Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y

ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY : HỆ DẪN ĐỘNG
VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁYGiáo viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
1
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
Mục lục
Phần 1: TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNG
I. Chọn động cơ
II. PHÂN PhốI Tỷ Số TRUYềN
III.Tính toán các thông số.
Phần 2 : TíNH TOáN THIếT Kế CHI TIếT MáY
i.TíNH Bộ TRUYềN ĐAI
II. TíNH Bộ TRUYềN BáNH RĂNG TRONG HộP GIảM TốC
A.Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bánh trụ răng thẳng).
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm(bánh trụ răng nghiêng).
III. tính toán thiết kế trục .
1. thiết kế trục
A. Xác định đường kính của trục vào của hộp giảm tốc:
B. Xác định kết cấu và đường kính trục trung gian:
C. Xác định đường kính của trục ra của hộp giảm tốc:
D. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:
E. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh.
2. chọn khớp nối
Iv. CHọN ổ LĂN.

m
ổ lăn
. η
k
bánh răng
. η
khớp nối
.η
đai.
.
m : Số cặp ổ lăn (m = 4);
k : Số cặp bánh răng (k = 2),
Tra bảng 2.3 (tr 19), ta được các hiệu suất:
• Hiệu suất làm việc của cặp ổ lăn : η
ol
= 0,99 ( ổ lăn được che kín),
• Hiệu suất làm việc của cặp bánh răng: η
br
= 0,97 (bánh răng được
che kín),
• Hiệu suất làm việc của khớp nối : η
k
= 1
• Hiệu suất làm việc của bộ truyền đai : η
đ
= 0,95 (bộ truyền đai để hở)
⇒ Hiệu suất làm việcchung của bộ truyền :
η = (0,99)
4
. (0,97)

=+=+
ckck
t
t
T
T
t
t
T
T
⇒
Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là :
P
yc
=
)(9,7
86,0
7
.97,0 kw
P
ct
==
η
βB. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.
- Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống Uc.
*) Gọi tỉ số truyền sơ bộ của toàn bộ hệ thống là U
sb

u
đ
= 2

⇒
u
sb
=14.2 = 26
+ Số vòng quay của trục máy công tác là n
lv
:
n
lv
=
476,53
250.
7,0.60000
.
.60000
==
ππ
D
v
(v/ph)
Trong đó : v : vận tốc băng tải, m/s
D: Đường kính tang quay, mm
+ Số vòng quay sơ bộ của động cơ n
sbđc
:
n

≥
Ta có : P
yc
= 7,9( kw) ; n
đb
= 1400 (v/ph) ;
2
1
==
T
T
T
T
mmmm

Theo bảng phụ lục P1.1 ( trang 237 ).
Ta chọn được kiểu động cơ là : 4A132M4Y3
Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :
P
đc
= 11(kw); n
đc
= 1458 (v/ph);
2
=
dn
K
T
T
Kết luận : động cơ 4A132M4Y3 có kích thước phù hợp với yêu cầu

2
265,27
==
d
c
u
u
;
21
.uuu
h
=

Với : u
1
: Tỉ số truyền cấp nhanh .
u
2
: Tỉ số truyền cấp chậm .
Do đó theo bảng 3.1 (trang 43) ta có : u
1
= 4; u
2
= 3,41 .
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
4
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
Tính lại giá trị u
đ
theo u

Công suất, số vòng quay :
+ Trục công tác P
ct
= 7 (kW)
+ Trục III :

)(07,7
99,0.1
7
.
3
kw
P
P
olk
ct
===
ηη

+ Trục II :

)(36,7
99,0.97,0
07,7
.
3
2
kw
P
P

ηη
n
I
=
2
1458
=
u
n
d
dc

= 729(v/ph)
n
II
=
25,182
4
729
1
1
==
u
n
(v/ph)
n
III
=
476,53
41,3

= 9,55. 10
6
.
100347
729
66,7
.10.55,9
6
==
I
I
n
P
(N.mm).
T
II
= 9,55. 10
6
.
385668
25,182
36,7
.10.55,9
6
==
II
II
n
P
N.mm.

6
==
ct
ct
n
P

Ta lập được bảng kết quả tính toán sau:

Tr
ục
Thông số
Động cơ I II III Công tác
Tỉ số truyền u u
d
=2 4 3,41 Khớp
Số vòng quay n (v/ph) 1458 729 182,25 53,476 53,476
Công suất P (kw) 8,14 7,66 7,36 7,07 7
Momen xoắn T
(N.mm)
53318 100347 T
2
/2=192834 1262594 1250093,5
Phần 2 : TíNH TOáN THIếT Kế CHI TIếT MáY
I, TíNH Bộ TRUYềN ĐAI
1. Chọn đai.
- Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc:
Do chế độ làm việc đối với bộ truyền đai là làm việc va đập nhẹ trong 2
ca tương đương với 16 h. Cho nên đai phải có độ bền cao, thêm vào đó vẫn
phải bảo đảm yêu cầu về kinh tế là giá thành phải tối thiểu nhất. Cho nên ta

2.224
2
mmd
=
−
=
Theo bảng 4.21[1] chọn đường kính tiêu chuẩn :
d
2
= 475 mm
Vậy tỷ số truyền thực tế :
u
t
=
( )
d
d
1
2
1.
ε
−
=
( )
078,2
224
02.01.475
=
−


)/2 + (d
2
- d
1
)
2
/(4a)
= 2.1200 + π (224+475)/2 + (475 - 224)
2
/(4.1200)
= 3511 mm
Cộng thêm 100 - 400 tuỳ theo cách nối đai .
Vận tốc đai v = π d
1
.n
đc
/60000 = π.224.1458/60000 = 17,09 (m/s)
Số vòng chạy của đai i = v/l = 17,09/ 3,55 = 4,81 < i
max
= 3- 5 Thỏa mãn
điều kiện
Xác định lại khoảng cách trục a theo công thức (4.6)[1] ta có :
( )
(
)
=∆−+=
4/8
22
λλ
a

/ v = 1000.8,14/ 17,09 = 476,3 N
Theo bảng 4.8 tỉ số (
1
/ d
δ
)
max
nên dùng là 1/40 do đó
mmd 6,540/22440/
1
===
δ
; theo bảng 4.1 dùng loại đai Á-800 có lớp lót,
trị số
δ
theo tiêu chuẩn là
δ
=6mm (với số lớp là 4).
- Ưng suất có ích cho phép, theo (4.10) :
[ ] [ ]
==
ovFF
CCC
0
α
σσ
2,23.0,97.0,92.1=1,99MPa.
Trong đó với bộ truyền đặt nằm ngang, điều chỉnh định kì lực căng, chọn
MPa
o

( )
δσ
F
= 476,3.1,35/ (1,99.6) = 53,85 mm
Trong đó theo bảng 4.7 : K
d
= 1,35 ( số ca làm việc là 2)
bảng 4.1, lấy trị số tiêu chuẩn b = 63mm
Chiều rộng bánh đai B tra bảng 21-6 [2] (trang 164) chọn B = 71 mm.
4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục :
Theo (4.12) lưc căng ban đầu F
o
=
Nb
o
4,6806.63.8,1 ==
δσ
Lực tác dụng lên trục bánh đai :
F
r
=2.F
o
.sin(α
1
/2) = 2.680,4.sin(168,3/2) = 1353,7N
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
7
Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án Chi Tiết Máy
5, Bng kt qu tớnh toỏn.
Thụng s Giỏ tr

b1
= 850 MPa ;
ch 1
= 580 MPa. Chn HB
1
= 270 (HB)
s <= 60 mm
Bỏnh ln : Thộp 45, tụi ci thin t rn HB 192 ữ 240 ( rn bỏnh
ln thp hn bỏnh nh m bo kh nng chy mũn ca rng ):

b2
= 750 MPa ;
ch 2
= 450 MPa. Chn HB
2
= 230 (HB)
s <= 100 mm
2. Xỏc nh ng sut tip xỳc cho phộp.

[ ]
HLxHVR
H
o
H
H
KKZZ
S




H s k n kớch thc bỏnh rng.

[ ]
HHLHH
SK

=
lim

Theo bng 6.2 ta cú:


limH

= 2.HB + 70


H lim1
= 610 MPa;


H lim2
= 530 MPa;
Nguyễn Văn Tới ĐHCK2-K1
8
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
Hệ số tuổi thọ K
HL
:
K

;
N
HE
: Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương.
( )
iiiiiHE
ttTTtncN
∑∑∑=
/./ 60
3
max
C: Số lần ăn khớp trong một vòng quay.
T
i
, n
i
, t
i
: Lần lượt là mômen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc
ở chế độ i của bánh răng đang xét.
7
2
733
2
10.40,110.48,8
8
1
.)75,0(
8
7

=
MPa; [σ
H
]
2
=
8,481
1,1
1.530
=
MPa;
Do đây là cặp bánh trụ răng thẳng ăn khớp cho nên ứng suất tiếp xúc
cho phép xác định như sau:
[ ] [ ] [ ]
( )
8,481,min
21
==
HHH
σσσ
(MPa).
3. Xác định ứng suất uốn cho phép.
[ ]
FLFCxFSR
F
F
o
F
KKKYY
S

F
SKK /
lim
σσ
=
.
Theo bảng 6.2 có σ
°
F lim1
= 1,8.HB
1
= 1,8.270 = 486 (Mpa).
σ
°
F lim2
= 1,8.HB
2
= 1,8.230 = 414 (Mpa).
Hệ số chu kỳ làm việc của bánh răng được xác định như sau:
K
FL
=
6
FEFO
NN

N
FO
= 4.10
6

6
max2 iiiiFE
ntTTcN
∑=
6
2
766
10.410.2,8
8
1
.)75,0(
8
7
1.16000.
66,7
729
.1.60 =>=






+=
FO
N
Ta có : N
FE2
> N
FO

2lim
2
===
F
FL
o
F
F
S
K
σ
σ
(MPa).
4. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
Công thức xác định khoảng cách trục a
w
của bộ truyền bánh răng trụ
răng thẳng bằng thép ăn khớp ngoài như sau:
a
w
= 49,5 (u
1
+ 1)
[ ]
3
1
2
1

.

ba
= 0,3 và [σ
H
] = 481,8 (MPa)
-Ψ
d
= 0,53.Ψ
ba
.(u+1) = 0,53.0,3.(4+1) = 0,795 ≈ 0,8 Tra Bảng 6.7[1] ta
xác định được K
H
β
= 1,03 (Sơ đồ 6).
Thay số vào công thức xác định được khoảng cách giữa 2 trục a
w
:
a
w
= 49,5.(4+1).
85,177
3,0.4.8,481
03,1.100347
3
2
=
(mm)
Vậy ta chọn sơ bộ a
w
= 182 (mm).
5. Xác định các thông số ăn khớp

1
= 29 răng.
⇒ Z
2
= u
1
Z
1
= 4.29 = 116 (răng).
Vậy Z
t
= Z
1
+ Z
2
= 29 + 116 = 145 ;
- tính lại khảng cách trục a
w
= m.Z
t
/2= 2,5.145/2 = 181,25 mm
Lấy a
w
= 182, do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 181,25 lên
182 mm.
Hệ số dịch tâm y=a
w
/m - 0,5(Z
1
+Z

2
= x
t
- x
1
= 0,24
- góc ăn khớp cosα
tw
= Z
t
mcosα/(2a
w
)= 145.2,5.cos20
o
/(2.182)= 0,935⇒
α
tw
= 20,64
o
.
5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu cần phải đảm bảo σ
H

≤
[σ
H
]
σ
H

u
1
= 4;
d
w1
= 2a
w
/(u
1
+1) = 72,8 mm;
Z
M
= 274 Mpa
1/3
(tra bảng 65 trang 96) Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu.
Z
H
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Tra bảng 6.12 với (x
1
+x
2
)/z
t
= 0.002 ⇒ Z
H
= 1,72.
Z
ε
=

K
H
β
= 1,03 ; K
H
α
= 1(bánh răng thẳng).
Vận tốc bánh dẫn : v =
78,2
60000
729.8,72.
60000

11
==
π
π
nd
w
m/s;
vì v < 6 m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 8 ;
Tra bảng phụ lục P 2.3 (trang 250) ta được :
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
11
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
K
HV
=1+
αβ
ν

= 1+
1.03,1.100347.2
8,72.6,54.3,6
= 1,12
K
H
= 1,03.1,12.1 = 1,15
Thay số : σ
H
= 274.1,72.0,76.
2
8,72.4.6,54
)14.(15,1.100347.2
+
= 357,6 MPa
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v = 2,78 (m/s) < 5
(m/s) Z
v
= 1 với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức
tiếp xúc là 8. Khi đó cần gia công đạt độ nhám là R
a
= 2,5 1,25 µm. Do
đó Z
R
= 0,95, với d
a
< 700mm ⇒ K
xH
= 1.
⇒ [σ

2
11
1
1
ε
Yêu cầu σ
F1

≤
[σ
F1
] ; σ
F2

≤
[σ
F2
]
Tính các thông số :
Theo bảng 6.7 ta có K
F
β
= 1,07 ; với v < 5 m/s tra bảng 6.14(trang 107)
cấp chính xác 8 thì K
F
α
= 1,27; K
FV
= 1,02 bảng phụ lục P2.3 trang 250.
K

3
1
=
β
Z
= 29
Z
V2
=
1
116
cos
3
2
=
β
Z
= 116
Tra bảng 6.18 trang 109 ,hệ số dịch chỉnh x
1
= 0,07, x
2
= 0,24 thì Y
F1
=
3,72, Y
F2
= 3,56.
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
12

]= [
F2
].Y
S
.Y
xF
. Y
R
.
Vi m = 2,5 Y
S
= 1,08 0,0695.Ln(2,5) 1,02. Cũn Y
R
= 1 v K
xF
= 1:
[
F1
] = [
F1
].1,02.1.1 = 277,7.1,02 = 283,25 MPa.
[
F2
] = [
F2
].1,02.1.1 = 236,6.1,02 = 241,33 MPa.
Nh vy
F 1
< [
F 1

=T
max
/T=2,2

H1max
=
H
.
4,5332,2.6,359
==
qt
K
MPa < [
H
]
max
= 1260 MPa;

F1max
=
F1
. K
qt
=57,3 . 2,2 = 126,1Mpa.

F2max
=
F2
. K
qt

Zm
mm.
d
2
=
mmZm 290116.5,2.
2
==
;
- ng kớnh ln : d
w1
= 2.a
w1
/ (u
1
+ 1) = 2.182 / 5 = 72,8mm,
d
w2
= u
2
. d
w1
= 3,41. 72,8 =248,2 mm;
- H s dch chnh x
1
= 0,07; x
2
= 0,24
- ng kớnh nh rng :
d

- Gúc n khp :
tw
= 20,6
o
B.Tớnh toỏn b truyn cp chm ( bỏnh tr rng nghiờng ).
Nguyễn Văn Tới ĐHCK2-K1
13
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
1.Chọn vật liệu. Tương tự như đối với cặp bánh răng thẳng ta chọn vật liệu
như sau :
Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 ÷ 285 có:
σ
b1
= 850 MPa ;σ
ch 1
= 580 MPa. Chọn HB
1
= 270 (HB)
Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt đọ rắn MB 192 240 có:
σ
b2
= 750 Mpa ;σ
ch 2
= 450 MPa. Chọn HB
2
= 230 (HB)
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép.
[ ]
( )
HLxHVRHHH

1limH
σ
= 1,8 . 270 = 486 MPa
σ
°
H lim2
= 1,8 . 230 = 414 MPa;
K
HL
=
H
m
HEHO
NN
với m
H
= 6.
m
H
: Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc.
N
HO
: Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
N
HO
= 30. H
4,2
HB
; H
HB

: Lần lượt là mômen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc
ở chế độ i của bánh răng đang xét.
( )
iiiFE
TTTncN
∑∑=
./ 60
6
max

6766
2
10.410.1,1
8
1
.)75,0(
8
7
1.16000.25,182.1.60
=>=






+=
FOFE
NN
Ta có :

[ ]
4,376
1,1
414
.
2lim
2
===
H
HL
o
H
H
S
K
σ
σ
(MPa).
Vì bộ truyền là bánh trụ răng nghiêng nên :

[ ]
[ ] [ ]
2
21
HH
H
σσ
σ
+
=

Trong đó: - [σ
Flim
] là ứng suất uốn ứng với số chu kỳ cơ sở.
- S
F
= 1,75 tra bảng 6.2.
Chọn sơ bộ Y
R
.Y
S
.K
xF
= 1 ⇒
[ ]
FFLFC
F
o
F
SKK /
lim
σσ
=
.
Theo bảng 6.2 có σ
°
F lim1
= 1,8.HB
1
= 1,8.270 = 486 (Mpa).
σ

- n
i
là số vòng quay ở chế độ i của bánh răng đang xét.
- t
i
là tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.
- m
F
là bậc của đường cong mỏi khi thử về uấn ở đây m
F
= 6.
Vậy với bánh răng lớn (lắp với trục II) ta có:
( )
iiFE
tTTncN ./ 60
6
max22
∑=
6
2
766
10.410.1,2
8
1
.)75,0(
8
7
1.16000.
36,7
25,182

FL
o
F
F
S
K
σ
σ
(MPa).

[ ]
6,236
75,1
414
.
2lim
2
===
F
FL
o
F
F
S
K
σ
σ
(MPa).
ứng suất quá tải cho phép:
[σ

+1)
[ ]
3
2
2
2
'

.
baH
H
u
KT
ψσ
β
Với: T
’

2
: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động( trục 2), N.mm ;
K
a
: hệ số phụ thuộc vào loại răng ; K
a
= 43 (bảng 6.5)
Hệ số Ψ
ba
= b
w
/a

a
w2
= 43.(3,41+1).
5,200
32,0.41,3.)1,409(
12,1.192834
3
2
=
mm
Chọn a
w1
= 202 mm
4. Xác định các thông số ăn khớp
∗ Môđun : m = (0,01 ÷ 0,02). a
w2
= 2,02 ÷ 4,04 . Chọn m = 2,5
* Số răng trên bánh nhỏ và bánh lớn lần lượt là Z
1
và Z
2
:
Đối với hộp giảm tốc phân đôi có sử dụng bánh răng nghiêng thì góc
nghiêng của mỗi bánh răng là β = 30 ÷ 40
o
. Vậy chọn sơ bộ β = 35
o
⇒ cos
β = 0,8191 khi đó ta có:
( ) ( )

t
= Z
1
+ Z
2
= 30 + 102= 132.
Khi đó góc nghiêng răng thực tế có giá trị xác định như sau:
β = arccos[(m.Zt)/(2.a
w
)] = arccos[(2,5.132/(2.202)] = 35,2
0
.
5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu cần phải đảm bảo điều kiện σH ≤ [σH] = 409,1 (MPa).
Do σ
H
= Z
M
Z
H
Z
ε

1
2
2
2
2
'


: Đường kính vòng chia của bánh chủ động.
Ta đã tính được các thông số:
- T
’
2
= T
2
/2 = 385668/2 =192834 (N.mm).
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
16
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
- b
w
= 0,36.a
w
= 0,32.202 = 64,6 mm .
- d
w1
= 2.a
w
/(u
2
+1) = 2.202/(3,41+1) = 91,6(mm).
- Z
M
= 274 Mpa
1/3
Vì bánh răng là thép, tra Bảng 6.5 (Trang 96-Tập 1).
-
5,1

ε
=
836,043,1/1/1 ==
α
ε
Vì ε
α
= [1,88 – 3,2 (1/Z
1
+1/Z
2
)].cosβ
= [1,88 – 3,2 (1/30 +1/102 )].cos35,2
o
=1,43
Vận tốc bánh dẫn : v =
m/s87,0
60000
25,182.6,91.
60000

11
==
π
π
nd
w
;
vì v < 4 m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 9, bảng 6.14
(Trang 107) ta xác định được : K

H
ν
= 0,002.73.0,87.
=
41,3/202
0,977
⇒ K
HV
= 1+
13,1.12,1.192834.2
6,91.6,64.977,0
= 1,01
K
H
= K
H
β
.K
HV
.K
H
α
= 1,12.1,13.1,01 = 1,28
Thay số : σ
H
= 274.1,5.0,836.
2
6,91.41,3.6,64
)141,3.(28,1.192834.2
+


≤
[σ
H
] nên răng thoả mãn độ bền tiếp xúc.
6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Theo 6.43 ta có:
σ
F 1
=
mdb
YYYKT
ww
FBF

2
11
1
2
'
ε
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
17
Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án Chi Tiết Máy
Yờu cu
F1


[
F1

Vi

= 1,43 Y

= 1/

=
43,1
1
= 0,7;
Y

= 1 -
o
/140 = 1- 35,2
o
/140 = 0,748;
S rng tng ng:
Z
V1
=
2,35cos
30
cos
33
1
=

Z
= 54,98

=
F1
.Y
F2
/Y
F1
= 90,38.3,60/3,63 = 89,6 MPa.
Do ng sut un thc t bỏnh rng cú th chu c khi lm vic xỏc nh
nh sau :
[
F1
]= [
F1
].Y
S
.Y
xF
.Y
R
v [
F2
]= [
F2
].Y
S
.Y
xF
. Y
R
.

]
max
= 2,8
ch2
= 2,8. 450 = 1260 MPa;
[
F1
]
max
= 0,8
ch1
= 0,8. 580 = 464 Mpa.
[
F2
]
max
= 0,8
ch2
= 0,8. 450 = 360 MPa;
K
qt
=T
max
/T=2,2

H1max
=
H
.
1,5532,2.9,372

< [
F2
]
max
nờn tho món quỏ ti.
Kt lun: Vy cp bỏnh rng ta ó tớnh toỏn c trờn hon ton m
bo c rng b truyn cp chm lm vic an ton.
Nguyễn Văn Tới ĐHCK2-K1
18
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
♦ Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm :
- Khoảng cách trục: a
ω
2
= 202 mm.
- Môđun pháp bánh răng: m =2,5 mm.
- Chiều rộng bánh răng: b
ω
= 65mm.
- Số răng bánh răng: Z
1
= 30 và Z
2
= 102.
- Góc nghiêng của răng: β = 35,2
0
.
- Góc prôfin gốc : α = 20
°
.

d
a2
= d
2
+ 2.m = 312 + 2.2,5 = 317 mm.
- Đường kính đáy răng :
d
f1
= d
1
– 2,5. m = 91,78 - 2,5.2,5 = 85,45mm.
d
f2
= d
2
- 2,5.m = 312 - 2,5.2,5 = 305,75 mm,
- Đường kính cơ sở :
d
b1
= d
1
. cos α = 91,78.cos 20
°
= 86,17 mm;
d
b2
= d
2
. cos α = 312. cos 20
°

Đường kính chia d
1
(mm) 72.8 91,78
d
2
(mm) 290 312
Đường kính đáy răng d
f1
(mm) 66,6 85,45
d
f2
(mm) 284,95 305,75
Đường kính đỉnh răng d
a1
(mm) 77,8 96,7
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
19
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
d
a2
(mm) 296,2 317
Góc ăn khớp
α
tw
20,6
0
24,0
o
III. tính toán thiết kế trục .
1.Thiết kế trục

).(100347
1
MPa
mNT
τ
=>
7,34
12.2,0
100347
3
1
==d
(mm)
Chọn d
1
= 35, theo bảng 10.2 ta có b
o
= 21.
[ ]



=
=
)(20
).(192834'
2
MPa
mNT
τ

3
==d
(mm)
Chọn d
3
= 65, theo bảng 10.2 ta có b
o
= 33.
d. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Từ bảng 10.3 ta chọn :
k
1
= 10 (mm)
k
2
= 10 (mm)
k
3
= 15 (mm)
h
n
= 20 (mm).
l
m23
= (1,2 ÷ 1,5) d
2
= (1,2 ÷ 1,5).45

= 54 ÷ 67,5mm; chọn l
m23

+ 0,5(l
m22
+ l
m23
) + k
1
= 60 + 0,5(60 + 65) + 10 = 132,5 mm
Chọn l
23
= 132 mm
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
20
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
l
24
= l
23
+ 0,5(l
m23
+ l
m24
) + k
1
= 132

+ 0,5.(65 + 60) +10 = 204,5 mm.
Chọn l
24
= 205 mm
Chiều dài mayơ bánh đai, răng, nối trục :

c12
= 0,5.(b
o1
+ l
m12
) + k
3
+ h
n
= 0,5(21 + 45) + 15 + 20 = 68 mm.
Khoảng côngxôn để lắp nối trục đàn hồi trên trục ra là:
l
c33
= 0,5.(b
o3
+ l
m33
) + k
3
+ h
n
= 0,5( 33+130 ) + 15 + 20 = 116,5 mm.
Khoảng cách trên các trục :
l
12
= - l
c12
=-[0,5 (l
m12
+bο) + k

23
= 2.132 =264 (mm).
l
33
=l
31
+l
c33
= 264 + 116,5 = 380,5 mm.
Sơ đồ (sơ bộ) khoảng cách của hộp giảm tốc:
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
21
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
l
12
=
-l
c12
l
13
l
11
l
22
l
23
l
32
l
34

/D
t
,
Tra bảng 16.10 a[2] với T
III
= 1262594 ta chọn D
0
= 200mm.
⇒
8,3787 2,2525
200
1262594.2).3,0 2,0(
==
k
F
(N).
Chọn Fk = 3000 N.
Lực tác dụng khi ăn khớp trong các bộ truyền được chia làm ba thành
phần:
F
t
: Lực vòng; F
r
: Lực hướng tâm; F
a
: Lực dọc trục;
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
22
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
Trong đó:

r2
+) Cặp bánh răng nghiêng :
F
t3
=
1,4406
53,87
192834.2
ω
2
3
2
'
==
d
T
(N) = F
t4
;
F
r3
=
2528
2,37cos
56,24.1,4406
β
α.
ω3
==
o

=−+⇒=
=+−−⇒=
∑
∑
l
F
l
F
l
F
m
FFFFF
yry
A
yryyyx

N
N
FFFF
l
l
F
l
F
F
yryy
ry
y
6,1118
5,932

l
F
m
FFFF
xt
A
xtxx

N
N
FFF
l
l
F
F
XtX
t
X
35,140935,14097,2818
35,1409
264
132.7,2818
.
11110
11
13
1
11
=−=−=⇒
===

z
F
FF
r
yy
Theo công thức vạn năng ta có phương trình mômen với trục Oy
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
23
Trêng §¹i häc C«ng NghiÖp Hµ Néi §å ¸n Chi TiÕt M¸y
0
2,186034
2,186034
0
332200
)200.(
20068
)68.(
680
0
110
−
−
=
≤≤
−
≤≤
−
≤≤
+−
z

mm
Nmm
M
d
TM
td
td
24
.1,0
)(86903100347.75,0.75,0
3
12
12
2
2
112
==⇒
===
σ
(vì d
sb1
=30 mm theo bảng 10.5[1] ta có [σ] =63 Mpa)
chọn theo tiêu chuẩn d
12
= 25mm.
- Tại chỗ lắp ổ lăn.
( )
( )
[ ]
)(2,27

x
===⇒
=+=+=⇒
=+=+=
τ
chọn theo đường kính tiêu chuẩn của ổ lăn d
10
= 30 mm
- Tại chỗ lắp bánh răng. (tiết diện 13).
( )
( )
[ ]
mm
Nmm
Nmm
M
d
TMM
MMM
td
td
yx
6,33
63.1,0
6,239396
.1,0
6,239396100347.75,03,22306675,0
3,223066 186034,2 123084,8
3
3

=25 mm
+Chọn then có tiết diện b
đ
=10 mm, h
đ
=8 mm, chiều sâu rãnh then trên trục
t
1đ
=5 mm, trên lỗ t
2đ
=3,3 mm
NguyÔn V¨n Tíi §HCK2-K1
24
Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án Chi Tiết Máy
c- Kim nghim trc v bn mi :
Kt cu trc thit k phi tha món iu kin.

[ ]
2 2
.s s
s s
s s=
+
Trong ú : [s]-H s an ton cho phộp [s] =1,52,5
Khi cn tng cng thỡ [s] =2,53. (khụng cn kim tra bn cng ca
trc ).
s


=
+
=
+
Trong ú :
-1
,
1
gii hn mi un v xon ng vi chu kỡ i xng,
vt liu thộp 45 thng hoỏ cú ú
b
=600 Mpa

-1
= 0,436.
b
= 0,436.600=261,6 Mpa

1
= 0,58.
-1
= 0,58.261,6= 151,728 Mpa.
Theo bng 10.7[1] ta cú

=0,05

=0
Vỡ cỏc trc ca hp gim tc u quay nờn ng sut un thay i theo
chu kỡ i xng ,do ú

3
13
13
W
==
===



3
3
3
13
013
3,7717
16
34.
16
.
W
mm
d
===


Ti ch lp bỏnh ai(tit din 12).
Cú M
12
=0
a12


d
-H s xỏc theo cụng thc (10.25),(10.26)[1].
Nguyễn Văn Tới ĐHCK2-K1
25