Đồ án Chi tiết máy - Phạm Ngọc Vũ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

LỜI NÓI ĐẦU



Hệ thống dẫn động băng tải được sử dụng khá rộng rãi với nhiều ứng dụng

trong công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và sinh hoạt hằng ngày. Môn

học Đồ án Thiết Kế Hệ Truyền Động Cơ Khí là cơ hội cho em tiếp xúc, tìm

hiểu và đi vào thiết kế một hệ thống dẫn động thực tiễn, cũng là cơ hội giúp

em cũng cố lại những kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý

máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật cơ khí,... và học thêm được rất nhiều về

phương pháp làm việc khi thực hiện công việc thiết kế, đồng thời cũng từng

bước sử dụng những kiến thức đã học vào thực tế. Thêm vào đó, trong quá

trình thực hiện em có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều

rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.

Tập thuyết minh này chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế, chưa thực sự tối

ưu trong việc tính toán các chi tiết máy, chưa mang tính kinh tế và công

nghệ cao vì giới hạn về kiến thức của người thực hiện.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Cơ Kỹ Thuật

đã cho em cơ hội được học môn học này.

Xin chân thành cảm ơn các bạn trong nhóm đã cùng thảo luận và trao

đổi những thông tin hết sức quý giá.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Diệp Lâm Kha Tùng đã tận tình

hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành công việc thiết kế này.

Sinh viên

PHẠM NGỌC VŨ

1

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

MỤC LỤC

********

Phần 1 - Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

1.1. Chọn động cơ

3

1.2. Phân phối tỷ số truyền

5

1.3 Các thông số và lực tác dụng trên các trục

Phần2 - Tính toán thiết kế các bộ truyền

2.1 Thiết kế bộ truyền động xích

2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng

Phần 3 - Tính toán thiết kế trục và then

3.1 Chọn vật liệu

6

8

11

29

3.2 Xác định sơ bộ đường kính trục

3.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

3.4 Xác định đường kính các đoạn trục

3.5 Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục

3.6 Kiểm nghiệm độ bền mỏi của then

Phần 4 - Tính toán chọn ổ và nối trục đàn hồi

4.1 Tính toán chọn ổ

30

33

44

47

49

55

57

60

64

4.2 Nối trục đàn hồi

Phần 5 - Chọn thân máy, bulông và các chi tiết phụ khác

5.1 Vỏ hộp

5.2 Một số chi tiết phụ khác

Phần 6- Chọn dung sai lắp ghép

2

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

Phần 1 :CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.1 Chọn động cơ :

Xác định công suất cần có của động cơ.

Công suất trên trục động cơ được xác định theo công thức 2.8 [1]

P

tđ

P 

ct



P

: Công suất cần có trên trục động cơ.

: Công suất tính toán trên trục máy công tác.

: Hiệu suất truyền động.

ct

P

tđ



2

4

  . . .

Theo công thức (2.9) ta có:

br x ol kn

Trong đó theo bảng 2.3 trang 19 [1]

 0,96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ,răng nghiêng



br



 0,92 : Hiệu suất truyền động của bộ truyền xích(để hở).

x

  0,99 : Hiệu suất một cặp ổ lăn.

ol



1 : Hiệu suất khớp nối đàn hồi

kn

2

4

2

4

  . . .  0,96 .0,92.0,99 .1 0,814

br x ol kn

Do tải trọng thay đổi nên theo công thức 2.14 trang 20 [1] ta có:

- Công suất tương đương

푃². 푡₁+ 푃². 푡₂

푃². 0,7. 푡_푐푘+ 푃². 0,3. 푡_푐푘

1 2

1

2

√

=

푃 =

푡đ

푡₁₊푡₂

푡_푐푘

3

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

2

(

)

√

푃 = 7.9 . 0.7 + 7.9.0,8 . 0,3 = 7,46( kW)

푡đ

- Công suất cần thiết của động cơ

P_tđ

7,46

P =

ct

=

= 9,16 (kW)



0,814

_{của hệ dẫn động :}u u_br.u_x.u_kn

- Tỉ số truyền toàn bộ

u

Theo bảng 2.4 trang 21 [1]

chọn

: tỉ số truyền trong hệ bánh răng trụ 2

 8

8  u  40

u

br

cấp.

chọn

: tỉ số truyền của xích.

u  3

2  u  5

x

 u  u .u .u  8.3.1 24

br x kn

 n  n .u  55.24 1320 v p





sb

ct

n

 n

sb





db

Động cơ được chọn thỏa mãn đồng thời 2 điền kiện:



P

 P





dc

ct

Theo bảng (1.2 trang 235) [1] ta chọn: Động cơ Dk.62-4 có:

Kiểu động Công

Vận tốc

vòng

T_k

T_max

T_dn

cơ

suất

(kw)

cos

T_dn

quay

(vg/ph)

1460

Dk.62-4

10

0,88

1,3

2,3

4

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

1.2 Phân phối tỷ số truyền :

n

1460

55

dc

u 



 26,54 v p





- Tỷ số truyền động chung thực:

t

n

ct

Trong đó:

푛_đ푐: số vòng quay của trục động cơ

푛_푐푡: số vòng quay của trục công tác

u  u .u .u  u .u

u

.u

Ta có:

t

x br kn

x brn brc kn

Trong đó:

: tỉ số truyền của bộ truyền xích.

u

x

u

: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiêng cấp nhanh.

brn

_brc: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiên cấp chậm.

: tỉ số truyền khớp nối.

u

kn

26,54

3

u

.u



 8,85

- Chọn u  3 =>

brn brc

x

- Tiếp tục chọn tỉ số truyền qua bộ truyền bánh răng cấp nhanh (u_bn) và cấp

chậm (u_bc) với công thức 3.11 trang 43 [1] :

u .u 8,85



brn brc



u_brn 1,3.u_brc



5

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

=> u_brn=3,39 và u_brc= 2,61

1.3 Xác định các thông số và lực tác dụng :

* Tốc độ quay trên các trục

- Trục động cơ : n_dc1460(v/ p)

n  n_dc1460(v / p)

- Trục 1

:

1

n

1460

3,39

1

n 



 430,68 v p





- Trục 2

:

.

2

u

brn

n

430,68

2,61

2

n 

165 v p



- Trục 3

- Trục 4

:

3

u

brc

n

165

3

n 



 55 v p





:

4

u

x

* Cộng suất danh nghĩa trên các trục

P  P  9,16 kW

- Trục động cơ:

.





dc

ct

P  P . . 9,16.1.0,99 9,07 kW





- Trục 1:

1 ct kn ol

P  P . .  9,07.0,96.0,99 8,62 kW

- Trục 2:

- Trục 3:

- Trục 4:





2

1 brn ol

P  P . . 8,62.0,96.0,99 8,2 kW



3

2 brc ol

P  P . .  8,2.0,92.0,99  7,46(kW)

3 x ol

4

6

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

* Momen xoắn trên các trục:

6

9,55.10 .P

9,55.10 .9,16

dc

T



 59916,44 Nmm

- Trục động cơ:





dc

n

1460

dc

6

9,55.10 .P

9,55.10 .9,07

1460

1

T 



 59327,74 N.mm

- Trục 1:





1

n

1

6

9,55.10 .P

9,55.10 .8,62

2

T 



191141,91 Nmm

- Trục 2:





2

n

430,68

2

6

9,55.10 .P

9,55.10 .8,2

3

T 



 474606,06 Nmm





- Trục 3:

3

n

165

3

P .9,55.10⁶

9,55.10⁶.7,46

55

4

- Trục 4:

Trục

T 



1295327,27 N.mm





4

n

4

Động cơ

1

2

3

4

Thông số

U

푢_푘푛= 1

1460

푢_푏푟푛= 3,39

푢_푏푟푐= 2,61

푢_푥= 3

55

n(vg/ph)

P(kW)

1460

430,68

8,62

165

8,2

9,16

9,07

7,46

T(N.mm)

59916,44

59327,74

191141,91

474606,06 1295327,27

7

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

Phần 2 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

2.1: Tính Toán Thiết Kế Bộ Truyền Xích

Bộ truyền xích từ đầu ra của hộp giảm tốc tới băng tải có các số liệu :

P  P 8,2

n 165

vg/ph ; vòng quay của

Kw ; số vòng quay của trục dẫn :

x

3

n₃

n  55

u   3

trục bị dẫn :

vg/ph ;

;

4

n₄

Chế độ làm việc : Quay 1 chiều,làm việc 2 ca,va đập nhẹ,thời gian làm việc 5 năm

(1 năm 300 ngày, làm việc 2ca, 1 ca làm việc 8 giờ).

1.Chọn loại xích : Xích con lăn (độ bền mòn cao hơn xích ống,chế tạo ít phức tạp)

2.Xác định các thông số của bộ truyền xích:

z  25

- Theo bảng 5.4 với u=3 chọn số răng đĩa nhỏ

,do đó số răng đĩa lớn

1

z₂u.z₁ 3.25  75

z  75

z

< _max=120

chọn

2

-Theo công thức (5.3),công suất tính toán

P  Pkk k  P

 

t

z n

P

Trong đó:

là công suất tính toán

t

P là công suất cần truyền

P

 

là công suất cho phép

25 25

k_z

k_n



1

là hệ số răng

z₁25

n₀₁

200



1,21

hệ số vòng quay

n₃165

Theo công thức (5.4) và bảng 5.6 :

k  k₀.k_a.k_dc.k_d.k_c.k_bt1.1.1.1,2.1,25.1,31,95

o

k 1

với

(đường nối tâm các đĩa xích với phương nằm ngang một góc <

);

60

0

8

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

k 1

(chọn a =40p);

a

k 1

(điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích)

(tải trọng va đập nhẹ)

dc

k 1,2

d

k_c1,25

(làm việc 2 ca)

k 1,3

(môi trường có bụi,chất lượng bôi trơn II –bảng 5.7)

bt

P 8,2.1,95.1.1,2119,35

Như vậy :

kW

t

n  200

Theo bảng 5.5 với

vg/ph chọn bộ truyền xích một dãy có bước xích

01

p=38,1 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn:

p  p_max

P  P  34,8

Kw ; đồng thời theo bảng 5.8 ,

 

t

-Khoảng cách trục a = 40p = 40.38,1 = 1524 mm;

Theo công thức (5.12) số mắt xích :

x  2a / p (z₁ z₂) / 2(z₂ z₁)²p / (4 ²a)

2

=2.40 + (25 + 75)/2 + (75 – 25) .38,1/(4 .1524) = 131,6



Lấy số mắt xích chẵn x 132 ,tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13) :

2

a = 0,25p{

}

x0,5(z₂ z₁) [x0,5(z₂ z₁)] 2[(z₂ z₁)/]

2

=0,25.38,1{132-0,5(75+25)+ [1320.5(7525)]²2[(7525) /

] }

=1532 mm

Để xích không chịu lực căng quá lớn,giảm a một lượng bằng :

,do đó a = 1527 mm

a  0,003.a 5mm

-Số lần va đập của xích : Theo (5.14)

i  z₁n₃/ (15x) 

25.165/(15.132)=2 < [i] = 20 (bảng 5.9)

3. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền :

s Q/ (k_dF  F  F )

Theo (5.15) :

t

o

v

-Theo bảng 5.2 ,tải trọng phá hỏng Q = 127000 N khối lượng 1 mét xích q = 5,5kg

9

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

k 1,7

-

(tải trọng mở máy bằng 2 lần tải trọng danh nghĩa)

d

Z₁tn₃25.38,1.165

-v =

m/s

N



 2,62

60000

1000P 1000.8,2

F 



 3129,8

t

v

2,62

F  q.v² 5,5.2,62² 37,75

N

v

F  9,81k qa  9,81.6.5,5.1,527  494,33

N

0

f

trong đó : a =1,527 m khoảng cách trục

k_f 6

bộ truyền nằm ngang

Do đó : s = 127000/(1,7.3129,8 + 494,33 + 37,75) = 21,7

Theo bảng 5.10 với n =200vg/ph , [s]=8,5 . Vậy s > [s] : bộ truyền xích đảm bảo đủ

bền.

4.Đường kính đĩa xích : Theo công thức (5.17) và bảng 13.4 :

p

38,1

d₁

d₂



 304

mm

sin( / z₁) sin( / 25)

p

38,1



 910

mm

sin( / z₂) sin( / 75)









 





 





d  p 0,5cot g

 38,1 0,5cot g

 320,64

mm



 

a1











z₁

25







 





















z₂



 





d  p 0,5cot g

 38,1 0,5cot g

 928,1







a2











75









d  d 2r  3042.11,22  281,56

d_{f 2}



mm ;

887,56 mm

f 1

1

r  0,5025d₁0,05  0,5025.22,230,05 11,22

Với

mm (theo bảng 5.2)

Các kích thước còn lại tính theo bảng 13.4

-Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của xích theo công thức (5.18)

_H1 0,47 k_r(F K_d F )E / (Ak_d)

t

vd

10

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

 0,47 0,42(3129,8.111,86)2,1.10⁵/ 395  393,65MPa

E  2,1.10⁵MPa

z  25 k  0,42

2

Trong đó với

,

;

; A = 395_mm(bảng 5.12)

1

r

k 1

(xích một dãy) ,lực va đập trên 1 dãy xích theo (5.19)

d

F 13.10^7.n p³m 13.10^7.165.38,1³.111,86N

vd

1

Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện độ rắn HB170 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho





 500MPa



,đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1. Tương tự

 



_H



phép

_H



H 2

(cùng vật liệu và nhiệt luyện)

5.Xác định các lực tác dụng lên trục :

F  k_xF 1,15.3129,83599,3N

Theo (5.20)

r

t

k 1,15

trong đó

bộ truyền nằm ngang.

x

2.2 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng

1. Chọn vật liệu hai cấp bánh răng như sau:

Vì bộ truyền được bôi trơn tốt nên dạng hỏng chủ yếu là tróc rỗ bề mặt răng nên ta

tính theo ứng suất tiếp xúc. Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm

thống nhất hóa trong thiết kế ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như sau:

Theo bảng 6.1 trang 92 [1] chọn:

- Bánh răng nhỏ:

Thép thường hóa C₄₅tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có

σ_b1=850 (Mpa)

σ_ch1=580 (Mpa).

- Bánh răng lớn:

Thép thường hóa C₄₅tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có

σ_b2=750(Mpa)

11

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

σ_ch2=450(Mpa).

2. Xác định ứng suất cho phép:

Theo bảng 6.2 trang 94 [1] với thép C₄₅tôi cải thiện đạt độ rắn HB180…350.

⁰ 2HB 70(MPa);S_H1,1

H lim

⁰1,8HB(MPa);S_F1,75

F lim

Chọn độ rắn bánh nhỏ HB₁=250; độ rắn bánh lớn HB₂=225, khi đó ta có:

⁰ 2HB 70  2.25070 570(MPa)

1

H lim1

⁰1,8HB 1,8.250  450(MPa)

1

F lim1

⁰ 2HB₂70  2.22570 520(MPa)

H lim2

_F^o_lim21,8HB₂1,8.225  405(MPa)

Theo công thức 6.5 trang 93 [1] ( số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp

xúc )

2,4

HB

N_Ho 30H

2,4

N_Ho130H 30.250^2,41,706.10⁷

HB

1

N_Ho2 30H^2,4 30.225^2,41,325.10⁷

HB2

Theo công thức 6.7 trang 93 [1] ( N_HE: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương):

N  60c T /T ³nt



_max



HE

i

i i

N  60.1.1460.24000 1.0,7  0,8³.0.3 179,46.10⁷

3





HE1

N_HE2 60.1.430,68.24000 1.0,7 0,8³.0,3 52,94.10⁷

3





Trong đó: Bộ truyền làm việc 5 năm mỗi năm làm việc 300 ngày, 1 ngày làm việc

2 ca, 1 ca làm việc 8 giờ ta có t= 5.300.8.2 = 24000 (giờ).

Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay: c=1.

12

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

Vì: N_HE1>N_Ho1nên K_HL1=1

N_HE2>N_Ho2nên K_HL2=1

Như vậy theo công thức 6.1a trang 93 [1], sơ bộ ta tính được: (S_Htra bảng 6.2)





_H⁰_limK_HL/ S_H

 

H





₁_H⁰_lim1K_HL1/ S_H570.1/1,1518,18MPa

 

H



₂_H⁰_lim2K_HL2/ S_H520.1/1,1 472,72MPa

 

H

Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, do đó theo công thức 6.12 trang 95 [1]:

/ 2  518,18 472,72 / 2  495,45MPa 1,25











     





 





H

2

1

2

Theo công thức 6.8trang 93[1] ta có:

m_F

N  60c T /T

nt m  6khiHB 350



_max _{i i}





FE

i

F

N  60c T /T ⁶nt



_max



FE

i

i i

6

N  60.1.1460.24000 1 .0,7  0,8⁶.0,3 163,7.10⁷





FE1

6

N_FE2 60.1.430,68.24000 1 .0,7  0,8⁶.0,3  48,28.10⁷





Vì : N_FE1> N_Fo= 4.10⁶nên K_FL1=1

N_FE2> N_Fo= 4.10⁶nên K_FL2=1.

Do đó theo (6.2a) trang 93 [1] với bộ truyền quay 1 chiều K_FC=1, ta được:

_F⁰_limK_FLK_FC/ S_F





 

F

  _F⁰_lim1K_FL1K_FC/ S_F 450.1.1/1,75 257,14MPa

 

F

1



_F⁰_lim2K_FL2K_FC/ S_F 405.1.1/1,75 231,43MPa

 

F

2

Ứng suất quá tải cho phép:

Theo công thức 6.13 trang 95[1] và công thức 6.14 trang 96[1] ta có:

13

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG





 2,8

_ch1 2,8.580 1624MPa

_H



_1max



 2,8_ch2 2,8.450 1260MPa

 

H

2max



 0,8_ch1 0,8.580  464MPa

 

F

1max



 0,8_ch2 0,8.450  360MPa

 

F

2max

3. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng khai triển cấp nhanh:

a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

Theo công thức 6.15a trang 96 [1]:

T K_H

1

a  K u 1

_a



3

w1

1





²u₁_ba

_H



Trong đó: với răng nghiêng k_a= 43 bảng 6.5 trang 96 [1]

Theo bảng 6.6 trang 97 [1], chọn ψ_ba= 0,3 (không đối xứng)

Theo công thức 6.16 trang 97 [1], ta có:

  0,53 u 1  0,53.0,3. 3,39 1  0,698

_ba









bd

1

=> Theo bảng 6.7 trang 98 tài liệu [1], chọn K_Hβ= 1,14 (sơ đồ 3).

T₁= 59327,74 (Nmm).

59327,74.1,14

495,45².3,39.0,3

3

 a  43. 3,39 1

122,14mm.





w1

a 130mm

Lấy

w1

b. Xác định các thông số ăn khớp:

Theo công thức 6.17 trang 97[1]:

m=(0,01÷0,02).a_w1=(0,01÷0,02).120=(1,2÷2,4)mm.

Theo bảng 6.8 trang 99[1], chọn môđun pháp m = 2 mm

Chọn sơ bộ β=10⁰, do đó cosβ=0,9848

14

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

Theo 6.31 trang 103 [1], ta có:

- Số răng bánh nhỏ:

z₁ 2a_w1cos / m u 1   2.130.0,9848/ 2. 3,391   29,16









bnn









Chọn z₁=29

Số răng bánh lớn:

z₂ u_bnnz₁ 3,39.29  98,31

Chọn z₂=98

Do đó tỉ số truyền thực sẽ là:

u_a=z₂/z₁=98/29=3,38

m z  z

2. 29  98



₂





1

cos 



 0,977

2a_w1

2.130



12,31⁰12⁰18'

(thỏa điều kiện 8 ≤ β ≤ 20 )

0



c.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Theo 6.33 trang 105[1], ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:

2T K u 1

_H



1

bnn

b_w1u₁d²

_H Z_MZ_HZ_

Trong đó:

w1

- Theo bảng 6.5 trang 96 [1], Z_M=274(MPa)^1/3– hệ số kể đến cơ tính vật liệu

của các bánh răng ăn khớp.

- Theo công thức 6.34 trang 105[1], hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc:h

Z  2cos / sin 2



_tw

H

b

Trong đó :

Theo bảng 6.11 trang 104 [1] ta có:

15

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

_t



_tw arctg tg



/ cos



 arctg(tg(20) / cos(12,31))  20,43 20⁰25'





α = 20⁰là góc nghiêng profin gốc, theo TCVN1065 -71 theo bảng 6.11 trang

104 [1]

Theo công thức 6.35 trang 105[1], tgβ_b=cosα_ttgβ₁

tg_b cos(20,43).tg(12,31)=0,204



_b11,55⁰11⁰33'

2.cos(11,55)

 Z_H

1,73

sin(2.20,43)

Theo công thức 6.37 trang 105 [1] ta có :

_ b_w1sin / m









Trong đó: Theo trang 108 [1] b_w1– chiều rộng vành răng.

b_w1_baa_w1 0,3.130  39(mm).



_ 48.sin 12,31 /

 

.2 1,63





- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: Z_ε

Vì ε_β>1 nên theo công thức 6.36c trang 105 [1] ta có :

1

Z_

_

Theo công thức 6.38btrang 105 [1]





















1 1





1

1 





  1,883,2

cos  1,883,2



cos 12,31 1,697



















z₁z₂

29 98









1

Z_

 0,767

1,697

- Đường kính vòng lăn :

16

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

2a_w1

u_brn1 3,39 1

2.130

d_w2=d_w1.u  59,22.3,39 200,75(mm)

 59,22(mm).

d_w1



- Theo công thức 6.39 trang 106 [1], ta có:

K_H K_HK_HK_Hv

K

-

: hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng

H



vành răng, theo bảng 6.7 trang 98 [1]

= 0,698 ứng với và sơ đồ 3

bd

ta chọn

푲_푯휷= ퟏ, ퟎퟗ

-Theo công thức 6.40 trang106 [1], ta có:

.59,22.1460

60000

Với v = 4,527(m/s) theo bảng 6.13 trang106 [1] dùng cấp chính xác 8.

v d_w1n₁/ 60000 

 4,527 m / s





K

-

: hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng



H

đồng thời ăn khớp, trị số của 퐾_퐻훼đối với bánh răng nghiêng theo

bảng 6.14 trang 107 [1] với cấp chính xác 8 ta chọn

K_Hα= 1,082

- Theo công thức 6.41trang 107 [1], ta có:

_Hb_w1d_w1

K_Hv1

2T K_HK_H

1

- Theo công thức 6.42 trang 107 [1], ta có:

_H_Hg₀v a_w1/ u_bnn

trong đó: δ_H=0,002 theo bảng 6.15 trang 107 [1], theo bảng 6.16 trang 107 [1]

g₀=56.

_H 0,002.56.4,527 130 / 3,39 3,14

17

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

Do đó :

3,14.39.59,22

2.59327,74.1,09.1,082

K_HV1

1,05

Vậy ta có:

 K_H1,09.1,082.1,05 1,24

Thay các giá trị vào 6.33 trang 105 [1] ta có:

2.59327,74.1,24. 3,391





_H 274.1,73.0,767

 429,11(MPa).

39.3,39.59,22²

- Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:

Theo trang 91 [1] với v= 4,527 (m/s), Z_v=1.

Với cấp chính xác động học là 8, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó

cần gia công đạt độ nhám R_a=2,5...1,25μm.

=> Z_R=0,95.

Với d_a=d_w1+ 2m = 59,22 + 2.2 = 63,22 < 700 (mm), K_XH=1

Theo công thức 6.1 trang 91 và 6.1a trang 93 [1]

    Z Z K  495,45.1.0,95.1  470,67 Mpa



_H

 

_H







v

R

XH

Như vậy σ_H<[ σ_H] đủ điều kiện bền.

b. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.

- Theo công thức 6.43 trang 108 [1], ta có:

  2T K Y Y Y / b d m





F1

1

F



B

F1

w1 w1

Trong đó: Theo trang 108 [1] ta có :

- Hệ số kể đến sự trùng khớp:

1

Y 



 0,59



_1,697

18

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:



140

12,31

140

Y_1

1

 0,912

Với β= 12,31

Y_F1,Y_F2: là hệ số hình dạng của bánh răng 1,2.

Số răng tương đương:

Z₁

29

Z_v1

Z_v2



 31

cos³



cos³(12,31)

Z₂

cos³

98

105



cos³(12,31)

Theo bảng 6.18 trang 109 [1] ta được:

Y_F1=3,39 , Y_F2=3,6

- Hệ số tải trọng khi tính về uốn theo công thức 6.45 trang 109 [1]

K_F K_FK_FK_FV





- Theo bảng 6.14 trang 107 [1] với v≤ 5 (m/s) và cấp chính xác 8, ta

chọn:K_Fα=1,26.

Trong đó: K_Fβ=1,2 (bảng 6.7 trang 98 [1] sơ đồ 3)

- Theo công thức 6.46 trang 109 [1], ta có:

_Fb_w1d_w1

K_FV1

2T K_FK_F

1

với:

a_w1

u_a

130

_F_Fg₀v

 0,006.56.4,527.

 9,42

3,39

Với δ_F=0,006 tra bảng 6.15 trang 107 [1]

19

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG

g₀= 56 tra bảng 6.16 trang 107 [1]

9,42.39.59,22

2.59327,74.1,2.1,26

 K_Fv1

1,12

Do đó:

K_F1,26.1,2.1,12 1,69

Thay các giá trị vào công thức 6.43 trang 108 [1] ta có:

2T K_FY Y_BY_F1

1



_F1



_{F 2}_F1

b_w1d_w1m

2.59327,74.1,69.0,59.0,912.3,39



_F1

 78,19(Mpa)

39.59,22.2

Y_{F 2}

Y_F1



3,6

3,39

=>

_F2 78,19.

 83,03(Mpa)

- Theo 6.2 trang 91 và 6.2a trang 93 [1], ta có:

Y Y K





 

_F1

 

_F1



R

S

XF

trong đó:

Y_R= 1 (hệ số bánh răng phay)

Y_S1,080,0695ln(m) 1,080,0695ln(2) 1,03

K_XF= 1 (d_a< 400 mm) – hệ số xét đến kích thước bánh răng

   257,14.1.1,03.1 264,85(MPa)



_F1



Tương tự:





  Y Y K  231,43.1.1,03.1 238,4(MPa)

_{F 2}

 

_{F 2}



R

S

XF

Như vậy:

   ,  

_F1

 

_{F 2}





F1

F 2

20

PHẠM NGỌC VŨ

MSSV : 1351080195