Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy
Đề số: 2A
Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Lược đồ hệ dẫn động băng tải
1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai
4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. băng tải
Số liệu cho trước:
1 Lực kéo băng tải F 2250 N
2 Vận tốc băng tải V 1,4 m/s
3 Đường kính băng tải D 380 Mm
4 Thời gian phục vụ L
h
24000 giờ
5 Số ca làm việc 2 Ca
6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài
α
80
o
độ
8 Đặc tính làm việc êm
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
Khối lượng thiết kế
1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3):
- 01 bản tổng thể 3 hình chiếu
- 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu

M
bt
=
.D
2
F
=
2250.320
2
=427500 Nm
Trong đó F= 2250 N là lực kéo băng tải
D=320 mm là đường kính băng tải
b. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Số vòng quay đòng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác định theo
công thức:
n
db
=
p
f.60
(I – 2)
Trong đó: f – tần số của dòng điện xoay chiều;
mạng điện ở nước ta có f = 50 Hz
p – số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K)

⇒ n
db
=
2
50.60

k
.
η
đ
.
η
brc
.
η
ol
3
η
x
(I – 3)
Trong đó:
η
k
– hiệu suất của khớp nối.

η
đ
- hiệu suất của bộ truyền đai thang.

η
brc
– hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn.

η
ol
– hiệu suất của một cặp ổ lăn.

Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
M
đtbt
=
∑
∑
=
=
n
k
k
n
k
k
k
t
tT
1
1
.
2
(I – 4)
Trong đó, M
k
– mô men thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;
t
k

.
9550
dtbt bt
M n
=
296,64.77,63
9550
= 2,6 Kw
c. Công suất đẳng trị cần có trên động cơ:
P
đtđc
=
dtbt
ht
P
η
=
2,41
0,81
= 3.21 Kw
Từ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K112M2 – kiểu có bích, có
các thông số kỹ thuật được tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu
như sau:
Kiểu
động cơ
Công suất Vận tốc quay
Vòng/phút
Kw Mã
lực
50Hz 60Hz

Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
- Kiểm tra điều kiện mở máy:
Khi mở máy, mô men tải không được vượt quá mô men khởi động của động cơ
( M<M
k
) nếu không động cơ sẽ không chạy.
Theo điều kiện:
M
mm
/M≤M
k
/M
dn
(I - 5)
Trong đó: M
mm
-mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động.
M
k
(T
k
) - mô men khởi động của động cơ.
M
dn
(T
dn
) - mô men danh nghĩa của động cơ.
Theo bảng số liệu trên ta có:
M

=K
qt
.M
cản
=
9550.
.
dtbt
dc ht
P
n
η
. 1,5 (I - 6)
M
maxqtđc
=
9550.2,41
1445.0,81
. 1,5 = 31.82Nm
Theo số liệu của động cơ đã chọn, có: [M
dc
] = 32,10Nm
Vậy : [M
dc
] =32,10 Nm ≥ M
maxqtđc
=31.82Nm.
I-2 Phân phối tỉ số truyền
Để phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống.


.u
đ
(I -9) u
k
- tỉ số truyền của khớp nối.
do u
k
= 1 ⇒ u
ng
= u
x
. u
đ
u
x
- tỉ số truyền của bộ truyền xích.
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
u
đ
- tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.
Theo bảng 2.4 - tr21 TTTKHDĐCK tập 1, ta có u
x
= 2…5 ; u

brc
= 2,28 ;
- tỉ số truyền của bộ truyền đai: u
đ
= 3
- tỉ số truyền của bộ truyền xích: u
x
= 3
I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trục
Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải
1. Tính toán tốc độ quay của các trục
- Trục động cơ: n
đc
= 1445 vòng/phút
- Trục I: n
I
=
k
dc
u
n
=
1
1445
= 1445 vòng/phút
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ

233,7
3
=70,41vòng/phút
2. Tính công suất trên các trục
Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lượt là P
I
, P
II
, P
III
, P
IV
có kết quả như sau:
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:
P
dc
= P
lv
dc
= 3,21Kw
- Công suất danh nghĩa trên trục I:
P
I
= P
dc
.
k
η
= 3,21. 1 = 3,21
- Công suất danh nghĩa trên trục II:

η
.
ol
η
= 2,87. 0,92. 0,99 = 2,61 Kw
3. Tính mô men xoắn trên các trục
Gọi mô men xoắn trên các trục I, II, III, IV lần lượt là
M
I
, M
II
, M
III
, M
IV
ta có kết quả sau:
- Trục động cơ:
M
dc
= 9,55.
dc
dc
lv
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,97
1445

Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
M
III
= 9,55.
III
III
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,65
233,7
= 129757Nmm
- Trục IV:
M
IV
= 9,55.
IV
IV
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,41

Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền
A - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoài
II. I . Thiết kế bộ truyền đai thang
II. I. 1 . Xác định kiểu đai
- Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
n
dc
= 1445 (vòng/phút) ; P
dc
= 3,21 Kw ; u
d
= 3
Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc
biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thường loại A trong bảng 4.13. Các thông
số của đai hình thang - tr59 TTTKHDĐCK tập 1. Theo đó, thông số kích thước cơ bản
của đai được cho trong bảng sau:
Loại đai Kích thước mặt cắt (mm)
b
t
b h y
0
Diện tích
A(mm
2
)
d

max
= 25 m/s (đối với loại
đai thang).
Ta chọn
ε
= 0,02 (
ε
- hệ số trượt đai).
Theo công thức:
d
2
= d
1
. u
d
. (1 -
ε
) (II - 2)
ta có: d
2
= 100.3. (1 - 0,02) = 294 (mm)
II. I. 3. Chọn đường kính đai tiêu chuẩn
Theo bảng 4.21 - Các thông số của bánh đai hình thang - tr63 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn
d
2
= 300 mm.
Tỉ số truyền thực tế là:
u
dt
=

a
sb
= 1,5. d
2
= 600 (mm)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
l
sb
= 2.a
sb
+
2
)(
21
dd +
π
+
sb
a
dd
.4
)(
2
12
−
(II - 5)
l
sb
= 2022,5 (mm)
Theo bảng 4. 13 - tr59 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn l = 2000 mm.

)/2
Hay:
a =
[ ]
8
)(8)(2)(2
2
12
2
1212
ddddlddl −−+−++−
ππ
(II - 8)
⇒ a = 588,38 mm
Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d
1
+ d
2
) + h ≤ a ≤ 2(d
1
+ d
2
) (II - 9)
Ta có: 0,55(d
1
+ d
2
) +h = 283 mm
2(d

o
, góc ôm thỏa mãn điều kiện.
II. I. 4. Xác định số đai z
áp dụng công thức 4. 16 - tr 60 - TTTKHDĐCK tập 1:

z =
[ ]
zul
dcd
CCCCP
KP
α
.
.
0
(II -11)
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
Trong đó:
- P
cd
- Công suất trên trục bánh đai chủ động P
I
= 4,837 Kw ;
O Tra các bảng hệ số, chọn các hệ số:
+ K
đ

Với l/l
0
= 2000/1700 = 1,176, tra bảng 4. 16 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: C
l
= 1,04
+ C
u
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4. 17 - tr 61 - TTTKHDĐCK
tập 1, với trường hợp u ≥3 , ta có: C
u
= 1,14 ;
+C
z
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, với
P
I
/[P
0
] = 4,837/1,85 =2,6 ,tra bảng 4. 18 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn:C
z
= 0,95
Thay các giá trị trên vào công thức (II -11), ta được:

z =
95,0.14,1.04,1.9273,0.85,1
1,1.837,4
= 2,86 (đai)
Ta chọn z = 3 (đai).
II. I. 5. Xác định chiều rộng bánh đai
Chiều rộng của bánh đai được xác định theo công thức:


F
v
= q
m
. v
2
(II - 14)
Với q
m
- Khối lượng 1 mét chiều dài đai, tra bảng 4. 22 - tr 64 - TTTKHDĐCK tập 1, ta
có: q
m
= 0,105 kg/m.
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ
Tr ng HSPKT H ng Yên án c s thi t k máyườ Đ ư Đồ ơ ở ế ế
Khoa : C Khíơ
⇒ F
v
= 6 (N)
- Xác định lực căng ban đầu:
áp dụng công thức tính lực căng trên 1 đai:

F
0
=
zCv
KP

1
F
1
F
2
F
2
F
r
O
1
d
1
n
1
1
29,06
0
Sơ đồ lực tác dụng lên trục khi bộ truyền đai làm việc.
Bảng thông số của bộ truyền đai:
Khoảng cách trục a 588,38 mm
Góc ôm α
1
150,94
o
Đường kính bánh đai nhỏ 100 mm
Đường kính bánh đai lớn 400 mm
Bề rộng của bánh đai B 50 mm
Bề rộng của dây đai b 13 mm
II. I. 7. Tính ứng suất trong dây đai và tuổi thọ của dây đai

. z
1
≤ z
max
(II -18)
Đối với xích con lăn z
max
= 120, từ đó ta tính được: z
2
= 3,5. 22 = 77 (răng)
b. Xác định bước xích p
Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề. Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu
về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết dưới dạng:
P
t
= P. k. k
z
. k
n
≤ [P] (II -19)
Trong đó: P
t
- Công suất tính toán;
P - Công suất cần truyền; P = 4,323 (Kw);
Xác định công suất cho phép [P] của xích con lăn: với n
01
= 200 vòng/phút, bước xích
p = 38,1 (mm), theo bảng 5. 5 - tr - 81 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: [P] = 34,8 (Kw);
k
z

đc
. k
bt
. k
đ
. k
c
(II -20)
Trong đó các hệ số thành phần được chọn theo bảng 5.6 -tr 82 - TTTKHDĐCK tập 1,với:
k
0
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền, k
0
= 1 (do đường nối tâm của
hai đĩa xích so với đường nằm ngang là 25
o
<60
o
);
k
a
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích;
với a = (30…40)p, ta có: k
a
= 1;
k
đc
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng; với trường hợp vị
trí trục không điều chỉnh được, ta có: k
đc

Khoa : C Khíơ
Với bước xích p = 38,1 (mm), theo bảng 5.8 - tr 83 - TTTKHDĐCK tập 1, điều
kiện p <p
max
được thỏa mãn.
Tính khoảng cách trục sơ bộ, ta lấy:
a
sb
= 40p = 40. 38,1 = 1524 (mm);
Ta xác định số mắt xích theo công thức:
x =
p
a2
+
2
21
zz +
+
a
pzz
2
2
12
4
.)(
π
−
(II -21)
⇒ x =
1,38





−
−+−++−
2
12
2
1212
)(
2)](5,0[5,0
π
zz
zzxzzx
cc
(II -22)
Theo đó, ta tính được:
a
∗
= 0,25.38,1
( )









.15
.
1
≤ [i] (II -23)
⇒ i =
132.15
635,97.22
= 1,085
Theo bảng 5. 9 - tr 85 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: [i] = 20;
⇒ i = 1,085 < [i] = 20, sự va đập của các mắt xích vào các răng trên đĩa xích
đảm bảo, không gây ra hiện tượng gẫy các răng và đứt má xích.
c. Kiểm nghiệm xích về đọ bền
Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tả trọng va đập
trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn:
s =
vtd
FFFk
Q
++
0
.
≥ [s] (II -24)
Trong đó: Q - Tải trọng phá hỏng, theo bảng 5. 2 - tr 78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có:
Q = 127 kN = 127000 N;
q - khối lượng của 1 mét xích, theo bảng 5. 2 - tr78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta
có: q = 5,5 kg;
k
đ
- Hệ số tải trọng động, theo bảng 5. 6 - tr 82 - TTTKHDĐCK tập 1, với
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế

(II -26)
⇒ F
t
=
364,1
323,4.1000
= 3169,35 (N)
F
v
- Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc:
F
v
= q. v
2
(II -27)
⇒ F
v
= 5,5. (1,364)
2
= 10,23 (N)
F
0
-Lực căng do bánh xích bị động sinh ra:
F
0
= 9,81. k
f
. q. a (II -28)
Trong đó k
f

1
=








1
sin
z
p
π
=








22
180
sin
1,38
o
= 267,72 (mm) Ta lấy d

1,38
o
= 934,08 (mm) Ta lấy d
2
= 934 (mm)
• Đường kính vòng đỉnh d
a1
và d
a2
:
d
a1
= p[0,5 + cotg(π/z
1
)] = 38,1. [0,5 + cotg(180
o
/22)] =
d
a2
= p[0,5 + cotg(π/z
2
)] = 38,1. [0,5 + cotg(180
o
/77)] =
Gi ng viên h ng d n: PGS.TS NGÔ V N QUY Tả ướ ẫ Ă Ế
Sinh viên: TR N C M NHẦ ĐỨ Ạ
L p : LK6 ớ Đ