Trường  - 1 - 
Lớp :
Môn Học: Đồ án Chi Tiết Máy
Đề tài : Thiết kế hộp giảm tốc 1 cấp bánh trụ răng thẳng
 !"#$
%
%%&#'(
η

 =
Trong đó:
- 

là công suất cần thiết trên trục động cơ 
- 

công suất tính toán trên trục máy công tác 
3
10
−
=

Với :Lực kéo băng tải =13000 
Vận tốc băng tải =0,45 !"#
− 

= 14000.0,46.
3
10
−
= 5,85 

=
0,99
3
.0,97.0,92.0,99

= 0,857
857,0
85,5
=
= 6,83 ( kw)
%%)&#'*+,- 
- Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động
2

= 2

'2

Trong đó:
- 2

: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc
- 2: Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài
Theo bảng 2.4_TTTKHTDĐCK ta chọn sơ bộ:
1
SV:3)456 - 1 - GVHD:57 859
Trường  - 2 - 
2

= 2


'
'
5
%
81,85.16
=
1310"
%%/
- Động cơ loại 4A có khối lượng nhẹ hơn loại K và DK.
- Căn cứ vào giá trị công suất đẳng trị và số vòng quay đồng bộ của động cơ,ta chọn
động cơ phải thỏa mãn 3 điều kiện :
- P
đc
>P
ct.
; n
đc
≈ n
sb
;
;
!!




<
- Momen mở máy của động cơ
60,1

(kw)
n
đb
(vg/ph)
Hệ số cosϕ
;


max
4A132S4Y3 7,5 1455 0,86 2
%)%0
2
SV:3)456 - 2 - GVHD:57 859
Trường  - 3 - 
- Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động :
2< = 2'2=


;
=
85,81
1455
= 17,77
- Phân phối tỷ số truyền:
- Với hệ dẫn động gồm hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng nối với 1 bộ truyền ngoài hộp thì:
• U
ng
=
2)75,07,0(
÷

n
II
= n
1
/u
br
= 363,75 (V/ph)
T
II
= 9,55.10
6
= 196644,6 ( N.mm )
Trục BR nhỏ:
P
I
= = 7,79 ( kW )
n
I
= n
dc
= 1455 ( V/ph )
T
I
= 9,55.10
6
.
=
=



n
2
/u
x
=363,75/4,4=82,67 ( V/ph )
T
ct
=788998,4 ( N.mm )
3
SV:3)456 - 3 - GVHD:57 859
Trường  - 4 - 
Dựa vào kết quả tính toán tở trên ta có bảng.
4567891
Thông số trục Động cơ 1 2
Công suất P(kw) 7,95 7,79 7,49
Tỷ số truyền U 4,4 4
Số vòng quay n (vg/ph) 1455 1455 363,75
Mômen xoắn T (N.mm) 52180,4 51130,2 196644,6
)%:878* ;4<
- >?)@.A*()5B,AC#D+5#E5
F#D)5BGE()5B,A5
,
%H.H
IDJK5E
II
%363,75 "
#56+!
II
%1.H/L
IDE+!0E

= P.k.k
Q
.k

Trong đó:
+k
Q
: hệ số răng, k
Q
= = =1,087
+k

:hệ số vòng quay, k

= = = 1,105
+k =k
0
.k
E
.k
;
.k
(
.k
;
.k

ở đây:
.k
0

k =1.1.1.1,3.1,2.1,25 = 1.95
Công suất tính toán:
P

=P.k.k
Q
.k

=7,49.1,95.1,105.1,087 = 17,54 (kW)
Theo bảng 5.5 với n
01
=1600 (V/ph), chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p = 19,05
(mm),
Đường kính chốt dc= 5,96 (mm), chiều dài ống B= 17,75 (mm), thỏa mãn điều kiện bền
mỏi
P
t
< [P] = 43,8 (kW) đồng thời theo bảng 5.8, p < p
max
Khoảng cách trục
a = 40p = 40.19,05 =762 (mm)
- Số mắt xích
x =
E

RR
RR

E
4






−
−+−++−
2
12
2
2121
2).(5,05,025,0
π
RR
RRSRRS

( )
[ ]














≥
[s]
Trong đó:
.Q: Tải trọng phá hỏng, tra bảng 5.2 ta được Q=31800 (N)
.k
;
: Hệ số tải trọng động , k
;
=1,2
(tải trọng mở máy bằng 1,4 lần tải trọng danh nghĩa)
.F

: lực vòng cần truyền của xích
F
t
= ; ( với v = = m/s
F
t
= = 799,28( N);
.F

: Lực căng dây xích do lực ly tâm gây ra
F

=q.v
2
(khối lượng trên một mét xích,tra bảng 5.2)

⇒

1
=
)
180
sin(
1
R

= = 139,9 mm
d
2
=
)
180
sin(
2
R

= =612,5 mm
- Các đường kính vòng đỉnh .
6
SV:3)456 - 6 - GVHD:57 859
Trường  - 7 - 
d
1
E
= p[0,5+cotg(
180
/z
1

σ

=0,47.
)./() (
;;;)
XYZ +
≤
[σ

]
Với [σ
H
] : Ứng xuất tiếp xúc cho phép
.k
)
:hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc z
lấy k
)
=0,48(với z=23)
.K
;
:hệ số tải trọng động, K
;
=1,3(theo bảng5.6[1])
.k
;
:hệ số phân bố tải trọng không đều cho các dãy
k
;
=1,2 với xích một dãy

F
;
=13.10
7
−
.1447.19,05
3
.1= 13,00 (N)
=> σ
H1
= < 500 (MPa)
Như vậy theo bảng 5.11 dùng thép 45 tôi ram đạt độ rắn HB=170 sẽ đạt được ứng suất
cho tiếp xúc phép [σ

]=500(MPa), đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
-Với đĩa 2 do

Ta chọn vật liệu và chế độ nhiệt luyện của đĩa bị dẫn giống như là đĩa dẫn.
7
SV:3)456 - 7 - GVHD:57 859
Trường  - 8 - 
[' )*+,-,
Theo công thức 5.20 ta có:
F
)
=k
,
.F

=1,15.2887=3320,05(N)


σ
(MPa)
− 4#=9@
Thép 45 thường hóa có độ rắn HB192 …240
Chọn độ cứng HB
2
= 230
Giới hạn bền
750
2
=
(
σ
(MPa)
Giới hạn chảy
450
2
=

σ
(MPa)
/%)A'B( C
− D(8E C :
[ ]

]

I
Z

σ
(MPa)
⇒

53070230.2
0
2lim
=+=

σ
(MPa)
+ Hệ số tuổi thọ xét đến thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền:
Z
]
=

!
Y
^


.Với bậc của đưởng cong mỏi khi thử về tiếp xúc

!
= 6
o Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
4,2
.30 \
^
=






=
Với

 ,,,
lần lượt là số lần ăn khớp trông 1 vòng quay, số vòng quay, mômen xoắn, tổng số giờ
làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.
∑
∑∑








=


Y






⇒>
22 ^Y

22 ^Y
 =
.Tương tự thì do đó
⇒>
11 ^Y

11 ^Y
 =
Nên suy ra Z
]
= 1
Như vậy sơ bộ xác định được :
[ ]
E

82,481
1,1
1
.530
1
==
σ
[ ]
E

91,390
1,1

Trường  - 10 - 
− D( C:
[ ]

]

I
ZZ

.
.
0
lim
σσ
=
Theo bảng 6.2_TTTKHTDĐCK ta có:
;
I

= 1,75
+ Tính ứng suất uốn cho phép với chu kỳ cơ sở :
\

.8,1
0
lim
=
σ
[ ]
E414230.8,1

6
10.4=
^

o Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:

!

Y





60
max
∑








=
Với

 ,,,
lần lượt là số lần ăn khớp trông 1 vòng quay, số vòng quay, mômen xoắn, tổng số giờ


=⇒
∑


Y



5


Vì
6
2
7
2
10.410.2,7 =>=
^Y

do đó Z
]0
%P.Tương tự thì Z
]P
%P
Như vậy sơ bộ xác định được :
[ ]
E

57,236

11
2
===
===
===
σσ
σσ
σσ
10
SV:3)456 - 10 - GVHD:57 859
Trường  - 11 - 
/%/&#'*5 *
/%/%&#'*7 5#$
[ ]
3
2
1

.
).1.(
(;

E
5
Z
5ZE
ψσ
β
±=
Trong đó :

!!E

20,157
795,0.4.365,436
02975,1.3,150682
).14.(5,49
3
2
=+=
/%/%)&#'=7@
&#'
!!E!

144,3572,120,157)02,001,0()02,001,0( ÷=÷=÷=
Theo tiêu chuẩn trị số môđun bảng 6.8 _TTTKHTDĐCK ta chọn: ! = 3 !!
Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ta chọn _ = 12
0
+ Xác định số bánh răng nhỏ:
[ ]
49,20
)14.(3
978,0.20,157.2
)1.(
12cos 2
1
=
+
=
+
=

+ Tính lại góc
β
: cos
β
= mz
t
/ (2a
w
)
=>
β
= 4
0
11
SV:3)456 - 11 - GVHD:57 859
Trường  - 12 - 
Do đó tỷ số truyền thực tế 2

%2

%4
)FG1=*8E
+ D(8E"*H=91
2
1
1

)1.( 2



07.04.20cos.cos === 
(
βαβ
Với
20)4cos/20()cos/( ==== E)E)

βααα
Trong đó: góc prôfin gốc
α
= 20; góc prôfin răng

α
; góc ăn khớp

α
⇒
76,1
20.2sin
07,0cos2
==

Q
 Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng :
ε
Q
+ Hệ số kể đến sự trùng khớp dọc của răng :
4,0
14,3.3
4sin.4,47
.


+−=






+−=
βε
α
QQ

⇒

21,0664.4
3
)1).(4(
==+
−−
=
εβ
εα
εβε
α
ε
Q
 Đường kính vòng lăn bánh răng nhỏ:
!!
5

π
Theo bảng 6.13_ TTTKHTDĐCK
dùng cấp chính xác 9.
 Hệ số tải trọng kinh tính về tiếp xúc:

ZZZZ
αβ
=
.Với
• Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp
xúc:Z
_
Theo bảng 6.7_ TTTKHTDĐCK do
795,0=
(E
ψ
,bằng phương pháp nội suy:Z
_
=

1,02975
• Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khướp khi tính
về tiếp xúc:
theo bảng 6.14_TTTKHTDĐCK Với cấp chính xác là 9 và
13,15,2 =⇒<
α

Z
• Hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về tiếp xúc:
αβ

0

theo bảng 6.16_TTTKHTDĐCK
⇒
006,1
13,1.,029751.3,150682.2
4,47.2,63.73,0
1 =+=

Z
→

17,1006,1.13,1.02975,1 ==

Z
Vậy
E
;5(
5Z
QQQ



15,129
2,63.4.4,47
)14.(17,1.3,150682.2
.18,0.7,1.274

)1.( 2


`Q
R!`
µ
 Với
1700 =⇒<
,E
Z!!;

[ ]
E

2,3191.95,0.77,0.365,436 ==
σ
Do
[ ]
E

2,31915,129 =<=
σσ
4% nên giữ nguyên kết quả tính toán .Như vây. Bánh răng thỏa
mãn điều kiện tiếp xúc
 Tính lại chiều rộng vành răng :
[ ]
!!E(


(E
8,7
2,319
15,129

2
1
1
11
1
.
.
2








a
a
!;(
aaaZ
σ
σ
σ
σσ
βε
≤=
≤=
.Trong đó:
 Mômen xoắn trên trục bánh chủ động :
P

37,15,2 =⇒<
α

Z
• Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng :
60,0
68,1
11
===
E
a
ε
ε
Trong đó hệ số kể đến sự trùng khớp ngang của bánh răng
68,1=
E
ε
14
SV:3)456 - 14 - GVHD:57 859
Trường  - 15 - 
• Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng nghiêng _%H
-
⇒
a
_
%Pb
β
-
"PH-% /1
• Hệ số trùng khớp của dạng bánh răng 1 và 2:

R
R
R
RTheo bảng 6.18_TTTKHTDĐCK bằng phương pháp nội suy ta có:
608,3;04,4
21
==

aa

• Hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn:
αβ



Z
;(
Z
K.2

1
F1
1
+=
o Với
936,2
4

Vậy
[ ]
[ ]
EE
a
a
EE
!;(
aaaZ








14,18506,63
04,4
608,3.62,70
.
57,23662,70
3.2,63.8,7
04,4.97,0.60,0.474,1.3,150682.2
.
2
2
1
21
2

`
a
(bánh răng phay)
 Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn:
1=
,
Z
(;
E
cH )

[ ]
[ ]
E
E


44,1811.1.98,0.14,185
84,2311.1.98,0.57,236
1
1
==⇒
==⇒
σ
σ
Vậy
[ ]
[ ]
EE
EE

max
σ
 Ứng suất tiếp uốn cực đại :
max
σ
 Ứng suất tiếp xúc cực đại cho phép :
[ ]
E

952
max
=
σ
 Ứng suất tiếp xúc cực đại cho phep :
[ ]
max

σ
 Hệ số quá tải
2
max
==


Z
K

[ ]
[ ]
[ ]

R!
;
255
99,0
84.3
cos
.
64
99,0
21.3
cos
.
2
2
1
1
===
===
β
β
+ Đường kính đỉnh răng :
( )
( )
,;;
,;;
E
E
∆+++=
∆+++=
222

E
E
25701,01,01.2255
6601,01,01.264
2
1
=+++=
=+++=
+ Đường kính đáy răng :
( ) ( )
( ) ( )
!!!,;;
!!!,;;
V
V
24831,0.25,2255.25,2
5731,0.25,264.25,2
222
111
=−−=−−=
=−−=−−=
+ Đường kính lăn :
( ) ( )
!!5;;
!!
5
E
;



= 4
Góc nghiêng của răng
°=
4
β
Số bánh răng
84 Z; 21 Z
21
==
Hệ số dịch chỉnh
0
21
== ,,
,1
Đường kính vòng chia
!!;!!; 255;64
21
==
17
SV:3)456 - 17 - GVHD:57 859
Trường  - 18 - 
Đường kính đỉnh răng
!!;!!;
EE
257;66
21
==
Đường kính đáy răng
!!;!!;
VV

[ ]
E20=
τ
J%)%:< #878$
J%)%%&#'5#2$9"$
%MN#2$O#**#=
− Từ bộ truyền bánh răng trụ:

212
2
1
1
2
1
1
1
cos
2
EE
)

)










:Lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng nhỏ, lớn
( )
!!
−
21
,
EE

:Lực dọc trục tác dụng lên bánh răng nhỏ, lớn
( )
!!

18
SV:3)456 - 18 - GVHD:57 859
Trường  - 19 - 

⇒
( )
( )
211
2
1
1
2
1
1
1
5,3344.5,4783
3,1745







=






=
2
21,160
sin.5,337.2
2
sin 2
1
0
α

)
= 664,96 (N)
Vì đường nối tâm tạo với bộ truyền ngoài 1 góc
°=
75
α
nên phân

2
===
=÷=
trong đó:
o 

: Lực vòng trên khớp nối 
o 
0
: Mômen xoắn trên trục 2 '!!
o

:

: Đường kính vòng tròn qua tâm các chốt !!
J%)%)%:<*P7<$
− Đường kính trục xác định bằng mômen xoắn ;
[ ]
!!

;

3
2,0
τ
≥

Trong đó: 

là mômen xoắn trên trục thứ 

1
1
==≥
τ
− Đường kính trục ra của hộp giảm tốc
19
SV:3)456 - 19 - GVHD:57 859
Trường  - 20 - 
[ ]
!!

; 07,62
30.2,0
22,1434852
2,0
3
3
2
2
==≥
τ
− Do đó đường kính sơ bộ các trục là :
!!;
&
26=
;
!!; 50
1
=
;

2423
!!+!!+
!!
==
( )
131121013131212
2;5,0; ++(++++
!
=+++=−=
− Theo bảng 10.3_TTTKHTDĐCK ta chọn:
Tên gọi Ký hiệu và giá trị
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp
hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
10
1
=
Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp
8
2
=

Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ
10
3
=
Chiều cao lắp ổ và đầu bulông
18=


− Khoảng cách giũa các điểm đặt lực:

= 2460547 N.mm
 d
1
= = 51,3 mm , chọn d
1
= 50mm
 d
2
= = 85,04mm , chọn d
2
= 85 mm
Ở đây lắp bánh đai lên đầu vào của trục do đó không quan tâm tới đường kính
trục động cơ điện.
3. @ABC"#D*4
- Chiều rộng của ổ lăn b
0
Tra bảng 10.2 ta có:
d
1
= 50 mm => chọn b
01
= 27 mm
d
2
= 85 mm => chọn b
02
= 41 mm
- Chiều dài may ơ đĩa xích
l
mx

l
m23
= ( 1,2 1,4 ).d
2
= 102 119 mm
Chọn l
m23
= 110 mm
Tra bảng 10.3 ta chọn trị số khoảng cách :
Tên gọi Trị số
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đên thành
trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết
quay.
k
1
= 15
Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của
hộp( lấy giá trị nhỏ khi bôi trơn ổ bằng dầu trong
hộp giảm tốc).
k
2
= 15
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ. k
3
= 15
Chiều cap nắp ổ và đầu bulong h
n
= 20
- Khoảng cách giữa 2 gối đỡ trên trục I
l

+ k
1
+ k
2
+ l
m13
+ 0,5 ( b
01
.b
13
.cos s
1
) = 200 mm
- Khoảng cách công xôn trên trục II
22
SV:3)456 - 22 - GVHD:57 859
Trường  - 23 - 
l
c22
= 0,5. (l
mk
+ b
o2
) + k
3
+ h
n
= 0,5. ( 160 + 41) + 15 + 20 = 136 mm
- Khoảng cách từ khớp nối tới gỗi đỡ trên trục II
l

%P
bgC)8M)@)f=%l)
PT
%P
b)fK5EmB5!&n>!o(@MK
P
%bP
bZ&p
F
X13
= r
3
/
|
r
3|
. cq
1
. cb
3
. F
t3
= -11151N
F
Y13
= - r
13.
Ft
13
/

.sinδ
13
- sinδ
13
/| sinδ
13
|.cq
1
.hr
13
.cb
13
.sinβ
m
.cosδ
13
= 795N
E >?@+, 
 5-24
bS&jM+eqD&r
23
SV:3)456 - 23 - GVHD:57 859
Trường  - 24 - 
s*)fEp
t!
X
%-


P0

11
= 6719N
t!
\
%-


P0
'+
PP
v+
P0
v
X
'+
PP
v
EP
';
!P
"0v
)P
+
PT
b+
PP
%-
 [F
r1
(l

P
'+
PT
"+
PP
%PPPWP'01-"P/-%PWdH[
t!
\
%
X,
'+
PP
v
P
'+
PT
b+
PP
%-
GH
X,
%b
P
+
PT
b+
PP
"+
PP
%bH[/W

)P
'+
PT
b+
PP
v
EP
';
!P
"0%T1-[T/!!


,PT
%
EP
';
!P
%W00T/!!.

,PT
%-
- Xác định đường kính trục I: (với M
Z
=732725Nmm)
q;iEy+8*

;X
%%[WP/d1!!
%l;
PX


;PT
%%%[T[W-1!!
%l;
PT
[ ]
3
13
.1,0
σ
&

%%H/./!!'4;
PT
%[-!!
q;iE&~E,A

;P0
%%[WP/d1!!
%l;
P0
[ ]
3
12
.1,0
σ
&

%%W T!!'4;
P0