Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
án môn h c chiĐồ ọ
ti t máyế
Thi t k h th ngế ế ệ ố
d n ng b ng t iẫ độ ă ả
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
1
Đồ án mơn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN



5.1 Trục 1 23
5.2 Trục 2 24
5.3 Trục 3 25
6. Tính then 27
7. Thiết kế gối đỡ 29
8. Bôi trơn hộp giảm tốc 29
9. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 31
10. Các chi tiết phụ 32
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
4
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
ĐỀ 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Truïc 2
Truïc 3
Truïc 3
Truïc 2
Truïc 4
T1
T2
t1 t2
T
t
SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
Công suất trên băng tải:4KW
Số vòng quay trên trục tang dẫn:45 vòng/phút
Thời gian phục vụ:6 năm
Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tài va đập nhẹ.
(1 năm làm 300 ngày, ngày 2 ca, 1 ca 8 tiếng).

η
: hiệu suất bộ truyền bánh răng = 0.97
4
η
: hiệu suất của khớp nối = 1
N
ct
=
1.995,0.097.96,0
4
43
= 4,7 Kw
Tra bảng 2P ta chọn động cơ A02-42-4 với P = 5,5 Kw n ( số vòng quay trên
1 phút) = 1450 vòng , chiều dài trục L = 506, B
1
= 274, B
4
=216, B
5
= 143, H=
310, L
8
=89, b= 10, l = 80, 2c = 216, 2c
2
= 178, d =132, d
4
= 12, h =132, t
1
=
35.5

Ti so
dc 1 2 3 4
I 1 3,7 2,9 3
n 1450 1450 392 135 45
N 4,7 4,7 4,4 4,2 4,1
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
6
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
Phần 2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
2.1THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH
1.Chọn vật liệu:
Bánh nhỏ :chọn thép 45 thường hoá
600=
b
σ
N/
2
mm
,
300=
ch
σ
N/
2
mm
HB =200 phôi rèn ( đk <100 mm)
Bánh lớn : chọn thép thường hoá
500=

24
.85.0
55
31
3
+
=59.10
7
> N
0
N
1td
=i N
2td
= 3,17.59.10
7
> N
0
Do đó hệ số chu kỳ ứng suất
N
K
,
= 1
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn.
[
2
]
tx
σ
= 2,6.170 = 442 N/mm

0
là số chu kỳ của đường cong mỏi uốn tiếp xúc )
Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT45
1−
σ
= 0,43.600 = 250 N/mm
2
Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT35
1−
σ
= 0,43.500 = 215 N/mm
2
Chọn: Hệ số an toàn n = 1,5
Hệ số tập chung ứng suất ở chân răng k
σ
=1,8
Ứng suất uốn cho phép công thức ( 3 – 5 )
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
7
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
[
σ
]
u
=
σ
σ
kn

1u
=
8,1.5,1
258.5,1
=143,3 N/mm
2
3. Chọn sơ bộ K
Vì bộ truyền làm bằng vật liệu có thể chạy mòn nên lấy k = 1,35
4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:
Vì bộ truyền chiu tải trọng trung bình nên chọn
a
ψ
=
A
b
=0,4
5.Xác định khoảng cách trục theo công thức 3 – 10
A
≥
(I + 1)
3
2
2
6
'.
.
.)
][
10.05,1
(

nA
π
v=
)17,3.(1000.60
1450.110.14,3.2
+
=3,6 m/s
Tra bảng 3 – 11 ta chọn cấp chính xác = 9
7.Định chính xác hệ số tải trọng K
Chiều rộng bánh răng:
b=
A
ψ
. A = 0,4.110 = 44 mm
45≈
mm
Đường kính vòng lăn nhỏ:
d
1
=
1
.2
+i
A
=
17,3
110.2
+
= 47 mm
d

Tra bảng 3 – 14
K
d
= 1,4
K=K
tt
.K
d
=1,04.1,4=1,456
≠
K dự đoán
Tính lại A :
A=
3
35,1
456,1
.110
= 114
8. Xác định số răng nghiêng của bánh răng:
Modul pháp :
m
n
=(0,01-0,02)A = 1,14 – 2,28
Vậy lấy m
n
= 2 mm
Sơ bộ chọn góc nghiêng
o
10=
β

+
=24 răng
Số răng bánh lớn:
Z
2
= i.Z
1
=3,7.24=88 răng
Tính chính xác góc nghiêng:
cos
β
=
A
mZ
nt
2
.
=
144.2
2).4824( +
=0,982
Vậy
o
7,10=
β
Chiều rộng bánh răng phải thoả:
b=45 >
β
sin
.5,2

Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
y
2
=0,515 (bánh lớn)
Lấy
5,1'' =
θ
Kiểm nghiệm ứng suất uốn theo công thức 3 – 34
u
σ
=
''
.10.1,19
2
6
θ
bnzmy
NK
n
u
][
σ
≤
Bánh nhỏ:
1u
σ
=
5,1.45.1450.24.2.47,0
456.1.7,410.1,19

Notxtxqt
].[5,2]
σσ
=
Bánh nhỏ:
[
2
1
/1300520.5,2] mmN
txqt
==
σ
Bánh lớn:
[
2
2
/1104442.5,2] mmN
txqt
==
σ
Ứng suất uốn cho phép theo công thức 3-46
[
chuqt
σσ
.8,0] =
Bánh nhỏ:
[
2
/240300.8,0] mmN
uqt

txqtqttxtxqt
k
σσσ
≤≤
Chọn K
8,1=
qt
392.45.3,1
)17,3.(35,1.8,1.7,4
7,3.114
10.05,1
36
+
≥
txqt
σ
=566 N/mm
2
Kiểm nghiệm sức bền uốn theo công thức 3-38 và 3-42
''
10.1,19
2
6
θ
σ
bnzmy
NK
n
u
=

Số răng Z
1
= 24 Z
2
=88
Góc ăn khớp
0
20=
n
α
Góc nghiêng
0
10=
β
Đường kính vòng lăn d
1
=
48
982,0
24.2
=
mm
d
2
=
180
982,0
88.2
=
mm

20
=
Lực dọc trục:
Pa=P.tg10=227 N
2.2THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM
1.Chọn vật liệu:
Bánh răng nhỏ: thép 45 thường hoá,
22
/290,/580 mmNmmN
chb
==
σσ
,
HB=190 phôi rèn (giả thiết đường kính phôi từ 100-300 mm)
Bánh răng lớn : thép 35 thường hoá,
22
/240,/480 mmNmmN
chb
==
σσ
,
HB=160 phôi rèn (giả thiết đường kính phôi từ 300-500 mm)
2.Định ứng suất cho phép:
a)định ứng suất tiếp cho phép:
Số chu kỳ làm việc của bánh lớn:
N
2
=60.135.6.300.8.(31/55+24/55.0,85
3
)=96.10

2
2
/494190.6,2] mmN
tx
==
σ
b.định ứng suất uốn cho phép:
Số chu kỳ làm việc của bánh lớn:
N
2
=60.135.6.300.8.(31/55+24/55.0,85
6
) = 85.10
6
>N
0
Số chu kỳ lảm việc cùa bánh nhỏ:
N
1
=iN
2

01
NN >⇒
( N
0
là số chu kỳ của đường cong mỏi uốn tiếp xúc )
Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT45
1−
σ

k
n
.
'')6,14,1(
1−
−
Bánh lớn:
[
σ
]
2u
=
8,1.5,1
5,294.5,1
=164 N/mm
2
Bánh nhỏ
[
σ
]
1u
=
8,1.5,1
4,206.5,1
=115 N/mm
2
3. Chọn sơ bộ K
Vì bộ truyền làm bằng vật liệu có thể chạy mòn nên lấy k = 1,3
4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:
Vì bộ truyền chiu tải trọng trung bình nên chọn


)19,2( +≥
3
2
6
135 4,0
4,4.3,1
.)
9,2.416
10.05,1
(

mmmm 170168
≈≥

6. Tính vận tốc bánh răng và cấp chính xác:
v=
1000.60
11
nd
π
=
)1(1000.60
2
2
+i
nA
π
v=
)19,2.(1000.60

87
68
=0,78
Tra bảng 3 – 12
⇒
K
ttb
= 1,048
K
tt
=
2
1+
ttb
K
=
2
1048,1 +
=1,124
Tra bảng 3 – 14
K
d
= 1,45
K=K
tt
.K
d
=1,124.1,45=1,5
≠
K dự đoán

Đề số5 ; Phương án số: 2
u
σ
=
bnzmy
NK
n

.10.1,19
2
6
u
][
σ
≤
Bánh nhỏ:
1u
σ
=
68.392.36.5,2.466,0
5,1.4,410.1,19
2
6
= 45,2 N/mm
2
<[
1
]
u
σ

n
α
Đường kính vòng lăn d
1
=m
n
.Z
1
=2,5.36 = 90 mm
d
2
= m
n
.Z
2
=2,5.105 = 264 mm
Khoảng cách trục A=180 mmm
Chiều rộng bánh răng b = 68 mm
Đường kính vòng đỉnh răng D
1c
= 90 + 2.2,5 = 95 mm
D
c2
=264 + 2.2,5 = 269 mm
Đường kính vòng chân răng D
i1
= 90 - 2.2,5 = 85 mm
D
i2
= 264- 2.2,5 = 256 mm

135
=
Tra bảng 6 – 3 ta có các số liệu về số răng cùa 2 đĩa xích:
Z
1
= 25
Z
2
= i.Z
1
= 3.25 = 75
3.Định bước xích:
Hệ số điều kiện sử dụng: công thức 6-6
K=k
d
.k
A
.k
0
.k
dc
.k
b
.k
c
Với : k
d
= 1,2 (tải va đập nhẹ )
k
A

1
01
==
Z
Z
K
n
=
1
01
n
n
=
48,1
135
200
=
N
t
= 4,2.1,5.1,48.1,1 = 10,25 Kw
Tra bảng 6-4 với n
01
= 200 và N
t
= 10,25 ta chọn xích con lăn có:
t=25,4 mm
F=179,7 mm
2
Tra bảng 6-1 ta được các thông số sau:
Tải trọng phá hỏng Q = 50000 N

(40.2
2
7525
2
=
−
++
+
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
15
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
4.Kiểm nghiệm số lần va đập:
u=
2
132.15
135.25
=
Tra bảng 6-7 số lần va đập giới hạn trong 1 s [u] = 30
][uu <⇒
Tính chính xác khoảng cách trục A:
A=
mm1021)
.2
2575
.(8)
2
7525
132(

180
sin
4,25
=
Đĩa bị dẫn:
d
c2
=
2
180
sin
z
t
=
mm606
75
180
sin
4,25
=
6. Lực tác dụng lên trục theo công thức 6-17
R = K
t
. P =
N
ntz
NK
t
3381
135.4,25.25

.120
3
2
==⇒
Trục 3: N = 4,2 n =135 C = 120
mmd 38
135
2,4
.120
3
==⇒
Trục 4: N = 4,1 n =45 C = 120
mmd 54
45
1,4
.120
3
4
==⇒
Để chuẩn bị cho bước tính gẩn đúng, trong bốn trị số vừa tính ở trên ta lấy trị
số d = 27 để chọn loại ổ lăn và ta chọn ổ 205 với B = 15 cho trong bảng 14 –
p.
Tính gần đúng trục:
Để tính các kích thưóc chiều dài trục ta phải chọn sơ bộ các kích thước
sau:
Khe hở giữa các bánh răng = 10mm
Khoảng cách giữa bánh răng và thành trong của hộp = 10 mm
Khoảng cách từ thành trong đến mặt bên của ổ lăn = 10 mm
Chiều rộng ổ lăn = 15mm
Đường kính bulong để ghép nắp với thân hgt = 16 mm

=
+
+
=⇒
0Pr.2
1
=−−=Σ
AyByy
RRF
)(224 NR
Ay
=⇒
0)2()2(
1
=+−+=Σ baRbaPmA
Bxx
)(664
1
NPR
Bx
==⇒
02
1
=−−=Σ
AxBxx
RRPF
)(664 NR
Ax
=⇒


x
=
Tương tự mặt cắt 2-2 ta cung có:
M
)/(17768
2
48
.22755.224
2

2
mmN
d
PaR
áByuy
=+=+=
M
)/(3652055.664.
2
mmNaR
Bxux
===
M
)/(30955
2
mmN
x
=
Tính đường kính trục tại 2 tiết diện nguy hiểm theo công thức 7-3:
d

≈=≥
Tương tự mặt cắt 2-2:
M
22
75,0
xutđ
MM +=
M
22
uxuyu
MM +=
=40612 (Nmm)
⇒
M
tđ
=48684 (Nmm)
⇒
d
22
mm203,18
50.1,0
48684
3
≈=≥
Vậy trục 1 ta sẽ lấy đường kính ở tiết diện 1-1 và 2-2 là 20 mm và đường kính
ở 2 ngõng trục để lắp ổ lăn là 17 mm.
TRỤC 2:
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
19

+−+
=⇒
0PrPr.2
21
=+−−−=Σ
DyCyy
RRF
)(199 NR
Cy
=⇒
0)2()
2
()2(
21
=+−+++=Σ baR
b
aPbaPmC
Dxx
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
20
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
)(1836 NR
Dx
=⇒
)(1836 NR
Cx
=⇒
Tính momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm:

2
.
2
.Pr)
2
(
2
11
mmN
d
P
bb
aR
aCyuy
=+++=
M
)/(10098055.1836.
2
mmNaR
Cxux
===
M
)/(107194
2
mmN
x
=
Tiết diện 3-3:
M
)/(31375

3
σ
≥
Đường kính trục tại tiết diện 1-1:
M
22
75,0
xutđ
MM +=
M
22
uxuyu
MM +=
=105742 (Nmm)
⇒
M
tđ
=106148 (Nmm)
⇒
d
11
mm2826
50.1,0
106148
3
≈=≥
Đường kính trục tại tiết diện 2-2:
M
22
75,0

⇒
M
tđ
=106148 (Nmm)
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
21
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
⇒
d
33
mm2826
50.1,0
106148
3
≈=≥
Vậy trục 2 ta sẽ lấy đường kính ở tiết diện 1-1 và 3-3 là 28 mm và đường kính
ở tiết diện 2-2 là 32 mm đường kính ở 2 ngõng trục để lắp ổ lăn là 25 mm.
TRỤC 3:
hình 4.3 biểu đồ nội lực trục 3
Tính các phản lực ở các gối trục:
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
22
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
)2(.)
2
.(Pr

=⇒
0)2()
2
(
2
=+−+−=Σ baR
b
aPmF
Exx
)(1191 NR
Dx
=⇒
)(1191 NR
Cx
=⇒
Tính momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm:
Tiết diện 1-1:
M
)(203040)
2
.( Nmm
b
aR
Eyuy
=+=
M
)(111954)
2
.( Nmm
b

75,0
xutđ
MM +=
M
22
uxuyu
MM +=
=231860 (Nmm)
⇒
M
tđ
=346360 (Nmm)
⇒
d
11
mm4541
50.1,0
346360
3
≈=≥
Đường kính trục tại tiết diện 2-2:
M
22
75,0
xutđ
MM +=
M
22
uxuyu
MM +=

nn
n ≥
+
=
τσ
τσ
TRỤC 1:
Vì trục quay nên ứng suất pháp uốn biến đổi theo chu kỳ đối xứng:
0;
minmax
====
m
u
a
W
M
σσσσ
a
k
n
σ
βε
σ
σ
σ
σ
.
1−
=
Vì bộ truyền làm việc 1 chiều nên:

σσ
N/mm
2

15025,0
1
==
− b
στ
N/mm
2
W
M
u
a
=
σ
Mà
)(40612 NmmM
u
=
W=1855 (mm
3
)
⇒
W
M
u
a
=

chọn
σ
ψ
=0,1 và
τ
ψ
=0,05
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh
.
24
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số5 ; Phương án số: 2
tra bảng 7-4
92,0=⇒
σ
ε
;
83,0=
τ
ε
tra bảng 7-6
48,1=⇒
σ
k
;
19,1=
τ
k
8
22.

u
a
W
M
σσσσ
a
k
n
σ
βε
σ
σ
σ
σ
.
1−
=
Vì bộ truyền làm việc 1 chiều nên:
0
max
22 M
M
x
ma
===
τ
ττ
ma
k
n

M
u
a
=
σ
Mà
)(118620 NmmM
u
=
W=2730 (mm
3
)
⇒
W
M
u
a
=
σ
=43(N/mm
)
2
0
.2W
M
x
a
=
τ
Mà