Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít-BKHN

Đồ án Chi tiết máy Đề số 6/7: Thiết kế hệ dẫn động băng tải
GVHD: TS.Phạm Minh Hải SVTH: Nguyễn Ngọc Chung – 20113513
Trang: 1
MỤC LỤC Trang
LỜI NÓI ĐẦU 5
PHẦN 1 : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG 6
1. Chọn Động Cơ 6
1.1. Công suất yêu cầu của động cơ 6
1.2. Xác định số v ng quay vi c 7
1.3 Chọn tỉ số truyền sơ bộ 7
1.4.Số v ng quay sơ bộ của động cơ. 7
1.5. Chọn động cơ: 8
2. Phân phối tỉ số truyền 8
2.1. Xác định tỉ số truyền ut của h thống 8
2.2. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền 8
3. Tính các thông số trên trục 9
3.1. Tính công suất trên các trục 9
3.2.Tính số v ng quay 9
3.3.Tính o en trên trục 9
3.4. Bảng thông số 10
PHẦN 2 : TÍNH TO N THI T C C BỘ T U N 11
A.Thiết kế bộ truyền đai thang 11
1. Chọn loại đai 11

Trang: 2
2. Xác định đường kính bánh đai: 12
3. Xác định chiều d i đai v khoảng cách trục 12
4. Xác định góc ôm của bánh đai góc nhỏ 13
5. Tính chính xác khoảng cách trục a 13
6. Tính số đai Z 13
7. Các thông số cơ bản của bánh đai 14
8. Xác định ực căng ban đầu v ực tác dụng ên trục 14
9. Thông số của bộ truyền đai 15
B. Tính toán bộ truyền trong hộp 15
1. Chọn vật i u răng bánh vít v trục vít 16
2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít 17
3. Xác định bộ khoảng cách trục 17
4. Xác định ô đun 18
5. Tính chính xác khoảng cách trục aw 18
6. Xác định h số dịch chỉnh 18
7. Xác định các h số v ột số thông số động học 18
8. iể nghi răng bánh vít 19
9. Tính nhi t truyền động trục vít 20
10. Một vài thông số của bộ truyền 20
11. Lực tác dụng 20
12. Bảng thông số bộ truyền 21
13.Chọn khớp nối 21

Trang: 3
PHẦN 3: TÍNH TO N THI T T ỤC 24
1.Tính sơ bộ trục 24
1.1 Chọn vật i u: 24
1.2 Xác định sơ bộ đường kính trục 24
1.3 Lực tác dụng ên trục 25
1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ v trục 26
2. Tính chọn đường kính các đoạn trục 28
2.1 Trục I 28
2.1.1 Tính phản ực 28
2.1.2 Vẽ biểu đồ o en 30
2.1.3 Tính o en uốn tổng v o en tương đương 32
2.1.4 Tính đường kính các đoạn trục 32
2.1.5 Chọn đường kính các đoạn trục 32
2.1.6 Chọn kiể nghi then 33
2.1.7 iể nghi trục theo độ bền ỏi 34
2.1.8 Chọn v kiể nghi ổ ăn 39
2.2 Trục II 42
2.2.1 Tính chọn kết cấu v ổ ăn cho trục II 42
2.2.2 Chọn then 43
2.2.3 Chọn ổ ăn 44
2.2.4 Sơ kết kết cấu của trục 44
PHẦN 4: THI T HỘP GIẢM TỐC 45

Trang: 4
4.1 Tính, ựa chọn kết cấu cho các bộ phận v các chi tiết. 45
4.1.1 ết cấu hộp giả tốc. 45
4.1.2 ết cấu các bộ phận, chi tiết khác. 47
4.2 Bôi trơn v điều chỉnh ăn khớp. 50
4.3 Đinh kiểu ắp, ập bảng dung sai. 50
4.4. Bảng thống kê các kiểu ắp, trị số của sai ch giới hạn v
dung sai của các kiểu ắp. 51
T LUẬN 52
TÀI LIỆU THAM HẢO 53

Trang: 5
LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học
này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức
đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ
được học sau này.
Đề tài của em được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc
trục vít bánh vít và bộ truyền đai thang. Hệ thống được đẫn động bằng động cơ
điện thông qua bộ truyền đai thang, hộp giảm tốc và khớp nối truyền chuyển động
tới băng tải. Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy em đã sử dụng và
tra cứu các tài liệu sau.
-Tập 1 và 2 Chi tiết máy của GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP.
-Tập 1 và 2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TS.TRỊNH
CHẤT- TS. LÊ VĂN UYỂN.
-Dung sai và lắp ghép của GS.TS NINH ĐỨC TỐN.
Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy cùng
với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài
giảng của các môn học có liên quan song bài làm của em không thể tránh được
những thiếu sót. Em kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các
Thầy cô bộ môn giúp cho em ngày càng tiến bộ.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy
và Rô Bốt, đặc biệt là Thầy Phạm Minh Hải đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một
cách tận tình giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án được giao.
Hà Nội, Ngày 12 Tháng 3 Năm 2015

Trang: 6
Sinh Viên: Nguyễn Ngọc Chung
PHẦN 1 : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG
- Th ng số đầu vào :
ực k o băng tải : 5750 ( N )
ận tốc băng tải : v 0,34 ( m/s)
Đường kính tang : D 440 (mm)
Số ca làm việc : soca 3 ( ca )
Thời hạn phục vụ : h = 7500 giờ
óc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @ = 135 độ
+ Đặc tính làm việc: êm
1. Chọn Động Cơ
- Chọn động cơ điện là giai đoạn đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy, vì
hộ giảm tốc và động cơ biệt lập nên việc chọn đúng loại động cơ ảnh hưởng rất
nhiều đến việc chọn và thiết kế hộp giảm tốc cũng như các bộ truyền ngoài hộp.
Muốn chọn đúng động cơ cần hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại và
chú đến các yêu cầu làm việc cụ thể của thiết bị cần được dẫn động
- Chọn động cơ cần tiến hành theo các bước:
 Tính công suất cần thiết của động cơ
 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ
 Dựa vào công suất và số vòng quay đồng bộ kết hợp với các yêu cầu về quá
tải, mô men mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước
động cơ phù hợp với yêu cầu
1.1. C ng suất yêu cầu của động cơ:
t
ct
P
P


Pt : Công suất trên trục công tác

Trang: 7
Pt = ( Kw)
η: Hiệu suất hệ dẫn động.
η ηtv.η3
ol.ηd..ηkn
Trong đó : ηol là hiệu suất của ổ lăn
η tv là hiệu suất của bộ truyền trục vít
ηd là hiệu suất của bộ truyền đai
ηkn là hiệu suất của khớp nối
Tra bảng B  13.2 ta có : ηol = 0,99; ηtv = 0,8; ηd= 0,95; ηkn = 0,99
 η = η3
ol.ηtv.ηd..ηkn = ( 0,99 )3
. 0,8 . 0,95 . 0,99 = 0,73
=>Pct = = 2,69 ( kW)
1.2. Xác định số v ng quay làm việc :
nlv = ⁄
1.3. Chọn tỉ số truyền sơ bộ:
usb = ud.utv
Theo bảng B  14.2 ta chọn sơ bộ :
+ Tỉ số truyền đai : ud = 4
+ Tỉ số truyền bộ truyền trục vít : utv = 16
usb = 4.18 = 64
1.4. Số v ng quay sơ bộ của động cơ.
nsb = nlv.usb
=> nsb = nlv.usb = 14,76 = 944,64 ( v/ph)

Trang: 8
Số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Chọn ndb = 1000 ( v/ph)
1.5. Chọn động cơ:
- Tra bảng ở phụ lục tài liệu p1.3 [1], chọn động cơ thỏa mãn
+ ndb ~ nsb = 944,64 ( v/ph)
+ Pdc  Pct = 2,69 ( kW)
- Ta được động cơ với thông số sau :
+ Ký hiệu động cơ : DK51-6
+ Pcf
dc = 2.8 ( kW)
+ ndc = 950 ( v/ph)
+ cosφ = 0,78
+ Đường kính động cơ : ddc=30 (mm)
Khối lượng : 84 kg
2. Phân phối tỉ số truyền :
- Sau khi lựa chọn động cơ điện ta tiến hành tính toán động học hệ dẫn động cơ
khí được thực hiện theo các bước:
 Xác định tỉ số truyền ut của hệ dẫn động
 Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động ut, tính theo các bộ truyền
Ut = un.uh
 Xác định công suất, momen và số vòng quay trên các trục
2.1. Xác định tỉ số truyền ut của hệ thống :
- Tỉ số truyền của hệ : uc =
2.2. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền :
- Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài : uh =

Trang: 9
Vậy ta có :
+ uc = 64,36
+ uh = 16,09
+ ud = 4
3. Tính các thông số trên trục :
3.1. Tính công suất trên các trục :
- Công suất trên trục II : pII =
- Công suất trên trục I : pI =
- Công suất trên trục động cơ: p*dc=
3.2.Tính số v ng quay:
- Số vòng quay của động cơ: ndc = 950 ( v/ph)
- Số vòng quay trên trục I : nI = = = 237,50 ( v/ph)
- Số vòng quay trên trục II : nII =14,76 ( v/ph)
- Số vòng quay trên trục III: n*lv= ( v/ph)
3.3.Tính momen trên trục:
- Momen xoắn trên trục động cơ :

- Momen xoắn trên trụ I:

Trang: 10
 TI =
- Momen xoắn trên trục II :

Momen xoắn trên trục công tác :

3.4. Bảng th ng số:
Th ng số
Truc
Động cơ I II Công tác
U ud = 4 uh = 16,09 ukn = 1
n (v/ph) 950 237,50 14,76 14,76
P (kw) 2,69 2,53 2,00 1,96
T (N.mm) 27041,58 88341,86 1294037,94 1268157,18

Trang: 11
PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
- Theo yêu cầu: truyền động đai
- Truyền động đai dùng để truyền động giữa các trục xa nhau. Đai được mắc lên
2 bánh với lực căng ban đầu O, nhờ đó có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt
tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi.
- Nhờ đai có độ dẻo, bộ truyền làm việc êm, không ồn thích hợp với vận tốc lớn.
- Chỉ tiêu về khả năng làm việc của truyền động đai là khả năng k o và tuổi thọ
của đai.
- Thiết kế truyền động đai gồm các bước:
 Chọn loại đai: đai thang
 Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.
 Xác định các thông số của đaitheo chỉ tiêu về khả năng k o của đai và về
tuổi thọ
 Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục
A. Thiết kế bộ truyền đai thang :
- oại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là 2 mặt 2 bên tiếp xúc với
các rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai, nhờ đó hệ số ma sát giữa đai và
bánh đai hình thang lớn hơn so với đai dẹt và do đó khả năng k o cũng lớn
hơn. Tuy nhiên cũng do ma sát lớn hơn nên hiệu suất của đai hình thang thấp
hơn đai dẹt.
- Th ng số yêu cầu :
P = pđc = 2,69 (kw)
TI = Tđc = 27041,58 (N.mm)
NI = nđc = 950 (vòng/phút)
U = uđ = 4
1. Chọn loại đai:

Trang: 12
Chọn đai thường
Theo 4.1[1] với {
→ chọn tiết diện đai A với các thông số bảng 4.3[1]
Kí hiệu Kích thước tiết
diện
Diện tích tiết
diện A
(mm2
)
Đường kính
bánh đai nhỏ
d1(mm)
Chiều dài
giới hạn l
(mm)bt b H Y0
A 11 13 8 2,8 81 100÷200 560÷4000
2. Xác định đường kính bánh đai:
Chọn theo tiêu chuẩn bảng B  
4.21
1
63
, ta được 1 160( )d mm
Kiểm tra về vận tốc :
1 1
ax
. 160.950.
7,96( / ) 25( . )
60000 60000
m
d n
v m s v m s
 
    
1d thỏa mãn
d2 = u.d1(1- ɛ 4.160 1-0,03) = 620,8 (mm)
trong đó hệ số trượt 0,02 0,04   , ta chọn 0,03 
Chọn theo tiêu chuẩn bảng B  
4.6
1
67
, ta được 2 630( )d mm
Tỉ số truyền thực tế :
 
2
1
630
4,059
. 1 160.(1 0,03)
t
d
u
d 
  
 
Sai lệch tỉ số truyền:
4,059 4,000
.100 .100 1,482
4,0
tu u
u
u
 
 
 
    %
2d thỏa mãn
3. Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục:
Dựa vào ut= 4,059, tra bảng 4.14[1] ta chọn a/d2=0,9
→ asb= 0,9.d2= 0,9.630 = 567 (mm)
Chiều dài đai :
   
2 2
2 11 2
630 160160 630
2. 2.567 2471,699( )
2 4. 2 4.567
sb
sb
d dd d
L a mm
a
 
  
      

Trang: 13
Dựa vào bảng 4.13[1] ta chọn theo tiêu chuẩn 2500(mm)
Số vòng chạy của đai:
1
ax
7,96
3,18( ) 10( )
2,50
S m
v
i i mm
L
    
4. Xác định góc m của bánh đai góc nhỏ
   2 1
1
57 57 630 160
180 180 156
1107,57
d d
a

   
     
 1 > min 120  . ậy 1 thỏa mãn.
5. Tính chính xác khoảng cách trục
a=
 √ 
 = L -
 2 1
2265
2
d d

=
   2 1 630 160
235
2 2
d d 
 
a=
√
= 1107,57 (mm)
6. Tính số đai Z
 0
.k
.C .C . .L u z
đp
Z
p C C

α
Trong đó
P- công suất trên trục bánh đai chủ động P = 2,69 (kw)
 0p - công suất cho phép . Tra bảng 4.19[1] theo tiết diện đai A,
d1 160 mm và v 7,96 m/s ta được{
 0p
kđ - hệ số tải trọng động . Tra bảng 4.7[1] ta được kđ =1,1
Cα - hệ số ảnh hưởng của góc ôm
Cα = 1- 0,0025(180- ) khi = 150o
÷180o

Trang: 14
Tra bảng 4.15[1] ta được Cα = 0,96
CL - hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai. Tra bảng 4.16[1] với
0
L
L
= 47=> CL = 1,08
uC - hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền
Tra bảng 4.17[1] với ut>3 ta được uC =1,14
zC - hệ số kể dẫn đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dãy đai
Tra bảng 4.18[1] ta có
0
P
P
= => zC = 1
 0
.k
.C .C . .L u z
đp
Z
p C C

α
=
2,69.1,1
1,07
2,34.0,96.1,08.1,14.1

ấy z 1
7. Các th ng số cơ bản của bánh đai
Chiều rộng bánh đai B Z-1)t =2e
ới z 1, t 15,e 10. Tra bảng 4.21[1]
 B = (1-1).15 +2.10=20(mm)
{ 0h
{
0
36
Đường kính ngoài của bánh đai
1 1 0
2 2 0
2 160 2.3,3 166,6( )
2 630 2.3,3 636,6( )
a
a
d d h mm
d d h mm
    
    



Đường kính chân bánh đai
1 1
2 2
166,6 12,5 154,1( )
636,6 12,5 624,1( )
f a
f a
d d H mm
d d H mm
    
    



8. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
ực căng ban đầu 0
780. .
. .
đ
v
p k
F F
V C Z
 
Bộ truyền tự động điều chỉnh lực căng > v=0(N)
Bộ truyền định kỳ điều chỉnh lực căng > v=qm.v2
Tra bảng 4.22[1] > qm.= 0,105, V=7,96(m/s)

Trang: 15
 Fv=0,105. 7,962
=6,65(N)
 0
780. .
. .
đ
v
p k
F F
V C Z
  =
780.2,69.1,1
6,65 308,68( )
7,96.0,96.1
N 
ực tác dụng lên trục bánh đai
Fr= 1
0
156
2 . sin( ) 2.308,68.1.sin( ) 603,87( )
2 2
F Z N

 
9. Tổng hợp th ng số của bộ truyền đai
Thông số Ki hiệu iá trị
Tiết diện đai A
Đường kính bánh đai nhỏ 1d 160(mm)
Đường kính bánh đai lớn 2d 630(mm)
Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ 1ad 166,6(mm)
Đường kính đỉnh bánh đai lớn 2ad 636,6(mm)
Đường kính chân bánh đai nhỏ 1fd 154,1(mm)
Đường kính chân bánh đai lớn 2fd 624,1(mm)
óc chêm rãnh đai 360
(mm)
Số đai Z 1
Chiều rộng bánh đai B 20(mm)
Chiều dài bánh đai L 2500(mm)
Khoảng cách trục a 1107,57(mm)
óc ôm bánh đai nhỏ 1 1560
ực căng ban đầu 0F 6,65(N)
ực tác dụng lên trục rF 603,87(N)
B. Tính toán bộ truyền trong hộp.

Trang: 16
 Truyền động trục vít gồm trục vít và bánh vít ăn khớp với nhau. Nó được
dùng để truyền động giữa các trục ch o nhau, góc giữa 2 trục thường là 90o
 Do các trục ch o nhau như vậy nên trong chuyển động trục vít xuất hiện vận
tốc trượt vs hướng dọc treo ren trục vít. Trượt dọc rang làm tăng mất mát về
ma sát, làm giảm hiệu suất, tăng nguy hiêm về dính và mòn. ì vậy đăc
điểm này cần được chú ý trong quá trình thiết kế truyền động trục vít
 Bộ truyền trục vít có các dạng hỏng: tróc rỗ bề mặt rang, gẫy răng, mòn và
dính, trong đó mòn và dính xảy ra nguy hiểm hơn. Tuy nhiên vì chưa có
phương pháp tính dính và mòn một cách thỏa đáng nên vẫn tính toán bộ
truyền trục vít theo độ bền tiếp xúc và độ bền uốn, đồng thời trên cơ sở thực
nghiệm và kinh nghiệm sử dụng bộ truyền mà điều chỉnh trị số của ứng suất
cho ph p, nhờ đó có thể đề phòng được dính và hạn chế được mòn.
 Thiết kế truyền động trục vít bao gồm các bước sau:
 Chọn vật liệu
 Xác định ứng suất cho ph p
 Tính thiết kế
 Tính kiểm nghiệm
 Quyết định lần cuối các kich thước và thông số bộ truyền
 Kiểm nghiệm về nhiệt
 Tính toán truyền động trục vít - bánh vít.
Thông số đầu vào:
 
   
   
 
1
1 2
1 2
2,53
88341,86 . ; 1294037,94 .
/ ; 14,76 /
16,
237,5
09
750
0
0
I II
I II
TV
h
P P kW
T T N mm T T N mm
n n v ph n n v ph
u u
L h
  

   

   
  
 

1. Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít:
a. Xác định sơ bộ vận tốc trượt:
 5 5 33
1 24,5.10 . 4,5.10 . . 12940372 ,37 94, 1,10 65 /sv n T m s 
  
b. Xác định vật liệu:
vs=1,16 (m/s) < 2(m/s)→ Chọn vật liệu răng bánh vít là gang xám tương
đối mềm.
Tra bảng B7.1/146[1] với:
ật liệu bánh vít: Gang xám
 Ký hiệu: C 5-32

Trang: 17
 Cách đúc: dùng khuôn cát
 σb = 150 (MPa)
 σbu = 320 (MPa)
Chọn vật liệu trục vít là: Th p 45,tôi cải thiện đạt độ rắn HRC>45
2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít [ ]
a. Ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo bảng  
7.2
148
1 với 1,16( / )sv m s  [ ]= 155,2 (MPa)
b. Xác định ứng suất uốn cho phép [ ]
Theo công thức 7.11[1]: [ ]=0,12 σbu
  0,12 0,12.320 38,4buFO MPa   
c.Ứng suất cho phép khi quá tải:
Theo công thức 7.14[1] có:
   max
max
[ ] 1,5. 1,5.155,2 232,8
[ ] 0.6 0,6.150 90( )
H H
F b
MPa
MPa
 
 
   

  
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
 
2
23
w 2
2
.170
( ). . ,
.
H
H
T K
a Z q
Z q
 
    
 
với:
KH- Hệ số tải trọng. Chọn sơ bộ KH=1,2
Chọn số mối ren trục vít Z1=2  Z2= u.Z1=16,09.2= 32,18
Chọn Z2= 32
Tỉ số truyền thực tế:
2
1
32
16
2
t
Z
u
Z
  
Sai lệch tỉ số truyền:
16 16,09
.100% .100% 0,56
16,09
tu u
u
u
 
   %
q - hệ số dường kính trục
q =0,3.Z2=0,3.32= 9,6 ; Tra bảng
7.3
[1]
150
B , chọn q theo tiêu chuẩn q 10
T2 - Môment trên trục bánh vít trục II :T2= 1294037,94 (Nmm)
Do vậy:

Trang: 18
2 2
2 33
w 2
2
170 170 .1,2
( ). . (32 10). . 237,99( )
.[ ] 32.155,
1294037,
2 10
94H
H
T K
a Z q mm
Z q
   
       
  
Chọn aw= 240(mm)
4. Xác định m đun:
2
2. 2.240
11,43( )
10 32
wa
m mm
q Z
  
 
Tra bảng
7.3
[1]
150
B ,chọn m theo tiêu chuẩn: m 12,5
5. Tính chính xác khoảng cách trục aw
2
w
( ) 12,5.(32 10)
262,5( )
2 2
m Z q
a mm
 
  
Chọn aw=265(mm).
6. Xác định chính xác hệ số dịch chỉnh
Hệ số dịch chỉnh:
w
2
265
0,5.( ) 0,5.(10 32) 0,2 0,7
12,5
a
x q Z x
m
         thỏa mãn
7.Xác định các hệ số và một số th ng số động học:
Tỉ số truyền thực tế: ut=16
óc vít lăn: 1
w
4
arc arc 10,89
2. 10 2.0,2
Z
tg tg
q x

   
         
Đường kính vòng lăn của trục vít:
 w1
w2 w w1
( 2. ).m 10 2.0,2 .12,5 130( )
2. 2.265 130 400( )
d q x mm
d a d mm
     

    
ận tốc trượt: 1 1. . .130.237,5
1,65
60000.cos 60000.cos10,89
w
s
w
d n
v
 

  

(m/s)
ới vs =1,65 (m/s) Tra bảng 7.2[1] =>v= 1,65(m/s) =>  H =140,5 (Mpa)
Theo bảng  
7.4
152
1 với:
 Nhóm vật liệu bánh vít: Gang xám
 Độ rắn mặt ren trục vít: HRC 45
 Vận tốc trượt: vs = 1,65 (m/s)
Ta được:
 Góc ma sát 3,55o
 
 Hệ số ma sát 0,062f 
Hiệu suất của bộ truyền:

Trang: 19
w
w
0,95. ( ) 0,95. (10,89)
0,71
( ) (10,89 3,55)
tg tg
tg tg


 
  
 
HK - Hệ số tải trọng: .H H HvK K K , trong đó:
HK  - Hệ số tập trung tải trọng trên chiều rộng vành răng:
Tải trọng không đổi (các bộ truyền 1 cấp → HK  =1
HK   Hệ số tải trọng động:
Với vs =1,65(m/s) tra bảng
7.6
[1]
153
B ta được: Cấp chính xác của bộ truyền
trục vít bằng 9.
Tra bảng
7.7
[1]
153
B với vs =1,65(m/s) và CCX=8 ta được 1,3HVK 
Vậy . 1.1,3 1,3H H HvK K K  
8. Kiểm nghiệm răng bánh vít:
a. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
3 3
2 2
2 w
.170 170 32 10 .1,3
. . 132,09( )
32 2
1294037,94
65 10
H
H
Z q T K
MPa
Z a q

   
     
  
Kiểm tra:
132,09 [ ] 140,5H H    >Thỏa mãn
b. Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
2
2. 2
1,4 . .
[ ]
.
F F
F F
n
T K Y
b d m
  
[ F ]- Ứng suất uốn cho phép của bánh răng vít: [ F ]=38,4 (MPa)
KF - Hệ số tải trọng khi tính về uốn: KF = .F FvK K , FK  = HK  =1
FvK = HvK =1,3
mn - Mô đun pháp của răng bánh vít:
w. .cos 12,5.cos10,89 12,27( )o
nm mcos m mm    
YF - Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số răng bánh vít tương đương Zv:
2 2
3 3 3
w
32
33,79
cos cos cos 10,89
v o
Z Z
Z
 
   
Tra bảng
7.8
[1]
154
B với Zv =68,94 ta được YF = 1,67
b2 - Chiều rộng bánh răng vít:
2 10,75. 0,75. .( 2) 0,75.12,5.(10 2) 112,5ab d m q      (mm)

Trang: 20
Chọn b2= 110(mm)
d2 =m.Z2 = 12,5.32 =400(mm)
Thay vào ta có:
2
2 2
1,4 . . 1,4. .1,3.1,67
7,28 [ ] 38,4( )
. . 110.
12940
400.12,27
37,94F F
F F
n
T K Y
MPa MPa
b d m
     
(Thỏa mãn)
9. Tính nhiệt truyền động trục vít:
Diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc(Khi Aq 0,3.A):
0
1000(1 ).
[0,7.K (1+ )+0,3.K ]. .([t ]-t )t tq d
P
A

 

 , trong đó:
  Hiệu suất bộ truyền: 0,74 
P - Công suất trên trục vít: 1 2,53( ).P P kW 
Kt - Hệ số tỏa nhiệt: Kt =8 17,5 W/(m2 o
C) Chọn Kt= 13
t0 - Nhiệt môi trường xung quanh: Thường lấy t0= 25o
[td] - Nhiệt độ cho phép cao nhất của dầu: Do trục vít đặt dưới  [td] = 90o
C
Ktq - Hệ số tỏa nhiệt của phần bề mặt hộp được quạt tra bảng trang 157[1]
với số vòng quay của quạt nq = 950(vg/ph)  Ktq = 20,2(W/m2
.C0
)
  Hệ số kể đến sự thoát nhiệt xuống đáy hộp:   0,25
  Hệ số giảm nhiệt do làm việc ngắt quãng: 1 
Thay vào ta có:
2
0
1000(1 ). 1000(1 0,74).2,53
0,58( )
[0,7.K (1+ )+0,3.K ]. .([t ]-t ) [0,7.13.(1 0,25) 0,3.20,2].1.(90 25)t tq d
P
A m

 
 
  
  
10. Một vài thông số của bộ truyền:
Đường kính vòng chia:
1
2 2
. 10.12,5 125( )
. 12,5.32 400( )
d q m mm
d m Z mm
  

  
Đường kính vòng đỉnh:
1 1
2 2
2 125 2.12,5 150( )
( 2 2. ) 12,5(32 2 2.0,2) 430( )
a
a
d d m mm
d m Z x mm
    

      
Đường kính vòng đáy:
1 1
2 2
2,4 125 2,4.12,5 95( )
( 2,4 2. ) 12,5(32 2,4 2.0,2) 375( )
f
f
d d m mm
d m Z x mm
    

      
Góc ôm:
2
1
110
arcsin arcsin 44 4'
0,5. 150 0,5.12,5
o
a
b
d m

   
        

Trang: 21
11.Lực tác dụng
Theo công thức 10.2[1] ta có:
1 2
2
1294037,942 2.
6470,19( )
400
II
a t
T
F F N
d
   
1tF = 2aF = 1aF .tg =4977,07.tg(10,89o
+3,55o
)= 1666,08 (N)
1rF = 2rF = 1 6470,19.cos3,55
.cos 20 .cos10,89 2383,40( )
) cos(10,89 3,55 )
.cos
.
cos(
o
o oa
o o
F
gt t Ng

 
 
 
 
12.Thông số bộ truyền trục vít
Thông số Ký hiệu iá trị
Khoảng cách trục aw 265(mm)
Mô đun m 12,5 (mm)
Tỉ số truyền u 16
Số mối ren vít Z1 2
Số răng bánh vít Z2 32
Đường kính vòng chia
d1 125 (mm)
d2 400 (mm)
Đường kính vòng lăn
dw1 130 (mm)
dw2 400 (mm)
Đường kính vòng đỉnh
da1 150 (mm)
da2 430 (mm)
Đường kính vòng đáy df1 95(mm)
Đường kính vòng đáy df2 375(mm)
Hệ số đường kính q 10
Hệ số dịch chỉnh bánh vít x 0,2
Góc ôm  44°4’
Góc vít w 10°53’
Chiều rộng bánh vít b2 110 (mm)

Trang: 22
13. Chọn khớp nối:
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.
Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:
cf
t kn
cf
t kn
T T
d d
 


Trong đó:
dt - Đường kính trục cần nối:
3
0,2.[ ]
II
sb
T
d


Chọn [ ]=20 MPa
33
1294037,94
68,65( )
0,2.[ ] 0,2.20
II
sb
T
d mm

   
Chọn dt =dsb = 68,65(mm)
Tt - Mooment xoắn tính toán:
Tt k.T, với:
k - Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng,
16.1
[2]
58
B ta lấy k 1,3
T - Môment xoắn danh nghĩa trên trục:
T = TII = 1294037,94 (Nmm)
Tt =k.T=1,3. 1294037,94 =1682249,322(Nmm)=1682,25(Nm)
Tra bảng
16.10
[2]
68
a
B với điều kiện:
1682249,322( )
68,65( )
cf
t kn
cf
t kn
T Nmm T
d mm d
  

 
Ta được kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi,mm:
d D md L l 1d oD Z axmn B 1B 1l 3D 2l
71 260 120 175 140 125 200 8 2300 8 70 48 48 48
Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi: Tra bảng
160
[2]
69
b
B với 2000( )cf
knT Nm
Ta được:

Trang: 23
T,Nm cd 1d 2D l 1l 2l 3l h
2000 24 M16 32 95 52 24 44 2
* Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
0 3
1294037,92 2.1,3.
1,99 [ ] 2
. . . 8.200.24.44
4
d d
c
kT
MPa MPa
Z D d l
     
* Điều kiện sức bền uốn của chốt:
0
3 3
1294037,91,3. .64
48,68 60
0,1. . . 0,1.24 .200.8
4
u
c o
kTl
MPa MPa
d D Z
    
ới 2
1
24
52 64
2 2
o
l
l l    

Trang: 24
PHẦN 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
 Trục dùng để đỡ các chi tiết quay, bao gồm trục tâm và trục truyền. Trục
tâm có thể quay với các chi tiết lắp trên nó hoặc không quay, chỉ chịu được
lực ngang và momen uốn.
 Trục truyền luôn luôn quay, có thể tiếp nhận đồng thời cả momen uốn và
momen xoắn. Các trục trong hộp giảm tốc, hộp tốc độ là trục truyền.
 Chỉ tiêu quan trọng đối với phần lớn các trục là độ bền, ngoài ra là độ
cứng, đối với trục quay nhanh là độ ổn định
 Tính toán thiết kế trục bao gồm các bước:
 Chọn vật liệu
 Tính thiết kế trục về độ bền
 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
 Trường hợp cần thiết tiến hành kiểm nghiệm trục về độ cứng. Đối với
trục quay nhanh còn kiểm nghiệm trục về độ ổn định dao động.
1.Tính sơ bộ trục:
1.1 Chọn vật i u:
Dùng th p C45 có tôi cải thiện.
Ứng suất bền: 600( )b MPa 
Ứng suất xoắn cho ph p:[ ] 15...30MPa 
1.2 Xác định sơ bộ đường kính trục:
Theo công thức
10.9
[1]
188
ta có:
3
0,2.[ ]
I
I
T
d


3
0,2.[ ]
II
II
T
d


Trong đó: [ ]: ứng suất xoắn cho ph p. Chọn trục I [ ] 15( )MPa 
Trục II [ ] 20( )MPa 
TI:Momen xoắn trên trục vít. TI=T1= 88341,86 (Nmm)
TII:Momen xoắn trên trục bánh vít TII =T2= 1294037,94 (Nmm)
ậy:

Trang: 25
33
88341,
30,88( )
0,2.[ ] 0,2.15
86I
I
T
d mm

  
33
1294037,94
68,65( )
0,2.[ ] 0,2.20
II
II
T
d mm

  
Chọn sơ bộ:
35( )
70( )
I
II
d mm
d mm


1.3Lực tác dụng ên trục:
 ực do bộ truyền trục vít tác dụng lên:
2
1 2
2
1 2 1
1
1 2
2
. ( )
.cos
. .cos
cos( )
a t
t a a
a
r r
T
F F
d
F F F tg
F
F F tg
 

 
 

 

  

 

Trong đó:
1 2; :a aF F ần lượt là lực dọc trục trên trục vít và bánh vít
1 2; :t tF F ần lượt là lực vòng trên trục vít và bánh vít
1 2; :r rF F ần lượt là lực hướng tâm trên trục vít và bánh vít
2 :d Đường kính vòng chia bánh vít, 2 650( )d mm
2 :T Momen xoắn trên trục bánh vít, 2 1294037 ( ),94T Nmm
: à góc profin trong mặt cắt dọc của trục vít, 20o
 
: Góc vít, 11 18’  
: Góc ma sát, 3,15  
Dấu do trục vít là chủ động
Ta có:
2
1 2
2
0 0
1 2 1
0
0 01
1 2 0 0
2 2.
6470,19( )
400
. ( ) 6470,19. (10,89 3,55 ) 1666,08( )
.cos 6470,19.cos3,55
. .cos . 20 .cos10,89 2383,40( )
co
1294037
s( ) cos(3,55
,94
10,89 )
a t
t a a
a
r r
T
F F N
d
F F F tg tg N
F
F F tg tg N
 

 
 

   

     

    
  
 ực do bộ truyền đai tác dụng lên trục theo kết quả phần 2 :
603,87( )rF N
ì góc nghiêng giữa bộ truyền đai và phương nằm ngang là @ 135o
Nên đường nối tâm tạo với phương thẳng đứng Oy 1 góc 45o
 

Trang: 26
Nên Fr sẽ được phân thành 2 thành phần:
.sin45 427( )rx rF F N  
Fry = Fr.cos45° = 427 (N)
 ực vòng trên khớp nối:
1294037,2 2.
12940.38( )
20
94
0
t
t
o
T
F N
D
  
Do : Đường kính vòng tròn qua tâm các chốt, Do = 200 (mm)
 ực khớp nối tác dụng lên: (0,2 0,3). (2588,08 3882,11)rkn tF F   
Chọn 3500( )rknF N
Sơ đồ đặt lực chung :
Frkn
Fa1
Fr2
Fa2
Ft2
Ft1 Fr1
Fry
Fr
z
y
o
Frx
n2
n1
x
1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ v trục:
- Chiều rộng ổ lăn bo theo bảng
10.2
[1]
189
ta có:
21( )35
70 35( )
oII
II oII
b mmd mm
d mm b mm
 
 
  
 Chiều dài mayo bánh đai:

Trang: 27
12 (1,2 1,5) (1,2 1,5).35 (42 52,5)( )m Il d mm     
ấy 12 50( )ml mm
 Chiều rộng mayo bánh vít:
22 (1,2 1,8). (1,2 1,8).70 (84 126)( )m II mml d     
ấy 22 100( )ml mm
 Chiều rộng may ơ nửa khớp nối của vòng đàn hồi:
(1,4 2,5). (1,4 2,5).70 (98 175)( )m IIl d mm     
ấy 23 150( )ml mm
Theo bảng
10.3
[1]
189
ta có:
- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp k1=10
- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10
- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3 =15
- Chiều cao lắp ổ và đầu bu lông: hn =15
 X t trục I Trục vít .
   12 12 12 30,5( ) 0,5(50 21) 15 15 65,5( )c m oI nl l l b k h mm             
Ta có: 2 2 1,5 536 1,5.12,5 554,8( )aM ad d m mm     , Do số mối ren vít Z1=2).
Tra bảng
7.9
[1]
155
B
Chọn 2 540( )aMd mm
11 2(0,9 1). (0,9 1).540 (486 540)aMl d      ấy 11 500( )l mm
11
13
500
250( )
2 2
l
l mm  
 X t trục II .
22 22 1 20,5.( ) 0,5(100 35) 10 10 87,5( )m oIIl l b k k mm        
21 222. 2.87,5 175( )l l mm  
23 21 23cl l l  Có: 23 23 30,5( ) 0,5(150 35) 15 15 122,5( )c m oII nl l b k h mm        
23 175 122,5 297,5( )l mm   

Trang: 28
 Bảng tóm tắt lực tác dụng lên trục và kích thước các đoạn trục.
Thông số Trục I Trục II
ực
427( )rxF N
Fry = 427 (N)
3500( )rknF N
1
1
1
6470,19( )
1666,08( )
2383,40( )
a
t
r
F N
F N
F N



 
2
2
2
1666,08( )
6470,19( )
2383,40( )
a
t
r
F N
F N
F N



 
eMomen 1 88341, ( )86T Nmm 2 1294037 ( ),94T Nmm
Chiều dài
mayo
12 50( )ml mm 22 100( )ml mm
23 150( )ml mm
Chiều dài
đoạn trục
12 65,5( )l mm  22 87,5( )l mm
11 500( )l mm 21 175( )l mm
13 250( )l mm 23 297,5( )l mm
* Sơ đồ xác định khoảng cách:

Trang: 29
2. Tính chọn đường kính các đoạn trục
2.1. Trục I
2.1.1 Tính phản ực
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ:
Fa1
Ft1
Fr1
Fry
Fr
x
z
y
o
Frx
Flx11
Flx10
Fly10
Fly11
2
0
3
1
L13=250
L11=500
L12=65,5
Phương trình cân bằng :
427 1666,08
.500
0
10 11
427 2383,40 0
10 11
130
(1) 427.(65,5 500) 6470,19. 2383,40.250 0
10 2
(1) 427.(65,5 500) .500 1666,08.250 0
10
F Fl Flx x x
F Fl Fly y y
M Flx y
M Fly x
  








  
     
     
    
w1
.
( )
( )
0
10 1 11
0
10 1 11
(1) . . . 0
12 11 10 11 1 1 132
(1) . . 0
12 11 10 11 1 13
rxF F Fl Ft Flx x x
F Fry Fl Fr Fly y y
d
M Fry l l Fl l Fa Fr lx y
M Frx l l Fl l Ft ly x
 

 


    

  

   
    
 
  

Trang: 30
350,10
10
2427,6
10
888,98
11
382,8
11
Fl
x
Fl
y
Fl
x
Fl
y









 


 
2.1.2 Vẽ biểu đồ o en

Trang: 31
Fa1
Ft1
Fr1
Fry
Fr
Frx
Flx10
Fly10
Fly11
65,5 250 250
2
0
3
1
MZ
My
MX
88341,86
yOz
xOz
27968,5
27968,5 472181,5
67794,6
222243,5
Ø60
Ø55k6
Ø60
Ø55k6
Ø50
H7
k6
Flx11

Trang: 32
2.1.3 Tính o en uốn tổng v o en tương đương
 Tại vị trí 2.
2 2
2 2 2
2 2 2
2 2
0
0,75 0 0,75 8. 76506,3(Nmm)8341,86
x y
td td I
M M M
M M T
  
    
2 2 2 2
0 0 0 27968,5 27968,5 39553,4( )x yM M M Nmm    
2 2 2 2
0 0 0,75 39553,4 0 88341,86,75. 86126,0( )td IM M T Nmm    
2 2 2 2
3 3 3
2 2 2 2
3 3
472181,32 222243,52 521869,1( )
0,75 521869,1 0,75 8. 5274478341, )86 ,2(
x y
td I
M M M Nmm
M M T Nmm
    
    
1
1
0
0td
M
M


2.1.4 Tính đường kính các đoạn trục
Dựa vào bảng [10.5/195-1] với 35, 850I bd   [ ] 64( )MPa 
Áp dụng công thức 10.17[194-1] có:
 
2
33
2
0
33
0
3
333
1
76506,3
22,9( )
0,1.[ ] 0,1.64
86126,0
23,8( )
0,1.[ ] 0,1.64
527447,2
43,5( )
0,1. 0,1.64
0
td
td
td
M
d mm
M
d mm
M
d mm
d



  
  
  

2.1.5 Chọn đường kính các đoạn trục
 Từ các yêu cầu về độ bền, lắp gh p, công nghệ ta chọn đường kính các
đoạn trục:
Đường kính tại vị trí trục vít: 3 60( )d mm
Đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn: 0 1 55( )d d mm 
Đường kính tại vị trí lắp bánh đai : 2 50( )d mm

Trang: 33
2.1.6 Chọn v kiể nghi then
a) Chọn then
* Sử dụng then bằng .
Theo bảng 9.1b/174[1] ta có bảng thông số của then.
Đường
kính
Kích thước tiết diện
then
Chiều sâu rãnh then
Bán kính góc lượn
của rãnh
b h 1t 2t Nhỏ nhất ớn nhất
50 16 14 9 5,4 0,25 0,4
b) iể nghi then
Điều kiện bền dập.
1
2
[ ]
. ( )
I
d d
t
T
d l h t
  

CT 9.1[173-1]
Trong đó:
+ :tl là chiều dai then,
12(0,8 0,9). (0,8 0,9).50 (40 45)t ml l mm     
Chon tl = 45 mm
 
2.
15,7( )
50.45. 14 9
88341,86
d MPa  

Theo bảng [9.5/178-1]: ật liệu làm bằng th p, mối gh p cố định, đặc
tính làm việc va đập vừa thì [ ] 100d MPa 
ậy điều kiện bền dập của then thỏa mãn.
 Điều kiện bền cắt.
2
[ ]
. .
I
c c
t
T
d l b
   [9.2/173-1]
 
2.
4,9( ) 60( )
50.45.16
88341,86
c cMPa MPa     
ậy điều kiện bền cắt thỏa mãn

Trang: 34
2.1.7 iể nghi trục theo độ bền ỏi
Kết cấu thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi. Hệ số an toàn tại tiết diện nguy hiểm
phải thỏa mãn điều kiện:
2 2
.
[s]
j j
j
j j
s s
s
s s
 
 
 

[10.19/195-1]
Trong đó:
o [ ]:s là hệ số an toàn cho ph p [ ] 1,5 2,5s   Chọn [ ] 2s 
o , :j js s  là hệ số an toàn chỉ x t riêng ứng suất pháp và hệ số an
toàn chỉ x t riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j.
1
aj. .
j
dj mj
s
K

 

  



[10.20/195-1]
1
aj. .
rj
dj mj
s
K 

  


 [10.21/195-1]
ới:
 1 1, :   là giới hạn mỏi uốn ứng và xoắn với chu kì đối xứng.
ấy gần đúng:
1
1 1
0,436. 0,436.850 370,6
0,58. 0,58.370,6 214,9
b MPa
MPa
 
 

 
  

  
(TH Thép 45, tôi, 850b MPa  )
 aj aj, , , :mj mj    là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp
và ứng suất tiếp tại tiết diện j:
max min
max min
2
2
j j
aj
j j
mj
 

 





+) Đối với trục đều, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng, do
đó:
aj max0; j
mj j
j
M
W
     [10.22/196-1]

Trang: 35
+) Trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch
động:
max
aj
oj2 2
j
mj
T
W

    [10.23/196-1]
W ,W :j oj
là Momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j
của trục, được xác định theo bảng 10.6
 , :   là hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình
đến độ bền mỏi.
ới th p 45, tôi có 850b MPa 
Theo bảng [10.7/197-1] có:
0,1
0,05







 , :dj djK K  là hệ số, xác định theo công thức:
1x
dj
y
K
K
K
K




 
 [10.25-1]
1x
dj
y
K
K
K
K




 
 [10.26-1]
+) :xK hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc
vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt, B.10.8[1]: Trục
được mài 0,32 0,16 , 850 1a b xR m K     
+) :yK hệ số tăng bền bề mặt, do không dùng các phương pháp
tăng bền bề mặt nên 1yK 
+) , :   hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng cua kích thước tiết
diện trục đến giới hạn mỏi, theo bảng 10.10[1]:
+) , :K K  Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn
 Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục tại vị trí lắp ổ lăn 0.
o Chọn lắp gh p: Các ổ lăn trên trục lắp gh p theo kiểu k6.
+) 88341
39553,4
,
(Nmm)
86
0
55
0
M Mj
T T Nmmj I
d d mmj







 
 
 

Trang: 36
+)
3 3
1
3 3
1
.55
W 16325,5( )
32 32
.55
W 32651,1( )
16 16
ol
ol
o
d
Nmm
d
Nmm
 
 

  

   

1
0 max
1
0 0
1
39553,4
2,42( )
W 16325,5
1
88341,86
,35( )
2.W 2.32651
a
I
m a
O
M
MPa
T
MPa
 
 
   
   
+) ới 55old mm theo bảng [10.10/198-1] ta có:
0,80
0,75







Theo bảng [10.11/198-1] :
3,09
2,35
K
K










 

+) Ta có:
 
 
0
0
3,09 1 1 /1 3,09
2,35 1 1 /1 2,35
d
d
K
K


   

   
Suy ra:
0
0
2 2
370,6
49,6
3,09.2,42 0,1.0
214,9
66,3
2,35.1,35 0,05.1,35
49,6 66,3
1
1
. 49,6.66,30 0 39,7
0 2 2
0 0
s
s
K aj mjdj
K aj mjdj
s s
s
s s



  

  
 
 

  




   







  

ậy: 0 39,7 [ ] 2s s   Thỏa mãn
Kiểm nghiệm tại tiết diện nắp bánh đai:
Ta có: 88341,86
2
0
2
50
M Mj
T T Nmmj I
d d mmj







 
 
 

Trang: 37
Do M13 0 nên ta chỉ kiểm tra hệ số an toàn khi chỉ tính tính tiêng ứng suất tiếp,tra
bảng B
10.6
[1]
196
với dj=50mm
Ta có:
3 2. .( ) 3 2.50 14.5,5.(50 5,5)1 1W 24497
0 16 2. 16 2.50
d bt d tj j
j d j
  
    
88341,86
1,8
aj mj 2 2.24497
0
Ti
W
j
    
Ta thấy sự tập trung ứng suất tại trục lắp bánh đai là do rãnh then và do lắp gh p có
độ dôi .Tra ảnh hưởng của độ dôi bảng B
10.11
[1]
198
/ 2,5
/ 2,35
K
K
 
 





Tra ảnh hưởng của rãnh then bảng B
10.10
[1]
198
Ta có:
0,81
0,76







Tra bảng:B
10.12
[1]
198
với trục
b
  850MPa:
Ta có:
1,66
1,97
K
K







/ 1,66/ 0,81 2,05
/ 1,97/ 0,76 2,60
K
K
 
 



 

 
ấy
/ 2,5
/ 2,60
K
K
 
 





1
2,50 1 1
2,50
1
K
Kx
K
dj Ky



 
 
  
214,91 45,2
2,50.1,8 0,05.1,8
s j K aj mjdj

   
  
 

Trang: 38
45,2 [ ]s s sj j  
Kiểm nghiệm tại tiết diện trục vít
521869,1
88341,86
60
M Nmmj
T Nmmj
d mmj










Tra bảngB
10.6
[1]
196
với d 60mm
3 3.60
w 21195
32 32
3 3.80
w 42390
0 16 16
d j
j
d j
j
 
 







  

  
521869,1
24,6
W 21195
0
88341,86
1,04
aj 2 2.42390
0
M j
aj
j
mj
Tj
mj W
j


 











  
 
   
Tra bảng B
10.10
[1]
198
Ta có:
0,79
0,75







Tra bảng:B
10.13
[1]
198
với yếu tố gây tập trung ứng suất là góc lượn:
Ta có:
3,5
2,1
K
K







/ 3,5/ 0,79 4,4
/ 2,1/ 0,75 2,8
K
K
 
 



 

 

Trang: 39
1
4,4 1 1
4,4
1
1
2,8 1 1
2,8
1
K
Kx
K
dj Ky
K
Kx
K
dj Ky
















 
 
  
 
 
  
214,9
370,61 3,42
4,4.24,6 0,1.0
1 72,5
2,8.1,04 0,05.1,04
s j K aj mjdj
s j K aj mjdj

   

   








  
 
  
 
3,42.72,5
.
3,42 [ ]
2 2 2 23,42 72,5
s sj j
s sj
s sj j
 
 
    
 
ậy trục đảm bảo an toàn về độ bền mỏi
2.1.8 Chọn v kiể nghi ổ ăn:
a) Chọn loại ổ lăn:
( 350,1)
888,98
2 2 2 22427,6 2452,7
0 10 10
2 2 2 2( 328,8) 967,9
1 11 11
F Fl Fl N
r x y
F Fl Fl N
r x y
    
     
6470,19
1
F Fa a
 
b) Chọn ổ lăn:
Vì đây là bộ truyền trục vít bánh vít, có cả lực hướng tâm lẫn lực dọc trục, để
tránh dãn nở vì nhiệt và đảm bảo cố định nên ta dùng 2 ổ đũa côn đối nhau tại vị trí
1, và ổ tùy động ổ bi đở 1 dãy tại vị trí 0.
Theo đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là:d 55mm
Ta chọn ổ đũa côn 1 dãy cỡ trung rộng 7311 tra bảng P2.11 tr261T1 có:
Ổ đũa côn:

Trang: 40
Kí hiệu d D D1 d1 B C1 T α o
) C,kN Co,kN
7311 55 120 97,5 84 29 25 31,5 12,5 102 81,5
c) Sơ đồ ổ lăn:
d) Tính e:
Ổ đũa côn
> e 1,5tanα 1,5.tan12,5 o
=0,33
=> Fs0=0,83.e.Fr1/2= 0,83.0,33.967,9/2= 132,6N
Fs1=0,83.e.Fr1/2=0,83.0,33.967,9/2= 132,6N
e) Tính ∑Fa1,∑Fa2:
Σ a0=Fs1+Fat=132,6 + 6470,19 = 6602,79 N
Σ a1=Fs0- Fat=132,6 – 6470,19 = -6337,59 N
f) Tính Fa1 và Fa2:
Fa0 max Σ a0; Fs0) = 6602,79 N
Fa1 max Σ a1; Fs1)= 132,6 N
0 1
Fro Fr1
Fa1
Fr1/2 Fr1/2
Fat
Fs10 Fs11
10 11

Trang: 41
g) Tính Q0 và Q1:
 Xét 0
0
a
r
F
VF
=
6602,79
1.0,5.967,9
=13,6 > e
 Tra bảng 11.4 tr216 T1 >X0 =0,4;Y0 0,4cotα 1,80
Q1=(VX1Fr1+Y1Fa1)kđkt
Chọn kđ=1;kt =1
Q0=(VX0Fr0+Y0Fa0)kđkt
=(1.0,4.0,5.967,9+1,83.6602,79).1.1=12078,6 N
 Xét 1
1
a
r
F
VF
=
132,6
1.0,5.967,9
=0,27 < e => bảng 11.4 [1] chọn X1= 1,Y1=0;
 Q1=(VX1Fr1+Y1Fa1).kđ.kt
=( 1.1.0,5.967,9 + 0.132,6).1.1 = 484,0 N
h) Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ lăn:
Q=max(Q0;Q1)= 12078,6 N
L= = (60.237,5.7500)/106
=106,88 triệu vòng
 Khả năng tải động yêu cầu của ổ lăn là:
=Q. = 49,1 kN < C=102 kN
ậy ổ lăn thỏa mãn tải trọng động yêu cầu
 Khả năng tải tĩnh của ổ lăn là:
Qt=X0.Fr+Y0.Fa
Tra bảng 11.6 tr221 T1 với α=12,5o
=>Xo=0,5;Y0=0,22cotα=0,99
Qt0=0,5.967,9+0,99. 6602,79=7,0 kN < Co = 81,5 kN
Qt1=0,5. 967,9+0,99. 132,6 =0,62 kN < Co
ậy ổ lăn thõa mãn điều kiện tải tĩnh.
i) Chọn ổ lăn bi đỡ O
Sơ đồ lắp :
O
1
Fro
Fr1
Fat

Trang: 42
Chọn theo khả năng tải động:
Do 2 ổ côn đã chịu hết lực dọc trục nên ổ bi đở chỉ chịu lực hướng tâm
Cđ
yc
= Q. m
L
m=3; Q=v.Fro.kt.kđ; v 1 từ bảng 11.3 ta có kt=1, kđ=1
 Q=1.2452,7.1.1=2452,7 (N)= 2,4527 (kN)
 L= 106,88 triệu vòng
 Cđ
yc
= 2,4527. 3
106,88 11,6( )kN
Chọn ổ theo tiêu chuẩn: C  Cđ
yc
= 11,6kN
d=d1=55 mm
Tra P2.7[1] ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung :
KH d D B r R C, kN Co, kN
311 55 120 29 3,0 20,64 56,0 42,6
Kiểm tra khả năng tải tĩnh:
Qt  Co; Qt=Fro=2452,7(N)=2,4527(kN)
 Qt < Co=42,6 kN
Kiểm tra khả năng quay:
nth=
[ ]. 1. 2. 3dmn k k k
dm
trong đó [dmn] 5,5.105
bôi trơn bằng dầu
dm=(d+D)/2=(55+120)/2=87,5 <100mm, => k1 = 1
Bảng 11.8[1] ổ cỡ trung > k2 0,9; 7500 => k3=0,9
Nth=
5
5,5.10 .1.0,9.0,9
5091,4 237,5(v/ p)
87,5
In  
Đảm bảo tuổi thọ
2.2 Trục II
2.2.1 Tính chọn kết cấu v ổ ăn cho trục II.
 Đường kính sơ bộ của trục: 70( )IId mm
Do các yếu tố lắp ráp và công nghệ, ta chọn sơ bộ trục có kết cấu như sau:
 Đường kính đoạn trục tại vị trí ổ lăn: 75( )old mm
 Đường kính đoạn trục tại vị trí lắp khớp nối : 70( )knd mm

Trang: 43
 Đường kính đoạn trục tại vị trí lắp bánh vít : 80( )bvd mm
Bảng thông số đừng kính các đoạn trục.
ị trí iá trị mm
Đường kính đoạn trục tại ổ lăn
75old 
Đường kính đoạn trục tai vị tri nối khớp nối
70knd 
Đường kính đoạn trục tai vị trí lắp bánh vít
80bvd 
2.2.2 Chọn then.
 Chọn loại: Then bằng cao
Tại chỗ lắp khớp nối :
ới 70knd mm Tra bảng [B9.1a/173-1] Thông số then như sau:
Suy ra: 20 ;b mm 12 ;h mm 1 7,5 ;t mm 2 4,9 ;t mm min 0,25 ;r mm
max 0,4r mm .
+) Có 23 150ml mm 23(0,8 0,9). (120 135)then ml l mm    
Chọn: 130( )thenl mm
Tại chỗ lắp bánh vít :
ới 80bvd mm Tra bảng [B9.1a/173-1] Thông số then như sau:
Suy ra: 22 ;b mm 14 ;h mm 1 9 ;t mm 2 5,4 ;t mm min 0,4 ;r mm
max 0,6mmr  .
+) Có 22 100ml mm 22(0,8 0,9). (80 90)then ml l mm    
Chọn: 90( )thenl mm
Bảng thông số then.

Trang: 44
Đường
kính
Kích thước tiết diện
then
Chiều sâu rãnh then
Bán kính goc lượn
rãnh then r
b h 1t 2t minr maxr
70knd  20 12 7,5 4,9 0,25 0,4
80bvd 
22 14 9 5,4 0,4 0,6
2.2.3 Chọn ổ lăn.
 Chọn kích thước ổ.
Dựa vào đường kính trục ổ lăn 75( )old mm . Chọn ổ đũa côn cỡ trung
có kí hiệu: 7515
Các thông số của ổ:
KH
d
mm
D
mm
D1
mm
d1
mm
B
mm
C1
mm
T
mm
r
mm
r1
mm
( )o

C
kN
Co
kN
7315 75 160 133 112,5 37 31 40 3,5 1,2 12,33 178 148
2.2.4 Sơ kết kết cấu của trục.
Ø75
Ø80
Ø75
Ø70

Trang: 45
PHẦN 4: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC
4.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận và các chi tiết.
4.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc.
a. Chọn kết cấu.
 Chọn kết cấu đúc cho vỏ hộp. Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là đọ cứng cao và
khối lượng nhỏ.
 Vật liệu đúc là gang xám X 15-32.
 Bề mặt lắp ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít để lắp bánh vít
và các chi tiết khác lên trục dễ dàng.
b. Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp.
 Chiều dày:
- Thân hộp: 0,03 3 0,03.265 3 10,95 6a mm      
Chọn 12mm 
- Nắp hộp: 1 0,9. 10,8mm  
Chọn 1 12mm 
 ân tăng cứng.
- Chiều dày: 0,9 10,8e mm 
Chọn 11e mm
- Chiều cao: Lấy h =53mm
- Độ dốc: 2o
 Đường kính.
- Bu lông nền: 1 0,04 10d a 
Chọn 1 22 22d mm M 
- Bu lông cạnh ổ: 2 1(0,7 0,8). (15,4 17,6)d d mm   
Chọn 2 16 16d mm M 
- Bu lông ghép bích nắp và thân: 3 2(0,8 0,9) (12,8 14,4)d d mm   
Chọn: 3 14 14d mm M 
- Vít lắp ổ: 4 2(0,6 0,7) (9,6 11,2)d d mm   
Chọn 4 10 10d mm M 
- Vít ghép nắp cửa thăm: 5 2(0,5 0,6) (8 9,6)d d mm    .
Chọn 5 8 8d mm M 
 Mặt bích ghép nắp và thân.

Trang: 46
Nắp và thân hộp được ghép bằng bulông, chiều dày được chọn theo điều
kiện đảm bảo đủ độ cứng. Bề rộng mặt bích K3 phải đủ để khi xiết chặt có
thể xoay chìa vặn một góc trên 60°. Bề mặt ghép nắp và than được mài hoặc
cạo để lắp sít. Khi lắp , giữa 2 bề mặt này không được dùng đệm lót.
- Chiều dày bích thân hộp: 3 3(1,4 1,8) (19,6 25,2)S d mm   
Chọn 3 24S mm
- Chiều dày bích nắp hộp: 4 3(0,9 1) (21,6 24)S S mm   
Chọn 4 22S mm
- Bề bích nắp và thân: 3 2 4K K 
 Kích thước gối trục.
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít.
 Tại gối trục ổ bi đỡ 1 dãy ( 120D mm ).
3 4
2 4
4,4
(1,6 2).
D D d
D D d
 
  
Chọn: 3
2
160
140
D mm
D mm


 Tại gối trục ổ đũa côn 120D mm ).
3 4
2 4
4,4
(1,6 2).
D D d
D D d
 
  
Chọn: 3
2
160
140
D mm
D mm


+ Với ổ đũa côn D 160mm)
3 4
2 4
4,4
(1,6 2).
D D d
D D d
 
  
Chọn: 3
2
200
180
D mm
D mm


 Lỗ bu lông cạnh ổ E2.
 2 21,6 1,6.16 25,6E d mm   Chọn 2 26E mm
 2 21,3. 1,3.16 20,8R d mm   Chọn 2 22R mm
 Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ.
 2 2 2 (3 5) 52K E R mm    
 Bề bích nắp và thân: 3 2 4 48K K  
 Chiều cao h.
 Mặt đế hộp:
Chiều dày: 1(1,3 1,5). (28,6 33)S d mm    lấy S=32mm
Bề rộng: 1 13 3.22 66K d mm  
1 2 66 2.12 90q K mm     Chọn 90q mm
 Khe hở giữa các chi tiết.
Giữa bánh vít với thành trong hộp.
(1 1,2). (12 14,4)mm     Chọn 14mm 

Trang: 47
Giữa trục vít và đáy hộp.
1 (3 5) (36 60)mm     Chọn 1 50mm 
Số lượng bu lông nền.
4
(200 300)
L B
Z

 

Chọn 4Z 
4.1.2 Kết cấu các bộ phận, chi tiết khác.
a. Vòng móc.
Vòng móc trên nắp hộp có kích thước như sau:
Chiều dày vòng móc:
(2 3) (24 36)S mm    Chọn 30S mm
Đường kính: (3 4) (36 48)d mm    Chọn 40d mm
b. Chốt định vị.
Sử dụng chốt côn: Tra bảng 18.4b/91[1]
6
1
60
d mm
c mm
l mm



 
c. Cửa thăm.
Tra bảng 18.5/92[1] chọn loại có thông số:
A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng
100 94 140 134 120 - 114 12 M8x22 4

Trang: 48
d. Nút thông hơi.
Nút thông hơi lắp trên của thăm có thông số:
Tra bảng 18.6/93[1] ta có:
A B C D E G H I K L M N O P Q R S
M27x2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32
C
K
C
A
1
1
16
B
B
A

Trang: 49
30
18
12
6
6 12
e. Nút tháo dầu.
Chọn nút tháo dầu trụ trong bảng 18.7/93-[1]
d b m f L c q D S Do
M20x2 15 9 3 28 2,5 17,8 30 22 25,4
f. Kiểm tra mức dầu.
Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn.
g. Cốc lót.
Chọn chiều dày cốc lót 16mm 
Chiều dày vai và bích cốc lót 1 2 15mm  
2. 120 2.16 152 150
1
D D dn aol
      
=> Đường kính trục thõa mãn

Trang: 50
h. Kết cấu bánh vít.
Đường kính mayo:
(1,5 1,8) (112,5 135)mD d mm   
Chọn 120mD mm
4.2 Bôi trơn v điều chỉnh ăn khớp.
1. Bôi trơn.
a) Phương pháp bôi trơn.
- Ngâm trục vít trong dầu, ngâm dầu ngập ren trục vít nhưng không
vượt quá đường ngang tâm con lăn dưới cùng.
- Ổ lăn trục vít được bôi trơn do dầu bắn lên.
- Ổ lăn trên trục bánh vít được bôi trơn bằng mỡ, thay mở định kỳ.
b) Chọn loại dầu bôi trơn.
- Tra bảng 18.2,18.3/[1]: Chọn loại dầu bôi trơn ô tô máy k o AK15
độ nhớt (50o
C ≥ 135 centistoc, 100o
C ≥ 15 centistoc.
- Khối lượng riêng: 0,886 - 0,926 (g/cm3
).
- ượng dầu V= 0,6.N = 0,6.6 =3,6 (lít).
2. Điều chỉnh ăn khớp.
 Để đảm bao ăn khớp chính xác giữa ren của trục vít và răng của bánh
vít cần đảm bảo: khoảng cách trục, góc giữa 2 trục...
 Để điều chỉnh ăn khớp có thể dịch chuyển trục cùng với bánh vít đã cố
định trên nó nhờ bộ đệm điều chỉnh lắp giữa nắp ổ và vỏ hộp, bộ đệm
giữa cốc lót và thân hộp.
4.3 Đinh kiểu lắp, lập bảng dung sai.
4.3.1 Chọn kiểu lắp ghép.
Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý:
 Lắp ổ lăn vòng trong trên trục theo hệ thống lỗ, vòng ngoài vào vỏ theo hệ
thống trục.
 Để các vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc
nên chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay. Mặt khác còn
giảm bớt được chi phí gia công.
 Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở.
Vậy khi lắp khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta
chọn kiểu H7
- Lắp ghép thân bánh vít lên trục chọn H7/k6
- Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6
- Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6

Trang: 51
4.4. Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai l ch giới hạn và
dung sai của các kiểu lắp.
STT Kích thước Kiểu lắp Dung sai ị trí lắp gh p
EI(ei) ES(es)
1 80 H7 0 +30 bánh vít và trục 2
k6 +2 +21
2 75 k6 Trục 2 vòng trong ổ đũa
côn
3 160 H7 0 +35 lỗ gối ổ trục 2 ổ đũa côn
d11 -34 -12
4 55 k6 +2 +18 Trục 1 – vòng trong ổ bi
5 70 H7 0 +25 Khớp nối
r6 +34 +50
6 120 H7 0 +35 ỏ gối ổ trục 1 - ổ bi
d11 -340 -120
7 120 H7 0 +35 ỏ gối ổ trục 1 - ổ đũa
cônd11 -340 -120
8 75 D11 +100 +290 Bạc với trục 2 – tại ổ lăn
k6 +2 +21
9 22 N9 -43 0 Then lắp bánh vít
h9 -43 0
10 20 N9 -43 0 Then lắp khớp nối
h9 -43 0

Trang: 52
KẾT LUẬN
Như vậy sau hơn 3 tháng kể từ khi nhận đề tài, với thái độ làm
vi c hết mình cùng sự giúp đỡ tận tình của thầy TS.Phạm Minh Hải
e đã cơ bản hoàn thành nhi m vụ đồ án được giao với các công vi c
như:
- Tìm hiểu cơ chế hoạt động, cách thức vận hành của h thống
dẫn động băng tải
- Tính toán thiết kế một hộp giảm tốc trục vít bánh vít với các
thông số cơ bản
Tuy nhiên do khoảng thời gian còn hạn chế nên vi c tính toán chỉ
dừng lại ở mức cơ bản. Để đầy đủ hơn cần tình toán toàn bộ h thống
dẫn động băng tải.
Trong quá trình đồ án do ượng kiến thức còn hạn hẹp nên
không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong sự giúp đỡ v đóng
góp của thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cả ơn !

Trang: 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
1. Tính toán thiết kế h dẫn động cơ khí(tập 1+2)
Trịnh Chất -Lê Văn Uyển.
2. Dung sai lắp ghép.
Ninh Đức Tốn.
3. Giáo trình chi tiết máy.

Trang: 54

Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít-BKHN

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít-BKHN

Similar to Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít-BKHN (20)

Đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít-BKHN