Tài liệu Thiết kế đồ án môn học chi tiết máy

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Lời mở đầu Thiết kế đồ án chi tiết máy là một việc rất quan trong, Giúp cho sinh viên cơ khí nói chung có cái nhìn tổng quan về nền công nghiệp phát triển nhƣ vũ bão. Đồng thời có cơ hội tổng hợp lại kiến thức một số môn đã học nhƣ : Nguyên lý – Chi tiết máy, Sức bền vật liệu , Dung sai …… Và làm quen với việc thiết kế. Trong các nhà máy xí nghiệp sản xuất, Để vận chuyển nguyên vật liệu hoặc sản phẩm thì cần máy vận chuyển gián đoạn hay liên tục.Công nghiệp phát triển thì khả năng tự động hóa đƣợc sử dụng rộng rãi trong các sơ sở nhà máy xí nghiệp sản xuất. Băng tải đƣợc sử dụng nhiều trong việc vận chuyển sản phẩm hoặc vật liệu từ nơi này sang nơi khác trong nhà máy một cách liên tục.Vì vậy, muốn cho băng tải hoạt động có hiệu quả cao, thì ta cần thiết kế hệ thống dẫn động sao cho phù hợp với yêu cầu thực tiễn. Với khoảng thời gian và những hiểu biết còn hạn chế, cùng với kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Em xin chân thành cảm ơn thầy VĂN HỮU THỊNH đã tận tình chỉ bảo giúp em hoàn thành môn học “ Thiết kế đồ án môn học chi tiết máy “ – THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ. Sinh viên thực hiện ( Ký , ghi rõ họ tên ) Võ Văn Cƣờng Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 1 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Mục Lục Đầu đề thiết kế môn học chi tiết máy .................................................................. Trang 3 Nhận xét của GVHD ............................................................................................ Trang 4 Phần I : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn động cơ điện ............................................................................................... Trang 5 Phân phối tỉ số truyền........................................................................................... Trang 6 Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN Bộ truyền xích ...................................................................................................... Trang 8 Bộ truyền bánh răng .........................................................................................Trang 12 Bộ truyền bánh răng ( cấp nhanh ) ..................................................................... Trang 14 Bộ truyền bánh răng ( cấp chậm ) ...................................................................... Trang 20 Phần III: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN BẰNG ..............................................Trang 26 TRỤC I của hộp giảm tốc .................................................................................. Trang 27 TRỤC II của hộp giảm tốc ................................................................................. Trang 30 TRỤC III của hộp giảm tốc ............................................................................... Trang 33 Kiểm nghiệm trục về độ bề mỏi ......................................................................... Trang 36 Tính kiểm nghiệm độ bền của then .................................................................... Trang 38 Phần IV: Tính và chọn ổ lăn ............................................................................. Trang 39 Phần V: Tính các chi tiết máy khác ................................................................. Trang 41 Tài liệu tham khảo ............................................................................................ Trang 42 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 2 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Trƣờng ĐHSPKT Tp.HCM ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Khoa XD&CHƢD THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Bộ môn: Thiết kế công nghiệp ( Đề số : 02 – Phƣơng án : 2 ) A. ĐẦU ĐỀ: 1. Sơ đồ động: Gồm : 1) Động cơ điện 2) Nối trục 3) Hộp giảm tốc 4) Xích tải 5) Tang 2. Các số liệu ban đầu: a. b. c. d. Lực vòng trên băng tải Vận tốc xích tải Đƣờng kính tang Số năm làm việc (F): ( V ): ( D ): (a): 7500 1.0 350 5 (N) ( m/s ) ( mm ) ( năm ) 3. Đặc điểm của tải trọng: Tải trọng va đập nhẹ.Quay 1 chiều 4. Ghi chú: Năm làm việc (y ) 300 ngày , ngày làm việc 2 ca , 1 ca 8 giờ. Sai số cho phép về tỉ số truyền ∆i = 2 ÷ 3 % B. KHỐI LƢỢNG CỤ THỂ: 1. Một bản thuyết minh về tính toán. 2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( khổ A0 ). Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 3 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH NHẬN XÉT CỦA GVHD ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Tp.HCM,ngày tháng 07 năm 2010. Giảng viên hƣớng dẫn ( Ký , ghi rõ họ tên ) Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 4 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN A. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:  Công suất của trục công tác : pct = Ft ´ v 7500´ 1 = = 7.5(kw) 1000 1000  Hiệu suất chung: 2 h = h nt ´ hbr ´ h ô4 ´ h x Þ h = 1´ 0.962 ´ 0.994 ´ 0.93 Þ h = 0.8233 Tra bảng 2.3/19,ta đƣợc :  h nt = 1 h br = 0.96  h ô = 0.99  h x = 0.93   Công suất cần thiết của trục động cơ: Pđc = pct 7.5 = = 9.1(kw) h 0.8233 Tra bảng P1.1 trang 234 sách “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ” tập 1. Ta chọn đƣợc động cơ điện K160M4 có các thông số sau:      Pđm = 11 (kw) > Pđc = 9.1 (kw). nđc = 1450 ( vòng / phút ) η% = 87.5 cos υ = 0.87 m = 110 (kg). Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 5 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH B. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN: Tốc độ quay của trục công tác: p ´ D´ n 60´ 1000 60´ 1000´ v 60´ 1000´ 1 Þ n= = = 55(vòng phút) p´ D p ´ 350 v= Tỉ số truyền chung: u= ndc 1450 = = 26.36 (*) n 55 Chọn ux = 2.8 u 26.36 u = = = 9.4 h  ux 2.8  uc = uh = 1.2 9.4 = 2.8 1.2 uh 9.4 u = = = 3.36 n  uc 2.8 Þ u = un ´ ux ´ uc = 2.8´ 2.8´ 3.36 = 26.34 (**) Kiểm tra tỉ số truyền: (*) - (**) = 26.36 - 26.34 = 0.02 ( Hợp lý ) Công suất làm việc của các trục: pct 7.5 p = = = 8.15 ( kw)  3 h x ´ h ô 0.93´ 0.99 p3 8.15 p = = = 8.57 ( kw)  2 h br ´ h ô 0.96´ 0.99 p2 8.57 p = = = 9.02 ( kw)  1 h br ´ h ô 0.96´ 0.99 Số vòng quay của các trục: nđc = n1 = 1450 vòng/ phút n1 1450 n = = = 432 (vòng phút)  2 un 3.36 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 6 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH n2 432 n = = = 154 (vòng phút)  3 uc 2.8 n3 154 n = = = 55 (vòng phút)  4 ux 2.8 Moment xoắn của các trục: 9.55´ 106 ´ Pdc 9.55´ 106 ´ 9.1 3 T = = = 59.93 ´ 10 ( N .mm) dc  ndc 1450 9.55´ 106 ´ P1 9.55´ 106 ´ 9.02 3 T = = = 59.4 ´ 10 ( N .mm) 1  n1 1450 9.55´ 106 ´ P2 9.55´ 106 ´ 8.57 3 T = = = 189.45 ´ 10 ( N .mm) 2  n2 432 9.55´ 106 ´ P3 9.55´ 106 ´ 8.15 3 T = = = 505.4 ´ 10 ( N .mm) 3  n3 154 9.55´ 106 ´ Pct 9.55´ 106 ´ 7.5 6 T = = = 1.3 ´ 10 ( N .mm) 4  n4 55 Bảng số liệu: Trục Động cơ I II III IV Thông số P (kw) 9.1 9.02 8.57 8.15 7.5 U 1 3.36 2.8 2.8 n ( vòng/ phút ) 1450 1450 432 154 55 3 3 3 3 T ( N.mm) 59.93x10 59.4x10 189.45x10 505.4x10 1.3x106 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 7 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN A. BỘ TRUYỀN XÍCH: 1. Chọn loại xích: xích con lăn. 2. Chọn số răng đĩa xích : ( Z1 , Z2 ) z1 = 29 - 2´ ux ³ 19 = 29 - 2´ 2.5 = 24 ³ 19 => Chọn Z1 = 25 ( răng ) Þ z2 = ux ´ z1 = 25´ 2.5 = 62.5 => Chọn Z2 = 63 ( răng ) 3. Xác định bƣớc xích: P ( mm ) Bƣớc xích P đƣợc xác định theo độ bền mòn của bộ truyền xích , ta có: pt = pct ´ k ´ kz ´ kn (1) Với: 25 25 k = = =1 z  z1 25 n01 200 k = = = 1.29 n  n3 154  k = ko ´ ka ´ kdc ´ kbt ´ kd ´ kc Trong đó: ko = 1 ( Đƣờng nối tâm 2 đĩa xích so với phƣơng ngang một góc nhỏ hơn 600 ). ka = 1 (a = 40 P ) kdc = 1 kd = 1.2 ( tải trọng va đập nhẹ ). kc = 1.25 ( làm việc 2 ca ). kbt = 0.8 ( môi trƣờng không bụi + bôi trơn tốt ) (1) Þ pt = 7.5´ 1´ 1´ 1´ 0.8´ 1.2´ 1.25´ 1´ 1.29 = 11.61 (kw) Theo bảng 5.5 với n01 = 200 (vòng phút) , bộ truyền xích 1 dãy có bƣớc xích P = 31.75 mm thõa mãn điều kiện bền mòn. pt < [p ]= 19.3 (kw) , dựa vào đó ta có :  d c = 9.55mm Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 8 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH  B = 27.46  Q = 88.5( kN )  q = 3.8 kg m 4. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : a ( mm ) a = 40P = 1270 (mm) 5. Số mắc xích : x ( mắc xích ) ( z1 - z2 )2 ´ P 2a x= + 0.5( z1 + z2 ) + P 4´ p 2 ´ a 2´ 1270 (25 - 63) 2 ´ 31.75 = + 0.5(25 + 63) + = 124.9 2 31.75 4´ p ´ 1270 => Chọn x = 126 ( mắc xích ). 6. Tính lại khoảng cách trục: a = 0.25´ P ´ {x - 0.5 (z1 + z2 )+ = 0.25´ 31.75´ {126 - (25 + 63) 2 + 2 ü 2 (z2 - z1 ) ïïï éx - 0.5 (z1 + z2 )ù ý ë û ïï p2 ïþ 2 2 ü 2 (63 - 25) ïïï é126 - 0.5 (25 + 63)ù ý ë û ïï p2 ïþ 2 = 1287 (mm) Để xích không chịu một lực căn quá lớn, giảm a một lƣợng bằng : a = D a = 0.004a = 0.004´ 1287 = 5 ( mm) Þ a = 1282 (mm) 7. Số lần va đập của xích : i ( lần ) i= z1 ´ n3 25´ 154 = = 2 £ [i ]= 30 15´ x 15´ 126 8. Kiểm nghiệm xích về độ bền: S= Q kd ´ Ft + F0 + Fv Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 9 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 Trong đó: GVHD: VĂN HỮU THỊNH     Q = 88.5 (kN) ( tra bảng 5.2 ) Kđ = 1.2 Ft = 7500 (N) Fv = q . v2 = 3.8 x 12 = 3.8 (N ) Với: q = 3.8 kg/m ( tra bảng 5.2)  F0 = 9.81. Kf.q. a = 9.81x 1x3.8x1.282 = 47.79 (N) Với : Kf = 1 ( bộ truyền thẳng đứng ). 88.5´ 103 S= = 9.7 1.2´ 7500 + 47.79 + 3.8 Vậy : S = 9.7 > [S ]= 8.5 => Đủ độ bền 9. Đƣờng kính đĩa xích: P 31.75 = = 253.32 (mm) æp ö æ ö p ÷ sin çç ÷ ÷ ÷ sin çç ÷ ÷ ç çè z ø è ø ÷ 25 1 P 31.75 d2 = = = 636.96 (mm) æp ö æ ö p sin çç ÷ ÷ ÷ sin çç ÷ ÷ ÷ ç è ø 63 çè z2 ÷ ø é æp ÷ öù é æp ÷ öù ç ê ú ç ê ú= 267.2 ( mm) d a1 = P ´ ê0.5 + cot g ç ÷ = 31.75´ 0.5 + cot g ç ÷ ÷ ÷ ú ç ê ÷ ç è 25 øú è z1 øú êë ë û û d1 = é æp ÷ öù é öù ç ê ú= 31.75´ ê0.5 + cot g æ çç p ÷ ú= 652.05 (mm) d a 2 = P ´ ê0.5 + cot g çç ÷ ÷ ÷ ÷ ú ç ê ÷ è63øú è z2 øú êë ë û û d f 1 = d1 - 2´ r = 253.32 - 2´ 9.62 = 234.08(mm) d f 2 = d2 - 2´ r = 636.96 - 2´ 9.62 = 617.72 (mm) Với : r = 0.5025´ dl + 0.05 = 0.5025´ 19.05 + 0.05 = 9.62 (mm) ( Tra bảng 5.2 đƣợc dl = 19.05 ( mm ) ) Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 10 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH 10.Kiểm nghiệm độ bền của đĩa xích: kr (Ft ´ kd + Fvd )´ E s H 1 = 0.47 £ [s H ] A´ kd Với:  kr = 0.42 (z1 = 25)  Ft = 7500(N )  kd = 1.2  Fvd = 13´ 10- 7 ´ n3 ´ P3 ´ m = 13´ 10- 7 ´ 154´ 31.753 ´ 1 = 6.4(N )  A = 262 mm2  kd = 1 ( xích con lăn 1 dãy )  E = 2.1x105 Mpa ( chọn vật liệu thép ) 0.42´ (7500´ 1.2 + 6.4)´ 2.1´ 105 s H 1 = 0.47 = 818.38(MPa) 262´ 1 Nhƣ vậy dùng thép C45 tôi + ram đạt độ cứng HRC50 sẽ đạt đƣợc ứng suất tiếp cho phép [ б ] = 900Mpa. Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1. Tƣơng tự, бH2 ≤ [ б ] ( với cùng loại vật liệu và nhiệt luyện ). 11.Xác định lực tác dụng lên trục: Fr = k x ´ Ft = 1.05´ 7500 = 7875(N ) Với kx = 1.05 ( bộ truyền thẳng đứng ). Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 11 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH B. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG: 1. Chọn vật liệu : Theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế.Ở đây ta chọn vật liệu cho 2 cấp bánh răng, dựa vào bảng (6.1) ta đƣợc : Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…..285 có бb1 = 850 Mpa, бch1 = 580 Mpa. Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…..240 có бb2 = 750 Mpa, бch2 = 450 Mpa. 2. Xác định ứng suất cho phép : Theo bảng (6.2) với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180……..350. dH0 lim = 2HB + 70 , SH = 1.1 dF0 lim = 1.8HB , SF = 1.75  Chọn :  Độ rắn cho bánh nhỏ : HB1 = 245  Độ rắn cho bánh lớn : HB2 = 230 Khi đó : dH0 lim1 = 2HB + 70 = 2´ 245 + 70 = 560Mpa dF0 lim1 = 1.8HB , = 1.8´ 245 , = 441Mpa dH0 lim2 = 2HB + 70 = 2´ 230 + 70 = 530Mpa dF0 lim2 = 1.8HB , = 1.8´ 230 , = 414Mpa 2.4 Theo (6.5), N H 0 = 30 H HB , do đó : 2.4 2.4 NH 01 = 30H HB = 1.6´ 107 1 = 30´ 245 2.4 2.4 NH 02 = 30H HB = 1.39´ 107 2 = 30´ 230 Theo ( 6.7 ) 3 N HE = 60cå æTi ÷ ö çç ´ ni ´ ti ÷ è TM ø 3 æT ö ÷ N HE 2 = 60c´ n1 u1 å ti å çç i ÷ ´ ti å ti T è max ø 7 N HE 2 = 60´ 1´ 1450 3.36´ 24000´ éêë13 ´ 0.7 + 0.83 ´ 0.3ù = 53 ´ 10 ú û N HE 2 = 53´ 107 > N H 02 , do đó K HL 2 = 1 Suy ra N HE1 > N H 01 , do đó K HL1 = 1 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 12 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Nhƣ vậy , theo (6.1a) sơ bộ xác định đƣợc : [dH ]= dH0 lim ´ K HL SH [dH ]1 = 560´ 1 1.1 = 509Mpa [dH ]2 = 530´ 1 1.1 = 481.8Mpa Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng , do đó theo (6.12) ta đƣợc : [dH ]= ([dH ]1 + [dH ]2 ) 2 = (509 + 481.8) = 495.4Mpa < 1.25 d [ H ]2 2 Với cấp chậm sử dụng răng nghiêng , do đó theo (6.12) tƣơng tự ta đƣợc : ' [dH ] = ([dH ]1 + [dH ]2 ) 2 = (509 + 481.8) = 495.4Mpa < 1.25 d [ H ]2 2 Theo (6.7) 6 N FE = 60cå æTi ÷ ö çç ´ ni ´ ti è TM ÷ ø 7 N FE 2 = 60´ 1´ 1450 3.36´ 24000´ éêë16 ´ 0.7 + 0.86 ´ 0.3ù = 48.38 ´ 10 ú û 7 6 NFE 2 = 48.38´ 10 > NF 0 = 4´ 10 , do đó K FL 2 = 1 Tƣơng tự K FL1 = 1 Do đó theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1 , ta đƣợc : [dF ]= dF0 lim ´ K FC ´ K FL SF [dF1 ]= 441´ 1´ 1 1.75 = 252Mpa [dF 2 ]= 414´ 1´ 1 1.75 = 236.5Mpa Ứng suất quá tải cho phép : theo (6.13) và (6.14) [dH ]max = 2.8dch 2 = 2.8´ 450 = 1260Mpa [dF1 ]max = 0.8dch1 = 0.8´ 580 = 464Mpa [dF 2 ]max = 0.8dch 2 = 0.8´ 450 = 360Mpa Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 13 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH 3. Tính toán cấp nhanh ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ) a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a) aw1 = K a ´ (u1 + 1)´ T1 ´ K H b 3 2 [dH ] ´ u1 ´ y ba Trong đó :  Theo bảng 6.6 chọn ψba = 0.3  Theo 6.5 chọn Ka = 43  Theo (6.16) ψbd = 0.5xψbax(u1 + 1) = 0.5x0.3x(3.36 + 1) = 0.6  Theo bảng 6.7 chọn KHβ = 1.02 ( sơ đồ 6 )  T1 = 59.4x103 N.mm Þ aw1 = 43´ (3.36 + 1)´ 3 59.4´ 103 ´ 1.02 = 117.29 495.42 ´ 3.36´ 0.3 Chọn aw1 = 120 (mm) b. Xác định các thông số ăn khớp: Theo (6.17) m1 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x aw1 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x120 = 1.2 ÷ 2.4 Theo 6.8 chọn môđun pháp : m1 = 2 (mm)  Chọn sơ bộ : β1 = 150  cos β1 = 0.9659  Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ : Z1 = 2´ aw1 ´ cos b1 2´ 120´ 0.9659 = = 26.58 m1 ´ (u1 + 1) 2´ (3.36 + 1) Chọn Z1 = 27 (răng)  Số răng bánh lớn : Z 2 = u1 ´ Z1 = 3.36´ 27 = 90.72 Chọn Z2 = 90 (răng) 90 u = = 3.33  Tỉ số truyền thực : m1 27 m ´ (Z1 + Z 2 ) 2´ (27 + 90) cos b1 = 1 = = 0.975 2´ aw1 2´ 90 ' '' Þ b1 = 12.838 1205016 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 14 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: Theo (6.33) dH = Z M ´ Z H ´ Z e ´ 2´ T1 ´ (um1 + 1) bw1 ´ um1 ´ dw12 Trong đó :  bw1 = aw1 ´ y ba = 120´ 0.3 =  Theo 6.5 chọn Zm = 274 Mpa1/3  Theo (6.35): 36 (mm) tgb b = cosa t ´ tgb1 = cos (20.47)´ tg (12.838)= 0.21 Þ b b = 12.05 Với : a t = a tw = arctg (tga w cosb1 ) = arctg (tg 200 0.975) = 20.47  Theo (6.34) Z H = = 2 cos b b sin 2a tw 2´ cos (12.05) sin (2´ 20.47) = 1.72  Theo (6.37): eb = (bw1 ´ sin b1 ) (36´ sin12.838) = = 1.27 (p ´ m1 ) (p ´ 2)  Theo (6.36c) Z e = Trong đó theo (6.38b): 1 ea = 1 1.68 = 0.77 é ù æ1 1ö ÷ ç ê ú´ cos b1 ÷ ea = ê1.88 - 3.2´ çç + ÷ ÷ú è Z1 Z 2 ø ú ëê û é ù æ1 1ö ÷ ç ê ú = 1.88 - 3.2´ ç + ÷ ÷ú´ cos12.838 = 1.68 çè 27 90 ø êë û  Đƣờng kính vòng chia bánh lăn nhỏ : dw 1 = 2´ aw1 2´ 120 = = 55.42 (mm) um1 + 1 3.33 + 1  Theo (6.40): v= p ´ dw1 ´ n1 p ´ 55.42´ 1450 = = 4.2 m s 60´ 1000 60´ 1000 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 15 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Với v = 4.2 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 8 Và với v < 5 m/s  chọn KHα = 1.09 ( theo bảng 6.14 ) .  Theo (6.42): vH = dH ´ g 0 ´ v ´ Trong đó: aw1 um1  Theo bảng 6.15 chọn бH = 0.002  Theo bảng 6.16 chọn g0 = 61 120 = 3.075 3.33 vH ´ bw1 ´ dw1 K = 1 +  Theo (6.41): Hv 2´ T1 ´ K H b ´ K H a 3.075´ 36´ 55.42 = 1+ = 1.046 2´ 59.4´ 103 ´ 1.02´ 1.09 Þ vH = 0.002´ 61´ 4.2´  Theo (6.39): KH = KH b ´ KHa ´ KHv = 1.02´ 1.09´ 1.046 = 1.16  Thay tất cả vào biểu thức (6.33) , ta đƣợc : Þ dH = 274´ 1.72´ 0.77´ 2´ 59.4´ 103 ´ 1.16´ (3.33 + 1) 36´ 3.33´ 55.422 = 461.96Mpa Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép : Theo (6.1) với v = 4.2 m/s < 5 m/s Zv = 1. Cấp chính xác động học là 8 nên ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 ; Khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 1.25 ÷ 0.63 μm  ZR = 1. Với da < 700 mm  KXH = 1. Theo (6.1) và (6.1a) : [dH ]= [dH ]´ Zv ´ Z R ´ K XH = 495.5´ 1´ 1´ 1 = 495.5(Mpa) Như vậy бH = 461.96 (Mpa) < [бH] = 495.5 (Mpa) d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Theo (6.43) : dF 1 = 2´ T1 ´ K F ´ Ye ´ Yb ´ YF 1 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 (bw ´ dw1 ´ m1 ) Trang 16 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Trong đó:  Theo bảng 6.7 chọn KFβ = 1.05  Theo 6.14 với v < 5 m/s và cấp chính xác 8 chọn KFα = 1.27  Theo (6.47):  vF = dF ´ g 0 ´ v ´ aw1 um1 Þ vF = 0.006´ 61´ 4.2´ K Fv = 1 +  Trong đó : - бF = 0.006 ( theo 6.15 ) - g0 = 61 ( theo 6.16 ) 120 = 9.22 3.33 vF ´ bw1 ´ dw1 2´ T1 ´ K F b ´ K F a 9.22´ 36´ 55.42 = 1.116 2´ 59.4´ 103 ´ 1.05´ 1.27 Þ KF = KFb ´ KFa ´ KFv = 1.05´ 1.27´ 1.116 = 1.488 = 1+ Với:  εα = 1.68  Yε = 1/ εα = 1/ 1.68 = 0.595 0  β = 12.838  Yβ = 1 – 12.838/140 = 0.908 Số răng tƣơng đƣơng:  Z v1 = Zv 2 = Z1 Z2 cos3 b 3 cos b = 27 = 90 cos3 12.838 = 29 cos3 12.838 = 97 Theo bảng 6.18, ta đƣợc :  YF1 = 3.9  YF2 = 3.61  Với m1 = 2 (mm) , Ys = 1.08 – 0.0695ln2 = 1.03 ; YR = 1 ( bánh răng phay ), KxF = 1 ( da < 400mm ).  Theo (6.2) và ( 6.2a ) :  [dF1 ]= [dF1 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 252´ 1´ 1.03´ 1 = 259.56Mpa  [dF 2 ]= [dF 2 ]´ YR ´ Ys ´ K XF = 236.5´ 1´ 1.03´ 1 = 243.595Mpa Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 17 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Thay các giá trị vừa tính vào công thức (6.43) :  2´ 59.4´ 103 ´ 1.488´ 0.595´ 0.908´ 3.9 dF 1 = = 93.34 (Mpa) (36´ 55.42´ 2) Þ dF 1 = 93.34Mpa £ [dF 1 ]= 259.56Mpa dF 2 = (dF1 ´ YF 2 ) YF 1 (93.34´ 3.61) = 3.9 = 86.39Mpa Þ dF 2 = 86.39Mpa £ [dF 2 ]= 243.595Mpa Vậy răng đạt yêu cầu về độ bền uốn e. Kiểm nghiệm răng về quá tải:  Theo ( 6.48 ) , với K qt =  dH 1max = dH ´ Tmax =1 T Kqt = 495.4´ 1 = 495.4Mpa  dH 1max = 495.4Mpa < [dH ]max = 1260Mpa  Theo (6.49):  dF1max = dF1 ´ Kqt = 259.56´ 1 = 259.56Mpa Þ dF1max = 259.56Mpa < [dF1 ]max = 464Mpa  dF 2max = dF 2 ´ Kqt = 243.595´ 1 = 243.595Mpa Þ dF 2max = 243.595Mpa < [dF 2 ]max = 360Mpa Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 18 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH f. Thông số và kích thƣớc bộ truyền ( Cấp nhanh ):  Khoảng cách trục : aw1 = 120mm  Môđun pháp : m1 = 2mm  Chiều rộng vành răng : bw1 = 36mm  Tỉ số truyền : um1 = 3.33  Góc nghiêng của răng :  Số răng của bánh răng : Z1 = 27, Z 2 = 90 ' '' b1 = 1205016  Hệ số dịch chỉnh : x1 = 0, x2 = 0 Theo công thức trong bảng 6.11 , ta đƣợc :  Đƣờng kính vòng chia : d1 = 55.38mm d 2 = 184.61mm  Đƣờng kính đỉnh răng : d a1 = 59.38mm d a 2 = 188.61mm  Đƣờng kính đáy răng : d f 1 = 50.38mm Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 d f 2 = 179.61mm . Trang 19 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH 4. Tính toán cấp chậm ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ) a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo (6.15a) aw2 = K a ´ (u2 + 1)´ T2 ´ K H b 3 2 [dH ] ´ u2 ´ y ba Trong đó :  Theo bảng 6.6 chọn ψba = 0.3  Theo 6.5 chọn Ka = 43  Theo (6.16) ψbd = 0.5xψbax(u1 + 1) = 0.5x0.3x(2.8 + 1) = 0.6  Theo bảng 6.7 chọn KHβ = 1.03 ( sơ đồ 5 )  T1 = 189.45x103 N.mm 3 189.54 ´ 10 ´ 1.03 Þ aw2 = 43´ (2.8 + 1)´ 3 = 160.43 2 495.4 ´ 2.8´ 0.3 Chọn aw2 = 161 (mm) b. Xác định các thông số ăn khớp: Theo (6.17) m2 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x aw2 = ( 0.01 ÷ 0.02 )x161 = 1.6 ÷ 3.2 Theo 6.8 chọn môđun pháp : m2 = 3 (mm)  Chọn sơ bộ : β1 = 150  cos β1 = 0.9659  Theo (6.31) , số răng bánh nhỏ : 2´ aw2 ´ cos b 2 2´ 161´ 0.9659 = = 27.28 m2 ´ (u2 + 1) 3´ (2.8 + 1) Chọn Z1 = 27 (răng) Z1 =  Số răng bánh lớn : Z 2 = u2 ´ Z1 = 2.8´ 27 = 75.6 Chọn Z2 = 76 (răng) 76 u = = 2.81  Tỉ số truyền thực : m 2 27 m ´ (Z1 + Z 2 ) 2´ (27 + 76) cos b 2 = 2 = = 0.9596 2´ aw2 2´ 161 Þ b 2 = 16.34 16020'24'' Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƢỜNG – MSSV: 07106028 Trang 20