Đồ Án 1: Chi tiết máy ( hộp giảm tốc đồng trục)

môn đồ án 1 chi tiết máy là môn học bắt buộc cho sinh viên nghành cơ khí. Mục đích là để sinh viên biết thiết kế, lắp ráp các bộ phận của hộp giảm tốc và công dụng của nó để làm gì????????????????????????????????????????????????????????????????????

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Lớp: ĐHCK12A1HN

Giảng viên hướng dẫn : Ts.Nguyễn Anh Tuấn

NỘI DUNG THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài:  = 55 độ

7 Đặc tính làm việc: □ Va đập vừa

Yêu cầu thực hiện

I Phần thuyết minh:

Trình bày đầy đủ các nội dung tính toán thiết kế, bao gồm:

- CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN, PHÂN PHỐI TỶ

SỐ TRUYỀN VÀ MÔ MEN XOẮN TRÊN CÁC TRỤC

- CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI(bộ truyền xích)

- CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

- CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

- CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ TRỤC, THEN, KHỚP NỐI,

CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC

- CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU HỘP

II Phần bản vẽ:

Ngày giao đề:1.10.2020 Ngày hoàn thành:10.12.2020

Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2020

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NGUYỄN ANH TUẤN

Lời Nói Đầu

Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa theo định hướng của XHCN trong đó nghành công nghiệp đóng một vai trò quan trọng Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đồi hỏi chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều Là sinh viên khoa: Công Nghệ Kĩ Thuật Cơ Khí em thấy tầm quan trọng của những kiến thức tiếp thu từ thầy cô

Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập lớn là một công việc raat quan trọng tring quá trình học tập bởi nó giúp cho sinh viên nắm bắt được và đúc kết được những kiến thức cơ bản của môn học Môn học Cơ sở thiết kế trên Cad là một môn khoa học cơ sở nghiên cứu về thiết kế các chi tiết mác có công dụng chung từ đó giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về chế tạo, nguyên

lý làm hoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở

để vận dụng vào thiết kế máy, vì vậy Đồ Án I: Chi Tiết Máy môn học thiết kê sản phẩm với CAD là công việc quan trọng và rất cần thiết

Đề tài thiết kế của nhóm em được thầy: Ts Nguyễn Anh Tuấn giao cho là thiết kế hộp giảm tốc đồng trục hai cấp Với những kiến thức đã học trên lớp, các tài liệu tham khảo cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo, sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn trong nhóm em đã hoàn thành được đề tài này

Song với nhưng hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của thầy, cô bộ môn Đồ Án I: Chi Tiết Máy để đề tài của em được hoàn thiện hơn cũng như kiến thức của môn học này

Nhóm em xin trân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn này đã tận tình giúp đỡ chúng em, đặc biệt là thầy: Ts Nguyễn Anh Tuấn

Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2020

Sinh viên:

Thân Ánh Dương Hán Anh Tuấn Nguyễn Đào Hoàng Anh

MỤC LỤC

Đề thiết kế 1

Lời nói đầu 3

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN VÀ MÔ MEN XOẮN TRÊN CÁC TRỤC 8

1.1 Tính toán chọn động cơ 8

1.1.1 Xác định công suất cần thiết 8

1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ 9

1.1.3 Chọn động cơ 10

1.2 Phân phối tỷ số truyền và momen xoắn 10

1.2.1 Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động 10

1.2.2 Xác định công suất bộ truyền trên các trục 11

1.2.3 Xác định số vòng quay trên các trục 11

1.2.4 Moomen xoắn trên các trục 11

1.3.5 Bảng thông số 12

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 13

2.1 Chọn loại xích 13

2.2 Xác định thông số của xích và bộ truyền 13

2.3 Kiểm nghiệm xích về độ bền 15

2.4 Lực tác dụng lên đĩa xích 16

2.5 Bảng thông số 16

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 17

3.1 Chọn vật liệu 17

3.1.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép 17

3.1.2 Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải của mỗi bánh… 19

3.1.3 Tính ứng suất uốn cho phép 19

3.2 Tính toán bộ chuyền cấp chậm( bánh răng thẳng) 20

3.2.1 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền 20

3.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 21

3.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 23

3.2.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền quá tải 25

3.2.5 Các thông số của bộ chuyền cấp chậm 25

3.3 Tính toán bộ chuyền cấp nhanh (bánh răng nghiêng) 26

3.3.1 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền 26

3.3.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 26

3.3.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 29

3.3.4 Kiểm nghiệm răng về quá tải 30

3.3.5 Các thông số của bộ chuyền cấp nhanh 31

3.4 Bảng thông số 32

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 33

4.1.Chọn vật liệu chế tạo 34

4.2.Lực tác dụng lên các bộ chuyền lên trục 34

4.3 Xác định sơ bộ đường kính trục 35

4.4.Xác định khoảng cách các gốc đỡ và các điểm đặt lực 35

4.5 Tính toán và kiểm nghiệm trên trục 1 37

4.6 Tính toán và kiểm nghiệm trên trục 2 43

4.7 Tính toán và kiểm nghiệm trên trục 3 52

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ TRỤC , THEN , KHỚP NỐI,

CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC 59

5.1 Toán toán chọn ổ lăn 59

5.1.1 Chọn ổ trục I 59

a Chọn loại ổ 59

b Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ 60

c Tính kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ 61

5.1.2 Chọn ổ trục 2 62

a Chọn loại ổ 62

b Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ 63

c Tính kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ 65

5.1.3 Chọn ổ trục 3 66

a Chọn loại ổ 66

b Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ 66

c Tính kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ 67

5.2 Tính chọn then 68

5.2.1 Chọn then cho trục 1 68

a Then lắp với nửa khớp nối 68

b Then lắp với bánh răng 1 69

5.2.2 Chọn then cho trục 2 69

a.Then lắp với bánh răng 2 69

b Then lắp với bánh răng 3 70

5.2.3 Chọn then cho trục 3 71

a Then lắp với bánh răng 4 71

b Then lắp với đĩa xích 71

5.2.4.Tính chọn khớp nối 72

CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU HỘP 74

6.1 Chọn bề mặt lắp ghép và thân 74

6.2 Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp 74

6.3 Các thông số của một số chi tiết phụ khác 77

6.3.1 Nắp quan sát 78

6.3.2 Nút tháo dầu 78

6.3.3 Nút thông hơi 79

6.3.4 Bulông vòng 80

6.3.5 Chốt định vị 81

6.3.6 Que thăm dầu 81

6.4 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 81

6.5.Bảng kê các kiểu lắp, trị số sai lệch giới hạn và dung sai 83

Tài liệu tham khảo 84

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN, PHÂN PHỐI TỶ SỐ

TRUYỀN VÀ MOMEN XOẮN TRÊN CÁC TRỤC 1.1.Tính toán chọn động cơ

1.1.1 Xác định công suất cần thiết

- Công suất cần thiết𝑃𝑐𝑡 trên trục của động cơ được xác định theo công thức:

𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡

𝜂Trong đó:

𝑃𝑐𝑡 : công suất cần thiết trên trục động cơ (kw)

𝑃𝑡 : công suất tính toán trên trục máy công tác (kw) 𝜂: hiệu suất chung của hệ dẫn động

Ta có:

𝜂 = 𝜂𝑘.𝜂𝑜𝑙𝑎 𝜂𝑏𝑟𝑏 𝜂𝑥 = 0,99 0,994 0,972 0,95 = 0,85

Với: a = 4 số cặp ổ lăn

b = 2 số cặp bánh răng

𝜂𝑜𝑙 = 0,99 hiệu suất một cặp ổ lăn

𝜂𝑘 = 0,99 hiệu suất nói trục di động

𝜂𝑏𝑟 = 0,97 hiệu suất cặp bánh răng trong hộp giảm tốc

𝜂𝑥 = 0,95 hiệu suất bộ truyền xích

( Các trị số hiệu suất tra bảng 2.3-tr19 sách [1])

Do tải trọng thay đổi ta chọn động cơ theo công suất tương đương

Vì công suất P tỉ lệ thuận với mô men T do đó ta có hệ số chuyển đổi 𝛽

β = √∑ (𝑇𝑖

𝑇1)2 𝑡1

𝑡𝑐𝑘

1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ

Theo bảng 1.3-tr237[1] phần phụ lục ta chọn động cơ 4A132S6Y3 có các thông

Với : 𝑈𝑥 : tỷ số truyền của bộ chuyền xích

𝑈ℎ : tỷ số truyền của hộp giảm tốc

Chọn 𝑈𝑥 =3 ta tính được tỷ số truyền của hộp giảm tốc là:

𝑈ℎ = 𝑈𝑐

𝑈𝑥 = 30

3 = 10 Đối với hộp giảm tốc đồng trục để sử dụng hết khả năng tải của bánh răng ta chọn

𝑈1 = 𝑈2 = √𝑈ℎ = √10 = 3 Tính lại 𝑈𝑥 = 𝑈𝑐

𝑃3 = 𝑃𝑙𝑣

𝜂𝑜𝑙.𝜂𝑥 = 5,88

0,99 0,95 = 6,25 (kW) Công suất trên trục 2 là:

𝑃2= 𝑃3

𝜂𝑜𝑙.𝜂𝑏𝑟 = 6,25

0,99 0,97 = 6,51 (kW) Công suất trên trục 1 là

1.2.4 Mô men xoắn trên các trục

Momen xoắn trên trục 3 là:

𝑇3 = 9,55.106 𝑃3

𝑛3 = 9,55.106 6,25

107 = 557827 (N/mm) Momen xoắn trên trục 2 là:

𝑇2 = 9,55.106 𝑃2

𝑛2 = 9,55.106 6,51

320 = 194283(N/mm) Momen xoắn trên trục 1 là:

𝑇1 = 9,55.106 𝑃1

𝑛1 = 9,55.106 6,78

960 = 67447 (N/mm)

Momen xoắn trên trục động cơ là:

Tđc = 9,55.106 𝑃đ𝑐

𝑛đ𝑐 = 9,55.106 5,5

960 = 54714(N/mm) Momen xoắn trê trục công tác là:

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ CHUYỀN NGOÀI

( BỘ CHUYỀN XÍCH) 2.1.Chọn loại xích

- Đặc tính: làm việc va đập, vận tốc thấp, tải trọng nhỏ ⇒ chọn xích con lăn một dãy chịu lực tốt, dễ chế tạo, giá thành rẻ

2.2 Xác định thông số của xích và bộ truyền

Tính số răng đĩa xích nhỏ theo công thức:

Z1 = 29 – 2.Ux = 29 – 2.3,25 = 22,5 (răng)

 Số răng đĩa xích nhỏ là: 23 răng

 Số răng đĩa lớn là: Z2 = 23.3,25 = 74,75 răng

 Số răng đĩa xích nhỏ là: 75 răng

 Công suất tính toán là:

Pt = P3 k kz kn ≤ [𝑃]

Trong đó:

Pt : công suất tính toán

P3 : công suất cần truyền [𝑃] : công suất cho phép

 k = 1 1 1 1,3 1,35 1,45 = 2,545 Vậy công suất tính toán là:

Pt = 6,25 1,09 0,46 2,545 = 7,8 (kW) Theo bảng 5.5-tr81[1] với n01 = 50 (vg/ph) chọn bộ chuyền xích có bước xích

p = 38,1 (mm)

Thỏa mãn điều kiện bền mòn Pt≤ [𝑃] = 10,5 (kW)

 Khoảng cách trục a= 40 38,1 = 1524 (mm ) Công thức tính số mắt xích:

 Số lần va đập của xích tính theo công thức:

i = 𝑍1.𝑛315.𝑋𝑐 =23 107

15.131 = 1,25< 20 Đường kính đĩa nhỏ:

d1 = 𝑝sin(𝜋

𝑍1)

= 38,1sin(23𝜋) = 280 (mm) Đường kính đĩa lớn

d2 = 𝑝sin(𝜋

𝑍2)

= 38,1sin(𝜋

75 ) = 910(mm)

Vậy S> [𝑆] đảm bảo bộ chuyền xích đủ bền

2.4.Tính lực tác dụng lên đĩa xích

Kết luận: Từ các tính toán trên ta có bảng thông số của bộ truyền xích được

thiết kế như sau:

CHƯƠNG 3:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

Vì là hộp đồng trục, đã chọn tỉ số truyền U1=U2 do đó bộ truyền cấp nhanh không dùng hết khả năng tải, cho nên ta tính độ truyền cấp chậm trước, bộ truyền cấp nhanh có thể lấy gần như toàn bộ các thông số của cấp châm

3.1.Chọn vật liệu

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo sự thống nhất hóa trong thiết

kế ta chọn vật liệu như sau:

+ bánh nhỏthép 45 tôi cải thiện độ rắn HB241÷285

𝜎𝑏1= 850 Mpa ; 𝜎𝑐ℎ1 = 580 Mpa

+ bánh lớn thép 45 tôi cải thiện độ rắn 192 ÷ 240 có

𝜎ℎ2 = 750Mpa ;𝜎𝑐ℎ2 = 450 Mpa

3.2.Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép

Ứng suất tiếp xúc của mỗi bánh răng được xác định theo công thức:

𝜎𝐻 = 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚

𝑆𝐻 𝐾𝐻𝐿 𝑍𝑅 𝑍𝑣 𝐾𝑋𝐻 ( 3.1) Trong đó:

ZR , Zv , KXH lần lượt là các hệ số ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt răng , vận tốc vòng, kích thước bánh răng Tính sơ bộ : ZR Zv KXH =1

Theo bảng 6.2-tr94 sách tính toán hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất và TS Lê Văn Uyển ta có với thép 45 cải thiện độ rắn 180 ÷ 350

Số chu kỳ thay đổi của bánh lớn được tính theo công thức:

NHB42 = 60.c 𝑛2

𝑢2 ∑𝑇𝑖 ∑ (𝑇𝑖

𝑇1)3.𝑇𝑖

𝑇𝑐𝑘Với: c = 1 số lần ăn khớp của bánh răng trong một vòng quay

∑ 𝑇𝑖 = 15000 h tổng thời gian làm việc của bộ truyền

𝑇𝑖 : thời gian làm việc trong tải trọng T

Vậy NHO2<NHB2 ta lấy KHL2 = 1

Số chu kỳ chịu tải trọng thay đổi tương đương của bánh răng nhỏ lớn hơn bánh răng lớn u lần

NHE1 = 3 49,11 106 = 147,3.106

NHE1>NHO1= 30 2702,4 = 20,53 106 vậy ta chọn KHL1 = 1

Ứng suất tiếp xúc của mỗi bánh răng thay vào công thức ( 6.1a)-tr93[1] là:

𝜎𝐻1 = 610

1,1 1.1 = 554,5 Mpa

𝜎𝐻2 = 510

1,1 1 1 = 463,6 Mpa Với cấp nhanh dùng bánh răng nghiêng do đó theo ( 6.12)-tr95[1]:

Ứng suất cho phép khi quả tải của mỗi bánh rang được xác định như sau:

[𝜎𝐻1]max = 2,8 𝜎𝑐ℎ1 = 2,8 580 = 1624 Mpa

[𝜎𝐻2]max = 2,8 𝜎𝑐ℎ2 = 2,8 450 = 1260 Mpa

Vậy ta chọn [𝜎𝐻]max = 1260 Mpa

3.1.2 Tính ứng xuất uốn cho phép

Ứng suất uốn được tính theo công thức:

𝜎𝐹 = 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚

0

𝑆𝐹 YR YS KXF KFC K FL ( 3.2) Trong đó:

+ YR – hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

+ YS – hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất

+ KxF – hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn

𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚0 ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở theo bảng 6.2-tr94[1] ta

có

𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 0 = 1,8.HB

𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 10 = 1,8.270 = 486 Mpa

𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚2 0 = 1,8.220 = 396 Mpa

Trong bước tính sơ bộ lấy YR YS KXF = 1

Hệ số an toàn SF = 1,75 theo bảng 6.2-tr94[1] với thép 45

Bộ truyền làm việc một chiều lấy KFC =1 hiệu suất ảnh hưởng đặt tải

Hệ số tuổi thọ KFL được tính theo công thức:

NFE = 60 c ∑( 𝑇𝑖

𝑇𝑚𝑎𝑥)6 𝑛𝑖 𝑡𝑖Với Ti , ni , ti lần lượt là moomen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ của bánh đang xét

Thay số ta được: NFE2 = 60 1 320

3 15000 (16.2,6

8 0,726 4

8) = 21,73 106

NFE2>NFO = 4.106 ta lấy KFL2 = 1

Bánh nhỏ chịu tải trọng lớn hơn bánh lớn u lần ta có

NFE1 = 3 31,73 106 = 95,19 106

 NFE1>NFO ta lấy KFL1= 1 Vậy sơ bộ tính được

3.2 Tính toán bộ truyền cấp chậm: (bánh răng trụ, răng thẳng)

3.2.1 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền

Tính khoảng cách trục theo công thức:

𝑎𝑤 = Ka (𝑢2+ 1) √(𝜎𝑇2 𝐾𝐻𝛽

𝐻 ) 2 𝑢 𝛹𝑏𝑎

3

( 6.15a-tr96[1]) Trong đó:

Ka = 49,5 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng ( bảng(6.5)-tr96[1] )

m= ( 0,01 ÷ 0,02 ) aw2

 m = (0,01 ÷ 0,02) 214 = 2,14 ÷ 4,28 chọn mô đun pháp 2,5 bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng β =00

tính số răng nhỏ Z1:

Z1 = 2.aw2 𝑐𝑜𝑠𝛽

𝑚 ( 𝑢+1) = 2.214 cos 0

2,5.( 3+1) = 42,8 răng Lấy Z1 = 43 răng

3.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Yêu cầu độ bảo

𝜎𝐻 < [𝜎𝐻] theo công thức

𝜎𝐻 = ZM ZH Zε √𝑇𝑏2 𝐾𝐻 (𝑢𝑚+1)

𝑤2 𝑢𝑚 𝑑𝑤12Theo bảng 6.5-tr96[1] ta có ZM = 274 Mpa : hiếu số ảnh hưởng cơ tính vật liệu

ZH : hệ số ảnh hưởng bề mắt tiếp xúc tính theo công thức:

ZH = √sin 2 𝑎2 cos 𝛽𝑏

𝑡𝑤

với 𝛽𝑏 góc nghiêng răng : 𝑡𝑎𝑛 𝛽𝑏 = cosαt tan β = cos 20° tan 0° = 0

Ta tính được KHv = 1 + 4,4 57 107

2 194283 1,05.1,13 = 1,05 Thay số vào công thức ta được

KH = 1,05 1,05 1,13 = 1,251 Thay vào công thức (3.1) ta tính được :

𝜎𝐻 = 274 1,76 0,88 √2 194283 1,251 (3+1 )

53,7 3 1072 = 437,32 Mpa Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép

3.2.3 Kiểm nghiệm độ bền uốn

Yêu cầu: 𝜎𝐹 ≤ [𝜎𝐹] ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá giá trị cho phép:

YF1 hệ số dạng răng của bánh răng 1 tính theo số răng tương đương Ztd1

Ztd1 = 𝑍1

𝑐𝑜𝑠𝛽3 = 43

𝑐𝑜𝑠03 = 43 Tra bảng 6.18-tr109[1] ta được YF1 = 3,7

Ztd2= 𝑍2

𝑐𝑜𝑠𝛽3 = 129

𝑐𝑜𝑠0°3 = 129 Tra bảng 6.18-tr109[1] ta có YF2 = 3,6

KF : hệ số tải trọng uốn tính theo công thức:

Ta thấy độ bên uốn thỏa mãn:

KẾT LUẬN: Bộ chuyền cấp chậm làm việc an toàn

3.2.5.Các thông số của bộ chuyền cấp chậm

- Khoảng cách trục : aw2= 214 mm

- Modun pháp : m = 2,5 mm

- Chiều rộng vành răng: bw2 = 54 mm

- Tỉ số truyền : uc = 3

- Góc nghiêng của răng: β = 00

- Số răng bánh răng : Z1 =43, Z2 = 129răng

- Hệ số dich chỉnh : x= 0

Đường kính vòng chia:

d1 = 𝑚 𝑍1cos 𝛽 = 2,5 43

cos 0°= 108 mm

d2 = 𝑚 𝑍2cos 𝛽 = 2,5 129

3.3 Tính toán bộ chuyền cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng)

3.3.1 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền

Do hộp đồng trục bộ chuyền cấp nhanh không dùng hết khả năng tải cho nên ta lấy một số thông số của bộ chuyền cấp chậm

𝑢+1 = 2.214

3+1 = 107 mm chọn sơ bộ β = 10° => cosβ = 0,9848

số răng bánh dẫn : Z1 = 2.aw1 𝑐𝑜𝑠𝛽

𝑚 ( 𝑢+1) = 2.214 cos 10

2,5.( 3+1) = 42,14 răng chọn Z1 = 42 răng

3.3.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Với các thông số như trên ta đi tiến hành kiểm nghiệm bộ chuyền cấp nhanh Yêu cầu phải đảm bảo:𝜎𝐻 < [𝜎𝐻] theo công thức:

𝜎𝐻 = ZM ZH Zε √𝑇1 𝐾𝐻 (𝑢𝑚+1)

𝑏𝑤1 𝑢𝑚 𝑑𝑤12Trong đó:

Theo bảng 6.5 ta có ZM = 274 Mpa : hiếu số ảnh hưởng cơ tính vật liệu

ZH : hệ số ảnh hưởng bề mắt tiếp xúc tính theo công thức:

ZH = √2 cos 𝛽𝑏

sin 2 𝑎𝑡𝑤với 𝛽𝑏 góc nghiêng răng : 𝑡𝑎𝑛 𝛽𝑏 = cosαt tan β = cos 21° tan 19° = 0,32

V = π dw1 𝑛1

60000 = 𝜋 107 960

60000 = 5,3 (m/s) tra bản 6.14-tr107[1] ta chọn cấp chính xác 9

KH = 1,21 1,03 1,13 = 1,41 Thay vào công thức (3.1) ta tính được :

𝜎𝐻 = 274 1,69 0,75 √2 67447 1,41 (3+1 )

36 3 107 2 = 272,4 Mpa Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép

Yêu cầu: 𝜎𝐹 ≤ [𝜎𝐹] ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá giá trị cho phép:

KF : hệ số tải trọng uốn tính theo công thức:

tính được VF = 0,006 73 7,09 √214

3 = 26,2 (m/s) tính KFV ta được:

KFv = 1+ 23,71 36 107

2.67447 1,08 1,13 = 1,55 Thay số vào công thức ( 3.7) ta được:

KẾT LUẬN: Bộ truyền cấp nhanh làm việc an toàn

3.3.5.Các thông số của bộ truyền cấp nhanh

3.4 Bảng thông số

Kết luận: Từ các tính toán thiết kế ở trên ta có bảng thông số của bộ truyền cấp

nhanh và cấp chậm của HGT như sau:

thẳng(cấp chậm)

Bộ truyền bánh răng nghiêng(cấp nhanh)

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

Công suất trên trục vào của hộp giảm tốc : P = 5,5 KW ; n1 = 960 (vg/ph) ;

u1 = u2 = 3 ; bw2 = 54 ; bw1 =36 góc nghiêng β = 12°

Hình 4.1: sơ đồ lực tổng quát của HGT

4.1.Chọn vật liệu chế tạo

Chọn vật liệu chế tạo là Thép C45; vật liệu này có đặc tính như sau:

𝜎𝑏 = 600 Mpa ; 𝜎𝑐ℎ = 340 Mpa ; ứng suất cho phép : [𝜏] = 12 20 Mpa

D0 = 71 mm : đường kính vòng tròn qua tâm các chốt Tra bảng 16.10a-tr68[2]

cos 12° = 495( N )

Fr3 =Fr4= Ft3

𝑡𝑔𝛼𝑡𝑤𝑐𝑜𝑠 𝛽= 3631 tan 20°

cos 0° =1322 ( N )

Fa1 = Fa2 = Ft1 tan β = 1261 tan 19° = 434 ( N)

Fa3 = Fa4 = Ft3 tan β = 3631 tan 0°= 0 ( N )

T : mô men xoắn ( Nmm )

[𝜏] : ứng suất xoắn cho phép ( Mpa )

 Suy ra: Đường kính trục 1, trục 2 và trục 3 là:

d1 = √ 𝑇1

0,2 [𝜏]

3

= √67447 0,2 12

k1 : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp, hoặc

khoẳng cách giữa các chi tiết quay

k2 : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp

k3 : khoảng cách từ mặt mút ổ đến nắp ổ

hn : chiều cao nắp ổ và đầu bu lông

Theo công thức:

lm = (1,2 ÷ 1,5) d

chiều dài may ơ bánh đai, may ơ đĩa xích, bánh răng trụ:

Hình 4.2: Khoảng cách trên các trục trong HGT

chọn lm32 = 70 mm

lm33 = (1,4 ÷ 2,5) 55 = 77 ÷ 137,5 chọn lm33 = 100 mm

FyB=451 FyA=44

FxO2=1261 FzO2=434 FyO2=495