Đồ án môn học Chi tiết máy
Lời nói đầu
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong
chơng trình đào tạo kỹ s cơ khí. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học giúp
cho sinh viên có thể hệ thống hoá lại các kiến thức của các môm học nh: Chi
tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kỹ thuật đồng thời
giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho
việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số
truyền không đổi và đợc dùng để giảm vận tốc góc, tăng mô men xoắn . Với
chức năng nh vậy ,ngày nay hộp giảm tốc đợc sử dụng rộng rãi trong các
ngành cơ khí , luyện kim, hoá chất , trong công nghiệp đóng tàu Trong giới
hạn của môn học em đợc giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc trục vít - bánh
vít. Trong quá trình làm đồ án đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ
môn, đặc biệt là thầy Lê Duy , em đã hoàn thành xong đồ án môn học của
mình. Do đây là lần đầu, với trình độ và thời gian có hạn nên trong quá trình
thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót xảy ra , em xin chân thành cảm ơn
những ý kiến đóng góp của các thầy trong bộ môn .
Sinh viên

Hoàng Minh
phần I : chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
1 chọn động cơ
1.1 Xác định công suất đặt trên trục động cơ :


ct
tdyc
P
PP
.

ii
t
t
T
T
t
t
T
T
t
t
T
T
t
t
P
P
2
2
1
21
2
1
1
2
1
2
1
1
2

Tra bảng 2.3[I] - trang 19 ta có :
Đối với bộ truyền trục vít không tự hãm, che kín, chọn
1
Z
= 2


tv

= 0,8
x

= 0,92 Hiệu suất bộ truyền xích để hở.
kn

= 1 Hiệu suất khớp nối.
ol

= 0,992 Hiệu suất một cặp ổ lăn đợc che kín.
br

= 0,97 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ che kín.

= 1 . 0,992
2
. 0,8 . 0,97 . 0,92 = 0,6913.


.19,5
6913,0

sbh
. U
sbng
:Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống.
Với U
sbng
= U
x
< 2,5

chọn U
x
= 2,0 .
Tra bảng 2.4[I] - trang 21,ta chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp bánh
răng trục vít: U
sbh
= 55.

U
sb
= 55 . 2,0 = 110,0.

n
sb
= n
ct
.U
sb
= 13,09 . 110 = 1441
(vòng/phút).

2.1 Xác định tỉ số truyền chung :
.31,110
1,13
1445
===
ct
dc
c
n
n
U
Sinh viên: Hoàng Minh
2
Đồ án môn học Chi tiết máy
2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc :
Chọn tỷ số của bộ truyền ngoài : U
x
= 2,30.


.96,47
30,2
31,110
===
x
c
h
U
U
U

=
Z
Z
.

tỷ số truyền bộ truyền xích tính là :
30,2
20
31,110
.
'
===
tvbr
c
x
UU
U
U
.
2.3 Xác định các thông số trên các trục :
Công suất trên trục công tác: P=3,72 (KW).
Công suất trên trục 3: P
3
=
xol
P

.
=
92,0.992,0

=1445 (vòng/phút).
Tốc độ trục 2: n
2
=
1
1
u
n
=
4,2
1445
=602,08 (vòng/phút).
Tốc độ trục 3: n
3
=
2
2
u
n
=
20
08,602
=30,10 (vòng/phút).
Tốc độ trục công tác: n
ct
=
x
u
n
3

Mômen xoắn trên trục 2: T
2
=9,55.10
6
.
08,602
14,5
=81529 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục 3: T
3
=9,55.10
6
.
10,30
08,4
=1294485 (Nmm)
Mômen xoắn trên trục công tác: T
3
=9,55.10
6
.
09,13
72,3
=2713980 (Nmm)
Sinh viên: Hoàng Minh
3
Đồ án môn học Chi tiết máy

Ta có đợc bảng kết quả số liệu nh sau:
phần II :tính toán thiết kế chi tiết máy.

b2
= 750 (MPa),
ch2
= 450 (MPa).
b.Xác định ứng suất cho phép
Tra bảng 6.2[I]] - trang 94,với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180HB
350 thì

o
Hlim
= 2HB + 170 , S
H
= 1,1.

o
Flim
= 1,8HB , S
F
= 1,75.
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ : HB
1
= 255.


o
Hlim1
= 2HB
1
+ 170 = 2.255 + 70 = 580 (MPa).


=20 U
x
= 2,30
P
(KW)
5,5 5,34 5,14 4,08 3,72
n
(vg/ph)
1445 1445

602,08 30,1 13,1
T
(N.mm)
36350 32292 81529 1294485 2713980
4
Đồ án môn học Chi tiết máy
áp dụng công thức tính số chu kì cơ sở khi thử về tiếp xúc (6.5[I]) : N
Ho
=
30.HB
2,4

N
Ho1
= 30.255
2,4
= 1,79.10
7
N
Ho2

max
1
10.7,120)
8
3
.9,0
8
5
.1.(15500.1445.1.60 )( 60 =+=



=
n
i
i
i
i
i
i
t
t
n
T
T
tnc
Vì N
HE1
= 120,7.10
7

i
i
i
=



=
. N
HE1
=
4,2
10.7,120
7
= 50,3.10
7

Vì N
HE2
= 50,3.10
7
> 1,55.10
7
= N
Ho2


K
HL2
= 1

H
] =[
H
]
2
= 500 (MPa)
áp dụng công thức 6.7[I], tính số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng khi thử về
uốn :
N
FE
=

=
n
i
ii
i
tn
T
T
c
1
6
max2
2
)( 60

N
FE1
=

> 4.10
6
= N
FEo


K
FL1
= 1

N
FE2
=
2
1
6
max
2
1
.)( 60
Ut
t
T
T
tnc
n
i
i
ii
i

FC
= 1
ứng suất tiếp xúc cho phép,theo 6.2a[I] : [
F
] =
o
Flim
.K
FC
.
F
FL
S
K

[
F
]
1
= 495.1.
75,1
1
= 282,9 (MPa).

[
F
]
2
= 432.1.
75,1

1
2
1
1
][
.
)1(
baH
H
aw
U
KT
UKa


+=
Tra bảng 6.5[I] - trang 96,ta có đối với cặp bánh răng trụ thẳng : thép thép
thì
K
a
= 49,5.

H
K
: là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về tiếp xúc.
Tra bảng 6.6[I] - trang 97,ta có đối với cặp bánh răng phân bố đối xứng so với
các ổ trong hộp giảm tốc ta chọn :
ba
= 0,4.

K
= 1,05
Khi
bd
= 0,7208

sử dụng phơng pháp nội suy ta có :

H
K
= 1,05 -
)720 8,08,0.(
6,08,0
03,105,1



= 1,04208.

3
2
4,0.4,2.500
04208,1.32292
)14,2(5,49 +=
w
a
= 87,43 (mm)

Chọn a
w

1
.Z
1
= 2,4.35 = 84.
25,89
2
)8435(3
2
)(
21
=
+
=
+
=
ZZm
a
w
(mm).
Lấy
w
a
=90 (mm)

cần phải dịch chỉnh để khoảng cách trục từ 89,25 (mm)
lên 90(mm).
Tính hệ số dịch chỉnh tâm theo công thức 6.22[I] :
5,0)8435(5,0
5,1
90

K
= 0,122
Khi
y
K
= 5


x
K
= 0,191

Khi
y
K
= 4,202 sử dụng phơng pháp nội suy ta có :
1359,0)4202,4(
45
122,0191,0
122,0 =


+=
x
K
.
Hệ số giảm đỉnh răng :
016,0
1000
)8435.(1359,0

xx
Hệ số dịch chỉnh bánh răng 2 : x
2
= x
t
- x
1
= 0,5 - 0,155 = 0,361
Góc ăn khớp :
9317,0
90.2
)20cos(.5,1).8435(
2
)cos(
)( =
+
==
w
t
tw
a
mZ
Cos


( chọn =
20
o
)


Z
M
: Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp, Tra bảng 6.5 - trang 96 ,ta có Z
M
= 274 (Mpa)
1/3
Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z
H
=
w


2sin
cos2
=
)273,21.2sin(
)0cos(.2
0
= 1,720.
Z

là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Z

=
3
4

1
.2
1
1
=
+
=
+
=
U
a
d
w
w
(mm).
Vận tốc bánh răng nhỏ : v =
( )
sm
nd
w
/01,4
60000
1445.94,52.14,3
1000.60

11
==

.
Tra bảng 6.13[I]- trang 106 ,ta chọn cấp chính xác 8

2

1
1
1
+=
Với
2
.
u
a
vg
w
oHH

=
,theo công thức 6.42[I].
Tra bảng 6.15[I] - trang 107 ,ta có hệ số kể đến ảnh hởng của sai số ăn khớp
đối với răng thẳng không vát đầu răng ( HB 350 )


H
= 0,006


251,8
4,2
90
.01,4.56.00 6,0 ==
H

= 274.1,7200,866.
( )
( )
mPa1,431
94,52.4,2.1,38
)2998,1.14,2.32292.2
2
=
+
.
Tính chính xác lại ứng suất tiếp xúc cho phép ,theo 6.1[I]:
[
H
] =
H
o
H
S
lim

.Z
R
. Z
v
. Z
xH
. Z
HL
= [
H


[
H
] = 500.0,95.1.1 = 475 ( MPa).
Vậy
H
= 431,3 (MPa) < 475 ( MPa) = [
H
]

bộ truyền bánh răng làm
việc đủ điều kiện bền tiếp xúc.
Tuy nhiên để đảm bảo tính kinh tế giảm chi phí về vật liệu, giảm thời gian gia
công ta giảm chiều rộng vành răng, tính chiều rộng vành răng theo công thức
thực nghiệm :
( )
mmbb
H
H
ww
4,31)
475
3,431
.(1,38)
][
.(
22'
===



Y
Y

=
Sinh viên: Hoàng Minh
8
Đồ án môn học Chi tiết máy
Y

là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Y

=
571,0
75,1
11
==


đối với bộ truyền bánh trụ răng thẳng

Y

= 1
Y
F1
và Y
F2
là hệ số dạng răng của bánh răng 1 và 2 tra bảng 6.18[I] ,ta có:
Dùng phơng pháp nội suy:
Với x

F

Với x
2
=0,361


( )







==


+=
==


+=
)100(541,3
5,03,0
52,355,3
.061,055,3
805278,3
5,03,0
50,354,3

Y
vì Z
2
=84.
K
F
là hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
= K
F

. K
Fv
. K
F

K
F

là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
khi tính về uốn.
Tính lại hệ số :
ba
=
356,0
90
32
'
==
w

bd
= 0,66

sử dụng phơng pháp nội suy ta có :
K
F

=
081,1)6,0604,0(
6,08,0
08,112,1
08,1 =


+
.
Bộ truyền bánh trụ răng thẳng

K
F

= 1 .
K
Fv
là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về
uốn :


FF
wwF

90
.01,4.56.016,0 ==
F

.
Sinh viên: Hoàng Minh
9
Đồ án môn học Chi tiết máy


534,1
1.081,1.32292.2
94,52.32.22
1 =+=
Fv
K


K
F
= 1,081.1.1,534 = 1,268.

( )
MPa
F
8,66
5,1.94,52.32
6293,3.1.571,0.268,1.32292.2
1
==

Hmax
=
H.
qt
K

= 431,3.

8,1
= 578,6 (MPa)

Fmax
=
H
.K
qt



F1max
=
F1
.K
qt
= 66,8.1,8 = 120,24 (MPa)

F2max
=
F2
.K

= 32 (mm)
Tỷ số truyền U
1
= 2,4
Góc nghiêng của răng = 0
Số răng bánh nhỏ Z
1
= 35
Số răng bánh lớn Z
2
= 84
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0,155 ; x
2
= 0,316 .
Đờng kính chia d
1
= 52,5 (mm) ; d
2
= 126 (mm).
Đờng kính đỉnh răng d
a1
= 55,92 (mm) ; d
a2
= 130,04 (mm).
Đờng kính đáy răng d
f1
= 49,22 (mm) ; d
f2

1
= 20.
Sinh viên: Hoàng Minh
10
Đồ án môn học Chi tiết máy
Thời hạn sử dụng : l
h
= 15500 (giờ).
Tính toán:
a. Chọn vật liệu
Tính sơ bộ vận tốc trợt theo công thức 7.1[I] :
( )
mmnUPv
sb
94,208,602.20.14,510.8,8 10.8,8
3
2.3
3
2
2
22
3
===

.
Với v
sb
= 2,94 < 5 (m/s)

dùng đồng thanh không thiếc để chế tạo bánh

] =
( )
MPa8,221)94,23(
23
250220
220 =



.
Đối với bộ truyền làm việc một chiều thì ứng suất uốn cho phép ứng với số chu
kì cơ sở N = 10
6
đợc tính theo công thức 7.7[I] :
[
Fo
] = 0,25.
b
+ 0,08.
ch
= 0,25.600 + 0,08.200 = 166 (MPa)
Hệ số tuổi thọ,theo công thức 7.9[I]:
9
6
10
FE
FL
N
K =


ii
i
t
t
T
T
tn
1
9
max
3
.)( 60
N
FE
=
699
10.9,20)
8
3
.9,0
8
5
.1.(15500.1,30.60 =+



713,0
10.9,20
10
9

ch
= 0,8.200 = 160 (MPa).
c .Tính thiết kế
Xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w

Chọn sơ bộ K
H
= 1,2;
8,0=

Với U
2
= 20, Z
1
= 2 do đó Z
2
= Z
1
.U
1
= 20.2 = 40 răng
Tính sơ bộ hệ số đờng kính : q

( 0,25
ữ
0,3 ).Z
2




+=
( )
mma
w
5,192
10
2,1.1294485
8,221.40
170
)1040(
3
2
=






+=


chọn a
w
= 200 (mm).
Tính môđun :
( )
mm
Zq

= 200 (mm)

không cần dịch chỉnh.
d.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
*Vận tốc trợt thực tính theo công thức 7.20[I] :
w
w
t
nd
v


cos.60000

11
=
Với d
w1
= ( q + 2x ).m = ( 10 + 2.0 ).8 = 80 (mm)
Theo công thức 7.21[I]:
0
1
31,11
0.210
2
2
=
+
=
+

+ v
t
=3 (m/s)
( )
MPa
H
220][ =


với v
t
=2,57 (m/s)
[ ]
( ) ( )
MPa
H
1,23757,23.
23
250220
220 =


=

.
*Theo công thức 7.22.[I]:
( )




;
w

=
(vì không dịch chỉnh).
Hiệu suất thực tế của bộ truyền trục vít là:
754,0
)8294,231,11(
)31,11(
.95,0 =
+
=
tg
tg

*Do đó mômen thực tế trên trục bánh vít là:
( )
NmmTT 1220052
8,0
754,0
.1294485
8,0
754,0
.
2
2
'
===
*Ta có hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng :
)1.()(1

8
5
.1 +
= 0,9625
Tra bảng 7.5[I] ,ta có với : Z
1
= 2, q = 10 hệ số biến dạng của trục vít
86=


004,1)9625,01.()
86
40
(1
3
=+=

H
K
*Hệ số tải trọng động: Theo bảng 7.7[I] , chọn cấp chính xác 8
với vận tốc trợt: + v
t
=3 (m/s)
2,1=
HV
K
+ v
t
=1,5 (m/s)
1,1=

171,1.004,1.1220052
.
200
4010
.
40
1701

170
3
'
2
3
2
2
=






+
=







d
a1
= m.( q + 2 ) = 8.( 10 +2 ) = 96 (mm)

b
2
0,75.96 = 72 (mm)
Sinh viên: Hoàng Minh
13
Đồ án môn học Chi tiết máy

chọn b
2
= 72 (mm)


4,42
)31,11(cos
40
)(cos
033
2
===
w
v
Z
Z

Tra bảng 7.8[I] ,ta có :
Khi

.
K
F
= K
H
= K
H

.K
Hv
= 1,004.1,171 = 1,1757.
ứng suất uốn trên răng bánh vít,theo công thức 7.26[I]:

F
=
=
n
FvFF
mdb
KKYT

4,1
22
22

( )
MPa2,16
)31,11cos(
8
.320.72

T
mm
= 201,2.
8,1
= 269,9 (MPa)


Hmax
= 269,9 (MPa) < 400 (MPa) = [
Hmax
]
ứng xuất uốn lớn nhất :
Fmax
=
F
.K
qt
= 16,2.1,8 = 29,16 (MPa)


Fmax
= 29,16 (MPa) < 160 (MPa) = [
Fmax
]
Vậy khi bộ truyền trục vít - bánh vít quá tải khi mở máy vẫn làm việc an toàn .
g.Các thông số hình học bộ truyền trục vít bánh vít
Khoảng cách trục: a
w
= 200 (mm)
Mô đun : m = 8 (mm)

aM2
= 348 (mm);
Đờng kính vòng đỉnh : d
a1
= 96 (mm); d
a2
= 336 (mm)
Đờng kính đáy : d
f1
= 60,8 (mm); d
f2
= 300,8 (mm)
Góc ôm : = 51
o
30
h.Tính nhiệt truyền động trục vít , bánh vít:
Diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc (không dùng quạt gió ) :

)]).([1.(.
)1(1000
0
1
ttK
P
A
dt
+

=


1
1
=
+
=

=

==

=== i
i
ii
n
i
i
ii
n
i
ii
ck
t
t
T
T
t
t
P
P
P

P
3
= 4,08 (KW)
n
3
= 30,1 (vòng/phút)
U
x
= 2,30
Số ca = 2
Tải trọng va đập nhẹ
8,1=
dn
mm
T
T
Tính toán:
a.Chọn loại xích
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp do đó dùng xích ống con lăn
Sinh viên: Hoàng Minh
15
Đồ án môn học Chi tiết máy
b. Xác định các thông số bộ truyền xích
Tra bảng 5.4[I] ,đối với loại xích con lăn có tỉ số truyền U
x
= 2,30

ta
chọn số răng đĩa xích dẫn : Z
1

30,230,2
=

.
áp dụng công thức công suất tính toán : P
t
= P
3
.k.k
z
.k
n
Trong đó :
P
t
là công suất tính toán (KW).
P
3
là công suất truyền : P
3
= 4,08 (KW)
k
z
là hệ số số răng : k
z
=
926,0
27
25
1

01
==
n
n

k = k
o
. k
a
. k
đc
. k
bt
. k
đ
. k
c
Tra bảng 5.6[I] ,ta có:
+k
o
là hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí bộ truyền ( giả sử đờng nối tâm hai đĩa
xích tạo với phơng ngang một góc < 60
o
)

k
o
= 1.
+k
a

c
là hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền xích, với bộ truyền làm việc
2 ca

k
c
= 1,25

k = 1.1.1,1.1,3.1,3.1,25 = 2,32375.

P
t
= 4,08.2,32375.0,926.1,661 = 14,6 (KW).
Để đảm bảo cho bộ truyền xích làm việc êm ta chọn xích 2 dãy

k
d
= 1,7
khi đó công suất bộ truyền là : P
d
=
59,8
7,1
6,14
==
d
t
k
P
(KW).

3,125
11524.14,3.4
1,38.)2762(
2
6227
40.2
2
2
=

+
+
+=x
Chọn số mắt xích chẵn để tránh làm mắt chuyển tiếp: x
c
= 126

tính lại
khoảng cách trục ,theo công thức 5.13[I] :
])(2)](5,0[)(5,0[25,0
2
12
2
1212

ZZ
ZZxZZxpa
cc

+++=

Hệ số an toàn của xích :
)(
votd
FFFK
Q
S
++
=
Trong đó : Q là tải trọng phá hỏng (N), tra bảng 5.2[I] ,ta có :
Q = 254000 (N).
K
đ
là hệ số tải trọng động, khi
8,1=
dn
mm
T
T


K
đ
= 1,7.
F
t
là lực vòng (N) : F
t
=
v
P.1000

F
v
= 11.0,52
2
= 3 (N).
F
o
là lực căng do trọng lợng nhánh xích động sinh ra (N) : F
o
= 9,81.k
f
.q.a
k
f
= 4 ( giả sử nằm nghiêng một góc < 45
o
).

F
o
= 9,81.4.11.1,533 = 662 (N).


2,18
)36627846.7,1(
254000
=
++
=S


2
2
===

Z
p
d
(mm).
016,345)]
27
(cot5,0.[1,38)](cot5,0[
1
1
=+=+=

g
Z
gpd
a
(mm)
32,770)]
62
(cot5,0.[1,38)](cot5,0[
2
2
=+=+=

g
Z
gpd

.30,1.38,1
3
.2 = 4,33 (N)
k
đ
là hệ số tải trọng động : k
đ
= 1,3 (va đập nhẹ).
K
r
là hệ số kể đến ảnh hởng của số răng đĩa xích,
với Z
1
= 20

K
r
= 0,48
với Z
1
= 30

K
r
= 0,36

Khi Z
1
= 27 sử dụng phơng pháp nội suy ta có K
r

r
= K
x
.F
t
=1,15.7846 = 9023 (N).
Khi bộ truyền nằm nhiêng một góc < 40
o


K
x
= 1,15
3. Chọn khớp nối:
a. Chọn khớp nối là nối trục vòng đàn hồi.
Đặc điểm của khớp loại này là cấu tạo đơn giản,làm việc bình thờng khi độ
lệch tâm từ 0,2 0,6 mm,độ lệch góc đến 1
0
Theo bảng 16.10a[II] ta có kích thớc cơ bản của nối trục vòng đàn hồi là:
T
Nm
d D d
m
L l d
1
D
0
Z n
max
B B

=14 mm;
l
1
=34 mm; l
2
= 15 mm;



( )
mm
l
ll 5,41
2
15
34
2
2
10
=+=+=

Thay số:
( )
MPa
d
77,0
28.14.90.4
36350.5,1.2
==


3
==

.
Vì
( )
MPa
u
80 60][ =

nên điều kiện bền uốn thoả mãn.
4. Tính trục
4.1 Chọn vật liệu
Để đảm bảo tính thống nhất hóa vật liệu trong sản xuất ta chọn vật liệu chế tạo
trục giống vật liệu chế tạo bánh răng đó là thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB
192 240 có giới hạn bền
b
= 600 (MPa) và ứng suất xoắn cho phép [] =
20 (MPa).
4.2 Tính thiết kế trục
* tính sơ bộ đờng kính trục :
[ ]
3
.2,0

k
k
T
d =
áp dụng công thức 10.9[I] ,

(mm)

Đờng kính trung bình các đoạn trục :

6,41
3
5,728,282,21
3
321
=
++
=
++
=
ddd
d
tb
(mm) chọn d
tb
= 45 (mm)
Tra bảng 10.2[I] ,ta chọn sơ bộ bề rộng ổ lăn b
o
= 25 (mm)
Tra bảng P1.4[I] ,với động cơ K132M4 có đờng kính trục động cơ
d
đc
= 32 (mm) đối với hộp giảm tốc có trục vào lắp với trục động cơ bằng
khớp nối thì d
v
= ( 0,8 1,2 ).d

d
T
(N)
( d
w1
: là đờng kính vòng lăn bánh răng dẫn lắp trên trục I )
F
r11
= F
r22
=
)(9,474
0cos
27,21
.5,1219
cos
11
N
tg
tg
F
w
t
==




Các lực tác dụng tại điểm ăn khớp của trục vít - bánh vít :
F

) = 7625,33.tg(11,31
o
) = 1616,65 (N)
F
r23
= F
r34
= F
a34
.tg() = 7625,33.tg(20
o
) = 2944,71 (N)
a Trục I: (Lắp bánh răng cấp nhanh)
* Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Sinh viên: Hoàng Minh
20
Đồ án môn học Chi tiết máy
l
12
= 0,5( l
m12
+ b
o
) + k
3
+ h
n
l
13
= 0,5( l

= (1,2 1,5).d
1
= 30 37,5 chọn l
m13
=35 (mm)
Tra bảng 10.3[[I] ,ta có khoảng cách từ mặt cạnh của bánh vít và bánh răng
đến mặt trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay :
k
1
= 8 15 (mm)

chọn k
1
= 13 (mm)
k
2
= 5 15 (mm)

chọn k
2
= 10 (mm)
Vậy l
12
= 0,5( 50 + 25 ) + 15 + 18 = 70,5 (mm)

chọn l
12
= 71 (mm).
l
13

N=


F
k
= 0,3 .808 = 242,33 (N).
*Xác định lực tác dụng lên các ổ trên trục I (hình vẽ trang 25):
Lấy tổng mô men đối với tiết diện 0 và 1
0).(.
131111111011
== llFlRM
ryx

( ) ( ) ( )
NllF
l
R
ry
45,23753196.9,474.
106
1

1
131111
11
10
===

=++= 0
111110 ryy

=
++
=
++
=
0
111110
=++=

trkxx
FFRRX
( ) ( )
NFRFR
txrkx
29,77233,20595,121933,242
111011
===

Biểu đồ mômen trên trục (hình vẽ trang 25).
*Đờng kính các đoạn trục:
áp dụng công thức tính mô men tơng đơng tại các tiết diện
222
75,0
kjykjxkjtdkj
TMMM ++=
2796632292.75,000
2
12
=++=
td

tdkj
kj
M
d =
Tra bảng 10.5[I] ,với đờng kính trục:
+d
1
= 25 (mm) nội suy ta có [] = 63 (MPa).
3,17
63.1,0
32835
3
10
==d
(mm)
0
11
=d
(mm)
4,16
63.1,0
27966
3
12
==d
(mm)
1,20
63.1,0
51145
3

thld
T
t
d

=

Và
bld
T
t
c

2
=

Với : T là mô men xoắn trên tiết diện lắp then,
d là đờng kính trục tại tiết diện lắp then,
l
t
chiều dài then : lấy l
t
1,35.d và chọn theo dãy tiêu chuẩn.
h là chiều cao then
t
1
là chiều sâu rãnh then trên trục.
Các kết quả tính ghi trong bảng :
Tiết
diện

y
M
M
x
z
x
y
k
t11
10x
10y
r11
11x
11y
R
F
R
F
R
R
17205
40931
12585
32292
11
12
13
l
l
l

F
t11
T
1
T
1
Sinh viªn: Hoµng Minh
23
Đồ án môn học Chi tiết máy
b. Trục II: (trục chứa trục vít).
*Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
l
22
= - l
c22

l
21
= (0,9 1).d
aM2
= (0,9 1).348 = 313,2 348 (mm)

chọn l
21
= 340 (mm).
l
23
= 0,5 l
21
= 0,5.340 = 170 (mm)

= 15 (mm).
Chiều cao nắp ổ và bu lông : h
n
= 15 20 (mm)

chọn h
n
= 18 (mm).

l
22
= l
c22
= 0,5(41 + 25) + 15 + 18 = 66 (mm).
*Xác định lực tác dụng lên các ổ trên trục II:
Lấy tổng mô men đối với tiết diện 0 và 1
( ) ( )
0
2

1
23212023212322212221
=+++=
d
FlRllFllFM
ayrrx


=+= llFlRllFM
txty

Sinh viên: Hoàng Minh
24
Đồ án môn học Chi tiết máy
( ) ( )
( ) ( )
( )
N
l
llFllF
R
tt
x
44,648
340
17034065,16163406695,1219
.
21
322123212222
20
=
+
=
+
=

( )
NRFFR

tdtd
MM
(Nmm)
7060681529.75,000
2
22
=++=
td
M
(Nmm)
44013381529.75,0177674396439
222
23
=++=
td
M
(Nmm)
Ta có đờng kính các tiết diện trên trục :
áp dụng công thức tính đờng kính trục :
3
][1,0

tdkj
kj
M
d =
+d
2
= 30 (mm) nội suy ta có [] = 63 (MPa).
1,26

30
2120
== dd
(mm) ;
26
22
=d
(mm)
d
23
=d
f1
=60,8 (mm); d
f1
là đờng kính chân ren trục vít.

Ta có kết cấu trục (trang 28).
Biểu đồ mômen và kết cấu trục II
Sinh viên: Hoàng Minh
25