1. Chọn động cơ điện :
N = = = 8,12 (w)
ŋ = ŋ
đai
. ŋ
răng
. ŋ
trục
. ŋ
ổ bi
= 0,94 .0,97 .1 .0.995
3
= 0.9
N
ct
= = 9,02
Tra bảng 2P A0
2
-61-4 , 1460 vòng /phút
2. Tỉ số truyền :
N
t
= = =148,5 vòng/phút
i = = = 9,8
i
tổng
= i
đai
.i
bánh răng
= 9,8
= 0,0764D ( m/s) 11,46 19,1
V< V
max
≈ (30 ÷ 35 ) m/s
3. Đường kính D
2
của bánh lớn :
D
2
= (1- 0,01). D = 3,43D (mm) 515 858
Lấy theo tiêu chuẩn ( bảng 5.15 ) D
2
500 710
Số vòng quay thực n
2
của trục bị dẫn
n
2
= (1- ε ). n
dc
.
= (1- 0,02 ).1460 . = 1431 . 429 447
n
2
sai số rất ít so với yêu cầu
tỉ số truyền n
1
/n
2
3,5 2,8
chọn ứng suất căng ban đầu σ
1
= 1,5 N/mm
2
và theo trục D1 tra bảng 5-17 tìm được các
ứng suất có ít cho phém bởi [σ ]
0
N/m
2
Các hệ số 1,59 1,84
C
t
( tra bảng 5-6) 0,6 0,6
C α ( tra bảng 5-18 ) 0,84 0,85
C
v
( tra bảng 5-19 ) 0,99 0,89
Số đai theo công thức 5-22
Z ≥ 6,7 4,8
Lấy số đai Z 7 5
9. Định các kích thướt chủ yếu của bánh đai
Chiều rộng bánh đai ( công thức 5-23)
B = (Z – 1).t +2S 145 190
Đường kính ngoài của bánh đai công thức
5- 24
Bánh dẫn
D
r1
= D
σ
b
= 600 N/mm
2
, σ
ch
= 300 N/mm
2
, Hb = 200( phôi rèn , giả thiết
đường kính phôi dưới 100mm )
Thép 45
σ
b
= 500 N/mm
2
, σ
ch
= 260 N/mm
2
, Hb = 170 ( phôi rèn , giả thiết
đường kính phôi từ 100 ÷300mm )
2. Định ứng suất típ xúc và ứng suất uốn cho phép
ứng suất tiếp xúc cho phép :
số chu kỳ tương đương bánh lớn ( công thức 3-4 )
N
td2
=60 UnT
= 60.1.417,14.(3.340.6)
= 153.10
6
2
Để tính sức bền ta dung trị số nhỏ là [σ]
tx2
= 442 N/mm
2
Để xác định ứng suất uốn cho phép ,lấy hệ số an toàn n=1,5 và hệ
số tập trung ứng suất ở chân răng K σ =1,8 ( vì là phôi rèn , thép
thường hóa ) giới hạn mỏi của thép 45 là :
σ
t1
=0,43 .600 = 258 N/mm
2
σ
t2
= 0,43.500 = 215 N/mm
2
Vì bánh răng quay 1 chiều nên:
Đối với bánh răng nhỏ :
[σ]
u1
= =143 N/mm
2
Đối với bánh răng lớn :
[σ]
u2
= = 119 N/mm
3. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng K= 1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng φ
=1,02
Hệ số tải trọng :
K = K
tt
. K
d
= 1,01 .1,02 = 1,03
Khác nhiều so với S
kb
( > 5%)
Nên : A= A
sb
. = 213 . = 197 (mm )
8. Xác định modun, số răng, góc nghiên của răng và chiều rộng bánh
răng :
Modun pháp : m
n
= ( 0,01 ÷ 0,02 ) 197 =1,97 ÷3,97
Lấy m = 3
Sơ bộ chon góc nghiên β = 10
o
, cos β = 0,985
Tổng số răng của 2 bánh :
Z
t
= Z
1
+ Z
2
= = = 129,3
td
= = = 35
Số răng tương đương của bánh lớn :
Z
td2
= =100
Hệ số dạng răng của bánh nhỏ :
Tra bảng 3-18 trang 52
Y
1
= 0,451
Y
2
= 0.57
Hệ số θ = 1,5
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ :
σ
u1
= ==96,1 N/mm
2
σ
u1
< [σ]
u1
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn :
σ
u2
= σ
u1
. =96,1. = 76 N/mm
D
u2
= D
2
+2m = 290,1 +2.3 = 296,1 mm
Đường kính vòng chân răng :
D
f1
= D
1
- 2,5m= 103,8 – 2,5.3 = 96,3mm
D
f2
= D
2
-2,5m = 290,1- 2,5.3 = 282,5 mm
11. Tính lực tác dụng lên trục :
Lực vòng :
P= = = 3723 N
Lực hướng tâm :
P
r
= = = 1380 N
Lực dọc trục :
P
a
= P .tan α = 3723.0,364 =1355 N
5. Tính trục :
Tính sơ bộ trục :
1. Tính đường kính sơ bộ trục :
= 1450 N a=125mm
P
1
= 3723 N b= 69,5mm
P
a1
=1355N c= 69,5mm
P
r1
= 1380 N
D
1
= 104
M
pa
= P
a1
. = 1355. = 70460 (N/mm )
ΣA
y
=0 R
d
.a +P
a
.b – M
bx
- R
cy
. (b+c) =0
R
+ R
cx
=0
R
cx
= -1860 +3723 = 1863 N
M
xoắn
= 9,55. 10
6
.8,44 = 193290
Tính momen xoắn ở các tiêt diwwnj nguy hiểm :
Ở tiết diện A – A’
M
u –A- A’
= R
d
.a = 1456.125 =182000 N.mm
Ở tiết diện B-B’
M
u – B- B’
=
M
x
=172800 ( xem ở biểu đò trước )
M
ux
= 129270 ( xem ở biểu đồ lực )
M
u –B –B’
E
F
Pa2
Pr2
P2
P
2
= 3723 N
P
r2
= 1380 N
P
a2
= 1355 N
D
2
= 290
M
cx
= 1355. = 196475 N.mm
d= 69,5 mm
e = 69,5mm
Σ D
+
= 0 -P
r2
.a – M
ex
+ P
Fy
– R
Fx
=0
=> R
dx
= 3723- 1861 = 1861 N
M
xoắn
= = 525895 N.mm
Tính Momen ở các tiết diện nguy hiểm :
ổ tiết diện E-E’
M –e –e’ =√M
2
E
+M
2
uxe
M
xe
= 196475 N.mm
M
uxe-e
= 129270N.mm
M
xe
–[ ] = √196475
2
+ 129270
2
= 235187 N.mm
m
=??
Vậy n
?
=
Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng xuất tiếp (xoắn) biến đổi
theo chu kì mạch động .
J
1
– J
m
= =
Vậy δ n
e
=
• Ở tiết diện B-B’ của trục giới hạn mổi uốn và xoắn :
Τ = 0.45T
0
= 0,45.600 = 270N/mm
2
T
-1
=
W= ? 5510 mm
3
(bảng 7-?)
M = 215800 N.mm
Z
?
= N/mm
Theo bảng 7-4 lấy E
1
= 0,85 và E
2
=0,73
Theo bảng 7-8 tập trung ứng xuất do ?? theo K
1
=1,63 và K
2
= 0,5
Tỷ số = 1,9
=2,81
Tập trung ứng xuất cho lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt
ghép ≥ 30 N/mm
2
Tra bảng 7-10 ta có = 2,7
= 1 +0,6 ( - 1)
= 1+ 0,6 ( 2,7 -1 ) = 2,02
Thế các hệ số vừa tìm được vào công thức tinh và
= = 2,5
= 5
n = = 2,2
Hệ số an toàn cho phép thường hệ số an toàn lấy bằng 1,5 – 2,5
Ở tiết diện E – E’ của trục II giới hạn mỏi uốn và xoắn :
-1
= 0,45 .
d
= 0,45.600 = 270 N/mm
= 196475
Chọn hệ số
σ
với
τ
theo vật liệu , đối với thép các bon trung bình
σ
= 0,1 và
τ
= 0,05
Hệ số tăng bền β = 1
Theo bảng 7-4 lấy :
Ɛ
σ
= 0,83 ; Ɛ
τ
= 1,5
Theo bảng 7-8 tấp trung ứng suất cho rãnh then K
σ
= 1,63 , Kτ =
1,3
Tỉ số : = = 1,96
= 2,11
Tập trung ứng suất do lắp căng , với kiểu lắp ta chọ T3 , áp suất
sinh ra trên bề mặt lắp ghép ≥ 30 N/mm
2
tra bảng 7-10
Ta có : = 2,7
: = 1 +0.8 ( 2,7 -1) = 2,02
Thế các hệ số vừa tìm được vào công thức tinh và
t
= 1 tải trọng tĩnh ( bảng 8-3)
K
n
= 1 nhiệt đọ làm việt dưới 100
o
c ( bảng 8-4 )
K
v
= 1 Vòng trong của ổ ( bảng 8-5 )
R
A
= = = 2443 N
R
B
= = = 2386 N
S
A
= 1,3 .R
A
. Tan β = 1,3 .2445.tan 10
o
= 911 N
S
B
= 1,3 . R
B
. tan β = 1,3.2386. tan 10
o
= 889 N
để tính :
Q
A
= ( 2445 + 1,5.1333) .1.1 = 4888N hoặt bằng 488daN
C= 488.( 417.6120)
0,3
= 40796
Tra bảng 17P , ứng với d=35 lấy ổ có ký hiệu 36307 , C
bảng
=46000,
đường kính ngoài ổ D=80mm, chiều rộng B= 21 mm
2. Sơ đò chọn ổ của trục II :
Pa2
Rd
Sd Sf
Rf
Phuong án 1
Pa2
Rd
Sd Sf
Rf
Phuong án 2
Cùng dùng những công thức 8-1 và 8-6 như trên , ở đây n= 148 vòng
/phút .
R
A
= = = 1995 N
R
B
= = = 2807N
+ S
b
= 1355-743+1046 = 1052N
Thấy A
t1
và A
t2
>0 , tổng lực trục tác dụng vào B , Nhưng lục A
t2
nhỏ
hơn A
t1
nên chọ A
t2
để tính :
Q
A
= ( 2103 + 1,5.1052) .1.1 = 4049N hoặt bằng 404daN
C= 404.( 148.6120)
0,3
= 24098
Tra bảng 17P , ứng với d=40 lấy ổ có ký hiệu 36308 , C
bảng
=60000,
đường kính ngoài ổ D=90mm, chiều rộng B= 23 mm
7. Tính then :
1. Trục I Theo đường kính trục I có d=40 tra bảng 7-23 có b=12,
h=8,t=4,5,
t1
=3,5, chiều dài then 0,8L
c
= = 15N/mm
2
≤[τ]
c
2. Trục II :
Có d=50, b=16, h=10, t=5, t
1
= 5,1, k=6,2 kiểm nghiệm sức bền dập
về công thức 7-11:
σ
d
=
≤ [σ]
d
M
x
=196475
d=50
K=6,2
L=48mm
[σ]
d
= 150 N/mm ( bảng 7-20) ứng suất mối ghép cố định , tải trọng
tĩnh,vật liệu thép.
σ
d
= = 26,4 N/mm
2
= ( 0,85- 1 ) δ
1
=6mm
Đường kính bulong nề : a
n
= 0,036A +12 = 0,036.213+12=20mm
Đường kính các bulong khác :
Ở các ổ : d
1
= 0,7 .d
n
=0,7.20=14mm
Ghép nắp vào thân : d
2
=(0,3- 0,6) d
n
= 10mm
Ghép nắp ổ d
3
= ( 0,4 -0,3 ) d
n
= 8mm
Ghép nắp của thân : d
4
= (0,3-0,4)d
n
= 6mm
Đường kính bu long chọ theo trọng lượng của hộp giảm tốc
Số lượng bulong nên :n=4 ( bảng 10-3)
9. Chọn chi tiết khác :
4. Que thăm dầu :
Để kiểm tra mức dầu trông hộp ta dùng que thăm đầu , que thăm đầu
có kích thước như sau :
M12
5
12
2
30
L
6
10
5. Chốt định vị :
Để lắp ghép giữa thân hộp và nấp hộp để khi xiết ko làm biến dạng
vòng ngoài của ổ , chốt côn ϕ8, Δ 1÷50
6. Bulong vòng :
Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trên nấp hộp thường lắp them
bulong vòng
Với bánh răng trụ 1 cập ta tra bảng 10-11b trọng lượng hộp giảm tốc
140kg ta chọn bulong nên M12 bảng 10-11a trang 275 thiết kế chi tiết
máy
10. Bôi trơn hộp gảm tốc :
Do các bộ phận làm việt của bánh răng làm việt tốc đọ đều V<12m/s nên
ta chọn phương án bôi trơn ngâm dầu, với vẫn tốc banh răng trụ răng
nghiên v=2,4m/s tra bảng 10-18, đọ nhớt cảu dầu ứng với 100
o
là 30/42
Engle
Tra bảng 18-15 chọn được loại dầu là
Dầu oto máy kéo AK20
Dầu công nghiệp 50