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

<b>Học kỳ II năm học 2023-2024</b>

<b>ĐỀ TÀI</b>

<b>Đề số 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG TẢI XÍCHPhương án số: 13</b>

Bảng số liệu:

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b><small>Phần C.Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc...9</small></b>

<b><small>I.Tính tốn và thiết kế bộ truyền bánh răng cơn trụ...9</small></b>

<b><small>II.Tính tốn và thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng...12</small></b>

<b><small>III.Kiểm tra bôi trơn và ngâm dầu...15</small></b>

<b><small>Phần D.Thiết kế trục...17</small></b>

<b><small>I.Thiết kế trục I...17</small></b>

<b><small>II.Thiết kế trục II...21</small></b>

<b><small>III.Thiết kế trục III...24</small></b>

<b><small>IV.Kiểm nghiệm trục...27</small></b>

<b><small>Phần E.Chọn ổ lăn và nối trục:...30</small></b>

<b><small>I.Trục đầu vào 1:...30</small></b>

<b><small>II.Trục trung gian số 2...31</small></b>

<b><small>III.Trục đầu ra 3:...33</small></b>

<b><small>IV.Chọn nối trục vòng đàn hồi:...34</small></b>

<b><small>Phần F.Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ...36</small></b>

<b><small>I.Kích thước gối trục...37</small></b>

<b><small>II.Các chi tiết thành phần...37</small></b>

<b><small>Phần G.Chọn dầu bôi trơn và dung sai lắp ghép...39</small></b>

<b><small>I.Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:...39</small></b>

<b><small>II.Dung sai lắp ghép...39</small></b>

<b><small>TÀI LIỆU THAM KHẢO...40</small></b>

<b>Phần A.</b>

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

<b>Phần A.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyềnI. Chọn động cơ điện</b>

<b>1. Chọn hiệu suất của hệ thống</b>

Hiệu suất truyền động: ¿❑<i>_kn×</i>❑<i>_đ×</i>❑<i>_brnon×</i>❑<i>_ol</i>²Trong đó: <small>kn</small> = 0,99 : hiệu suất khớp nối

<small>đ</small> = 0,95 : hiệu suất bộ truyền đai thang

<small>brn</small> = 0,96 : hiệu suất bộ truyền bánh răng nghiêng

<small>brc</small> = 0,95 : hiệu suất bộ truyền bánh răng côn

<small>ol</small> = 0,99 : hiệu suất ổ lăn

<i>T</i>

)

²<i>. t_i</i>

=<i>7500× 1,3</i>

29+22 ^{=8.1 kW}

<b>3. Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện</b>

Công suất cần thiết:

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

<b>5. Chọn động cơ</b>

Tỷ số truyền thực sự:<i>u_ch</i>=<i>n_đc</i>

78.78^=36.9Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn: chọn <i>u_đ</i>=3.56

Tỷ số truyền đai thang được tính lại: <i>u_hgt</i>=<i>u_ch</i>

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

<b>4.Bảng phân phối tỷ số truyền</b>

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

<b>Phần B.Thiết kế bộ truyền đai thang</b>

Thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền đai thang

Tỷ số truyền u<small> </small>= 3.15

<b>I. Tính tốn thiết kế bộ truyền đai</b>

Theo hình ta chọn loại đai B

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

Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn L = 2500

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

Bảng thông số bộ truyền đai

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>Phần C.Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốcI. Tính tốn và thiết kế bộ truyền bánh răng côn trụ.1. Thông số ban đầu</b>

Tỷ số truyền <i>u</i>₁=3.15

<b>2. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn.</b>

Chọn thép 45 được tôi cải thiện. Theo bảng 6.1 đối với bánh dẫn, ta chọn độ rắn trung bình là

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

N<small>HO1</small>=30HB<small>1</small>^2,4=30.285<small>2,4</small>=2,34.10<small>7</small>chu kỳN<small>HO2</small>=30HB<small>2</small>^2,4=30.275<small>2,4</small>=2,14.10<small>7</small>chu kỳ

N<small>F01</small>=N<small>F02</small>= 5.10<small>6</small> chu kỳ

Theo bảng 6.2, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau

<i>σ</i><small>0H lim </small>= 2HB+70, suy ra

<i>σ</i><small>H lim1 </small>=2.285+70=640MpaVà <i>σ</i><small>0H lim 2 </small>=2.250+70=620Mpa

<i>σ</i><small>0F lim </small>=1,8HB, suy ra

<i>σ</i><small>0F lim 1 </small>=1,8.285=513MpaVà <i>σ</i><small>0F lim 2 </small>= 1,8.275=495MpaỨng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

[<i>σ</i><small>H</small>]<small>sb</small>=min{[<i>σ</i><small>H1</small>], [<i>σ</i><small>H2</small>]) =563,64 MpaỨng suất uốn cho phép: [<i>σ</i><small>F</small>]=<i>^{σ 0 Flim}_sF</i> K<small>FL</small>

Chọn <i>S_F</i>=1,75, ta có:

[<i>σ</i><small>F1</small>]=_1,75⁵¹³.1,1=322,46 Mpa

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

Chiều cao đầu răng ngồi: <i>h_ae1</i>=<i>m_te</i>=3; h<i>_ae2</i>=2 m<i>_te</i>−<i>h_ae1</i>=3

Đường kính đỉnh răng ngoài: <i>d_{ae 1}</i>=<i>d_{e 1}</i>+2 h<i>_{ae 1}cos δ</i>₁=72 mm ;d<i>_{ae 2}</i>=211 mm

<b>5. Vận tốc vòng bánh răng:</b>

v=<i>^{π d}<small>m 1</small>n</i>₁

60000 = <i>^{π .725,5 .77}</i>₆₀₀₀₀ =3.29 m/s

<b>6. Hệ số tải trọng động </b>

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

<i>K_Hv</i>=1+ <i>^v^H^{b d}^{m 1}</i>

<i>2 T</i>₁<i>K_HβK_Hα</i>⁼¹⁺

<i>10,02 . 42.18 .77</i>

2.12 8647.1,14 .1 .09^=1,11

<b>bảng 6.13 ta chọn cấp chính xác bộ truyền là 8. </b><i>δ_H</i> là trị số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp,

<i>K_xH</i> :Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng, với <i>d_α</i><<i>700 mm=</i>¿<i>K_xH</i>=1

Tính lại chiều rộng vành răng

<i><small>F 1</small></i> = ^322,46_3,59 =89,8Bánh bị đẫn: ^[<i>_Y^σ^{F 2}</i>^]

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Do đó, độ bền uốn được thỏa.

<b>II. Tính tốn và thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng.1. Thông số ban đầu</b>

Tỷ số truyền <i>u</i>₂=3, 2 8

<b>2. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn.</b>

Chọn thép 45 được tôi cải thiện. Theo bảng 6.1 đối với bánh dẫn, ta chọn độ rắn trung bình là

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

N<small>HO1</small>=30HB<small>1</small>^2,4=30.285<small>2,4</small>=2,34.10<small>7</small>chu kỳN<small>HO2</small>=30HB<small>2</small>^2,4=30.275<small>2,4</small>=2,14.10<small>7</small>chu kỳ

N<small>F01</small>=N<small>F02</small>= 5.10<small>6</small> chu kỳ

Theo bảng 6.2, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau

<i>σ</i><small>0H lim </small>= 2HB+70, suy ra

<i>σ</i><small>H lim1 </small>=2.285+70=640MpaVà <i>σ</i><small>0H lim 2 </small>=2.250+70=620Mpa

<i>σ</i><small>0F lim </small>=1,8HB, suy ra

<i>σ</i><small>0F lim 1 </small>=1,8.285=513MpaVà <i>σ</i><small>0F lim 2 </small>= 1,8.275=495MpaỨng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

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

<b>3. Thông số cơ bản bộ truyền</b>

Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng:

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

Góc ăn khớp: <i>α_tw</i>=<i>α_t</i>=tan<small>−1</small><i>tan αcos β</i>⁼^tan

<i>K_H</i>=<i>K_HVK_HαK_Hβ</i>=¿1,01.1,13.1,05=1,2Theo bảng6.1:

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

Tính lại chiều rộng vành răng

<i><small>F 1</small></i> = ^581,82_3,7 =157,25Bánh bị đẫn: ^[<i>_Y^σ^{F 2}</i>^]

<i>140 °</i>⁼¹⁻<i>22.8 °</i>

<i>140 °</i>^=0,83

Do đó, độ bền uốn được thỏa.

<i>δ</i>₂=72.56<i><small>o</small></i> ^22.8

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

Chiều rộng vành răng(mm) 45.36 ^76.13₆₅

<b>III.Kiểm tra bôi trơn và ngâm dầu</b>

Điều kiện bôi trơn ngâm dầu trong hộp giảm tốc côn – trụ:

<i>Bánh răng côn cần được ngâm hết chiều rộng bánh răng lớn h trong dầu</i>

<i>Bánh răng trụ răng nghiêng cần ngâm hết chiều cao răng hr và tối thiểu là 10mm.</i>

3<i>^d<small>a 4</small></i>=1

3<i>^{.401,67=134 mm}</i>

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

Do đó bộ truyền thoải mãn điều kiện bơi trơn

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

<b>Phần D.Thiết kế trụcI. Thiết kế trục I</b>

<b>1. Thông số ban đầu:</b>

Ứng suất xoắn cho phép: [<i>τ</i>]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ

[

<i>τ</i>₁

]

=15

<i>k</i>₁=8 ÷15 ;chọn k₁=10: Khoảng cách giữa các chi tiết quay

<i>k</i>₂=5÷ 15 ;chọn k₂=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp

<i>l_{m 13}</i>=(1,2 ÷1,4 ) d₁=60 ÷70 ;chọn l<i>_{m 13}</i>=70 mm : chiều dài mayơ bánh răng cônChọn <i>l</i>₁₃=200 mm

<i>k</i>₃=10 ÷20 ;chọn k₃=15: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới nắp ổ

<i>h_n</i>=15÷ 20 ;chọn h<i>_n</i>=15: Chiều cao nắp ổ và đầu bulơng

<i>l_{m 12}</i>=(1,2÷ 1,5) d₁=60 ÷ 75 ;chọn l<i>_{m 12}</i>=60 mm : chiều dài mayơ bánh đai

<i>F_{r 1}</i>=<i>F_{t 1}tan α cos δ</i>₁=3145,83. tan 20 ° cos11,3 °=1122,8 N =F<i>_a2</i>

<i>F_{a 1}</i>=<i>F_{t 1}tan α sin δ</i>₁=3145,83. tan 20° sin 11,3°=224,36 N =F<i>_{r 2}</i>

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

<b>Sơ đồ trục III. Thiết kế trục II</b>

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

<b>1. Thông số ban đầu:</b>

Ứng suất xoắn cho phép: [<i>τ</i>]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ

[

<i>τ</i>₂

]

=20

<i>k</i>₁=8 ÷15 ;chọn k₁=10: Khoảng cách giữa các chi tiết quay

<i>k</i>₂=5÷ 15 ;chọn k₂=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp

<i>l_{m 22}</i>=(1,2÷ 1,4 ) d₂=66 ÷77 ; chọnl<i>_{m 22}</i>=70 mm : chiều dài mayơ bánh răng cơn

<i>l_{m 23}</i>=(1,2 ÷1,5 )d₂=<i>66÷ 82,5 ;chọn l_{m 23}</i>=66 mm : chiều dài mayơ bánh răng trụ

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

<b>Sơ đồ trục II</b>

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

<b>III.Thiết kế trục III1. Thông số ban đầu:</b>

Ứng suất xoắn cho phép: [<i>τ</i>]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ

[

<i>τ</i>₃

]

=30

<i>h_n</i>=15÷ 20 ;chọn h<i>_n</i>=15: Chiều cao nắp ổ và đầu bulông

<i>l_{m 32}</i>=(1,4 ÷ 2,5) d₃=105 ÷187,5 mm ;chọn l<i>_{m 32}</i>=105 mm : chiều dài mayơ nửa khớp nối trục đàn hồi

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

<b>Sơ đồ trục III</b>

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

<i>τ_j</i>: là momen xoắn tại tiết diện j

+ Hệ số ảnh hưởng của trị số trung bình đến độ bền mỏi, bảng 10.7

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

<i>K_σ</i>=1,76 ; K<i>_τ</i>=1,54 : Trục có rãnh then cắt bằng dao phay ngón

<i>ε_σ;ε_τ</i> : Tra trong bẳng 10.10Trụ

Như vậy các trục thỏa điều kiện bền tĩnh của trục

<b>3. Kiểm nghiệm then</b>

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

Các then có thơng số được chọn theo bảng 9.1Điều kiện bền dập:

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

<b>Phần E.Chọn ổ lăn và nối trục:I. Trục đầu vào 1:</b>

<b>1. Thông số ban đầu:</b>

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

<i>Q_{B 1}</i>><i>Q_{C 1}</i> nên ta tính tốn ổ theo thông số tại B1

√

<i>2175,75=46,2 kN <C=53,90 kN</i>

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

<b>4. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:</b>

Đối với đũa côn tra bảng 11.6 ta có

<i>X</i>₀=0,5 ;Y₀=0,22 cot α=0,87

Theo cơng thức 11.19:

<i>Q</i>₀=<i>X</i>₀<i>F_{rB 1}</i>+<i>Y</i>₀<i>F_{aB 1}</i>=0,5.4610,56+0,87.1457,81=3573,6 N <F<i>_{rB 1}</i>

Nên <i>Q</i>₀=<i>F_{rB 1}</i>=4610,56 N <C₀=<i>44800 N</i>

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.

<b>II. Trục trung gian số 21. Các thông số ban đầu</b>

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

<i>Q_{A 2}</i>><i>Q_{D 2}</i> nên ta tính tốn ổ theo thơng số tại A2

√

<i>2175,75=109,7 kN <C=122 kN</i>

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

Trong đó <i>m=</i>¹⁰

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

<b>4. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:</b>

Đối với đũa côn tra bảng 11.6 ta có

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i>Q_{C 3}</i>><i>Q_{A 3}</i> nên ta tính tốn ổ theo thơng số tại C3

√

<i>2175,75=134 kN <C=168 kN</i>

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

<b>4. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:</b>

Đối với đũa cơn tra bảng 11.6 ta có

<i>X</i>₀=0,5 ;Y₀=0,22 cot α=1,065

Theo công thức 11.19:

<i>Q</i>₀=<i>X</i>₀<i>F_{rC 3}</i>+<i>Y</i>₀<i>F_{aC 3}</i>=0,5.8745,57+1,065.5096,7=9801,5 N >F<i>_rC3</i>

Nên <i>Q</i>₀=9801,5 N <C₀=<i>137000 N</i>

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.

<b>IV.Chọn nối trục vịng đàn hồi:</b>

Tra bảng 16.10a ta có các thông số nối trục như sau:

200

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b>Phần F.Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ</b>

<i>Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết </i>

tránh bụi.

<b>Vật liệu chế tạo vỏ hộp là gang xám, GX15-32</b>

<i>Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua đường tâm các trục để lắp các chi tiết thuận </i>

tiện và dễ dàng hơn. Bề mặt ghép song song với mặt đế.

<i>Mặt đáy hộp nghiêng một góc từ 10 về phía lỗ tháo dầu nhằm thuận tiện hơn trong việc tháo dầu: </i>

dầu bôi trơn được thay thế sạch sẽ, tăng chất lượng làm việc cho hộp giảm tốc.Hộp giảm tốc đúc có các thơng số cơ bản sau:

Khoảng cách trục 2-3Chiều dày:

Thân hộp, Nắp hộp, <small>1</small>

Đường kính ngồi và tâm lỗ vít, D<small>3</small>, D<small>2</small>

Tâm lỗ bulơng cạnh ổ: E<small>2</small> và C ( k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ )

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

Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng với thành trong hộpGiữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộpGiữa mặt bên các bánh răng với nhau.

<i>∆=10 mm ≥ (1÷ 1,2) δ=(10 ÷ 12)∆</i>₁=40 mm ≥ (3 ÷5 ) δ=(30 ÷50)

<i>∆</i>₂=10 mm ≥ δ=10

<i>200 ÷ 300</i>⁼

847+350300 <i>^{≈ 4}</i>

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

<b>Phần G.Chọn dầu bôi trơn và dung sai lắp ghépI. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:</b>

Chọn độ nhớt phụ thuộc vào vận tốc vật liệu chế tạo bánh rang, tra theo bảng 18.11

Với vận tốc vòng từ 1 – 2,5 m/s, vật liệu chế tạo bánh rang là thép C45 tôi cải thiện, độ nhớt củadầu ở <i>50 °C</i> là 186

Tra bảng 18.13 ta sử dụng dầu bôi trơn AK-15.

<b>II. Dung sai lắp ghép</b>

Đối với vịng ngồi chọn kiểu lắp H7

<b>c. Bảng dung sai lắp ghép bánh răng và then</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Sai lệch giới hạn của chiều rộng rãnhthen

Sai lệch giơi hạn chiều sâu rãnh then

<i>8 ×7 × 4</i> -15-51

<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>

Trọng Hùng, PGS.TS. Ninh Đức Tôn

</div>