NGHIÊN cứu, THIẾT kế và CHẾ tạo máy gọt dừa tươi

GIỚI THIỆU CHUNG

Tổng quan về trái dừa

1.1.1 Giới thiệu về trái dừa

Hình 1.1 Cây dừa và trái dừa

Dừa (Cocos nucifera) là một loài cây thuộc họ Cau (Arecaceae) và là thành viên duy nhất trong chi Cocos Đây là một loại cây lớn, có thân đơn trục cao tới 30 m, với lá dài từ 60 đến 90 cm Lá kèm của dừa thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân, và khi lá già rụng, chúng để lại vết sẹo trên thân cây.

Dừa là một loại quả khô đơn độc, được phân loại là quả hạch có xơ Vỏ ngoài của quả dừa cứng và nhẵn, nổi bật với ba gờ rõ rệt Bên trong, lớp vỏ giữa chứa các sợi xơ gọi là xơ dừa, trong khi lớp vỏ quả trong, hay còn gọi là gáo dừa, có cấu trúc gỗ cứng và có ba lỗ mầm dễ thấy từ bên ngoài Qua một trong các lỗ này, rễ mầm sẽ phát triển khi phôi nảy mầm Bám vào bên trong lớp vỏ quả trong là vỏ ngoài của hạt, chứa nội nhũ dạng anbumin dày, tạo thành cùi dừa màu trắng, phần ăn được của hạt.

1.1.2 Đặc tính của trái dừa

Nguồn gốc của cây dừa là một chủ đề gây tranh cãi, với một số học giả cho rằng nó xuất phát từ đông nam châu Á, trong khi những người khác lại cho rằng nguồn gốc của nó là từ miền tây bắc Nam Mỹ Hóa thạch tìm thấy ở New Zealand cho thấy các loại thực vật tương tự như cây dừa đã tồn tại từ khoảng 15 triệu năm trước, và những hóa thạch cổ hơn cũng đã được phát hiện tại Rajasthan và Maharashtra, Ấn Độ Dù nguồn gốc ra sao, dừa đã trở nên phổ biến ở các vùng nhiệt đới, nhờ vào sự trợ giúp của những người đi biển Quả dừa nhẹ và nổi trên mặt nước, giúp nó dễ dàng được phát tán qua các dòng hải lưu, thậm chí quả dừa đã được thu hoạch ở Na Uy và vẫn có khả năng nảy mầm trong điều kiện thích hợp Tại quần đảo Hawaii, dừa được cho là đã được đưa vào từ Polynesia bởi những người đi biển gốc Polynesia.

Dừa phát triển mạnh mẽ trên đất pha cát, có khả năng chịu mặn tốt và thích hợp với những khu vực có ánh nắng nhiều cùng lượng mưa trung bình khoảng 750 mm.

Dừa là loại cây ưa ẩm, cần lượng mưa hàng năm khoảng 2.000 mm và độ ẩm cao từ 70-80% để phát triển tốt Chính vì vậy, dừa thường không xuất hiện ở các khu vực có độ ẩm thấp như Địa Trung Hải, mặc dù nhiệt độ ở đây có thể đủ cao Việc trồng và phát triển dừa ở những vùng khô cằn là rất khó khăn.

Hoa dừa là loại hoa tạp tính, bao gồm cả hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính, với sự hiện diện của cả hai loại hoa trên cùng một cụm Dừa ra hoa liên tục, và hoa cái sẽ phát triển thành hạt.

Khi quả dừa còn non, nội nhũ bên trong mỏng và mềm, dễ nạo, và nước dừa có thể chứa tới 1 lít, là nguồn uống bổ dưỡng Khi quả già, lớp vỏ ngoài chuyển màu nâu và rụng xuống, nội nhũ trở nên dày và cứng, nước dừa có vị nồng hơn Để lấy nước, cần loại bỏ lớp vỏ ngoài và lớp xơ, sau đó dùng đũa chọc vào mắt lớn nhất hoặc chặt bỏ phần vỏ đối diện cuống để phơi ra phần vỏ cứng bên trong Ngày nay, người ta sử dụng dao hoặc máy bào để lộ ra phần vỏ cứng, rồi vạt bỏ để lấy nước Quả dừa có điểm rạn tự nhiên, nên có thể bổ bằng các loại dao lớn như dao mác hoặc dao phay Khi bổ, nên dùng sống dao hoặc lưỡi dao cùn đập vuông góc vào gân chính để quả dừa bể đôi dễ dàng Nông dân Bến Tre thường sử dụng dao đặc biệt gọi là cái rựa để bổ dừa.

Khi quả dừa còn non, lớp vỏ cứng và hiếm khi rụng, trừ khi bị bệnh hoặc bị động vật như chuột, dơi phá hoại Khi quả rụng tự nhiên, lớp vỏ chuyển sang màu nâu, xơ dừa trở nên mềm và khô hơn, giúp giảm thiểu hư hại Tuy nhiên, đôi khi quả dừa rụng đột ngột, có thể gây nguy hiểm cho người.

Các thông số của quả dừa

Độ ẩm của quả dừa ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của nó Khi độ ẩm cao, màu sắc và nước dừa dễ bị hỏng, đồng thời cuống dừa cũng dễ bị bong ra, gây ảnh hưởng đến quá trình định vị quả dừa trong khi cắt gọt.

 Cơ tính của quả dừa :

- Liên kết giữa cuống dừa : 20 – 40N

- Độ bền của vỏ dừa : 200 - 350N

- Độ bền của gáo dừa : 1200 – 2000N

 Thành phần của quả dừa

Một số loại dừa đƣợc trồng ở Việt Nam

Dừa uống nước là giống cây phổ biến nhất tại đồng bằng sông Cửu Long, có khả năng ra hoa sớm sau 2,5 - 3 năm trồng Mỗi cây cho năng suất trung bình từ 140-150 trái mỗi năm, với vỏ mỏng màu xanh và nước ngọt thanh, chứa 7-7,5% đường Mỗi trái có thể tích nước từ 250-350 ml và được thị trường ưa chuộng rộng rãi.

Dừa uống nước là giống cây phổ biến thứ hai tại đồng bằng sông Cửu Long, có khả năng ra hoa chỉ sau 3 năm trồng Mỗi cây cho năng suất trung bình từ 140-150 trái mỗi năm, với vỏ trái mỏng màu nâu đỏ và nước ngọt thanh, chứa 7-7,5% đường Mỗi trái có thể tích nước từ 250-350 ml, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cao trên thị trường.

Giống dừa uống nước Bến Tre nổi bật với chất lượng tuyệt hảo, ra hoa sớm sau 2 năm trồng và đạt năng suất trung bình 150-160 trái mỗi cây mỗi năm Trái dừa có vỏ mỏng màu xanh đậm, chứa nước ngọt với hàm lượng đường từ 8-9%, thể tích nước dao động từ 250-300 ml mỗi trái, rất được ưa chuộng trên thị trường.

Giống dừa uống nước này nổi bật với màu sắc đẹp, ra hoa sớm sau 2,5 - 3 năm trồng Trái dừa có kích thước nhỏ, vỏ mỏng màu vàng cam và chứa nước ngọt với hàm lượng đường từ 6,5-7% Năng suất trung bình đạt 140 – 150 trái/cây/năm, với thể tích nước từ 250-300 ml/trái Giống dừa này không chỉ dùng để uống nước mà còn phù hợp cho việc phát triển du lịch sinh thái tại các vườn dừa.

Giống dừa uống nước Tam Quan, có nguồn gốc từ Bình Định, nổi bật với màu sắc đẹp và năng suất trung bình từ 100 đến 120 trái mỗi cây mỗi năm Sau khoảng 3 năm trồng, dừa ra hoa và có vỏ trái mỏng màu vàng sáng, nước ngọt thanh với hàm lượng đường từ 7,5 đến 8% và thể tích nước đạt 250-350ml mỗi trái Nước dừa Tam Quan được dân gian coi là có tính mát, thường được sử dụng trong việc chữa bệnh Tuy nhiên, do năng suất không cao, giống dừa này hiện chỉ được trồng hạn chế, chủ yếu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Giống dừa uống nước này có trái nhỏ, màu nâu và chứa nước ngọt với hàm lượng đường từ 7-7,5%, mỗi trái có thể tích từ 100-150 ml Năng suất đạt khoảng 250-300 trái/cây/năm, phù hợp để chế biến kem dừa, rau câu dừa và tạo cảnh quan cho du lịch sinh thái Tuy nhiên, do kích thước trái nhỏ, giống dừa này không được trồng phổ biến ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, miền Đông Nam Bộ và chỉ có một ít cá thể ở các tỉnh ven biển miền Trung.

Giống dừa uống nước nhỏ, trái sai, có vỏ xanh và nước ngọt với hàm lượng đường từ 7-7,5%, thể tích nước đạt 100-150 ml/trái, năng suất 250-300 trái/cây/năm Loại dừa này có thể được sử dụng để chế biến kem dừa, rau câu dừa và tạo cảnh quan du lịch sinh thái Tuy nhiên, giống dừa này hiện chỉ được trồng hạn chế tại Bến Tre, Tiền Giang và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Cần lưu ý về quy mô phát triển diện tích của giống dừa ẻo nâu và dừa ẻo xanh do kích thước trái quá nhỏ.

Là giống dừa uống nước có chất lượng nước ngon (8 – 8,5% đường), ra hoa sau

Giống dừa này sau 3 năm trồng đạt năng suất bình quân từ 100 đến 120 trái mỗi cây mỗi năm, với vỏ trái có màu xanh và phần dưới có một núm nhỏ nhô ra Mỗi trái dừa có thể tích nước từ 250 đến 350ml Hiện tại, giống dừa này được trồng với số lượng hạn chế tại Hưng Phong - Giồng Trôm và một số khu vực khác.

Dừa uống nước là một giống dừa có chất lượng cao và giá trị kinh tế lớn, hiện đang có nhu cầu cao trên thị trường Tất cả các bộ phận của dừa dứa đều mang hương thơm đặc trưng của lá dứa Tại Việt Nam, hiện có ba nhóm giống dừa khác nhau, với kích thước và mùi thơm tỷ lệ nghịch với nhau.

1.2.10 Dừa ta Đây là giống dừa cao phổ biến nhất ở Việt Nam, trái có 3 khía rỏ, có 3 màu (ta xanh, ta vàng, ta đỏ hay còn gọi là dừa lửa) Ra hoa sau khoảng 4,5 – 5 năm trồng, năng suất trung bình 60-70 trái/cây/năm, kích thước trái to, cơm dừa dày 11 – 13 mm, khối lượng cơm dừa tươi 400-500g, hàm lượng dầu cao (63%-65%)

Dừa cao là giống dừa phổ biến thứ hai tại Việt Nam, với trái dừa tròn và có ba màu sắc đặc trưng: dâu xanh, dâu vàng và dâu đỏ Giống dừa này bắt đầu ra hoa sau khoảng 4 đến 4,5 năm trồng, cho năng suất trung bình từ 70 đến 80 trái mỗi cây mỗi năm Trái dừa có kích thước trung bình, cơm dừa dày từ 10 đến 12 mm, với khối lượng cơm tươi đạt 300-400g và hàm lượng dầu cao từ 63% đến 65%.

Dừa sáp, hay còn gọi là dừa đặc ruột hoặc dừa kem, có hình thái bên ngoài giống như dừa bình thường Loại dừa này thuộc nhóm giống cao, bắt đầu ra hoa sau khoảng 4 – 4,5 năm trồng và có năng suất trung bình từ 50-60 trái mỗi cây mỗi năm Trong tự nhiên, chỉ có khoảng 20-25% trái dừa sáp, trong khi phần còn lại là dừa bình thường Trái dừa sáp nổi bật với cơm dừa mềm xốp và nước dừa sền sệt như keo, mang hương thơm đặc trưng, thường được sử dụng để chế biến món tráng miệng, bánh kẹo và kem dừa sáp.

Quy trình chế biến dừa

Rƣợu dừa Phân bón vi sinh

Phương pháp thủ công Phương pháp hiện đại

Sử dụng dao gọt dừa Sử dụng máy gọt dừa

CHẾ TẠO MÁY GỌT DỪA TƯƠI

Quá trình gọt dừa tươi có hai cách:

Gọt dừa bằng phương pháp thủ công sử dụng dao gọt thông thường để loại bỏ lớp vỏ xanh bên ngoài Mặc dù phương pháp này cho năng suất thấp, nhưng nó phù hợp với các hộ sản xuất nhỏ lẻ và những nơi có lao động nhàn rỗi.

Máy gọt dừa tươi sử dụng động cơ thay thế sức người, mang lại năng suất cao và giảm thiểu thời gian cũng như số lượng công nhân cần thiết.

Lý thuyết cắt thái

1.4.1 Tác dụng của dao thái củ quả

Dao thái củ quả có hai phương pháp cắt chính: cắt thái chặt bổ và cắt thái có trượt Trong cắt thái chặt bổ, lưỡi dao được đặt thẳng theo đường bán kính của đĩa, trong khi ở cắt thái có trượt, lưỡi dao cách tâm quay một đoạn Các máy thái củ quả thường sử dụng phương pháp cắt thái chặt bổ, đặc biệt với lưỡi dao kiểu răng lược, để tạo ra những lát hẹp Nếu xảy ra hiện tượng thái trượt, các răng lưỡi dao sẽ cắt thành một lát rộng, tương tự như khi sử dụng lưỡi dao thẳng liền, mà trong trường hợp này, lưỡi dao thẳng liền lại áp dụng phương pháp cắt có trượt.

1.4.2 Sơ đồ quá trình cắt thái lát

Dao thái củ quả có lưỡi cắt hình nêm với góc mài α, hoạt động bằng cách sử dụng lực P để ngập dao vào thực phẩm Lúc đầu, lực P ép lát thái vào một đoạn a, sau đó khi lực đạt đủ mức cần thiết, dao sẽ cắt tách một phần lát thái dài l, lớn hơn đoạn ép a Quá trình này tiếp tục lặp lại để tạo ra các lát thái đồng đều.

Quá trình cắt thành lát thái được minh họa trong sơ đồ, trong đó đường cắt không chạm vào mặt ngoài của lát thái, giúp giữ cho lát thái vẫn liền Độ dài l của mỗi phần lát thái phụ thuộc vào bề dày h và góc mài α, trong khi không chịu ảnh hưởng từ vận tốc cắt và độ dày của lưỡi dao Việc tăng h và α sẽ dẫn đến sự gia tăng của l.

Quá trình cắt thái bị ảnh hưởng bởi áp suất riêng của lưỡi dao trên vật thái, được ký hiệu là qN/cm chiều dài thái Nếu lực thái được ký hiệu là Q(N) và đoạn lưỡi dao thái là ∆S(cm), thì các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả cắt thái.

 (cm) (tr 45 [4]) Độ sắc của lưỡi dao thường đạt 20÷40μm

Góc cắt thái ảnh hưởng trực tiếp đến độ dài lát thái và sức cản cắt thái Góc này được xác định bởi tổng của hai yếu tố: góc đặt dao và góc mài dao Để đạt hiệu quả tối ưu, góc mài dao nên được giữ nhỏ, trong khi góc đặt dao cần được tính toán cẩn thận để giảm thiểu ma sát không cần thiết.

Khe hở giữa cạnh sắc của lưỡi dao và tấm kê thái là yếu tố quan trọng trong việc kẹp vật thái Độ bền của vật liệu làm dao quyết định đến khả năng sử dụng lâu dài và hiệu quả trong việc thái Chất lượng và độ bền của vật thái cũng ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng của quá trình chế biến thực phẩm.

Vận tốc của dao cũng ảnh hưởng đến quá trình cắt thái Điều kiện trƣợt của dao trên vật thái.

Vấn đề và mục tiêu nghiên cứu

Hiện nay, nhu cầu giải khát của con người ngày càng cao, đặc biệt là với trái dừa Để phục vụ khách hàng tại các quán nước, trái dừa cần được gọt vỏ để trở nên hấp dẫn hơn Tuy nhiên, hầu hết các cơ sở vẫn sử dụng phương pháp gọt thủ công, điều này gây ra nhiều khó khăn trong quá trình chế biến.

- Cần nhiều nhân công lao động

- Chi phí thuê nhân công cao

- Trái dừa gọt không đẹp, không đều

Vì vậy cần có máy móc cho việc gọt dừa là cần thiết

Cần chế tạo máy gọt vỏ dừa tươi phục vụ cho việc giải khát

Thiết kế bộ phận truyền động

Thiết kế bộ phận dao cắt

Các loại máy hiện có

Một sinh viên Thái Lan đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy gọt dừa tươi chỉ bằng cách tìm hiểu qua video trên internet Tuy nhiên, thông tin về cấu trúc và quy trình chế tạo máy gọt dừa này vẫn chưa được công bố và chưa rõ về kết cấu của nó.

Hình 1.10 Máy gọt dừa của sinh viên Thái Lan

Hình 1.11 Máy gọt dừa của anh Lê Tân Kỳ

Máy gọt dừa do anh Lê Tân Kỳ ở Bến Tre nghiên cứu và chế tạo thành công, cao khoảng 1,2m với hai lưỡi dao Một lưỡi dao di động theo chiều dọc để gọt bên thân trái dừa, trong khi lưỡi dao cố định nằm nghiêng để gọt phần trên Quả dừa được cố định trên trục với 6 mũi sắt nhọn và khi bật cầu dao, mô tơ sẽ bắt đầu xoay Sau hai lần điều chỉnh, máy sẽ gọt vỏ phần thân và phần đầu trái dừa, người sử dụng chỉ cần dùng dao cắt hai phần đầu là hoàn tất.

Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.7.1 Cách tiếp cận Đánh giá thực trạng việc sử dụng máy gọt dừa và máy gọt dừa hiện có

Nghiên cứu lý thuyết và nguyên lý cắt gọt là bước quan trọng trong quá trình thiết kế và chế tạo Đề xuất và lựa chọn phương án thiết kế các bộ phận theo phương án đã chọn giúp tối ưu hóa hiệu suất Quá trình chế tạo bao gồm các bộ phận khung, bộ giảm tốc và bộ phận dao cắt, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong hoạt động.

Thử nghiệm và hiệu chỉnh

Tổng hợp thông tin về thực trạng sử dụng máy gọt dừa đã có hiện nay

Phân tích, đánh giá về các máy gọt dừa đã có

Phân tích, so sánh lựa chọn phương án thiết kế

Thiết kế và chế tạo bộ truyền động và bộ phận dao cắt

Thử nghiệm và hiệu chỉnh máy.

YÊU CẦU THIẾT KẾ MÁY GỌT VỎ DỪA TƯƠI

Yêu cầu thiết kế chung của máy gọt vỏ dừa tươi

Máy phải dễ vận hành và sửa chữa

Công suất động cơ ≤5HP để tránh máy quá lớn, nặng và cồng kềnh Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh cắt gọt

Có bộ phận bảo vệ an toàn cho người vận hành

Máy phải gọt đƣợc hết vỏ ở bên và ở chóp trên đầu của trái dừa

Có thể gọt được những trái dừa có nhiều kích thước khác nhau

2.1.1 Yêu cầu chung của bộ phận truyền động

Cơ cấu đơn giản, an toàn khi làm việc

Tiết kiệm công sức lao động cũng nhƣ nguyên liệu mua về

Dễ vận hành, sửa chữa và thay thế

Có bộ phận bảo vệ an toàn khi vận hành máy

2.1.2 Yêu cầu chung của bộ phận dao cắt

Dao cắt bỏ phần vỏ xung quanh của trái dừa

Dao cắt bỏ phần vỏ trên của trái dừa

Sử dụng dao thủ công để cắt bỏ các phần vỏ còn lại

Có bộ phận bảo vệ dao an toàn cho người vận hành máy

Dễ dàng tháo láp để thay dao hoặc mày dao khi cần thiết.

Thiết kế khung

Khung máy là yếu tố quyết định đối với hiệu suất của máy gọt vỏ dừa tươi, vì nó đóng vai trò như xương sống của thiết bị Việc thiết kế và bố trí khung cần được tính toán kỹ lưỡng để tạo không gian lắp đặt hợp lý cho các bộ phận như động cơ và bộ truyền động Sự tương thích giữa các bộ phận này là rất quan trọng nhằm đảm bảo quá trình hoạt động của máy diễn ra một cách nhịp nhàng và đồng bộ.

Bên cạnh đó thì khung máy gọt dừa tươi cũng phải được thiết kế vững chắc , dễ dàng tháo lắp khi sữa chữa

2.3 Thiết kế bộ truyền động

Công suất đẳng trị đƣợc tính theo công thức:

150 = 1,4 kW (tr 28 [3]) Công suất cần thiết của động cơ:

Hiệu suất chung của toàn hệ thống được tính theo công thức η = η1 * η2 * η3, trong đó η1 là hiệu suất truyền động bánh răng thẳng (0,94), η2 là hiệu suất truyền động bánh răng nón (0,93), và η3 là hiệu suất truyền động của cặp ổ lăn (0,995) Kết quả tính toán cho thấy η = 0,94 * 0,93 * 0,995^2, dẫn đến hiệu suất chung là 0,865 Từ đó, ta có thể xác định công suất cần thiết cho hệ thống.

Để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả trong thời gian dài với phụ tải thay đổi, cần lựa chọn loại động cơ có công suất định mức lớn hơn hoặc bằng công suất cần thiết theo các thông số tính toán.

Trong phụ lục về đặc tính kỹ thuật và kích thước của động cơ điện, có nhiều loại động cơ đáp ứng yêu cầu Chúng tôi đã chọn động cơ có ký hiệu AOC2-22-4 với các thông số kỹ thuật cụ thể.

Bảng 2.1 Thông số động cơ (tr 326 [3])

Công Suất kW Ở Tải Trọng Định Mức

Công suất và số vòng từng trục:

2.3.2 Tính toán bộ truyền bánh răng

Bánh răng trong bộ truyền chịu tải trọng nhỏ có thể được chế tạo từ thép tôi cải thiện, thép tôi thường hóa hoặc thép đúc, với độ rắn bề mặt của răng đạt tiêu chuẩn HB < 350.

Bánh răng nhỏ: Thép 45 thường hóa, độ rắn HB = 200

Giới hạn bền kéo:  bk = 600 N mm/ 2

Giới hạn chảy:  ch = 300 N mm/ 2

Bánh răng lớn : Thép 35 thường hóa, độ rắn HB = 170

Giới hạn bền kéo:  bk = 500 N mm/ 2

Giới hạn chảy:  ch = 260 N mm/ 2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép

- Số chu kỳ tương đương của bánh lớn

- Số chu kỳ tương đương của bánh nhỏ

- Ứng suất cho phép của bánh lớn

- Ứng suất cho phép của bánh nhỏ

[𝜎] tx1 =2,6.200R0 N/mm 2 Để tính sức bền ta dùng chỉ số nhỏ là [𝜎]tx2D2 N/mm 2

- Số chu kỳ tương đương của bánh lớn

- Số chu kỳ tương đương của bánh nhỏ

Giới hạn mỏi uốn của thép 45 𝜎 -1 =0,43.600%8 N/mm 2 , giới hạn mỏi uốn của thép 35 𝜎-1=0,43.500!5 N/mm 2

Hệ số an toàn n=1,5, hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K  =1,8 Ứng suất uốn cho phép:

Vận tốc vòng của bánh răng:

Với vận tốc này ta chọn cấp chính xác 9

A b A =0,4.958 Lấy b@mm Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:

Tổng số răng của hai bánh:

Kiểm nghiệm ứng suất uốn đối với bánh răng nhỏ:

Kiểm nghiệm ứng suất uốn đối với bánh răng lớn:

  9,4 N/mm 2 Ứng suất tiếp xúc cho phép:

[ tx 2  05 N/mm 2 Ứng suất uốn cho phép:

- Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc

Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:

- Chiều rộng bánh răng b@mm

- Đường kính vòng đỉnh De11+2.1,54 mm

- Đường kính vòng chân Di11-2,5.2&mm

Chọn vật liệu bánh răng nhỏ: thép 50, bánh lớn: thép 45 thường hóa

Cơ tính của thép 50 thường hóa:

Cơ tính của thép 45 thường hóa:

-  b 550 N/mm 2 ;  ch 20 N/mm 2 ; HB0 a Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Số chu kỳ làm việc của bánh lớn

Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ

Do đó k’N=1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

Lấy trị số nhỏ: [] tx 2 D2 N/mm 2 b Ứng suất uốn cho phép:

Số chu kỳ làm việc của bánh lớn và bánh nhỏ đều lớn hơn Nc=5.10 6 nên k’’N=1

Giới hạn mỏi của thép 50:

Giới hạn mỏi của thép 45:

 0,43.550#6 N/mm 2 Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:

[ u 1  N/mm 2 Ứng suất uốn của bánh lớn:

Hệ số chiều rộng bánh răng:

Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:

Với vận tốc này có thể chọn cấp chính xác 9

K=1.1,5=1,5 khác với dự đoán ở trên là 1,4

Xác định môđun và số răng:

Tính chính xác chiều dài nón:

Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

Góc mặt nón lăn bánh nhỏ

Số răng tương đương của bánh nhỏ

Góc mặt nón lăn bánh lớn i tg 2  =2,89

Số răng tương đương bánh lớn

Bánh lớn y 2 =0,511 Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ

 u ,6 N/mm 2