đồ án chi tiết máy 2 cấp phân đôi cấp nhanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ
Học kỳ I-Năm học 2016-2017
Sinh viên thực hiện: Đồng Điền Kha MSSV:1411676
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Như Phan Thiện
ĐỀ TÀI
Đề số 9: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN
Phương án số: 27
2 3 4 5
T
t t

Đồng Điền Kha-1411676 2
Hệ thống dẫn động băng tải bao gồm:
1. Động cơ điện 3 pha không đồng bộ
2. Bộ truyền đai thang
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp phân đôi
4. Nối trục đàn hồi
5. Băng tải (Quay một chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ).
Số liệu thiết kế:
Lực vòng trên băng tải F(N): 3500
Vận tốc băng tải v(m/s): 1,5
Đường kính tang dẫn D(mm): 300
Thời gian phục vụ L(năm): 5
Số ngày làm/năm Kng (ngày): 200
Số ca làm việc trong ngày (ca): 2
t1 (s): 21
t2 (s): 25
T1 : T
T2: 0,8T.

MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................6
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ...................7
1. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN.....................................................................7
2. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN............................................................8
3. LẬP BẢN ĐẶC TÍNH.........................................................................9
PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN........................11
1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA BỘ XÍCH ỐNG CON LĂN ...............11
2. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ......................................................................11
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC BỘ ...........14
1. CHỌN VẬT LIỆU.............................................................................14
2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP ................................................14
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép..............................................................14
b) Ứng suất uốn cho phép....................................................................16
c) Ứng suất cho phép khi quá tải.........................................................17
3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH .................17
a) Xác định khoảng cách trục sơ bộ.....................................................17
b) Xác định các thông số ăn khớp ........................................................18
c) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc...........................................................19
d) Kiểm nghiệm độ bền uốn.................................................................21
e) Kiểm nghiệm quá tải......................................................................23
f) Các thông số về kích thước cơ bản của bộ truyền .............................24
4. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM....................25
a) Xác định khoảng cách trục sơ bộ.....................................................25
b) Xác định các thông số ăn khớp ........................................................25
c) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc...........................................................26
d) Kiểm nghiệm độ bền uốn.................................................................28
e) Kiểm nghiệm quá tải.......................................................................30

f) Các thông số về kích thước cơ bản của bộ truyền .............................31
PHẦNI V: TÍNH TOÁN TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN.....................................32
I. TRỤC ...............................................................................................32
1. Chọn vật liệu ..................................................................................32
2. Xác định dường kính sơ bộ của trục.................................................32
3. Chọn nối trục đàn hồi......................................................................32
4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặc lực..............34
5. Xác định trị số và chiều lực từ các chi tiết quay tác dụng lên trục .....36
a. Trục I.........................................................................................36
b. Trục II........................................................................................38
c. Trục III......................................................................................40
6. Định đường kính và chiều dài các đoạn trục.....................................42
7. Kiểm nghiệm độ bền trục.................................................................43
8. Kiểm nghiệm độ bền then ................................................................44
II. CHỌN Ổ LĂN................................................................................46
1. Tính toán ổ lăn trục I.......................................................................46
a. Chọn loại ổ lăn...........................................................................46
b. Chọn cấp chính xác cho ổ lăn .....................................................46
c. Kiểm tra khả năng tải của ổ........................................................46
2. Tính toán ổ lăn trục II.....................................................................48
a. Chọn loại ổ lăn...........................................................................48
3. Tính toán ổ lăn trục III....................................................................50
a. Chọn loại ổ lăn...........................................................................50
PHẦN V: KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC .........................53
I. THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC......................................53

1. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp......................................53
2. Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp ............................56
a. Bulông vòng...............................................................................56
b. Chốt định vị................................................................................56
c. Cửa thăm...................................................................................57
d. Nút thông hơi .............................................................................58
e. Nút tháo dầu ..............................................................................58
f. Que thăm dầu.............................................................................59
g. Bôi trơn hộp giảm tốc.................................................................60
II. LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI..............................................................60
1. Chọn cấp chính xác chế tạo.............................................................60
2. Chọn kiểu lắp..................................................................................60
3. Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung saicác
kiểu lắp ................................................................................................61
Bảng dung sai lắp bánh răng, ổ lăn, bạc lót và phớt chắn dầu...........61
Bảng dung sai lắp ghép then ...........................................................62

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. “Tínhtoán thiết kế hệ dẫn động cơ khí-Tập 1”-Trịnh Chất và Lê Văn
Uyển-NXB Giáo Dục;
[2]. “Tínhtoán thiết kế hệ dẫn động cơ khí-Tập 2”-Trịnh Chất và Lê Văn
Uyển-NXB Giáo Dục;
[3]. “Cơ sở thiết kế máy”-Nguyễn Hữu Lộc-NXB Đại học Quốc gia TPHCM
[4]. “Vẽ kỹ thuật cơ khí”-Lê Khánh Điền-NXB Đại học Quốc gia TPHCM.

PHẦN I
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
 Hiệu suất của hệ thống:
4
1 2d br br kn ol     
Trong đó:
0,99kn  : Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi
0,95d  : Hiệu suất bộ truyền xích ống conlăn
1 0,97br  : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng phẳng
2 0,97br  : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
0,99ol  : Hiệu suất của mỗi cặp ổ lăn.
Ta được:
4
0,95.0,97.0,97.0,99 0,859  
 Công suất tính toán:
2 2
1 2
1 2
m
1 2
. .
t td
T T
t t
T T
P P P
t t
   
   
    

2 2
1 2
1 2
1 2
. .
1000
T T
t t
Fv T T
t t
   
   
   

2 2
0,8
.21 .25
3500.1,5
1000 21 25
T T
T T
   
   
   

4,708( )kW
 Công suất cần thiết trên trục động cơ:
4.708
5,481( )
0.859
t
ct
P
P kW

  

 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:
 Số vòng quay của trục công tác:
60000. 60000.1,5
95,49
.450
lv
v
n
D 
   (vòng/phút)
 Tỷ số truyền:
10.3 30ch h xu u u  
Trong đó:
10hu  : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc
3du  : Tỷ số truyền của bộ truyền xích ống conlăn
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
95,49.30 2864,7sb lv chn n u   (vòng/phút)
 Chọn động cơ điện:
Dựa vào bảng 1.3 trang 137 [1], ta chọn động cơ 4A100L2Y3 có công
suất 5,5(kW) và số vòng quay trục chính là 2880 (vòng/phút).
2. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
 Tỷ số truyền của hệ dẫn động:
2880
30,16
95,49
dc
ch
lv
n
u
n
  
Ta chọn 10hu  . Dựa vào hình 3.20 tài liệu tham khảo ta chọn 1 3,58u  là
tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh, 2 2,79u  là tỷ số truyền của cặp
bánh răng cấp chậm.
Tỷ số truyền của bộ truyền đai:
1 2
30,16
3,02
3,58.2,79
ch
d
u
u
u u
  

3. LẬP BẢN ĐẶC TÍNH
 Tính toán công suất trên các trục
3
1000
lv
ol kn ol kn
P Fv
P
   
 
3500.1,5
5,357( )
1000.0,99.0,99
kW 
3
2
2
5,357
5,578( )
0,97.0,99br ol
P
P kW
 
  
2
1
2
5,578
5,808( )
0,97.0,99br ol
P
P kW
 
  
 Tính toán số vòng quay các trục
1
2880
953,6
3,02
dc
d
n
n
u
1
2
1
953,6
266,4
3,58
n
n
u
2
3
2
266,4
95,5
2,79
n
n
u
3 95,5ctn n  (vòng/phút)
 Tính toán momen xoắn trên các trục
6 1
1
1
9,55.10 58165,3
P
T
n
  (Nmm)
6 2
2
2
9,55.10 199962,1
P
T
n
  (Nmm)
6 3
3
3
9,55.10 535700
P
T
n
  (Nmm)
6
9,55.10 20273,9dc
dc
dc
P
T
n
  (Nmm)
6
9,55.10 525000ct
ct
ct
P
T
n
  (Nmm)

 Bảng đặc tính:
Động cơ 1 2 3
4(công
tác)
Công suất
P(kW)
6,114 5,808 5,578 5,357 5,25
Tỷ số
truyền u
3,02 3,58 2,79 1
Số vòng
quay n
(vòng/phút)
2880 953,6 266,4 95,5 95,5
Momen
xoắn T
(Nmm)
20273,9 58165,3 199962,1 535700 525000

PHẦN II
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA BỘ TRUYỀN ĐAI
Công suất bộ truyền: 6,114 kW
Tỷ số truyền: 3,02du 
Số vòng quay bánh dẫn: 2880dcn  (vòng/phút)
Momen xoắn: 1 20273,9T  (Nmm)
Quay một chiều, tải va đập nhẹ, một ca làm việc 8 giờ
2. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ
 Chọn tiết diện đai:
Chọn đai tiết diện A (H.4.1)
bp=11mm; b0=13mm;h=8mm; y0=2,8mm;A=81mm2
 Thông số:
Chọn đường kính đai nhỏ:
d1=1,2dmin=1,2.100=120(mm)
Chọn theo tiêu chuẩn 1 140
0,02
d mm




d2=u.d1.(1- )=3,02.140.(1-0,02)=414,3(mm)
Chọn d2=400mm (theo tiêu chuẩn)
Tỉ số truyền 2
1
400
2,915
(1 ) 140.(1 0,02)
d
u
d 
  
 
Sai lệch :
3,02 2,915
.100% 3,5%
3,02

 (<4%)  thỏa điều kiện
 Khoảng cách trục a :
2(d1+d2) a0,55(d1+d2)+8
2(400+140) a 0,55.(400+140)+8
1080 a 305
Chọn sơ bộ a=400mm khi u=3
       
2 2
1 2 2 1 400 140 400 140
2 2.400 1690,5( )
2 4 2 4.400
d d d d
L a mm
a
    
      

Theo bảng 4.23 chọn L=2240mm =2,24m
 Vận tốc đai:
 1 1 .140.2880
21,11 /
60000 60000
d n
v m s
 
  
(v<25 m/s)
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:
  1 121,11
9,42 10
2,24
v
i s s
L
 
   
? thỏa
 Tính lại a với L=2240 mm
 1 2
400 140( )
2240 1391,8
2 2
d d
L mm



    
2 1 400 140
130
2 2
d d
mm
 
   
2 2 2 2
8 1391,8 1391,8 8.130
683,5( )
4 4
a mm
     
   (thỏa điều kiện)
 Góc ôm đai:
   
 2 10 0 0 0 0 0
1
400 140
180 57 180 57 . 158 19' 120
683,5
d d
a

 
     
 Xác định số đai:
Theo 4.16:
 
1
0
6,114.1,35
1,890
3,51.0,945.1,058.1,14.0,987
d
l u z
PK
z
P C C C C
  
Chọn z=2
Trong đó:
Theo bảng 4.7:
0
1,35
1 0,0025(180 158) 0,945
2240
1,058 1,32
1700
d
l
K
C
L
C
l


   
 
   
 
Chọn 1,14uC  với u=3,02 (>3)
Với 1 140( / )
21,11
d m s
v



Chọn  0 3,51P kW

Với
 0
6,114
1,742
3,51
P
P
  Chọn Cz =0,987
g thông số bộ truyền xích:
Thông số Bánh dẫn Bánh bị dẫn
Công suất(kw) P=10,379
Số vòng quay
(vòng/phút)
n3=146,67
Tỉ số truyền u=3,13
Bước xích(mm) pc = 38,1
Đường kính chốt
(mm)
dc= 11,12
Chiều dài ống(mm) B=35,46
Số mắc xích x = 130
Khoảng cách
trục(mm)
a = 1538
Đường kính đĩa
xích(mm)
d1=279,804
da1=296,248
df1=257,364
d2=873,465
da2=891,683
df2=851,025
Vận tốc trung
bình(m/s)
v = 2,135

PHẦN III
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
1. CHỌN VẬT LIỆU
Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhấttrong thiết kế,
ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng nhưnhau. Chọn vậtliệu nhóm I, tra theo
bảng 6.1 ta chọn các vật liệu cho bánh răng chủ động và bị động nhưsau:
Vật
liệu
Nhiệt
luyện
 b
(MPa)
 ch
(MPa)
Độ rắn
HB
Bánh chủ
động
Thép
45
Tôi cải
thiện
850 580 241285
Bánh bị động
Thép
45
Tôi cải
thiện
750 450 192240
2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
Với vật liệu đã chọn như trên, ta chọn độ rắn HB1 = 245, HB2 = 230.
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép
Sử dụng công thức (6.5) và (6.7), ta tính được NHO và NHE:
2
2,4 2,4 7
230 30.230 1,397.10HON HB  
3 3
2 1 1
max max
3 3 7
60 60 . / . . . /
26 12
60.1.1460 / 3,58.9120 1 . 0,9 . 20,4.10
12 26 12 26
i i
HE i i i i i
T T
N c n t c n u t t t
T T
   
    
   
 
   
  
   
Vì NHE2 > NHO2 nên KHL2 = 1.
Suy ra NHE1>NHO1 nên KHL1 = 1

Theo bảng 6.2, với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn 180 … 350
702lim
0
 HBH ; SH = 1,1 ; SF = 1,75 ; HBF 8,1lim
0

MPaHBH 56070245.2702 11lim
0

MPaHBH 53070230.2702 22lim
0

Tính toán sơ bộ lấy ZRZvKxH = 1. Từ công thức 6.1a, ứng suất tiếp xúc
cho phép được xác định:
  HL
H
o
H
H K
S
.lim









Trong đó:
o
H lim : ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu lỳ cơ sở
KHL : hệ số tuổi thọ
SH: hệ số an toàn
Suy ra:
  )(09,5091.
1,1
570
1 MPaH 






  )(82,4811.
1,1
530
2 MPaH 






Với bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:
 
   
 min
21
.25,146,495
2
82,48109,509
2
H
HH
H MPa 

 




Với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
      1 2min , 484,4H H H    MPa

b) Ứng suất uốn cho phép
Khi tính sơ bộ lấy YRYSKxF = 1, ứng suất uốn cho phép  F được xác
định theo công thức (6.2a):
  FLFC
F
o
F
F KK
S
.lim









Trong đó:
o
F lim : ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở
KFL : hệ số tuổi thọ
SF : hệ số an toàn
KFC : hệ số ảnh hưởng đặt tải, vì bộ truyền quay một chiều KFC = 1.
Ta có:
NFO = 4.106 (Đối với tất cả các loại thép khi thử uốn)
6
2 1
max max
6 6 7
60 60 . / . . . /
60.1.593,6 21 25
. 1 . 0,8 . 24,9442.10 ( )
3,58 21 25 21 25
Fm
i i
FE i i h i i i
T T
N c n t c n u t t t
T T
MPa
   
    
   
 
   
  
   
(Ở đây, mF = 6 v× HB  350, bánh răng có mặt lượn chân răng được mài)
Vì NFE2 > NFO nên KFL2 = 1.
Tương tự: 7 7
1 2. 3.24,0442.10 74,8.10FE h FEN u N  
NFE1 > NFO nên KFL1 = 1.
Theo bảng 6.2 :
o
F 1lim =1,8HB1 = 1,8.245 = 441 (MPa)
o
F 2lim =1,8HB2 = 1,8.230 = 414 (MPa)

Từ đó theo công thức (6.2a), ta có:
 
  )(57,236
75,1
1.1.414
)(252
75,1
1.1.441
2
1
MPa
MPa
F
F




c) Ứng suất cho phép khi quá tải
Theo công thức (6.13), ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải là:
 maxH = 2,8 ch
Suy ra:
 
 
1 1max
2 2max
2,8. 2,8.580 1624
2,8. 2,8.450 1260
H ch
H ch
MPa
MPa
 
 
  
  
 maxF = 0,8 ch
Suy ra:
 
 
1 1max
2 2max
0,8. 0,8.580 464
0,8. 0,8.450 360
F ch
F ch
MPa
MPa
 
 
  
  
3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH
a) Xác địnhkhoảng cách trục sơ bộ
Momen xoắn trên bánh răng chủ động :
1 29082,65T  Nmm
Theo công thức (6.15a), ta có khoảng cách trục aw là:
 
1 1
31 1 1 2
1 1 1
( 1) H
w a
H ba
T K
a K u
u

 
 
Với bánh răng trụ răng nghiêng, dựa vào bảng 6.5: Ka1 = 43 (MPa1/3).
Giá trị của ba : ta chọn ba1 = 0,3
Từ đó suy ra:
1 1 10,5. .( 1) 0,5.0,3.(3,58 1) 0,687bd ba u     

Vậy theo bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3, HB < 350, tra được KH= 1,04
 
1
33 2 2
1
36806,745.1,04
( 1) 43.(3,58 1) 146,37( )
495,46 .3,58.0,15
H
w a h
H h ba
T K
a K u mm
u

 
    
Lấy khoảng cách trục là 150 mm.
Đường kính vòng lăn:
1
11
1
12 1 11
2 2.150
65,5( )
1 3,58 1
. 3,58.65,5 234,5( )
w
w
w w
a
d mm
u
d u d mm
  
 
  
b) Xác địnhcác thông số ăn khớp
Module m được xác định theo công thức (6.17):
m1 = (0,01 0,02)aw1 = (0,010,02)150 = 1,53 mm
Tra bảng 6.8, chọn module pháp tuyến theo tiêu chuẩn : m = 2,5 mm.
Chọn sơ bộ 0
10  , theo (6.31):
1
1
1
2 cos 2.150.0,9848
25,8
( 1) 2,5(3,58 1)
wa
z
m u

  
 
Lấy z1 = 25(răng) (Zmin=17).
z2 = u1z1 = 3,58.26=89,5 (răng)
Lấy z2 = 90(răng) (Zmax=120).
Tính lại tỷ số truyền: u1=90/25=3,6
Tính lại góc  : 1 2.( ) 2,5.(25 90) 23
cos
2. 2.150 24w
m z z
a

 
  
0
16,6 10 36'  

c) Kiểm nghiệm độbền tiếp xúc
Theo công thức (6.33):
 1 1
2
1 1 11
2 ( 1)H
H M H H
w w
T K u
Z Z Z
b u d
 

 
Trong đó:
ZM: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bán răng ăn khớp.Với bánh răng
bằng thép, ZM = 274 (MPa1/3) (theo bảng 6.5)
ZH: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Theo (6.35) :
tan cos tan cos20,8.tan16,6 0,18
15,57
arctan(tan / cos ) arctan(tan 20 / (23/ 24)) 20,8
b t
b
t tw
  

   
  

   
Theo (6.34):
2.cos 2.cos15,57
1,7
sin 2 sin(2.20,8)
b
H
tw
Z


  
Z : hệ số trùng khớp của răng.
Với: sin( )/( ) 0,15.140.sin(10,84)/( 2,5) 0,5 1ba wa m       
Từ đó rút ra:
 
(4 )(1 )
0,834
3
1,88 3,2.(1/ 25 1/ 90) .cos10,84 1,645
Z   



  


 
  
   
HK : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
HVHHH KKKK .. 
HK =1,04: hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, tra theo bảng 6.7.
Vận tốc vòng:
1 1 65,5.1460
5( / )
60000 60000
wd n
v m s
 
  

Với v = 5 (m/s), tra bảng 6.13, chọn cấp chính xác 8.
KH : hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng cho ác
dôi răng khi tính về tiếp xúc. Tra bảng 6.14 với v = 5 m/s, CCX 8 :
KH = 1,09
KHv : hệ số kể đến tải trọng độngxuất hiện trong vùng ăn khớp
khi tính về tiếp xúc :
Tra bảng 6.15 002,0H , tra bảng 6.16 56og 
1 1
1 11
1
. . . / 0,002.56.5. 150 / 3,56 3,62
. . 3,62.22,5.65,5
1 1 1,064
2. . . 2.36806,745.1,04.1,09
. . 1,09.1,04.1,064 1,2
H H o w
H w w
Hv
H H
H H H HV
g v a u
b d
K
T K K
K K K K
 
 
 

  
    
  
Ta được:
1 1
2
1 1 11
2
2 ( 1)
2.36806,746.1,2.(3,56 1)
274.1,7.0,834 420( )
22,5.3,56.65,5
H
H M H
w w
T K u
Z Z Z
b u d
MPa




 
Theo (6.1) v = 4,67 m/s , Zv = 1 , cấp chính xác là 8 ,chọn cấp chính xác về
mức tiếp xúc 7, cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 .. 1,25m
ZR = 0,95 ; da < 700 mm , KXH = 1 .Vậy
 [H] = [H]  ZV ZR KXH
= 495,461 0,95 1
=470,69 MPa.
Như vậy H < [H]. Bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc.

d) Kiểm nghiệm độbền uốn
Để đảm bảo độ bền uốn, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được
vượt quá một giá trị cho phép. Theo công thức (6.43) và (6.44):
Trong đó:
T1 = 36806,745 (Nmm)
m = 2,5 (mm)
bw: chiều rộng vành răng,theo tính toán ở trên, bw1 = 22,5 (mm)
dw1: đường kính vòng lăn bánh chủ động, dw11 = 65,5 (mm)
Y = 1/: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Với  = 1,645 ta có: Y = 1/1,645 = 0,6.
Y: hệ số kể đến độ nghiêng của răng. 16,6 
1 /140 1 16,6 /150 0,89Y     
Số răng tương đương:
3 3
1 1
3 3
2 2
/ cos 25/ cos 16,6 28
/ cos 95/ cos 16,6 108
v
v
z z
z z


  
  
YF1 và YF2 là hệ số dạng răng tra theo bảng 6.18, ta có YF1 = 3,63
và YF2 = 3,6.
KF: hệ số tải trọng khi tính về bền uốn:
FvFFF KKKK 
KF :hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng trê chiều rộng
vành răng khi tính về uốn. Tra theo bảng 6.7, với bd = 0,3435 và sơ đồ 3,
ta được KF = 1,09
 
 2
1
21
2
1
1
11
1
2
F
F
FF
F
F
ww
FF
F
Y
Y
mbd
YYYKT



 



KF : hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
khi tính về uốn. Tra bảng 6.14 với v = 5 m/s, CCX 8 : KF = 1,27
KFv :hệ số kể đến tải trọng độngxuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính
về uốn:
Tra bảng 6.15 0,006F  , tra bảng 6.16 56og 
1
11
1
. . . / 0,006.56.5. 150 / 3,6 10,8
. . 10,8.22,5.65,5
1 1 1,156
2. . . 2.36806,745.1,09.1,27
F F o w
F w w
Fv
F F
g v a u
b d
K
T K K 
 

  
    
Suy ra 1,09.1,27.1,156 1,6F F F FvK K K K   
Thay vào công thức (6.43):
1 1
1
11 1
2 2.36806,745.1,6.0,6.0,89.3,63
65,5.22,5.2,5
62( )
F F
F
w w
T K Y Y Y
d b m
MPa
 
  

Tính 2F theo công thức:
1
21
2
F
FF
F
Y
Y
 
Với YF1 và YF2 đã tính ở trên, ta có:
 2
62.3,6
961,5
3,63
F MPa  
Với m = 2,5 mm, YS = 1,08 - 0,0695ln(2,5) = 1,02; YR = 1; KxF = 1 ,
theo (6.2) và (6.2 a)
   
   
 
 
1 1
2 2
1 1
2 1
. . . 252.1,02.1.1 257,04
. . . 236,57.1,02.1.1 241,3
9,9 255,276
9,15 239,65
F F S R xF
F F S R xF
F F
F F
Y Y K
Y Y K
 
 
 
 
  
  
  
  
Vậy bộ truyền thỏa mãn độ bền uốn.

e) Kiểm nghiệm quá tải
Theo (6.48) với max
92/95qt
T
K
T
 
     1max 2 max
418,97. 95/ 92 425,75 1260H H qt HK MPa MPa      
Theo (6.49):
     1max 1 1 max
62.95/92 64 464F F qt FK MPa MPa      
     2max 2 2 max
61,5.95/92 63,5 360F F qt FK MPa MPa      
Vậy bộ truyền không bị quá tải.

f) Các thông số về kích thước cơ bản của bộ truyền
Thông số Ký hiệu Bánh răng 1 Bánh răng 2
Khoảng cách trục aw1 aw 150 mm
Module pháp ,m m 2,5 mm
Chiều rộng , bw bw 22,5 mm
Tý số truyền , u u1 3,56
Số răng z1,z2 z1;z2 25 90
Hệ số dịch chỉnh x1;x2 0
Góc nghiêng răng  0
16 36'
Đường kính vòng lăn dw 65,5 mm 234,5 mm
Đường kính đỉnh răng da 71,75 mm 240,75 mm
Đường kính đáy răng df 59,25 mm 228,25 mm
Đường kính vòng chia d 65,5 mm 234,5 mm

4. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM
a) Xác địnhkhoảng cách trục sơ bộ
Momen xoắn trên bánh răng chủ động :
2 253093,03T  Nmm
Theo công thức (6.15a), ta có khoảng cách trục aw là:
 
2 2
32 2 2 2
1 2 2
( 1) H
w a
H ba
T K
a K u
u

 
 
Với bánh răng trụ răng nghiêng, dựa vào bảng 6.5: Ka2 = 49,5 (MPa1/3).
Giá trị của ba2 : ta chọn ba2 = 0,4
Từ đó suy ra:
2 2 20,5. .( 1) 0,5.0,4.(2,79 1) 0,898bd ba u     
Vậy theo bảng 6.7, ứng với sơ đồ 7, HB < 350, tra được KH= 1,02
 
2
332 2 2 2 2
2 2
253093,03.1,02
( 1) 49,5.(2,79 1) 182,7( )
481,4 .2,79.0,4
H
w a
H ba
T K
a K u mm
u

 
    
Lấy khoảng cách trục là 200 mm.
Đường kính vòng lăn:
21
2
22 2 21
2 2.200
105,54( )
1 2,79 1
. 2,79.105,54 294,46( )
w
w
w w
a
d mm
u
d u d mm
  
 
  
b) Xác địnhcác thông số ăn khớp
Module m được xác định theo công thức (6.17):
m1 = (0,01 0,02)aw2 = (0,010,02)200 = 24 mm
Tra bảng 6.8, chọn module pháp tuyến theo tiêu chuẩn : m = 2,5 mm.
2
1
2
2 2.200
42,2
( 1) 2,5(2,79 1)
wa
z
m u
  
 

Lấy z1 = 42(răng) (Zmin=17).
z2 = u2z1 = 2,79.42= 117,18 (răng)
Lấy z2 = 117(răng) (Zmax=120).
Tính lại tỷ số truyền: u2=117/42=2,786
c) Kiểm nghiệm độbền tiếp xúc
Theo công thức (6.33):
 1 1
2
1 1 11
2 ( 1)H
H M H H
w w
T K u
Z Z Z
b u d
 

 
Trong đó:
ZM: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bán răng ăn khớp.Với bánh răng
bằng thép, ZM = 274 (MPa1/3) (theo bảng 6.5)
ZH: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
2 2
1,76
sin 2 sin(2.20)
HZ

  
Z : hệ số trùng khớp của răng.
Với: 0 
Từ đó rút ra:
 
4 4 1,776
0,861
3 3
1,88 3,2.(1/ 42 1/117) 1,776
Z 




 
  
   
HK : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
HVHHH KKKK .. 
HK =1,02: hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc.tra theo bảng 6.7.
Vận tốc vòng:
21 2 105,54.407,82
2,254( / )
60000 60000
wd n
v m s
 
  

Với v = 4,67 (m/s), tra bảng 6.13, chọn cấp chính xác 8.
KH : hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng cho ác
dôirăng khi tính về tiếp xúc. Tra bảng 6.14 với v = 2,254 m/s, CCX
8 : KH = 1,05
KHv : hệ số kể đến tải trọng độngxuất hiện trong vùng ăn khớp
khi tính về tiếp xúc :
Tra bảng 6.15 0,004H  , tra bảng 6.16 56og 
2 2
2 21
2
. . . / 0,004.56.2,254. 200 / 2,79 4,274
. . 4,274.80.105,54
1 1 1,067
2. . . 2.253093,03.1,02.1,05
. . 1,05.1,02.1,067 1,143
H H o w
H w w
Hv
H H
H H H HV
g v a u
b d
K
T K K
K K K K
 
 
 

  
    
  
Ta được:
2 2
2
1 2 11
2
2 ( 1)
2.253093,03.1,143.(2,79 1)
274.1,76.0,861 390( )
80.2,79.105,54
H
H M H
w w
T K u
Z Z Z
b u d
MPa




 
Theo (6.1) v = 4,67 m/s , Zv = 1 , cấp chính xác là 8 ,chọn cấp chính xác
về mức tiếp xúc 7, cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 .. 1,25m
ZR = 0,95 ; da < 700 mm , KXH = 1 .Vậy
 [H] = [H]  ZV ZR KXH
= 495,461 0,95 1
=470,69 MPa.
Như vậy H < [H]. Bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc.

d) Kiểm nghiệm độbền uốn
Để đảm bảo độ bền uốn, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được
vượt quá một giá trị cho phép. Theo công thức (6.43) và (6.44):
Trong đó:
T1 = 253093,03 (Nmm)
m = 2,5 (mm)
bw: chiều rộng vành răng,theo tính toán ở trên, bw2 = 80 (mm)
dw21: đường kính vòng lăn bánh chủ động, dw21 = 105,54 (mm)
Y = 1/: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Với  = 1,776 ta có: Y = 1/1,776 = 0,563.
Y: hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
1Y 
Số răng tương đương:
1 1
2 2
42
117
v
v
z z
z z
 
 
YF1 và YF2 là hệ số dạng răng tra theo bảng 6.18, ta có YF1 = 3,644
và YF2 = 3,6
KF: hệ số tải trọng khi tính về bền uốn:
FvFFF KKKK 
KF :hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng trê chiều
rộng vành răng khi tính về uốn. Tra theo bảng 6.7, với bd = 0,758
và sơ đồ 7, ta được KF = 1,03
 
 2
1
21
2
1
1
11
1
2
F
F
FF
F
F
ww
FF
F
Y
Y
mbd
YYYKT



 



KF : hệ số tính đến sự phân bố không đều tải trọng cho các
đôi răng khi tính về uốn. Tra bảng 6.14 với v = 2,254 m/s, CCX 8 :
KF = 1,25
KFv :hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
khi tính về uốn:
Tra bảng 6.15 0,011F  , tra bảng 6.16 56og 
2 2
2 21
2
. . . / 0,011.56.2,254. 200 / 2,79 11,76
. . 11,76.80.105,54
1 1 1,154
2. . . 2.253093,03.1,02.1,25
F F o w
F w w
Fv
F F
g v a u
b d
K
T K K 
 

  
    
Suy ra: 1,02.1,25.1,154 1,47F F F FvK K K K   
Thay vào công thức (6.43):
1 1
1
11 1
2 2.253093,03.1,47.0,563.1.3,644
80.105,54.2,5
72,32( )
F F
F
w w
T K Y Y Y
d b m
MPa
 
  

Tính 2F theo công thức:
1
21
2
F
FF
F
Y
Y
 
Với YF1 và YF2 đã tính ở trên, ta có:
 2
72,32.3,6
71,45
3,644
F MPa  
Với m = 2,5 mm, YS = 1,08 - 0,0695ln(2,5) = 1,02; YR = 1; KxF = 1,
theo (6.2) và (6.2 a)
   
   
 
 
1 1
2 2
1 1
2 1
. . . 252.1,02.1.1 257,04
. . . 236,57.1,02.1.1 241,3
72,32 255,276
71,45 239,65
F F S R xF
F F S R xF
F F
F F
Y Y K
Y Y K
 
 
 
 
  
  
  
  
Vậy bộ truyền thỏa mãn độ bền uốn.

e) Kiểm nghiệm quá tải
Theo (6.48) với max
92/95qt
T
K
T
 
     1max 2 max
418,97. 95/ 92 425,75 1260H H qt HK MPa MPa      
Theo (6.49):
     1max 1 1 max
72,32.95/92 75,71 464F F qt FK MPa MPa      
     2max 2 2 max
71,45.95/92 73,78 360F F qt FK MPa MPa      
Vậy bộ truyền không bị quá tải.

f) Các thông số về kích thước cơ bản của bộ truyền
Thông số Ký hiệu Bánh răng 1 Bánh răng 2
Khoảng cách trục aw2 aw 200 mm
Module pháp ,m m 2,5 mm
Chiều rộng , bw bw 80 mm
Tý số truyền , u u1 2,79
Số răng z1,z2 z1;z2 42 117
Hệ số dịch chỉnh x1;x2 0
Góc nghiêng răng  0
Đường kính vòng lăn dw 105,54 mm 294,45 mm
Đường kính đỉnh răng da 111,8 mm 300,7 mm
Đường kính đáy răng df 99,3 mm 288,2 mm
Đường kính vòng chia d 105,54 mm 294,45 mm

PHẦN IV
TÍNH TOÁN TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN
I. TRỤC
1. Chọn vật liệu
Vật liệu hay dùng trong thiết kế, chế tạo trục ở các hộp giảm tốc thường là
thép 45 thường hoá. Tra bảng 6.1 về cơ tính của một số vật liệu, ta được:b =
600(MPa); [] = 15 .. 30 MPa.
2. Xác định dường kính sơ bộ của trục
Theo 10.9 đường kính trục thứ k với k=1..3: dk =
][2,0
3

kT
 d1 = 3 1
3
36806,745
20,955( )
0,2 15 0,2 20
T
mm 
 
 d2 = 3 2
3
253093,03
39,84( )
0,2 20 0,2 20
T
mm 
 
 d3 = 3 3
3
735278,79
56,86( )
0,2 30 0,2 20
T
mm 
 
Ta chọn đường kính sơ bộ các đoạn trục:
d1 =25 mm ; d2 = 40 mm ; d3 = 60 mm.
3. Chọn nối trục đàn hồi
Momen xoắn : T=73613,49 N.mm = 73,62 N.m
Đường kính trục đầu : d=25mm.
⟹ Ta chọn nối trục vòng đàn hồi
Sử dụng nối trục đàn hồi có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế
và khả năng làm việc tin cậy.

Theo bảng 16.10a tài liệu [I] có bảng thông số nối trục sau:
T
Nm
d D dm L l d1 D0
125 28 125 50 145 60 45 90
z nmax B B1 l1 D3 l2
4 4600 5 42 30 28 32
Kiểm nghiệm sức bền dập:
𝜎 𝑑 =
2. 𝐾. 𝑇
𝑍. 𝐷𝑜. 𝑑 𝑐. 𝑙3
< [𝜎]
Với: [𝜎]-ứng suất dập cho phép của cao su ,ta chọn [𝜎]=3(MPa)
k-hệ số cho chế độ làm việc,ta chọn k=1,35
Kích thước của chốt:
T,
Nm
dc d1 D2 l l1 l2 l3 h
125 14 M10 20 62 34 15 28 1,5
Suy ra: 𝜎d =
2.1,35.73613,49
4.90.14.28
= 1,41 (MPa)< [𝜎]
Vậy nối trục đảm bảo sức bền dập
Kiểm nghiệm bền của chốt:𝜎 𝑢 =
𝑘.𝑇.𝑙 𝑜
0,1.(𝑑 𝑐)3.𝑧.𝐷 𝑜
< [𝜎 𝑢]
Với : [𝜎 𝑢]-ứng suất cho phép của chốt,ta chọn [𝜎 𝑢]=70(MPa)
lo = l1 +
𝑙2
2
= 20 +
15
2
= 27,5(mm)
(l1, l2 tra bảng 16.10b tài liệu [II])
Suy ra: 𝜎 𝑢 =
1,35.73613,49.27,5
0,1.143.4.90
= 27,67 < [𝜎 𝑢]

Vậy nối trục đảm bảo sức bền của chốt
4. Xác địnhkhoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặclực
Tra bảng 10.2, tính gần đúng chiều đúng chiều rộng ổ lăn:
b01 = 17 mm ; b02 = 23 mm ; b03 = 31 mm
Xác định chiều dài mayơ đĩaxích và bánh răng trụ: theo 10.10
lm22 = (1,2 .. 1,5) . 40 = 48 ..60 (mm)-> chọn lm22 =55 mm
lm13 = (1,2 .. 1,5) . 25 = 30 ..37,5 (mm)->chọn lm13 = 35mm
lm32= lm33 = (1,2 .. 1,5). 60 = 72 .. 90 (mm)->chọn lm32= 80mm
Chiều dài mayơ nửa khớp nối trục vòng đàn hồi: theo 10.13
lm12 = (1,2 .. 1,5) . 25 = 30 ..37,5 (mm)->chọn lm12 = 40mm
Khoảng cách lki trên trục thứ k từ gối đỡ 0 đến chi tiết quay thứ i như
sau:
l12 = -lc12 = 0,5(lm12 + b01) + k3 +hn= 0,5 (40 + 17) + 15 + 20= -53,5
mm
Lấy l12 = 54 mm
l22 = 0,5(lm22 + b02) + k1 +k2 = 0,5 (55 + 23) + 10 + 10 = 60 mm
l23 = l22 + 0,5 (lm22 + lm23)+ k1 = 60 +0,5 (55 + 65,2) + 10 = 137,5
mm
Lấy l23 = 138
l24=2l23-l22=2.138-60=216mm
l21=2l23=276mm
lc33=0,5(lm33+b03)+k3+hn=0,5(30+31)+15+20=90,5
Lấy lc33=90mm
l32=l23=138mm

l31=l21=276mm
l13=l22=60mm
l33=2l32+lc33=366mm
l11=l21=l31=2l32=276mm

5. Xác địnhtrị số và chiều lực từ các chi tiết quaytác dụng lên trục
a. Trục I
Chọn hệ toạ độ như sơ đồ phân tích lực:
Lực khớp nối đàn hồi tác dụng lên trục 1:
12 2.36806,745
1177,8
125
tnt
t
T
F N
D
  
125tD mm ()
Fnt=0,2Ftnt=235,56N=Fx12
w11
2 2.36806,745
1204
65,5
t
T
F
d
   N
wtan( ) / cos( ) 454,2r t tF F N  
tan( ) 446a tF F N 
Ta có: Fx13=Fx14=Ft=1204N
Fy13=Fy14=Fr=454,2N
Fz13=Fz14=Fa=446N
Tính toán ta được:
Fx11=1158N; Fx10=1485,56N; Fy11=Fy10=454,2N

b. Trục II
3
w22
2 2.735278,7
4994
294,45
t
T
F
d
   N
wtan( ) 4994tan(20) 1817,7r t tF F N  
Ta có: Fx23=Ft=4994N
Fy23=Fr=1817,7N
Fx21=Fx10=3701N; Fy21=Fy20=454,65N

c. Trục III
Lực đĩa xích tác dụng lên trục 3:
335590,564r xF N F 
Ta có: Fx32=Fx23=4994N
Fy32=Fy23=1817,7N
Fx31=4916,574N; Fx30=4320,01N; Fy31=Fy30=908,85N

6. Địnhđường kính và chiều dài các đoạn trục
Momen tương đương tại tiết diện j:
2 2 2
yj 0,75tdj xj jM M M T  
Đường kính trục tại j:
 
3
0,1
tdj
j
M
d


  là ứng suất cho phép của thép chế tạo trục. Với 600b MPa  tra bảng
10.5 ta chọn 1 63MPa  ; 2 63MPa  ; 3 50MPa 
Kết quả tính toán momen tương đương:
Trục I: Mtd12=63751 Nmm
Mtd10=65008 Nmm
Mtd13=252890 Nmm
Mtd14=248698 Nmm
Mtd11=0 Nmm
Trục II: Mtd20=0 Nmm
Mtd22=302500 Nmm
Mtd23=454997 Nmm
Mtd24=302500 Nmm
Mtd21=0 Nmm
Trục III: Mtd30=0 Nmm
Mtd32=880252 Nmm
Mtd31=818564 Nmm
Mtd33=636770 Nmm

Kết quả tính toán đ ường kính trục ở các tiết diện:
Trục I: d12=21,63 mm; d10=21,77 mm;
d13=34,24 mm; d14=34,05 mm;
d11=0 mm;
Trục II: d20=0 mm; d22=36,35 mm;
d23=41,64 mm; d24=36,35 mm;
d21=0 mm;
Trục III: d30=0 mm ; d32=56,05 mm;
d31=54,7 mm ; d11=50,31 mm;
Dựa theo đường kính các tiết diện trục vừa tính được và chiều dài tương
ứng, chú ý đến cả tính công nghệ (đảm bảo độ chính xác và dễ gia công)
và yêu cầu lắp ghép (dễ tháo lắp và cố định các chi tiết trục) ta chọn
đường kính tiết diện trục:
Trục I: d12=22 mm; d10=25 mm;
d13=35 mm; d11=35 mm;
d11=25 mm;
Trục II: d20=40 mm; d22=42 mm;
d23=45 mm; d24=42 mm;
d21=40 mm;
Trục III: d30=60 mm; d32=65 mm;
d31=60 mm; d11=58 mm;
7. Kiểm nghiệm độbền trục
Do ta chọn đường kính trục lớn hơn tiết diện nguy hiểm nên không cần kiểm
tra độ bền trục.

8. Kiểm nghiệm độbền then
Ta tiến hành kiểm tra mối ghép then bằng về độ bền dập theo 9.1 và độ
bền cắt theo 9.2. Kết quả tính toán thu được như sau:

Tiết
diện
d lm lt
b
x
h
t1
T
N.mm
d
MPa
c
MPa
12 22 40 32
6
X
6
3,5 73613,49 83,65 34,85
13 35 35 24
10
x
8
5 36806,745 58,42 17,53
22 42 55 44
14
x
9
5,5 253093,03 78,26 19,56
23 45 80 52
14
x
9
5,5 253093,03 66,22 16,56
32 65 80 44
18
x
11
7 735278,79 85,7 28,57
33
58
(2)
40 32
18
x
11
7 735278,79 132 44,02

Kết luận: Với   150MPa  và   60...90MPa  cả 3 trục đều đảm bảo an
toàn.
II. CHỌN Ổ LĂN
1. Tính toán ổ lăn trục I
a. Chọn loại ổ lăn
Đặc điểm làm việc:
- Số vòng quay: n=1460 (vòng/phút)
- Thời gian làm việc: Lh= 9120 (giờ)
- Đường kính ngõng trục:d=25 mm
- Lực hướng tâm tổng hơp tại B và E:
FrB=1553N; FrE=1244N
- Phản lực dọc trục:Fa=0
Trên cơ sơ đặc điểm làm việc của ổ lăn ta chọn sơ bộ loại ổ: chọn ổ bi
đỡ 1 dãy cỡ nặng kí hiệu 305 (theo GOST 8338-75):
Đường kính vòng trong:d=25 mm
Đường kính vòng ngoài:D=62 mm
Bề rộng ổ:B=17 mm
Khả năng tải động:C=17,6 kN
Khả năng tải tỉnh:C0=11,6 kN
b. Chọn cấp chính xác cho ổ lăn
Chọn cấp chính xác bình thường (cấp chính xác 0)
c. Kiểm tra khả năng tải của ổ
Khả năng tải động của ổ được tính theo công thức:
m
dC Q L

Trong đó:
Q: tải trọng động quy ước, kN
L:tuổi thọ tính bằng triệu vòng
6 6
60 9120.60.1460
798,912
10 10
hL n
L    (triệu vòng)
m: bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn, m=3 đối với ổ bi
Xác định tải trọng động quy ước: theo 11.3
( YF )r a t dQ XVF k k 
Ở đây:
- Fr và Fa là tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục kN
- V: hệ số kể đến vòng quay. Vì vòng trong quay nên V=1;
- kt: hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiêt độ. Lấy kt=1 với nhiệt độ
làm việc
- kd: hệ số kể đến đặc tính tải trọng. tra bảng 11.3 với hộp giảm
tốc công suất nhỏ, tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, kd=1,2
- X: hệ số tải trọng hướng tâm
- Y: hệ số tải trọng dọc trục
Vì Fa=0 -> e=0 -> X=1, Y=0
1.1.1553.1.1,2 1863,6BQ N 
1.1.1244.1.1,2 1492,8EQ N 
Vì QB>QE nên ta tính toán theo thông số tại B
3
1863,6 798,912 17,3 17,6dC kN C kN   
Tuổi thọ thật sự của ổ:
3
17600
842,32
1863,6
m
B
C
L
Q
   
     
  
(triệu vòng)

6
10
9615
60
h
L
L
n
  (giờ)
Kiểm tra khả năng tải tĩnh:
0 01,553 11,6B rBQ F kN C kN   
Kết luận: ổ đã chọn thoả mãn các yêu cầu về lắp ghép và khả năng chịu
tải trọng.
2. Tính toán ổ lăn trục II
- Số vòng quay: n=407,82 (vòng/phút)
- Lực hướng tâm tổng hơp tại A và E:
FrA=3728,82N; FrE=3728,82N
Đối với trục trung gian của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôicấp nhanh ta
chọn sơ bộ loại ổ: chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ tuỳ động cỡ nhẹ kí hiệu 2208
(theo GOST 8338-75):
Khả năng tải tỉnh:C0=24 kN

m
dC Q L
Trong đó:
6 6
60 9120.60.407,87
223,17
10 10
hL n
m: bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn, m=10/3 đốivới ổ bi
Ở đây:
- kt: hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiêt độ. Lấy kt=1 với nhiệt độ
làm việc
- kd: hệ số kể đến đặc tính tải trọng. tra bảng 11.3 với hộp giảm
tốc công suất nhỏ, tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, kd=1,2
Vì Fa=0 -> e=0 -> X=1, Y=0
1.1.3728,82.1.1,2 4474,584AQ N 
1.1.3728,82.1.1,2 4474,584EQ N 
Ta tính toán theo thông số tại A
10/3
4474,584 223,16 22,7 33,7dC kN C kN   

Tuổi thọ thật sự của ổ:
10/3
33700
837,38
4474,584
m
A
C
L
Q
   
     
  
(triệu vòng)
6
10
34221
60
h
L
L
n
  (giờ)>>9120(giờ) nhưng không còn ổ
đũa phù hợp nên ta vẫn chọn ổ trên
0 0 0
0 00,5; 0,22cot( )( 0)
A rA rAQ X F Y F
X Y  
 
  
0 00,5 1,9 24A rAQ F kN C kN   
Kết luận: ổ đã chọn thoả mãn các yêu cầu về lắp ghép và khả năng chịu
tải trọng.
3. Tính toán ổ lăn trục III
- Số vòng quay: n=146,17 (vòng/phút)
- Lực hướng tâm tổng hơp tại A và C:
FrA=4414N; FrC=4999N
Trên cơ sơ đặc điểm làm việc của ổ lăn ta chọn sơ bộ loại ổ: chọn ổ bi
đỡ 1 dãy cỡ nhẹ kí hiệu 212 (theo GOST 8338-75):

Khả năng tải tỉnh:C0=31,5 kN
m
dC Q L
Trong đó:
6 6
60 9120.60.146,17
80
10 10
hL n
m: bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn, m=3 đối với ổ bi
Ở đây:
- kt: hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiêt độ. Lấy kt=1 với nhiệt độ làm
việc
- kd: hệ số kể đến đặc tính tải trọng. tra bảng 11.3 với hộp giảm tốc
công suất nhỏ, tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, kd=1,2

Vì Fa=0 -> e=0 -> X=1, Y=0
1.1.4414.1.1,2 5296,8AQ N 
1.1.4999.1.1,2 5998,8CQ N 
Vì QC>QA nên ta tính toán theo thông số tại B
3
5998,8 80 25,9 41,1dC kN C kN   
0 05 31,5C rCQ F kN C kN   
Kết luận: ổ đã chọn thoả mãn các yêu cầu về lắp ghép và khả năng chịu tải
trọng.

PHẦN V
KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC
I. THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC
1. Xác địnhcác kích thước cơ bản của vỏ hộp
Chiều dày thân hộp: 0,03 3a  
a: khoảng cách trục lớn nhất, a=200mm
0,03.200 3 9 6
9mm


   

Chiều dày nắp hộp: 1 0,9 8,1  
Chọn 1 8mm 
Gân tăng cứng:
Chiều dày (0,8...1) (7,2...9) 8e mm e mm    
Chiều cao h<58mm, chọn h=50mm
Độ dốc : 2o
Đường kính:
Bulông nền d1>0,04a+10=18, chọn d1=18mm
Bulông cạnh ổ d2=(0,7…0,8)d1=(12,6…14.4), chọn d2=14mm
Bulông ghép bíchnắp và thân:
d3=(0,8…0,9)d2=11,2…12,6mm
Chọn d3=12mm
Vít ghép nắp ổ:
d4=(0,6…0,7)d2=8,4…9,8
Chọn d4=10mm

Vít ghép nắp cửa thăm:
d5=(0,5…0,6)d2=7…8,4
Chọn d5=6mm
Mặt bíchghép nắp và thân:
Chiều dày bíchthân hộp:
S3 = (1,41,8)d3 = (1,41,8).12 = 16,821,6
Chọn S3 = 17 mm
Chiều dài bíchnắp hộp:
S4 = (0,91)S3 = 15.317
Chọn S4=17mm
Bề rộng bíchnắp và thân:
K3  K2–(35)mm
K2: bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ
K2 = E2+R2+(35)mm.
E2  1,6d2 = 1,6.14 = 22,4
Chọn E2=22mm
R2  1,3d2 = 1,3.14=18,2
Chọn R2=18mm
Vậy: K2 = E2+R2+(35)mm = 22+18+(35) = 4345 mm
Chọn K2 = 45 mm
Suy ra: K3 = K2–(35)mm = 4042 mm
Chọn K3 = 40 mm
Xác định theo kích thước nắp ổ và tra bảng 18-2 :
Khoảng cách từ tâm lỗ bulông cạnh ổ đến tâm ổ: C = D3/2
Nắp ổ của trục I, D = 62 mm :

D2 = 80 mm ; D3 = 106 mm ; Z = 4 ; C = 53 mm
Nắp ổ trục II , D = 80 mm :
D2 = 98 mm ; D3 = 124 mm ; Z = 6 ; C = 62 mm
Nắp ổ trục III , D = 125 mm :
D2 = 144 mm ; D3 = 169 mm ; Z = 6 ; C = 84,5 mm
Mặt đế hộp (không có phần lồi):
Chiều dày S1 = (1,3…1,5).d1 = (1,3…1,5).18 = 23,4 … 27 mm
Chọn S1 = 25mm.
S2 = (1…1,1).d1 =18 … 19,8 mm. Chọn S2 = 18 mm.
Dd xác định theo đường kính dao khoét, lấy Dd = 19 mm
Bề rộng mặt đế hộp:
K1  3d1 = 3.18 = 54 mm
q  K1+2 = 54+2.9 =72 mm.
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành trong hộp:
  (1…1,2). = 9 … 10,8 mm.
Chọn  = 9 mm
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp:
1  (3…5) = 27…45 mm
Chọn 1 = 35 mm.
Giữa các mặt bên bánh răng với nhau:
  . Chọn  = 10 mm.
Số bulông nền: Z=(L+B0/(200…300)
L,B: chiều dài và chiều rộng hộp: L~650mm, B~330mm
Chọn Z=6

2. Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp
a. Bulông vòng
Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc, trên nắp hộp có thiết kế bulông
vòng. Chọn bulông vòng theo khối lượng hộp gaimr tốc và khoản cách
giữa các trục. Với a1xa2=150x200, trọng lượng hộp giảm tốc khoản
300kg. Kích thước bulông vòng như sau:
Loại răn M12. Một số kích thước cơ bảng: bảng 18.3a
d1 = 54 ; d2 = 30 ; d3 = 12 ; d4 = 30 ; d5 = 17 ; b = 14.
Bulông treo hộp giảm tốc theo sơ đồ 18.3a
b. Chốt địnhvị
Chốt định vị là một chi tiết đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước
và sau gia công cũng như khi lắp ghép. Ở đây ta dùng 2 chốt định vị hình
trụ, có đường kính d = 6 mm; c = 1 mm; l = 46 mm; được lắp vào ổ theo
kiểu lắp căng (
6
7
k
H
)

c. Cửa thăm
Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để dầu vào
hộp, trên đỉnh hộp có cửa thăm. Cửa thăm được đậy bằng nắp. trên nắp có
lắp them nút thông hơi. Kích thước cửa thăm được chọn theo bảng 18-5:
A = 150 mm B = 100 mm A1 = 190 mm
B1 = 140 mm C = 175 mm K = 120 mm
R = 12 mm Vít M8 số lượng 4 cái

d. Nút thông hơi
Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên> Để giảm áp suất và điều hoà
không khí bên trong và bên ngoài hộp, ta dung nút thông hơi. Nút thông
hơi được lắp trên nắp cửa thăm và có các thông số cụ thể như sau (dựa theo
bảng 18.6):
Ren: M27x2 B = 15 mm C = 30 mm D = 15 mm
E = 36 mm F = 32 mm G = 6 mm H = 4 mm
I = 18 mm J = 8 mm K = 6 mm L = 22 mm
M = 36 mm N = 56 mm O = 15 mm
e. Nút tháo dầu
Sau môt thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi bẩn
và hạt mài), hoặc bị biến chất, do đócầnphải thay dầu mới. Để tháo dầu cũ,
ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Chọn kết cấu nút tháo dầu trụ, kích thước tra
trong bảng 18.7:
Ren M27x2 B = 18 mm f = 4 mm

L = 34 mm C= 12 mm D = 31.2 mm
f. Que thăm dầu
Khi làm việc bánh răng ngâm trong dầu theo điều kiện bôi trơn. Để kiểm
tra chiều cao mức dầu trong hộp, ta dung que thăm dầu. Chọn kiểu que
thăm dầu như hình 18.11c. Kích thước que thăm dầu được tra theo hình:

g. Bôi trơn hộp giảm tốc
Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn răng đảm bảo thoát
nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ
truyền trong hộp giảm tốc.
Phương pháp bôi trơn trong hộp giảm tốc:ta dung phương pháp bôi trơn
ngâm dầu. Mức dầu tối thiểu đươọc chọn sao cho dầu ngập chân răng của
bánh răng bị động cấp nhanh và mức dầu cao nhất không quá 1/6 đường
kính bánh răng bị động cấp nhanh tính từ đỉnhrăng trở lên
Dầu bôitrơn hộp giảm tốc: trước hết ta cần chọn độ nhớt của dầu để bôi
trơn cho hộp giảm tốc. Theo bảng 18.11, với đặc tính làm việc va đập nhẹ,
vận tốc vòng lớn nhất v1=5m/s, max
850b MPa  , chọn độ nhớ dầu
57
8
.
Từ đó tra bảng tra bảng 18.13 chọn loại dầu bôi trơn: dầu tuabin 57
Đối với các ổ lăn bôitrơn định kí bằng mỡ.
II. LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI
1. Chọn cấp chính xác chế tạo
- Cấp chính xác của bánh răng: 8
- Cấp chính xác của ổ lăn: 0
2. Chọn kiểu lắp
Đối với then, bánh răng ta chọn kiểu lắp H7/k6;
Đối với vòng trong các ổ lăn ta chọn kiểu lắp k6.

3. Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai các
kiểu lắp
Bảng dung sai lắp bánh răng, ổ lăn, bạc lót và phớt chắn dầu
Mối ghép
Kiểu
lắp
Trị số sai lệch
(μm)
Dung sai
((μm)
Đĩa xích lắp trên trục III H7/k6 0…+21/+2…+15 -15…19
Bánh răng chủ động lắp trên trục I H7/k6 0…+25/+2…+18 -18…23
Bánh răng bị động lắp trên trục II H7/k6 0…+30/+2…+21 -21…28
Bánh răng chủ động lắp trên trục
II
H7/k6 0…+30/+2…+21 -21…28
Bánh răng bị động lắp trên trục III H7/k6 0…+30/+2…+21 -21…28
Khớp nói lắp ở đầu trục I H7/k6 0…+21/+2…+15 -15…19
Vòng trong ổ lăn lắp trên trục I k6 +2…+18 +2…+18
Vòng trong ổ lăn lắp trên trục II k6 +2…+21 +2…+21
Vòng trong ổ lăn lắp trên trục
III
k6 +2…+21 +2…+21
Vòng ngoài ổ lăn trục I lắp trên
vỏ
H7 +0…+30 +0…+30
Vòng ngoài ổ lăn trục II lắp trên
vỏ
H7 +0…+35 +0…+35
Vòng ngoài ổ lăn trục III lắp trên
vỏ
H7 +0…+40 +0…+40
Nắp ổ lăn trục I lắp với vỏ H7
Nắp ổ lăn trục II lắp với vỏ H7
Nắp ổ lăn trục III lắp với vỏ H7
Bạc lót nắp lên trục D11/k6
Phớt chặn dầu lắp trên trục D11/k6

Bảng dung sai lắp ghép then
Kích thước
tiết diện
then
b.h
Sai lệch giới hạn chiều rộng
rãnh then
Chiều sâu rãnh then
Trên trục Trên bạc Sai lệch giới
hạn trên trục
t1
Sai lệch giới
hạn trên bạcP9 D10
6.6 -0,042
+0,078
+0,030
0,1 0,1
10.8 -0,051
+0,098
+0,040
0,2 0,2
14.9 -0,061
+0,012
+0,050
0,2 0,2
18.11 -0,061
+0,012
+0,050
0,2 0,2

đồ án chi tiết máy 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to đồ án chi tiết máy 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Similar to đồ án chi tiết máy 2 cấp phân đôi cấp nhanh (20)

đồ án chi tiết máy 2 cấp phân đôi cấp nhanh