Đồ Án Chi Tiết Máy

Lời nói đầu
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung khơng thể thiếu trong chương
trình đào tạo kỹ sư cơ khí. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học giúp cho sinh
viên có thể hệ thống hố lại các kiến thức của các môn học như: Chi tiết máy, Sức bền
vật liệu, Dung sai, Vẽ kỹ thuật .... đồng thời 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 tỷ số truyền
không đổi và được dùng để giảm vận tốc góc, tăng mơ men xoắn. Với chức năng như
vậy, ngày nay hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí, luyện kim,
hố chất, trong cơng nghiệp đóng tàu. Trong giới hạn của mơn học em được giao
nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng - trục vít, bánh vít. Trong q trình
làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy(cô)
………………. , em đã hồn thành xong đồ án mơn học của mình. Do đây là lần
đầu,với trình độ và thời gian có hạn nên trong q trình thiết kế khơng thể tránh khỏi
những sai sót xảy ra, em xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp của các thầy
trong bộ mơn.

Sinh viên

1


Đồ Án Chi Tiết Máy

MỤC LỤC
PHẦN I:
I.

TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ.................2

Chọn động cơ điện................................................................................2
1.

Xác định cơng suất động cơ...............................................................2

2.

Xác định số vòng quay của động cơ..................................................3

3.

Chọn động cơ.....................................................................................3

II.

Phân phối tỷ số truyền..........................................................................3

III. Xác định thông số trên các trục............................................................3
1.

Số vịng quay.....................................................................................4

2.

Cơng suất...........................................................................................4

3.

Mơ men xoắn trên các trục................................................................4


IV. Bảng kết quả tính tốn..........................................................................5
PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI (ĐAI DẸT).............................6
I.

Chọn loại đai và tiết diện đai................................................................6

II.

Xác định các thơng số của bộ truyền....................................................6
1.

Xác định đường kính hai bánh đai d1 và d2........................................6

2.

Xác định khoảng cách trục a..............................................................6

3.

Chiều dài đai:.....................................................................................7

4.

Xác định góc ơm đai..........................................................................7

5.

Tiết diện đai và chiều rộng bánh đai..................................................7


6.

Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục..........................8

7.

Tổng hợp thông số của bộ truyền đai với :........................................8

PHẦN III:

Thiết kế bộ truyền trong..............................................................9

I.

Chọn vật liệu.........................................................................................9

II.

Xác định ứng suất cho phép..................................................................9
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải:..........9

III. Xác định thông số cơ bản của bộ truyền:..............................................9
1.

Xác định khoảng cách trục, đường kính vịng lăn:............................9

2.

Xác định các thơng số ăn khớp:.......................................................10


3.

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.............................................10

4.

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:...................................................11
2


Đồ Án Chi Tiết Máy

5.

Kiểm nghiệm răng về quá tải:..........................................................12

PHẦN IV:

Tính tốn thiết kế trục...............................................................15

I.

Chọn vật liệu.......................................................................................15

II.

Tính sơ bộ đường kính trục.................................................................15

III. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.....................15
IV. Tính trục I và chọn then......................................................................15

V.

Tính trục II và chọn then.....................................................................16

VI. Kiểm nghiệm trục...............................................................................21
PHẦN V:
I.

Ở trục.........................................................................................26

Tính tốn ổ lăn trục I...........................................................................26
1.

Điều kiện làm việc:..........................................................................26

2.

Chọn cấp chính xác cho ổ:...............................................................26

3.

Khả năng tải động:...........................................................................27

4.

Khả năng tải trong tĩnh....................................................................27

II.

Tính toán ổ lăn trên trục II..................................................................28

1.

Đặc điểm làm việc...........................................................................28

2.

Chọn cấp chính xác cho ổ:...............................................................29

3.

Khả năng tải trọng động:.................................................................29

4.

Khả năng tải trong tĩnh....................................................................29

PHẦN VI:

Kết cấu vỏ hộp và các chi tiết khác...........................................31

I.

Kết cấu vỏ hộp....................................................................................31

II.

Kết cấu liên quan đến vỏ hộp..............................................................33
1.

Vòng móc........................................................................................33


2.

Chốt định vị.....................................................................................33

3.

Cửa Thăm........................................................................................33

4.

Nút thơng hơi...................................................................................33

5.

Nút tháo dầu.....................................................................................33

6.

Que thăm dầu...................................................................................34

7.

Cốc lót..............................................................................................34

III. Bơi trơn và điều chỉnh ăn khớp...........................................................34
1.

Phương pháp bơi trơn......................................................................34
3



Đồ Án Chi Tiết Máy

2.

Chọn loại dầu bôi trơn.....................................................................34

3.

Điều chỉnh sự ăn khớp.....................................................................34

4.

Lắp ghép và dung sai.......................................................................34

4


Đồ Án Chi Tiết Máy

PHẦN 1: TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ
I.

Chọn động cơ
Động cơ điện là động cơ điện không đồng bộ ba pha vì những ưu điểm
sau:
- Rẻ, dễ kiếm, dễ sử dụng và phù hợp với lưới điện sản xuất.
- Để đạt hiệu quả kinh tế cao cần chọn động cơ có kích thước và cơng
suất phù hợp.

1.1

Xác định công suất cần thiết trên trục các động cơ
Pct = Pt
Trong đó: Pt cơng suất trên trục cơng tác
Hệ suất hệ dẫn động
Ta có :

=

đ

. tv . k .

ổ

Tra bảng 2.3 ta được các hiệu suất:
- Hiệu suất làm việc của bộ truyền đai đ = 0,95
- Hiệu suất làm việc của bộ truyền trục vít bánh vít tv = 0,75
- Hiệu suất làm việc của khớp nối k = 1
- Hiệu suất làm việc của cặp ổ lăn ổ = 0,99
Do tải trọng thay đổi nên ta có:
Pt = Ptd

Ptd = P1 .
= 0,981.P1
P1 = Plv=
⇨ Pt = 0,9.2,31 = 2,079 (kw)
Vậy Pct =


= = 3,01 (kw)

1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ
nsb = nlv . usb
5


Đồ Án Chi Tiết Máy

nlv =

= 10,51 (v/ph)

Tra bảng 2.2 ta có :
Tỉ số truyền đai Uđ = 3,15
Tỉ số truyền trục vít Utv =29 (Hộp giảm tốc 1 cấp)
⇨ Usb = Uđ . Utv = 3,15 . 29 = 91,35
⇨ nsb = nlv . usb = 10,51 . 91,35 = 960,08 (v/ph)
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là :
nđb = 560 (v/ph)
1.3 Chọn động cơ
Theo bảng P 1.3 phụ lục chọn động cơ với các thông số kỹ thuật như sau
Ta có : = 1,45 < 2,0 =
Vây động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện
Kiểu động cơ

Pdc(v/ph)

4A112MA6Y3


3,0

Ndc
94
5

Cos
0,76

n
8

2,

2,

1

2

0

1.4 Phân phối tỷ số truyền
- Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động:
Ut = = = 89,91
Trong đó ndc : Số vòng quay của động cơ
nlv : Số vịng quay trên trục cơng tác
Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn :
Uđ = 3,15
⇨ Uh = = = 28,54

II Tính tốn các thơng số
1. Tính cơng suất mơmen và số vịng quay trên các trục
- Có Plv=

= 2,31 (kw)

- Công suất trục 2 :
6


Đồ Án Chi Tiết Máy

P2 =
Mà = . = 0,99 . 1 = 0,99
⇨ P2 = = 2,333 (kw)
- Công suất trục 1 :
P1 =
Trong đó = . = 0,99 . 0,75 = 0,7425
⇒ P1 =

= 3,142 (kw)

- Công suất động cơ:
P2 =
Trong đó = . = 0,99 . 0,95 = 0,9405

⇒
-

P2 =


= = 3,34 (kw)

Số vòng quay 4 động cơ:
nđc = 945
+ Số vòng quay trên trục I :
N1 =

= = 300 (v/p)

+ Số vòng quay trên trục II :
N2 = =

=

= 10,512 (v/p)

+ Số vòng quay trên trục cơng tác :
Nct = = = 10,512 (v/ph)
- Tính tốn mômen trên trục :
+ Mômen xoắn trên trục động cơ :
Tdc = = = 33754,44 (Nmm)
+ Mômen xoắn trên trục I :
T1 = = = 100020,3333 (Nmm)
+Mômen xoắn trên trục II :
T2 = = 2119496,765 (Nmm)
2. Bảng thông số kỹ thuật
Trục

Động


I

II

Làm việc
7


Đồ Án Chi Tiết Máy

thơng
số
Tỉ số
truyền

cơ

3,15

28,54

1

(U)
Số
vịng
quay
(n)
Cơng

suất P
Mơmen
xoắn

945

300

10,512

10,512

3,34

3,142

2,333

2,31

2119496,765

2119496,765

100020,333

33754,44

3


(T)

PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI
( ĐAI DẸT )
I Chọn loại đai
-Chọn đai vải cao su
II Xác định các thông số bộ truyền
2.1 Đường kính bánh đai nhỏ và bánh đai lớn
d1 = (5,2 – 6,4) .
Trong đó T1 : mơmen xoắn trên trục bánh đai nhỏ
Theo sơ đồ, ta thấy động cơ chuyển động quay tới bánh đai nhỏ làm bánh đai
nhỏ quay trên mômen xoắn trên trục đông cơ cũng là mômen xoắn
trục bánh đai nhỏ
T1 = Tdc = 33753,44 9 (Nmm)
d1 = 168,05…206,83
Theo tiêu chuẩn chọn d1 : d1 = 180 (mm)
Vận tốc V = = = 8,9 (mm)
8


Đồ Án Chi Tiết Máy

Đường kính bánh đai lớn :
d2 = = = 572 (mm)
Trong đó : Hệ số trượt = 0,01 – 0,02 ( ta chọn 0,01 )
Chọn d2 = 580 (mm)
Tỷ số truyền thực tế : Ut = = = 3,25
⇨ Sai lệch tỷ số truyền

D2 thỏa mãn


2.2 Khoảng cách trục
a = ( 1,5 – 2,0 ) (d1 + d2) = (1,5 – 2,0) (180 + 580)
= 1140…1520
Lấy a = 1300 (mm)
L = 2a + +
= 2 . 1300 + +
= 3825 (mm) + 200 mm nối đai => l = 4025 (mm)
Ta có i = = = 2,21 (lần / giây )
i : Số lần uốn của đai (trang 13)
- Tính chính xác khoảng cách trục
a=
= l - = 2831,19
= =

= 200

= 1401 (mm)
2.3 Góc ơm đai
1

= 180 - = 180 – 57. = 1630
⇨

1

> = 1500

1


thỏa mãn

III Tiết diện đai và chiều rộng bánh đai
3.1 Lực vòng
9


Đồ Án Chi Tiết Máy

Ft = 1000 . = 1000 . = 353,033 (N)
Vì đai dùng là đai vải cao su nên theo bảng 4.8 có tỉ số nên dùng là
Do đó = = = 4,5 (mm)
Theo bảng 4.1 dùng loại đai 5-800k0 có lớp lót, trị số tiêu chuẩn là 4,5 mm
( với các số lớp là 4 )
Ứng suất cho phép :
Trong đó : là ứng suất có ích được tính theo công thức
= k1 – k2 .
Tra bảng (4.9) có k1 và k2 lần lượt là 2,3 và 9(bộ truyền đặt thẳng đứng)
= 5 ( đai 4 lớp)

⇨ = 2,3 - 9 . = 2,05
= 1 – 0,03 .(180 - ) = 0,946
= 1 – kv . ( 0,01.v2 – 1 ) = 1 – 0,04 . (0,01.8,92 -1) = 1,01
=1
⇨ = 2,05 . 0,946 . 1,01.1 = 1,96
Diện tích tiết diện đai dẹt :
A = = = 225,148
Bề rộng đai :
b = = 50,032 (mm)
Theo tiêu chuẩn lấy b = 50

IV Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng
F0 = = 1,6 . 4,5 . 50 = 360 (N)
FN = 2Fosin = 2.360.sin = 711,135 (N)
Loại đai
Đường kính bánh đai nhỏ
Đường kính bánh đai lớn
Tỉ số truyền thực tế
Vận tốc
Góc ơm trên bánh đai nhỏ
Chiều dài đai
Bề rộng đai

5-800
d1 = 180 mm
d2 = 580 mm
Ut = 3,25
V = 8,9
1 = 1,62
L = 3825 mm
b = 50 mm
10


Đồ Án Chi Tiết Máy
Lực căng ban đầu
Lực tác dụng trên trục

Fo = 360 N
F~ = 711,135 N


11


Đồ Án Chi Tiết Máy

PHẦN 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG
I Chọn vật liệu
I.1 Xác định vật liệu trượt
Vs = 8,8 . 10-3 .
= 8,8 . 10-3 . = 1,76 (m/s)
Trong đó u là un : tỉ số truyền của hộp giảm tốc
I.2 Xác định vật liệu
Vs = 1,76 < 2 (m/s)
⇨ Chọn vật liệu làm bánh vít là gang
Tra bảng 6.1 : Vật liệu bánh vít : gang xám
Kí hiệu : C415-32
Chọn vật liệu làm trục vít : Thép 20x tôi cải thiện độ rắn >45 HRC
II Xác định ứng suất cho phép
Vì bánh vít làm từ gang, trục vít làm từ thép 20x nên ta tra bảng 6.2 ta có :
=145 (Mpa)

2.2

Ứng suất uốn cho phép

Bánh vít làm bằng gang và cho bộ truyền quay 1 chiều
= 0,12 . = 0,12 . 320 = 38,4 (Mpa)
2.3

Ứng suất cho phép khi q tải

Vì bánh vít làm bằng gang nên theo cơng thức 6.15 ta có :
= 15 . = 1,5 . 320 = 480 (Mpa)
= 0,6 . = 0,6 . 320 = 192 (Mpa)

III Tính tốn truyền động vít về độ bền
3.1 Xác định các thơng số hình học
a) Khoảng cách trục
aw = (Z2 + q ) .
Chọn số trục vít Z1 = 2
Số bánh răng bánh vít Z2 = u. Z1 = 28,75 . 2 = 57,5
Chọn Z2 = 58
Điều kiện 28 < Z2 = 58 < 80 (Thỏa mãn)
12


Đồ Án Chi Tiết Máy

Có q = 0,275 . 58 = 15,96
Dựa vào tiêu chuẩn bảng 6.3 chọn q >16
Chọn sơ bộ Kh = 1,25
T2 = 2119496 (Nmm)
⇨ aw = (58 + 16 ) . = 301,53 (mm)
Chọn aw = 300 (mm)
b) Mơđun trục vít
M = 8,108
Chọn m = 8 theo tiêu chuẩn bảng 6.6
Tính chính xác khoảng cách trục
Aw = = = 296 (mm)
c) Hệ số chỉnh dịch
X = - 0,5 . (z2 + q) = – 0,5 . (5,8 +16) = 0

0,7 ( Thỏa mãn )
3.2 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt bánh vít và bộ truyền được thiết kế phải
thỏa mãn điều kiện sau :
Ta có Vs =
Trong đó : góc vít lăn = arctg = arctg = 7,1250
= (q +2x).m = 16.8 = 128
⇨ Vs = = 2,02 (m/s)
Vật liệu làm bánh vít là gang xám = 145 (mpa)
Tính chính xác hiệu suất bộ truyền
Tra bảng 7.4 ta có 3,60

⇨ = 0,63
Hệ số tải trọng KH : KH = KHB . KHV
Trong đó: KH B=
Tra bảng 7.6 ta có = 190
13


Đồ Án Chi Tiết Máy

= 1. +0,77. = 0,8514
Thay lại KHB = 1 + .(1 - 0,8514) = 1,004
Tra bảng 7.6 chọn được cấp chính xác gia cơng là 8
Dựa vào bảng 7.7 chọn KHV =1,2
Vậy KH = 1,004 . 1,2 = 1,2048
Mơmen xoắn trục bánh vít với hiệu suất 0,63 là
T2’ = T1 . 0,99.U.
= 100020,3333 . 0,99 . 28,75 . 0,63 = 1793502,104
Thay vào (*) ta có :


= 134,64 <

= 145 (Mpa)

3.3 Kiểm nghiệm độ bền uốn
- Để đảm bảo độ bền uốn răng bánh vít, ứng suất sinh ra tại răng bánh vít khơng
được vượt q giá trị cho phép
= (**)
Trong đó: mn mơđun cho phép của răng (mn = m.cos= 8.cos7,125 = 7,938)
- Hệ số tải trọng KF: KF = KF . KFV
Mà KFB = KHB = 1,004
KFv = KHv = 1,2
⇨ KF = 1,004.1,2 = 1,2048
- Đường kính vịng bánh vít d2 = m.Z2 = 8.58 = 464 (mm)
- Chiều rộng vành răng bánh vít b2 = 0,75.da1
= 0,75.m.(q+2)
= 0,75.8.(16+2)=108 (mm)
Ta có ZV = =59,36
Tra bảng 7.8 ta có YF =1,4
Thay vào (**) ta có :
OF = = 10,64 < = 38,4 (Mpa)
3.4 Kiểm nghiệm răng bánh vít về quá tải

14


Đồ Án Chi Tiết Máy

- Để tránh biến dạng dư hoặc dính bề mặt răng ứng suất tiếp xúc cực đại khơng

vượt q giá trị cho phép

= OH.
Trong đó : = 134,64 (Mpa)
Kqt = 1,25
=> = 134,64. = 150,532 (Mpa)
- Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tính chân răng bánh vít ứng suất uốn cực
đại khơng được phép vượt quá giá trị cho phép
= OF . Kqt
Mà OF = 10,64, Kqt = 1,25
=> = 10,64.1,25 = 13,3 (Mpa)
Vậy bánh vít thỏa mãn điều kiện về quá tải

IV Bảng thông số bộ truyền
Thông số
Khoảng cách trục
Hệ số chỉnh dịch bánh vít
Đường kính vịng chia
Đường kính vịng đỉnh
Đường kính vịng dây
Đường kính ngồi bánh vít
Chiều rộng bánh vít
Góc ơm
Tỉ số truyền
Hiệu suất q bộ truyền
Góc vít
Mơđun bánh vít

Kích thước
Aw = 296 mm

x=0
d1 = q.m =16.8 = 128 mm
d2 = m.Z2 = 8.58 = 464 mm
da1 = d1 + 2m = 128+28=144mm
da2 = m.( Z2+2+2x)
=8.(58+2+2.0) = 480 mm
Df1 = m.(q-2,4) = 8.(16-2,4) = 108,8
df2 = m.( Z2-2,4+2x)
= 8.(58-2,4 +2.0) = 444,8 mm
dam2 da2 +1,5.m = 480 +1,5.8=492
b < 0,75 da1 = 108 mm
U = 28,75
m = 8mm
15


Đồ Án Chi Tiết Máy

Hệ số đường kính trục vít
Góc ma sát

q = 16 mm

V Tính nhiệt trong truyền động trục vít
-Để tránh nhiệt sinh ra trong bộ truyền trục vít q lớn thì nhiệt sinh ra trong hộp
giảm tốc trục vít phải cân bằng với lượng nhiệt thốt đi
Ta đi tính diện tích bề mặt thốt nhiệt hộp giảm tốc
Cơng thức thiết kế:
A
Trong đó: = 0,63, p1


=

= 3,703 (kw)

= 0,28 , Kt = 13
td = 800 (Vì hộp giảm tốc có trục vít nằm trên)
t0 = 260 c
Kqt là hệ số tỏa nhiệt phần bề mặt hộp trước quạt (chọn Kqt =21)
Hệ số =
⇨

A

⇨

A 1,204 m2

= 1,174

Vật liệu bánh vít
Vật liệu làm trục vít
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Ứng suất uốn cho phép
Số răng bánh vít
Số mối ren trục vít
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm độ bền uốn

Gang xám

Thép 20x tôi cải thiện
= 145 (Mpa)
= 38,4 (Mpa)
Z2 = 58
Z1 = 2
= 134,64 < = 145 (Mpa)
OF = 10,64 < = 38,4 (Mpa)
= 150,532 (Mpa)

Kiểm nghiệm răng bánh vít về q

= 13,3 (Mpa)

tải
Diện tích bề mặt thốt nhiệt

A 1,204 m2
16


Đồ Án Chi Tiết Máy

PHẦN 4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ổ TRỤC
I Chọn vật liệu
-Chọn vật liệu là thép C45 thường hoa
-Ưu suất bền = 600 (Mpa), = 340 (Mpa)
-Ưu suất xoắn cho phép : = 15 30 (Mpa)
II Thiết kế trục về độ bền
- Tính sơ bộ đường kính trục :
+ Trục I :

d1 = 32,18 (mm)
Chọn d1 = 35 (mm)
+ Trục 2 :
d2 = = 75,11 (mm)
Chọn d2 = 75 (mm)
a) Xác định khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực
- Trục I :
Ta có: d1 =35mm, Tra bảng 7.1/87 được:
- Chiều rộng ổ lăn bo = 21mm
- Chiều dài may ở bánh đai:
lm12 = (1,21,5).d = 4252,5 (mm)
Chọn : lm12 = 45 (mm)
Chọn k1= 12 (mm), k2= 12 (mm), k3= 15 (mm), hn = 18(mm)
Ta tính được các khoảng cách :
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 của trục vít bánh đai:
L12 =0,5.(lm12 + bo) + k3 +hn = 0,5.(45+21)+12+18 = 66 (mm)
Chọn l12 = 66 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến 1:
l11 = (0,91).daM2 =(0,91).490 = 441 490 = 465 (mm)
17


Đồ Án Chi Tiết Máy

Chọn l11 = 465 (mm)
- Do kết cấu ổ lưn đối xứng :
L13 = = 232,5 (mm)
- Trục II
- Ta có d2 = 75(mm), Tra bảng 7.1 ta chọn được bo = 37 (mm)
- Chiều dài may ở lắp bánh vít:

Lm22 = (1,21,8).d = (1,21,8).75 = 90135
Chọn lm22 = 115 (mm)
- Chiều dài may ở nửa khớp nối :
Lm23 = (1,22,5).d2 = 90187,5
Chọn lm23 = 135 (mm)
Chọn k1= 12 (mm), k2= 12 (mm), k3= 15 (mm), hn = 18(mm)
- Khoảng cách ổ lăn 0 đến bánh vít:
L22 = 0,5.(lm12 + bo) + k1+ k2 = 0,5.(115+37)+12+12= 100 (mm)
- Khoảng cách từu ổ lăn 0 đến ổ lăn 1 vì ổ có tính đối xứng
L21 = 2.l22 = 2.100 = 200 (mm)
- Khoảng cách từ ổ lăn 0 đến khớp nối:
L23 = l22 +0,5.(bo+lm23) + k3+hn = 319 (mm)
b) Tính tốn lực tác dụng lên trục
Fa1 = Ft2 =
Ft1 = Fa2 = Fa1.tan()
Fr1 = Fr2 = .tan.cos
Fa1 = Ft2 = = 9135,76 (N)
<=>

Ft1 = Fa2 = 9135,76.tan() = 1730,32 (N)
Fr1 = Fr2 = .tan2o.cos7,125o = 3351,5 (N)

- Lực do bộ truyền đai tác dụng lên theo kết quả p3
Fr = 711,135 (N)
Frx = Fr.sin55o = 711,135.sin55o = 582,53 (N)
Fry = Fr.cos55o =711,135.cos55o = 407,89 (N)
- Lực vòng trên khớp nối
Ft = = 47099,91 (N)
18



Đồ Án Chi Tiết Máy

Trong đó : Do đường kính vòng tròn qua tâm các chốt Do = 90 (mm)
- Lực khớp nối tác dụng lên:
Frkn = (0,20,3).Ft = 9419,9814129,97 (N)
Chọn Frkn = 11774 (N)
C) Tính chọn đường kính trục1
Vẽ hình
AB = l12 = 66(mm)
AC = l12 + l13 = 298,5(mm)
AD = l12 + l11 = 531 (mm)
d1 = 128 (mm)
Xét mặt phẳng (xoz)
<=>

Frx – Fxo – Ft1 +Fx1 = 0
- Fxo.AB – Ft1.AC + Fx1.AD = 0

=>

Fxo = -199,95 (N)
Fx1 = 947,84 (N)

Xét mặt phẳng (yoz)
<=>

-Fry + Fyo + Fr1 – Fy1 = 0
Fyo.AB + Fr1+Fa1. – Fy1.AD = 0


=>

Fyo = 47,32 (N)
Fy1 = 2990,93 (N)

● Biểu đồ momen trục 1

19


Đồ Án Chi Tiết Máy

20


Đồ Án Chi Tiết Máy

- Tính đường kính các đoạn trục
Có d1 = 35 (mm), vật liệu thép C45 = 600 (Mpa)
+ Đoạn trục lớp bánh đai
Mtd = = = 86619,85 (mm)
=>d2 = =24,35 (mm)
+ Đoạn trục lớp ổ 0
Mtd = 98518,51 (Nmm)
=>do = 25,41 (mm)
+ Đoạn trục lớp trục vít
Mtd = 734600,17 (Nmm)
=>d= 49,66 (mm)
Theo tiêu chuẩn trang 195 sách TTKDGĐCK chọn:
d0 = d1 = 25 (mm)

d2 = 24 (mm)
d3 = 50 (mm)
- Chọn then và kiểm nghiệm then
+ Chọn then : then bằng
Theo bảng 9.1a/173 ta có:

Đường kính

Kích thước

Chiều sâu

tiết diện

rãnh

B

H

T1

8

7

4

R gốc lượn


T2
2,

NN
0,1

LN
0,2

8

6

5

Lt = (0,80,9).lm12 = 3640,5
Chọn lt = 38 (mm)
+ Điều kiện bền dập

= = 73,1 (Mpa) < 100 (Mpa)
Theo bảng 9.5/178 thỏa mãn
+ Điều kiện bền cắt
21


Đồ Án Chi Tiết Máy

= 60
= 27,42 (Mpa) < = 60 (Thỏa mãn)
d) Tính chọn đường kính trục 2

Vẽ hình
AB = l22 = 100 mm
AC = l21 = 200 mm
AD = l23 = 319 mm
Xét mặt phẳng (xoz)
<=>

Fxo – Ft2 – Fx1 +Frn = 0
- Ft2.AB – Fx1.AC + Frn.AD = 0

=>

Fxo = 11573,41 (N)
Fx1 = 14211,65 (N)

Xét mặt phẳng (yoz)
<=>

Fyo + Fr2 + Fy1 = 0
- Fr2.AB + Fa2. + Fy1.AC = 0

=>

Fyo = 3682,92 (N)
Fy1 = -331,42 (N)

● Biểu đồ mô men

22



Đồ Án Chi Tiết Máy

23


Đồ Án Chi Tiết Máy

- Tính đường kính các đoạn trục
Có d2 = 75 mm, vật liệu thép C45, b = 60 (Mpa)
+ Đoạn trục lắp ổ 1
Mtd = 2309176,37 (Nmm)
=> d1 = 77,82 (mm)
+ Đoạn trục lắp bánh vít
Mtd = 2170192,17 (Nmm)
=> d2 = 70,22 (mm)
+ Đoạn trục lắp khớp nối
Mtd = 1835537,38 (Nmm)
=> d3 = 72,08 (mm)
Theo bảng tiêu chuẩn trang 195 sách TTTKHDDCK chọn
Do = d1 = 90 (mm), d2 = 95 (mm), d3 = 85 (mm)
- Chọn then và kiểm nghiệm then cho bánh vít

Đường kính

Kích thước

Chiều sâu

tiết diện


rãnh

B

H

T1

28

16

10

R gốc lượn

T2
6,
4

N

L

N

N

0,4


0,6

Tra bảng 9.1 a/173 :
Lt = (0,80,9).lm2 = 92103,5
Chọn lt = 98 (mm)
+ Điều kiện bền dập

=100 (Mpa)
= = 75,87 (Mpa) < 100 (Mpa) (Thỏa mãn)
+ Điều kiện bền cắt
= 60 (Mpa)
= 16 (Mpa) < = 60 (Thỏa mãn)
+ Chọn then khớp nối : then bằng
Theo bảng 9.1 a/173 ta có:

Đường kính

Kích thước

Chiều sâu

R gốc lượn
24


Đồ Án Chi Tiết Máy

tiết diện


rãnh

B

H

T1

22

14

9

T2
5,
4

N

L

N

N

0,4

0,6


Chọn lt = 115 (mm)
+ Điều kiện bền dập

=100 (Mpa)
= = 86,73 (Mpa) < 100 (Mpa) (Thỏa mãn)
+ Điều kiện bền cắt
= 60 (Mpa)
= 19,7 (Mpa) < = 60 (Thỏa mãn)
d) Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục tại các mặt cắt ngang

Sj =

(*)

lấy [ s ] = 2

Trong đó: = , =
Bộ truyền quay 1 chiều suy ra trục quay ứng với ứng suất uốn thay thế
thay đổi theo chu kỳ dx, momen xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động với
trục làm bằng thép C45 có :
= 600 (Mpa)
= 0,463. = 0,463.600 = 261,6 (Mpa)
= 0,58. = 0,58.261,6 = 151,728 (Mpa)
= 0,05, =0 Hệ số ảnh hưởng ứng suất trung bình(Tra bảng 10.7)
= ( + -1) / Ky
= ( + -1) / Ky
Trong đó:- Kx=1,66 hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt (bảng 10.8)
- Ky = 1,65 : hệ số tăng bền
- : hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn; rãnh then
và gia công bằng dao phay đĩa =1,46, = 1,54 (bảng 10.12)

- : hệ số kích thước phụ thuộc vào đường kính trục (b10.10)
25