MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TỶ SỐ TRUYỀN...................................2
I. Tìm hiểu về hệ thống truyền động thùng trộn..............................................2
1.Sơ lược về động cơ điện sữ dụng trong hệ thống dẫn động thùng trộn........2
2. sơ lược về hộp giảm tốc tác động đến thùng trộn........................................2
3. Hệ thống truyền động thùng trộn.................................................................2
II. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền.......................................................3
1. Chọn động cơ..............................................................................................4
2. Phân phối tỉ số truyền:...............................................................................5
3. Bảng đặc trị:..............................................................................................5
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG...................................7
I. Thông số đầu vào:.........................................................................................7
II. Tính toán:......................................................................................................7
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG...........................11
I. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh:...............................................11
1. Chọn vật liệu:...........................................................................................11
2. Xác định ứng suất cho phép:...................................................................11
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:...........................................................13
4. Xác định các thông số ăn khớp:...............................................................14
1


5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:....................................................14
6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:..........................................................16
7. Kiểm nghiệm răng về quá tải:.................................................................17
8. Bảng thông số và kích thước bộ truyền:..................................................17
II. Cặp bánh răng trụ răng thẳng hai cấp phân đôi cấp chậm:.........................18
1. Chọn vật liệu:..........................................................................................19
2. Xác định ứng suất cho phép....................................................................19
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:...........................................................21
4. Kiểm nghiệm răng và độ bền:.................................................................21

5. Xác định góc ăn khớp:.............................................................................22
6. Kiểm nghiệm răng và độ bền uốn:..........................................................22
7. Kiểm nghiệm răng quá tải:......................................................................22
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN..........................................23
I. Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục:......................................23
II. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:............................24
1. Trục I :.....................................................................................................24
2. Trục II:.....................................................................................................25
3. Trục III:....................................................................................................25
III.

Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền:......................................................26

1. Cặp bánh răng cấp nhanh:.......................................................................26
2


2. Cặp bánh răng trụ hai cấp phân đôi cấp chậm:........................................27
3. Lực do bộ truyền ngoài:..........................................................................27
IV.

Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính các đoạn trục:.....................28

1. Trục I:......................................................................................................28
2. Trục II:.....................................................................................................38
3. Trục III:....................................................................................................41
V. Chọn và kiểm nghiệm then:........................................................................43
VI.

Tính kiểm nghiệm độ bền trục:...............................................................44


1. Độ bền mỏi:.............................................................................................44
2. Độ bền tĩnh:.............................................................................................45
CHƯƠNG V: Ổ LĂN...........................................................................................47
I. Trục I:.........................................................................................................47
II. Trục II:........................................................................................................49
III.

Trục III:....................................................................................................51

CHƯƠNG VI: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ,
DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP..............................................................................53
I. Chọn thân máy:...........................................................................................53
1. Yêu cầu:...................................................................................................53
2. Xác định kích thước vỏ hộp:...................................................................53
II. Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp:..................................................55
1. Chốt định vị:............................................................................................55
3


2. Nắp ổ:......................................................................................................55
3. Cửa thăm:................................................................................................56
4. Nút thông hơi:..........................................................................................56
5. Nút tháo dầu:...........................................................................................57
6. Que thăm dầu:..........................................................................................57
7. Vòng móc:...............................................................................................58
III.

Các chi tiết phụ khác:..............................................................................58


1. Vòng phớt:...............................................................................................58
2. Vòng chắn dầu:........................................................................................59
IV.

Bảng tổng kết bulong:.............................................................................59

1. Lắp ghép then:.........................................................................................60
2. Dung sai ổ lăn:.........................................................................................60
3. Lắp ghép bánh răng trên trục:..................................................................60
4. Lắp ghép nắp ổ và thân hộp:....................................................................60
5. Lắp ghép vòng chắn dầu trên trục:..........................................................60
6. Lắp chốt định vị:......................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................63

4


CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TỶ SỐ TRUYỀN
( ĐỀ SỐ 02, PHƯƠNG ÁN 04)

I.

Tìm hiểu về hệ thống truyền động thùng trộn
1.Sơ lược về động cơ điện sữ dụng trong hệ thống dẫn động thùng trộn.

Động cơ không đồng bộ 3 pha là loại động cơ có phần quay, làm việc với điện
xoay chiều, theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rôto khác với tốc
độ quay của từ trường.
Đối với thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn, vận chuyển, băng tải, xích tải, thì
sữ dụng động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch rất được sữ dụng phổ

biến trong công nghiệp.
 Ưu điểm: kết cấu đơn giản, giá thành tương đối thấp, dễ bảo quản, làm
việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi
dòng điện.
 Nhược điểm: hiệu suất và hệ số công suất thấp, không điều chỉnh được
vận tốc.
2. Sơ lược về hộp giảm tốc tác động đến thùng trộn
Hộp giảm tốc là một thiết bị dùng đê giảm tốc độ các vòng quay. Đây là thiết bị
trung gian giữa động cơ và các bộ phận khác của máy trong dây truyền sản xuất
với chức năng điều chỉnh tốc độ của động cơ điện cho phù hợp với yêu cầu.
Trong phạm vi đồ án này bộ truyền được chỉ định là bán răng trụ hai cấp phân đôi cấp
chậm làm việc với trục đàn hồi trước khi đưa đến trục công tác của thùng trộn.
3. Hệ thống truyền động thùng trộn
a. Khái niệm:
Hệ thống thùng trộn là một hệ thống chuyên dùng để trộn, đảo các nguyên vật liệu
với nhâu theo yêu cầu kỹ thuật và nhu cầu của con người, nhằm tạo ra các nguyên vật
liệu hỗn hợp cần thiết.
5


Ngày nay hệ thống thùng trộn được sữ dụng rất nhiều trong lĩnh vực xây dựng, hóa
thực phẩm,....
b. Kết cấu hệ thống thung trộn:
Hệ thống thùng trộn có rất nhiều loại và da dạng tùy theo mục đích sữ dụng sẽ có hệ
thống tương ứng và thích hợp. Nhìn chung thì hệ thống sẽ được hình thành từ 3 thành
phần cơ bản sau:
 Động cơ: là nguồn phát động cho hệ thống .
 Hộp giảm tốc là chuyển công suất từ động cơ sang thùng trộn theo các chỉ tiêu
kỹ thuật và yêu cầu thiết bị.
 Thung trộn: chứa và trộn các nguyên vật liệu cần trộn.

Trong những ngành sữ dụng thùng trộn với quy mô và công suất lớn, người ta thường
kết hợp với băng tải và các thiết bị khác nhầm nâng cao năng suất làm việc mang lại
hiểu quả kinh tế cao.
c. Ứng dụng:
Trong một số lĩnh vực điển hình như:
 Hệ thống trộn xi măng, cát, đá tạo vữa trong xây dựng.

 Hệ thống trộn và sữ dụng trong dây chuyển sản xuất thức ăn chăn nuôi.
 Hệ thống trộn bột, chất lỏng, chất dẻo, các nguyên phụ liệu để tạo ra các hỗn
hợp hóa chất.
Sữ dụng thùng trộn sẽ có được nhiều ưu điểm:
 Tiết kiệm thời gian và chi phí nhân công.
 Đảm bảo được thành phần và liều lượng của hỗn hợp.
 Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm,...

II.

Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
Đề số 02, phương án 04.
Công suất trên trục thung trộn P, (Kw)
Số vong quay trên trục thùng trộn n,
(v/ph)
Thời gian phục vụ, L (năm)

10
42
5

6



Số ngày làm việc trên năm Kng, ngày

300

Số ca làm việc trong ngày, ca

2

t1, giây

45

t2, giây

44

T1

T

T2
Điều kiện làm việc: quay 1 chiều, làm việc 2 ca, va đập nhẹ

0,8T

1. Chọn động cơ
1.1. Chọn hiệu suất của hệ thống
 Hiệu suất truyền động:
ƞchung=ƞknbr1br2d4ol = 0,98.0,98.0,98.0,96.0,994 = 0,87

 Với:
ƞkn=0,98: Hiệu suất nối trục đàn hồi.
br1 = br2 = 0,98: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ hai cấp nhân đôi cấp
chậm .
d = 0,96: hiệu suất bộ truyền đai thang (để hở)
ol = 0,99: hiệu suất ổ lăn.
(Các thông số được tra trong bảng 3.3: hiệu suất các bộ truyền chủ yếu tài
liệu (II).)
1.2.

Tính công suất cần thiết:

 Công suất tính toán:
Ptt = Ptd = P. = 10. = 9,5 (kW)
 Công suất cần thiết:
Pct= = = 10,92 (kW)
1.3.

Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:

 Số vòng quay trên trục của thung trộn : n = 42vòng/phút
 Chọn sơ bộ tỷ số hệ thống:
7


U chung = uh ud = 16.2 = 32
Với:
( Các thông số được tra ở bảng 3.2: tỷ số truyền các bộ truyền thông dụng tài
liệu (II). )
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

nsb = n.uchung = 42.32 = 1344 (vòng/phút)
1.4. Chọn động cơ điện:
 Động cơ điện có các thông số thoaar mản:

 Tra bảng phụ lục P1.3 Trang 235 của tài liệu (I).
 Động cơ 4A132M4Y3
2. Phân phối tỉ số truyền:
 Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động:
uch = = 34,72
+ u1 = 4,91: tỉ số truyền của cặp bánh răng 1
+ u2 = 3,26: tỉ số truyền của cặp bánh răng 2
 Vậy tỉ số truyền của bộ truyền đai là:
ud = = = 2,16
3. Bảng đặc trị:
3.1. Phân phối công suất trên các trục:
 Trục I : P1 = P.ƞd.ƞol = 10.0,96.0,99 = 9,5 (kw)
 Trục II: P2 = P.ƞd.ƞol2.ƞbr = 10.0,96.0,992.0,98 = 9,2 (kw)
 Trục III: P3 = P. ƞd.ƞol3.ƞbr2 = 10.0,96.0,993.0,982 = 8,9 (kw)
3.2. Tính toán số vòng quay trên các trục:
 n1 = = = 663 (vòng/phút)

8


 n2 = = = 135 (vòng/phút)
 n3 = = = 42 (vòng/phút)
3.3. Tính toán môment xoắn trên các trục:
 T1 = 9,55x106 = 9,55.106 . = 136840(Nmm)
 T2 = 9,55x106 = 9,55.106 . = 650815 (Nmm)
 T3 = 9,55x106 = 9,55.106 . =2034150 (Nmm)

 T = 9,55x106 = 9,55.106 . = 2273809 (Nmm)
 Tđc = 9,55x106 = 9,55.106 . = 72051 (Nmm)

3.4.Bảng đặc tính:
Trục
Thông số
Công suất (kW)
Tỉ số truyền u

Động cơ

I

II

III

Công tác

11

9,5

9,2

8,9

10

ucn =2,16


4,91

3,26

1

Số vòng
quay(vòng/phút)

1458

663

135

42

42

Moment
xoắn(Nmm)

72051

136840

650815

2034150


2273809

Bảng 1. Bảng đặc tính công suất động cơ

9


10


CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

I.

Thông số đầu vào:

Công suất: Pdctt = 10,92 (kW)
Số vòng quay n = 1344 (vòng/phút)
Tỉ số truyền i = 2,2

II.

Tính toán:
1. Chọn dạng đai thang dựa vào hình 4.22 thông qua công suất động cơ và
số vòng quay đã có, ta chọn được đai thang loại B.

Thông số của đai thang loại B là:
Tên gọi
Chiều rộng lớn trung hòa

Chiều rộng mặt trên
Chiều cao đai
Khoảng cách từ mặt trung hòa đến thớ ngoài
Diện tích mặt cắt ngang
Đường kính bánh đai dẫn

Kí hiệu
bp
bo
ho
yo
A
d1

Giá trị
14
17
10,5
4
138
140 280

2. Đường kính bánh đai nhỏ sơ bộ: d1sb = 1,2dmin = 1,2.140 = 168 (mm) theo
tiêu chuẩn ta chọn kích thước d1 = 180 (mm).
3. Vận tốc bánh đai : v1 = = = 12,67 (m/s)
Thỏa điều kiện: v1 = ≤ [v] ; trong đó [v] = 25 (m/s)
4. Giả sử chon hệ số trượt tương đối là : ξ = 0,01
Đường kính bánh đại lớn : d2sd = u.d1.(1 – ξ) = 2,2.180.(1 – 0,01) = 392,04
(mm) theo tiêu chuẩn ta chọn kích thước d2 = 400 mm.
Xác định lại tỉ số truyền u: u = = = 2,24 ( chỉ sai lệch 1,78 so với trước đó ).

5. Giới hạn khoảng cách trục được tính: 2(d1 + d2 ) ≥ a ≥ 0,55(d1 + d2 ) + h
11


2.(180 +400) ≥ a ≥0,55.(180+400)
+10,5
1160 (mm) ≥ a ≥ 329,5 (mm)
Bảng 1:
u
a

1
1,5d2

2
1,2d2

3
d2

4
0,95d2

5
0,9d2

6
0,85d2

Chọn sơ bộ a = 1,2d2 = 480 mm, với u = 2,24.

Tính lại khoảng cách trục a :
K = L - = 2000 - = 1088,94 (mm)
= = 290
Mà ta có a = = = 451 (mm); ( vẫn thỏa điều kiện ở trên)
6. Tính chiều dài đai theo a sơ bộ theo công thức:
L = 2a + = 2.480 + = 1896 (mm)
Theo bảng ta 4-3 ta chọn L = 2000 mm = 2 (m)
7. Số vòng chạy của đai trong 1 giây: nếu thỏa điều kiện i = , s-1, với [i] = 10
s-1

i = = = 6,34 (s-1) ; thỏa điều kiện trên.
8. Tính góc ôm đai bánh nhỏ theo công thức:
= 1800 -57 = 180o -57 = 152,2o = 2,66 (rad)
9. Tính toán các hệ số Ci:
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm đai: = 1,24(1 – ) = 0,93
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc :
Cv = 1 – 0,05(0,01v2 – 1) = 1 – 0,05(0,01.13,742 – 1) = 0,956
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của dây đai, chọn: Cz = 0,9
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng: Cr = 0,9 ( tải trọng va đập
nhẹ)
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài dây đai: CL = =1,0089
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u: Cu = 1,12
10.Số dây đai:
Z = = 3,82
12


 Chọn số dây đai z = 4
11.Tính chiều rộng các bánh đai và đường kính ngoài D các bánh đai bảng
4.4

- Chiều rộng bánh đai : B = ( Z -1).t +2.e = (4 -1 ).25,5 + 2.17 = 110,5
- Đường kính ngoài cùng của bánh đai dẫn: D1n = d1 + 2ho = 180 + 2.10, 5 =
201 (mm)
- Đường kính ngoài cùng của bánh đai bị dẫn : D2n = d2 + 2ho = 400 +
2.10,5 =421 (mm)
12.Xác định lực căng dây ban đầu:
Lực căng ban đầu : Fo = = = 216,86 (N)
Trong đó kđ = 1,1 + 0,1 = 1,2 ( tải trọng va đập nhẹ, tải trọng mở máy đến
150, tải trọng danh nghĩa.) Trịnh chất bảng 4.7 trang 55
Lực vòng do tâm sinh ra: Fv = qmv2 = 0,178.12,672 = 28,57 (N) tra bảng 4.22
sách TT trang 63
Lực tác dụng lên Fr
Fr = 2Fosin() = 421(N).
Lực tác dụng lên trục:
Fr = Ft. => Ft = 372,4 (N)
 Bảng thông số bộ truyền bánh đai:
Ký hiệu
bp
bo
ho
yo
A
d1
d2
L
z
Fr
Fv
Ft
Fo


Số liệu
14
17
10,5
4
138
180
400
2000
4
421
28,57
372,4
216,86

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
Số răng
N
N
N
N

13


D1n
D2n
B
v

201
421
110,5
2,66
12,67

mm
mm
mm
rad
m/s

14


CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

I.

Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh:

Thông số đầu vào:







Công suất P1= 9,5 (kW)
Mô ment xoắn T1 = 136840 (N)
Số vòng quay n1 = 663 ( vòng/phút)
Tỉ số truyền u = 4,91

1. Chọn vật liệu:
Thông số
Tên thép
Giới hạn bền kéo
Giới hạn bền chảy
Độ rắn

Bánh răng nhỏ
thép 45 ( tôi cải thiện)

Bánh răng lớn
Thép 45 ( tôi cải thiện)

HB2 = 245

HB1 = 230

2. Xác định ứng suất cho phép:
 Số chu kì làm việc cơ sở (theo công thức 6.5 tài liệu [I]):

 NHO1 = 30HB12,4= 30.2452,4 = 1,63.107 (chu kì)
 NHO2 = 30HB22,4= 30.2302,4 = 1,4.107 (chu kì)
 NFO1 = NFO2 = 5.106 (chu kì)
 Số giờ làm việc tương đương (tuổi thọ):
Lh = Lnăm Lngày Lca L giờ = 5.300.2.8 = 24000 (giờ)
 Số chu kì làm việc tương đương xác định theo sơ đồ tải trọng:
NHE1 = 60cniti = 60.c..n.Lh
15


= 60.1..663.24000 = 72,44.107 (chu kì)
NHE2 = = = 14,75.107 (chu kì)
Trong đó:
t1 , t2: tính bằng s
n: số vòng quay
Lh: số giờ làm việc tương đương tính bằng giờ
c: số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh răng.
NFE1 = 60cniti = 60.c..n.Lh
= 60.1..663.24000 = 60,65.107 (chu kì)
NFE2 = = = 12,35.107 (chu kì)
Trong đó: mF = 6 bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn, khi độ
rắn mặt căng HB 350
Ta thấy nên ta chọn NHE = NHO và NFE = NFO để tính toán
Suy ra KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 = 1


Ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2 tài liệu [I], với thép 45, tôi cải thiện:

 Giới hạn mỏi tiếp xúc: = 2HB + 70, SH = 1,1

- Bánh chủ động: : = 2HB1 + 70 = 2.245 +70 = 560 MPa
- Bánh bị động: = 2HB2 + 70 = 2.230 +70 = 530 MPa
 Giới hạn mỏi uốn: = 1,8HB
- Bánh chủ động: = 1,8HB1 = 1,8.245 = 441 MPa
- Bánh bị động: = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414 MPa
 Ứng suất tiếp xúc cho phép:

16


= với SH = 1,1 thép 45 tôi cải thiện nên:
= = 560. = 509,09 MPa
= = 530. = 481,81 MPa
= = = 495,45 MPa (1)
 Ứng suất uốn cho phép:
= KFL
Với KFC = 1 (do quay 1 chiều), SF = 1,75 – tra bảng 6.2 tài liệu [I]:
Suy ra:
= KFL = .1 = 252 MPa
= KFL = .1 = 236,57 MPa
 Ứng suất quá tải cho phép:
= 2,8 = 2,8.450 = 1260 MPa
= 0,8= 0,8.580 = 464 MPa
= 0,8= 0,8.450 = 360 MPa
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
Theo công thức 6.15a tài liệu [I] ta có:
aw = Ka (u1 + 1) = 43.(4,91+1).
= 185,55 (mm)
Với:
 Ka = 43: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh răng và loại răng (bảng 6.5

tài liệu [I])
 T1 = 136840 (Nmm): momen xoắn trên trục bánh chủ động


= 0,315 (Tra bảng 6.6 tài liệu [I] – Trị số đối với cấp chậm trong hộp
giảm tốc nên lấy lớn hơn 20 30% so với cấp nhanh)



= 0,53 (u1 1) = 0,53.0,315.(5,23+1) = 1,04

 Ứng với = 1,04 ta tra bảng 6.4 tài liệu [II] ta có:
17


= 1,08
Với kết quả aw tính được ta chọn khoảng cách trục theo tiêu chuẩn trang
231 tài liệu [II] là aw = 200 mm
4. Xác định các thông số ăn khớp:
 mn = (0,01 0,02)aw = (2 4) mm, theo bảng trị số tiêu chuẩn 6.8 tài
liệu [I] ta chọn mn = 3 (mm)
 Chọn sơ bộ góc nghiêng răng = 100 (80 200 )
 Theo công thức 6.31 tài liệu [I], số răng bánh nhỏ là:
z1 = = = 22,22
Lấy z1 = 22 (răng)
 Số răng bánh lớn:
z2 = u1.z1 = 4,91.22 = 108,02
Lấy z2 = 108 (răng)
 Do đó tỉ số truyền thực:
u1= = = 4,91

 Góc nghiêng răng:
= arccos = arccos = 12,8o
5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo công thức 6.33 tài liệu [I] ta có:
= ZMZH
Trong đó:
 ZM = 274 MPa1/3 : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp (tra bảng 6.5 tài liệu [I])

18


 ZH: hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc, theo công thức 6.34 tài liệu [I] ta
có:
ZH = = = 1,72
Với:

 b : góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở
b

=arctg[]= arctg= 10,02

Với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh thì:
= = arctg[] = arctg[]= 20,47
 : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau:
- Hệ số trùng khớp dọc:
= = = = 1,48 >1
- Hệ số trùng khớp ngang:
=[1,88-3,2(+)].=[1,88-3,2(+)].cos(12,8) = 1,71
- Do đó theo công thức (6.36c) tài liệu [I], ta có:

= = = 0,76


KH - hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc: Theo công thức (6.39) tài liệu [I],
ta có:
KH = KHKH.KHv

+ = 1,08: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng. (bảng 6.4) – Tài liệu [II].
- Theo công thức (6.40) tài liệu [I] , vận tốc vòng của bánh chủ động:
v == = 2,36 (m/s)
Trong đó đường kính vòng lăn bánh chủ động :
= = = 68(mm)
19


Với v =2,36 (m/s) < 10(m/s) theo bảng 6.13 tài liệu [I] dùng cấp chính xác
9, Theo bảng 6.14 tài liệu [I] ta chọn KH = 1,02
Theo công thức (6.42) tài liệu [I], ta có:
=..v. = 0,002.61.2,36. = 1,84
- Với = 0,002: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài
liệu [I]); g0=61: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và
2 (bảng 6.16 tài liệu [I]).
- Theo công thức 6.41 tài liệu [I]:
=1 + = 1+ = 1,02
Vậy

=.= 1,08.1,13.1,02 = 1,24

Với:

- Bề rộng vành răng : = . = 200.0,315 = 63 (mm)
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ: = = = 68 (mm)
Do đó:
== =
460,2 MPa (2)
Như vậy từ (1) và (2) ta có , cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc.
6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
- Điều kiện bền uồn =
Xác định số răng tương đương:
= = = 24
= = = 116
Theo bảng 6.4 tài liệu [II], KF 1,15; theo bảng 6.14 tài liệu [I] với v =2,36
(m/s) < 10(m/s) và cấp chính xác 9, KF = 1,37; theo công thức (6.47) tài
liệu [I] hệ số:
=..v. = 0,006.61.4,87. = 11,02
20


(trong đó = 0,006 theo bảng 6.15 tài liệu [I]; g 0=73 theo bảng 6.16 tài liệu
[I], Do đó theo công thức (6.46) tài liệu [I] ta có:
=1+ = 1+ = 1,24
Vậy = = 1,15.1,37.1,24 = 1,95
-

Hệ số dạng răng theo bảng 6.18 tài liệu [I]:
+ Đối với bánh dẫn: = 3,9
+ Đối với bánh bị dẫn:=3,6


=== 0,58 : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng


 === 0,91 : hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Với mn=3 mm, YS=1,08 – 0,0695ln(3) = 1, YR=1 (bánh răng phay); KxF=1
(da<400mm), do đó theo (6.2) và (6.2a) tài liệu [I] ta có:
 =. = 252.1.1.1 = 252 MPa
 =. = 236,57.1.1.1 = 236,57 MPa
- Độ bền uốn tại chân răng:
= = 11,24 MPa <
= 11,24. = 10,38 MPa <
7. Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Với hệ số quá tải: Kqt=Tmax/T=1
Theo (6.48) tài liệu [I], ta có ứng suất tiếp quá tải:
=. = 495,45.1 = 495.45 MPa < = 1260 MPa
Theo công thức (6.49) tài liệu [I], ta có:
=. = 11,24.1 = 11,24 MPa < = 464 MPa
21


=. = 10,38.1 = 10,38 MPa < = 360 MPa
8. Bảng thông số và kích thước bộ truyền:

Thông số

Giá trị

Đơn vị

Khoảng
cách trục


aw=200

mm

Mođun

mn=3

mm

Chiều rộng
vành răng

bw1 = ψba.aw = 63
bw2 = bw1+5 = 63+5=68

Tỷ số truyền

u1=4,91

Góc
nghiêng
răng

β=12,8

mm

()


Số răng
bánh dẫn

z1=24

z2=116

Hệ số dịch
chỉnh

x1=0

x2=0

Đường kính
vòng chia

d1=mn.z1/cosβ=68

d2= mn.z2/cosβ=332

mm

Đường kính
đỉnh răng

da1=d1+2mn=71

da2= d2+2mn=343


mm

Đường kính
đáy răng

df1=d1-2,5mn=57,5

df2= d2-2,5mn=329,5

mm

răng

22


Góc

=20,47

()

Góc ăn
khớp

=20,47

()

Bảng 1. Bảng thông số và kích thước bộ truyền cặp bánh răng trụ răng

nghiêng cấp nhanh

I.

Cặp bánh răng trụ răng thẳng hai cấp phân đôi cấp chậm:

Thông số đầu vào:






Công suất P2= 9,2 (kW)
Mô ment xoắn T2 = 650815 (N)
Số vòng quay n2 = 135 ( vòng/phút)
Tỉ số truyền u = 3,26

1. Chọn vật liệu:
Thông số

Bánh răng nhỏ

Bánh răng lớn

Tên thép

thép 45 ( tôi cải thiện)

Thép 45 ( tôi cải thiện)


HB = 245
2

HB = 230
1

Giới hạn bền kéo
Giới hạn bền chảy
Độ rắn

2. Xác định ứng suất cho phép
 Số chu kì làm việc cơ sở (theo công thức 6.5 tài liệu [I]):
 NHO1 = 30HB12,4= 30.2452,4 = 1,63.107 (chu kì)
 NHO2 = 30HB22,4= 30.2302,4 = 1,4.107 (chu kì)
 NFO1 = NFO2 = 5.106 (chu kì)

23


 Số giờ làm việc tương đương (tuổi thọ):
Lh = Lnăm Lngày Lca L giờ =5.300.2.8 = 24000 (giờ)
 Số chu kì làm việc tương đương xác định theo sơ đồ tải trọng:
NHE1 = 60cniti = 60.c..n.Lh
= 60.1..135.24000 = 14,75.107 (chu kì)
NHE2 = = 4,52.107 (chu kì)
Trong đó:
t1 , t2: tính bằng s
n: số vòng quay
Lh: số giờ làm việc tương đương tính bằng giờ

c: số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh răng.
Ứng suất ứng cho phép:
NFE1 = 60cniti = 60.c..n.Lh
= 60.1..135.24000 = 12,34.107 (chu kì)
NFE2 = = = 3,79.107 (chu kì)
Trong đó: mF = 6 bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn, khi độ
rắn mặt căng HB 350
Ta thấy nên ta chọn NHE = NHO và NFE = NFO để tính toán
Suy ra KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 = 1


Ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2 tài liệu [I], với thép 45, tôi cải thiện:

 Giới hạn mỏi tiếp xúc: = 2HB + 70, SH = 1,1
- Bánh chủ động: : = 2HB1 + 70 = 2.245 +70 = 560 MPa
- Bánh bị động: = 2HB2 + 70 = 2.230 +70 = 530 MPa

24


 Giới hạn mỏi uốn: = 1,8HB
- Bánh chủ động: = 1,8HB1 = 1,8.245 = 441 MPa
- Bánh bị động: = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414 MPa
 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
= với SH = 1,1 thép 45 tôi cải thiện nên:
= = 560. = 458,18 MPa
= = 530. = 433,63 MPa
Với bánh răng trụ răng thẳng ta chọn:
= 433,63 Mpa

 Ứng suất uốn cho phép:
[ = ; chọn = 1,75, ta có:
[ = = 252 MPa ; [ = = 236,7 MPa
 Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm đối xứng với các trục nên = 0,3 ; chọn
= 0,4 theo tiêu chuẩn khi đó:
= = 0,85 theo bảng 6.4, ta chọn = 1,03 ; = 1,05
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
 Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức:
= 50 (u+1). = 50(3,26+1). = 297,83 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn = 355 mm
 Môđun bánh răng m = (0,01. = 3.5mm
Theo tiêu chuẩn , ta chọn m = 6 mm ( trang 220 tài liệu I)
 Tổng số răng: z1 + z2 = = 118 răng
Số răng bánh dẫn: z1 = = 27,69
Chọn z1 = 28 răng ; z2 = 90 răng.
 Tỷ số truyền sau khi chọn số răng: u = = 3,21
 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng:
Đường kính vòng chia: d = ; vì nên ta có công thức sau:
d1 = z1.m = 28.6 = 168 mm
d2 = z2.m = 90.6 = 540 mm
Đường kính vòng đỉnh:
da1 = d1 + 2m = 168 + 2.6 = 180 mm
da2 = d1 + 2m = 540 + 2.6 = 552 mm
Đường kính vòng đáy:
= d1 – 2,5m = 168 – 2,5.6 = 153 mm
25