Đồ Án Hộp giảm tốc trục vít ăn khớp với bánh vít đường kính trục dẫn o48

Đề tài: HỘP GIẢM TỐC TRỤC VÍT ĂN KHỚP VỚI BÁNH VÍT ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O48

100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết trong hộp giảm tốc, kết cấu, động học hộp giảm tốc .Ngoài ra còn kèm theo nhiều tài liệu hướng dẫn thiết kế và chọn trục, chọn bánh răng, ổ lăn, tính ứng suất trục, tính lực .

MỤC LỤC​​​Trang ​​​Phần I : Chọn động cơ
I . Chọn động cơ điện dẫn động cho hệ dẫn động cơ khí .3
Phần II : Phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền
I . Xác địng tỷ số truyền cho toàn bộ hệ thống và cho từng bộ truyền .7
Phần III : Thiết kế các bộ truyền
I . Bộ truyền bánh răng nghiêng .10
II . Bộ truyền trục vít – bánh vít .20
III . Bộ truyền xích .26
Phần IV : Tính thiết kế trục
I . Chọn vật liệu .30
II . Thiết kế trục 30
Phần V : Thiết kế gối đỡ trục
I . Căn cứ vào tải trọng chọn sơ bộ loại ổ lăn 52
II . Chọn cấp chính xác của ổ 53
III . Chọn kích thước ổ theo tải trọng 53
Phần VI : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc
I . Tính chọn khớp nối .62
II . Thiết kế vỏ hộp giam tốc .64
Phần VII : Dung sai lắp ghép
I . Chọn cấp chính xác 74
II . Chọn kiểu lắp và dung sai lắp ghép .75
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHO HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ​​​
1. Xác định công suất cần thiết (Pct)
(1-1) Trong đó: Pct : Là công suất cần thiết trên trục động cơ
Pt : Là công suất tính toán làm việc trên trục
máy công tác.
h : Hiệu suất của toàn bộ hệ thống.
* Xác định hiệu suất h
h = h[SUB]1[/SUB] . h[SUB]2[/SUB] . h[SUB]3[/SUB] . h[SUB]4[/SUB] . (h[SUB]5[/SUB] )
Trong đó:
h[SUB]1[/SUB] = 0,99 : Hiệu suất của bộ nối trục di động
h[SUB]2[/SUB] = 0,96 : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng nghiêng
h[SUB]3[/SUB] = 0,8 : Hiệu suất của bộ truyền trục vít
h[SUB]4[/SUB] = 0,9 : Hiệu suất của bộ truyền xích
h[SUB]5[/SUB] = 0,99 : Hiệu suất của các cặp ổ lăn trên trục
Các trị số h[SUB]1[/SUB] , h[SUB]2[/SUB] , h[SUB]3[/SUB] , h[SUB]4[/SUB] , h[SUB]5[/SUB] được chọn ở bảng 2.3 trang 19
Vậy : h = h[SUB]1[/SUB] . h[SUB]2[/SUB] . h[SUB]3[/SUB] . h[SUB]4[/SUB] . (h[SUB]5[/SUB] ) = 0,99.0,96. 0,8. 0,9. 0,99[SUP]4 [/SUP] = 0,657 (1-2)
* Xác định công suất tính toán làm việc (Pt) :
Theo đề bài ra ta thấy động cơ làm việc với tải trọng thay đổi
- Xác định độ dài làm việc tương đối ts%
Trong đó : t[SUB]lv[/SUB] = t[SUB]1[/SUB] + t[SUB]2[/SUB] : Thời gian làm việc
t[SUB]ck[/SUB] = t[SUB]1[/SUB] + t[SUB]2[/SUB] + t[SUB]0[/SUB] : Chu kì làm việc
t[SUB]0[/SUB] : Thời gian nghỉ
- Theo đề bài: t[SUB]1[/SUB] = 5(giờ) ; t[SUB]2[/SUB] = 2(giờ) ; t[SUB]0[/SUB] = 1(giờ)
Vậy :
Động cơ được coi như làm việc trong chế độ dài hạn với tải trọng thay đổi
Do đó công suất được xác định theo công thức sau
Trong đó : P[SUB]1[/SUB] là công suất ứng với tải trọng 1
P[SUB]2[/SUB] là công suất ứng với tải trọng 2
- Tải trọng P[SUB]1[/SUB] được xác định:
Trong đó: F: Là lực kéo lớn nhất trên băng tải
v: Vận tốc băng tải
Theo đề bài : F = 8200 (N)
v = 0,15 (m/s)
Þ (KW)
Ta có : P và T tỷ lệ thuận theo công thức :
Theo đề bài: T[SUB]2[/SUB] = 0,8 T[SUB]1[/SUB] Þ
Þ (KW) (1-3)
Từ 1-2 và 1-3 thay vào 1-1 :
Þ (KW)
2. Xác định số vòng quay sơ bộ : (n[SUB]sb[/SUB])
Số vòng quay sơ bộ được xác định theo công thức sau:
n[SUB]sb[/SUB] = u[SUB]t[/SUB]. n[SUB]lv[/SUB] (1-4)
Trong đó : n[SUB]lv[/SUB] :Là số vòng quay của trục máy công tác
u[SUB]t[/SUB] : Là tỉ số truyền
- Xác định tỉ số truyền : u[SUB]t[/SUB] = u[SUB]1[/SUB].u[SUB]2[/SUB] (1-5)
Trong đó: u[SUB]1[/SUB] : Là tỉ số truyền của HGT Bánh răng - trục vít
u[SUB]2[/SUB] : Là tỉ số truyền của bộ truyền xích
Dựa vào bảng 2.4 ta chọn u[SUB]1[/SUB] = 85 ; u[SUB]2[/SUB] = 2
Þ u[SUB]t[/SUB] = 170
- Xác định số vòng quay của trục máy công tác (n[SUB]lv[/SUB])
Số vòng quay của trục máy công tác được xác định bằng công thức sau:
(1-6)
Trong đó : v: Là vận tốc của tang
D : Đường kính tang
Theo đề bài có : v = 0,15 (m/s)
D = 350 (mm)
Thay vào công thức 1-6 : (vòng/phút)
Þ Thay 1-5 và 1-6 vào 1-4 ta được: n[SUB]sb[/SUB] = 170.8,185 = 1391,45(vòng/ phút)
3. Chọn động cơ :
Dựa vào bảng phụ lục 1.3 và công suất cần thiết : Pct = 1,773 KW
Kết hợp với điều kiện n[SUB]đb[/SUB] » n[SUB]sb[/SUB]
Pđc > Pct
Do đó ta chọn n[SUB]đb[/SUB] = 1500 (vòng /phút)
Pđc = 2,2 KW
Vậy động cơ ta chọn là kiểu 4AX90L4Y3 có:
Pđc = 2,2 KW
n[SUB]đc[/SUB] = 1420 (vòng/phút)
* Kiểm tra điều kiện mở máy
Điều kiện mở máy được thoả mãn
Kiểm tra điều kiện quá tải : Đã được thoả mãn
PHẦN II: XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CHO TOÀN BỘ HỆ THỐNG VÀ CHO TỪNG BỘ TRUYỀN.​​​I. Phân phối tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống.
1. Xác định tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống (u[SUB]t[/SUB]).
(2-1)
2. Phân phối tỉ số truyền cho HGT (u[SUB]h[/SUB]) và bộ truyền ngoài (u[SUB]n[/SUB])
u[SUB]t[/SUB] = u[SUB]h[/SUB] . u[SUB]n[/SUB] (2-2)
Xác định u[SUB]h[/SUB] và u[SUB]n[/SUB]
Dựa vào sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí và bảng 2.4 ta chọn bộ truyền ngoài (Bộ truyền xích) có : n[SUB]x[/SUB] = 2
Þ
3. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong HGT.
Ta có : u[SUB]h[/SUB] = u[SUB]1[/SUB] . u[SUB]2[/SUB]
Trong đó : u[SUB]h [/SUB] :Là tỉ số truyền của HGT
u[SUB]1[/SUB] : Là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiêng
u[SUB]2[/SUB] : Là tỉ số truyền của bộ truyền trục vít bánh vít
Dựa vào đồ thị hình3.25 ta chọn được tỉ số truyền u[SUB]1[/SUB] của bộ truyền bánh răng như sau:
Với c = 1,1 (Đối với bộ truyền bánh răng nghiêng)
u[SUB]h[/SUB] = 86,744 Ta tra đồ thị nhận được u[SUB]1[/SUB] = 3,614 Þ u[SUB]2[/SUB] = = 24
* Tính lại u[SUB]n[/SUB] : 4. Xác định công suất , mômen và số vòng quay trên các trục
Trên trục I (trục nối với trục động cơ):
P[SUB]I[/SUB] = P[SUB]ct[/SUB].h[SUB]ol[/SUB] = 1,773.0,99 = 1,738 (KW)
n[SUB]I[/SUB] = n[SUB]đc[/SUB] = 1420 (vòng/phút)
T[SUB]I[/SUB] = (N.mm)
Trên trục II:
P[SUB]II[/SUB] = P[SUB]I[/SUB].h[SUB]br[/SUB]. h[SUB]ol[/SUB] = 1,738.0,96.0,99 = 1,652 (KW)
n[SUB]II[/SUB] = (vòng/phút)
T[SUB]II[/SUB] =
Trên trục III:
P[SUB]III[/SUB] = P[SUB]II[/SUB] . h[SUB]Bv[/SUB] .h[SUB]ol[/SUB] = 1,652 . 0,8 . 0,99 = 1,308 (KW)
n[SUB]III[/SUB] = (vòng/phút)
T[SUB]III[/SUB] = (N.mm)
Trên trục IV:
P[SUB]IV[/SUB] = P[SUB]III[/SUB] . h[SUB]xích[/SUB] .h[SUB]ol[/SUB] = 1,308 .0,9 . 0,99 = 1,165 (KW)
n[SUB]IV[/SUB] = (vòng/phút) với u[SUB]3[/SUB] = u[SUB]n[/SUB] = 2
T[SUB]IV[/SUB] = (N.mm)

LẬP BẢNG PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
[TABLE="width: 596"]
[TR]
[TD]Trục​Thông số
[/TD]
[TD="colspan: 2"](Động cơ)​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1​[/TD]
[TD="colspan: 2"]2​[/TD]
[TD="colspan: 2"]3​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Công suất P, kW
[/TD]
[TD="colspan: 2"]1,773​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1,738​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1,652​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1,308​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỉ số truyền u
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD="colspan: 2"]1​[/TD]
[TD="colspan: 2"] 3,614
[/TD]
[TD="colspan: 2"]24​[/TD]
[TD]2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Số vòng quay n
[/TD]
[TD="colspan: 2"]1420​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1420​[/TD]
[TD="colspan: 2"]392,916​[/TD]
[TD="colspan: 2"]16,372​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Mômen xoắn T, N.mm
[/TD]
[TD="colspan: 2"]11924​[/TD]
[TD="colspan: 2"]11689​[/TD]
[TD="colspan: 2"]40153​[/TD]
[TD="colspan: 2"]762973​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[TD] [/TD]
[/TR]
[/TABLE]
PHẦN III: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN​​​ A. Thiết kế bộ truyền trong HGT .
I. Bộ truyền bánh răng nghiêng.
1.Chọn vật liệu
Dựa vào bảng 6.1 và phần I , đối với bộ truyền bánh răng có công suất trung bình ta chọn vật liệu cho cả hai bánh là thép các bon chất lượng thường : Thép CT45 tôi cải thiện.
Tra bảng 6.1 ta có : Thép CT45 tôi cải thiện có:

Bánh răng nhỏ
Kích thước S (mm) không lớn hơn : 60
Độ rắn: HB =240 MPa
Giới hạn bền s[SUB]b1[/SUB] (MPa) : 850
Giới hạn chảy s[SUB]ch1[/SUB] (MPa) : 580

Bánh răng lớn
Kích thước S (mm) không lớn hơn : 100
Độ rắn: HB= 230 MPa
Giới hạn bền s[SUB]b2[/SUB] (MPa) : 750
Giới hạn chảy s[SUB]ch2[/SUB] (MPa) : 450

Chú ý: Để đảm bảo sức bền đều của răng và khả năng chạy mòn của bộ truyền nên nhiệt luyện bánh răng lớn có độ rắn mặt răng thấp hơn bánh răng nhỏ : HB[SUB]1[/SUB] = HB[SUB]2[/SUB] + (10 đến 15)
2. Xác định ứng suất cho phép
- Ứng suất cho phép tiếp xúc [s[SUB]H[/SUB]] và ứng suất uốn cho phép được xác định theo công thức sau:

Trong đó : Z[SUB]R[/SUB] :Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
Z[SUB]V[/SUB] : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng
K[SUB]XH [/SUB]:Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng .
Y[SUB]R[/SUB] : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
Y[SUB]S[/SUB] : Hệ số kể đến ảnh hưởng của hệ số tập chung ứng suất.
K[SUB]XF[/SUB] : Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
Khi tính sơ bộ ta lấy: Z[SUB]R[/SUB] . Z[SUB]V[/SUB] . K[SUB]XH[/SUB] = 1
Y[SUB]X[/SUB].Y[SUB]S[/SUB].K[SUB]XF[/SUB] =1

Trong đó : s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim[/SUB] ; s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim[/SUB] Là ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở tra bảng 6.2 : S[SUB]H[/SUB] = 1,1 ; S[SUB]F[/SUB]= 1,75
Vật liệu là thép 45 tôi cải thiện có: HB[SUB]2[/SUB] = 240 đối với bánh răng lớn
HB[SUB]1[/SUB] = 230 đối với bánh răng nhỏ
Do đó : - Bánh răng nhỏ : s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim[/SUB] = 2HB[SUB]1[/SUB] +70 = 550(MPa)
s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim[/SUB] = 1,8 HB[SUB]1[/SUB] = 432(MPa)
- Bánh răng lớn: s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim[/SUB] = 2HB[SUB]2[/SUB] +70 = 530(MPa)
s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim[/SUB] = 1,8 HB[SUB]2[/SUB] = 414(MPa)
K[SUB]FC[/SUB] : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải (động cơ làm việc 1 chiều hay hai chiều)
Làm việc 1 chiều lấy : K[SUB]FC[/SUB] = 1
K[SUB]HL[/SUB] ; K[SUB]FL[/SUB] : Hệ số tuổi thọ về độ bền tiếp xúc và độ bền uốn.
Với m[SUB]H[/SUB] và m[SUB]F [/SUB] : Là bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn : Vì vật liệu có HB < 350 nên chọn m[SUB]H[/SUB] = 6 và m[SUB]F[/SUB] = 6
- Xác định N[SUB]HO[/SUB] ; N[SUB]FO[/SUB] :
N[SUB]FO[/SUB] = 4.10[SUP]6[/SUP]
N[SUB]HO[/SUB] = 30.H[SUP]2,4[/SUP][SUB]HB[/SUB]
+ Đối với bánh răng nhỏ : N[SUB]HO[/SUB] = 30.240[SUP]2,4[/SUP] =1,5.10[SUP]6[/SUP]
+ Đối với bánh răng lớn: N[SUB]HO[/SUB] = 30.230[SUP]2,4[/SUP] = 1,4.10[SUP]6[/SUP]
- Xác định N[SUB]HE[/SUB] và N[SUB]FE[/SUB] (Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương ứng với ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn)
Khi bộ truyền chịu tải thay đổi thì có:
Trong đó : Ti , n[SUB]i[/SUB] , t[SUB]i[/SUB] là mômen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét
+ Đối với bánh răng nhỏ: N[SUB]HE1[/SUB] = 60.1420.[1.12000 + 0,8[SUP]3[/SUP] .4800] = 123.10[SUP]7[/SUP]
N[SUB]FE1[/SUB] = 60.1420[1.12000 + 0,8[SUP]6[/SUP].4800] = 113.10[SUP]7[/SUP]
+ Đối với bánh răng lớn :
So sánh các giá trị N[SUB]HE[/SUB] và N[SUB]FE[/SUB] đều lớn hơn giá trị N[SUB]HO[/SUB] và N[SUB]FO[/SUB] nên ta lấy
K[SUB]HL[/SUB] = 1; K[SUB]FL[/SUB] =1
Thay vào công thức tính ứng suất cho phép ta được :
[TABLE]
[TR]
[TD] Giá trị
BR
[/TD]
[TD]Độ cứng(HB)​[/TD]
[TD]s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim [/SUB](MPa)​[/TD]
[TD]s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim [/SUB](MPa)​[/TD]
[TD][s[SUB]H[/SUB]](MPa)​[/TD]
[TD][s[SUB]F[/SUB]](MPa)​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]BR 1
[/TD]
[TD]240​[/TD]
[TD]550​[/TD]
[TD]432​[/TD]
[TD]500​[/TD]
[TD]246,857​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]BR 2
[/TD]
[TD]230​[/TD]
[TD]530​[/TD]
[TD]414​[/TD]
[TD]481,818​[/TD]
[TD]236,571​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
* Kiểm tra điều kiện : Đối với bánh răng nghiêng
< 1,25.[s[SUB]Hmin[/SUB]] = 1,25.481,818= 602 (MPa)

ứng suất quá tải cho phép
[s[SUB]H[/SUB]]=2,8.s[SUB]ch[/SUB] =2,8.450 =1260 MPa
[s[SUB]F1[/SUB]]=0,8.s[SUB]ch1[/SUB] =0,8.580 = 464 MPa
[s[SUB]F2[/SUB]]=0,8.s[SUB]ch2[/SUB] = 0,8.450 = 360 MPa
3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng nghiêng.
a. Xác định khoảng cách trục a[SUB]w[/SUB] :
Trong đó : K[SUB]a[/SUB] - Hệ số, phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng tra bảng 6.5
K[SUB]a[/SUB] = 4
u[SUB]1[/SUB] - Tỉ số truyền
T[SUB]1[/SUB] - Mômen xoắn trên bánh chủ động
[s[SUB]H[/SUB]] - ứng suất tiếp xúc cho phép
y[SUB]ba[/SUB] - Hệ số bề rộng vành răng.Theo bảng 6.6 ta lấy y[SUB]ba[/SUB] = 0,3
từ đó ta có :y[SUB]bd[/SUB] = 0,53. y[SUB]ba[/SUB] (u+1) = 0,53.0,3.(3,614+1) = 0,734
K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB] : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc . Tra bảng 6.7 ta được: K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB] = 1,043
Vậy :
Lấy a[SUB]w[/SUB] = 75 (mm)
b.Xác định các thông số ăn khớp:
+ Xác định mô đun : m = (0,01 ¸ 0,02).a[SUB]w[/SUB] = (0,01 ¸ 0,02).75 = 0,75 ¸ 1,5
Theo bảng 6.8 ta chọn môđun tiêu chuẩn đối với bộ truyền bánh răng nghiêng là: m[SUB]n[/SUB] = 1,5
+ Xác định số răng và góc nghiêng b
Chọn sơ bộ b = 10[SUP]0[/SUP] do đó cosb = 0,9848
Số răng bánh nhỏ là:
Lấy z[SUB]1[/SUB] = 21
Số răng bánh lớn là: z[SUB]2[/SUB] = u.z[SUB]1[/SUB] = 3,614.21 = 75,894 Lấy z[SUB]2[/SUB] = 76
Do đó tỉ số truyền thực sẽ là : u[SUB]m[/SUB] = 76/21 = 3,619
So với ban đầu (u[SUB]m[/SUB]- u)/u[SUB]m [/SUB]= < 4%
Suy ra: b = 14,07[SUP]0[/SUP]
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện sau:
Trong đó :- Z[SUB]M[/SUB] : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp , trị số của
Z[SUB]M[/SUB] tra trong bảng 6.5 : Z[SUB]M[/SUB] = 274 MPa[SUP]1/3[/SUP]

Z : Hệ số kể đến hình dạng bè mặt tiép xúc
Theo (6.35)
tgb[SUB]b[/SUB] = cosa[SUB]t[/SUB] . tgb = cos(20,567[SUP]0[/SUP] ).tg(14,07[SUP]0[/SUP]) = 0,234 nên b[SUB]b[/SUB] = 13,206[SUP]0[/SUP]
Với a[SUB]t[/SUB] = a[SUB]tw[/SUB] = arctg(tga/cosb) = arctg(tg20[SUP]0[/SUP]/cos14,07[SUP]0[/SUP]) = 20,567[SUP]0[/SUP]
Do đó theo (6.34) :
-Z: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Theo (6.37) : e[SUB]b[/SUB] = b[SUB]w[/SUB]sinb/(pm) = 0,3.75.sin(14,07[SUP]0[/SUP])/(p.1,5) = 1,16 >1
e[SUB]a[/SUB] = [1,88 - 3,2(1/z[SUB]1[/SUB] + 1/z[SUB]2[/SUB])]/cosb = [1,88 - 3,2(1/21 + 1/76)]/cos(14,07[SUP]0[/SUP]) =1,635
Z[SUB]e[/SUB] = = 0,782
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d[SUB]w1[/SUB] = 2a[SUB]w[/SUB]/(u[SUB]m[/SUB] + 1) = 2.75/(3,619 + 1) = 32,47 (mm)

T[SUB]1[/SUB] :Mômen xoắn trục chủ động
K[SUB]H[/SUB] : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
K[SUB]H[/SUB] = K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB].K[SUB]H[/SUB][SUB]a[/SUB].K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB].K[SUB]Hv[/SUB]

K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB] : Hệ số kể dến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB] =1,043
K[SUB]H[/SUB][SUB]a[/SUB] : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp
Theo (6.40) : v = p.d[SUB]w1[/SUB].n[SUB]1[/SUB]/60000 = p.3,47.1420/60000 = 2,414 (m/s)
Với v = 2,414 < 4 Theo bảng 6.13 cấp chính xác là 9 . Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và v<5 nên K[SUB]H[/SUB][SUB]a[/SUB] = 1,13

K[SUB]Hv[/SUB] : Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
Theo (6.42) n[SUB]H[/SUB] = d[SUB]H[/SUB].g[SUB]0[/SUB] .v = 0,002.73.2,414. = 1,604
Trong đó: d[SUB]H[/SUB] = 0,002 theo bảng 6.15 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp
Theo bảng 6.16 : g[SUB]0[/SUB] = 73 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng ăn khớp
Do đó theo (6.41) :
Theo (6.39) K[SUB]H[/SUB] = K[SUB]H[/SUB][SUB]a[/SUB].K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB].K[SUB]Hv[/SUB] = 1,043.1,13.1,043 = 1,229
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được:
MPa
- Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo (6.1) với v<5(m/s) , Z[SUB]v[/SUB] = 1 ; với cấp chính xác động học là 9 , chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 , khi đó cần gia công đạt độ nhám R[SUB]a[/SUB] = 2,5 .1,25mm , do đó Z[SUB]R[/SUB] = 0,95 với d[SUB]a[/SUB] < 700mm , K[SUB]xH[/SUB] = 1 , do đó theo (6.1) và (6.1a)
[s[SUB]H[/SUB]] = [s[SUB]H[/SUB]] Z[SUB]v[/SUB]Z[SUB]R[/SUB]K[SUB]xH[/SUB] = 490,909.1.0,95.1 =466,364 (MPa)
Như vậy: s[SUB]H[/SUB] < [s[SUB]H[/SUB]]
< 4%
d. Kiểm nghiệm độ bền uốn.
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá trị số cho phép :
Trong đó: T[SUB]1[/SUB] - là mômen xoắn trên bánh chủ động
m - là mô đun
b[SUB]w[/SUB] - là bề rộng răng
d[SUB]w1[/SUB] - là đường kính vòng lăn của bánh chủ động
K[SUB]F[/SUB] - Hệ số tải trọng khi tính về uốn :
K[SUB]F[/SUB] = K[SUB]F[/SUB][SUB]a[/SUB] . K[SUB]F[/SUB][SUB]b[/SUB] . K[SUB]Fv[/SUB]
K[SUB]F[/SUB][SUB]b[/SUB] - Hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng tra bảng (6.7) K[SUB]F[/SUB][SUB]b[/SUB] = 1,107
K[SUB]F[/SUB][SUB]a[/SUB] - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng tra bảng 6.14 ta được K[SUB]F[/SUB][SUB]a[/SUB] = 1,37
K[SUB]Fv[/SUB] - Hệ số kể đến tải trọng động
Tra bảng 6.15 ; 6.16 ta được : d[SUB]F[/SUB] = 0,006 , g[SUB]0[/SUB] = 73
.
Trị số của các khoảng cách k[SUB]1[/SUB] , k[SUB]2[/SUB], k[SUB]3[/SUB] và h[SUB]n[/SUB]
[TABLE]
[TR]
[TD]Tên gọi​[/TD]
[TD]Kí hiệu và giá trị​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
[/TD]
[TD]k[SUB]1[/SUB] = 8 15 mm​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp ( lấy giá trị nhỏ khi bôi trơn ổ bằng dầu trong hộp giảm tốc)
[/TD]
[TD]k[SUB]2[/SUB] = 5 .15 mm​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ
[/TD]
[TD]k[SUB]3[/SUB] = 10 .20 mm​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chiều cao nắp ổ và đầu bu lông
[/TD]
[TD]h[SUB]n[/SUB] = 15 .20 mm​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Các khoảng cách trên các trục
[TABLE]
[TR]
[TD]Loại hộp giảm tốc​[/TD]
[TD]Trục thứ​[/TD]
[TD]Công thức tính​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Hộp giảm tốc bánh răng - trục vít 2 cấp​[/TD]
[TD]I​[/TD]
[TD]l[SUB]12[/SUB] = - l[SUB]c12[/SUB] = -[0,5(l[SUB]m12[/SUB] + b[SUB]0[/SUB]) + k[SUB]3[/SUB] + h[SUB]n[/SUB]] = 48 (mm)
l[SUB]13[/SUB] = 0,5(l[SUB]m13[/SUB] + b[SUB]0[/SUB]) + k[SUB]1[/SUB] + k[SUB]2[/SUB] = 38 (mm)
l[SUB]11[/SUB] = 2.l[SUB]13[/SUB] = 76 (mm)
Với k[SUB]1 [/SUB] = 12 ; k[SUB]2[/SUB] = 6,5 ; k[SUB]3[/SUB] = 10,5 ; hn = 15
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]II​[/TD]
[TD]l[SUB]22[/SUB] = - l[SUB]c22[/SUB] = -[0,5(l[SUB]m22[/SUB] + b[SUB]0[/SUB]) + k[SUB]1[/SUB] + k[SUB]2[/SUB]] = 38 (mm)
l[SUB]21[/SUB] = d[SUB]aM4[/SUB] = 320 (mm)
l[SUB]23[/SUB] = l[SUB]21[/SUB]/2 = 160 (mm)
Với k[SUB]1[/SUB] = 8 ; k[SUB]2[/SUB] = 6,5 ; b[SUB]0[/SUB] =17
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]III​[/TD]
[TD]l[SUB]32[/SUB] = 0,5(l[SUB]m32[/SUB] + b[SUB]0[/SUB]) + k[SUB]1[/SUB] + k[SUB]2[/SUB] = 70 (mm)
l[SUB]31[/SUB] = 2.l[SUB]32[/SUB] = 140 (mm)
l[SUB]33[/SUB] =2. l[SUB]32[/SUB] + l[SUB]c33[/SUB] = 221(mm)
Với k[SUB]1[/SUB] = 8 ; k[SUB]2[/SUB] = 10,5 ; b[SUB]0[/SUB] =33
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
4> Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục:
a. Trục I:
- Sơ đồ trục , sơ đồ chi tiết quay và lực từ các chi tiết quay tác dụng lên trục (Hình4):
.
Nút thông hơi.
Khi làm việc , nhiệt độ trong hộp tăng lên . Để giảm áp suất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp , người ta sử dụng nút thông hơi . Nút thông hơi được lắp trên cửa thăm.
Hình dạng và kích thước của nút thông hơi được tra trong bảng 18-6
[TABLE="width: 608"]
[TR]
[TD]A​[/TD]
[TD]B​[/TD]
[TD]C​[/TD]
[TD]D​[/TD]
[TD]E​[/TD]
[TD]G​[/TD]
[TD]H​[/TD]
[TD]I​[/TD]
[TD]K​[/TD]
[TD]L​[/TD]
[TD]M​[/TD]
[TD]N​[/TD]
[TD]O​[/TD]
[TD]P​[/TD]
[TD]Q​[/TD]
[TD]R​[/TD]
[TD]S​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]M27 x2​[/TD]
[TD]15​[/TD]
[TD]30​[/TD]
[TD]15​[/TD]
[TD]45​[/TD]
[TD]36​[/TD]
[TD]32​[/TD]
[TD]6​[/TD]
[TD]4​[/TD]
[TD]10​[/TD]
[TD]8​[/TD]
[TD]22​[/TD]
[TD]6​[/TD]
[TD]32​[/TD]
[TD]18​[/TD]
[TD]36​[/TD]
[TD]32​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
e> Nút tháo dầu:
Sau một thời gian làm việc dầu bôi trơn bị bẩn (di bụi bặm và do hạt mài) hoặc bị biến chất do đó cần thay dầu mới . Để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ tháo dầu . Lúc làm việc , lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu. Kết cấu kích thước của nút tháo dầu cho trong bảng 18-7 đối với nút tháo dầu hình trụ , hình 18-8 đối với nút tháo dầu hình côn . Ta chọn nút tháo dầu hình trụ .
[TABLE]
[TR]
[TD]d
[/TD]
[TD]b
[/TD]
[TD]m
[/TD]
[TD]f
[/TD]
[TD]L
[/TD]
[TD]c
[/TD]
[TD]q
[/TD]
[TD]D
[/TD]
[TD]S
[/TD]
[TD]D[SUB]0[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]M20x2
[/TD]
[TD]15
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[TD]28
[/TD]
[TD]2,5
[/TD]
[TD]17,8
[/TD]
[TD]30
[/TD]
[TD]22
[/TD]
[TD]25,4
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
f> Kiểm tra mức dầu:
Theo tính toán vận tôc bánh răng nhỏ hơn 12 (m/s) và vận tốc của trục vít cũng nhỏ hơn 10 (m/s) do đó bánh răng và trục vít được ngâm trong dầu . Chiều cao mức dầu trong hộp được kiểm tra bằng que thăm dầu. Kích thước của que thăm dầu như hình vẽ , que thăm dầu thường có vỏ bọc bên ngoài để tạo điều kiện cho việc kiểm tra dễ dàng.
4. Bôi trơn hộp giảm tốc.
a > Chọn phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc .
- Vận tốc vòng của bánh răng trên trục II , và của trục vít là :
V[SUB]BR[/SUB] = 120,5.10[SUP]-3[/SUP].3,14.n[SUB]2[/SUB]/2.30 = 120,5.3,14.392,916.10[SUP]-3[/SUP]/2.30 = 2,479 < 12(m/s)
V[SUB]TV[/SUB] = 101,5.10[SUP]-3[/SUP].3,14.n[SUB]2[/SUB]/2.30 = 1,749(m/s) < 10(m/s)
Với vận tốc vòng nhỏ ta chọn phương pháp bôi trơn là ngâm dầu. Do trục vít đặt dưới nên mức dầu ngập ren trục vít nhưng không vượt quá đường ngang tâm con lăn dưới cùng , ở đây ta phải dùng thêm vòng vung dầu trên trục vít do đường kính chân trục vít là 70,7 mm đường kính d[SUB]1[/SUB] của ổ là 95 mm nên không ngâm hết chiều cao ren trục vít.
Đối với bánh răng chiều sâu ngâm dầu là 1/4 bán kính bánh răng cấp chậm.
b> Chọn dầu bôi trơn.
Từ vận tốc vòng của bánh răng , vật liệu chế tạo bánh răng ta tiến hành tra bảng
(18-11),(18-12 đối với trục vít) chọn độ nhớt để bôi trơn. Sau đó tra bảng 18-13 để chọn dầu thích hợp.
[TABLE="width: 593"]
[TR]
[TD]Chi tiết​[/TD]
[TD]Vật liệu​[/TD]
[TD]Vận tốc​[/TD]
[TD]Độ nhớt​[/TD]
[TD]Dầu bôi trơn​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bánh răng​[/TD]
[TD]Thép​[/TD]
[TD]2,479 (Vtốc vòng)​[/TD]
[TD]186(11)/16(2)​[/TD]
[TD]Dầu ôtô máy kéoAK-10​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trục vít​[/TD]
[TD]Thép​[/TD]
[TD]1,75 (Vtốc trượt)​[/TD]
[TD]165(30)/24(3,43)​[/TD]
[TD]Dầu ôtô máy kéo AK-15​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
PHẦN VII: DUNG SAI LẮP GHÉP​​​I. Chọn cấp chính xác:
ỉng với mỗi cấp chính xác có một miền dung sai xác định. Chẳng hạn với các kích tước từ 1 đến 500 mm, cấp chính xác 6 , có 11 miền dung sai của trục , trong khi đó đối với các cấp chính xác khác , số miền dung sai của lỗ và trục ít hơn.
Khi chọn cấp chính xác , người thiết kế cần xuất phát từ yêu cầu sử dụng của chi tiết và khả năng công nghệ để chọn cho phù hợp , cao quá sẽ làm tăng chi phí chế tạo , thấp quá sẽ không đảm bảo yêu cầu sử dụng . Có thể tham khảo bảng 20.1 <116-T2> để chọn cấp chính xác phụ thuộc phương pháp gia công.
Vì gia công lỗ phức tạp hơn gia công trục , dô đó nên chọn độ chính xác gia công thấp hơn ( thường là thấp hơn 1 cáp và không quá 2 cấp ) so với độ chính xác gia công trục.
II. Chọn kiểu lắp và dung sai lắp ghép :
1.Các chi tiết quay lắp với trục và vỏ hộp
Chọn lắp ghép theo tiêu chuẩnbằng cách phối hợp các miền dung sai khác nhau của lỗ và trục với cùng một cấp chính xác hoặc với các cấp chính xác khác nhau,nhưng cần cố gắng chọn các kiểu lắp ưu tiên.Lắp ghép có thể thực hiện theo hệ thống lỗ hoặc hệ thống trục.
Bảng chọn lắp ghép và dung sai.

[TABLE="align: center"]
[TR]
[TD]S.T.T​[/TD]
[TD]Tên mối ghép​[/TD]
[TD]Kiểu lắp​[/TD]
[TD]Sai lệch​[/TD]
[TD]Ghi chú​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]Khớp nối với trục I​[/TD]
[TD]O20-​[/TD]
[TD]+21/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0/-13​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trục I​[/TD]
[TD]ổ lăn với trục I​[/TD]
[TD]O25k6​[/TD]
[TD]+15/+2​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]ổ lăn với vỏ hộp​[/TD]
[TD]O52 H7​[/TD]
[TD]+30/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]Bạc chặn với trục I​[/TD]
[TD]O23.O25.​[/TD]
[TD]+53/+20​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+12/+2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+21/0​[/TD]
[TD]lắp cùng đoạn trục với ổ lăn​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0/-13​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]Bánh răng với trục II​[/TD]
[TD]O40.​[/TD]
[TD]+25/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+18/+2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trục II​[/TD]
[TD]Bạc chặn với trục II​[/TD]
[TD]O45.​[/TD]
[TD]+64/+25​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+18/+2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]ổ lăn với trục II​[/TD]
[TD]O40 k6​[/TD]
[TD]+18/+2​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]ổ lăn với vỏ hộp​[/TD]
[TD]O90 H7​[/TD]
[TD]+30/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]ổ lăn với trục III​[/TD]
[TD]O55 k6​[/TD]
[TD]+21/+2​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]ổ lăn với vỏ hộp​[/TD]
[TD]O100 H7​[/TD]
[TD]+35/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trục III​[/TD]
[TD]Bánh vít với trục III​[/TD]
[TD]O60​[/TD]
[TD]+30/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+39/+20​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]Bạc chặn với trục III​[/TD]
[TD]O55​[/TD]
[TD]+76/+30​[/TD]
[TD]lắp cùng đoạn trục với ổ lăn​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+21/+2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] ​[/TD]
[TD]Đĩa xích với trục III​[/TD]
[TD]O48​[/TD]
[TD]+25/0​[/TD]
[TD] ​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+18/+2​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

​​​2.Dung sai và lắp ghép then :
Chọn kiểu lắp cho then bằng tuỳ thuộc vào đặc tính của mối ghép ( ghép có độ hở, ghép trung gian , ghép có độ dôi ) và quy mô sản xuất ( đơn chiếc , hàng loạt và hàng loạt lớn ).
Theo bảng 20.5 và 20.6 < 124,125-T2> ta có giá trị sai lệch giới hạn của chiều rộng b , chiều cao h và chiều dài then cũng như sai lệch gới hạn của chiều rộng rãnh then trên trục và trên bạc được liệt kê trong bảng sau :
Bảng dung sai và lắp ghép mối ghép then.
[TABLE]
[TR]
[TD]kích thước tiết diện thenb - h​[/TD]
[TD="colspan: 2"]sai lệch gới hạn của chiều rộng rãnh then (mm)​[/TD]
[TD="colspan: 4"]chiều sâu rãnh then​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]trên trụcN9​[/TD]
[TD]trên bạcj s9​[/TD]
[TD="colspan: 2"]trên trục t
[/TD]
[TD="colspan: 2"]trên bạc t
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]t
[/TD]
[TD]sai lệch
[/TD]
[TD]t
[/TD]
[TD]sai lệch
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]12 – 8​[/TD]
[TD][/TD]
[TD] 0,002​[/TD]
[TD]5,0​[/TD]
[TD]+0,2​[/TD]
[TD]3,3​[/TD]
[TD]+0,2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]18 - 11​[/TD]
[TD]- 0,043​[/TD]
[TD] 0,002​[/TD]
[TD]7,0​[/TD]
[TD]+0,2​[/TD]
[TD]4,4​[/TD]
[TD]+0,2​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

3. Dung sai hình dáng và vị trí bề mặt.
Sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng và độ tin cậy làm việc của chi tiết máy.
Sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt làm giảm độ cứng tiếp xúc của chi tiết , làm thay đổi đặc tính lắp ghép đã chọn, gây ra va đập mép, biến dạng dẻo, làm tăng nguy hiểm về dính và mòn cục bộ. Sai hình dáng và vị trí là một trinh những nguyên nhân quan trọng làm cho ải trọng phân bố không đều trên các đường tiếp xúc của bánh răng ăn khớp. Độ đảo mặt mút của vai trục tại chỗ lắp ổ lăn và cốc lót cũng như độ không vuông góc của mặt mút gối đỡ ổ lăn so với đường tâm lỗ ổ làm lệch các vòng ổ. Độ không đồng trục của của các lỗ lắp ghép là nguyên nhân gây nên các va đập mép ở ổ đũa. Ngoài ra, các sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt còn gây sự chuyển động không đều, làm xuất hiện tải trọng động phụ và làm giảm độ chính xác động học chẳng hạn đối với bộ truyền bánh răng. Vì vậy, trong thiết kế và chế tạo cần hạn chế độ không chính xác của hình dáng và vị trí bề mặt.
Có nhiều loại sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt, người thiết kế cần phân tích điều kiện làm việc cụ thể mà chọn dạng và trị số sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt cho phù hợp.
*********************************
Tài liệu tham khảo
1 . Tính toán thiết kế hệ dẫn độnh cơ khí (tập1 , tập2) - TRỊNH CHẤT ,LÊ VĂN UYỂN
2 . Chi tiết máy (tập 1 , tập 2) - gs,ts NGUYỄN TRỌNH HIỆP
3 . Dung sai lắp ghép - NINH ĐỨC TỐN