ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Mục lục
Trang
A- Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
I – Chọn động cơ 4
II- Phân phối tỷ số truyền 6
III- Xác định công xuất, momen, số vòng quay trên các trục 7
B- Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh
I- Chọn vật liệu bộ truyền bánh răng trụ 8
II- Xác định ứng xuất tiếp xúc mỏi cho phép 9
III- Xác định ứng xuất mỏi cho phép 9
IV- Xác định ứng xuất quá tải cho phép 10
VI- Xác định thông số bộ truyền 11
VII- Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc 12
VIII- Kiểm nghiệm độ bền uốn răng bánh vít 13
IX- kiểm nghiệm quá tải 14
X- xác định các kích thước hình học của bộ truyền 14
C- Tính bộ truyền bánh răng cấp chậm
I- Chọn vật liệu 16
II- Xác định ứng xuất cho phép 17
III- Tính chọn một số thông số bộ truyền 19
IV- Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 20
V- Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 23
V- Kiểm nghiệm quá tải 24
VII- Các thông số bộ truyền 25
VIII- Xác định lực trên bộ truyền bánh răng 27
D- Tính bộ truyền xích
I- Chọn số răng đĩa xích 28
II- Xác định một số thông số bộ truyền 28
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 1 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

P
.
Trong đó : P
ct
-công suất cần thiết trên trục động cơ [kw].
P
t
- công suất tính toán trên trục máy công tác [kw].
η - Hiệu suất truyền động.
+/ Ta có :
η = η
ôl
4
.η
2
BR
. η
x

Trong đó : η
ôl
- Hiệu suất của một cặp ổ lăn .
η
BR
- Hiệu suất của bộ truyền bánh răng .
η
x
- Hiệu suất của bộ truyền xích .
Dựa vào bảng 2.3/1/trang19 ta tra được hiệu suất của các bộ truyền,nó
được thống kê ở bảng sau.

tính chất tải trọng.
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 3 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
+/ Xác định P
t
:
Ở đây đề bài cho tải trọng thay đổi - rung động nhẹ.
Ta có : ts =
ck
lv
t
t
100 =
021
ttt
t
lv
++
100
Trong đó:
t
lv
= t
1
+t
2
=1+2,5= 3,5(giờ)- thời gian làm việc.
t
0
-thời gian nghỉ ; t

2
= 0,8P
1
Có : P
1
= P
max
=
1000
.vF
=
1000
85,0.9000
= 7,65 (KW)
Theo đầu bài có : t
1
=1 (h) ; t
2
= 2,5 (h); thay t
1
,t
2
,P
1
vào (1) ta được :
P
t
= 7,65. 0,862 = 6,5943 (KW)
• P
ct

lv
=
340.14,3
85,0.60000
.
.1000.60
=
D
V
π
= 47,77 [v/ph].
Trong đó : V- Vận tốc băng tải [m/s].
D- Đường kính tang quay [mm].
Với sơ đồ đề bài ra thì tỉ số truyền của toàn hệ thống :
U
t
=U
h
.U
x.
U
h
: tỉ số truyền của hộp giảm tốc;
U
x
: tỉ số truyền của bộ truyền xích;
Tra bảng 2.4/1/trang 21 sách thiết kế CTM ta chọn được U
h
=14,U
x

Theo bảng phụ lục 1.2/1/ sách thiết kế CTM với P
ct
=7,85 (KW)
và n
đ1
=1500 v/hp ta chọn được động cơ có :
Ký hiệu 4A132M4Y3
Công suất động cơ P
đc
=11 kw
Vận tốc quay N=1458
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 5 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Tỷ số
dn
k
T
T
= 2,2
So với điều kiện trên ta có: P
đc
=11 > P
ct
=7,85.
n
đc
= 1458 ≈ n
sb
= 1404,4 [v/ph].
dn

t
=
77,47
1458
= 30,52.
Mà U
t
=U
x
.U
h
.
• U
x
=
h
U
Ut
=
14
30,52
= 2,18
• Ta chọn tỷ số truyền của xích: U
x
= 2,2
Với U
h
= 14, tra bảng (3.1/43) ta được : u
1
=4,79 , u

7715,7
.10.55,9
6
=
I
I
n
P
= 50903,858 [N.mm]
TRỤC II:
P
II
= P
I
.η
brI
.η
ôl
P
II
= 7,7715.0,97.0,99 = 7,463 [kw].
n
II
=
79,4
1458
1
=
U
n

III
=
92,2
384,304
2
=
U
n
II
= 104,241 [v/ph].
T
III
= 9,55.10
6
.
241,104
167,7
.10.55,9
6
=
III
III
n
P
= 656602 [N.mm]
TRỤC IV:
P
IV
= P
III

IV
n
P
= 1329905,023 [N.mm]
Bảng thống kê
Trục
Thông số
Động cơ I II III
Công suất
P,kw
11 7,7715 7,167 0,796
Tỷ số truyền
u
1 4,79 2,92
Số vòng quay
n, v/p
1458 1458 304,384 104,247
Momen xoắn
T, N.mm
50903,858 234150,44 656602
B- thiết kế bộ truyền động .
Bánh răng là bộ phận rất quan trọng trong hộp giảm tốc nói riêng và hệ
thống truyền động nói chung .Bánh răng dùng để truyền động giữa các trục
,thông thường có kèm theo sự thay đổi về trị số và chiều của vận tốc hoặc
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 8 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
mô men.Việc bánh răng hư hỏng trong quá trình hoạt động là rất nguy
hiểm .Cho nên cần thiết phải tính toán thiết kế bánh răng sao cho phù
hợp ,đảm bảo an toàn trong sử dụng ,tiết kiệm được chi phí vật liệu nhằm
đạt hiệu quả cao nhất .

σ
ch2
= 450[Mpa].
II- xác định ứng suất cho phép.
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 9 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
ứng suất tiếp xúc cho phép [σ
H
] và ứng suất uốn cho phép [σ
F
] được xác
định theo công thức sau .
[σ
H
] =
H
HLxHvrH
S
KKZZ
0
lim
σ
[σ
F
] =
F
FcFLxFsRF
S
KKKYY
0

K
FL
-Hệ số tuổi thọ.
S
H
,S
F
- Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.
σ
0
Hlim
- ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.
σ
0
Flim
- ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.
Khi thiết kế sơ bộ lấy Z
R
.Z
v
.K
xH
= 1 và Y
R
.Y
s
K
xF
= 1, do đó công thức ứng
suất cho phép là:

σ
0
Hlim
= 2.HB +70 và S
H
=1,1.
σ
0
Flim
= 1,8.HB và S
F
=1,75.
 σ
0
Hlim1
= 2.HB
1
+70 = 2.245 + 70 = 560 [Mpa].
 σ
0
Hlim2
= 2.HB
2
+70 = 2.230 + 70 = 530 [Mpa].
 σ
0
Flim1
= 1,8.HB
1
= 1,8.245 = 441 [Mpa]

= 4.10
6
.
Ta xác định hệ số tuổi thọ theo công thức sau.
H
m
HE
H
HL
N
N
K
0
=
;
F
m
FE
F
FL
N
N
K
0
=
m
H
,m
F
bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn .Do ta chọn

Với T
i
, n
i
, t
i
,lần lượt là mômen xoắn , số vòng quay ,và tổng số giờ
làm việc ở chế độ thứ i của bánh răng đang xét .
c- Số lần ăn khớp trong một vòng quay .
Ta có :
ck
ii
iHE
t
t
T
T
t
U
n
cN 60
3
max1
1
2
∑∑





= 1.
Như vậy theo(6.1a) sơ bộ xác định được ứng suất cho phép.
[σ
H
] =
H
HLH
S
K.
0
lim
σ
 [σ
H
]
1
=
H
HLH
S
K.
0
lim
σ
=
1,1
1.560
= 509,1 (MPa)
 [σ
H

= 481,8 (MPa)
Theo (6.7)/1/:
ii
m
i
FE
tn
T
T
cN
F
60
max
∑








=
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 12 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
=>
ck
ii
iFE
t

7
N
FE2
> N
FO
nên lấy hệ số tuổi thọ K
FL2
= 1.
⇒ N
FE1
> N
FO1
nên lấy hệ số tuổi thọ K
FL1
= 1.
Theo (6.2a) với bộ truyền quay 2 chiều, K
FC
= 0,7 ta có:
 [σ
F
]
1
=
F
FcFLF
S
KK
0
lim
σ

F1
]
max
= 0,8.σ
ch
= 0,8.580 = 464 (MPa)
[σ
F2
]
max
= 0,8.σ
ch
= 0,8.450 = 360 (MPa)
III-A. TÍNH CHỌN CÁC SỐ THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH .
1- Xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w
.
Ta có :
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 13 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
( )
3
1
2
11
][
.
.1.
baH
HI

hệ số ψ
bd
.
Theo (6.16)/1/: ψ
bd
= 0,53.ψ
ba
.(u
1
+1).
Tra bảng 6.6/1/ ta chọn : ψ
ba
= 0,3
 ψ
bd
= 0,53.0,3(4,79+1) = 0,92
Tra bảng 6.7/1/ được : K
H
β

= 1,138
Thay tất cả các giá trị tìm được vào (1):
( )
3
2
1
3,0.79,4.)8,481(
38,1.858,50903
.179,4.5,49 +=
w

2
= z
1
. u
1
= 22 . 4,79 = 105,38 => Chọn : z
2
= 105 (răng)
 z
t
= z
1
+z
2
=22+105= 127 ( răng )
Xác định tỉ số truyền thực: U
m
=
1
2
Z
Z
=
22
105
= 4,77
Như vậy tỉ số truyền tahy đổi nhỏ nên không có sự sai khác vận tốc .
Tính lại khoảng cách trục :
a
w1

+−
= 0,5
Hệ số : k
y
=
127
5,0.1000.1000
=
t
z
y
= 3,937
Tra bảng 6.10a/1/ ta được: k
x
= 0,1183
Hệ số giảm đỉnh răng : y=
==
1000
127.1183,0
1000
.
tx
zk
0,015
Tổng hệ số dịch chỉnh: x
t
=y+y=0,5+0,015= 0,515
Hệ số dich chỉnh bánh 1:
x
1

20cos.5,2.127
.2
cos
0
=
w
t
a
mZ
α
 α
tw
= 21,195
0
3 - Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Theo (6.33)/1/, ứng suất tiếp xúc:
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
.
2
1
11

)1.( 2

- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với răng thẳng ε
β
= 0 ta có:
Z
ε
=
3
4
α
ε
−
Với:






+−=








+−=
105
1

β
.K
H
α
.K
Hv
trong đó:
K
H
β
- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng , K
H
β
= 1,138 (chọn ở trên)
K
H
α
- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng
thời ăn khớp , với răng thẳng K
H
α
= 1
K
Hv
- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp,
trị số của K
Hv
tính theo công thức sau:
K

a
= 55,495 (mm)
b
w
: Chiều rộng vành răng .
b
w
= ψ
ba
.a
w1
= 0,3.160 = 48 (mm)
Theo (6.42)/1/ : υ
H
= δ
H.
.g
0
.v.
m
w
u
a
1
vận tốc vòng : v =
60000
1458.459,55.14,3
60000

11

KKT
db
2

1
1
= 1 +
=
1.138,1.858,50903.2
459,55.48.2346,8
1,1892 .
 K
H
= K
H
β
.K
H
α
.K
Hv
= 1,138 . 1 . 1,1892 = 1,3533
Thay tất cả các giá trị vừa tính được vào (2)
 σ
H
= 274 .1,722 . 0,8748 .
2
)459,55.(79,4.48
)179,4.(3533,1.858,50903.2 +
 = 438,547 (MPa)

H
] = 457,7 (MPa)
Tính sự chênh lệch ứng suất :
∆σ =
%4100.
7,457
547,4387,457
=
−
Sự chênh lệch này bằng 4% nên đã thoả mãn yêu cầu
4 - Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo (6.43)/1/ :
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 18 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
σ
F1
=
≤
mdb
YYYKT
ww
FF

2
1
11
βε
[σ
F1
] (3)

= 1 .
K
Fv
- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về
uốn, theo (6.46)/1/ :
K
Fv
= 1 +
αβ
υ
FF
wwF
KKT
db
2

1
1
theo (6.47)/1/ : υ
F
= δ
F
. g
0
.v.
m
w
u
a
1

2

1
1
=1+
1.288,1.858,50903.2
459,55.48.959,21
= 1,371
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 19 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
• K
F
= K
F
β
. K
F
α
. K
Fv
= 1,288 . 1 . 1,371 = 1,7658 Y
ε
- Hệ số kể
đến sự trùng khớp của răng:
Y
ε
=
1,704
11
=

Y
F2
= 3,53
Thay các giá trị vừa tính được vào (3) :
=> σ
F1
=
mdb
YYYKT
ww
FF

2
11
11
βε
=
5,2.459,55.48
83,3.1.5868,0.7658,1.858,50903.2
= 60,7096 (MPa)
Theo (6.44)/1/ :
σ
F2
= σ
F1
.
83,3
53,3
.7096,60
1

Y
s
= 1,08 – 0,0695 . ln(2,5) = 1,0163
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 20 - Lớp 43M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
K
xF
- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn với d
a

< 400 mm => K
xF
= 1.
 [σ
F1
] = [σ
F1
]’.Y
R
.Y
s
.K
xF
= 176,4.1.1,0163.1 = 179,275 (MPa)
 [σ
F2
] = [σ
F2
]’.Y
R

max
= 1260 (MPa)
Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng, ứng suất
cực đại σ
Fmax
tại mặt chân răng không được vượt quá một trị số cho phép .
Theo (6.49)/1/:
σ
Fmax
= σ
F
.K
qt

σ
F1max
= σ
F1
.K
qt
= 60,7096 . 1,4 = 84,993 (MPa)
σ
F2max
= σ
F2
.K
qt
= 55,954 .1,4 = 78,3356 (MPa)
Vậy σ
F1max

u
1
= 4,77 mm
Khoảng cách trục a
w
a
w
= 160 mm
Chiều rộng vành răng b
w
b
w
= 48 mm
Góc ăn khớp
α
tw
α
tw
=21,19
0
độ
Đường kính lăn d
w
d
w1
= 55,45
d
w2
=264,54
mm

d
f2
= 100,85
mm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
III-B. TÍNH CHỌN CÁC SỐ THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM .
1-xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w
.
Ta có :
a
w2
= K
a
.(U
2
+1)
3
2
2
][
.
baH
HII
U
KT
Ψ
σ
β
.

+1).
Tra bảng 6.6/1/ ta chọn: ψ
b a
= 0,4
 ψ
bd
= 0,53.0,4(+1) = 0,831
Tra bảng 6.7/1/ trang 98 được K
H
β
= 1,0531.
 a
w2
= 49,5.(2,92+1)
3
2
4,0.92,2.)8,481(
0531,1.448,234150
= 187,998 [mm].
2-xác định các thông số ăn khớp.
m= (0,01÷0,02)a
w2
= (0,01÷0,02).187,7 = 1,879 ÷ 3,76.
Theo bảng 6.8/1/ chọn môđun pháp : m = 2,5.
• xác định số răng bánh nhỏ.
Vì răng thẳng nên ta có : Z
3
=
)192,2(5,2
998,187.2

Z
=
38
110
= 2,89
Như vậy tỉ số truyền tahy đổi nhỏ nên không có sự sai khác vận tốc
Tính lại khoảng cách trục :
a
w2
=
2
)11038.(5,2
2
.
+
=
t
Zm
= 185 [mm].
Với Z
t
là tổng số răng .
Do Z
3
=38(răng ) > 30 => không dùng dịch chỉnh;
• xác định góc ăn khớp α
tw
.
Cosα
tw

≤
+
2
22
2

)1.( 2
ww
HII
dUb
UKT
[σ
H
].
Trong đó : Z
M
- Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp
tra bảng 6.5/1/ ta được: Z
M
= 274 Mpa
1/3
.
Z
H
- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc .
Z
H
=
).sin(
cos.

1
38
1
2,388,1cos
11
2,388,1
43












+−=











α
.K
Hv
K
H
β
- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng tra bảng 6.7/1/ với ψ
b d
= 0,831
(tính ở trên ) tra được K
H
β
= 1,0531
K
H
α
- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng
thời ăn khớp, với răng thẳng K
H
α
=1.
K
Hv
- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp trị số của K
Hv
tính
theo công thức sau.
K
Hv

w
:Chiều rộng vàng răng .
b
w
= ψ
ba
.a
w2
= 0,4.185 = 74 [mm]
Sinh viên thực hiện : HOÀNG MẠNH HẢI - 25 - Lớp 43M