GVHD :

Chương 1 :

Chọn động cơ
và phân phối tỷ số truyền

II) Chọn động cơ :
1.1.1 Cơng suất cần thiết :
Công suất trên trục công tác(xích tải):
P.V
2600.1,1
=
= 2.86 KW
1000
1000
N
a. Công suất cần thiết: N CT = η .
Ta có: η = η1 .η 2 .η 3 .η 4

N=

η1 = 1 Hiệu suất khớp nối.
η 2 = 0,995 Hiệu suất 1 cặp ổ lăn.
η 3 = 0,97
Hiệu suất bộ truyền bánh răng .
η 4 = 0,95
Hiệu suất bộ truyền xích.
⇒ η = 1.0,995 4.0,97 2.0,95 = 0,88
N 2.86
⇒ N ct =

GVHD :

nt =

60.1000V 60.1000.1,1
=
= 53vg / ph
D
.400

i=

ndc
1450
=
=27,358
nt
53

ic = ix .i h = ix.ibn1.ibn2
ibn : T s truyn ca bỏnh rng nghiờng

M

theo tiờu chun ix = (3 6)
chn ix= 3,5
ih =

27,358
=7,81

ibn2=3,19

ix=3,5

n(vong/phut)

1450

1450

592

186

53

N(KW)

4

3,8

3,5

3,1

3,25

Chng 2 :
Ngửụứi thửùc hieọn :

kA = 1 : hệ số xét đến chiều dài xích ( Chọn A = 40 ).
k0 = 1 : hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền ( đường nối hai tâm đĩa xích
làm với đường nằm ngang một góc nhhỏ hơn 60 0 ).
kdc = 1 : hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích ( điều chỉnh 1
trong 2 đĩa xích ).
Kb = 1,5 : hệ số xét đến điều kiện bơi trơn ( bơi trơn định kỳ ).
kc = 1,25 : hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền (làm việc 2 ca ).
Như vậy
k = 1,5 . 1,25 =1,875
Cơng suất tính tốn của bộ truyền (cơng thức 6-7 sách TKCTM trang 106) :.

N t = N. k. k z . k n ≤ [ N ]

Z o1 25
=
≈ 1.
(chọn Z01=25)
Z1
24
n o1 200
=
= 3,8 . ( chọn no1 = 200 vg/ph)
▪Hệ số số vòng quay đóa dẫn: kn =
n IV
53

▪Hệ số số răng đóa dẫn: kz =

Nt = N. k. kz. kn=3,1.1,875.1,0.3,8=22,1 KW


= 141,9
 .
=> X =
2
38,1  2.3,14  40

▪Chọn X = 142
▪Kiểm nghiệm số lần va đập trong 1 giây:
u=

Z1 .n 1 24.200
=
= 2,25
15.X 15.142

Tra bảng 6-7 sach TKCTM trang 109, số lần va đập cho phép trong một giây là 25 nên và
[u]=20 cho nên thoả điều kiện u ≤ [u]
▪Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắt xích đã chọn: Công thức (6-3) sach
TKCTM/102.
2
2 
Z1 + Z 2
Z1 + Z 2 
t 

 Z 2 − Z1  
A = X−
+ X −
 − 8.


Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh xích khỏi bò căng quá, cần giảm khoảng cách
trục A một khoảng :
ΔA = 0,003.A = 4 mm .
 Lấy A = 1632 mm
5) Tính đường kính vòng chia của đóa xích
Đóa dẫn :

d C1 =

t
38,1
= 293 mm
0 =
180
180 0
sin
sin
Z1
24

Người thực hiện :

4


GVHD :

Đóa bò dẫn :

d C1 =

b) Định ứng suất cho phép
• Ứng suất tiếp xúc cho phép :
- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :
 Mi
 M max

Ntđđ2 =60.u. ∑ 

m
. .ni .Ti
 2

== 60.592.300.5.12(13.0,7+0,83.0,3)=545,75.106
Trong đó : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vòng.
nII :Số vòng quay trong một phút của bánh răng lớn.
T :Tổng thời gian làm việc.
−
Số chu kỳ làm việc của bánh răng nhỏ :
6
Ntđ1 = i. Ntđ2 =2,45.545,75.10 =1337,106.106
Vì N1,N2 đều lớn hơn số chu kỳ sơ sở của đường cong mõi tiếp xúc và đường cong uốn nên
khi tính ứng suất cho phép của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn lấy
K N' =K N'' =1

- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn :( bảng 3-9, sách TKCTM trang 43)
2
+ Bánh lớn : [σ tx 2 ] = 2,6.HB = 2,6.170 = 442 N / mm .
2
+ Bánh nhỏ : [σ tx1 ] = 2,6.HB = 2,6.200 = 520 N / mm .
c) Ứng suất uốn cho phép:

σ −1 = 0,42.σ b = 0,43.480 = 206,4 N / mm 2
Vì bánh quay 1 chiều :
1,5.258
= 143 N / mm 2
1,5.1,8
1,5.206,4.1
= 115 N / mm 2
- Bánh lớn [σ ]u 2 =
1,5.1,8

- Bánh nhỏ [σ ]u1 =

d) Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K=1,3
e) Chọn hệ số chiều rộng răng ψ A =

b
= 0,3
A

f) Khoảng cách trục A: ( công thức 3-10), Lấy θ’=1,25
A ≥ (ibn + 1).3 (
(2,45 + 1).3 (

1,05.10 6 2 KN
) .
=
[σ ]tx ibn ψ A n 2 .θ '

1,05.10 6 2
1,3.3,8


Kd :hệ số tải trọng động.
Giả sử : b >

2,5.mn
với cấp chính xác 9 và vận tốc v trong khoảng (3 – 8).
sin β

Tra bảng (3 – 14 )[B(3 – 14 ),(2)].Tìm được Kd=1,4
Do đó : K=1.1,4 =1,4
Vì khơng chênh lệch nhiều so với dự đốn nên có thể khơng tính lại khoảng cách trục A và
có thể lấy A = 95 mm.
i) Xác định mơdun, số răng, góc nghiêng của răng và bề rộng bánh răng pháp:
• mn = (0,01 ÷ 0,02).A = (0,9 ÷ 1,8)mm
Lấy mn = 1,5(mm). (Bảng 3-1)
• • Chọn sơ bộ góc nghiêng β = 10o ; cosβ = 0,985 .
•Tổng số răng 2 bánh :
2. A. cos β 2.95.0,985
=
= 124,7 ≈ 125
Zt = Z1+Z2 =
m
1,5
n

Số răng bánh nhỏ : Z 1 =

Zt
125
=

Z1
24
=
= 37
3
cos β ( 0,986 ) 3

Số răng tương đương của bánh lớn :
Z td 2 =

89

( 0,986) 2

= 92

• Hệ số dạng răng:( bảng 3-18 )
- Bánh nhỏ : y1 = 0,442
- Bánh lớn : y2 = 0,517
•Hệ số lấy θ’’ =1,5 .
⇒ Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng :

Người thực hiện :

7


GVHD :

• Bánh răng nhỏ: σ u1 =

d1 =
d2 =
1

mn .Z 1 1,5.36
=
= 54,77mm
cos β
0,986
mn Z 2 1,5.89
=
= 135,39mm
cos β 0,986
2

lấy d =55 mm, d = 136 mm.
 Khoảng cách trục A = 95mm.
 Chiều rộng bánh răng: b = 30 mm.
 Đường kính vòng đỉnh răng:

D e1 = d 1 + 2m n = 55 + 2.1,5 = 58mm

D e 2 = d 2 + 2m n = 136 + 2.1,5 = 139mm

 Đường kính vòng chân răng:
Di1 = d1 + 2,5mn = 55 + 2,5.1,5 = 58,75mm
Di 2 = d 2 + 2,5mn = 136 + 2,5.1,5 = 139,75mm

l) Tính lực tác dụng lên trục:
2.M X 2.9,55.10 6.N 2.9,55.10 6.3,5

- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :
 Mi
 M max

Ntđđ2 =60.u. ∑ 

m
. .ni .Ti
 2

== 60.186.300.5.12(13.0,7+0,83.0,3)=171,47.106
Trong đó : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vòng.
nII :Số vòng quay trong một phút của bánh răng lớn.
T :Tổng thời gian làm việc.
−
Số chu kỳ làm việc của bánh răng nhỏ :
6
Ntđ1 = i. Ntđ2 =3,19.171,47.10 =546,99.106
Vì N1,N2 đều lớn hơn số chu kỳ sơ sở của đường cong mõi tiếp xúc và đường cong uốn nên
khi tính ứng suất cho phép của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn lấy
K N' =K N'' =1

- Ứng suất tiếp xúc cho phép của :( bảng 3-9, sách TKCTM trang 43)
2
+ Bánh lớn : [σ tx 2 ] = 2,6.HB = 2,6.160 = 416 N / mm .
2
+ Bánh nhỏ : [σ tx1 ] = 2,6.HB = 2,6.190 = 496 N / mm .
c) Ứng suất uốn cho phép:
- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :
 Mi

1,5.249,4
= 138,5 N / mm 2
1,5.1,8
1,5.206,4.1
= 115 N / mm 2
- Bánh lớn [σ ]u 2 =
1,5.1,8

- Bánh nhỏ [σ ]u1 =

d) Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K=1,3
e) Chọn hệ số chiều rộng răng ψ A =

b
= 0,4
A

f) Khoảng cách trục A: ( công thức 3-10), Lấy θ’=1,25
A ≥ (ibn + 1).3 (
(3,19 + 1).3 (

1,05.10 6 2 KN
) .
=
[σ ]tx ibn ψ A n 2 .θ '

1,05.10 6 2
1,3.3,1
) .
= 126mm

Giả sử : b >

2,5.mn
với cấp chính xác 9 và vận tốc v trong khoảng (3 – 8).
sin β

Tra bảng (3 – 14 )[B(3 – 14 ),(2)].Tìm được Kd=1,4
Do đó : K=1.1,4 =1,4
Vì khơng chênh lệch nhiều so với dự đốn nên có thể khơng tính lại khoảng cách trục A và
có thể lấy A = 126 mm.
i) Xác định mơdun, số răng, góc nghiêng của răng và bề rộng bánh răng pháp:
• mn = (0,01 ÷ 0,02).A = (1,26 ÷ 2,52)mm
Lấy mn = 2,5(mm). (Bảng 3-1)
• • Chọn sơ bộ góc nghiêng β = 10o ; cosβ = 0,985 .
•Tổng số răng 2 bánh :
2. A. cos β 2.126.0,985
=
= 99,27 ≈ 99
Zt = Z1+Z2 =
m
2,5
n

Số răng bánh nhỏ : Z 1 =

Zt
99
=
= 23,62 lấy Z1 = 24
i + 1 3,19 + 1

=
= 25
3
cos β ( 0,9834 ) 3

Số răng tương đương của bánh lớn :
Z td 2 =

75

( 0,9834) 2

= 78

• Hệ số dạng răng:( bảng 3-18 )
- Bánh nhỏ : y1 = 0,442
- Bánh lớn : y2 = 0,517
•Hệ số lấy θ’’ =1,5 .

Người thực hiện :

11


GVHD :

⇒ Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng :
•

Bánh răng nhỏ: σ u1 =

= 60mm
cos β 0,9834

d2 =

mn Z 2 1,5.75
=
= 114mm
cos β 0,9834

 Khoảng cách trục A = 126mm.
 Chiều rộng bánh răng: b = 50 mm.
 Đường kính vòng đỉnh răng:

D e1 = d 1 + 2m n = 60 + 2.2,5 = 65mm

D e 2 = d 2 + 2m n = 114 + 2.2,5 = 119mm

 Đường kính vòng chân răng:

Di1 = d1 + 2,5mn = 60 + 2,5.2,5 = 66,25mm
Di 2 = d 2 + 2,5mn = 114 + 2,5.1,5 = 120,25mm

l) Tính lực tác dụng lên trục:
2.M X 2.9,55.10 6.N 2.9,55.10 6.3,1
=
=
= 5306( N )
d
d .n

 Theo công thức (7-2):
d ≥ C.3

N
n

Trong đó:
C – hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép, đối với đầu trục vào và trục truyền
chung có thể lấy C = 120
 Đối với trục I: NI = 3,8 KW, n1 = 1450 vòng/phút
dI = 120.3

3,8
= 16,4 mm lấy dI = 16mm
1450

 Đối với trục II: NII = 3,5 KW, n2 = 592 vòng/phút
dII = 120.3

3,5
= 21,22 mm lấy dII =22 mm
592

 Đối với trục III: NIII = 3,1 KW, n3 = 186 vòng/phút
dIII = 120.3

3,1
= 30mm lấy dIII =30 mm
186



14


GVHD :

Ngửụứi thửùc hieọn :

15


GVHD :

Trc I:

Trong ủoự :
P1=2062N
Pr1=760N
Pa 1=338N
a=45mm
(a+b)=105mm
ng kớnh banh rng d=55mm

Ngửụứi thửùc hieọn :

16


GVHD :


= + P1 .c − Rbx (a + c + b) = 0

P1 .c
= 515( N )
a+c+b

R Ax = P1 − R Bx = 2062 − 515 = 1547( N )

Tính momen uốn ở những tiết diện nguy hiểm ở tiết diện n-n
M u = M 2uy + M 2ux

Muy =-Pa1.

d1
+RBy.(a+b+c)=26545 Nmm
2

Mux =RBx .(a+b+ c)= 72100 Nmm

Mu m-m = 76831Nmm
Tính đường kính trục ở tiết diện m-m theo cơng thức (7-3)
d ≥3

M td
(mm)
0,1[σ ]

[σ] = 63N/mm² bảng (7-2)
M td = M u2 + 0,75.M x2


Tớnh phn lc cỏc gi trc

Ngửụứi thửùc hieọn :

18


GVHD :

mCy = -Pa2.d2/2 Pr2.a + Pa3.d3/2 + Pr3.(a+b) - RDy.(a+b+c) = 0
RDy = [Pa2.d2/2 - Pr2.c - Pa3.d3/2 + Pr3.(c+b)]/(a+b+c)
= [(338.136/2) - 760.35 -(775.60/2) + 1964.95]/140 = 1140N
RCy = Pr2 - Pr3 + RDy = 760 -1964 +1140 = -64N
mCx = P2.c -P3.(c+b) + RDx.(a+b+c) = 0
RDx = [P2.c + P3.(c+b)]/(a+b+c) = 3100N
RCx = P2 + P3 - RDx = 2062 + 5306 3100 = 4268N
Tớnh mụ men un nhng tit din nguy him
* tit din k-k
Mu k-k = [(Muy) + (Mux)]
Muy = Pa2.d2/2 RCy.c = 338.136/2 (-64.35) = 25224Nmm
Mux = RCx.a =4268.35= 149380Nmm
Mu k-k = 25723Nmm
* tit din l-l
Mu l-l = [(Muy) + (Mux)]
Muy = Pa3.d3/2 - RDy.a = 977.60/2 1140.45 = -21990Nmm
Mux = -RDx.c = -3100.45 = -139500Nmm
Mu l-l = 141222Nmm
Tớnh ng kớnh trc
tit din k-k
d 3

ng kớnh tit din k-k ly 35mm, tit din l-l ly 30mm
Trc III
a = 45mm
b = 60mm
c = 35mm
l = 60,55mm

P4 = 5306N
Pr4 = 1964N
Pa4 = 977N
d4 = 114mm
Rx = 1068N

Ngửụứi thửùc hieọn :

20


GVHD :

Tớnh phn lc cỏc gi trc
mEy = Pa4.d4/2 Pr4.(a+b) +RFy.(a+b+c) Rx.(a+b+c+l) = 0
RFy = [-Pa4.d4/2 + Pr4.(a+b) + Rx.(a+b+c+l)]/(a+b+c)
= [-977.114/2 +1964.95 + 1068.200,55]/140 = 2465N
REy = Pr4 RFy + Rx = 977 2465 + 1068 = -420N
mEx = P4.(a+b) RFx.(a+b+c) = 0
RFx = [P4.(a+b)]/(a+b+c) = 5306.95/140 = 3600N
REx = P4 RFx = 5306 3600 = 1706N

Ngửụứi thửùc hieọn :

M td
0,1[ ]

(mm)

M td = M u2 + 0,75.M x2

= (209163 + 0,75. 159167) = 250499Nmm
dp-p [250499/(0,1.63)] = 34mm
ng kớnh tit din n-n ly 45mm, tit din p-p ly 40mm.

Ngửụứi thửùc hieọn :

22


GVHD :

Tớnh chớnh xỏc trc
Cụng thc (7-5)
n=

n .n
2

n + n

2

[ n]



Gii hn mi un v xon :
1 = 0,45 b = 0,45.600 = 270 N / mm 2
1 = 0,25. b = 0,25.600 = 150 N / mm 2

Trc I
a =

Mu
W

W = 2320mm bng (7-3)
Mu = 76900Nmm
a = 76900/2320 = 33,2N/mm
a = m = Mx/Wo
Wo = 4970mm
Mx = 72100 Nmm
a= 72100 /4970 = 14,5N/mm
Chn h s v theo vt liu, i vi thộp cacbon trung bỡnh 0,1 v 0,05
H s tng bn = 1
Chn cỏc h s k ; k ; ;
Theo bng 7-4 ly = 0,88 ; = 0,77
Theo bng 7-8, tp trung ng sut do rónh then k = 1,63 ; k = 1,5
T s : k/ = 1,63/0,88 = 1,85
k/ = 1,5/0,77 = 1,9
Ngửụứi thửùc hieọn :

23


Tp trung ng sut do lp cng, vi kiu lp ta cho T3 ỏp sut sinh ra trờn b mt ghộp
30N/mm, tra bng 7-10 ta cú k/ = 2,6
k/ = 1 + 0,6(k/ 1) = 1 + 0,6.(2,6-1) = 1,96
Thay cỏc tr s tỡm c vo cụng thc tớnh n v n :
n = 270/(2,6. 38,6) = 2,6
n = 150/(1,96. 17,7 + 0,05. 17,7) = 4,2
n = (2,6.4,2)/(2,6 + 4,2) = 2,2
Trc III
a =

Mu
W

W = 7800mm bng (7-3)
Ngửụứi thửùc hieọn :

24


GVHD :

Mu = 209163Nmm
a = 209163/7800 = 26,8N/mm
a = m = Mx/Wo
Wo = 16740mm
Mx = 155760Nmm
a= 155760/16740 = 9,5N/mm
Chn h s v theo vt liu, i vi thộp cacbon trung bỡnh 0,1 v
0,05
H s tng bn = 1

l1 = 24mm
[]d = 150N/mm bng (7-20 ng sut mi ghộp c nh, ti trng tnh, vt liu thộp CT6)
d = (2.72100)/(30.3,5.24) = 57N/mm < []d
Kim nghim v sc bn ct theo cụng thc (7-12)
Ngửụứi thửùc hieọn :

25