1
Chương 4: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
Bài 1: Một hệ thống như hình (truyền từ động cơ – trục I sang trục II, III và trục IV đến thùng trộn) với 1,2
– bánh răng côn răng thẳng có môđun m
e
; 3,4 – bánh răng trụ răng chữ V (răng nghiêng) có môđun m
n
; 5,6
– bánh răng trụ răng thẳng có môđun m. Cho biết số vòng quay trục I là n
1
= 968vg/ph, số răng các bánh
răng: z
1
= 20, z
2
= 40, z
5
= 22, z
6
= 44 và tỉ số truyền u
34
= z
4
/z
3
= 3, tỉ số truyền bộ truyền xích u
x
= 2.
Môđun cặp bánh răng nghiêng m
n
u
34
= z
4
/z
3
= 3; u
x
= 2
m
n
= 4 mm
a
34
= 320 mm;
40 30
oo
a. Tìm n
thùng trộn
b. z
3
, z
4
= ? và
c. Phân tích lực.
24u
1
968
40( / )
24
thungtron
n
n vg ph
u
b. Tính số răng z
3
, z
4
và góc nghiêng
Ta có: u
34
= z
4
/z
3
= 3; m
n
= 4 mm; a = 320 mm
Khoảng cách trục giữa bánh răng 3 và 4:
34 34
33
34 34
1
cos40 cos cos30 cos40 cos30
2
2 cos40 2 cos30
2 320cos40 2 320cos30
1 1 4 1 3 4 1 3
n
o o o o
oo
oo
nn
m z u
a
aa
zz
m u m u
3
30,64 34,64z
- Với z
- Với z
3
= 32 (răng) z
4
= 96 (răng). Khi đó
34
34
4 32 96
arccos arccos 36,87
2 2 320
n
o
m z z
a
34
4 34 102
arccos arccos 31,79
2 2 320
n
o
m z z
a
c. Phân tích lực:
Lưu ý rằng các lực được phân tích dưới đây là các dạng vector nên khi trình bày nhớ để dưới dạng vector
lực. Và khi trình bày nhớ vẽ vị trí tương đối giống như sơ đồ đề bài đã cho. Hình phân tích dưới đây là minh
họa cho phân tích các lực mà không kể đến vị trí tương đối của các bánh răng.
3
Bài 2: Hệ thống truyền động như hình (truyền từ trục I sang trục II, III và trục IV) với 1, 2 – bánh răng côn
răng thẳng có môđun m
e
; 3, 4 – bánh răng trụ răng nghiêng chữ V có môđun m
n
; 5, 6 – bánh răng trụ răng
nếu cho trước khoảng cách trục a
34
= 250 mm và
môđun các cặp bánh răng như nhau m = m
n
= m
e
= 4 mm.
Giải bài 2:
TÓM TẮT:
n
1
= 1464 vg/ph;
z
1
= 24; z
2
= 48; z
5
= 22; z
6
= 44
u
34
= z
4
/z
3
n
u
n
. Mà u = u
12
.u
34
.u
56
Khi đó:
1 1 1 1
6
2
12 34 56
34
15
1464
116
48 44
3,15
24 22
IV
IV
n n n n
un
z
z
n u u u u
34
34
11
cos
2cos 2cos 2
n n n
m z z m z u m z u
a
a
Mà theo đề thì ta có:
30 40 cos40 cos cos30
o o o o
3 34
34 34
3
34 34 34
1
2 cos40 2 cos30
cos40 cos30
2 1 1
= 76 răng
Và
3 34
34
1 4 24 1 3,15
arccos arccos 37,17
2 2 250
n
o
m z u
a
+ Với z
3
= 25
4 34 3
3,15 25 78,75z u z
Chọn z
4
= 79 răng
Và
arccos arccos 30,32
2 2 250
n
o
m z u
a
6
Bài 3: Cho hệ thống truyền động như hình truyền chuyển động từ bánh răng 1 đến bánh răng 4. Trong đó, tỉ
số truyền của cặp bánh răng 1-2 là u
12
= 2; tỉ số truyền của cặp bánh răng 3-4 là u
34
= 2,5. Số vòng quay của
bánh răng 1 là n
1
= 1450 vg/ph. Hãy tính:
1. Số vòng quay của bánh răng 4.
2. Xác định phương, chiều của các lực tác dụng lên các bánh răng.
Giải bài 3:
TÓM TẮT:
Bài 4: Hệ thống truyền động như hình (truyền từ động cơ – trục I sang trục II, III và trục IV đến băng tải) với
1, 2 – bánh răng côn thẳng có môđun m
e
; 3, 4 – bánh răng trụ răng nghiêng có môđun m
n1
và góc nghiêng
1
; 5, 6 – bánh răng trụ răng chữ V (răng nghiêng) có môđun m
n2
và góc nghiêng
2
. Cho biết vận tốc dài
băng tải là v
bt
= 1,465 m/s, đường kính băng tải D = 300 mm, số răng các bánh răng: z
1
= 18, z
2
= 36, z
3
= 20,
z
4
= 60, tỉ số truyền u
56
= z
6
/z
bt
= 1,465 m/s
D = 300 mm
z
1
= 18; z
2
= 36; z
3
= 20; z
4
= 60
u
56
= z
6
/z
5
= 2,5; u
x
= 2,13
8
m
n2
= 4 mm
a
56
= 200 mm
0
. Với D
bt
tính bằng đơn vị mét.
Vậy ta có:
60 1,465
93
0,3
bt
n
vg/ph
2. Ta có:
2 5 6 2 5 56 2 5 56
56 2
2 2 56
11
cos
2cos 2cos 2
n n n
m z z m z u m z u
a
a
53
2 200cos40 2 200cos30
21,89 24,74
4 1 2,5 4 1 2,5
oo
zz
+ Với z
5
= 22
6 56 5
2,5 22 55z u z
răng
Và
2 5 56
2
56
1 4 22 1 2,5
arccos arccos 39,65
2 2 200
n
o
m z u
a
+ Với z
5
= 24
6 56 5
2,5 24 60z u z
răng
Và
2 5 56
2
56
1 4 24 1 2,5
arccos arccos 32,86
2 2 200
n
o
m z u
a
34
=
z
4
/z
3
= 4, tỉ số bộ truyền xích u
x
= 2. Môđun các cặp bánh răng như nhau m
n
= m = 4 mm. Xác định:
1. Số vòng quay của trục công tác V.
2. Số răng z
3
, z
4
và góc nghiêng
để khoảng cách trục a
34
= a
56
.
3. Phương và chiều các lực tác dụng lên các bánh răng, bánh đai và đĩa xích.
4. Khi thay đổi chiều quay trục động cơ thì phương chiều các lực thay đổi thế nào?
10
Giải bài 5:
TÓM TẮT SỐ LIỆU:
34
15
2980
21
44 82
2,5 4 2
18 28
dc dc dc dc
V
V d x
dx
n n n n
un
z
z
n u u u u u u
u u u
zz
vg/ph
2. Khoảng cách trục a
34
3 4 3 34 3 34 5 6
34 56
3 34
11
33
1
440cos20 440cos8
cos20 cos cos8 cos20 cos8
440 1 1
440cos20 440cos8
20,67 21,79
4 1 4 4 1 4
oo
n
o o o o
nn
oo
m z u
z
m u m u
zz
+ Vậy z
3
= 21
4 34 3
4 21 84z u z
răng
rt
FF
Ở cặp bánh xích thì lực tác dụng chủ yếu lên hai bánh cũng là lực F
r
và F
t
. Và khi này
rt
FF11
Ta phân tích các lực tác dụng lên các bánh răng theo các hình sau đây: Lưu ý khi làm bài thì ta phải vẽ đúng
theo sơ đồ tương đối của đề bài, kể cả bánh đai, bánh xích và trục công tác. Bài làm ở đây chỉ mang tích chất
tham khảo
4. Khi thay đổi chiều quay của trục động cơ thì chỉ có các lực F
t
, F
a
thay đổi. (vẽ hình lại)
Bài 6: Cho hệ thống truyền động như hình truyền chuyển động từ động cơ đến trục dẫn động băng tải. Trong
đó: 1, 2 – bánh răng côn răng thẳng; 3, 4 – bánh răng trụ răng nghiêng có môđun m
n
và góc nghiêng răng
;
5, 6 – bánh răng trụ răng thẳng có môđun m, số răng z
5
z
5
= 20; z
6
= 60
m
n
= m = 4 mm
u
34
= 2
8 20
oo
1. Xác định z
3
, z
4
và
để a
34
= a
56
Khoảng cách trục a
34
1
8 20 cos20 cos cos8 cos20 cos8
320
320cos20 320cos8
25,06 26,41
11
n
o o o o o o
oo
nn
m z u
zz
m u m u
+ Vậy z
3
= 26
4 34 3
2 26 52z u z
răng
Và
3 34
1 4 26 1 2
arccos arccos 12,84
= 980 vg/ph. Số răng các bánh răng: z
1
= 18, z
2
= 45, z
3
= 26,
z
4
= 52. Tỉ số truyền cặp bánh răng 5-6 bằng 3 (u
56
= 3). Xác định:
1. Số vòng quay các trục III và IV.
2. Phương và chiều các lực tác dụng lên các bánh răng.
Giải bài 7:
TÓM TẮT SỐ LIỆU:
n
1
= 980 vg/ph
z
1
= 18; z
2
= 45; z
3
= 26; z
4
= 52
u
56
1
980
131
45
3
18
IV
IV
n n n n
un
z
n u u u
u
z
vg/ph
2. Phân tích lực:
Bài 8: Xác định chiều dài côn ngoài R
e
bộ truyền bánh răng côn thẳng. Cho biết môđun vòng chia trung bình
m
n
= 6,3 mm, chiều rộng răng b = 75 mm, số răng bánh dẫn z
1
= 25, số răng bánh bị dẫn z
2
= 50.
b
R
(2). Thay (1) vào (2), ta được:
22
12
2 2 2 2
1 2 1 2
22
22
12
12
2 2 2 2
1 2 1 2
22
12
22
12
1
ne
nn
e n e
e
e
ee
n
2 2 2 2
12
0,5 0,5 6,3 25 50 75 213,59
en
R m z z b
mm.
Bài 9: Hệ thống truyền động như hình (truyền từ trục I sang trục II, III và trục IV đến thùng trộn với 1, 2 –
bánh răng côn răng thẳng có môđum m
e
; 3, 4 – bánh răng trụ răng nghiêng chữ V có môđun m
n
; 5, 6 – bánh
răng trụ răng thẳng có môđun m. Cho biết số vòng quay trục I là n
1
= 985 vg/ph và mômen xoắn T
1
= 53300
Nmm. Số răng các bánh răng z
1
= 18, z
2
= 36, z
5
= 20, z
6
= 60, tỉ số truyền u
34
= z
u
34
= z
4
/z
3
= 3,15; u
x
= 2
1. Số vòng quay của thùng trộn được xác định như sau:
1 1 1
6
2
12 34 56
34
15
985
26
36 60
3,15 2
18 20
dc dc
thungtron
thungtron x
x
nn
n n n
un
z
z