ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
1 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Sinh viên thực hiện : MSSV :
Lớp : ĐHCK
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN MINH TUẤN
2 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
Phương án 8
Hệ thống dẫn động xích tải gồm :
- Động cơ điện, bộ truyền đai thang , hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng
trục , nối trục đàn hồi , xích tải.
- Số liệu thiết kế:
- Lực vòng trên xích tải:F = 9500 N
- Vận tốc xích tải: v = 0,95 m/s
- Số răng đĩa xích tải dẫn : z = 9 răng
- Bước xích tải : p = 110 mm
- Thời gian phục phụ : L = 6 năm
- Quay một chiều ,làm việc hai ca ,tải va đập nhẹ
- ( 1 năm làm việc 300 ngày ,1 ca làm việc 8 giờ)
- Chế độ tải: T
1
= T ,T

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN
và xích truyền động. Xích được tiêu chuẩn hóa và được chế tạo trong các nhà máy
chuyên biệt
6 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
Xích truyền động chia ra làm các loại chính: xích con lăn, xích ống, xích ống
định hình và xích răng.
7 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA BỘ TRUYỀN XÍCH
8 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
9 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
PHẦN II
Chương I. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1 Chọn động cơ :
Xác định tải trọng tương đương
* Trường hợp tải trọng thay đổi
P
t
= P
tđ
2 2 2
1 1 2 2 3 3
1 2 3
tđ
T t T t T t
P
t t t
+ +

+ +
= = =
+ + + +
2 Xác định công suất trên trục động cơ
t
ct
P
P
η
=
với P
ct
công suất cần thiết trên trục động cơ
P
t
công suất tính toán trên trục công tác
η
hiệu suất truyền động
2 6
d
. . . .
k x br ol
η η η η η η
=
Dựa vào bảng 2.3 (Trịnh Chất-Lê Văn Uyển) tra được hiệu suất bộ truyền và ổ
0,95
d
η
=
hệ số bộ truyền đai

0,85
ct
P KW= =
3 Phân phối tỉ số truyền.
* Chọn tỉ số truyền sơ bộ:
+ Theo bảng 2.4 sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí:
- Đai thang: U
đ
= 3
- Hộp giảm tốc: U
h
= 8,5
- Tỷ số truyền của hệ dẫn động
U
t
= U
đ
. U
h
= 3.8,8 = 25,5
- Số vòng quay của trục máy công tác:
lv
60000. 60000.0,95
N 57,57 /
2. 9.110
v
v ph
p
= = =
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ

đb
= 11KW, n
đc
= 1438 v/ph
Cosφ = 0,87
- Phân phối lại tỉ số truyền:
+ Tỉ số truyền thực tế:
c
n
1458
25,32
57,57
đ
t
lv
U
n
= = =
+ Tỉ số truyền hộp giảm tốc:
25,12
8,44
3
h
U = =
(U
đ
= 3)
- Chọn tỉ số truyền qua bộ truyền bánh răng cấp nhanh U
1
và U


4 Xác định công xuất trên các trục
- Trục III
3
9,025
9,1
. 0,99.1
lv
vl k
P
P KW
n n
= = =
- Trục II
3
2
9,1
9,4
. 0,99.0,98
vl br
P
P KW
n n
= = =
-Trục I
2
1
9,4
9,7
. 0,99.0,98

2
3
2
152,83
57,67 /
2,56
n
n v ph
v
= = =
6 Mômen xoắn trên trục và động cơ
12 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
- Mômen xoắn trên trục động cơ
6
6
c
c
c
9,55.10 .
9,55.10 .11
72050,75 .
1458
đ
đ
đ
P
T N mm
n
= = =

3
3
9,55.10 .
9,55.10 .9,1
1506936 .
57,67
P
T N mm
n
= = =
Thông số Động cơ Trục I Trục II Trục II
Công xuất P(KW) 11 9,7 9,4 9,1
Tỉ số truyền u 3 3,18 2,65
Số vòng quay n (v/ph) 1458 486 152,83 57,67
Mômen xoắn N.mm 72050,75 190606.99 587384,57 1506936
13 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
Chương 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
• Các thông số
P
đc
= 11KW
N
đc
= 1458 v/ph
U
đ
= 3
1 Chọn loại đai
- Chọn đaihình thang thường

2
=450 (theo bảng 4.26)
+ Tỉ số truyền thực tế:
2
1
450
3,06
(1 0,2) 150(1 0,02)
t
d
U
d
= = =
− −
+ Giá trị sai lệch
3,06 3
.100 2% 4%
3
t
u U
u
u
−
−
∆ = = = <
Thỏa
2 Khoảng cách trục a
Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ a = d
2
=450 mm

+ −
= + +
+ −
= + + =
Theo bảng 4.13 chọn l = 1900 mm
4 Kiểm nghiệm về tuổi thọ
Nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây,theo 4.15
ax
11,45
6,02 10
1,9
m
v
i i
l
= = = < =
Vậy đai thỏa mãn điều kiện về tuổi thọ
5 Tính lại khoảng cách trục a
2 2
8
4
x x
a
+ − ∆
=
Với
1 2
( ) (150 450)
1900 3,14 958
2 2

d d
a
α
− −
= − = − =
7 Xác định chỉ số đai
[ ]
1
0
đ
x i u z
PK
z
P C C C C
=
(Công thức 4.16)
15 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
K
đ
= 1,25 (bảng 4.7)
α
1
= 142,35
0
, C
∞
= 0,92 (bảng 4.15)
với
0

2,87
4,5.0,92.0,95.1,14.0,95
z = =
Chọn z = 3 đai
Chiều rộng bánh đai B theo 4.17 : B = ( z – 1).t + 2e = (3-1).19 +2.12,5 = 63 mm
Với t = 19 , e = 12,5,h
o
= 4,2 tra bảng 4.21
- Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ:
d
a1
= d
1
+ 2h
o
= 150 +2.4,2 = 158,4 mm
- Đường kính ngoài của bánh đai lớn:
d
a2
= d
2
+ 2h
o
= 450 +2.4,2 = 458,4 mm
Theo bảng 4.8 tỉ số (δ/d
1
)
max
nên dung là 1/40 đai vải cao su
Do đó : chiều dày đai là δ = d

] = [σ
F
]
o
.C
α
.C
v
. C
o
= 2,25.0,94.0,97.1 = 2,05 MPa
(C
α
.C
v
. C
o
là 0,94 , 0,97 , 1,. tra bảng 4.10, 4.11, 4.12)
- Theo công thức 4.8 : b = F
t
.K
đ
/([σ
F
]. δ)= 855,89.1,25/(2,05.3,75) = 139 mm
F
t
= 1000.9,8/ 11,45= 855,89 N
8 Xác định lực căng ban đầu
0

= 23,4 N
Do đó:
0
780.9,8.1, 25
23,4 325,8
11,45.0,.92.3
F N= + =
9 Lực tác dụng lên trục
1
0
142,35
2 sin( ) 2.325,8.3sin 1850,2
2 2
r
F F Z N
α
= = =
Thông số Đai thang
Đường kính bánh đai nhỏ d
1
,mm 150
Đường kính bánh đai lớn d
2
,mm 450
17 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
Chiều rộng bánh đai B, mm 63
Chiều dai đai l, mm 1900
Số đai z 3
Lực tác dụng lên trục N 1850,2

bk
= 750 N/mm
2
δ
ch
= 450 N/mm
2
- Phôi rèn đường kính 300 ÷ 350 mm
- Chọn HB
2
= 230 (HB)
2 Số chu kì làm việc cơ sở:
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc:
01
2,4 2,4 7
1
30 30.245 1,63.10
H
N HB= = =
( chu kì)
02
2,4 2,4 7
2
30 30.230 1,4.10
H
N HB= = =
(chu kì)
- Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
01 01
6

, lần lượt là mômen xoắn số vòng quay và tổng số giờ làm việc ở chế
độ i của bánh răng đang xét
M
H
= 6 : bậc của đường cong mỗi khi thử về tiếp xúc
C = 1 : số lần ăn khớp trong một vòng quay
+ Ta có
L = 6 năm, 1 năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc 2 ca, 1 ca làm việc 8 giờ
Nên: L
h
= 6.300.2.8=28800 (giờ)
Suy ra:
1
48
0,5
48 30 12
h h
t L L= =
+ +
2
30
0,3
48 30 12
h h
t L L= =
+ +
3
12
0,1
48 30 12

T
N c n t
T
 
= ∑
 ÷
 
M
F
= 6 bậc của đường cong mỗi khi thử uốn
Do đó:
( )
1
6 6 6 7
60.1 1 0,5 0,9 .0,3 0,75 .0,1 486.28800 56,8.10
FE
N = + + =
chu kì
( )
2
6 6 6 7
60.1 1 0,5 0,9 .0,3 0,75 .0,1 152,83.28800 17,88.10
FE
N = + + =
chu kì
Vì
1 1 2 2 1 1 2 2
, , ,
HE Ho HE Ho FE Fo FE Fo
N N N N N N N N> > > >

=
Suy ra
Hlim
1
Hlim
2
0
0
1,8.245 411( )
1,8.230 414( )
MPa
MPa
δ
δ
= =
= =
5 Ứng xuất tiếp xúc cho phép:
[ ]
lim
H R V XH HL
H
Z Z K K
S
δ
δ
=
Trong đó: Z
R
: hệ số xét đến độ nhóm của mặt răng làm việc
Z

H
H
H HL
H
K MPa
S
K MPa
S
δ
δ
δ
δ
 
= = =
 
 
= = =
 
Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán
1 2
481,82( )
H H
MPa
δ δ
   
= =
   
6 Ứng xuất uốn cho phép:
[ ]
limF

XF
= 1, K
FC
= 1
- Theo bảng 6.2: S
F
= 1,75
Suy ra
lim1
1
lim 2
2
0
0
441
1 252( )
1,75

1 236,57( )
1,75
F
F
F FL
F
F FL
F
K MPa
S
K MPa
S

d a
B
B B
v
ϕ
ϕ ϕ
=
= + = + =
- Theo bảng 6.7: K
HB
= 1,12, K
FB
= 1,24
8 Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng
( )
[ ]
( ) ( )
1
3
3
w
2
2
190606,99.1, 2
1 49,5 3,15 1 224,4
418,82 .3,18.0,3
HB
a
H Ba
T K

m
= = =
răng
- Số răng bánh nhỏ
( )
w
1
2
2.260
31,1
3,18
1
4
1
a
z
m u
= = =
+
 
 ÷
 
Chọn z
1
= 32 răng
z
2
= 130-32=98 răng
- Theo bảng 6.9
z

1
2
1
2
2 128 2.4 136
2 392 2.4 400
a
a
d d m mm
d d m mm
= + = + =
= + = + =
- Đường kính vòng đáy răng
1
2
1
2
2 128 2.4 120
2 392 2.4 384
f
f
d d m mm
d d m mm
= − = − =
= − = − =
23 | P a g e
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ 2 CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH
- Đường kính vòng lăn
w
1

13 Vận tốc vòng bánh răng và cấp chính xác chế tạo
+ Vận tốc
1 1
3,14.128.486
3,25 /
60000 60000
d l
V m s
π
= = =
Theo bảng 6.13 v = 3,25 < 6 chọn cấp chính xác 8
14 Tính toán chính xác hệ số tải trọng K
1
w w
1 2
1
2
H
H
HV
H
V b d
K
T K K
β
= +
(6.41)
Trong đó:
aw
H

δ
= = =
1
w w
1 2
6,2.78.124,4
1 1 1,12
2 2.190606,99.1,2.1,09
H
H
HV
H
V b d
K
T K K
β
= + = + =
1
1
w
1
2
F
Fv
F Fx
V b dw
K
T K K
β
= +

2.190606,99.1, 24.1,27
Fv
K = + =
15 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
[ ]
1
1
2
w
2 ( 1)
w. .
H
H M H H
T K v
z z z
b u d
ε
δ δ
+
= ≤
Trong đó:
- z
M
: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu. Theo bảng 6.5 z
M
= 274 (Mpa)
1/3
- z
H
: Hệ số kể đến bề mặt hình dạng tiếp xúc

với
1 2
1 1 1 1
1,88 3,2( ) os 1,88 3,2 1,74
32 98
c
z z
ε β
∞
 
 
 
= − + = − + =
   ÷
 
 
 
 
Vậy
4 1,74
0,86
3
z
ε
−
= =
Bánh răng thẳng :
1
H
K