<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

3

<b>MỤC LỤC </b>

<b>LỜI NÓI ĐẦU ... 4 </b>

<b>PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ... 5 </b>

<b>1.1 Chọn động cơ điện ...5 </b>

<b>1.2 Phân phối tỉ số truyền ...6 </b>

<b>1.3 Xác định công xuất , moomen và số vòng quay trên các ...6 </b>

<b>PHẦN 2: TÍNH TỐN BỘ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY ... 8 </b>

<b>2.1 Thiết kế bộ truyền đai ...8 </b>

<b>2.2 Tính tốn bộ truyền bánh răng ...12 </b>

<b>PHẦN 3 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC , THEN VÀ CHỌN Ổ LĂN ... 24 </b>

<b>3.1 Tính tốn thiết kế trục và then. ...24 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong cơng cuộc hiện đại hố đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trị quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất.Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

Đồ án thiết kế giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật cơ khí..., và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà cơng việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong q trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.

Em chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh, các bạn khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.

Với kiến thức cịn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy .

<i>Sinh viên thực hiện: </i>

Nguyễn Hoàng Long

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

5

<b>ĐỀ SỐ 11: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN </b>

<b>Số liệu thiết kế của phương án 18: </b>

 Công suất trên trục thùng trộn, P(KW): 5,1  Số vòng quay trên trục thùng trộn,n(v/p): 34  Thời gian phục vụ,L(năm) : 4

 Quay một chiều, làm việc 4 năm, tải va đập nhẹ.

(1 năm làm việc 352 ngày, ngày làm 2 ca,1 ca làm việc 8 giờ)  Chế độ tải:t<small>1</small>=47 ,t<small>2</small>=38 ,t<small>3</small>=58 ,T<small>1</small>=T,T<small>2</small>=0.2T,T<small>3</small>=0.4T

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>Trong đó hiệu suất các bộ truyền ta chọn từ Bảng 3.3 của tài liệu [3]: </b>



<i><small>d</small></i> 0,95 : hiệu suất của bộ truyền đai.

: hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ hai cấp . : hiệu suất của một cặp ổ lăn (4 cặp ổ lăn). : hiệu suất nối trục đàn hồi

: hiệu suất của bộ truyền bánh răng nghiên

Tỷ số truyền của bộ truyền đai thang : u<small>d </small>= 3,4 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp : u<small>h </small>= 12 Do đó số vịng quay đồng bộ của động cơ:

<i>n_sb n_lvu_ch 34.40,8  1387vg / ph </i>

 3,4 .

<i>Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ: n_sb 1224vg / ph </i>

Động cơ được chọn phải thỏa mãn các điều kiện sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>Theo Bảng P1.3, Phụ lục của tài liệu [1] với ta chọn động cơ sau có thơng số sau: </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b> Bộ truyền đai thang: </b>

<i>Tỉ số truyền đai thang được tính lại là u_d</i>  <i>^u<small>ch </small></i>

<i>u_hgt</i>  41,9

12,1  3, 4

<b>1.3 Xác định công xuất , moomen và số vịng quay trên các : </b>

Tính tốn cơng suất trên trục:

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<i><small>d </small></i>

<b>2.1 Thiết kế bộ truyền đai </b>

Công suất truyền: P=6,58 kW

Theo (hình 4.22 - trang 152-tài liệu [3] ) chọn số hiệu đai là A.

<i><b>Bảng 2.1 : Thông số chọn loại đai </b></i>

b<small>p</small>,mm b<small>o,mm </small> h,mm y<small>2,mm </small> A,mm² Chiều dài

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Suy ra a = 729,111 mm .Kiểm nghiệm theo công thức

thấy khoảng cách trục thỏa mãn .

<i>2.1.1.5 Số vòng chạy i của đại trong 1 giây ^2.(d</i><small>1 </small><i> d</i>₂<i>)  a  0,55.(d</i>₁<i> d</i>₂<i>)  h ta </i> - Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai Cz, ta chọn sơ bộ bằng 1.

- Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng: Cr=0,9 ( do dao động nhẹ) - Hế số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai:

<small>6 6 </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Ta chọn z=4 đai (thỏa điều kiện chọn ban đầu).

<i>2.1.1.8 Định các kích thước chủ yếu của đai: </i>

<i>2.1.1.9 Lực căng đai ban đầu: </i>

<b>Lực căng do lực li tâm sinh ra : 𝐹</b>_𝑣 = 𝑞_𝑚𝑣<small>2</small> = 0,178. 13,43<small>2</small> =32,1 N (với 𝑞_𝑚 = 0,178 kg/m

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i><b>Bảng 2.2 : Thông số bộ truyền đai thang, mm: </b></i>

<b>Thơng số Kí hiệu Giá trị </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small>

<b>2.2 Tính tốn bộ truyền bánh răng </b>

<i><b>2.2.1 Các thông số kỹ thuật: </b></i>

+ Thời gian phục vụ: 4 năm;

+ Quay 1 chiều, tải trọng tĩnh,352 ngày/ 1 năm, 2 ca/1 ngày,8 tiếng /1 ca. Suy ra 𝐿

+ Cặp bánh răng cấp chậm ( bánh răng trụ răng thẳng): . Tỉ số truyền: u<small>brt</small>= 2,97 ;

. Số vòng quay trục dẫn: n<small>56</small>=103.48 (vòng/phút); . Moment xoắn T trên trục dẫn : T<small>3</small>= 521,43 (N.mm); + Cặp bánh răng cấp nhanh ( bánh răng trụ răng nghiêng): . Tỉ số truyền: u<small>brn</small>= 4,05;

. Số vòng quay trục dẫn :n<small>12</small>= 419,11 (vòng/phút); . Moment xoắn T trên trục dẫn:T<small>1</small>= 141,047 (N.mm);

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i><b>2.2.2 </b></i> <b>Xét cặp bánh răng cấp chậm ( bánh răng trụ răng thẳng- bánh răng 5,6): </b>

Do khơng có u cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như nhau:

Tra bảng 6.1 trang 92, tài liệu [1]

Vật liệu Nhiệt luyện Độ rắn HB

[𝜎_𝑏] (MPa)

[𝜎_𝑐ℎ] (MPa) Bánh chủ động Thép 45 Tơi cải thiện 241÷285 850 580

Bánh bị động Thép 45 Tơi cải thiện 192÷240 750 450 Độ rắn 𝐻𝐵₁ = 245 ; Độ rắn 𝐻𝐵₂ <b>= 230 </b>

<b>1.1.1.1. Xác định các thông số cho phép: </b>

Theo bảng 6.2 trang 93 tài liệu [1], với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 … 350 thì giới hạn mỏi tiếp xúc 𝜎_{𝐻𝑙𝑖𝑚}<small>𝑜</small> và mỏi uốn 𝜎_{𝐹𝑙𝑖𝑚}^𝑜 cho phép:  Số chu kì làm việc cơ sở:

Theo công thức (6.5) trang 93 tài liệu [1]: 𝑁_𝐻𝑜 = 30𝐻_𝐻𝐵^2,4 ; do đó: 𝑁_𝐻𝑜1 = 30𝐻_𝐻𝐵^2,4 = 30  245^2,4 = 1,6  10⁷ 𝑁_𝐻𝑜2 = 30𝐻_𝐻𝐵^2,4 = 30  230<small>2,4</small> = 1,39  10<small>7</small>

𝐿 = 4 × 2 × 352 × 8 = 22528 giờ 𝑁_𝐻𝑜: Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.  Số chu kì làm việc tương đương, xác định theo sơ đồ tải trọng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small> Theo công thức (6.7) trang 93 tài liệu [1]: 𝑁_𝐻𝐸 = 60𝑐 ∑ ( ^𝑇^𝑖

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i>Ta có: </i>𝑁_𝐹𝑂<i> - số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn; </i>𝑁_𝐹𝑂 = 4 × 10⁶ đối với tất cả các loại thép  Ứng suất quá tải cho phép:

Theo công thức 6.13 và 6.14, trang 95 tài liệu [1]

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small>

Tra bảng 6.5 trang 96, tài liệu [1] có 𝐾_𝑎 = 43 MPa¹^⁄<small>3</small> ;_𝑏𝑎 = 0,3 (bảng 6.6 – hộp giảm tốc phân cấp nhanh). Theo bảng 6.16 _𝑏𝑑 = 0,5_𝑏𝑎(𝑢 + 1) = 0,5 × 0,3 × (3,58 + 1) = 0,687 ; do đó theo bảng 6.7, 𝐾_𝐻𝛽1 = 1,07 (sơ đồ 3)

Lấy khoảng cách trục tiêu chuẩn 𝒂_𝒘𝟏 <b>= 𝟏𝟔𝟎 𝐦𝐦 </b>

<b>1.1.1.2. Xác định các thông số ăn khớp </b>

𝑚_𝑛 = (0,01 ÷ 0,02)𝑎_𝑤1 = 1,6 ÷ 3,2

Tra bảng trị số tiêu chuẩn 6.8 tài liệu [1] chọn modun pháp 𝒎_𝒏 <b>= 𝟐,5 </b>

Chọn sơ bộ 𝛽 = 35° (bánh răng nghiêng HGT phân đôi) Số răng bánh nhỏ theo 6.31 tài liệu [1]:

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

(với 𝛼_𝑡 là góc profin răng và 𝛼_𝑡𝑤 là góc ăn khớp)

𝑍_𝜀: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small> Do đó, theo cơng thức (6.36c) tài liệu [1]:

𝐾_𝐻𝛽 = 1,07: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (tra bảng 6.7 tài liệu [1]) ; tra theo bảng 6.6 tài liệu [1], với _𝑏𝑑 = 0,73.

Theo (6.40) tài liệu (*), vận tốc vòng của bánh chủ động:

Với bánh răng nghiêng 𝑣 = 1,38 m/s < 2 m/s , theo bảng 6.13 [1], chọn CCX 8 ; với 𝑣 = 1,38 m/s < 2 m/s, theo bảng 6.14 [1] với CCX 9 chọn 𝐾_𝐻𝛼 =

Với 𝛿_𝐻 = 0,002: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài liệu [1]) ; 𝑔₀ = 82: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Như vậy, ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: Theo (6.1) với 𝑍_𝑣 = 0,85𝑣^0,1 = 0,85 × 1,38^0,1 = 0,88, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mực tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công độ nhám 𝑅_𝑎 =

<b> Kiểm nghiệm về độ bền uốn </b>

 Điều kiện bền uốn:

Theo bảng 6.7 tài liệu [1], 𝐾_𝐹 = 1,2 ; Với bánh răng nghiêng 𝑣 = 1,38 m/s < 10 m/s, CCX 9 nên theo bảng 6.14 [1], chọn 𝐾_F = 1,37, theo (6.47) tài liệu (*) hệ

Với 𝛿_𝐹 = 0,006: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài liệu [1]) ; 𝑔₀ = 73: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small> 6.16 tài liệu [1])). Do đó theo cơng thức 6.46 Vậy độ truyền thỏa mãn độ bền uốn.

<b>Kiểm nghiệm răng về quá tải </b>

Với hệ số quá tải:

𝐾_𝑞𝑡 =^𝑇^𝑚𝑎𝑥 𝑇 ^{= 1} Theo (6.48) tài liệu [1] ứng suất tiếp quá tải:

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

𝜎_{𝐻𝑚𝑎𝑥} = [𝜎_𝐻]√𝐾<small>𝑞𝑡</small> = 470,7 × √1 = 470,7 MPa < [𝜎_𝐻]_𝑚𝑎𝑥 = 1260 Mpa Theo (6.49) tài liệu [1]:

𝜎_{𝐹1𝑚𝑎𝑥} = 𝜎_𝐹1𝐾_𝑞𝑡 = 64,73 × 1 = 64,73 MPa < [𝜎_𝐹1]_𝑚𝑎𝑥 = 464 Mpa 𝝈_{𝑭𝟐𝒎𝒂𝒙} = 𝝈_𝑭𝟐𝑲_𝒒𝒕 = 𝟔𝟏, 𝟑𝟏 × 𝟏 = 𝟔𝟏, 𝟑𝟏𝐌𝐏𝐚 < [𝝈_𝑭𝟐]_𝒎𝒂𝒙<b>= 𝟑𝟔𝟎 𝐌𝐩𝐚 Bảng kích thước và thơng số bộ truyền cấp nhanh </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small>

Tra bảng 6.5 trang 96, tài liệu [1] có 𝐾_𝑎 = 49,5 MPa¹^⁄<small>3</small> ;_𝑏𝑎 = 0,4 (bảng 6.6 – hộp giảm tốc phân cấp nhanh). Theo bảng 6.16 _𝑏𝑑 = 0,53_𝑏𝑎(𝑢 + 1) = 0,53 × 0,3 × (2,97 + 1) = 0,78 ; do đó theo bảng 6.7, 𝐾_𝐻𝛽2 = 1,03 (sơ đồ 7)

Lấy khoảng cách trục tiêu chuẩn 𝑎_𝑤2 = 𝟐𝟓𝟎 mm

<b>1.1.3. Xác định các thông số ăn khớp </b>

𝑚_𝑛 = (0,01 ÷ 0,02)𝑎_𝑤2 = 2,5 ÷ 5

Tra bảng trị số tiêu chuẩn 6.8 tài liệu [1] chọn modun pháp 𝑚_𝑛 = 3 Số răng bánh nhỏ theo 6.31 tài liệu [1]:

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b>Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc </b>

Theo công thức (6.33) tài liệu [1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small> 𝐾_𝐻 – hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc: Theo công thức (6.39) tài liệu [1]:

𝐾_𝐻 = 𝐾_𝐻𝛼𝐾_𝐻𝛽𝐾_𝐻𝑣

𝐾_𝐻𝛽 = 1,02: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (tra bảng 6.7 tài liệu [1]) ; tra theo bảng 6.6 tài liệu [1], với _𝑏𝑑 = 0,57.

Theo (6.40) tài liệu (*), vận tốc vòng của bánh chủ động:

Với bánh răng thẳng 𝑣 = 0,68 m/s < 2 m/s , theo bảng 6.13 [1], chọn CCX 9 ; với 𝑣 = 0,68 m/s > 2,5 m/s, theo bảng 6.14 [1] với CCX 9 chọn 𝐾_𝐻𝛼 = 1,13

Theo công thức (6.42) tài liệu [1], ta có:

𝑣_𝐻 = 𝛿_𝐻 × 𝑔₀ × 𝑣 × √^𝑎^𝑤2

𝑢_𝑚 ^{= 0,006 × 73 × 0,76 × √} 250

2,976^{= 3,05}

Với 𝛿_𝐻 = 0,006: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài liệu [1]) ; 𝑔₀ = 73: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Theo (6.1) với 𝑍_𝑣 = 0,85𝑣^0,1 = 0,85 × 3.1^0,1 = 0.95, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mực tiếp xúc là 9, khi đó cần gia cơng độ nhám 𝑅_𝑎 = 1,5μm do đó 𝑍_𝑅 = 0,9; với vòng đỉnh bánh răng 𝑑_𝑎 < 700 mm do đó 𝐾_𝑥𝐻 = 1 do đó theo (6.1) và (6.1a) tài liệu [1]:

[𝜎_𝐻]_𝑐𝑥 = [𝜎_𝐻]𝑍_𝑣𝑍_𝑅𝐾_𝑥𝐻 = 481.8 × 0,95 × 0,9 × 1 = 411.94 (2) Như vậy, từ (1) và (2) ta có: 𝜎_𝐻 < [𝜎_𝐻]_𝑐𝑥 nên đảm bảo độ bền tiếp xúc.

<b>Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn </b>

Điều kiện bền uốn:

Theo bảng 6.7 tài liệu [1], 𝐾_𝐹 = 1,03 ; Với bánh răng thẳng 𝑣 = 0,76 m/s < 2,5 m/s, CCX 9 nên theo bảng 6.14 [1], chọn 𝐾_F= 1,37, theo (6.47) tài liệu (*) hệ

Với 𝛿_𝐹 = 0,016: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài liệu [1]) ; 𝑔₀ = 73: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 tài liệu [1])). Do đó theo cơng thức 6.46

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<small>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC </small>

Vậy độ truyền thỏa mãn độ bền uốn.

<b>Kiểm nghiệm răng về quá tải </b>

Với hệ số quá tải:

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<b>Bảng kích thước và thơng số bộ truyền cấp chậm </b>

<b>Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn ngâm dầu </b>

Tính từ tâm thì mức dầu phải cách tâm lớn hơn 2R/3 của bánh răng lớn nhất (điều này đảm bảo mức dầu sẽ thấp hơn 2R/3 của tất cả bánh răng).

Mức dầu phải cao hơn đỉnh phía dưới của bánh lớn là 10mm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

<b>TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ </b>

<b>Qui ước các kí hiệu </b>

𝑘 ∶ số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc

𝑖 ∶ số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải trọng 𝑖 = 0 ; 1 ∶ các tiết diện trục lắp ổ

𝑖 = 2. . 𝑠 ∶ với s là số chi tiết quay

𝑙_𝑘1 : khoảng cách trục giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k 𝑙_𝑘𝑖: khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k

𝑙_𝑚𝑘𝑖: chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục 𝑙_𝑐𝑘𝑖: khoảng công-xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngồi hộp giảm tốc đến gối đỡ.

𝑏_𝑘𝑖: chiều rộng vành bánh răng thứ i trên trục k. Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục:

Vật liệu dùng làm trong thiết kế, chế tạo trục ở các hộp giảm tốc thường là thép 45 thường hóa. Tra bảng 6.1, tài liệu [1] về cơ tính của một vật liệu, ta có  _𝑏 = 600 MPa ; ứng suất xoắn cho phép [𝜏] = 12 ÷ 20 MPa

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực </b>

Tra bảng 10.3 tài liệu [1], có:

𝑘₁ = 7 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

𝑘₂ = 10 mm: khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp 𝑘₃ = 15 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ ℎ_𝑛 = 15 mm : chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

Đường kính các đoạn trục II với:

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Tìm phản lực tại các gối đỡ: với

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

Đường kính các đoạn trục I với:

𝑀_𝑡𝐴 = √𝑀_𝑥𝑘𝑛²+ 𝑀_𝑦𝑘𝑛²+ 0,75𝑇_𝑘𝑛² = 143123 Nmm

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

Đường kính các đoạn trục III:

<b> Chọn và kiểm nghiệm then </b>

Dựa theo bảng 9.1a tài liệu [1], chọn kích thước then 𝑏 × ℎ theo tiết diện lớn

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small>

[𝑠]hệ số an toàn cho phép. Thông thường [𝑠] = 1,5 … 2,5 (khi tăng độ cứng: [𝑠] = 2,5 … 3, như vậy không cần kiểm nghiệm về độ cứng trục).

𝑠_𝜎, 𝑠_𝜏: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp, ứng suất tiếp:

𝜎₋₁, 𝜏₋₁ : giới hạn mỏi của vật liệu tính theo cơng thức

𝜎_𝑏 = 850𝑀𝑃𝑎 : giới hạn bền của vật liệu với thép 45 tôi cải thiện

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

𝐾_𝜎 = 1,75 ; 𝐾_𝜏 = 1,5: hệ số xét đến sự ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất đến độ bền mỏi (bảng 10.8 tài liệu [2])

𝜎_𝑎, 𝜎_𝑚, 𝜏_𝑎, 𝜏_𝑚: biên độ và giá trị trung bình của ứng suất với 𝑊₀ là moment cản xoắn, 𝑇 là moment xoắn

𝜓_𝜎 = 0,05 ; 𝜓_𝜏 = 0: hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi của vật liệu - cacbon mềm (trang 361 tài liệu [2])

ε_𝜎 ; ε_𝜏: hệ số kích thước (bảng 10.3 tài liệu [2])

 1,7 : hệ số tăng bền bề mặt β (phun bi) – (bảng 10.4 tài liệu [2])

<b>4.7.2. Độ bền tĩnh </b>

Để đề phòng trục bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc bị gãy khi bị quá tải đột ngột, ta cần phải kiểm nghiệm trục theo điều kiện bền tĩnh:

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

<small>CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC, THEN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ KHỚP NỐI </small> Kết quả cho thấy rằng cả 3 trục đều thảo mãn hệ số an toàn về điệu kiện bền mỏi và 3 trục đều thỏa điều kiện bền tĩnh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

Kích thước của chốt : Tra bảng 16.10b [1]

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

<small>CHƯƠNG 6. TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC </small>

<b>Tính tốn thiết kế và chọn ổ lăn cho trục I </b>

Số vòng quay: 𝑛₁ = 419,11(vg/ph ) Tải trọng tác dụng lên các ổ:

Thời gian làm việc : 𝐿_ℎ= 22528 ℎ Lực dọc trục: 𝐹_𝑎1 = 0 N

<b>Do lực dọc = 0 trục nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy, chọn cỡ trung. </b>

Tra bảng P2.7 tài liệu [1] Chọn 𝑉 = 1 ứng với vòng trong quay (tài liệu [1] trang 214)

Chọn 𝑋 = 1 ; 𝑌 = 0 theo bảng 11.4 tải liệu [1] Tải trọng quy ước:

Tại tiết diện 10:

𝑄_𝐵 = (𝑋𝑉𝐹₁₀^𝑅 + 𝑌𝐹_𝑎)𝐾_𝑡𝐾_𝜎 = (1 × 1 × 2961,14 + 0) × 1 × 1,2 = 3553,37 N Tại tiết diện 11:

𝑄_𝐸 = (𝑋𝑉𝐹₁₁^𝑅 + 𝑌𝐹_𝑎)𝐾_𝑡𝐾_𝜎 = (1 × 1 × 1899,69 + 0) × 1 × 1,2 = 2279,63 N Với:

𝐾_𝑡 = 1: hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ.

𝐾_𝜎 = 1,2: hệ số kể đến đặc tính tải trọng. Trang bảng 11.3 tài liệu [1] với tải trọng va đập nhẹ.

Từ kết quả trên ta thấy rằng ổ E chịu tải trọng lớn hơn nên ta tính tốn theo ổ E.

</div>