CHÀO QUÝ THẦY CÔ
VÀ CÁC BẠN
Nhóm 2:
Nguyễn Văn Cầu
Lưu Duy Gân
Nguyễn Anh Khoa
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

NỘI DUNG ĐỒ ÁN:
Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng hai cấp theo các yêu cầu
sau đây:
Công suất trục dẫn P
1
=5,3 kw
Số vòng quay trục dẫn n
1
=650 vòng
Tỉ số truyền u
h
=16
Thời gian sử dụng 10000 giờ
Bộ truyền quay 1 chiều
Hệ số quá tải K
qt
=2,1
Hộp giảm tốc khai triển u
1
=5,23 u
2
=3,06

HLxHVRHHH
KKZZS/
0
lim
σσ
=
chọn sơ bộ
1=
xHVR
KZZ
[ ]
HHLHH
SK /
0
lim
σσ
=
=>
S
H
,S
F
:hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn .S
H
=1,1,S
F
=1,75.
0
lim
0

lim
=+=+=
σ
MPaHB
H
55070240.2702
2
2
0
lim
=+=+=
σ
=>MPa
F
360200.8,1
1
0
lim
==
σ
MPa
F
432240.8,1
2
0
lim
==

N
HO2
=30.240
2,4
= 15,48.106
m
H
, m
F
: bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn.
N
HO
,N
FO
: số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn.
H
HB
: độ rắn Brinen.
N
HE
: số chu kì thay đổi ứng suất tương đương.
ii
i
HE
tn
T
T
cN
3
max

ii
i
iHE
tt
T
T
t
u
n
cN / 60
3
max1
1
2
( )
22
6333
10.9,333,0.3,05,0.8,02,0.110000
23,5
650
.1.60
HOHE
NN >=++=
=>
1
2
=
HL
K
Tương tự

.550][
2
2
0
2lim
===
σσ
Cấp nhanh sử dụng răng nghiêng
2
1
][25,164,463
2
50027,427
2
][][
][
2
H
HH
H
MPa
σ
σσ
σ
<=
+
=
+
=
Tính ra N







=
max
.60

( )
FOFE
NN >=++=
6666
10.30,243,0.3,05,0.8,02,0.110000.
3,5
650
.1.60
=>
1
2
=
FL
K
Tương tự
1
1
=
FL
K

1.1.500
][
2
==
σ
=>


Ứng suất uốn quá tải cho phép :
350≤HB
MPa
chF
1484530.8,28,2][
2max
===
σσ
MPa
chF
280350.8,08,0][
1max
1
===
σσ
MPa
chF
424530.8,08,0][
2max
2
===
σσ

T
1
: momen xoắn trên bánh chủ động (Nmm).
][
H
σ
: ứng suất tiếp xúc cho phép.
u
1
: tỉ số truyền
w
w
ba
a
b
=Ψ
: hệ số chiều rộng vành răng; b
w
: chiều rộng vành răng.
β
H
K
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về tiếp xúc.
.
Bánh răng ko đối xứng H
1
,H
2
<HB<350 chọn

3
2
1
=+=
lấy a
w1
=173 mm
÷
÷
Môđun: m=(0,01
0,02)a
w1
=1,73
3,46 mm
Theo bảng 6.8/99 chọn môđun pháp
m=2,5
Chọn sơ bộ góc nghiêng
0
10=
β
Số răng bánh răng nhỏ:
88,21
)123,5.(5,2
9848,0.173.2
)1(
cos2
1
1
1
=

Z
Z
u
m

99,0
173.2
)22115.(5,2
2
)(
cos
1
21
=
+
=
+
=
w
a
ZZm
β
=>
0
1,8=
β

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bộ truyền phải thoả mãn điều kiện:
][

3,20
99,0
20
cos
=






=








==
tg
arctg
tg
arctg
twt
β
α
αα
0

β
=
mà
9,51173.3,0.
1
===
wbaw
ab
ψ
nên
93,0
5,2.14,3
1,8sin
.9,51 ==
β
ε
77,0
69,1
11
===
α
α
ε
ε
Tính gần đúng
69,11,8cos].
115
1
22
1

=
Vận tốc vòng
sm
nd
v
w
/89,1
60000
650.54,55.14,3
60000
11
===
π
Bánh răng trụ răng nghiêng theo bảng 6.6/106 với v<4m/s chọn cấp chính xác là 9
tra bảng 6.14/107 với cấp chính xác 9 vận tốc v<2,5m/s chọn
13,1=
β
H
K
1
1
0
u
a
vgv
w
HH
σ
=


HH
wwH
Hv
KKT
dbv
K
α
H
K
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi đồng thời ăn khớp
Mặt khác:
33,102,1.13,1.15,1 ===
HvHHH
KKKK
αβ
Mà
64,463][05,457
05,457
)1(2
2
11
11
=<=
=
+
=
HH
ww
H
HMH

α
H
K
Theo bảng 6.15 HB
2
<350 và răng nghiêng chọn
006,0=
F
δ
K
F
: hệ số tải trọng khi tính về uốn.
ε
Y
β
Y
: hệ số kể đến sự trùng khớp
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Y
F1
: hệ số dạng răng bánh răng chủ động 1
76,4
23,5
173
.89,1.73.006,0
1
0
1
===
u

α
εα
ε
ε
Y
với
94,0
140
1,8
1,1,8 =−==
β
β
Y
Số răng tương đương:

119
1,8cos
115
cos
23
1,8cos
22
cos
33
2
33
1
1
1
≈==

11
===
===
σσ
σσ
][
98,81
4
6,3.09,91
94,273][09,91
09,91
5,2.54,55.9,51
4.94,0.59,0.9,1.77869.2

2
22
1
21
2
11
1
11
1
FF
F
FF
F
FF
ww
FF

maxmax
max
=<
===
σσ
σσ
: ứng suất tiếp xúc cho phép với cấp chính xác động học là 9,
chọn cấp chính xác về tiếp xúc là 8,gia công đạt độ nhám R
a
=2,5…1,25
H
σ
m
µ
d
a
<700mm, k
xH
=1, v=1,89 m/s <5 m/s, Z
V
=1
MPa
MPaKZZ
HH
xHRVHH
1484][][
46,4401.95,0.1.64,463][][
max
=<
===

.
Số răng bánh răng: Z
1
=22 răng, Z
2
= 115 răng
Hệ số dịch chỉnh x
1
=0, x
2
=0.

Đường kính vòng chia:
4,290
99,0
115.5,2
cos
56,55
99,0
22.5,2
cos
2
2
1
1
===
===
β
β
mZ

3
2
2
2
22
][
)1(
ba
H
aw
u
KT
uKa
ψσ
β
+=
Với răng nghiêng, vật liệu thép-thép chọn K
a
=43(bảng 6.5)
bảng 6.6 chọn
4,0=
ba
ψ
86,0)106,3.(4,0.53,0)1(53,0
2
=+=+= u
babd
ψψ
05,1=
β

2
=
+=
Lấy a
w2
=190 mm

Xác định các thông số ăn khớp:
mmm
am
w
8,3 9,1
).02,001,0(
2
=
÷=
Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế chọn môđun tiêu chuẩn bánh răng
cấp chậm bằng môđun cấp nhanh m=2,5mm.
0
10=
β
→
9848,0cos =
β
chọn sơ bộ
số răng bánh nhỏ:
( )
86,36
)106,3.(5,2
9848,0.190.2

=113/37=3,05

0
3,9
9868,0
190.2
)37113(5,2
cos
=→
=
+
=
β
β
Góc ăn khớp:
0
2
79,31
85,0
190.2
20cos.5,2).10434(
2
cos
cos
=→
=
+
==
tw
w

uKT
ZZZ
+
=
ε
σ
với:
- Z
M
:hệ số xét đến ảnh hưởng cơ tính vật liệu.
- Z
H
:hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
-
ε
Z
ε
Z
:hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
- K
H
:hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc.
- b
w
:chiều rộng vành răng.
- d
w
:đường kính vòng chia của bánh chủ động.

Theo bảng 6.5 ta có ZM=274Mpa1/3

ε
Z
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
mm
u
a
d
w
w
6,93
106,3
190.2
1
2
2
2
2
=
+
=
+
=
sm
nd
v
w
/61,0
60000.23,5
650.6,93.14,3
60000

αβ
ν
HH
wwH
HV
KKT
db
K
2

1
2
2
+=
01,1
05,1.13,1.381899.2
6,93.190.4,0.7,0
1 =+=
HV
K
2,113,1.01,1.05,1 ===
βα
HHHVH
KKKK
MPa
H
3,37433,1.76,0.274.
)6,93.(06,3.76
)106,3.(2,1.381899.2
2

K
với v<2,5 m/s và cấp chính xác 9 chọn
37,1,13,1 ==
αα
FH
KK
2
2
0

u
a
vg
w
FF
δν
=
Theo bảng 6.15 ta có
006,0=
F
δ
; g
0
= 73

11,2
306
190
.61,0.73.006,0 ==
F

93,0
140
3,9
13,9
0
=−=⇒=
β
β
Y
Số răng tương đương:
13,38
99.0
37
cos
33
1
1
===
β
Z
Z
v
chọn Z
v1
=38 răng
46,116
99.0
113
cos
33

11
==
σσ
[ ] [ ]
MPaKYY
xFSRFF
58,320
22
==
σσ
Thay các giá trị vừa tính được vào công thức:
mdb
YYYKT
ww
FF
F

2
2
1.2
1
βε
σ
=
MPaMPa
FF
94,273][13,119
5,2.6,93.76
7,3.94,0.55,0.45,1.381899.2
11

σσσ
MPaMPaK
FqtFF
280][17,2501,2.13,119.
max11max1
=<===
σσσ
MPaMPaK
FqtFF
424][37,2431,2.89,118.
max22max2
=<===
σσσ

Các thông số và kích thước bộ truyền cấp chậm
- Khoảng cách trục: a
w2
=190 mm.
- Môđun: m=2,5 mm.
- Chiều rộng vành răng: b
w
=76 mm.
- Góc nghiêng
0
3,9=
β
.

- Số răng bánh răng: Z
1

f4
=d
4
-2,5m=279,1 mm.
II. Tính toán thiết kế trục:

Chọn vật liệu :
Thép 45 tôi cải thiện có
750=
b
σ
Mpa, ứng suất xoắn cho phép
20 12][ =
τ
Mpa.
20 12][ =
τ
Mpa.

Xác định sơ bộ đường kính trục:
đường kính trục thứ k với k=1 3
3
][2,0
τ
k
k
T
d =

T

.
21
2
uu
η
=1124695 Mpa
1,72
15.2,0
1124695
3
3
=≥→ d
lấy d
3
=70 mm

Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:
Chọn k
1
= 12 mm: khoảng cách giữa các chi tiết máy hoặc từ mút chi tiết máy đến
thành trong hộp.
k
2
=10 mm: khoảng cách tử mặt mút ổ đến thành trong hộp.
k
3
=15 mm: khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ.
h=15 mm: chiều cao nắp ổ và đầu bulông.
chiều dài moayơ bánh xích, bánh răng, nối trục:
l