Thiết kế, mô phỏng hệ thống dẫn Động Đề tài hộp giảm tốc kiểu 2 cấp nón trụ dẫn Động cơ cấu nâng

Khái niệm cơ bản về hộp giảm tốc - Hộp giảm tốc là một cơ cấu gồm các bộ phận truyền bánh rang hay truc vít, tạo thànhmột tổ hợp biệt lập để giảm số vòng quay và truyền công suất từ động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

PBL 1: THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG

HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG NHÓM 23.06A(NHÓM 10)

ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC KIỂU 2 CẤP NÓN TRỤ DẪN ĐỘNG CƠ CẤU

NÂNG

Giảng viên hướng dẫn: TS LÊ HOÀI NAM

TS PHẠM ANH ĐỨC

TS TRẦN ĐÌNH SƠN Sinh viên thực hiện: Phan Khánh Nguyên

Ngô Văn Long Hải Lớp : 23CDT3(23.06A)

Đà Nẵng, tháng 2/2025

MỤC LỤC

Nội dung thuyết minh sẽ bao gồm:

Lời nói đầu

Phần 1 Thiết kế

 Chương 1: Giới thiệu chung về đầu đề đồ án, các loại hộp giảm tốc

 Chương 2: Tính chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền

 Chương 3: Thiết kế các bộ truyền (bộ truyền ngoài, bộ truyền trong)

 Chương 4: Thiết kế trục và tính then

 Chương 5: Thiết kế gối đỡ trục

 Chương 6: Tính chọn nối trục

 Chương 7: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và các chi tiết máy khác

 Chương 8: Bôi trơn và che kín

 Chương 9: Lựa chọn kiểu lắp cho các mối ghép

PHẦN 1 THIẾT KẾ CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN, CÁC

LOẠI HỘP GIẢM TỐC

1 Giới thiệu chung về đầu đề đồ án

2 Các loại hộp giảm tốc

a Khái niệm cơ bản về hộp giảm tốc

- Hộp giảm tốc là một cơ cấu gồm các bộ phận truyền bánh rang hay truc vít, tạo thànhmột tổ hợp biệt lập để giảm số vòng quay và truyền công suất từ động cơ đến máy côngtác

 Ưu điểm: hiệu suất cao, có khả năng truyền những công suất khác nhau, tuổi thọlớn, làm việc chắc chắn và sử dụng đơn giản

 Nhược điểm: kích thước lớn, tạo tiếng ồn và cần thường xuyên bảo dưỡng,

Ảnh 1: Hộp giảm tốc

- Có rất nhiều hộp giảm tốc, tuy nhiên được phân loại theo các đặc điểm chủ yếu sau đây:

 Loại truyền động (hộp giảm tốc bánh răng trụ, bánh răng nón, trục vít, bánhrăng – trục vít)

 Sơ cấp (một cấp, hai cấp, …)

 Vị trí tương đối giữa các trục trong không gian (nằm ngang, thẳng đứng,…)

 Đặc điểm của sơ đồ động (triển khai, đồng trục, có cấp tách đôi, …)

 Cấu tạo một số hộp giảm tốc thường gặp:

1 Hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp: các bánh răng có thể có răng thẳng, răngnghiêng hoặc răng chữ V Vỏ hộp thường đúc bằng gang Trục có thể lắp trong ổlăn hoặc ổ trượt Việc chọn sơ đồ hộp giảm tốc nằm ngang hoặc thẳng đứng là doyêu cầu thuận tiện về kết cấu chung của thiết bị dẫn động quyết định

 Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, hiệu suất truyền động cao, kích thước nhỏ gọn,chi phí hợp lí, dễ dàng bảo dưỡng

 Nhược điểm: tiếng ồn và độ rung lớn, không phù hợp với tải nặng và tốc độ

cao

Ảnh 2: Hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp

2 Hộp giảm tốc bánh răng nón một cấp: gồm hộp giảm tốc bánh răng nón thẳng vàrăng nghiêng thường dùng để truyền công suất bé hoặc trung bình Phần lớn cáctrục của hộp giảm tốc bánh răng nón đều lắp trong ổ lăn

 Ưu điểm: hiệu suất truyền động cao, kích thước và tải trọng vừa phải, khảnăng làm việc ổn định ở tốc độ cao.

 Nhược điểm: tiếng ồn và độ rung lớn, chi phí cao, yêu cầu độ chính xác

cao

Ảnh 3: Hộp giảm tốc bánh răng nón 1 cấp

3 Hộp giảm tốc bánh răng trụ tròn hai cấp và ba cấp: thường có các loại sơ đồ sau:

sơ đồ đồng trục, sơ đồ hộp giảm tốc có cấp nhanh tách đôi, sơ đồ hộp giảm tốc haicấp

4 Hộp giảm tốc bánh răng nón – trụ (có thể là hai cấp hoặc ba cấp ): bánh răng nón

có răng thẳng, răng nghiêng hoặc răng xoắn Bánh răng trụ có răng thẳng hoặc

 Ưu điểm: Tỉ số truyền cao, kích thước nhỏ gọn, khả năng truyền động quagóc 90 độ, hoạt động êm ái.

 Nhược điểm: mài mòn nhanh, chi phí bảo trì cao, giới hạn tải trọng hướngtrục, tốc độ làm việc thấp

b Hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp:

- Cấu tạo hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp:

 Bánh răng nón: Bánh răng nón là loại bánh răng có trục nghiêng (thường là 90 độ

so với trục của bánh răng trụ), có hình chóp nón Bánh răng nón giúp truyền độnggiữa các trục vuông góc với nhau

 Bánh răng trụ: Bánh răng trụ có răng thẳng và được sử dụng để truyền động giữa

các trục song song

Ảnh 7: Hộp giảm tốc bánh răng nón - trụ 2 cấp

 Hệ thống hai cấp: Hệ thống giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp có nghĩa là có hai

cấp truyền động, mỗi cấp gồm một cặp bánh răng nón hoặc trụ giúp giảm tốc độ

và tăng mô-men xoắn trong từng giai đoạn

- Nguyên lý hoạt động:

 Cấp 1: Tốc độ đầu vào từ động cơ sẽ được truyền qua một cặp bánh răng nón, nơitrục của bánh răng nón nằm vuông góc với trục của động cơ Tại cấp này, tốc độquay được giảm và mô-men xoắn tăng lên

 Cấp 2: Tiếp theo, tốc độ giảm từ cấp một sẽ được truyền qua một cặp bánh răngtrụ, nơi các bánh răng trụ có trục song song và răng thẳng, tiếp tục giảm tốc độ vàtăng mô-men xoắn thêm nữa

 Sau khi qua cả hai cấp, hệ thống cho phép điều chỉnh tốc độ quay đầu ra của động

cơ, đồng thời gia tăng lực mô-men xoắn truyền động cho các ứng dụng côngnghiệp

- Ưu điểm của hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp:

 Hiệu suất cao: Hệ thống hai cấp giúp tối ưu hóa quá trình giảm tốc và tăng men xoắn một cách hiệu quả

mô- Kích thước nhỏ gọn: So với các hộp giảm tốc khác có thể sử dụng nhiều cấp hoặcbánh răng phức tạp hơn, hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp thường có kíchthước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt trong các không gian chật hẹp

 Khả năng làm việc với tải trọng lớn: Với việc giảm tốc nhiều lần, hộp giảm tốcnày có thể truyền tải mô-men xoắn lớn và hoạt động tốt dưới tải trọng nặng

 Ổn định và độ bền cao: Cấu trúc của bánh răng nón và trụ có độ bền cao và ít haomòn, giúp tăng tuổi thọ của hộp giảm tốc

 Giảm thiểu tiếng ồn: So với các hộp giảm tốc phức tạp khác, thiết kế này có thểgiảm thiểu tiếng ồn trong quá trình vận hành

 Kích thước và trọng lượng: Dù nhỏ gọn hơn so với các hệ thống giảm tốc phức tạpkhác, hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp vẫn có thể có kích thước và trọnglượng tương đối lớn, đặc biệt khi ứng dụng cho các máy công nghiệp yêu cầu mô-men xoắn lớn.

- Ứng dụng:

Hộp giảm tốc bánh răng nón trụ hai cấp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:

 Ngành chế biến thực phẩm: Được sử dụng trong các hệ thống băng tải, máy trộn,máy ép…

 Ngành khai thác mỏ: Hộp giảm tốc được dùng cho các thiết bị khai thác yêu cầumô-men xoắn lớn

 Ngành chế tạo máy: Sử dụng trong các máy công cụ, máy nâng hạ

 Ngành ô tô và xe máy: Dùng trong các hộp số truyền động của xe hơi hoặc cácloại phương tiện cơ giới

 Mindmap:

Ảnh 8: Mindmap về tất cả các loại hộp giảm tốc

CHƯƠNG 2 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ

Gọi Nct: là công suất cần thiết (Kw).

Ntđ : là tải trọng tương đương (Kw)

ŋ : là hiệu suất truyền động

- Thì: Nct = N td

ŋ Với hệ thống dẫn động băng tải, xích tải thường biết trước lực kéo và vận tốc băng tải và xích tải, khi đó công suất làm việc được tính theo công thức:

N1 = Nlv = 1000PV = 1730.1, 31000 = 2,249(Ksw)

Do động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như hình:

Động cơ làm việc theo chu kì: làm việc – nghỉ - làm việc, đặc trưng cho chế độ làm việc này là tỉ số cường độ làm việc của động cơ:

CĐ% = t t lv

ck

.100

Trong đó:

tlv: thời gian làm việc

tck: thời gian chu kì

CĐ% = 0 ,25 0 ,5+0,167.100 = 83,333%

Hình 1: Đồ thị thay đổi tải trọng (momen xoắn) tác dụng lên hệ thống

theo thời gian t

CĐ% của động cơ lớn hơn 60% nên chọn động cơ như chế độ dài hạn với tải trọng thay đổi.

- Ta chọn: ŋbrt = 0,97 là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ thẳng(kín)

ŋbrc = 0,96 là hiệu suất bộ truyền bánh côn(kín)

ŋđ = 0,955 là hiệu suất bộ tryền đai dẹt

ŋol = 0,9925 là bộ truyền 1 cặp ổ lăn

ŋk = 1 hiệu suất bộ truyền khớp nối

Tra bảng 2,4 trang 21 (sách tính toán dẫn động cơ khí – tập 1) ta chọn:

uh = 10: tỉ số truyền của hộp giảm tốc côn – trụ 2 cấp

uđ = 3: tỉ số truyền của đai dẹt

 Công suất động cơ: Nđc = 2,2 Kw

 Số vòng quay của động cơ: n = 2860 vòng/phút

 Hiệu suất động cơ: ŋđc = 83,0

- Động cơ này gọn nhẹ, giá thánh không quá đắt lắm và tỉ số truyền chung có thể phân phối hợp lí cho các bộ truyền trong hệ thống dẫn động

- Tỉ số truyền chung ichung = nđc

nlv với nlv là số vòng quay của tang dẫn động =>ichung = 80,9012860 = 35,709

- Ta có ichung = ingoai.ihop trong đó: ingoai: tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hôp

ihop: tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp

- Tỉ số truyền là đặc trưng, là chỉ tiêu kĩ thuật có ảnh hưởng đến kích thước, chất lượng của bộ truyền cơ khí Việc phân bố cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc theo nguyên tắc:

- Kích thước và trọng lượng của hộp giảm tốc là nhỏ nhất

- Điều kiện bôi trơn tốt nhất.,

- Do đó ta tra bảng 2-2 trang 32 dựa vào tỉ số truyền động trung bình TL TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998, chọn ingoai = iđai = 3

ihop = ichung/ingoai = 35,709/3 = 11,903

Lại có ihop = ibrn.ibrt với ibrn: tỉ số truyền của bánh răng nón

ibrt: tỉ số truyền của bánh răng thẳng

Mà ibrn = (0,22:0,28).ihop = 0,25.11,903 = 2,976

=>ibrt = 4

Hình 2: Sơ đồ động học

III :NIII = NII ŋbrt Ŋol = 1,713.0,97.0,9925 = 1,649(KW)

Trục tải :Nt = NIII ŋol = 1,649.0,9925 = 1,637 (KW)

- Ta có bảng thống kê các số liệu thu được:

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN (BỘ TRUYỀN

NGOÀI, BỘ TRUYỀN TRONG)

I. Bộ truyền ngoài (bộ truyền đai dẹt):

1) Chọn loại đai:

Tùy theo điều kiện làm việc của bộ truyền để chọn loại đai thích hợp Vì động cơ điện có công suất nhỏ nên chọn Đai vải cao su: có sức bền và tính đàn hồi cao, ít ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm

3) Xác định khoảng cách trục A và chiều dài L

Từ điều kiện hạn chế số vòng chạy u của đai trong 1 giây, sẽ tìm được chiều dài tối thiểu Lmin của đai như sau:

Dựa vào công thức (5-9) tl TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp trang 82 ta có công thức sau:

Lmin = u v

max với: Lmin là chiều dài tối thiểu của đai

umax là số vòng quay của đai trong 1 giây (umax = 3 : 5)

4) Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh nhỏ:

Ta tính góc ôm1 theo công thức (5-3) trang 83 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998: 1 = 180o - D2−D1

o = 180o - 360−1201400 57o = 170,229o (kiểm nghiệm lại điều kiện 1 ≥ 150o (5-11) trang 86 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998)  Thỏa mãn

 Lấy 1 = 170o

5) Xác định tiết diện đai

Để hạn chế ứng suất uốn và tăng ứng suất có ích cho phép của đai, chiều dày đai δ được chọn theo tỉ số D δ

1]max = 0,025

 δ = [D δ

1]max D1 = 0,025 120 = 3 (mm)Dựa vào bảng 5-3 trang 86 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn δ = 3,75 mmSau khi xác định được chiều dày δ có thể tính được chiều rộng của đai để tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai:

Dựa vào công thức trang 86 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để tính chiều rộng của Đai:

Để có được ứng suất có ích cho phép của đai [ϭp]o thì phải định được giá trị của ứng suấtcăng ban đầu ϭo:

ứng suất căng ban đầu ϭo = 1.8 ÷ 2 [N/mm]  chọn ϭo = 1,8 (N/mm)

 Dựa vào bảng 5-5 trang 89 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn [ϭp]o:Với D1

δ = 3 ,75120 =32 [ϭp]o = 2,2 (vải cao su)

 Dựa vào bảng 5-6 trang 89 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn hệ số ảnh hưởng của chế độ tải trọng:

6) Xác định chiều rộng B của bánh đai:

Dựa vào công thức (5-14) trang 91 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để tính chiều rộng của bánh Đai:

B = 1,1 b + (10 : 15)mm  B = 1,1 25 + 10 = 37,5 (mm)

Dựa vào bảng 5-10 trang 91 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn chiều rộng của bánh Đai :

Đai da: bền mòn cao, chịu va đập

tốt,không dùng ở nơi có axit, ẩm

ướt; giá thành đắt

CHỌN LOẠI ĐAI

XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CỦA

BỘ TRUYỀN

XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN ĐAI

XÁC ĐỊNH LỰC BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC

Đai vải cao su: bền, dẻo, ít ảnh

hưởng bởi nhiệt độ

Đai sợi bông: nhẹ, bền, tải trọng

II Bộ truyền trong (hộp giảm tốc kiểu 2 cấp côn trụ cấp nhanh):

(dựa vào chương 3 trang 33-58 sách “Thiết kế chi tiết máy’ tác giả Nguyễn Trọng Hiệp)

1 Chọn vật liệu bánh răng và cách nhiệt luyện:

Với bộ truyền chịu tải trọng nhỏ, chọn vật liệu thép thường hoá để chế tạo bánh răng có

2 Ứng suất mỏi tiếp xức và ững suất mỏi uốn cho phép:

a ứng suất tiếp xúc cho phép

[ơ]tx= [ơ]Notx.k’N

- Ntđ = 60uƩ( Ti

Tmax) 3niti= 15.107 ≥ No=107, vậy số chu kì làm việc tươngđương bánh nhỏ cũng lớn hơn số chu kì cơ sở

Vậy [ơ]tx1= 598Nmm2, [ơ]tx2= 598Nmm2

b Ứng suất uốn cho phép:

[ơ]u=(1,4÷1,6) ơ-1k’’N/(nKơ)Với:

 ơ-1 là giới hạn mỏi uốn trong chu kì dối xứng, đối với thép ơ-11= (0,4÷ 0 , 45¿

ơbk1= 0,45.620= 279 Nmm2, ơ-12= 0,45.600= 270 Nmm2

 n là hệ số an toàn, đối với thép đúc thường hoá n= 1,8

 Kơ làhệ số tập trung ứng uất ở chân răng, đối với bánh răng bằng thép thường hoá Kơ=1,8

 k’’N là hệ số chu kì ứng suất uốn

k’’N= 1Trong đó: - No= 5.106

- Ntđ = 60uƩ( Ti

Tmax)6niti = 60 (1 6 0,25 + 0,36 16).320,3634.29295= 14,08.107≥ No= 5.106

 P= 1,71 kW là công suất động cơ

 N2=n1/i= 107,504 là số vòng quay trong 1 phút của bánh bị dẫn

Vậy L = 72,59 mm

6 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng

7 Dịnh chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

Hệ số tải trọng K được tính theo công thức:

K= KttKĐ= 1.1,1= 1,1Trong đó: - Ktt=Kttbang2 +1=2

2=1 là hệ số tập trung tải trọng, đối với các bộ truyền chịu thay đổi, với Kttbang = 1

- KĐ là hệ số tải trọng động Tra bảng 3-13, với cấp chính xác 9, vận tốc <1 m/s, độ rắn mặt răng HB ≤350 => KĐ= 1,1

Vì số K chênh lệch với số K sơ bộ trên 5%, điều chỉnh lại chiều dài nón L

L= Lsơ bộ √3 K

Ksơbo=72,59 3

√1 , 1

1 , 3= 68,66 mm

8 Xác định modun, số răng ,chiều rộng bánh răng, và góc nghiêng của răng

Moddun được chọn theo khoảng cách L:ms= (0,02÷0,03)L= 0,03.68,66= 2,059 Tra bảng3-1, lấy ms= 2

 Số răng tương đương bánh 2: ztd2= 207,5

 Tra bảng 3-18, hệ số dạng răng y1= 0,392 và y2= 0,517

Ứng suất uốn của bánh răng nón răng thẳng:

Ơu2=Ơu1 y2/y1= 107,3 Nmm2≤ [ơ]u=133,3Nmm2

10 Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chiu quá tải trong thời gian ngắn

-Ứng suất tiếp xúc cho phép:

ơtxqt= ơtx√ Kqt= 276.√1,8= 370≤ [ơ]txqt= 2,5[ơ]notx= 1495 Nmm2

-Ứng suất uốn cho phép:

ơuqt1= ơu1Kqt= 146 Nmm2≤ [ơ]uqt1= 0,8.ơch=256 Nmm2

ơuqt2= ơu2Kqt=193,14 Nmm2≤ [ơ]uqt2= 0,8.ơch=240 Nmm2

Đường kính vòng lăn tb Dtb1,dtb2 Dtb1=36,7;dtb2= 110Đường kính vòng đỉnh De1 De2 De1=47,8; De2=133,27

III Thiết kế hộ truyền bên trong bộ giảm tốc chậm (bánh răng trụ thẳng)

1 Chọn vật liệu bánh răng và cách nhiệt luyện

Thép là loại vật liệu chủ yếu để làm bánh răng cho nên chọn thép tôi cải thiện có độ rắn

2 Xác định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép

a Ứng suất tiếp xúc cho phép

Dựa vào công thức (3-1) trang 38 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn tính ứngsuất tiếp xúc cho phép:

Mmax :momen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng (không tính đến momen xoắn

do quá tải trong thời gian rất ngắn)

Vì Ntđ ≥ N0

k’n = 1

Từ (1) suy ra:

[ϭ]tx1 = 2,5 285 1 = 712,5 (N/mm2) : bánh nhỏ

[ϭ]tx2 = 2,5 240 1 = 600 (N/mm2) : bánh lớn

Để tính toán ta cần chọn giá trị nhỏ hơn  chọn [ϭ]tx = 600 N/mm2

b Ứng suất uốn cho phép

Dựa vào công thức (3-5) trang 42 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để chọn tính ứngsuất uốn cho phép:

n – Hệ số an toàn: đối với théo tôi cải thiện n = 1,5

Kϭ – Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng: đối với thép tôi cải thiện Kϭ = 1,8 k’’N – Hệ số chu kì ứng suất uốn, tính theo công thức:

k’’N = m

√N0

N tđ

N0 – số chu kì cơ sở của đường cong mỏi uốn, lấy N0 = 5.106

Ntđ – số chu kì tương đương, dược tính theo công thức khi tải trọng thay đổi:

Ntđ = 60.u.∑( M i

M max) m.ni.Ti Trong đó: m – bậc cong mỏi uốn, đối với thép tôi cải thiện lấy m = 6

1) Sơ bộ chọn hệ số tải trọng K

Ta chọn sơ bộ K = 1,3 Trị số nhỏ dùng trong các bộ truyền chế tạo bằng vật liệu có khả năng chạy mòn, các ổ bố trí đối xứng so với bánh răng hoặc bộ truyền có vận tốc thấp

3 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng

Đối với bộ truyền bánh răng trụ có thể định ΨA = A b theo trị số ΨA = 0,3

1 Xác định khoảng cách trục A hoặc chiều dài nón L

Dựa vào công thức (3-9) trang 45 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 để xác định khoảng cách trục A:

Đối với bộ truyền răng trụ răng thẳng:

Trong đó:

A - khoảng cách trục (mm)

ΨA = A b – hệ số truyền động bánh răng

i – tỉ số truyền

n2 – số vòng quay trong một phút của bánh bị dẫn

Ɲ – công suất của bộ truyền (KW)

2 Tính vận tốc vong v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng

Vận tốc vong của bánh răng trụ:

Hệ số tải trọng K được tính theo công thức:

3 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng

Môđun được chọn theo khoảng cách trục A

mn = (0,01 : 0,02) A = 0.01 135,25 = 1,3525Đối với bánh răng thẳng mn = m ta lấy dựa vào bảng 3-1 trang 34 tl TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998: chọn mn = m = 1,5

Số răng của bánh dẫn:

Z1 = m. 2 A (i+1) = 1, 5 2 135 , 25(4+1) = 36  chọn Z1 = 36 (răng)

Số răng của bánh bị dẫn:

Z2 = i Z1 = 4 36 = 144 (răng)Chiều rộng bánh răng

b = Ψa A = 0,3 135,25 = 40,575 (mm)  chọn b = 41 mm

4 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng

Dựa vào bảng 3-18 trang 52 tl TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp với ξ = 0,01:

Bánh răng nhỏ có hệ số bánh răng y1 = 0,476

Bánh răng lớn có hệ số bánh răng y2 = 0,517

 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

Dựa vào công thức (3-33) trang 51 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998 ta có:

5 Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu tải đột ngột

a) Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc sinh ra khi quá tải:

Dựa vào công thức (3-41) trang 53 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998:

b) Kiểm tra ứng suất uốn cho phép khi quá tải:

Theo công thức (3-46) trang 53 tl TK CTM Nguyễn Trọng Hiệp 1998:

[ϭ]uqt = 0,8 ϭch

 [ϭ]uqt1 = 0,8 ϭch1 = 0,8 580 = 464 (N/mm2)

[ϭ]uqt2 = 0,8 ϭch2 = 0.8 450 = 360(N/mm2)

6 Xác định các thông số hình học của bộ truyền

IV Bôi trơn hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu

Bộ truyền Vật liệu Giói hạn bền Độ nhớt khi có vận tốc Các loại dầu

AK-20

Cấp chậm thép 470-1000 57/8 5-12,5m/s Dầu Tuabin

(TOCT 32 - 53) 57

Mức dầu min: hm= bsinδ2= 10,74mm ≥ 10mm

Mức dầu max: hm2 ≤ De 44 = 213,1584 = 53,25 mm

Ta có hm2= hm+(De4-De2)/2= 49,5 mm ≤ 53,25mm => thoả mãn điều kiện

IV Thiết kế trục và tính then

1 Thiết kế trục

 Mindmap

1 Chọn vật liệu chế tạo ( dựa vào TTTKHDDCK Trịnh chất tập 1)

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có ơb= 600MPa, có ứng suất xoắn cho phép là [τ]= 12…20MPa

2 Xác định dường kính trục

3 Xác định khoảng cách giữ các gối đỡ

Các kích thước liên quan đến chiều dài của trục (dựa theo bảng 10.3 ):

-Khoảng cách giữa các chi tiết quay: k1= 8…15 => chọn 12

-Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k2= 5…15 => chọn 10

-Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay tới nắp ổ k3= 10…20 => chọn 15

- chiều cao nắp ổ và đầu buloong hn=15…20 => chọn 20

 Trục 1

-Chiều dài mâyo bánh răng côn lm13= (1,2…1,4)d1= 1,3.20= 26 mm

-Chiều dài mâyo bánh đai :lm12= (1,2…1,5)d1= 1,5.20= 30mm

-Khoảng congxon trên trục 1: lc12= 0,5(lm12+ bo1) + k3+ kn= 57,5 mm

-Chiều dài mâyo bánh răng trụ; lm31= (1,2…1,5)d3= 1,3.45= 58,5 mm

-Chiều dài mâyo nửa khớp nối ( nối trụ vòng đàn hồi):lm33= (1,4…2,5)d3= 2.45= 90 mm-Khoảng congxon trên trục 3: lc33= 0,5(lm33+ bo3) + k3+ kn= 92,5 mm

Chiếu lên phương x:

ƩRx = Rax + Rbx – Ft1= 0

=> Rax=- Rbx+ Ft1= -695,48 + 932,5 = 237 N

 Trục 3 :

Ta có: Ftkn = 2 T D 3

o với Do là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt nếu dung nối trục vòng đàn hồi hoặc đường kính vòng chia đĩa xích nếu dung nối trục xích và được tra trong bảng 16.10 trang 68 sách tính toán hệ thống dẫn động cơ khí Tập 2