LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên
ngành cơ khí chế tạo máy.
Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kĩ thuật, dung sai lắp
ghép và cơ sở thiểt kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một
cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo.
Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng
và công nghiệp nói chung .
Trong môi trườg công nghiệp hiện đại ngày nay, việc thiết kế hộp giảm tốc sao
cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng độ bền là hết sức quan trọng.
Được sự phân công của Thầy, em thực hiện đồ án Thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp,
phân đôi cấp nhanh để ôn lại kiến thức và để tổng hợp lý thuyết đã học vào một
hệ thống cơ khí hoàn chỉnh.
Do yếu tố thời gian, kiến thức và các yếu tố khác nên chắc chắn có nhiều sai sót,
rất mong nhận được những nhận xét quý báu của các thầy.
Xin cám ơn thầy Nguyễn Ngọc Sang đã hướng dẫn và các thầy trong Khoa Cơ
khí đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!
SVTH: Hoàng Đức Hưng
1
MỤC LỤC
NỘI DUNG TRANG
Lời mở đầu 1
Chương 1: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 3
1. Chọn động cơ điện 3
2. Phân phối tỷ số truyền 5
Chương 2: Tính toán bộ truyền ngoài (bộ truyền đai) 8
Chương 3: Tính toán bộ truyền bánh răng 12
A.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 12
B.thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 21
Chương 4: Tính toán thiết kế trục 27
Chương 5: Tính toán chọn ổ đỡ trục, then, khớp nối, 44

1000. 1000.
FV
η η
= =
(Kw)
Ta chọn:
1
0,95
η
=
_ là hiệu suất bộ truyền đai
3
98,0
2
=
η
_ là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ (hai bộ)
995,0
3
=
η
_ là hiệu suất một cặp ổ lăn (bốn cặp)
1
4
=
η
_ là hiệu suất khớp nối.
Ta được:
2 4
1 2 3 4

đm
= 89%
Hệ số = 2
Khối lượng động cơ m = 107 Kg
b) Kiểm tra động cơ
Tải trọng thỏa mãn:
= 2
4
Có:

1 1
1 2 1 1
1,65 1.65
1
0,65
mm
T
T T
T T T T T
= = =
+ +
(thỏa mãn)
2. Phân phối tỷ số truyền
a)Tỷ số truyền chung
Tý số truyền động chung: i =
Trong đó : n
t
là số vòng quay của tang dẫn động.
từ
60.1000

.i
c
Trong đó:
i
ng _
tỷ số truyền của bộ truyền đai
i
h
_ tỷ số truyền của hộp giảm tốc
i
n
_ tỷ số truyền cấp nhanh
i
c
_tỷ số truyền cấp chậm.
5
Tỷ số truyền là đặc trưng, là chỉ tiêu kỹ thuật có ảnh hưởng đến kích thước,
chất lưọng của bộ truyền cơ khí. Việc phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền
trong hộp giảm tốc (quan hệ giữa i
ng
và i
h
) theo nguyên tắc:
- Kích thước và trọng lượng cuả hộp giảm tốc là nhỏ nhất
- Điều kiện bôi trơn tốt nhất
Trong hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp có cấp nhanh phân đôi để cho các
bánh răng bị dẫn của cấp nhanh và cấp chậm được ngâm trong dầu gần như nhau
tức là đường kính của các bánh răng phải xấp xỉ nhau (R
2
≈ R

3
3 2 3
7,460
8,307
0,995.0,95.0,995
. .
lv
N
N
η η η
= = =
(Kw)

3
2
2 3
8,037
8,519
0,98.0,995
.
N
N
η η
= = =
(Kw)
6

1
1
2 3

2
3
248,72
55,02
4,52
c
n
n
i
= = =
(vòng/phút)
• Momen xoắn trên các trục
6
1
6
2
6
3
8,736
9,55. . 57143( . )
1460
8,519
9,55. . 327100( . )
248,72
8,307
9,55. . 1441872( . )
55,02
10
10
10

1
3
1
1
(1100 1300)
10
(1100 1300)
1460
(208,78 246,01)( )
dc
dc
mm
N
D
n
D
D
= ↔
= ↔
= ↔
Tra bảng 5-1 trang 85 (sách THCTM) ta chọn
1
220( )mm
D
=
Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện:
1
1
. .
(25 30)( )

≈
2
2.220.(1 0,01) 435,6( )mm
D
= − =
Tra bảng ta chọn
2
400mm
D
=
• Khoảng cách trục A:
Từ điều kiện hạn chế số vòng chạy u của đai trong 1 giây (để đai có thể làm việc
được tương đối lâu), tìm được chiều dài tối thiểu
min
L
của đai
min
axm
v
L
u
=
Chọn
ax
4
m
u
=
min
16

=
− + + − + − −
=
=
9
Để góc ôm
α
đủ lớn, khoảng cách trục A của bộ truyền cần thỏa mãn điều kiện:

1 2
2( )
1510 2(220 400) 1240( )
A
mm
D D
≥ +
⇔ ≥ + =
Vậy A thỏa mãn điều kiện. Cần chọn lại A = 1500mm, như vậy tuổi thọ của đai sẽ
tăng lên (vì u giảm).
Tính lại chiều dài đai:
2
2 1
1 2
2
2 1
1 2
( )
2 ( )
2 4
( )

Ta có:
2 1
1
1
1
180 ( ).57
400 220
180 ( ).57
1500
173 9
A
D D
α
α
α
−
= −
−
= −
′
=
o o
o o
o
Như vậy
1
α
thỏa mãn điều kiện trên.
10
• Xác định tiết diện đai

6( )
40 40
mm
D
δ
⇒ ≤ = =
Tra bảng 5-3 sách TKCTM, ta chọn:
6mm
δ
=
• Chiều rộng đai
[ ]
1000
. . . . . .
t v b
o
N
b
v C C C C
α
δ σ
≥
Trong đó:
-
[ ]
0
P
σ
_là ứng suất có ích cho phép của đai (N/). Có tỷ số
1

_Là hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc. Ta có: v=16,81. Tra bảng 5-8, ta
chọn:
0,88
v
C
=
.
-
C
α
_ Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm. Ta có:
1
173 9
α
°
′
=
. Tra bảng 5-7, ta
chọn :
0,97C
α
=
.
-
b
C
_hệ số xét đến sự bố trí bộ truyền. Ta có:
60
Φ =
o

3. .
2
173 9
3. . 2910( )
2
R S Sin
R S Sin N
α
=
′
= =
o
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH
(BÁNH RĂNG NGHIÊNG)
1. Chọn vật liệu bánh răng
-Bánh răng nhỏ: thép 45, thường hóa:
600 /
300 /
200
bk
ch
N mm
N mm
HB
σ
σ
=
=
=

5,87.232.10 137.10N N N= = = >
Vì
1
N
và
2
N
đều lớn hơn số chu kì cơ sơ của đường cong mỏi (
0
N
) nên hệ số chu
kì ứng suất
k N
′
của cả hai bánh răng đều bằng 1.
Theo bảng 3-9:
[ ]
[ ] [ ]
0
0
2,6.
.
tx
tx
N
tx N
HB
k N
σ
σ σ

N mm
σ σ
−
= = =
Và của thép 35 là:
14
2
1
0,43. 0,43.500 215( / )
k
N mm
σ σ
−
= = =
Vì bánh quay 1 chiều nên:
Đối với bánh răng nhỏ:
[ ]
2
1
1,5.258.1
143,3( / )
1,5.1,8
u
N mm
σ
= =
Đối với bánh răng lớn:
[ ]
2
2

k N
A i
i n
σ ψ θ
 
≥ +
 ÷
 ÷
′
 
Trong đó:
θ
′
_hệ số phản ánh sự tăng khả năng tải tính theo sức bền tiếp xúc của
bánh răng nghiêng so với bánh răng thẳng. Ta chọn
θ
′
=1,2
k_hệ số tải trọng.

2
248( òng/phút)n v
=
15

2
2
442( / )
tx
N mm

8. Định chính xác hệ số tải trọng k và khoảng cách trục A
Hệ số tải trọng k được tính theo công thức:
.
tt d
k k k=
Trong đó:
tt
k
_hệ số tập trung tải trọng
d
k
_hệ số tải trọng động
Chiều rộng bánh răng:
. 0,3.200 60( )
A
b A mm
ψ
= = =
.
Đường kính vòng bánh răng nhỏ:
1
2. 2.200
58( )
1 5,87 1
A
d mm
i
= = =
+ +
16

= ÷ = ÷
Theo bảng 3-1 chọn:
2( )
n
m mm
=
Sơ bộ chọn góc nghiêng:
10
β
=
o
Số bánh răng nhỏ:
1
2. . os 2.200. os10
28
( 1) 2(5,87 1)
n
A c c
z
m i
β
°
= = =
+ +
Số răng bánh lớn:
17
2 1
. 28.5,87 164z z i
= = =
Tính chính xác góc nghiêng:

(thỏa mãn)
10. Kiểm nghiệm sức bền uốn răng
Tính số răng tương đương:
Bánh nhỏ: =31
Bánh lớn: =185
Hệ số dạng răng theo bảng 3-18:
1
2
0,451
0,517
y
y
=
=
Lấy
1,5
θ
′′
=
_hệ số phản ánh khả năng tải khi tính theo sức bền uốn của răng
nghiêng so với răng thẳng.
Đối với bánh răng nhỏ:
18
6
1
2
1 1 1
6
2
1

2
1 1
2
2
.
38,89.0,451
33,92( / )
0,517
u
u
y
N mm
y
σ
σ
= = =
Vậy
[ ]
2
2
2
119,4( / )
u
u
N mm
σ σ
< =
11. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột
Ta cần kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc lớn nhất sinh ra khi tải theo công thức:
[ ]

= =
-Tính ứng suất cho phép khi quá tải:
[ ]
0,8.
ch
uqt
σ σ
=
19
Bánh răng nhỏ:
[ ]
2
1
0,8.300 240( / )
uqt
N mm
σ
= =
Bánh răng lớn:
[ ]
2
2
0,8.260 208( / )
uqt
N mm
σ
= =
-Kiểm tra sức bền tiếp xúc:
36
1

2
1,05.10 6,87 .1,5.8,736
. 1,65 230( / )
200.5,87 1,2.60.1460
1,05.10 6,87 .1,5.8,519
. 1,65 553( / )
200.5,87 1,2.60.248
txqt
txqt
N mm
N mm
σ
σ
⇒ = =
⇒ = =
Vậy
[ ]
[ ]
2
1
1
2
2
2
230 1300( / )
553 1105( / )
txqt
txqt
txqt
txqt

uqt
N mm
N mm
σ
σ
= =
= =
Vậy
[ ]
[ ]
1
1
2
2
uqt
uqt
uqt
uqt
σ σ
σ σ
<
<
12. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
Mô đun pháp:
2
n
m mm
=
Số răng:
1 2

0,25. 0,25.2 0,5
n
c m mm
= = =
21
Khoảng cách trục: A=200mm
Bề rộng bánh răng: b=60mm
Đường kính vòng chia:
.
os
c n
z
d m
c
β
=
1
2
28
2 88
os16 3
164
2 316
os16 3
c
c
d mm
c
d mm
c

i
i
d mm
d mm
⇒ = − − =
⇒ = − − =
13. Tính lực tác dụng lên trục
Lực vòng:
6
6
2
2.9,55.10 .
.
2.9,55.10 .8,736
1970,4( )
1460.58
x
M
N
P
d n d
P N
= =
= =
Lực hướng tâm:
22
.tan
1970,4.tan 20
746,2( )
os os16 3

N tx
N mm N mm
HB N mm
σ σ
σ
= =
= =
Bánh răng lớn: thép 35, thường hóa có:

0
2 2
2
4
500 / ; 260 /
170 ; 442 /
bk ch
N tx
N mm N mm
HB N mm
σ σ
σ
= =
= =
2.Ứng suất tiếp xúc cho phép
6 7
3 0
6
6 7
3
4 0

Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn:
[ ]
2
4
442 /
tx
N mm
σ
=
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng nhỏ:
[ ]
2
3
520 /
tx
N mm
σ
=
3. Ứng suất uốn cho phép
Lấy hệ số an toàn n = 1,5 ;
1,8k
σ
=
, giới hạn mỏi của:
Thép 45 là:
2
1
0,43.600 258 /N mm
σ
−

= =
4. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng k
Chọn k = 1,3
5. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
Chọn
0,4
A
b
A
ψ
= =
24
6. Xác định khoảng cách trục
( )
[ ]
( )
2
6
3
4
4
2
6
3
1,05.10 .
1 . .
. .
1,05.10 1,3.8,519
4,52 1 . .
442.4,52 0,4.248

100b
=
mm;
4
b
=94 mm
7. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh
răng.
( ) ( )
2
2. . .
2. .247.248
0,85 /
60.1000. 1 60.1000. 4,52 1
c
A n
v m s
i
π
π
= = =
+ +
Với vận tốc này theo bảng 3-11 ta chọn cấp chính xác chế tạo bằng 9.
8. Định chính xác hệ số tải trọng k và khoảng cách trục A.
Đường kính vòng bánh răng nhỏ:
3
3
2. 2.247
89
1 4,52 1