Đồ án chi tiết máy
====================================================

Lơi nói đầu
–—˜™(µ)˜™–—

T

ính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong
chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí. Đồ án chi tiết máy là môn học giúp
cho sinh viên có thể hệ thống hóa lại các kiến thức của các môn học
như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Vẽ kĩ thuật,…đồng thơi giúp
sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc
thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền
không đổi và được dùng để giảm vận tốc góc, tăng momen xoắn. Với chức
năng như vậy, ngày nay hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các nghành
cơ khí, luyện kim, hóa chất, trong công ghiệp đóng tàu. Trong giới hạn của
môn học em được giao nhiệm vụ thiết hộp giảm tốc Phân đôi cấp chậm.
Trong quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong môn
học, em đã hoàn thành xong đồ án môn học của mình. Do đây là lần đầu, với
trình độ và thơi gian còn có hạn nên trong quá trình thiết kế không thể tránh
khỏi những sai sót xảy ra. Em xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp
của các thầy cô trong bộ môn.

Sinh viên thực hiện

1
1

Đồ án chi tiết máy
====================================================

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CHI TIẾT MÁY
Số:
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tuấn Linh.
Họ và tên sinh viên: ……….Lớp: CK2.
Mã số sinh viên: 0441010134.
Khóa: 4……………………………………Khoa: CƠ KHÍ.

NỘI DUNG
THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP
Loại hộp: Hộp giảm tốc Phân đôi cấp chậm.

Tmm = 1,55 T1

3
2

T

T2 = 0,66 T1

Tmm

t1 = 3,5 h

T1


3

t2 = 4 h

T2
t

4

tmm

t1

tck

tck = 8 h

t2

5
F

1: Động cơ.
4: Bộ truyền xích.

2: Nối trục đàn hồi.
5: Xích tải.

Các số liệu cho trước:
1: Lực kéo băng tải:…………….…F=13500 (N).

2: Vận tốc băng tải:……………….v=0,28 (m/s).
3: Số răng đĩa xích:…………….…z=31 (mm).
4: Bước xích tải:……………….…p = 25,4 (mm)
4: Thơi gian phục vụ:...………….. lh =12000 (giơ).
2
2

3: Hộp giảm tốc.


Đồ án chi tiết máy
====================================================

5: Số ca là việc:…………..……....2.

PHẦN THUYẾT MINH
I. Tính chọn động cơ, Phân phối tỉ số truyền và Momen

xoắn trên các trục.
1. Tính chọn động cơ:
a. xác định công suất trên trục động cơ:
- Ta có: Đặc trưng cho chế độ làm việc của động cơ:
CĐ% = 94% > 60%
⇒ Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn.

- Công suất đặt trên trục động cơ:
(KW).
Trong đó:
∙ là công suất trên trục công tác: (KW).
F là lực kéo trên băng tải: F=13500 (N).

v là vận tốc dài trên băng tải: v=0,28 (m/s).
3,78 (KW).
∙ β Là hệ số kể đến sự biến đổi tải trọng:

∙

=
Là hiệu suất truyền động:

Tra Bảng 2.3[I]- (tr19) ta có:
=1
Hiệu suất khớp nối.
= 0,99 Hiệu suất một cặp ổ lăn.
= 0,96 Hiệu suất bộ truyền bánh răng.
= 0,98 Hiệu suất một cặp ổ trượt.
= 0,9
Hiệu suất bộ truyền xích.
⇒ = 1.. . 0,98 . 0,9 = 0,7887
Vậy 3,2 (KW).
3
3


Đồ án chi tiết máy
====================================================

b. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện:
Trong đó:
21,3(vòng/phút).
-Chọn sơ bộ tốc độ đồng bộ của động cơ điện: =1500 (vòng/phút). (Kể đến

sự trượt =1450 (vòng/phút)).
-Tỉ số truyền của hệ thống: 68,1
-Theo bảng 2.4[I] (tr.21): Tỉ số nên dùng của hộp giảm tốc là 8 40
Tỉ số nên dùng của bộ truyền xích là 2 5
⇒ = (8 40).( 2 5) nằm trong khoảng nên dùng.
- Vậy chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: =1500 (vòng/phút).
c. Chọn động cơ:
Động cơ điện phải thỏa mãn các yêu cầu:
-Theo các bảng P1.1[I] (tr.234) ÷ P1.4[I] (tr.239): Ta chọn động cơ điện có kí
hiệu K132S4( động cơ điện K) với các thông số:
+ Công suất:……………………..………= 5,5 (KW)
+Vận tốc quay:………………………….. (vòng/phút)
+ với =1,55
+ Khối Lượng:…………...………………M = 72 (Kg)
+ Hiệu suất:…………………..………….η% = 86
+ Hệ số công suất:……………….……… Cos(ϕ) = 0,86
+ Đương kính trục:....................................32 (mm)
+Tần số của dòng điện..............................f = 50 Hz
+ Điện áp...................................................380 V
+ Số đôi cực..............................................p = 2

2. Phân phối tỉ số truyền:
-Tỉ số truyền của hệ thống: 67,8
Chọn tỉ số của bộ truyền xích: = 3
⇒ Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: = 22,6
- Ta có: trong đó: : tỉ số truyền cấp nhanh.
: tỉ số truyền cấp chậm.
- Theo kinh nghiệm: Trong hộp giảm tốc khai triển = (1,2 ÷ 1,3)
4
4



Đồ án chi tiết máy
====================================================

Chọn = 1,2

1,3 =
= = = 4,17
= 1,3. = 5,42

- Tính lại tỉ số bộ truyền xích:

=3
• Vậy: = 5,42

= 4,17
=3
3. Tính toán các thông số trên các trục:
a. Tính công suất trên các trục:
-Công suất trên trục công tác:

3,78 (KW).
-Công suất trên trục III:

3,98 (KW).
-Công suất trên trục II:

4,36 (KW).
-Công suất trên trục I:


4,5 (KW).
-Công suất trên trục động cơ:

4,6 (KW).
b. Vận tốc quay trên các trục là:
-Vận tốc quay trên trục động cơ:

(vòng/phút).
-Vận tốc quay trên trục I:

(vòng/phút).
-Vận tốc quay trên trục II:

= 266,6 (vòng/phút).
-Vận tốc quay trên trục III:

= (vòng/phút).
- Vận tốc quay trên trục công tác:
= = 21,3 (vòng/phút).
c. Momen xoắn trên các trục:
- Áp dụng công thức:
ta có:
- Momen xoắn trên trục động cơ là:
5
5


Đồ án chi tiết máy
====================================================


= 30401 (N.mm)
-Momen xoắn trên trục I là:

= 38134 (N.mm)
- Momen xoắn trên trục II là:

=160475 (N.mm)
- Momen xoắn trên trục III là:

= 260165 (N.mm)
- Momen xoắn trên trục công tác:
= 520330 (N.mm)

-Từ các số liệu tình toán ta có bảng:
Bảng 1
Động cơ
u

I

=1

II
= 5,42

III
= 4,17

Công tác

=3

P(KW)

4,6

4,5

4,36

3,98

3,78

n(v/ph)

1445

1445

266,6

63,9

21,3

T(N.mm)

30401


38134

160475

260165

520330

6
6


Đồ án chi tiết máy
====================================================

II. Thiết kế bộ truyền xích.
Các thông số:
- Số vòng quay đĩa dẫn: = 63,9 (v/ph).
- Công suất = 3,98 (KW).
- Tỉ số truyền: = 3
1. Chọn loại xích:
Chọn loại xích con lăn vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp.
2. Chọn số răng đĩa xích:
= 29 - 2 = 29 – 2.3 = 23 (răng).
= . = 3.23 = 69 (răng).
3. Chọn bước xích:
- Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích theo ct5.3[I]:
Với: P = = 3,98 (KW).
k=
Theo bảng 5.6[I]:

= 1. Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền.
= 1. Hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích.
= 1. Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực
căng xích.
= 1. Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn (nhỏ giọt).
= 1,3. Hệ số tải trọng động (va đập vừa).
7
7


Đồ án chi tiết máy
====================================================

= 1,25. Hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền (làm
việc 2 ca).
⇒ k = 1.1.1.1.1,3.1,25 = 1,625.
= = = 1,1 Hệ số răng.
= = 0,78 ( theo bảng 5.5[I]-tr81).
⇒ 3,98.1,625.1,1.0,78 = 5,5 (KW).Chọn bộ truyền xích 1 dãy.
Bước xích p = 31,75 mm. (theo bảng 5.8[I]-tr83).
[P]= 5,83 (KW) > = 5,5 (KW).
Đương kính chốt: = 9,55 (mm).
Chiều dài ống: B = 27,46 (mm).
4. khoảng cách trục và số mắt xích;
- Khoảng cách trục a = 40p = 40.31,75 = 1270 (mm).
- Số mắt xích:
X= + +

= + +
= 117,9 Lấy X = 178 (mắt xích).

- Tính lại a =
= 1272 (mm).
- Để xích không bị căng cần giảm bớt a một lượng a 0,003a = 4 (mm).
Vậy chọn a = 1268 (mm).
Z = 118 (mắt xích).
- Số lần va đập của xích:
i= = =2
5. kiểm nghiệm xích về độ bền:
Điều kiện: s =
Q = 88500 (N) Tải trọng phá hỏng (theo bảng 5.2[1])
= 1,2 hệ số tải trọng động.
= = 4118 (N). Lực vòng.
v = = 1,27 (m/s)
= q. = 3,8. = 6 (N). Lực căng do lực ly tâm sinh ra.
q = 3,8 (kg/m) khối lượng xích trên một mét.
= 9,81..q.a = 9,81.4.3,8.1,268 = 189 (N). Lực căng do trọng lượng nhánh xích
bị động gây ra. Với = 4.
⇒ s = = 17,2 > [s] = 7
• Vậy bộ truyền đảm bảo điều kiện bền.
6. Tính toán đương kính đĩa xích:
- Đương kính vòng chia đĩa xích:
+ Đĩa dẫn: = = 243,32 (mm)
+ Đĩa bị dẫn: = = 729.95 (mm)
8
8


Đồ án chi tiết máy
====================================================


Đương kính vòng đỉnh;
+ Đĩa dẫn: = + p= = 256,2 (mm)
+ Đĩa bị dẫn: = + p= = 741,3 (mm)
- Với p = 31,75 theo bảng 5.2[I] = 19,05 (mm).
⇒ r = 0,5025. + 0,05 = 9,62 (mm).
-

Đương kính vòng đáy:
+ Đĩa dẫn: = – 2r = 234,08 (mm).
+ Đĩa bị dẫn: = – 2r = 716.35 (mm).
- Kiểm nghiệm về góc ôm:
= .= >
Xích đạt yêu cầu về góc ôm.
- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc trên mặt răng theo công thức:
[]
-

Trong đó:
[] Ứng suất tiếp xúc cho phép theo bảng 5.11
= 4118 (N) lực vòng.
= 13....m = 13.63,98..1 = 4 (N) lực va đập trên m = 1 dãy xích.
= 1 hệ số phân bố tải trọng không đều cho một dãy xích.
= 1,3 hệ số tải trọng động.
hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích.
= 23 ⇒ = 0,42
= 69 ⇒ = 0,24
E = 2,1. (Mpa).
A = 262 () diện tích bản lề.

= 631 (Mpa).

= 477 (Mpa).

⇒

Với đĩa chủ động:
< 40, bộ truyền không va đập mạnh. Chọn vật liệu là thép 45 tôi + ram.
Độ rắn bề mặt HRC = 45÷ 50. = 800 (Mpa).
- Với đĩa bị động:
< 30, v = 1,27 (m/s) < 5 (m/s). Chọn vật liệu là thép 45 tôi cải thiện.
Độ rắn bề mặt HRC = 170÷ 210. = 500 (Mpa).
7. Tính lực tác dụng lên trục:
-

= 1,15 hệ số kể đến trọng lượng xích.
⇒ 1,15.4118 = 4735,7 (N).
9
9


Đồ án chi tiết máy
====================================================

II. Thiết kế bộ truyền bánh răng.
1.Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp nhanh.
∗Số liệu thiết kế:
∗Tính toán:
a. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
- Theo bảng 6.1[I]-tr92: chọn mác thép kết cấu cacbon chất lượng tốt.
+ Chọn bánh răng nhỏ là mác thép 45-tôi cải thiện( tôi rồi ram ở nhiệt độ cao)
với: Độ rắn 260HB; Giới hạn bền 850(Mpa); Giới hạn chảy 580(Mpa).

+ Chọn bánh răng lớn là mác thép 50-tôi cải thiện với: Độ rắn 245HB; Giới
hạn bền 750(Mpa); Giới hạn chảy 530(Mpa).
b. Xác định ứng suất cho phép:
∗Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Số chu kì tải trọng tương đương:
= 60.12000.266,6.
= 1,9.
Bánh nhỏ: = .= 1,9..5,42 = 7,6
- Số chu kì cơ sở: (ct6.5[I]-tr93)
Bánh lớn: 30. 1,9.
Bánh nhỏ: 30. 1,6.
⇒ ⇒ Hệ số ảnh hưởng của số chu kì làm việc-hệ số tuổi thọ 1
- Vậy ta có:
-Giới hạn bền mỏi tiếp xúc của mỗi bánh răng: (ct6.2[I]-tr94)
2.HB +70 ⇒
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của mỗi bánh răng: (ct6.1[I]-tr91)
[=
Chọn sơ bộ:
=1 hệ số tuổi thọ.
⇒
- Ứng suất tiếp xúc cho phép dùng để tính bộ truyền bánh răng (HB<350)
được chọn trị số nhỏ trong các trị số dưới đây:
⇔
10
10


Đồ án chi tiết máy
====================================================


- Vậy

∗Ứng suất uốn cho phép:
- Số chu kì tải tương đương:
= 60.12000.266,6.
= 1,5.
Bánh nhỏ: = .= 1,9..5,42 = 6
- Số chu kì cơ sở:
⇒ ⇒ hệ số ảnh hưởng của số chu kì làm việc – hệ số tuổi thọ 1
- Giới hạn bền mỏi uốn của mỗi bánh răng (bảng 6.2[I]-tr94)
1,8.HB ⇒
- Ứng suất mỏi uốn cho phép (ct6.2-tr91)
- [=
Chọn sơ bộ:
=1 bộ truyền quay 1 chiều.
=1 hệ số tuổi thọ.
⇒
∗Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải( nên tính cho bánh răng 2)
(ct6.13[I]-tr95):
∗Ứng suất uốn cho phép khi quá tải( ct6.14[I]-tr96 ) :
-

-

c. Tính thiết kế:
Xác định sơ bộ khoảng cách trục: (ct6.15a[I]-tr96)
trong đó:
=49,5 (bảng 6.5[I]-tr96) hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại
răng.
=0,4 (bảng 6.6[I]-tr97)

Theo ct6.16[I]-tr97 và bảng 6.7[I]-tr98
=0,53..(+1) ≈ 1,06
⇒
=1,06 sử dụng phương pháp nội su ta có
1,2 – .(1,2 - 1,06) = 1,165 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
trên chiều rộng vành răng.
= 49,5.(5,42+1). 140,25 (mm)
Chọn =145 (mm)
Xác định các thông số ăn khớp:
11
11


Đồ án chi tiết máy
====================================================

-

+ Modun (0,01÷0,02)=1,25÷2,5 (mm) chọn 2,5 (mm).
+ Số răng:
+ Ta có ⇒ hệ số dịch chỉnh tâm bằng không
+ Góc ăn khớp: α =
d. Tính kiểm nghiệm:
∗Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ta có trong đó
+ 274 ( (bảng 6.5[I]-tr96) hệ số kể đến cơ tính vật liệu.
+ hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiế xúc.
+ hệ số kể đến sự trùng k răng.
=.cos(β) =1,7 hệ số trùng khớp ngang.
⇒

+ 53,41 (mm) đương kính vòng lăn bánh nhỏ.
+ 43,5 (mm) chiều rộng vành răng.
+ hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
=1 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng
thơi ăn khớp.
hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp
chính xác là: 8.

3,8 (m/s) < 6 (m/s) ⇒ tra bảng 6.13[I]-tr106 chọn cấp
(bảng 6.15[I]-tr107) hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai

số ăn khớp.

-

(bảng 6.16[I]-tr107) hệ số kể đến ảnh hưởng của sai
lệch các bước răng bánh 1 và bánh 2.
⇒
⇒
⇒ 1,165.1,1.1 = 1,2815
Vậy 247.1,76.0,88. 445 (MPa)
Tính lại: [
+ =0,9 ( bảng 7.14-tr269-sổ tay dung sai và lắp ghép)
+ =0,85. =0,85.0,9 (tr91) hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
+ =1 hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
+ hệ số tuổi thọ.
⇒ [=552.0,9.0,9.1.1=447,12 (MPa)
⇒ vậy nên bộ truyền bánh răng làm việc đủ điều kiện bền tiếp xúc.
∗Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: ứng suât uốn sinh ra tại chân răng các
bánh răng:

trong đó
12
12


Đồ án chi tiết máy
====================================================

+ 0,588 hệ số kể đến trùng khớp răng.
+ 1- 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
+ (bảng 6.18[I]-tr109) hệ số dạng răng.
+ hệ số tải trọng khi tính về uốn.
=1 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi
răng.
Theo bảng 6.7[I]-tr98 ta có:
1,06 sử dụng phương pháp nội suy ta có:
1+.(1,06 - 1) = 1,437 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng.
= 1+ hệ số kể dến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.

-

-

=0,011 (bảng 6.15[I]-tr107) hệ số kể dến ảnh hưởng của các sai số ăn
khớp.
⇒
⇒ = 1+
⇒ = 1.1,437.1,2= 1,7244
Vậy

⇒ ⇒ bộ truyền bánh răng làm việc đủ điều kiện bền uốn.
∗Kiểm nghiệm răng về quá tải:
- Ta có:
+ 1,55 hệ số quá tải
⇒
- Vậy
⇒ Bộ truyền bánh răng làm việc an toàn khi quá tải lúc mở máy.
e. Các thông số và kích thước bộ truyền:
Khoảng cách trục:
145 (mm)
Modun:
2,5 (mm)
Chiều rộng vành răng:
43,5 (mm)
Tỉ số truyền:
5,42
Góc ăn khớp:
Góc nghiêng của răng:
Số răng:..........................................
Hệ số dịch chỉnh:...........................
Đương kính chia:...........................
Đương kính đỉnh răng:..................
Đương kính đáy răng:.................

13
13


Đồ án chi tiết máy
====================================================


1.Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm.
∗Số liệu thiết kế:
∗Tính toán:
a. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
- Theo bảng 6.1[I]-tr92: chọn mác thép kết cấu cacbon chất lượng tốt.
+ Chọn bánh răng nhỏ là mác thép 45-tôi cải thiện( tôi rồi ram ở nhiệt độ cao)
với: Độ rắn 260HB; Giới hạn bền 850(Mpa); Giới hạn chảy 580(Mpa).
+ Chọn bánh răng lớn là mác thép 50-tôi cải thiện với: Độ rắn 245HB; Giới
hạn bền 750(Mpa); Giới hạn chảy 530(Mpa).
b. Xác định ứng suất cho phép:
∗Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Số chu kì tải trọng tương đương:
= 60.12000.63,9.
= 1,9.
Bánh nhỏ: = .= 1,9..5,42 = 7,6
- Số chu kì cơ sở: (ct6.5[I]-tr93)
Bánh lớn: 30. 1,9.
Bánh nhỏ: 30. 1,6.
⇒ ⇒ Hệ số ảnh hưởng của số chu kì làm việc-hệ số tuổi thọ 1
- Vậy ta có:
-Giới hạn bền mỏi tiếp xúc của mỗi bánh răng: (ct6.2[I]-tr94)
2.HB +70 ⇒
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của mỗi bánh răng: (ct6.1[I]-tr91)
[=
Chọn sơ bộ:
=1 hệ số tuổi thọ.
⇒
14
14



Đồ án chi tiết máy
====================================================

- Ứng suất tiếp xúc cho phép dùng để tính bộ truyền bánh răng (HB<350)
được chọn trị số nhỏ trong các trị số dưới đây:
⇔
- Vậy
∗Ứng suất uốn cho phép:
- Số chu kì tải tương đương:
= 60.12000.63,9.
= 1,5.
Bánh nhỏ: = .= 1,9..5,42 = 6
- Số chu kì cơ sở:
⇒ ⇒ hệ số ảnh hưởng của số chu kì làm việc – hệ số tuổi thọ 1
- Giới hạn bền mỏi uốn của mỗi bánh răng (bảng 6.2[I]-tr94)
1,8.HB ⇒
- Ứng suất mỏi uốn cho phép (ct6.2-tr91)
- [=
Chọn sơ bộ:
=1 bộ truyền quay 1 chiều.
=1 hệ số tuổi thọ.
⇒
∗Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải( nên tính cho bánh răng 2)
(ct6.13[I]-tr95):
∗Ứng suất uốn cho phép khi quá tải( ct6.14[I]-tr96 ) :
-

c. Tính thiết kế:

Xác định sơ bộ khoảng cách trục: (ct6.15a[I]-tr96)
trong đó:
=49,5 (bảng 6.5[I]-tr96) hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại
răng.
=0,4 (bảng 6.6[I]-tr97)
Theo ct6.16[I]-tr97 và bảng 6.7[I]-tr98
=0,53..(+1) ≈ 1,06
⇒
=1,06 sử dụng phương pháp nội su ta có
1,2 – .(1,2 - 1,06) = 1,165 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
trên chiều rộng vành răng.
15
15


Đồ án chi tiết máy
====================================================

= 49,5.(4,17+1).
-

-

150,25 (mm)

Chọn =155 (mm)
Xác định các thông số ăn khớp:
+ Modun (0,01÷0,02)=1,55÷3,1 (mm)
Chọn modun pháp 2 (mm).
Chọn sơ bộ = ⇒ = 0,8192

+ Số răng:
Tỉ số truyền thực tế: = = 4,17
Xác định lại : = 0,8258
⇒ =
d. Tính kiểm nghiệm:
∗Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ta có trong đó
+ 274 ( (bảng 6.5[I]-tr96) hệ số kể đến cơ tính vật liệu.
+ hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiế xúc.
+ hệ số kể đến sự trùng k răng.
=.cos(β) =1,7 hệ số trùng khớp ngang.
⇒
+ 70,29 (mm) đương kính vòng lăn bánh nhỏ.
+ 31 (mm) chiều rộng vành răng.
+ hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
=1 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng
thơi ăn khớp.
hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp
chính xác là: 8.

3,8 (m/s) < 6 (m/s) ⇒ tra bảng 6.13[I]-tr106 chọn cấp
(bảng 6.15[I]-tr107) hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai

số ăn khớp.

-

(bảng 6.16[I]-tr107) hệ số kể đến ảnh hưởng của sai
lệch các bước răng bánh 1 và bánh 2.
⇒

⇒
⇒ 1,165.1,1.1 = 1,2815
Vậy 247.1,76.0,88. 445 (MPa)
Tính lại: [
+ =0,9 ( bảng 7.14-tr269-sổ tay dung sai và lắp ghép)
+ =0,85. =0,85.0,9 (tr91) hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
16
16


Đồ án chi tiết máy
====================================================

+ =1 hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
+ hệ số tuổi thọ.
⇒ [=552.0,9.0,9.1.1=447,12 (MPa)
⇒ vậy nên bộ truyền bánh răng làm việc đủ điều kiện bền tiếp xúc.
∗Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: ứng suât uốn sinh ra tại chân răng các
bánh răng:
trong đó
+ 0,588 hệ số kể đến trùng khớp răng.
+ 1- 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
+ (bảng 6.18[I]-tr109) hệ số dạng răng.
+ hệ số tải trọng khi tính về uốn.
=1 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi
răng.
Theo bảng 6.7[I]-tr98 ta có:
1,06 sử dụng phương pháp nội suy ta có:
1+.(1,06 - 1) = 1,437 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng.

= 1+ hệ số kể dến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.

-

-

=0,011 (bảng 6.15[I]-tr107) hệ số kể dến ảnh hưởng của các sai số ăn
khớp.
⇒
⇒ = 1+
⇒ = 1.1,437.1,2= 1,7244
Vậy
⇒ ⇒ bộ truyền bánh răng làm việc đủ điều kiện bền uốn.
∗Kiểm nghiệm răng về quá tải:
- Ta có:
+ 1,55 hệ số quá tải
⇒
- Vậy
⇒ Bộ truyền bánh răng làm việc an toàn khi quá tải lúc mở máy.
e. Các thông số và kích thước bộ truyền:
Khoảng cách trục:
155 (mm)
Modun:
2 (mm)
Chiều rộng vành răng:
31 (mm)
Tỉ số truyền:
4,17
Góc nghiêng của răng:
Số răng:..........................................

Hệ số dịch chỉnh:...........................
Đương kính chia:...........................
17
17


Đồ án chi tiết máy
====================================================

-

Đương kính đỉnh răng:.................
Đương kính đáy răng:.................

3. Chọn khớp nối:
a. Chọn khớp nối là nối trục vòng đàn hồi.
- Đặc điểm của khớp loại này là cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm
việc bình thương khi độ lệch tâm từ 0,2 ÷ 0,6 (mm), độ lệch góc đến .
- Với momen xoắn trên trục I: 29740 (N.mm) = 29,740 (N.m)
⇒ Theo bảng 16.10a[II]-tr68 ta có kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn
hồi là:
Bảng 2:
T
d
D
L
l
Z
B
N.

m
63 38 10 50 12 60 45 71 6 5700 4 28 21 20 20
0
4

l1

l2
D3
dc

d1

dm

d

D0

D

l2

l1
D2

l
18

d1


B
L
18

dc

l3
l

h


Đồ án chi tiết máy
====================================================

HÌNH 1: NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI
b. Kiểm nghiệm điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
- Theo công thức [II]-tr69
trong đó:
+ k = 1,5 Hệ số chế độ làm việc (theo bảng 16.1[II]-tr58)
+
(bảng 16-10b[II]-tr69)

+

+ = 2 ÷ 4 (MPa)
⇒
- Vậy điều kiện bền dập thỏa mãn.
c. Kiểm nghiệm điều kiện sức bền của chuốt:

- Theo công thức [II]-tr69
trong đó:
+
(mm)
+ 60 ÷ 80 (MPa)
⇒
- Vậy điều kiện bền chuốt được thỏa mãn.

19
19


Đồ án chi tiết máy
====================================================

III. TÍNH TRỤC – THEN:
1. Chọn vật liệu:
- Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB 260..280.
giới hạn bền 950 (MPa).
+ Giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng:
(MPa)
(MPa)
2. Xác định lực tác dụng lên trục:
a. Sơ đồ tác dụng lên trục:
-Đặt các lực ăn khớp tác dụng lên trục tại những điểm ăn khớp như hình vẽ:

20
20



Đồ án chi tiết máy
====================================================

HÌNH 2: SƠ ĐỒ LỰC HỘP GIẢM TỐC
b. Xác định giá trị các lực tác dụng lên trục:
528,8 (N).
528,8 (N).
1006,46 (N)
2283,04 (N)
1559,14 (N)
4735,7 (N)
4735,7. = 4101,24 (N)
4735,7. = 2367,85 (N)
256,86 (N)
21
21


Đồ án chi tiết máy
====================================================

3. Tính thiết kế trục:
a. Tính sơ bộ đương kính trục :
- Theo công thức 10.9[I]-tr188 ta có:
trong đó:
= 15 ÷ 30 (MPa). Là ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép 40X
k = 1; 2; 3 là số thứ tự của các trục trong hộp giảm tốc.
⇒
21,20 (mm)
34,23 (mm)

50,67 (mm)
22
22


Đồ án chi tiết máy
====================================================

- Với trục I là đầu vào của hộp giảm tốc, thì đương kính tối thiểu lấy bằng
(0,8 ÷ 1,2) (với = 38 (mm) là đương kính trục động cơ đã chọn).
⇒ (0,8 ÷ 1,2).38 = 30,4 ÷ 45,6 (mm)
- Với trục II và trục III là các trục bị động thì đương kính sơ bộ tối thiểu lấy
bằng (0,3 ÷ 0,35)a với a là khoảng cách trục.
⇒
* Vậy chọn sơ bộ:
= 30 (mm)
= 35 (mm)
= 52 (mm)
- Tra bảng 10.2[I]-tr189 chọn chiều rộng ổ lăn cho các trục:

b. Xác định chiều dài các đoạn trục:
- Ta dùng các kí hiệu sau:
: là chiều dài của đoạn trục thứ j trên chiều dài trục thứ i (i=1,2,3).
là chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ k trên trục i
- Tra bảng 10.3[I]-tr189 ta chọn khoảng cách các khe hở:
12 (mm)
10 (mm)
15 (mm)
18 (mm)


23
23


Đồ án chi tiết máy
====================================================

24
24


Đồ án chi tiết máy
====================================================

SƠ ĐỒ KHOẢNG CÁCH TRỤC.
∗ xác định chiều dài các đoạn trục trên trục I:
- Ta có:
= (1,4..2,5)= (1,4..2,5)30 = 43..75
chọn = 50 (mm)
= (1,2..1,5)= (1,2..1,5)30 = 36..45

chọn = 45 (mm)

= 43,5 (mm) = 45 (mm)
= (1,2..1,5)= (1,2..1,5)35 = 42..52,5

chọn = 45 (mm)

= 31 (mm) = 50 (mm)
= (1,2..1,5)= (1,2..1,5)52 = 62,4..78

= (1,2..1,5)= 62,4..78

chọn = 55 (mm)

chọn = 70 (mm)

∗ Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục II:
- Ta có:
= 0,5()= 57,5

chọn = 58 (mm)

= 0,5() + = 120 mm
182 (mm)
= 240 (mm)
∗ Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục III:
- Ta có:
= 58 (mm)
= 182 (mm)
= 240 (mm)
= 0,5()= 82,5

chọn = 83 (mm)

25
25