Chng 2: Tính toán thiết kế các chi
tiết máy
I .THIếT Kế CáC Bộ TRUYềN:
A. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh
1) Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.
- Bánh nhỏ:
Thép 45 th-ờng ho.

kb
= 600 (N/mm
2
).

ch
= 300 (N/mm
2
).
HB = 200.
Phôi rèn giả thiết đ-ờng kính < 100 (mm)
- Bánh lớn:
Thép 35 th-ờng hoá

kb
= 500 (N/mm
2
)

ch
= 260 (N/mm
2
)

i
: Mô men xuắn, Số vòng quay trong một phút, Tổng thời
gian làm việc ở chế độ i
Mmax : Mô men lớn nhất tác dung lên bánh răng (không tính mô
men quá tải trong thời gian ngắn)
Số chu kỳ làm việc của bánh lớn :
N
2
=5*290*8*60*174.54 [1
2
*0.375+0.5
2
*0,625=50.78*10
6
>No
- Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:
N
1
= i. N
2
= 5.5*50.78*10
6
=279.29*10
6
.
Vậy đ-ơng nhiên là số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ cũng lớn hơn
số chu kỳ cơ sở N
0
=10
7

= 2.6*200 = 520(N/mm
2
)
-ứng suất tiếp xúc của bánh lớn:
[
]
tx2
= 2.6*170 = 442 (N/mm
2
)
Để tính sức bền ta dùng thông số [
]
tx2
= 442 (N/mm
2
)
3
)Định ứng suất uốn cho phép :
N
td2
= Tini
M
Mi
u
m
.
max
60



và N
2
đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đ-ờng cong
mỏi uấn nên khi tính ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn
lấy K
N

= 1
Để xác định ứng suất uấn cho phép lấy hệ số an toàn n =
1.5 và hệ số tập chung ứng suất ở chân răng K

= 1.8 .(Vì là phôi
rèn và thép th-ờng hoá )
Giới hạn mỏi của thép 45 là:

-1
= 0.43*600 = 258 (N/mm
2
)
Giới hạn mỏi của thép 35 là:

-1
= 0.43*500=215 (N/mm
2
)
Ưng suất uấn của bánh răng tính theo công thức sau:





][
2
1
mmN
u


đối với bánh lớn:

)/(4.119
8
.
1
*
5
.
1
215*5.1
][
2
2
mmN
u


4). Chọn sơ bộ hệ số tải trọng:
k = 1.3
5).
Chọn hệ số chiều rộng bánh răng :


3
54.17425.14.0
27.23.1
2
)
5.5442
6
1005.1
()15.5( mmA






Chọn khoảng cách trục : A= 127 (mm)
7).
Tính vân tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.
V =
)1(*1000*60
2
1

n
i
nA

= )/(96.1
)15.5(*1000*60
960*127*14.3*2

= 1.2
Hệ số tập trung tải trọng thực tế:
K
tt
= (1.2+1)/2 = 1.1
Hệ số tải trọng động:
K
d
= 1.2
Hệ số tải trọng:
K = K
d
.K
tt
= 1.1*1.2=1.32 .
Hệ số tải trọng chênh lệch không nhiều so với dự đoán , do đó
không phải tính lại khoảng cách trục A :
Lấy chính xác A = 127 (mm)
9).
Xác định mô đun, số răng và góc nghiêng của răng:
Mô đun pháp:
m
n
= (0.010.02)A = (1.272.54) (mm)
Lấy m = 1.8
Chọn sơ bộ góc nghiêng
=10
0
suy ra cos=0.985.
Tổng số răng của hai bánh là:

n
m
t
z

=arcos0.985=10
0
.
Vậy chiều rộng bánh răng:
b= 55
2.5*m
n
/ sin=19.23 (mm).
10).
Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.
Tính số răng t-ơmg đ-ơng:
Z
td1
=Z/cos
3
=21/0.985
3
=22 răng.
Z
td2
=A/ cos
3
=127/0.985
3
=120 răng.

10*1.19
u
bnZ
n
my
Nk




u2
=
u1
*y
1
/y
2
= 24.16 <119 =[
u2
]
11).
Kiểm nghiệm sức bền của răng trong tr-ờng khi chịu quả
tải đội ngột trong thời gian ngắn.
ứng suất tiếp xúc cho phép cho theo công thức (CT 3-43).
+Bánh nhỏ:
[
]
txqt1
= 2.5*[]
NOTX

8.1*54.174*55
67.2*32.1*
3
)15.5(
5.5*127
6
10*05.1
txqt
][
''

2
n*b
qt
K*N*K*
3
)1i(
i*A
6
10*05.1
txqt
]
[
2





Ưng suất tiếp xúc quá tải nhỏ hơn ứng suất tiếp xúc cho