BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CHI TIẾT MÁY
Họ và tên sinh viên: HÀ MINH LỘC Lớp: Cơ điện 3
Khóa: 12 khoa: Cơ Khí
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN TUÂN
NỘI DUNG
THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC MỘT CẤP
Loại hộp: Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng
1
2
3
5
4

T
Tmm
T1
T2
tmm
t1
t2
tck
1. Băng tải 2. Nối trục đàn
hồi
3. Hộp giảm tốc

II. Phần bản vẽ:
TT Tên bản vẽ Khổ giấy Số lượng
1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc A0 1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CHI TIẾT MÁY
THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC MỘT CẤP
Loại hộp: bánh răng trụ răng nghiêng
I. CHỌN ĐỘNG CƠ
- Tính toán công suất cần thiết của động cơ.
+ công suất làm việc: p
lv
= F.v/1000
Trong đó:
p
lv
: công suất cần thiết trên trục tang (kw)
F : lực kéo bang tải (N)
v : vận tốc băng tải (m/s)
p
lv
= F.v/1000 = 14500.0,24/1000 = 6,09 (kw)
+ Công suất cần thiết của động cơ.
p
ct
= p
t
/ µ
Trong đó:
p
t

µ
bảnh răng
= 0,98
µ
khớp nối
= 0,99
µ
ổ trượt
= 0,99
=∑ µ = 0,93.0,995.0,995.0,98.0,99.0,99 = 0.89
Vậy công suất cần thiết của động cơ
P
ct
= p
t
/µ = 3,57/0,89 = 4,0(kw)
- Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ
+ tốc độ trục tang:
n
lv
= 60.10
3
.v/π.D = 114,65 (v/p)
+ tỷ số truyền toàn bộ hệ:
U
t
= U
h
. U
x

dn
A132S8Y3 1,50 2850 0,85 81 2,2 2,0
II. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Tỷ số truyền của hệ:
U
t
= U
h
. U
x
= n
đc
/n
lv
=2850/114,65 =24,86
Với loại hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng ta chọn U
h
= 5
=>U
x
= 24,86/5 = 4,972
III. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TRỤC
trục tang: p = p
lv
/µ
khớp nối
= 6,09/0,99 = 6,15 (kw)

n = n
lv

/n
2
= 0,52.10
6
Nmm
trục 1: p
1
= p
2
/ µ
ổ lăn
µ
bảnh răng
= 6,29/0,995.0,99 = 6,20(kw)
n
1
= n
2
.U
h
= 573,25 (v/p)
T
1
= 9,55.10
6
.p
1
/n
1
= 0,1.10

Nmm
Trục
Thông số
Tang 2 1 Động cơ
Công suất p,kw 2,68 6,29 6,20 7,02
Tỷ số truyền u 1 4,972 5
Số vòng quay n v/p 114,65 114,65 573,25 2850
T , Nmm 0,51.10
6
0,52.10
6
0,1.10
6
0,024.10
6
IV. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI (BỘ TRUYỀN XÍCH)
1. Chọn loại xích
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên ta chọn xích con lăn.
2. Xác định các thông số xích và bộ truyền.
- Theo bảng 5.4, với U = 7,812 chọn số răng đĩa nhỏ z
1
= 19 răng, do đó
số răng đĩa lớn z
2
=95 răng < z
max
= 120m
- Theo CT 5.3 công suất tính toán
P
t

với k
0
= 1(đường tâmđĩa xích hợp với phương nằm ngang một góc < 40
0
)
k
a
= 1(chọn a = 40p)
k
đc
= 1(điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích)
k
đ
= 1,35(tải trọng va đập nhẹ)
k
bt
1,3 (làm việc theo chu kì 6÷8 h)
Như vậy: p
t =
1,5.2,2.1,3.0,56 =2,4 (kw)
Theo bảng 5.5 với n
0
= 1600v/p chọn bộ xích 1 dãy có bước xích 15,875mm
thỏa mãn điều kiện mòn: p
t
<[p] = 7,55 kw
Đồng thời theo bảng 5.8 p < p
max
- Khoảng cách trục a = 40p = 40.15,875 = 635 mm
Theo CT 5.12 chọn số mắt xích:

/15x = 19.2850/15.141
i = 4,61<[i] = 50 (bảng 5.9)
3. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
Theo 5.15: S = Q/(k
đ
.F
t
+ F
0
+ F
v
)
- Theo bảng 5.2 tải trọng phá hỏng Q = 31800N, khối lượng xích q =
1,9kg
- K
đ
= 1,2(tải trọng mở máy bằng 1,4 lần tải trọng danh nghĩa)
- v = z.t.n
1
/60000 = 19.15,875.2850/60000 = 14,33(m/s)
- F
t
= 1000p/v = 1000.6,2/14,33 = 433N
- F
v
= q.v
2
= 1,9.14,33
2
= N

d
a2
= p[0,5 + cot(π/z
2
) = 15.875[0,5 + cot(π/95) = mm
d
f1
= d
1
– 2r = 96,2 - 2.6,03 = 84,14mm
d
f2
= d
2
– 2r = 478,8 – 2.6,03 = 466,74mm
Với r = 0,0025d
1
+ 0,5 = 6,03mm
d
1
= 11,91 (bảng 5.2)
kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo 5.18
σH
1
= 0,47
σH
1
= 268 MPa
trong đó: z
1

Theo 5.20 F
r
= k
x
. F
t
= 1,15.923 = 1061N
Trong đó đối với bộ truyền nghiêng 1 góc nhỏ hơn 40
0
k
x
= 1,15.
Thông số Kích thước
Loại xích Xích con lăn, 1 dãy
Số răng Z
1
= 15 răng
Z
2
=118 răng
Bước xích 25,4mm
Khoảng cách trục a = 644mm
Số mắt xích x = 154
Đường kích đĩa
xích
d
1
=122,1mm
d
2

.K
HL
[σ
F
] = [σ
0/
S
F
].Y
R
.Y
s
.K
XF
. K
FL
Trong đó: Z
R
hệ số xét đến độ giãn mặt răng làm việc.
Z
v
hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng.
K
XH
hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thướ bánh răng.
Y
R
hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng.
Y
s

FLim
0
K
FC
K
FL
/S
F
Với σ
HLim
0
, σF
lim
0
lần lượt là ứng suất tiếp súc cho phép và ứng suất uốn cho
phép ứng với chu kì cơ sở. S
H
, S
F
hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.
K
FC
:

hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.
K
HL
, K
FL
: hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ

F
= 6
NH
0
: số chu kì thay đổi úng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
NH
0
= 30
HB: độ rắn Brien
NH
01
= 30.245
2,4
= 1,6.10
7
NH
02
= 30.235
2,4
= 1,47.10
7
N
F0
: số chu kì thay đổi ứng xuất cơ sở khi thiết kế về uốn.
N
HE
, N
FE
: số chu kì thay đổi ứng suất tương đương, trường hợp bộ truyền
làm việc với tải trọng thay đổi nhiều bậc.

n số vòng quay trong một phút
t tổng số giờ làm việc
N
HE1
= 60.1.1700.128,318[(T
1
/T
mm
)
3
.t
1
/t
ck
+ (T
2
/Tmm)
3
.t
2
/t
ck
]
Trong đó: T
mm
= 1,4T
1

T
2

= NH
0
= 1,6.10
7
và do đó K
HL
= 1
- Do n
1
> n
2
=> N
HE1
> N
HE2
> NH
02
=>K
HL2
= 1
Vậy [σ
H1
] = σ
HLim
0
K
HL1
/S
H
= 560.1/1,1 = 509 MPa

)
6
n
i
.t
i
N
FE
= 60.1.1700.128,318[(T
1
/T
mm
)
6
.t
1
/t
ck
+ (T
2
/Tmm)
6
.t
2
/t
ck
]
N
FE
= 60.1.1700.128,318[(1/1,4)

ch1
= 2,8.580 = 1624 MPa
[σ
H2
]
max
= 2,8σ
ch2
= 2,8.450 = 1260 MPa
[σ
F1
]
max
= 0,8σ
ch1
= 0,8.580 = 464 MPa
[σ
F2
]
max
= 0,8σ
ch2
= 0,8.450 = 360 Mpa
A. Bộ chuyền bánh răng trụ răng nghiêng
1. Xác định các thông số của bộ chuyền
Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw với cấp nhanh
aw = k
a
.(u
1

=˃ Ψ
bd
= 0,53 . Ψ
ba
(u+1)

Ψ
bd
= 1,00
Tra bảng 6.7 và sơ đồ 3 ta được: k
Hβ
= 1,15
Vậy aw = k
a
. (5+1
aw = 197,8 mm, chọn aw = 200mm
xác định các thông số ăn khớp
1. Xác định mô đun khi đã xác định được aw
m = (0,01÷0,02)aw
m = 2,0 ÷4,0
dựa vào bảng 6.8 và điều kiện đảm bảo độ bền uốn ta chọn m = 3
2. Xác định số răng, goc nghiêng β, và hệ số dịch chỉnh.
Chọn sơ bộ β = 20
0
=>cosβ = 0,939
Suy ra số răng bánh nhỏ
Z
1
= ≤ = 20,01. Chọn Z
1

6
Nmm
Z
m
hệ số xét đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp, tra bảng
6.5 có
Z
m
= 273MPa
Z
H
hệ số kể đén biên dạng bề mặt tiếp súc.
Z
H
=
Trong đó β
b
:

góc nghiêng răng trong hình trụ cơ sở
Tag β
b
= cosαt .tagβ
αt : profin răng
αtw: góc ăn khớp
theo TCVN (1065 – 71) thì α
0
= 20
0
αt = αtw = arctag(tagα/cosβ) = 20,7

= [ 1,88 – 3,2(1/z
1
+1/z
2
)cosβ ]
ɛ
α
= [ 1,88 – 3,2(1/19+1/95)cos16,1 ]
ɛ
α
= 1,86 => Z
ɛ
= 1/1,29 = 0,775
- dw
1
đường kính vòng lăn bánh nhỏ
dw
1
= 2aw/(u+1) = 2.200/(5+1) = 66mm
k
H
hệ số tải khi tính về tiếp xúc
k
H
= k
Hβ
.k
Hα
.k
Hv

= 1,15.1,13.1,01=1,312
- bw: bề rộng răng.
bw = Ψ
ba
.aw = 0,315.200 = 63,00mm. Chọn bw = 63mm
tỉ số truyền thực ut = 5
vậy: σ
H
= Z
m
.Z
H
.Z
ɛ.
σ
H
= 273.1,677.0,775. => σ
H
= 471,1 MPa
3. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép
- Với v = 0,28 < 4 nên chọn z
v
= 1(hệ số xứt đến ảnh hưởng vân tốc
vòng)
- Với cấp chính xác động hoc là 9 và cấp chính xác tiếp xúc là 8 khi đó
cần độ nhám:
R
a
= 2,5 ÷1,5 mm do đó Z
R

4. Kiểm nghiệm độ bền uốn

σ
F1
= 2T.

K
F
.Y
ɛ
.Y
β
.Y
F1
trong đó: Z
v1
= z
1
/cos
3
β = 20/ cos
3
18 = 21,4
Z
v2
= z
2
/cos
3
β =100/ cos

Fα
= 1.37
+ K
Fv
hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp. K
Fv
= 1,01
- => K
F
= K
Fβ
.K
Fα
.K
Fv
= 1,32.1,37.1,01 = 1,81
Y
ɛ
=1/ɛ
α
hệ số trùng khớp răng

Y
ɛ
=1/1,677 = 0,59
Y
β
= 1- β/140 hệ số xét đến độ nghiêng răng.
Y
β

Hmax
< [σ
H
]
max
= 1624 MPa
σ
F1max
= σ
F1.
K
qt
= 160,9.1,4 = 225,26 MPa
σ
F1max
< [σ
F1max
] = 463 MPa
σ
F2max
= σ
F2.
K
qt
= 147,7.1,4 = 206,78 MPa
σ
F2max
<[ σ
F2max
] = 360 MPa

/cosβ = 315 mm
Đường kính vòng đỉnh d
a1
= d
1
+2m = 69 mm
d
a2
= d
2
+2m = 311 mm
Đường kính vòng đáy d
f1
= d
1
– 2,5m = 56 mm
d
f2
= d
2
– 2,5m = 308 mm

VI. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
1. Chọn vật liệu chế tạo cho các trục là thép C45 có = 600 MPa, ứng
suất xoắn cho phép [ MPa
2. Xác định sơ bộ đường kính trục
Với p
1
= 2,95 kw; n
1

= 40 mm chọn bo = 23mm
Với d
2
=70 mm chọn bo = 35 mm
Chọn chiều dài may ơ đĩa xích bánh răng trụ.
L
m1
= ( )d
1
= 48mm
L
m2
= ( )d
2
= 84mm
Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục 1. Với loại hộp giảm tốc bánh
răng trụ 1 cấp.
l
12
= l
c12
= 0,5 (l
m13
+ bo) +k
3
+ h
n
với l
m13
= 48, bo = 23 k

2
= 15
chọn l
m13
= 60mm
trong đó: l
m13
khoảng cách từ mặt mút đĩa xích tới lắp ổ.
bo bề rộng ổ lăn.
k
1
khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của
hộp.
k
2
khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp.
l
11
= 2l
13
= 2.60 = 120mm
trục 1:Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục 2.
l
22
= l
13
= 60mm

1
khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của
hộp.
k
2
khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp.
truc 2:

4. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục.
Trục 1:

Trong mặt phẳng xz ta có:
Ftx = 6.10
7
.R/v trong đó:
R công suất trên truc, R = 2,95
v vận tốc xích: v = z.n.t/6000 = 15.91,56.25,4/6000 = 4,54 m/s
 Ftx = 6,758 kN
Frx = kt.Ftx = 1,1.6,785 = 7,1kN
Trong đó: kt hệ số ảnh hưởng của trọng lượng xích lên trục, kt = 1,1.
Lực tác dụng lên bánh răng 1:
Ft1 = 2T1/D1 = 2.0,3.10
6
/40 = 15.10
3
N
Fr1 = Ft1.tag /cos = 5,7.10
3
N
Fa1 = Ft1.tag = 3,2.10

D
 Rx
B
= 8,6 .10
3
N
Xác định giá trị mô men tại điểm B
M
B
= Frx.60 = 426.10
3
Nmm
Xác định giá trị mô men tại điểm C
M
C
= Rx
D
.60 = 423.10
3
Nmm
Kể đến tập trung mô men tại C
M
C
= 423.10
3
- 100.10
3
= 323.10
3
Nmm

N
Xác định giá trị mô men tại điểm B:
M
B
= Ftx.60 = 405 .10
3
Nmm
Xác định giá trị mô men tại điểm C:
M
C
= Rx
D
.60 = 654.10
3
Nmm
BIỂU ĐỒ MÔ MEN TRUC 1:

T
300.10
3
Nmm
*xác định đuờng kính trục:
Theo phần tính sơ bộ đường kính trục: d
1
= 40mm
vật liệu chế tạo trục là thép C
45
có tôi cải thiện có Ϭ
b
600MPa tra bảng

*xét mặt cắt qua vị trí của điểm B vị trí có ô bi đỡ chặn của bộ truyền.
Mô men uốn ngang: = 426.10
3
Nmm
Mô men uốn đứng: = 405.10
3
Nmm
Mômen xoắn:M
Z
= 0,3.10
6
Nmm.
Mô men tương đương tại điểm B
M
td
= = 587,8.10
3
Nmm
 d
B
= = 35 mm
*xét mặt cắt qua vị trí của điểm C vị trí có bánh răng của bộ truyền.
Mô men uốn ngang: = 432.10
3
Nmm
Mô men uốn đứng: = 654.10
3
Nmm
Mômen xoắn:M
Z