Đề tài Thiết kế trạm dẫn động băng tải với số liệu cho trước

NHËN XÐT CñA GI¸O VI£N Lêi nãi ®Çu §Êt n­íc ta ®ang trªn con ®­êng C«ng NghiÖp Ho¸ - HiÖn §¹i Ho¸ theo ®Þnh h­íng XHCN trong ®ã ngµnh c«ng nghiÖp ®ang ®ãng mét vai trß rÊt quan träng. C¸c hÖ thèng m¸y mãc ngµy cµng trë nªn phæ biÕn vµ tõng b­íc thay thÕ søc lao ®éng cña con ng­êi. §Ó t¹o ra ®­îc vµ lµm chñ nh÷ng m¸y mãc nh­ thÕ ®ßi hái mçi chóng ta ph¶i t×m tßi nghiªn cøu rÊt nhiÒu. Lµ sinh viªn khoa: C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y em thÊy ®­îc tÇm quan träng cña nh÷ng kiÕn thøc mµ m×nh ®­îc tiÕp thu tõ thÇy c«. ViÖc thiÕt kÕ ®å ¸n hoÆc hoµn thµnh bµi tËp dµi lµ mét c«ng viÖc rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh häc tËp bëi nã gióp cho ng­êi sinh viªn n¾m b¾t vµ ®óc kÕt ®­îc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n cña m«n häc. M«n häc Chi tiÕt m¸y lµ mét m«n khoa häc c¬ së nghiªn cøu vÒ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung tõ ®ã gióp sinh viªn cã nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng vµ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y lµm c¬ së ®Ó vËn dông vµo viÖc thiÕt kÕ m¸y, v× vËy ThiÕt KÕ §å ¸n M«n Häc Chi TiÕt M¸y lµ c«ng viÖc quan träng vµ rÊt cÇn thiÕt . §Ò tµi thiÕt kÕ cña em ®­îc thÇy: TS. NguyÔn V¨n Dù giao cho lµ thiÕt kÕ tr¹m dÉn ®éng b¨ng t¶i. Víi nh÷ng kiÕn thøc ®· häc trªn líp, c¸c tµi liÖu tham kh¶o cïng víi sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy c« gi¸o, sù ®ãng gãp trao ®æi x©y dùng cña c¸c b¹n em ®· hoµn thµnh ®­îc ®å ¸n nµy. Song víi nh÷ng hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ cïng víi kinh nghiÖm thùc tÕ ch­a nhiÒu nªn ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy, c« trong bé m«n C¬ Së ThiÕt KÕ M¸y ®Ó ®å ¸n cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n còng nh­ kiÕn thøc vÒ m«n häc nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c« gi¸o trong bé m«n ®· tËn t×nh gióp ®ì em ®Æc biÖt lµ thÇy TS. NguyÔn V¨n Dù. Th¸i Nguyªn, ngµy th¸ng n¨m 2008 Sinh viªn NguyÔn B¸ Häc TµI LIÖU THAM KH¶O [I]. TÝnh to¸n ThiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ – TËp I TrÞnh ChÊt - Lª V¨n UyÓn. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc – 2005 [II]. TÝnh to¸n ThiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ – TËp II TrÞnh ChÊt - Lª V¨n UyÓn. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc – 2001 [III]. CHI TIÕT M¸Y – TËP 1, 2. NguyÔn Träng HiÖp - Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc - 2006 [IV]. TËp b¶n vÏ chi tiÕt m¸y NguyÔn B¸ D­¬ng - NguyÔn V¨n LÉm - Hoµng V¨n Ngäc - Lª §¾c Phong. Nhµ xuÊt b¶n §¹i häc vµ Trung häc chuyªn nghiÖp - 1978 §å ¸N m«n häc Chi tiÕt m¸y PhÇn I: TÝnh to¸n ®éng häc hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ I. Chän ®éng c¬ ®iÖn 1. Chän kiÓu, lo¹i ®éng c¬ §©y lµ tr¹m dÉn ®éng b¨ng t¶i nªn ta chän ®éng c¬: 3 pha kh«ng ®ång bé roto lång sãc, do nã cã nhiÒu ­u ®iÓm c¬ b¶n sau: KÕt cÊu ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh thÊp. DÔ b¶o qu¶n vµ lµm viÖc tin cËy. 2. Chän c«ng suÊt ®éng c¬ C«ng suÊt cña ®éng c¬ ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é, ®¶m b¶o cho khi ®éng c¬ lµm viÖc nhiÖt ®é sinh ra kh«ng qu¸ møc cho phÐp. Muèn vËy, ®iÒu kiÖn sau ph¶i tho¶ m·n:
(KW) Trong ®ã:
- c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬.
- c«ng suÊt ®¼ng trÞ trªn trôc ®éng c¬. Do ë ®©y t¶i träng lµ kh«ng ®æi nªn:
Víi:
- c«ng suÊt lµm viÖc danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬
- Gi¸ trÞ c«ng suÊt lµm viÖc danh nghÜa trªn trôc c«ng t¸c:
(KW) Ft – lùc vßng trªn trôc c«ng t¸c (N); V – vËn tèc vßng cña b¨ng t¶i (m/s).
- hiÖu suÊt chung cña toµn hÖ thèng. Theo b¶ng 2.3: TrÞ sè hiÖu suÊt cña c¸c bé truyÒn vµ æ (tµi liÖu: TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ – TËp 1 – TrÞnh ChÊt & Lª V¨n UyÓn – NXB Gi¸o Dôc) [I] ta chän:
;
;
;
;
VËy ta cã:
Suy ra, c«ng suÊt lµm viÖc danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬:
(KW) VËy suy ra:
(KW) 3. Chän sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬ n®b Sè vßng quay ®ång bé ®­îc chän sao cho:
TØ sè truyÒn s¬ bé cña hÖ thèng:
n»m trong kho¶ng tØ sè truyÒn nªn dïng (tra b¶ng 2.4 – (I)):
Trong ®ã: nct – sè vßng quay cña trôc c«ng t¸c. §©y lµ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i nªn:
(v/ph) Trong ®ã: D - ®­êng kÝnh tang dÉn cña b¨ng t¶i (mm) V - vËn tèc vßng cña b¨ng t¶i (m/s) TØ sè truyÓn nªn dïng cña c¶ hÖ thèng ph¶i bao gåm c¶ kho¶ng tØ sè truyÒn nªn dïng cña hép gi¶m tèc vµ kho¶ng tØ sè truyÒn nªn dïng cña bé truyÒn ngoµi hép.
= (1,5 ( 5).(8 ( 31,5) = 12 ( 157,5 Chän s¬ bé sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬: n®b = 1500 (v/ph). Suy ra:
. Gi¸ trÞ nµy tho¶ m·n
VËy ta chän ®­îc sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬ lµ: n®b = 1500 (v/ph). 4. Chän ®éng c¬ Qua c¸c b­íc trªn ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc:
§éng c¬ ®­îc chän ph¶i cã c«ng suÊt vµ sè vßng quay s¬ bé tho¶ m·n nh÷ng ®iÒu kiÖn trªn. C¨n cø vµo nh÷ng ®iÒu kiÖn trªn tra b¶ng phô lôc P1.1; P1.2: P1.3: C¸c th«ng sè kü thuËt cña ®éng c¬, ta chän ®éng c¬ 4A100L4Y3. B¶ng c¸c th«ng sè kü thuËt cña ®éng c¬ nµy. KiÓu ®éng c¬  C«ng suÊt KW  VËn tèc quay (v/ph)  Cos 


  4A100L4Y3  4,0  1420  0,84  84  2,2  2,0   5. KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y, ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i cho ®éng c¬ a. KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y cho ®éng c¬ Khi khëi ®éng, ®éng c¬ cÇn sinh ra mét c«ng suÊt më m¸y ®ñ lín ®Ó th¾ng søc ú cña hÖ thèng. VËy:
(KW) Trong ®ã: Pmmdc – C«ng suÊt më m¸y cña ®éng c¬

- HÖ sè më m¸y cña ®éng c¬ Pbddc – C«ng suÊt ban ®Çu trªn trôc ®éng c¬ Kbd – HÖ sè c¶n ban ®Çu (s¬ ®å t¶i träng) Tõ c¸c c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc:

Ta thÊy:
. VËy ®éng c¬ ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn më m¸y. b. KiÓm tra ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i cho ®éng c¬ Nh×n vµo s¬ ®å t¶i träng ta thÊy tÝnh chÊt t¶i träng lµ kh«ng ®æi nªn ta kh«ng cÇn kiÓm tra qu¸ t¶i cho ®éng c¬. II. Ph©n phèi tØ sè truyÒn TØ sè truyÒn chung cña toµn hÖ thèng:
Trong ®ã: ndc – sè vßng quay cña ®éng c¬ ®· chän (v/ph) nct - sè vßng quay cña trôc c«ng t¸c (v/ph) Ta cã:
Víi: ung – tØ sè truyÒn cña c¸c bé truyÒn ngoµi hép uh – tØ sè truyÒn cña hép gi¶m tèc uh = u1.u2 u1, u2 – tØ sè truyÒn cña c¸c bé truyÒn cÊp nhanh vµ cÊp chËm 1. TØ sè truyÒn cña bé truyÒn ngoµi hép HÖ dÉn ®éng gåm hép gi¶m tèc hai cÊp b¸nh r¨ng nèi víi 1 bé truyÒn ngoµi hép. Nªn ung = (0,1 ( 0,15)uh

KÕt hîp víi b¶ng 2.4: TØ sè truyÒn nªn dïng [I] ta chän: ung = ux = 1,5

2. TØ sè truyÒn cña c¸c bé truyÒn trong hép gi¶m tèc uh = u1.u2 Víi hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng c«n – trô 2 cÊp, ®Ó nhËn ®­îc chiÒu cao hép gi¶m tèc nhá nhÊt cã thÓ tra tØ sè truyÒn bé truyÒn b¸nh r¨ng cÊp nhanh u1 theo ®å thÞ: H×nh 3.21 [I], t­¬ng ®­¬ng víi viÖc tÝnh theo c«ng thøc: TØ sè truyÒn cña cËp chËm (tØ sè truyÒn cña b¸nh r¨ng trô)
Trong ®ã: kbe – hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh r¨ng c«n (kbe = 0,25 ( 0,3)
- hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng trô (
) Chän kbe = 0,3 vµ
, ta cã:
TØ sè truyÒn cña cÊp nhanh (tØ sè truyÒn cña b¸nh r¨ng c«n)
III. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trªn c¸c trôc 1. TÝnh tèc ®é quay cña c¸c trôc (v/ph) - Tèc ®é quay cña trôc I:
(v/ph) - Tèc ®é quay cña trôc II:
(v/ph) - Tèc ®é quay cña trôc III:
(v/ph) - Tèc ®é quay cña trôc IV:
(v/ph) 2. TÝnh c«ng suÊt trªn c¸c trôc (KW) - C«ng suÊt danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬:
- C«ng suÊt danh nghÜa trªn trôc I:
(KW) - C«ng suÊt danh nghÜa trªn trôc II:
(KW) - C«ng suÊt danh nghÜa trªn trôc III:
(KW) - C«ng suÊt danh nghÜa trªn trôc IV:
(KW) 3. TÝnh m«men xo¾n trªn c¸c trôc (Nmm) - M«men xo¾n trªn trôc ®éng c¬:
(Nmm) - M«men xo¾n trªn trôc I:
(Nmm) - M«men xo¾n trªn trôc II:
(Nmm) - M«men xo¾n trªn trôc III:
(Nmm) - M«men xo¾n trªn trôc IV:
(Nmm) 4. LËp b¶ng sè liÖu tÝnh to¸n: Th«ng sè Trôc  Tèc ®é quay (v/ph)  TØ sè truyÒn  C«ng suÊt (KW)  M«men xo¾n (Nmm)   Trôc ®éng c¬  1420  1  3,7515  25230,1585   Trôc I  1420   3,7140  24977,9577     4,2315     Trôc II  335,5745   3,5298  100453,3718     2,7018     Trôc III  124,2040   3,3896  260625,1006     1,5     Trôc IV  82,8027   3,0872  356060,3700   Phần II: Tính toán thiết kế các chi tiết truyền động I. Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp 1. Chọn vật liệu cặp bánh răng côn và cặp bánh răng trụ - Do hộp giảm tốc ta đang thiết kế có công suất trung bình, nên chọn vật liệu nhóm I có độ cứng HB < 350 để chế tạo bánh răng. - Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng,nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị độ cứng.
- Dựa vào bảng 6.1, [I]: Cơ tính của một số vật liệu chế tạo bánh răng, ta chọn: Cặp bánh răng côn: Loại bánh  Nhiệt luyện  Độ rắn  Giới hạn bền
(MPa)  Giới hạn chảy
(MPa)   Bánh nhỏ  Thép 45 – tôi cải thiện  HB 241…285  850  580   Bánh lớn  Thép 45 – tôi cải thiện  HB 192…240  750  450   Cặp bánh răng trụ: Loại bánh  Nhiệt luyện  Độ rắn  Giới hạn bền
(MPa)  Giới hạn chảy
(MPa)   Bánh nhỏ  Thép 45 – tôi cải thiện  HB 192…240  750  450   Bánh lớn  Thép 45 thường hóa  HB 170…217  600  340   2. Xác định ứng suất cho phép Ứng suất tiếp xúc cho phép
và ứng suất uốn cho phép xác định theo các công thức sau:
(1)
(2) Trong đó: ZR – Hệ số xét đến độ nhám mặt răng làm việc. ZV – Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng. KXH - Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng. YR - Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng. YS - Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu với tập trung ứng suất. KXF - Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn. Chọn sơ bộ:
và
nên các công thức (1), (2) trở thành:
(3)
(4) Trong đó:
và
: lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở. Giá trị của chúng được tra trong bảng 6.2, [I]. Vì ta chọn vật liệu bánh răng là thép 45 thường hóa hay tôi cải thiện nên:
(MPa)
(MPa) Vậy: - Trong bộ truyền bánh răng côn: Bánh nhỏ:
(MPa)
(MPa) Bánh lớn:
(MPa)
(MPa) - Trong bộ truyền bánh răng trụ: Bánh nhỏ:
(MPa)
(MPa) Bánh lớn:
(MPa)
(MPa) KFC: Hệ số xét đến ảnh hưởng của việc đặt tải. Vì hệ dẫn động ta thiết kế, tải được đặt một phía (bộ truyền quay 1 chiều) ( KFC = 1 KHL,FL: Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng, được xác định theo công thức sau:
(5) ;
(6) Với: mH, mF: bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn. Vì vật liệu ta chọn làm bánh răng có HB < 350 nên: mH = mF = 6 - NHO: số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
(HHB – Độ rắn Brinen) - Bộ truyền bánh răng côn: Chọn độ rắn: bánh nhỏ HB1=245 ; bánh lớn HB2=230, khi đó: NHO1 = 30.2452,4 = 1,63.107 NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107 - Bộ truyền bánh răng trụ: Chọn độ rắn: bánh nhỏ HB3 = 215 ; bánh lớn HB4 = 200, khi đó: NHO3 = 30.2152,4 = 1,19.107 NHO4 = 30.2002,4 = 0,99.107 - NFO: số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn Với tất cả các loại thép thì: NFO = 4.106 - NHE, NFE: số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Vì ở đây bộ truyền chịu tải động tĩnh, nên theo [I] thì: NHE = NFE = N = 60.c.n.t( Với: c, n, t( lần lượt là số lần ăn khớp trong một vòng quay, số vòng quay trong 1 phút và tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét. Ta có: c=1
- Trong bộ truyền bánh răng côn: Bánh nhỏ có: n1 = 1420 (v/ph) nên:
Bánh lớn có: n2 = 335,5745 (v/ph) nên:
- Trong bộ truyền bánh răng trụ: Bánh nhỏ có: n3 = 335,5745 (v/ph) nên:
Bánh lớn có: n4 = 124,2040 (v/ph) nên:
Vậy: - Bộ truyền bánh răng côn cấp nhanh có:
( lấy
Vậy từ (5) ( KHL1 = 1.
( lấy
Vậy từ (6) ( KFL1 = 1.
( lấy
Vậy từ (5) ( KHL2 = 1.
( lấy
Vậy từ (6) ( KFL2 = 1. - Bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm có:
( lấy
Vậy từ (5) ( KHL3 = 1.
( lấy
Vậy từ (6) ( KFL3 = 1.
( lấy
Vậy từ (5) ( KHL4 = 1.
( lấy
Vậy từ (6) ( KFL4 = 1. SH,SF: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn, tra bảng 6.2, [I] ta có ứng với vật liệu đã chọn thì: SH = 1,1; SF = 1,75 Từ đó ta xác định được sơ bộ ứng suất cho phép của bánh răng. - Bộ truyền bánh răng côn (cấp nhanh):
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa) Với cấp nhanh, ta sử dụng bộ truyền bánh răng côn răng thẳng. Dù bánh răng côn răng thẳng có khả năng tải nhỏ hơn so với răng không thẳng, làm việc ồn hơn song năng suất chế tạo cao hơn, ít nhạy với sai số chế tạo và lắp ráp. Vì vậy, ứng suất tiếp xúc cho phép là:
(MPa).Vì
. Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
(MPa) Ứng suất uốn cho phép khi quá tải (vật liệu có HB<350) là:
(MPa)
(MPa) - Bộ truyền bánh răng trụ (cấp chậm):
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa) Với bộ truyền cấp chậm, bánh răng trụ răng nghiêng, thi: - Ứng suất tiếp xúc cho phép là:
(Mpa) Ta thấy
thỏa mãn điều kiện:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
(Mpa) - Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
(MPa)
(MPa) 3. Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng (cấp nhanh) a) Xác định chiều dài côn ngoài (của bánh côn chủ động, được xác định theo độ bền tiếp xúc)
(7) Trong đó: - KR = 0,5Kd – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Vì bộ truyền cấp nhanh là truyền động bánh răng côn răng thẳng bằng thép nên: Kd = 100 MPa1/3 ( KR = 0,5Kd = 0,5.100 MPa1/3 = 50 MPa1/3 -
- Hệ số kể đến sự phận bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn. - Kbe – Hệ số chiều rộng vành răng.
Trong các bước tính ở trên ta đã chọn Kbe = 0,3 Từ đó (
Bộ truyền ta thiết kế thuộc dạng sơ đồ I trong tài liệu [I], trục lắp trên ổ bi, độ rắn mặt răng HB < 350, loại răng là răng thẳng nên theo [I], bảng 6.21 – Trị số của các hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng trong bộ truyền bánh răng côn, ta có:
- T1 – mômen xoắn trên trục bánh chủ động. (Nmm) T1 = 24977,9577 (Nmm) -
- ứng suất tiếp xúc cho phép.
(MPa) Thay các đại lượng trên vào công thức (7), ta được:
b)Xác định các thông số ăn khớp Khi xác định môđun và số răng cần chú ý: - Để tránh cắt chân răng, số răng tối thiểu của bánh răng trụ răng thẳng tương đương với bánh răng côn:
, trong đó: Với bánh răng côn răng thẳng:
- Để răng đủ độ bền uốn, thì môđun vòng ngoài:
với b = Kbe.Re Quan tâm tới 2 điểm vừa nêu, ta tiến hành chọn m và Z như sau: Xác định số răng bánh 1 (bánh nhỏ) Ta có:
(8) Theo (7) (
(mm) Kết hợp de1 = 54 mm với các dữ kiện bánh răng côn răng thẳng và tỉ số truyền u = 4,2315, tra bảng 6.22, [I] ta được số răng Z1p = 16 Vì độ rắn mặt răng H1, H2 < HB 350 ( Z1 = 1,6.Z1p = 1,6.16 = 26 Xác định đường kính trung bình dm1 và môđun trung bình Đường kính trung bình: dm1 = (1 - 0,5Kbe)de1 (9) = (1 - 0,5.0,3).54 = 45,9 (mm) Môđun trung bình:
(10) (
(mm) Xác định môđun Môđun vòng ngoài, bánh răng côn răng thẳng theo công thức (6.56), [I] ta có:
(mm) Từ bảng 6.8, [I]: Trị số tiêu chuẩn của môđun, ta chọn mte theo giá trị tiêu chuẩn mte = 2. Từ mte = 2 ta tính lại mtm suy từ công thức trên và dm1 suy từ công thức (10). Ta có: mtm = (1 - 0,5.0,3).2 =1,7 (mm)
. Vậy Z1 = 27 răng. Xác định số răng bánh 2 (bánh lớn) và góc côn chia - Số răng bánh lớn: Z2 = u1.Z1 = 4,2315.27 = 114,25. Lấy Z2 = 114 răng. ( Tỉ số truyền thực tế:
- Góc côn chia:

Theo bảng 6.20, [I], với Z1 = 27, ta chọn hệ số dịch chỉnh đều: x1 = 0,35 ; x2 = - 0,35 Chiều dài côn ngoài:
(mm) c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:
(11) Trong đó: - ZM: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp Tra bảng 6.5, [I], vì vật liệu bánh nhỏ và bánh lớn đều làm bằng thép nên chọn ZM = 274 MPa1/3. - ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, trị số của ZH được tra trong bảng 6.12, [I] Tra bảng 6.12, [I] với x1 + x2 = 0, góc nghiêng ( = (m = 0 ta có ZH = 1,76 -
: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Vì ở đây thiết kế bánh răng côn răng thẳng, nên theo công thức 6.59a [I], ta có:
Với:
: Hệ số trùng khớp ngang, được tính theo công thức sau:
(
- KH: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Trong đó: +)
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Theo phần trên
+)
: Hệ số kể đến sự phân bố không đểu tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp. Với bánh răng côn răng thẳng:
+)
: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. Theo công thức 6.63, [I], ta có:
Trong đó:
Với: dm1 – đường kính trung bình của bánh côn nhỏ dm1 = 45,9 (mm) v – vận tốc vòng bánh côn nhỏ
m/s Theo bảng 6.13, [I], do v =3,41 m/s < 4, nên ta chọn cấp chính xác 8. Cũng theo bảng 6.15, [I], ta có:
Theo bảng 6.16, [I], ta có go = 56 Trong đó: go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.
- hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp. (
- b: Chiều rộng vành răng b = Kbe.Re = 0,3.117,15 = 35,15 (mm) (
(
Thay các số liệu vừa tìm được vào công thức (11) ta có:
(MPa) Xác định chính xác ứng suất cho phép về tiếp xúc Theo các công thức (1) và (3) ta có:
Do vận tốc vòng: v = 3,41 m/s < 5 m/s ( ZV = 1 Với cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công đạt độ nhám: Ra = 2,5 … 1,25 (m (tra bảng 21.3 II) ( ZR = 0,95. Ta có: de2 = mte.Z2 = 2.114 = 228 (mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(
(mm) Ta có dae2 < 700 mm ( KXH = 1. (
(MPa) ( Sự chênh lệch giữa
và
là:
Như vậy
>
với chênh lệch không nhiều (<4%) nên có thể giữ nguyên các kết quả tính toán và chỉ cần tính lại chiều rộng vành răng b theo công thức sau (suy từ 11):
(mm) Lấy b = 38 mm Khi đó ứng suất sinh ra trên mặt răng bánh răng lúc này là:
(MPa) Vậy
MPa <
MPa nên bộ truyền đảm bảo về tiếp xúc. d) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn Ứng suất uốn sinh ra trên mỗi bánh răng phải thỏa mãn điều kiện bền uốn đối với mỗi bánh răng. Điều kiện bền uốn được viết như sau:
(12)
(13) Trong đó: - b: chiều rộng vành răng (mm) - mtm: môđun trung bình (mm) - dm1: đường kính trung bình của bánh răng chủ động (mm) -
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng Với răng thẳng
-
,
: hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2 Với bánh răng côn răng thẳng, thì số răng tương đương được tính theo các công thức sau (theo [I]):

Với x1 = 0,35 và x2 = - 0,35 Dựa vào các thông số trên và tra bảng 6.18 ta được
- KF: hệ số tải trọng khi tính về uốn
Trong đó: +)
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Ta có:
Suy ra:
Tra bảng 6.21, [I], với các số liệu đã có (
+)
: Hệ số kể đến sự phân bố không đểu tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp. Với bánh răng côn răng thẳng:
+)
: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. Ta có:
Trong đó:
Với: go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng. Theo bảng 6.16, [I], ta có go = 56
- hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp. Theo bảng 6.15, [I], ta có
v = 3,41 m/s (

Vậy
-
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Với hệ số trùng khớp ngang
(
Ta thay các giá trị vừa tính được vào công thức (12) và (13) ta được:
(MPa)
(MPa) Tính chính xác ứng suất cho phép về uốn Từ các công thức (2) và (4) ta có:
Trong đó: YR = 1 (Theo tài liệu [I]) YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln(1,7) = 1,04 KXF = 1 (Do dae2 = 228,6 mm < 400 mm)
(MPa)
(MPa) Vậy:
(MPa)
(MPa) Ta có:
(MPa) <
(MPa)
(MPa) <
(MPa) Vậy bộ truyền đảm bảo độ bền uốn. e) Kiểm nghiệm răng về quá tải Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải (thí dụ lúc mở máy, hãm máy v,v…) với hệ số quá tải Kqt = Tmax/T, trong đó T là mômen xoắn danh nghĩa, Tmax là mômen xoắn quá tải. Vì vậy cần kiểm nghiệm răng về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc cực đại và ứng suất uốn cực đạ