Phần І: CHỌN ĐỘNG CƠ&PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUỲỀN
1.1. Chọn động cơ điện :
Chọn động cơ điện thỏa mãn các điều kiện:
Không phát nóng quá nhiệt độ cho phép.
Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn.
Có mômen mở máy lớn để thắng momen cản ban đầu của phụ tải khi khởi
động.
1.1.1, Tính chọn động cơ .
1.1.1.1.Xác định công suất cần thiết của động cơ:
Ta có: P
ct
= , với η :hiệu suất truyền động.
η = η
k.
η
br .
η
ol
.η
x .
η
ot
Các η tra theo bảng 2.3 [1], η
k
=0,99.
η = 0,99.(0,97)
2
.(0,93)
3
.0,92.0,98 = 0,815

.β = 5,76.0,77 = 4,44 kw
1
P
ct
= =
45,5
815,0
44,4
=
kw
1.1.1.2.Xác định số vòng quay đồng bộ n
đb :
Số vòng quay sơ bộ: n
sb
= n
lv
.u
t
Với số vòng quay làm việc n
lv
= =
90.21
84,0.60000
=26,67 (vg/ph)
Tỉ số truyền tổng của hệ: u
t
=u
h
.u
n

Hệ số công suất cosφ= 0,81
Hiệu suất η = 85,5%
1.2.Phân phối tỉ số truyền:
Tỉ số truyền của cả hệ : u
t
= n
đc
/ n
lv
=
67,26
968
=36,3
2
Phân tỉ số truyền cho các bộ truyền: u
t
=u
h
.u
n
u
n
là TST của của bộ truyền ngoài, chọn u
n
=2
→u
h
=
2
3,36

u
n
= u
t
/u
h
= 36,3/(4,76.3,81) = 2,002
→ Sai lệch tỉ số truyền : =
2
2002,2 −
= 0,1%
1.3.Tính thông số động lực học và lập bảng tính.
Tính đông cơ:










===
=
==
Nmm
n
P
T

n
P
T
phvongnn
kwPP
dc
olkdc
52683
968
34,5
.10.55,9.10.55,9
)/(968
34,599,0.99,0.45,5
6
1
1
6
1
1
1
ηη

Tính trục ІІ:








2
12
ηη
Tính trục ІІІ:









===
===
===
Nmm
n
P
T
phvong
u
n
n
kwPP
olbr
883330
3,53
93,4
.10.55,9.10.55,9

T
phvong
u
n
n
kwPP
x
otx
1588090
7,26
44,4
.10.55,9.10.55,9
)/(7,26
2
3,53
44,498,0.92,0.93,4
6
4
4
6
4
3
4
34
ηη
Bảng tính:
Trục
T.số
Động cơ І ІІ ІІІ ІV
4

ch2
= 450 Mpa .
2.1.2.Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2 [1] , với thép 45 , tôi cải thiện đạt độ rắn HB180…350,
σ
H
0
lim
= 2HB + 70;S
H
= 1,1; σ
F
0
lim
= 1,8HB; S
F
= 1,75
5
Chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
=245: độ rắn bánh lớn HB
2
= 230, khi đó :
σ
H
0
lim1
= 2HB
1
+ 70 = 2.245+70 =560 MPa;

2,4
= 1,6.10
7
; N
HO2
= 30.230
2,4
= 1,39.10
7
Theo công thức (6.7) [1]: N
HE
= 60.c.
→ N
HE2
= 60.c.n
1
/u
1
.
→ N
HE2
= 60.1.203.15000.
( )






+

H
] = σ
H
0
lim
. K
HL
/S
H
→[σ
H
]
1
= 560.1/1,1 = 509 MPa
[σ
H
]
2
= 530.1/1,1 = 481,8 MPa
Với cấp nhanh là bộ truyền răng thẳng nên [σ
H
] = [σ
H
]
2
= 481,1 MPa
Theo công thức (6.7) [1]: N
FE
= 60.c.
6

FE2
→ N
FE1
> N
FO
→ K
FL1
= 1
Do đó theo(6.2a) [1] , với bộ truyền quay 1 chiều K
FC
=1, ta được:
[σ
F
] = σ
F
0
lim
.K
FC
.K
FL
/S
F
→[σ
F1
] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa
[σ
F2
] = 414.1.1/1,75 = 236,5 MPa
→ ứng suất quá tải cho phép theo công thức (6.13) và (6.14) [1]:

Theo bảng 6.5 [1] , chọn K
a
= 49,5 cho bánh răng thẳng , theo bảng 6.6 [1], chọn
ψ
ba
=0,25
→ψ
bd
= 0,53. ψ
ba
.(u
1
+1) = 0,53.0,25.(4,76 + 1) = 0,76, theo bảng 6.7 [1], chọn K
Hβ
=1,03 (ứng với sơ đồ 7), T
1
=52683 Nmm.
7
a
w1
= 49,5 (4,76+ 1).
( )
3
2
25,0.76,4.1,481
03,1.52683
= 165,9mm
Lấy a
w1
= 170 (mm).

=165 mm. vậy không cần dịch chỉnh .
Theo công thức (6.27) [1], góc ăn khớp :
cosα
tw
= Z
t
.m.cosα/(2.a
w1
) = (23+109).2,5.cos20
0
/(2.165) = 0,94
→ α
tw
=20
0
2.1.5.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Theo công thức (6.33)[1] :
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
. [σ
H
]
Theo bảng 6.5[1], Z
M

= 2.a
w1
/(u
m
+1) = 2.165/(109/23 + 1) = 57,5 mm
Theo công thức (6.40)[1] , v = π.d
w1
.n
1
/60000 = 3,14.57,5.968/60000
= 2,913 m/s
Theo bảng 6.13[1], chọn cấp chính xác 8 .Do đó, theo bảng 6.16 ,g
0
= 56
Theo công thức (6.42)
ν
H
= δ
H
.g
0
.v. = 0,006.56.2,913.
76,4
165
= 5,8
trong đó, theo bảng 6.15, δ
H
= 0,006.
→ K
Hν

.K
Hν
= 1,02.1,09.1,1 =1,22
σ
H
= 274.1,764.0,89.
2
5,57.
23
109
.69/()123/109.(22,1.52683.2 +
9
= 355,34 Mpa
Theo bảng 6.1[1] , với v = 2,913 → Z
v
= 0,97
với cấp chính xác động học là 8 → cần gia công độ nhám R
Z
= 10…40 μm
do đó, chọn Z
R
= 0,9 . với d
a
< 700 mm → K
XH
=1
⟹ [σ
H
] = [σ
H

1
.K
F
.Y
ε
.Y
β
.Y
F1
/(b
w
.d
w1
.m)
Theo bảng 6.7[1] , K
Fβ
= 1,02: theo bảng 6.14[1] ,với v< 5 (m/s) và cấp chính xác 8
→K
Fα
=1,27
Theo công thức (6.47)[1]:
ν
F
= δ
F
.g
0
.v. = 0,006.56.2,913.
76,4
165

, Z
v2
= Z
2
, theo bảng 6.18[1] :
Y
F1
=4,00 , Y
F2
= 3,6
10
Với m = 2,5 ,Y
S
=1,08 – 0,0695.l
n
(m) = 1,106
Y
R
=1 , bánh răng phay , d
a
< 400 mm → K
XF
= 1
Theo công thức (6.2) và (6.2a)[1] :
[σ
F1
] = [σ
F1
].Y
R

F1
< [σ
F1
] , σ
F2
< [σ
F2
]
2.1.7. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Theo công thức (6.48), với K
qt
=T
max
/T = 1,2
σ
H1max
= σ
H1.
= 355,34.
2,1
= 389,26 MPa < [σ
H
]
max
= 1260 MPa

σ
F1max
= σ
F1

Chiều rộng vành răng b
w
= 56 mm
Tỷ số truyền thực u
m1
= 109/23 = 4,739
Số răng Z
1
= 23 ; Z
2
= 109
Hệ số dịch chỉnh x
1
= x
2
=0
Đường kính vòng chia d
1
= m.Z
1
/cosβ = 2,5.23 = 57,5 mm
d
2
= m.Z
2
/cosβ = 2,5.109 = 272,5 mm
Đường kính đinh răng d
a1
= d
1

= 15000(h); T
1
=
241337Nmm.
2.2.1.Chọn vật liệu.
12
Tương tự bộ truyền cấp nhanh , chọn bánh nhỏ là thép 40X tôi cải thiện đạt độ
cứng HB 260…280, σ
b1
= 950 MPa , σ
ch1
= 700 MPa
Chọn vật liệu bánh lớn là thép 40X tôi cải thiện đạt độ cứng HB230…260, σ
b2
=
850 MPa, σ
ch1
=550 MPa.
2.2.2.Xác định ứng suất cho phép .
Theo bang 6.2[1], với thép 40X cải thiện độ rắn HB 180…350
σ
H
0
lim
= 2HB + 70;S
H
= 1,1; σ
F
0
lim

F
0
lim2
= 1,8HB
2
= 1,8.255 = 459 MPa
Theo công thức (6.5)[1] :N
HO
= 30.H
HB
2,4
→N
HO1
= 30.270
2,4
= 2,05.10
7
MPa;
N
HO2
= 30.255
2,4
= 1,79.10
7
MPa .
Theo công thức (6.7)[1] : N
HE
= 60.c.
→ N
HE2

= 1
Vì N
HE1
= u
2
.N
HE2
→ N
HE1
> N
HO1
→K
HL1
= 1
13
Theo công thức (6.1a)[1] , xác định sơ bộ :
[σ
H
] = σ
H
0
lim
. K
HL
/S
H
→[σ
H
]
1

MPa
vì N
FE2
= 2,43.10
7
> N
FO
= 4.10
6
, do đó K
FL2
= 1
N
FE1
= u
2
.N
FE2
→ N
FE1
> N
FO
→ K
FL1
= 1
Do đó theo công thức (6.2a)[1] , với bộ truyền quay một chiều K
FC
=1,
ta được :
[σ

= 2,8.700 = 560 MPa
[σ
F
]
2max
= 0,8. σ
ch2
= 2,8.550 = 440 MPa
2.2.3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục .
Tính theo công thức (6.15a)[1]:
a
w2
= K
a
.(u
2
+1).
Theo bảng 6.6[1] , chọn ψ
ba
= 0,4; với răng nghiêng K
a
= 43 (bảng 6.5)
theo công thức (6.16)[1] : ψ
bd
= 0,53. ψ
ba
.(u
2
+ 1) = 0,53.0,4.4,81=1,02
Do đó theo bảng 6.7[1] , K

+
= 24,52
lấy Z
1
nguyên, Z
1
= 25 răng
→Z
2
= u
2
.Z
1
= 3,81.25=95,25→ lấy Z
2
nguyên ,Z
2
= 95 răng
tỷ số truyền thực tế : u
m
= 95/25 = 3,8
15
cosβ = m(Z
1
+Z
2
)/2.a
w
= 2,5.(25+95)/2.180 = 0,8333333
→ β = 33,56

t
= arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg20
0
/cos33,56
0
) = 23,6
0
→β
b
= 31,3
0
Z
H
tính theo công thức (6.34) :
Z
H
= =
)6,23.2sin(/)3,31cos(.2
00

= 1,53
Theo công thức (6.37)[1], ε
β
= b
w
.sinβ/(π.m) = 0,4.180.sin33,56
0
/(3,14.2,5)
= 5,07
( với b

Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w1
= 2.a
w
/(u
m
+1) = 2.180/(3,8+1) = 75 mm
Theo công thức (6.40)[1], v = π.d
w1
.n
1
/60000 = π.75.203/60000
= 0,8 m/s
theo bảng 6.13[1] ,dùng cấp chính xác 9 , tra theo bảng 6.14→K
Hα
=1,13
theo công thức (6.42)[1] ,ν
H
= δ
H
.g
0
.v.
trong đó theo bảng 6.15[1], δ
H
= 0,002;theo bảng 6.16,g
0
= 73
→ ν

= 1,2.1,13.1,0068 = 1,37
Thay các giá trị vào công thức (6.33), ta được:
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
.
17
σ
H
= 274.1,53.0,84.
)75.81,3.180.4,0/()181,3.(37,1.241337.2
2
+
= 505,58 MPa
Xác đinh ứng suất tiếp xúc chính xác:
theo bảng 6.1 , với v = 0,8 m/s < 5 m/s , Zν = 1; với cấp chính xác động học là
9 , chọn cấp chính xác tiếp là 8, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5…1,25
μm
Do đó Z
R
= 0,95; cới d
a
<700,K
XH
= 1, do đó theo công thức (6.1) và (6.1a)[1]:

F1
/(b
w
.d
w1
.m)
theo bảng 6.7[1], K
Fβ
= 1,41; theo bảng 6.14, với v<2,5 mm và cấp chính xác
9 ,K
Fα
=1,37
theo công thức (6.47)[1]: ν
F
=δ
F
.g
0
.v.
= 0,006.73.0,8.
81,3
180
= 2,408
theo bảng 6.15[1] : δ
F
= 0,006 ; từ bảng 6.16 → g
0
= 73
theo công thức (6.46)[1] : K
Fν

β = 33,56
0
→ Y
β
= 1 – 33,56/140 =0,76
Số răng tương đương :
Z
v1
= Z
1
/cos
3
β = 25/cos
3(
33,56
0
) = 43,2
Z
v2
= Z
2
/cos
3
β = 95/cos
3(
33,56
0
) = 164,2
Theo bảng 6.18[1], tra được : Y
F1

.K
XF
= 262,3.1.1,022.1 = 268,1 MPa
Ta có:
σ
F1
= 2.T
1
.K
F
.Y
ε
.Y
β
.Y
F1
/(b
w
.d
w1
.m)
σ
F1
= 2.241337.1,96.0,7.0,76.3,65/(0,4.180.75.2,5)
= 136,1 MPa
σ
F2
= σ
F1
. Y

19
σ
F1max
= σ
F1
.K
qt
= 136,1.1,2= 163,32 < [σ
F
]
1max
= 560 MPa
σ
F2max
= σ
F2
,K
qt
= 134,2.1,2 = 161,04 < [σ
F
]
2max
= 440 MPa
2.2.8. Các thông số và kích thước bộ truyền.
Theo các công thức trong bảng 6.11, ta tính được:
Khoảng cách trục a
w2
= 180 mm
Modun pháp m = 2,5
Chiều rông bánh răng V

1
’ = m.Z
1
/cosβ = 75 mm
d
2
= d
2
’ = m.Z
2
/cosβ = 285 mm
Đường kính lăn răng d
w1
= 2.a
w
/(u+1) = 75 mm
d
w2
= d
w1
.u = 285 mm
Đường kính đỉnh răng d
a1
= d
1
+ 2m = 80 mm
d
a2
= d
2

2
= u.Z
1
= 2.25 = 50 < Z
max
= 120
21
Theo công thức (5.3)[1] , công suất tính toán:
P
t
= P.k.k
z
.k
n
trong đó k
z
= 25/Z
1
=25/25 =1;k
n
= n
01
/n
1
= 50/53,5 = 0,93.
Theo công thức (5.4)[1] và tra bảng 5.6[1]
k = k
0
.k
a

giọt_bảng 5,7[1]
Vậy k = 1.1.1.1,3.1.1,3 = 1,69
P
t
= 4,93.1,69.1.0,93 = 7,75 kw
Theo bảng 5.5[1], với n
01
= 50 vg/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p =
38,1 mm, thỏa mãn điều kiện bền mòn
p
t
< [p] = 10,5 kw
và theo bảng 5.8[1], p < p
max
= 50,8 mm
Khoảng cách trục a = 40p = 40.38,1 = 1524 mm
Theo công thức (5.12)[1] , số mắt xích:
x = 2a/p + 0,5(Z
1
+ Z
2
) + (Z
1
– Z
2
)
2
.p/(4π
2
a)

/(15x) = 25.53,5/(15.118) = 0,76 (l/s)
với [i] trong bảng 5.9[1] lấy bằng 20 l/s,theo p = 38,1, xích con lăn
2.3.3.Tính kiểm nghiệm xích về độ bền mòn
Theo (5.15) : s = Q/(k
đ
.F
t
+ F
0
+ F
v
)
Theo bảng 5.2[1], tải trọng phá hỏng Q = 127 kN(tra theo bước xích), khối lượng
1m xích q = 5,5 kg ;
k
đ
= 1,2 ứng với tải trọng mở máy bằng 1,2 lần tải trọng danh nghĩa
F
t
: lực vòng ; F
t
= 1000.P/v
với v = Z
1
.t.n
1
/60000 = 25.38,1.35,5/60000 = 0,56 m/s
F
t
= 1000.4,93/0,56 = 8803,6 N

= p/sin(π/Z
2
) = 38,1/sin(π/50) = 34744 mm
d
a1
= p[0,5+cotg(π/Z
1
)] = 320,64 mm
d
a2
= p[0,5+cotg(π/Z
2
)] = 34763 mm
d
f1
= d
1
-2r = 303,98 – 2.11,22 = 292,76 mm
với r = 0,5025.d
1
+ 0,05= 0,5025.22,23 + 0,05 = 11,22 mm
( với d
1
= 22,23, tra theo bảng 5.2[1])
→ d
f2
= 34744 -2.11,22 = 34721,6 mm
2.3.5.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
Theo công thức ( 5.18)[1]:
σ

d
=1 (xích 1 dãy).
σ
H
= 0,47
σ
H1
= 0,47.
)1.395/(10.1,2).85,31.6,8803(42,0
5
+
= 596,11 MPa
Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB210 sẽ đạt được [σ
H
] = 600
MPa,đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
Tương tự : với k
r
= 0,2, ta có ứng suất tiếp xúc của đĩa 2
σ
H2
= 0,47.
)1.395/(10.1,2).85,31.6,8803(2,0
5
+
= 412,12 MPa
như vậy σ
H2
< [σ
H2