TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MÔN CHI TIẾT MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ- CHI TIẾT MÁY
(Phần thuyết minh)

GVHD: NGUYỄN HỮU THỊNH
SVTH: TRẦN THANH PHONG
MSSV: 141444215
LỚP: 141444CL2

Thành phố HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2016


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MÔN CHI TIẾT MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ- CHI TIẾT MÁY
(Phần thuyết minh)

GVHD: NGUYỄN HỮU THỊNH
SVTH: TRẦN THANH PHONG
MSSV: 141444215
LỚP: 141444CL2

Thành phố HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2016


Mục lục

η = η nt ×η br2 ×η o ×η x
Hiệu suất chung :
+Theo bảng 2.3 ta được:

ηnt

ηbr

ηo

ηx
⇒

=1:hiệu suất khốp nối trục.
= 0.98:hiệu suất một cặp bánh răng
= 0.995 :hiệu suất một cặp ổ lăn

=0.93 :hiệu suất bộ truyền xích

η 1 × 0.98 2 × 0.995 4 × 0.93 = 0,875
=

-Công suất cần thiết trên trục động cơ

Pct =

pt
5,38
⇒
= 6,148( kw)

Ta có:

u = un × u h
Trang 4


Tra bảng 2.1 ta có :

un = 2 ∈ (2 → 5)
uh = 15 ∈ (8 → 40)

Truyền động xích.
Truyền động bánh răng trụ.

⇒ u =2×10 =20
Vậy

nsb

×

=26 68,2=1368 (v/ph).

4. Chọn động cơ.

-

Ta chọn động cơ loại 4A vì chúng nhẹ hơn so với động cơ loại K và DK. Mặt khác chúng có
phạm vi cơng suất lớn hơn và số vòng quay đồng bộ rộng hơn so với động cơ loại K.
Dựa vào bảng 1.3TC/237 . ta chọn được động cơ.


: tỉ số truyền hợp giảm tốc
=3 :tỉ số truyền xích ngoài hợp

unt

=1: tỉ số truyền khớp nối trục

+Tỉ số truyền hợp giảm tốc
Trang 5

Tmax/Tđn
87,5

2,2


utt = uh × u x ⇒ uh =
Ta có :

u h = u n × uc

Mà

un
uc

utt
21,33
=


utt − u

3%

- Số vòng quay ở các trục truyền động:
dc

I

n =n =1455(v/ph)

n

II

III

=

n =

n

IV

nI
un

=


η x × η ol

P =PIII/(
II

PI=P /(
Pct= PI/(

×

) = 5,7/(1 0,995)= 6,159 (kw)

η br × η ol

η br × η ol

η nt × η ol

×

) =6,159/(0,98 0,995)= 6,316 (kw)
×

)=6,136/(0,98 0,995)= 6,477(kw)
×

)=6,477/(1 0,995)= 6,5 (kw)

- Moment xoắn của các trục truyền động:

9,55.10 6. p III 9,55.10 6.6,159
=
= 288325 ( N )
n III
204

IV

9,55.10 6. p IV 9,55.10 6.5,7
=
= 800514 ( N )
n IV
68

T =

T =

T =

Thông số
U
N(v/ph)
P(kw)
T(N.mm)

Động cơ
Un=3,04
1455
6,5



PHẦN II ; TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỘP TRUYỀN NGỒI HGT VÀ BỘ TRUYỀN XÍCH.
I.

Thiết kế bộ truyền xích.
Các thơng số ban đầu:
Cơng suất P1 = PIII = 6,159 (KW), tốc độ quay n1 = nIII = 204 vòng/phút, tỉ số truyền U=
3, bộ truyền đặc nghiêng so với phương năm ngang một góc 300. Bộ truyền làm việc 2 ca,
tải trọng va đập nhẹ.

1. Chọn loại xích.

Vì vận tốc thấp v< 10 m/s, khơng u cầu làm việc êm, nên chọn xích con lăn.
2. Chọn số răng của đĩa xích.
Theo bảng 4.4 với u = 3. Chọn số răng đĩa xích dẫn Z1 = 25 ( răng), thảo điều kiên Z1 >
Zmin .
Số răng của bánh xích bị dẫn Z2 = 3. Z1 = 3. 25= 62,5
chọn Z2 = 63 (răng). Thỏa
điều kiện
Z2< Zmax = 120 răng.
3. Xác định bước xích p.
a, Bước xích của đĩa xích con lăn.
Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu và độ bền mòn bản lề, thể hiện bằng cơng thức:4.5,
4.6.
Pt =P.k.kz.kn ≤ [P] (4.5)
(4.6) đối với 2,3,4 dãy
- Ta có:
Pt :
P:

- Hệ số kể đến ảnh hưởng của vò trí bộ truyền.
- Hệ số kể đến khoảng cách trục a=(30-50)p.
- Vị trí trục được điều chỉnh bằng đĩa căng và con lăn căng xích.
- Tải trọng va đập.
- Chế độ làm viẽc của bộ truyền 2 ca.
Trang 9


Kbt = 1,3

-

- Mơi trường làm việc có bụi, bơi trơn cấp II.

Suy ra k= 1.1,1.1,2.1,3.1,25= 2,145
Ta chọn Z01 =25 răng, và n01 = 200 vòng/phút
Vậy ta được :

kz =

z01 25
=
=1
z1 25

kn =

n01 200
=
= 0,98

Chọn lại X =126 (mm)
- Tính lại khoảng cách trục bằng công thức 5.3 ta được
a = 0,25.p.{xc -0,5(z1+z2)+
= 772,45 (mm)
- Để xích khơng chịu lực căng q lớn, giảm a một lượng Δa =0,003×777,45≅ 2,3
Vậy a = 770 (mm)

Trang 10


5. Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây.
i=

Theo (4.15) ta được:

n1 × z1 25 × 204
=
= 1,99
f

k =4 :hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vò trí bộ truyền
f=(0,01……0,02)a,
⇒

Fo= 9,81. Kf.q.a =

- Vậy S =

9,81 .4.1,9.0,77 = 57,4

(N)

31800
= 18,94
1,7 × 951 + 4,98 + 57,4

- Theo bảng 5.11 với p=19,05, n1 = 204 vòng/phút.
-> [s] =8,2.vậy S > [s] .Bộ truyền xích đảm bảo đủ bền
Trang 11


7. Các thông số của đĩa xích.
+ Đường kính vòng chia xích.

d1= =

19,05
 180 


+ Ñöôøng kính voøng chaân.
1

1

r=0,5025d +0,05=6,03 (mm), với d =11,91
df1= d1-2r= 152- 2.6,03 = 139,94 (mm)

df2= d2-2r= 369,94 (mm)

8. kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích.

+ Theo công thức
+ Trong đó:

σ H = 0, 47

kr ( Ft.k® + Fv® ) E
A.k®

≤ [σH ]

Ft = 951 N (lực vòng)

kđ = 3 (bộ truyền 4 dãy xích)
Fvđ : lực va đập trên 4 dãy xích
-7

Fvđ = 13.10 .n1.p3.4 = 13.10-7.204.19,053.4 = 7,33


Ký hiệu
a
Z1
Z2
u
x
d1
d2
da1
da2
df1
df2
p

Trị số
770
25
63
2,5
126
152
382
160
391
139,94
294,94
19,05
4




1. Chọn vật liệu làm bánh răng.

+ theo bảng 5.1 ta có.
-

Bánh răng nhỏ thép 40 tôi cải thiên, độ rắn HB 192 ÷ 228, có = 850 MPa, = 400 MPa.
Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192÷ 240 có = 750 MPa, = 450 MPa.
2. Xác định ứng suất cho phép.
Theo bảng 5.2 với thép 40, 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 ÷ 350
σ oHlim = 2HB + 70 ; SH =1,1 ; σ oFlim = 1,8HB ; SF = 1,75

Chọn độ rắn bánh nhỏ = 210; độ rắn bánh lớn = 200, khi đó:
= 2.210 + 70 = 490 (Mpa)
= 2.200 + 70 = 470 (Mpa)
= 1,8.210 = 378 (Mpa)
= 1,8.200 = 360 (Mpa)
Theo (5.7) NHO1 = 30.H2,4HB1 = 30.2102,4 = 1,1.107
NHO2 = 30.H2,4HB2 = 30.2002,4 =0,99.107
Với NHO : Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi khử về tiếp xúc.
N HE = 60c∑ (Ti /Tmax ) n i t i
3

Theo (5.9)

Thời gian sử dụng của bánh răng t = 5.300.2.8 = 24000 giờ
Vậy ta có: NHE2 = 60.1.24000..(0,7+0,83.0,3) = 58,8.107
N HE2 > N HO2


K FL1 = 1


Theo (5.4) vì bộ truyền quay 1 chiều

K FO = 1

, ta được

Ứng suất quá tải cho phép được tính theo công thức (5.12) và (5.14):

3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục

Khoảng cách trục được xác định theo công thức (5.15):
a aw1 = K a (u1 + 1) 3

T1K Hβ
[σH ]2 u1 ψba

= 43.(3,6 + 1) 3

85034.1,1
= 138 mm
504,5 2 .3,6.0,3

trong đó:
Theo bảng (5.5), chọn = 0,3
Theo công thức (5.17):
Tra bảng 5.6⇒
⇒

Theo (5.26)

εβ =

bwsinβ 0,3.138.sin(16o13)' 1,005
=
= 1,465
πm
2,5π

Theo (5.32)
Zε = 1/ε α = 1/1,6415 = 0,7805

Do đó theo (5.31)
trong đó:
Vậy
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
dw1 =

2a w 2.138
=
= 59,89 mm 55 mm
um + 1 3,608 + 1

Theo (5.35)
Với v = 4,19 m/s theo bảng 5.9 chọn cấp chính xác 8
Theo bảng 5.10 với v = 4,19 m/s, cấp chính xác 8 chọn = 1,09; = 1,27

vH = σ H g o v a w /u
Theo (5.37)

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng được xác định theo
công thức (5.38) và (5.39):
σ F1 =

σ F2 =

với

ψ bd = 0,69

2T1K FεY βY F1
Y

≤ [σ F1 ]

b w d w1m

σ F1YF2
≤ [σ F2 ]
YF1
K Fβ = 1,2

0,642 tra bảng 5.6 ta được

1,17

Theo bảng 5.10 với v < 5 m/s và cấp chính xác 8,
vF = δ Fg o v

Theo (5.41)

1 1
Yε = = = 0,609 0,59
εα 1,6415

Hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
Trang 18

g o = 73

56


Số răng tương đương:

Theo bảng 5.14 ta được
với môđun pháp m = 2 mm -> Ys=1,08-0,0695ln(2)=1,032
YR = 1

, vì

d a < 400 mm

nên

K xF = 1

[σF1 ] = [σF1 ]YR YSK xF = 257.1.1,016.1 = 261,1 MPa

Tương tự tính được



Thông số
Khoảng cách trục
Môđum pháp
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng nhỏ
Số răng bánh răng lớn
Đường kính vòng chia bánh răng nhỏ
Đường kính vòng chia bánh răng lớn
Đường kính vòng đỉnh bánh răng nhỏ
Đường kính vòng đỉnh bánh răng lớn
Đường kính vòng đấy bánh răng nhỏ
Đường kính vòng đấy bánh răng lớn
Hệ số dịch chỉnh

Ký hiệu
aw
m
bw
Um
β
Z1
Z2
d1
d2
da1
da2
df1


= 0, 3

Theo chọn Ka = 43 (răng nghiêng)
Theo

= 1,07

Theo công thức 5.17:

Ứng suất cho pháp [

σH

= 0,53×

(u+1) = 0,52

]= 436,4
Trang 20


Vậy : aw2 = 43.(2,33+1)

126187 .1,07
= 144
[ 436,4] 2 .2,33.0,3

(mm)



= 2,3333

Sai số tỉ số truyền , thỏa điều kiện cho phép.

=

Suy ra

β

=

(42 + 98).2
2.144

= 0,872

=13o32’

3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo công thức 5.25, Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc .
Trang 21

2,88) (mm)


2.T2 .K H .(U + 1)
bw .u.d w21

Theo công thức 5.32 : εβ =

Theo5.31 :

Với

εα
⇒

=20o38

= arctg

Z

ε

=

=[1,88-3,2(
Z =

=1,719

bw sin β 0,3.144. sin(12 o 41)
mπ
2π
=

= 1,51

60000

=

2aw
um + 1

=

2.144
2,33 + 1

3,14 × 86 ,4.478
60000

= 86,4(mm)

= 2,175(m/s)

Theo bảng 5.9 với v = 2,175 m/s ta dùng cấp chính xác 9
α
với v=2,175 m/s
2.126187 .1,24.( 2,33 + 1)
0,3.144.2,33.86 ,4 2
σH = 274.1,719.0,726

= 422,86 (Mpa)
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép:
⇒

Công thức (5.1) với V =2,175
Chọn

δF

KFβ = 1,17 ; Với v< 2,5 m/s chọn

KF

α

= 0,006, go= 73

Công thức (5.41)
aw
144
= 0,006 × 73 × 2,175
= 7,48
u
2,33

V F = δ F .g 0 .v.

m/s
K FV = 1 +

Công thức 5.4

υ F bw d w1
= 1,072
2T2 K Fβ K Fα

Yβ = 1 −

140

= 1−

13,32
= 0,9033
140

Số răng tương đương:
Z1
42
=
= 46
3
3
cos β
cos 13o32

Z v1 =

(

Z v2 =

)

Z2
98

Thay các giá trị vừa tìm được vào công thức:
=

216×

.

1 × 1,03 × 1 = 222,48

= 205,7×

.

(Mpa)

1 × 1,03 × 1 = 211,87

(Mpa)

Thay vào công thức
σ F1 =

2.126187 .1,718.0,581 .0,903.3,65
= 106,95
44,94.86 ,4.2

MPa < [
σ F2 =

δ F1