Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Thông số đầu vào:
1.1 Công suất làm việc:
. 2900.2,11
6,12( )
1000 1000
lv
F v
P kW= = =
1.2 Hiệu suất hệ dẫn động:
3
r
. . .
b ol x kn
η η η η η
=
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Thiết kế hệ dẫn động xích tải.
Lực kéo xích tải: F = 2900 (N)
Vận tốc xích tải: v = 2.11 (m/s)
Số răng đĩa xích tải: Z = 10 (răng)
Bước xích tải: p = 85 (mm)
Thời hạn phục vụ: L
h
= 1500 (giờ)
Số ca làm việc: soca = 1 (ca)
Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @ = 135
0

=
= 0,96.0,99
3
.0,9.0,99= 0,82995
1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ:
6,12
7,37( )
0,82995
lv
yc
P
P kW
η
= = =
1.4 Số vòng quay trên trục công tác:
60000. 60000.2,11
148,941( / )
. 10.85
lv
v
n v ph
z p
= = =
1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ:
r
.
sb x b
u u u=
Theo bảng
2.4

= 1500 (v/ph)
1.8 Chọn động cơ:
Tra bảng từ các phụ lục trong tài liệu [1], chọn động cơ thoả mãn:
1500( / )
7,37( )
b t
db db
cf
dc yc
n n v ph
P P kW

= =


≥ =


Ta được động cơ với các thông số sau:
Ký hiệu động cơ: DK62-4 :
max
10( )
1460( / )
2,3
1,3
45( )
cf
db
dc
dn

ch
lv
n
u
n
= = =
Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc u
br
= 4
Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài:
9,80
2,45
4
ch
x
br
u
u
u
= = =
Vậy ta có:
r
x
9,80
4
2,45
ch
b
u
u

. 0,99.0,96
II
I
ol b
P
P kW
η η
= = =
Công suất trên trục động cơ:
7,23
7,37( )
. 0,99.0,99
I
dc
ol kn
P
P kW
η η
= = =
Số vòng quay trên trục động cơ: n
đc
= 1460 (v/ph)
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
Số vòng quay trên trục I:
1460
( / )
1
1460

Môment xoắn trên trục động cơ:
6 6
7,37
9,55.10 9,55.
1460
10 48277( . )
dc
dc
dc
P
T N mm
n
= = =
Môment xoắn trên trục I:
6 6
7,23
9,55.10 9,55.10
1460
47266( . )
I
I
I
P
T N mm
n
= = =
Môment xoắn trên trục II:
6 6
6,87
9,55.10 9,55.10 179697( . )

=4,00 u
x
=2,45
P(kW) 7,37 7,23 6,87 6,12
n(v/ph) 1460,0 1460,0 365,0 148,9
T(N.mm)
48227
47266
179697
392454
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Thông số yêu cầu:
2.1 Chọn
loại xích:
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

P = P
II
= 3,87 (kW)
T
I
= T
II
= 179697 (N.mm)
n
I
= n

= 61
2.3 Xác định bước xích:
Bước xích p được tra bảng
[ ]
5.5
1
81
với điều kiện P
t
≤[P], trong đó:
P
t
- là công suất tính toán: P
t
=P.k.k
z
.k
n
Ta có:
Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa
xích nhỏ là:
01
01
25
400( / )
Z
n v ph
ì
=
ï

365
n
n
k
n
= = =
k = k
0
.k
a
.k
đc
.k
bt
.k
đ
.k
c
, trong đó:
k
0
– Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng
[ ]
5.6
1
82
với
β
= 135
0

Tra bảng
[ ]
5.6
1
82
ta được k
bt
= 1,3 ( Làm việc trong môi trường có bụi, bôi trơn đạt
yều cầu)
k
đ
– Hệ số tải trọng động: Tra bảng
[ ]
5.6
1
82
, ta được k
đ
= 1,2(Đặc tính làm việc va đập
nhẹ)
k
c
– Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền: Tra bảng
[ ]
5.6
1
82
với số ca làm việc là 1
ta được k
c

81
với điều kiện
[ ]
01
18,44( )
400( / )
t
P kW P
n v ph

= ≤


=


ta được:
• Bước xích: p = 25,4 (mm)
• Đường kính chốt: d
c
= 7,95 (mm)
• Chiều dài ống: B = 22,61 (mm)
• Công suất cho phép: [P] = 19 (kW)
2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích:
Chọn sơ bộ:
a = 35.p = 35.25,4 = 889 (mm)
Số mắt xích:
( ) ( )
2 2
2 1

+ + −
   
 
= − + − −
 ÷  ÷
 
   
 
2 2
*
25,4 25 61 25 61 61 25
. 114 114 2 889,8( )
4 2 2
a mm
π
 
+ + −
   
 
= − + − − =
 ÷  ÷
 
   
 
Để xích không quá căng cần giảm a một lượng:
*
0,003. 0,003.8898 2,7( )a a mm∆ = = =
Do đó:
*
889,8 2,7 887,1 887( )a a a mm= − ∆ = − = ;

GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
Q – Tải trọng phá hỏng: Tra bảng
[ ]
5.2
1
78
với p = 25,4 (mm) ta được:
• Q = 56,7 (kN)
• Khối lượng 1m xích: q = 2,6 (kg)
k
đ
– Hệ số tải trọng động:
Do làm việc ở chế độ trung bình
⇒
k
đ
= 1,2
F
t
– Lực vòng:
1000 1000.6,87
1808( )
3,8
t
P
F N
v
= = =

⇒
k
f
= 2

⇒

3
0
9,81. . . 9,81.2.2,6.887.10 45,25( )
f
F k q a N
−
= = =
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
[s] – Hệ số an toàn cho phép: Tra bảng
[ ]
5.10
1
86
với p = 25,4 (mm);
n
1
= 400 (v/ph) ta được [s] = 9,3
Do vậy:

[ ]
0

Z
π
π
π
π

= = =

   

 ÷
 ÷
 

 


= = =

   
 ÷

 ÷
 
 

Đường kính đỉnh răng:
1
1
2

 
 
 

 
= + = + =
 
 ÷
 ÷
 

 
 
 
 


Bán kính đáy:
'
1
0,5025.d 0,05r = +
với
'
1
d
tra theo bảng
[ ]
5.2
1
78

0,47 ( )
.
H r tđ đ
đ
E
k F K F
A k
σ
= +
, trong đó:
K
đ
– Hệ số tải trọng động: Theo như mục trên ta đã tra được K
đ
= 1,2
A – Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng
[ ]
5.12
1
87
với p = 25,4 (mm)
⇒
A = 180 (mm
2
)
k
r
– Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, tra bảng ở trang 87 tài liệu [1] theo số
răng Z
1

E MPa= =
+
do E
1
= E
2
= 2,1.10
5
MPa : Cả hai đĩa xích đều làm
bằng thép.
Do vậy:
5
1 v
2,1.10
0,47. .( . ) 0,47. 0,42.(1808.1,2 7,78). 485( )
. 180.1
H r tđ đ
đ
E
k F K F MPa
A k
σ
= + = + =
Tra bảng
[ ]
5.11
1
86
ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45, với các đặc tính tôi cải
thiện, có

Loại xích Xích ống con lăn
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
Bước xích p 25,4 (mm)
Số mắt xích x 114
Chiều dài xích L 2895,6 (mm)
Khoảng cách trục a 887 (mm)
Số răng đĩa xích nhỏ Z
1
25
Số răng đĩa xích lớn Z
2
61
Vật liệu đĩa xích Thép 45
[ ]
600( )
H
MPa
σ
=
Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d
1
203 (mm)
Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d
2
493 (mm)
Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ d
a1
214 (mm)

I
= 1460 (v/ph)
u= u
br
= 4
L
h
=1500 (giờ)
3.1. Chọn vật liệu bánh răng:
Tra bảng
6.1
[1]
92
, ta chọn:
Vật liệu bánh răng lớn:
• Nhãn hiệu thép: C45
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Độ rắn: HB=192÷240, ta chọn HB
2
=230
• Giới hạn bền σ
b2
=750 (MPa)
• Giới hạn chảy σ
ch2
=450 (MPa)
Vật liệu bánh răng nhỏ:
• Nhãn hiệu thép: C45
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Độ rắn: HB=241÷285, ta chọn HB

σ
σ
σ

=




=


, trong đó:
Chọn sơ bộ:
1
1
R v xH
R S xF
Z Z K
Y Y K
=


=

S
H
, S
F
– Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: Tra bảng

σ
σ

= +


=


Bánh chủ động:
0
lim1 1
0
lim1 1
2 70 2.245 70 560( )
1,8 1,8.245 441( )
H
F
HB MPa
HB MPa
σ
σ

= + = + =


= = =


Bánh bị động:

E
H
F
H
m
HL
HE
F
m
FL
F
N
K
N
N
K
N

=




=


, trong đó:
m
H
, m



do đối với tất cả các loại thép thì N
F0
=4.10
6
Do vậy:
2,4 2,4 6
01 1
2,4 2,4 6
02 2
6
01 02
30. 30.245 16,26.10
30. 30.245 13,97.10
4.10
H HB
H HB
F F
N H
N H
N N

= = =

= = =


= =


60. . . 60. . . 60.1. 1500 328,5.10
4
HE FE
HE FE
N N c n t
n
N N c n t c t
u
Σ
Σ Σ

= = = =

⇒

= = = = =


Ta có:
N
HE1
> N
H01
⇒
lấy N
HE1
= N
H01
=> K
HL1

lấy N
FE2
= N
F02
=> K
FL2
= 1
Do vậy ta có:
0
lim1
1 1
1
0
lim2
2 2
2
0
lim1
1 1
1
0
lim2
2 2
2
560
[ ] .1.1 509,10 )
1,1
530
[ ] .1.1 481,82( )
1,1

σ
σ
σ
σ
= = =
= = =
= = =
= = = )













Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
⇒
[ ] [ ] [ ]
1 2
Min{ , }
H H H
σ σ σ
=
⇒


= = =

.3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
( )
1
3
w
2
.
1 .
[ ] . .
H
a
H ba
T K
a K u
u
β
σ ψ
= +
, với:
K
a
– hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng của cặp bánh răng:
Tra bảng
[ ]
6.5
1
96

=
⇒
0,5 ( 1) 0,5.0,3(4 1) 0,75
bd ba
u
ψ ψ
= + = + =
K
Hβ
, K
Fβ
– Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn. Tra bảng
6.7
[1]
98
với
0,75
bd
ψ
=
và sơ đồ bố
trí là sơ đồ 6, ta được:
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
1,0275
1,065
H
F

= + = + =
Chọn
a
ω
= 140 (mm).
3.4 Xác định các thông số ăn khớp
a. Mô đun pháp:
m = (0,01÷0,02).
a
ω
= (0,01÷0,02).140 = (1,4÷2,8) (mm)
Tra bảng
6.8
[1]
99
chọn m theo tiêu chuẩn: m = 2 (mm)
b. Xác định số răng:
1
2.
2.140
28
( 1) 2(4 1)
a
Z
m u
ω
= = =
+ +
⇒
ChọnZ

−
−
∆ = = =
<4% thoả mãn.
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
c. Xác định lại khoảng cách trục chia :
*
1 2
( ) (27 112).2
139( )
2 2
Z Z m
a mm
ω
+ +
= = =

Chọn
140( )a mm
ω
=
d. Xác định hệ số dịch chỉnh
Do
*
a a
ω ω
≠
ta có : hệ số dịch tâm 

a
B
với
3,60
y
k =
ta được
0,099
x
k =
Hệ số giảm đỉnh răng:
1 2
( )
0,099(27 112)
0,0137
1000 1000
x
k z z
y
+
+
∆ = = =

Tổng hệ số dịch chỉnh
0,5 0,0137 0,5137
t
x y y
= + ∆ = + =

Hệ số dịch chỉnh của bánh răng chủ động:

Xác định góc ăn khớp α
tw
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56

Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải
1 2
( ) cos (27 112).2.cos20
0,933
2 2.140
o
t
t
Z Z m
Cos
ω
ω
α
α
α
+ =
= = =

arccos(cos ) 21
o
t t
ω ω
α α
⇒ = =

3.5. Xác định các hệ số vầ một số thông số động học:

3,14.54,37.1460
4,15( / )
60000 60000
d n
v m s
ω
π
= = =
Tra bảng
6.13
[1]
106
với bánh răng trụ răng thẳng và v = 4,15 (m/s) ta được cấp chính
xác của bộ truyền là: CCX= 8
Tra phụ lục
2.3
[1]
250
với:
• CCX= 8
• HB < 350
• Răng nghiêng
• V =4,15 (m/s)
Nội suy tuyến tính ta được:
1,166
1,395
Hv
Fv
K
K

=1
Chọn Y
R
=1.
Y
S
=1,08 – 0,0695.ln(m)= 1,08 – 0,0695.ln(2)= 1,032
Do d
a2
»
d
w2
=225,63 (mm) < 400 (mm)
⇒
K
xF
=1
Hệ số tập trung tải trọng:
1,0275
1,065
H
F
K
K
β
β
=






=

3.6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng:
a. Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc
GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Phạm Văn Tiến – Lớp: Cơ khí động lực – K56
