698x0.897x )8x100.551)/(78x2.8.21x(2.88212989,2x12 2x

=367.5 MPa [σH] = 536.4 MPa.

Vậy cặp bánh răng cấp chậm thỏa độ bền tiếp xúc.

8 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

CT 6.43.và 6.44 [1tr108]: σFcđ = 2T1KFYεYβYF1/(bwdw1m) [σF1].

σFbđ = σF1YF2/YF1 [ σF2].

Trong đó : Yε = 1/ εα = 1/1.588 = 0.63 :hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.

Yβ = 1-β/140 = 1- 0/140 =1.

YF1 ,YF2 hệ số dạng răng của bánh chủ động và bị động. Tra bảng 6.18 với hệ

số dịch chỉnh x1=0.285, x2 = 0.77 và zv1=z1=33, zv2 = z2= 95 và nội suy

ra được YF1= 3.556 , YF2= 3.46

KF = KFβKFαKFv CT 6.45

Với :

KFβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra

bảng 6.7 [1 tr 98] với sơ đồ 4 và ψbd = 0.95 và nội suy ta có KFβ = 1.25.



26

KFα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời

ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng KFα = 1.

KFv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn:

KFv= 1+

FF

wwF

KKT

db

1

1

2CT 6.46.

Với F = δFgov uaw /

Trong đó δF và go tra bảng 6.15 và 6.16 được 0.016 và 56, v = 2.16 (m/s).

Suy ra F = 0.016x56x2.16 88.2/195 = 15.93

suy ra KFv = 1+125.1212989,22

55.1007893.15

xxx

xx= 1.235

Suy ra KF = 1.25x1x1.235 = 1.54375

Suy ra σFcđ = 2x212989.2x1.54375x0.63x1x3.556/(78x87.8x3)=71.77 MPa [σFcđ] =

267.4 MPa.

σFbđ = 71.77 x 3.46/3.556 =69.8 [σFbđ] =257.1 MPa.

Vậy cặp bánh răng cấp chậm đạt yêu cầu về độ bền uốn và độ bền uốn.VII. THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN1 Xác định tải trọng tác dụng lên trục: Các trục đều chịu momen xoắn cho trong bảng trong phần đầu. Ngoài ra còn chịu lực khi ăn khớp trong các bộ truyền. Cụ thể như sau: Trục 1 :lực do bộ truyền đai và cặp bánh răng cấp nhanh trong hộp giảm tốc tác dụng lên. Thông số Trục động

cơ

I II III

i id =4 in = 3,47 ic = 2,88

n 2900 725 208,9 72,55

N 5,03 4,778 4,659 4,543

Mx 14884,83 62937,8 212989,2 598010,3

Lực do bộ truyền đai tác dụng: FR= 2F0z sin( α1/2)=2x185.6 sin(1440/2)=353 (N). Lực này có phương ngang và hướng từ tâm bánh lớn đến tâm bánh nhỏ.



27

Lực do bánh răng tác dụng : CT 10.1 [1 tr 184] Ft1 = 2T1/dw1 = 2x62937.8/ 195 = 645.5 NFR1 = Ft1tgαtw /cosβ = 645.5tg21010’39.98”/ cos0 = 250 NFa1 = Ft1tgβ = 645.5 tg0 = 0.

Trục 2: do hai cặp bánh răng ở hai cấp nhanh và chậm tác dụng Do cặp cấp nhanh Ft2 = Ft1 = 645.5 N

Fr2 = Fr1 = 250 NFa2 = Fa1= 0 N.

Chú ý rằng Ft2 và Ft1, Fr2 và Fr1, Fa2 và Fa cùng phương ngược chiều (như hình vẽ) Do cặp cấp chậm Ft3= 2T2/dw1 = 2x212989,2 / 195= 2184.5 N

Fr3 = Ft3tgαtw /cosβ = 2184.5 tg21010’39.98” /1/= 846 NFa3 = Ft3tgβ = 2184.5 tg0 = 0.

Trục 3 :do cặp bánh răng cấp chậm : Ft4 = Ft3 = 2184.5 NFr4 = Fr3 = 846 NFa4 = Fa3= 0.

Chú ý Ft4 và Ft3, Fr4 và Fr3, Fa4 và Fa3 có cùng phương ngược chiều nhau (như hình vẽ). Trục xích tải: do lực căng xích tác dụng

Tính đường kính sơ bộ của các trục theo công thức:

FR Kt x P =31

7106

npZ

NK t

Trong ñoù:

Kt: heä soá xeùt ñeán taùc duïng cuûa troïng löôïng xích leân truïc choïn Kt = 1,15

R= 2,461155,721109

8,415,1106 7

N

Lực này là lực hướng kính có điểm đặc tại tâm đĩa xích và phương ngang chiều từ đĩa này sang đĩa kia. 2 Tính sơ bộ trục:Trục động cơ: đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188]

3.14)252.0/(83.4884])[2.0/( 33 xTd mm. chọn thép có [τ] = 25 MPa

Chọn d = 15 mm.

Trục 1 :đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188] : 3.23)252.0/(8.62937])[2.0/( 33 xTd

mm.Chọn d1 = 25 mm Với [τ] chọn là 25 Mpa.

Trục 2 : 8.32)302.0/(212989])[2.0/( 33 xTd mm.Chọn d= 35 mm

Ta chọn thép có [τ] = 30.

Trục 3 và Trục xích tải: 8.36)602.0/(598010,3])[2.0/( 33 xTd mm

Chọn d = 40 mm



28

2 xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặc lực:Theo bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn bo :bo của trục 1 :17, trục 2 :21, trục 3 :23. Theo công thức 10.10 ta xác định chiều dài mayơ như sau: Bánh đai và bánh nhỏ trong cấp nhanh:lm = (1.2…1.5)d = (1.2 … 1.5) 25 =30 …

37.5.Chọn là 35 mm. Bánh lớn trong cấp nhanh và bánh nhỏ trong cấp chậm:lm = (1.2 …1.5)35 = 42 …

52.2. Chọn là 50 mm. Bánh lớn trong cấp chậm, khớp nối và đĩa xích dẫn của xích tải: lm = (1.2 .. 1.5

)40 = 48 … 60. Chọn là 55 mm. Theo bảng 10.3 ta chọn : Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng

cách giữa các chi tiết quay k1 = 12. Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong hộp k2 = 7. Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k3 = 15. Chiều cao nắp ổ và đầu bulong hn = 17.

Từ bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b0 tương ứng. Theo bảng 10.4 ta có công thức tính các khoảng cách trên các trục như sau: Hình minh họa :hình 10.9 [1 tr 193]

Trục 1 :l12 = -lc12 = -[0.5(lm12 + b0 ) +k3 + hn] = -0.5(55 + 29) + 15 + 17] = -74.

l13 = 0.5 (lm13 +b0 ) +k1 + k2 = 0.5(55 +29 ) + 12 + 7 = 61 mm.

l11 = 2l13 = 2x61 = 122 mm.

Trục 2 :l22 = 0.5 (lm22 + b0 )+k1 + k2 = 0.5( 35+21) + 12+7= 47 mm.

l23 = l11 +l32 +k1 + b0 = 122 +l32 + 12 + 27 = 122 +47 +12 +27 =208 mm.

l21 = l23 + l32 = 208 + 47 = 255 mm.

Trục 3 :l32 = 0.5 (lm32 +b0 ) + k1 + k2 = 0.5(35+21)+12+7 = 47 mm.

l31 = 2l32 = 2x47 = 94 mm

l33 = l31 + lc33 = 94 + lc33 = 94 + 60 = 154 mm

Với lc33 = 0.5(lm33 +b0 ) + k3 + hn =0.5(35+21 ) +15 .+ 17 = 60 mm.



29

3N

d cn

Đối với trục I: N = 3,28KW

n = 645,45 vòng/phút

c = 120

33, 28

120 21645, 45

Id mm

để thoả mãn độ ăn khớp giữa các bánh răng, độ bền của bành răng ta chọn

Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d1 = 30mm

Đối với trục II: N = 3,2KW

n = 186 vòng/phút

c = 120

33, 2

120 31186

IId mm

Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d2 = 40

Đối với trục III: N = 3,125KW

n = 64,5 vòng/phút

c = 120

33,125

120 4464,5

IIId mm

Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d3 = 50

Tính gần đúng trục

Từ đường kính trục ta xác định chiều dày ổ lăn:

1 130 19od mm B mm

2 240 23od mm B mm

3 350 27od mm B mm

Tra bảng 10-30 ta có các thông số sau:



30

+ Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành của hộp hoặc khoảng cách giữa chi

tiết quay: k1 = 10mm

+ Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10mm

+ Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: k3 = 15mm

+ Chiều cao nắp ổ và đầu bulông: hn = 20mm

+ Chiều dài mayo bánh đai: 12 1(1, 2 1,5) (1, 2 1,5).30 36 45ml d mm

Ta chọn 12 45ml mm

+ Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ nhất trên trục thứ nhất:

13 1(1,2 1,5) (1, 2 1,5).30 36 45ml d mm Ta chọn 13 50ml mm để đảm bảo độ ăn khớp

cao với bánh răng thứ hai trên trục hai

+ Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ hai trên trục thứ hai:

22 2(1,2 1,5) (1, 2 1,5).40 48 60ml d mm Ta chọn 13 50ml mm

+ Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ ba trên trục thứ hai:

23 2(1,2 1,5) (1, 2 1,5).40 48 60ml d mm Ta chọn 23 60ml mm để đảm bảo độ ăn khớp

cao với bánh răng thứ tư trên trục thứ ba

+ Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ tư trên trục thứ ba:

32 3(1,2 1,5) (1, 2 1,5).50 60 75ml d mm Ta chọn 32 60ml mm

+ Chiều dài mayo khớp nối:

3(1,4 2,5) (1, 4 2,5).50 70 125mknl d mm

Chọn 100mknl mm

Khoảng cách giữa các gối đỡ và khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực của

đai hoặc khớp nối.

Trục I:

Khoảng cách từ đai ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ:

12 112 3

45 1915 20 67

2 2m o

n

l Bl k h mm

Khoảng cách từ gối đỡ Bo1 đến bánh răng lm13 trên trục thứ nhất:



31

13 113 1 2

50 1910 10 54,5

2 2m ol B

l k k mm

ta chọn l13 = 55mm

Khoảng cách giữa hai gối đỡ trên trục I

11 132. 2.55 110l l mm

Trục II

Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ hai trên trục thứ hai:

22 222 1 2

50 2110 10 55,5

2 2m ol B

l k k mm

Để đảm bảo về độ ăn khớp giữa các bánh răng ta chon 22 55l mm

Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ ba trên trục thứ hai:

1 323 11 32 1

2o oB B

l l l k

Với 3 3232 1 2

27 6010 10 63,5

2 2o mB l

l k k mm

Vậy 1 323 11 32 1

19 27110 63,5 10 206,5

2 2o oB B

l l l k mm

Vậy khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ hai là:

21 23 32 63,5 206,5 270l l l mm

Trục III

Khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ ba là:

31 322. 2.63,5 127l l mm

Chọn khoảng cách từ ổ lăn tới điểm đặt lực của bộ truyền xích tải: 100xl mm

Vậy khoảng cách từ ổ lăn đặt ở vị trí đầu đến điểm đặt lực của bộ truyền xích tải là:

33 31 127 100 227xl l l mm

Sơ đồ lực không gian:



32

Trục I:

Ở đây lực Rđ = 845,5 (N)



33

P1 = 1688 N

Pr1 = 614 N

Tính phản lực ở các gối trục:

mAy = 67Rđ + 110RBy – 55Pr1 = 0

55.614 67.848,5209,8( )

110ByR N

209,8( )ByR N

mBy = 177 Rđ + 55 Pr1 - 110RAy = 0

177.848,5 55.6141672,3( )

110AyR N

1110 55 0Bx BxmR R P

1688.55844( )

110BxR N

1 1688 844 844( )Ax BxR P R N

Tính momen uốn ở những tiết diện nguy hiểm:

+ Ở tiết diện a-a:

Mua-a = Rđ.67 = 56849,5 Nmm

+ Ở tiết diện b-b:

2 2ub b uy uxM M M với Muy = RBy.55 = 11539Nmm

Mux = RAx.55= 46420Nmm

2 211539 46420 457832,6ub bM Nmm

Tính điều kiện trục ở 2 tiết diện a-a và b-b theo công thức:

3

0,1tdM

d

, mm

Điều kiện trục ở tiết diện a-a:

Mtđ2 20,75u xM M

2 256849,5 0,75.48530,48 70698, 45Nmm



34

250 /N mm

370698, 45

24, 20,1.50

a ad mm

Điều kiện trục ở tiết diện b-b:

Mtđ2 2457832,6 0,75.48530, 48 63674Nmm

363674

23,350,1.50

b bd mm

Điều kiện ở tiết diện a-a lấy bằng 30mm và điều kiện ở tiết diện b-b lấy bằng 36mm

Trục II:



35

P2 = 1688 N ; P3 = 4868,18 N

Pr2 = 614 N ; Pr3 = 1034,76 N

Tính phản lực ở các gối đỡ:

2 355 206,5 270 0r r DymCy P P R

55.614 206,5.1034,76916,5

270DyR N

2 3614 1034,76 916,5 732,26Cy r r DyR P P R N

2 355 206,5 270 0DxmCx P P R

55.1688 206,5.4868,184067

270DxR N

2 3 1688 4868,18 4067 2489,18Cx DxR P P R N

Tính momen uốn ở các tiết diện nguy hiểm:

+ Tiết diện e-e:

2 2u uy uxM M M

3

3

151,5 55 151,5.1034,76 55.732, 26 116492

144 52 151,5.4868,18 55.2489,18 600624,4

uy r cy

ux cx

M P R Nmm

M P R Nmm

2 2116492 600624, 4 611817ue eM Nmm

+ Tiết diện i-i:

2

2

60 144 63,5.916,5 151,5.614 151219

144 60 1688.151,5 63,5.4067 513986,5

uy Dy r

ux Dx

M R P Nmm

M P R Nmm

2 2151219 513986,5 535770ui iM Nmm

+ Điều kiện trục ở tiết diện e-e:

Mtđ2 2611817 0,75.164301 628145Nmm

250 /N mm

3628145

500,1.50

e ed mm

+ Điều kiện ở tiết diện i-i:



36

Mtđ2 2535770 0,75.164907 554342,5Nmm

3554342,5

480,1.50

i id mm

Điều kiện ở tiết diện e-e lấy bằng 50mm, điều kiện ở tiết diện i-i lấy bằng 48mm.

Trục III:

lực : P4 =4868,18 N; Pr4 = 1034,76 N

Tính phản lực tại các gối đỡ:

4127. .63,5 0Fy rmEy R P



37

4.63,5 1034,76.63,5

517,38127 127

r

Fy

PR N

41034,76 517,38 517,38Ey r FyR P R N

4127. .63,5 0FxmEx R P

4.63,5 4868,18.63,52434

127 127Fx

PR N

4 4868 2434 2434Ex FxR P R N

Momen uốn ở tiết diện g-g:

.63,5 517,38.63,5 32853,6

.63,5 2434.63,5 154559

uy Ey

ux Ex

M R Nmm

M R Nmm

2 2 2 232853,6 154559 158012ug g uy uxM M M Nmm

+ Điều kiện trục ở tiết diện g-g:

Mtđ2 2 2 20,75. 158012 0,75.462120,6 430272u xM M Nmm

250 /N mm

3430272

44,20,1.50

g gd mm

Đường kính trục ở tiết diện g-g lấy bằng 55mm

Tính chính xác trục:

Tính chính xác trục nên tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải lớn có ứng suất tập trung.

Tính chính xác trục tính theo công thức:

2 2

n nn n

n n

+ Đối với trục I:

Ở tiết diện a-a:

vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kì đối xứng:

ax in ; 0w

ua m m m

M



38

Vậy 1 1

a m a

nK K

Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kì mạch động:

ax

02 2wm x

a m

M

Vậy 1

a m

nK

Giới hạn mỏi và xoắn:

21 0,45 0,45.600 270 /b N mm (thép 45 có 2600 /b N mm )

21 0, 25 0,25.600 150 /b N mm

256849,530,65 /

w 1855u

a

MN mm (W = 1855: bảng 7-3b)

2

0

48530,486 /

2w 2.4010x

a m

MN mm

Chọn hệ số và theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình 0,1 và 0,05 .

Hệ số tăng bền: 1

Chọn các hệ số: K , K , , và .

Theo bảng 7-4 lấy 0,88, 0,77

Theo bảng 7-8 lấy 1,63, 1,5K K

Tỷ số 1,63

1,850,88

K

;

1,51,95

0,77

K

Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép

30N/mm2, tra bảng 7-10 ta có:

2,6K

. 1 0,6( 1) 1 0,6(2,6 1) 1,96

K K

Thay các trị số tìm được vào công thức tính n , n :



39

2703, 46

2,6.30n

15012, 4

1,96.6 0,05.6an

2 2

3, 46.12,43,3

3, 46 12,4n n

Hệ số an toàn cho phép [n] thường lấy bằng 1,52,5.

Tương tự ở tiết diện b-b, ta có:

2 2

n nn n

n n

1

a

nK

; 1

a m

nK

Với 21 0,45 0,45.600 270 /b N mm

21 0, 25 0,25.600 150 /b N mm

247832,611,9 /

w 4010u

a

MN mm

2

0

48530,480,3 /

2w 2.8590x

a m

MN mm

=0,1 ; =0,05 ; 1

2,6K

;

K

= 1,96

Thay số ta được:

2708,73

2,6.11,9

15012, 4

1,96.6 0,05.6

n

n

2 2

8,73.12, 47,1

8,73 12,4n n

Trục II



40

Ở tiết diện e-e:

2 2

n nn n

n n

1

a

nK

; 1

a m

nK

Với 21 270 /N mm

21 150 /N mm

2

2

0

61181750,56 /

w 12100

1643013,2 /

2w 2.25900

0,1, 0,05, 1

ua

xa m

MN mm

MN mm

3,3; 2,38K K

2701,64

3,3.50n ;

15019,3

2,38.3,2 0,05.3, 2n

2 2

1,64.19,31,64

1,64 19,3n n

Tiết diện i-i:

21 270 /N mm ; 2

1 150 /N mm

2

0

1643014 /

2w 2.20500x

a m

MN mm

253577055,7 /

w 9620u

a

MN mm

=0,1 ; =0,05 ; 1

3,3; 2,38K K



41

2701,82

3,3.45n

15015,4

2,38.4 0,05.4n

2 2

1,82.15, 41,8

1,82 15,4n n

Trục III:

Tiết diện g-g:

21 270 /N mm ; 2

1 150 /N mm

2

2

0

15801211 /

w 14510

462120,67,5 /

2w 2.30800

ua

xa m

MN mm

MN mm

=0,1 ; =0,05 ; 1

3,3; 2,38K K

2707, 4

3,3.11

1506,3

2,38.9,8 0,05.9,8

n

n

2 2

7, 4.6,34,8

7, 4 6,3n n

Bảng thông số của các trục (kích thước sơ bộ chỉ tính từ tâm của 2 ổ lăn trên một trục)

Trục I Trục II Trục III

Đường kính d 30 mm 40 mm 50mm

Chiều dài trục l 110 mm 270 mm 127 mm

Tính then:

Trục I:

Đường kính lắp then là 36mm, tra bảng 7-23, ta chọn then có:



42

b = 12; h = 8; t = 4; t1 = 3,6; K = 3,5.

Chiều dài then lt1 = 0,8lm1 = 0,8.45 = 36mm

Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức:

2

dKlx

d

M N/mm2

Với: Mx = 48530,48 Nmm

d = 36mm

K = 3,5mm

Lt1 = 36mm

2150 /d

N mm (bảng 7-20)

22.48530, 4821,4 /

36.3,5.36d dN mm

Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức:

2

dblx

c c

M

b = 12mm ; 2120 /c N mm

22.48530, 487 /

32.12.36c cN mm

Trục II:

Đường kính chọn trục chỗ lắp bánh răng tại tiết diện e-e là 50

Tra bảng 7-23 chọn: b = 16, h = 10, t = 5, t1 = 5,1, K = 6,2.

Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ hai trên trục thứ hai với d = 48mm

lt2 = 0,8lm2 = 0,8.50 = 40mm

Kiểm nghiệm về sức bền dập:

22 2.16430126,46 /

dKl 50.6, 2.40x

d d

MN mm

Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ ba trên trục tứ hai

Chiều dài then lt3 = 0,8lm3 = 0,8.60 = 48mm



43

22 2.16430123 /

dKl 48.6,2.48x

d d

MN mm

Kiểm nghiệm về sức bền cắt:

22

t2

2 2.16430110, 26 /

dbl 50.16.40x

c c

MN mm

23

t3

2 2.1643018,9 /

dbl 48.16.48x

c c

MN mm

Trục III:

Với điều kiện trục bằng 55mm, ta chọn then có: b = 18; h = 11; t = 5,5; t1 = 5,6; K = 6,8

Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ tư trên trục thứ ba

lt4 = 0,8lm4 = 0,8.60 = 48mm

Kiểm nghiệm về sức bền dập:

22 2.462120,651,5 /

dKl 55.6,8.48x

d d

MN mm

Kiểm nghiệm về sức bền cắt:

22 2.462120,621,9 /

dbl 55.16.48x

c c

MN mm

VIII. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ Ổ LAÊN

.Truïc I

Ôû ñaây laø baùnh raêng thẳng neân khoâng coù löïc doïc truïc neân choïn oå bi ñôû moät daõy vôùi

d=30mm ta coù sô ñoà truïc



44

Heä soá khaû naêng laøm vieäc tính theo coâng thöùc (8-1) trang 158.0,3

ang( ) bC Q nh C

n=645,45 v/phuùt.

h=24000(giôø).

Q=(KvR+mAt)KnKt coâng thöùc (8-6).

Heä soá m=1,5 (baûng 8-2),trang 161.

Kt=1 taûi troïng chịu va đập nhẹ, bôi trơn bằng phương pháp ngâm dầu (baûng 8-3)trang 162

Kn=1 nhieät ñoä laøm vieäc döôùi 1000 (baûng 8-4) trang 162.

Kv=1 voøng trong cuûa oå quay (baûng 8-5) trang 162.

+RA= 2 2 2 2(1672,3) (844) 1873,2Ay AxR R N

+RB= 2 2(844) (209,8) 869,7N .

Ta nhaän xeùt thaáy, chæ caàn tính cho goái ñôõ taïi A vì coù löïc taùc duïng lôùn, coøn taïi

tieát dieän B ta söû duïng oå ñôõ cuøng loaïi

QB = RA = 1873,2 N = 187,3 daN

CB=187,3 (645,4524000)0,3=26888

ÖÙng vôùi d=30mm tra baûng 14P laáy loaïi oå kyù hieäu 306 vôùi Cbaûng=33000, ñöôøng

kính ngoaøi D=72mm,chieàu roäng B=19mm oå bi ñôû moät daõy côõ trung taûi troïng

tænh cho pheùp.

Q1=1400 (daN)



45

n1=10000 v/p.

.Truïc II

Heä soá khaû naêng laøm vieäc tính theo coâng thöùc (8-1) trang 158.

baûng, C)nh(QC 30

n=186 v/phuùt.

h=24000(giôø).

Q=(KvR+mAt) KnKt coâng thöùc (8-6).

Heä soá m=1,5 (baûng 8-2),trang 161.

Kt=1 taûi troïng tónh (baûng 8-3)trang 162.

Kn=1 nhieät ñoä laøm vieäc döôùi 1000 (baûng 8-4) trang 162.

Kv=1 voøng trong cuûa oå quay (baûng 8-5) trang 162.

+Rc= cxcy RR 22 = 2 2(732, 26) (2489,18) 2594,6N

+Rd= DxDy RR 22 = 2 2(916,5) (4067) 4169N

Ta nhaän thaáy vì khoâng coù löïc doïc truïc neân ta chæ caàn tính cho goái ñôõ taïi D vì coù löïc taùc

duïng lôùn hôn nhieàu so vôùi ñieåm C, taïi ñieåm C ta duøng oå ñôõ cuøng loaïi

QD=RD = 4169N = 416,9 daN

CD=416,9 (18624000)0,3=41204

ÖÙng vôùi d=40mm tra baûng 14P laáy loaïi oå kyù hieäu 308 vôùi Cbaûng=48000,ñöôøng kính

ngoaøi D=90mm,chieàu roäng B=23mm oå bi ñôû moät daõy côõ trungï taûi troïng tænh cho pheùp.

Q1=2100 (daN)

n1=8000 v/p.

.Truc III.



46

Heä soá khaû naêng laøm vieäc tính theo coâng thöùc (8-1) trang 158.

baûng, C)nh(QC 30

n= 64,5 v/phuùt.

H =24000(giôø).

Q = (KvR+mAt)KnKt coâng thöùc (8-6).

Heä soá m =1,5 (baûng 8-2),trang 161.

Kt =1 taûi troïng tónh (baûng 8-3)trang 162.

Kn =1 nhieät ñoä laøm vieäc döôùi 1000 (baûng 8-4) trang 162.

Kv =1 voøng trong cuûa oå quay (baûng 8-5) trang 162.

+RE = ExEy RR 22 = 2 2(517,38) (2434) 2488,4N

+RF = FxFy RR 22 = 2 2(517,38) (2434) 2488,4N

Nhaän xeùt raèng, ta coù theå choïn cho moät trong hai goái E hoaëc F choïn moät trong hai, caùi

coøn laïi laø cuøng loaïi. Ta choïn goái ñôõ cho ñieåm E

QE= RE = 2488,4N = 248,84 daN

CE=248,84 (64,524000) 3 =17900 daN

ÖÙng vôùi d=50mm tra baûng 14P laáy loaïi oå kyù hieäu 310 vôùi Cbaûng=72000,ñöôøng

kính ngoaøi D=110mm,chieàu roäng B=27mm oå bi ñôû moät daõy côû trungï taûi troïng

tænh cho pheùp.

Q1=3500 (daN)

n1=6300 v/p.

Nhö vaäy caùc oå ñôõ thoaõ maõn ñieàu kieän beøn.

* Choïn kieåu laép oå laên.



47

Ñeå coá ñònh oå bi cuõng nhö choïn kieåu laép oå treân truïc vaø trong voû hoäp ta coù theå

choïn theo chöông 8.

+Ñai oác vaø ñeäm: caùch söû duïng caùch naøy chaéc chaén nhöng töông ñoái maéc tieàn,

khoâng kinh teá, chæ duøng trong tröôøng hôïp löïc doïc truïc lôùn. Nhö vaäy ta chæ ñöa ra

ñeå tham khaûo

+Ñeäm chaén maët ñaàu: laø phöông phaùp ñôn giaûn vaø chaéc chaén. Ñöôïc giöõ baèng vít

vaø ñeäm haõm; hoaëc vít vaø daây neùo.

+Voøng haûm loø xo: ñaây laø phöông phaùp thoâng duïng duøng trong tröôøng hôïp

khoâng coù taùc duïng cuûa löïc doïc truïc.

Nhö vaïy theo sô ñoà keát caáu cuûa boä truyeàn, theo tính toaùn ôû treân, ta choïn phöông phaùp

thöù 3 laø toái öu nhaát cho tröôøng hôïp naøy. Töùc laø duøng voøng haõm loø xo ñeå coá ñònh oå bi.

* Coá ñònh truïc theo phöông doïc truïc.

Ñeå coá ñònh theo phöông doïc truïc coù theå duøng naép oå vaø ñieàu chænh khe hôû cuûa oå

baèng caùc taám ñeäm kim loaïi giöõa naép oå vaø thaân hoäp giaûm toác.Naép oå laép vôùi hoäp

giaûm toác baèng vít(ñai oác)loaïi naøy duøng ñeå laép gheùp.

* Boâi trôn oå laên.

Boä phaän oå ñöôïc boâi trôn baèng môû, vì vaän toác boä truyeàn baùnh raêng thaáp,khoâng

theå duøng phöông phaùp baén toeù ñeå haét daàu trong hoäp vaøo boâi trôn boä phaän oå.Coù

theå duøng môû loaïi T öùng vôùi nhieät ñoä laøm vieäc töø c 10060 vaø vaän toác döôùi

1500voøng/phuùt.Löôïng môû chöùa 2/3 choå roäng cuûa boä phaän oå.Ñeå môû khoâng chaûy

ra ngoaøi vaø ngaên khoâng cho daàu rôi vaøo boä phaän oå,neân laøm voøng chaén daàu.

* Che kín oå laên.

Ñeå khe kín caùc ñaàu truïc ra,traùch söï xaâm nhaäp cuûa buïi baäm vaø taïp chaát vaøo

oå,cuõng nhö ngaên môõ chaûy ra ngoaøi,ôû ñaây duøng loaïi voøng phoát laø ñôn giaûn

nhaát,baûng 8-29 cho kích thöôùc duøng phoát truïc laø 30; 40; 50

IX. CHỌN KHỚP NỐI ĐÀN HỒI

Chọn khớp nối trục vòng đàn hồi vì loại này dễ chế tạo, thay thế, làm việc

tin cậy, được sử dụng rộng rãi.

Với công thức: TTKTt .

Trong đó K – hệ số chế độ làm việc

Theo bảng ( 16 – 1 )[1] => k = 1,5…2 chọn K = 1,5

Với moment xoắn T = 462120,6 ( N.mm) = 462,1206 ( N.m )



48

Theo bảng ( 16.10 a)[1] chọn được kích thước khớp nối như sau :

Bảng 1: các kích thước cơ bản của khớp nối trục vòng đàn hồi

T d D dm L l d1 D0 Z nmax B B1 l1 D3 l2

500 40 170 80 71 130 8 3600 5

Bảng 2: Các thông số kích thước của vòng đàn hồi

T d0 d1 D2 l l1 l2 l3 h

500 X X X X X X X X

Những thông số khác không có tiêu chuẩn ta chọn để thỏa mãn bền cho khớp nối

đàn hồi. Ta chọn lại thông số cơ bản cho khớp nối như sau.

T d0 d1 D2 l l1 l2 l3 h

500 16 M10 20 70 34 16 34 2

Kiểm nghiệm điều kiện bền dập của vòng đàn hồi theo công thức :

ddldDz

kT

300 ...

2

Trong đó : d - ứng suất dập cho phép của vòng cao su, d = ( 2…4 ) ( MPa)

2.1,5.462120,6

2, 458.130.16.34

MPa < d = ( 2…4) MPa

thỏa điều kiện dập

.Kiểm nghiệm điều kiện bền của chốt

uuzDd

lTk

...1,0

..

030

0

Trong đó

l0 = l1 + l3 / 2

u - ứng suất uốn cho phép, u = ( 60…80 ) MPa

3

301,5.4621020,6. 34

279,7

0,1.16 .130.8u

u

Điều kiện uốn được đảm bảo.

Chọn khớp nối vòng đàn hồi có các thông số nêu trên được chấp nhận.

X.CAÁU TAÏO VOÛ HOÄP VAØ CAÙC CHI TIEÁT MAÙY KHAÙC



49

Tính toaùn voû hoäp

Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm

các trục để việc lắp ghép được dễ dàng.

Bảng (10-9)[3] cho phép ta tính được kích thước các phần tử cấu tạo vỏ hộp

sau đây:

Chiều dày thành thân hộp:

0,03. 3 0,03.130 3 6,9a chọn )(8 mm

Chiều dài thành nắp hộp:

)(29,7.9,01 mm chọn 1 8( )mm

Đường kính bulông nền:

D1 > 0,04.a + 10 = 15,2 chọn d1 =16 (mm)

Đường kính bulông cạnh ổ:

d2 = (0,7 … 0,8)d1 = (9,6 … 10,8) chọn d2 =10 (mm)

Đường kính bulông ghép nắp bích và thân

d3 = (0,8 … 0,9)d2 = (8 … 9) chọn d3 = 10 (mm)

Đường kính vít ghép nắp ổ d4:

d4 = (0,6 … 0,7)d2 = (7,8 … 9,1) chọn d4 =10 (mm).

Đừơng kính ghép nắp cửa thăm d5

5 20.5...0.6 5...6d d

Chọn d5 = 6 ( mm)

Gân tăng cứng

Chiều dày e:

8...4,61...8.0 e

Chọn e = 7 (mm)

Chiều cao h :

h < 58 ( mm)

ta chọn : h = 50 ( mm)

Độ dốc: 20

Chiều dày bích thân hộp S3

S3 = ( 1,4…1,8)d3 = (15,4…19,8)

Chọn S3 = 18 ( mm )



50

Chiều dày bích nắp hộp S4

S4 = ( 0.9…1)S3 = ( 16,2…18). Chọn S4 = 18

Tâm lỗ bulông cạnh ổ E3

E3 = 1,6 d2 = 20,8

R2 = 1,3 d2 = 16,9

Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ : K2

7,427,4053222 REK

Chọn K2 =42( mm).

Bề rộng bích nắp và thân : K3

39375323 KK

Chọn K3 = 38 mm

Chiều dày khi không có phần lồi : S1

S1 = (1,3…1,5)d1 = 20,8…24

Chọn S1 = 24 (mm)

Bề rộng mặt đế hộp K1 , q

K1 =3d1 = 48(mm)

1 2 64q K mm

Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp :1

6,9...82,1...1 Chọn = 10 ( mm )

Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp :1

40...245...31

Chọn 1 40 mm

So lượng bulông nền Z:

300...200/BLZ

L, B – chiều dài , chiều rộng của hộp

232 375 / 200...300 2,02...3,03Z

Chọn Z = 4

*Boâi trôn hoäp giaûm toác

Ñeå giaûm maát maùt coâng suaát do ma saùt , giaûm maøi moøn raêng , ñaûm baûo thoaùt

nhieät ñeà phoøng caùc chi tieát bò haøn gæ caàn phaûi boâi trôn lieân tuïc caùc boä truyeàn

trong hoäp giaûm toác.



51

Vieäc choïn hôïp lyù caùc loaïi daàu , ñoäï nhôùt vaø heä thoáng boâi trôn seõ laøm taêng tuoåi

thoï cuûa caùc boä truyeàn töùc laø naâng cao thôøi gian söû duïng maùy.

Do vaän toác nhoû neân choïn phöông aùn ngaâm caùc baùnh raêng trong hoäp daàu . vì vaän

toác nhoû (0,50,8) m/s thì laáy chieàu sau ngaâm daàu:

Baèng 1/6 baùn kính baùnh raêng caáp nhanh

Baùnh raêng caáp chaäm laáy baèng 1/3 baùn kính baùnh raêng caáp chaäm.

Dung löôïng daàu trong hoäp thöôøng laáy khoaûng (0,4 0,8) lít cho 1 KW coâng suaát

truyeàn . Theo baûng (10-20) choïn loaïi daàu AK20 .

Möùc daàu trong hoäp giaûm toác ñöôïc kieåm tra baèng que thaêm daàu.

XI. TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT PHỤ1. Vòng phớt dầu

+ Có công dụng ngăn không cho dầu mỡ chảy ra ngoài, và ngăn không cho bụi từ ngoài vào trong hộp giảm tốc. Chọn loại vòng phớt hình thang. + Vị trí lắp đặt: tại các đầu ló ra của hộp giảm tốc.

2. Chốt định vịCó tác dụng định vị trí chính xác của nắp, bulông, hộp giảm tốc. Nhờ chốt định vị mà khi xiết bulông không làm biến dạng vồng ngoài của ổ, do đó ngoại trừ được trường hợp làm hỏng ổ + Ta chọn chồt định vị dạng côn, với các thông số sau:

d (mm) 10c (mm) 1,5

l (mm) 60

(độ côn) 1 50

3. Chốt cửa thăm:Có tác dụng để kiểm tra , quan sát các chi tiết máy trong hộp giảm tốc, và đổ dầu vào trong hộp giảm tốc, được bố trí trên đỉnh hộp, cửa thăm được đậy bằng nắp. Ta chọn kích thước của cửa thăm như sau: (Bảng 10-12):

A B A1 B1 C C1 K RKíchthước

vít

số lượng

vít150 100 190 140 175 - 120 12 8 22M 4

4. Nút thông hơi:+ Có tác dụng để giảm áp trong hộp giảm tốc và điều hoà không khí bên trong hộp giảm tốc



52

+Vị trí của nút thông hơi được nắp ở trên nắp cửa thăm. + Cac thông số của nút thông hơi cho trong bảng sau: Theo bảng 10-16

A B C D E G H I K L M N O P Q R S27 2M 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32

5. Nút tháo dầu:Để tháo dầu cũ và thay lại dầu mới cho hộp giảm tốc đảm bảo chế dộ bôi trơn. + Vị trí lắp đặt: Mặt đáy của hộp + Số liệu của nút tháo dầu: Theo bảng 10-14

6. Que thăm dầu: Công dụng để kiểm tra dầu trong hộp giảm tốc + Vị trí lắp đặt: lắp ở mặt bên của hộp giảm tốc và nghiêng một góc nhỏ hơn 450 so với mặt bên Để tránh song dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra que thăm dầu thường có vỏ bọc ngoài

7. Vòng chắn dầu:+ Công dụng không cho dầu và mỡ trực tiếp tiếp xúc với nhau+ Kích thước: Bề rộng của vùng chắn khoảng 0….9mm khe hở giữa vỏ hoặc ống lót với mặt ngoài của vùng ren lấykhoảng 0,02mm

8. Bulông vòng:Tra bảng 10-11a, theo tính toán ước lượng khối lượng của hộp giảm tốc ta chọn kích thước cho bulông vòng là M12 + Có tác dụng dùng để nâng, di chuyển hộp giảm tốc từ vị trí này đến vịi trí khác. XII/ DUNG SAI LẮP GHÉP:

a) Chọn cấp chính xác

Đối với bánh răng chọn cấp chính xác là 9 Đối với trục ,then và các rãnh then chọn cấp chính xác là 7 Đối với gia công các lỗ thì chọn cấp chính xác nhỏ hơn nên

chọn cấp chính xác là 6 Đối với các chi tiết khác chọn cấp chính xác cho sự sai lệch

của độ song song,độ thẳng góc ,độ nghiêng ,độ đảo mặt đầu,độ đảo mặt toàn phần là 6 ,còn đối với độ phẳng ,độ thẳng là 7

D B M A F L C Q D1 D S D0

20 2M 15 9 4 3 28 2,5 17,8 21 30 22 25,4



53

Đối với sự sai lệch của độ đồng tâm ,độ đối xứng ,độ giao trực ,độ đảo hướng tâm độ đảo hướng tâm toàn phần,độ trụ , độ tròn và profin tiết diện dọc ta chọn cấp chính xác là 5

b) Chọn kiểu lắp :

Căn cứ vào yêu cầu làm việc của các chi tiêt trong hộp giảm tốc ta chọn các kiểu lắp như sau :

- Bánh răng lắp trên trục theo kiểu lắp trung gian H7/k6 - Đối với vòng trong các ổ lăn chọn kiểu lắp k6 . - Đối với cách lắp ổ vào ta chọn kiểu lắp là H7

Ta có bảng lắp ghép như sau

Mối ghép Trục KT DN Kiểu lắp

Vòng trong ổ trục với trục 123

Ф 30 Ф 40 Ф 50

Ф 30H7/k6 Ф40H7/k6 Ф50H7/k6

Vòng ngoài ổ với ống lót hoặc vỏ hộp 123

Ф72 Ф90 Ф110

Ф72H7/h6 Ф90H7/h6 Ф110H7/h6

Bánh răng với trục 123

Ф36 Ф50 Ф55

Ф36 H7/k6 Ф50 H7/k6 Ф55 H7/k6



54

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Documents

Transcript of ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ