Thuy t minh thi t kế ế ế
chi ti t máyế
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
M C L CỤ Ụ
L I NÓI UỜ ĐẦ 3
Ch ngI: CH N NG C TRUY N NG.ươ Ọ ĐỘ Ơ Ề ĐỘ 4
I.Xác đ nh công su t đ ng c :ị ấ ộ ơ 4
II.Xác đ nh t c đ đ ng c :ị ố ộ ộ ơ 5
III.Ch n đ ng c đi n truy n đ ng.ọ ộ ơ ệ ề ộ 6
IV.Phân ph i t s truy n đ ng:ố ỉ ố ề ộ 7
Ch ngII :THI T K TRUY N NG AIươ Ế Ế Ề ĐỘ Đ 9
I.Ch n lo i đai:ọ ạ 9
I.Xác đ nh đ ng kính bánh đai:ị ườ 9
Ch ngIII: THI T K TRUY N NG BÁNH R NGươ Ế Ế Ề ĐỘ Ă 12
I.Ch n v t li u và ph ng pháp luy n:ọ ậ ệ ươ ệ 12
II.Xác đ nh ng su t cho phép :ị ứ ấ 12
Ch ngIV: THI T K TR Cươ Ế Ế Ụ 21
I.Ch n v t li u tr c:ọ ậ ệ ụ 21
II.Tính s b tr c:ơ ộ ụ 21
III.Tính g n đúng:ầ 21
Ch ngV: TÍNH KI M NGHI M TR Cươ Ể Ệ Ụ 30
I. nh k t c u tr c:Đị ế ấ ụ 30
II.Ki m nghi m tr c theo h s an toàn:ể ể ụ ệ ố 31
III.Ki m nghi m tr c v quá t i:ể ệ ụ ề ả 34
IV.Ki m nghi m tr c v đ c ng:ể ệ ụ ề ộ ứ 36
Ch ngVI: THI T K G I TR Cươ Ế Ế Ố ĐỠ Ụ 37
II.Xác đ nh t i c a :ị ả ủ ổ 37
III.Ch n kích th c l n:ọ ướ ổ ă 38
Ch ngVII: THI T K KH P N Iươ Ế Ế Ớ Ố 39
I.Ch n ki u lo i n i tr c:ọ ể ạ ố ụ 39
II.Xác đ nh mô men xo n tính toán:ị ắ 39

S li u: 1.L c kéo đ nh m c trên tang: P = 12KN.ố ệ ự ị ứ
2.T c đ kéo cáp đ nh m c: V=0,9m/s.ố ộ ị ứ
3. sâu đánh b t: h= 40m.Độ ắ
4.Th i gian làm vi c: 30 phút x 6 ca x 200 ngày x A n m, v i A= 13.ờ ệ ă ớ
5. c tính làm vi c: quay 1 chi u.Đặ ệ ề
6.Tính ch t c a t i tr ng:ấ ủ ả ọ
• H s t i tr ng đ ng: Kệ ố ả ọ ộ
đ
=1.5.
• H s quá t i h th ng: Kệ ố ả ệ ố
qt
= 1.6.
7. i u ki n làm vi c: trên bi n.Đ ề ệ ệ ể
ChươngI: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG.
I. Xác định công suất động cơ:
1. Công su t làm vi c:(Nấ ệ
lv
)
Coi h th ng làm vi c v i ch đ t i không đ igệ ố ệ ớ ế ộ ả ổ
Ta có:
1000
V.P
N
lv
=
+ N
gc
Ch n Nọ
gc
= 0.2KW.

n
=η
 B truy n bánh r ng tr ộ ề ă ụ
97.0
tr
=η
 M t c p l n : ộ ặ ổ ă
99.0
ol
=η
 C c u g t cáp :ơ ấ ạ
96.0
gc
=η
 Tang thu cáp :
96.0
tc
=η
Theo s đ phác th o h p gi m t c ta có: ơ ồ ả ộ ả ố
tcgc
8
ol
2
ndt
ηηηηη=η
Trang 4 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
96.0.96.0.)99.0.()96.0.(95.0
82
t

=1800 N/m .m
2
- Tr ng l ng 100m cáp: 35,86 Kgọ ượ
- Di n tích ti t di n cáp: Fệ ế ệ
c
= 36,66mm
2
- ng kính cáp: dĐườ
c
= 9.9
Ki m tra cáp theo đ b n d tr :ể ộ ề ự ữ
03,3
12.5,1
55,54
P
P
n
max
dt
t
===
>[n] ch n = 3ọ
2. Chi u dài cáp: Lề
- Chi u dài làm vi c c a cáp đ c ch n theo h.ề ệ ủ ượ ọ
V i h = 40m ớ
=→
lv
L
7h = 7.40 =280m
-Chi u dài c n thi t c a cáp:ề ầ ế ủ

6,36
794,10
396
Z ==
- S l p cáp ch a trên tang:ố ớ ứ
Trang 5 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
Z.d.92,2
L
C3,0C54,0n
c
ct
2
++−=
)pl(12
6,36.10.9,9.92,2
420
20.3,020.54,0n
3
2
ớ=++−=
- ng kính ngồi c a bó cáp ch a trên tang:Đườ ủ ứ
.d)1n2(DD
c0n
−+=
).mm(7,4259,9)112.2(DD
0n
=−+=
- T c đ quay tr c tang: (nố ộ ụ
lv

=
III. Chọn động cơ điện truyền động.
1. Ch n ng c i n.ọ độ ơ đ ệ
V i ớ
)KW(15N
ycdc
, d a vào b ng tra ta ch n đ ng c :ự ả ọ ộ ơ
Ki u Cể Đ Cơng
su t(kwấ
)
N
(v/p)
ϕ
cos
dm
m
M
M
dm
max
M
M
GD
2
(Kg.m
2
)
Tr ng l ng ọ ượ
(Kg)
K72-4Đ 20 1460 0,88 1,3 2,3 1,5 280

)s(53]t[
MM
BA
k
m
÷=≤
−
+
đ
đ
A =
7,87
74,0.1460
10.9,0.12.75,9
32
=
Trang 6 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
6,87
25
1460.5,1
25
n.GD
B
2
===
1460
20.10.55,9.3,1
n
N.10.55,9

(s)
 Ki m tra theo mô men m máy:ể ở
M
m
> M
c
V i Mớ
c
= M
t
+ M
đ
M
t
= P
max
.
65,2806
2
85,311.12.5,1
2
D
tb
==
(N.mm)
M
đ
=
t.5,37
n

T s truy n đ ng c a h th ng:ỷ ố ề ộ ủ ệ ố
I
ht
=
34,27
4,53
1460
n
==
lv
ñc
n
I
ht
= i
đai
.i
sc
.i
tc
= 3,04.3.3
Giá tr thông s đ ng – đ ng l c h c các c p c a h th ng truy n d n:ị ố ộ ộ ự ọ ấ ủ ệ ố ề ẫ
 Ta có t s truy n gi a các tr c:ỉ ố ề ữ ụ
N
1
= N
ycđc
= 15 KW.
N
2 =

i
n
n
21
1
2
===
−
160,1(v/p)
3
480,2
i
n
n
32
2
3
===
−
Trang 7 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
34
nn =
)p/v(4,53
3
1,160
i
n
n
54

1x21212x
==η=
==η=
==η=
==η=
−−
−−
−−
−−
GIÁ TR THÔNG S NG – NG L C H C CÁC C P C A H TH NGỊ Ố ĐỘ ĐỘ Ự Ọ Ấ Ủ Ệ Ố
TRUY N D N:Ề Ẫ
Tr cụ Tr cIụ Tr cIIụ Tr cIIIụ Tr cIVụ Tr cVụ
i 3,04 3 1 3
N (KW) 15 14,1 13,4 13,3 12,6
N (V/ph) 1460 480,2 160,1 160,1 53,4
M
x
(N.mm)
98116 280525 799834 791835 2257680
Trang 8 L p 47KTTTớ
b
b
y
0
h
c
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngII :THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
I. Chọn loại đai:
Ch n ti t di n đai thang theo giá tr mô men trên tr c d n.ọ ế ệ ị ụ ẫ

17 14 10,05 4 138 800
÷
6300 125 50
÷
150
I. Xác định đường kính bánh đai:
- Ch n đ ng kính bánh đai nh : Dọ ườ ỏ
1
(mm)
D
1
= 220 (mm)
Ki m nghi m v n t c đai:ể ệ ậ ố
maõn Thoaû→
÷<==
÷≤
π
=
s/m)3530(8,16
10.6
1460.220.14,3
V
s/m)3530(.
10.6
n.D.
V
4
4
11
- ng kính bánh đai l n: Đườ ớ

=1460.
630
220
499,6 (V/p)
Ki m tra: 480,2 t ng ng v i 100%ể ươ ứ ớ
499,6 t ng ng v i x%ươ ứ ớ
x =
%104
2,480
100.6,499
=
2
n⇒
’
(t ng) ă
= 104 – 100 = 4%
)%53( ÷≤
(tho mãn)ả
V y Dậ
1
= 220(mm)
D
2
= 630(mm)
 Ch n s b kho ng cách tr c Aọ ơ ộ ả ạ
sb
:
D a vào b ng 19 ta ch n Aự ả ọ
sb
= D

L
sb
= 2661,2(mm)
Ch n giá tr L chính xác: theo b ng 20.ọ ị ả
L = 2650(mm)
+. Ki m tra s vòng ch y c a đai:ể ố ạ ủ
.
L60
n.D.
L
V
u
11
π
==
1034,6
2650.60
1460.220.14,3
u <==
tho mãnả
)mm(624
8
)DD(8)DD(L2[)DD(L2
A
2
12
2
1212
=
−−+π−++π−

α
σ
≥
C.C.G.F V
N.1000
V0P

V i: N = 15 KNớ
Di n tích ti t di n đai F = 138 (mmệ ế ệ
2
)
Tr s ng su t có ích cho phép: ị ố ứ ấ
[ ]
0
p
σ
= 174(N/mm
2
)
H s xét đ n nh h ng c a góc âm: ệ ố ế ả ưở ủ
α
c
=0,89
Trang 10 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
H s xét đ n nh h ng c a v n t c: Cệ ố ế ả ưở ủ ậ ố
v
= 0,90
C
t

0
α
.F.Z.Sin
2
1
α
R= 3.1,2 .138 .3. sin
2
5,142
0
= 2352,2 (N)
(
0
σ
= 1,2 N/mm
2
)
Trang 11 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngIII: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG
I. Chọn vật liệu và phương pháp luyện:
- Bánh r ng nh : Ch n thép C50 , th ng hoá có:ă ỏ ọ ườ
D
phôi
=100
÷
300 (mm)
b
σ
= 600 (N/mm

- ng su t ti p xúc cho phép :Ứ ấ ế
[ ] [ ]
K
.0N
txtx
σ=σ
’
N.
V i : ớ
[ ]
0N
tx
σ
= 2,6 HB.
S chu k c s Nố ỳ ơ ở
0
= 10
7
K’
N
: h s chu k ng su t ti p xúc :ệ ố ỳ ứ ấ ế
K’
N
=
6
t
0
N
N
ñ

N
tđ1
= 60 . 3 . 480,2. 7800 =224733600 x 3 = 674200800
N
tđ1
> N
0
⇒
K’
N1
= 1.
N
tđ4
= 60.1.53,4.7800 = 24991200 > N
0
⇒
K’
N4
=1
N
tđ3
=3N
tđ2
= 224780400
N
tđ1
> N
0

⇒

σ
= 2,6 . 200 . 1 =520 (N/mm)
ng su t cho phép:Ứ ấ
[ ]
σ
σ
=σ
K.n
"K.5,1
N.1
u
.
+.
1−
σ
: gi i h n m i u n trong chu k đ i x ng:ớ ạ ỏ ố ỳ ố ứ
1−
σ
= 0,42.
b
σ
.
+. n: h s d tr .ệ ố ự ữ
n = 1,5 .
+
σ
K
: h s t p trung ng su t chân r ng:ệ ố ậ ứ ấ ở ă
σ
K

3224733600
10.5
x
= 0,44 ; K’’
N3
= 0,53.
K’’
N2
=
6
6
74926800
10.5
= 0,64 ; K’’
N4
= 0,76.
⇒
[ ]
8,1.5,1
44,0.600.42,0.5,1
1u
=σ
= 61,6 (N/mm
2
)
[ ]
6,74
8,1.5,1
64,0.540.42,0.5,1
2u

σ
[ ]
6,2.5,2
txqt
=σ
HB.
V y: ậ
[ ]
5,2
31txqt
=σ
−
.2,6. 225 = 1462,5 (N/mm
2
)
Trang 13 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
[ ]
42txqt −
σ
= 2,5 .2,6 .200 = 1300 (N/mm
2
)
+ ng su t quá t i cho phép :Ứ ấ ả
[ ]
[ ]
[ ]
)mm/N(200270 8,0
)mm/N(240300.8,0
.8,0

2
ótL
6
2
n.85,0
NK
.
i).5,01(
10.05,1
.1i
ϕ






σϕ−
+
H p s c p:ộ ơ ấ
L
23,184
1,160.3,0.85,0
1,14.4,1
585.3).3,0.5,01(
10.05,1
.13
3
2
6


−
+≥
- Ch n c p chính xác ch t o bánh r ng :ọ ấ ế ạ ă
V =
)1i.(10.6
n) 5,01.(L.2
10.6
n.d.
24
1
4
11tb
+
ϕ−π
=
π
- V i b truy n s c p:ớ ộ ề ơ ấ
V
1
=
)13.(10.6
2,480).3,0.5,01.(44,212.14,3.2
34
+
−
V
1
= 0,91 (m/s) < 2
⇒

= 184,23 .
)mm(07,170
4,1
1,1
3
=
L
2
= 300,42 .
)mm(22,277
4,1
1,1
3
=
- Xác đ nh mô đun, s r ng, chi u r ng …ị ố ă ề ộ
+ Tr s mô đun :ị ố
H p s c p : mộ ơ ấ
s
= (0,02
÷
0,03).L
m
s
=0,0204 . 196,03 = 4
H p th c p :ộ ứ ấ
m
s=
0,0216 .277,2 = 6
+ S r ng bánh d n : ố ă ẫ
H p s c p : ộ ơ ấ

+Chi u r ng bánh r ng :ề ộ ă
b =
L.
L
ϕ
H p s c p : b = 0,3 .170,07 = 51 (mm)ộ ơ ấ
H p th c p: b = 0,3 .277,22 = 83,17 (mm)ộ ứ ấ
-Ki m nghi m s c b n u n c a r ng :ể ệ ứ ề ố ủ ă
+H p s c p : ộ ơ ấ
[ ]
u
2
tb
6
u
b.n.z.m.y.85,0
N.K.10.1,19
σ≤=σ
i
1
artg
1
=ϕ
: góc m t nón l n.ặ ă
⇒
Z
tđ1
46,28
3
1

– 0,5b = 170,07 - 0,5.51 = 144,57mm.
Trang 15 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
4,3
07,170
57,144
.4
L
L
.mm
tb
stb
===⇒
[ ]
)mm/N(2,748,70
51.2,480.27.5,3.4585,0.85,0
1,14.1,1.10.1,19
1u1u
2
6
1u
=σ<=σ
=σ⇒
Bánh r ng 2:ă
516,0y
38,85
Cos
81
Cos
Z

=σ<=σ
H p th c p:ộ ứ ấ
T ng t ta có:ươ ự
Z
tđ1
=
5,30
3
1
artgCos
29
Cos
Z
3
=






=
ϕ
452,0y
3
=⇒
+L
tb
= L
2

6,12.1,1.10.1,19
4u4u
2
6
4u
=σ<=σ
=σ⇒
5145,0y
7,91
Cos
87
Cos
Z
Z
2
4
4t
=⇒
=
ϕ
=
ϕ
=
ñ
- Ki m ngi m bánh r ng theo quá t i đ t ng t:ể ệ ă ả ộ ộ
b truy n có kh n ng ch u quá t i trong th i gian ng n càn ki m tra b Để ộ ề ả ă ị ả ờ ắ ể ộ
truy n quá t i theo đi u ki n:ề ả ề ệ
≤σ=σ
txtxtxqt
K.

51.1,160.85,0
1,14.1,1.13
.
51.5,007,1703
10.05,1
2
3
6
1tx
+
−
=σ
)mm/N(5,261
2
1tx
=σ
+H p th c p:ộ ứ ấ
( )
( )
17,83.4,53.85,0
3,13.1,1.13
.
17,83.5,022,277.3
10.05,1
2
3
6
2tx
+
−

791835
300890
K
2qt
==
*. V i h p s c p:ớ ộ ơ ấ
[ ]
[ ]
2408,7507,1.8,70
5,146227007,1.5,261
uqtuqt
txqttxqt
=σ<==σ
=σ<==σ

*. V i h p th c p:ớ ộ ứ ấ
[ ]
( )
[ ]
( )
( )
maõn thoaõ→
=σ<==σ
=σ<==σ
2
uqtuqt
2
txqttxqt
mm/N2005,2738,0.4,72
mm/N13002,16138,0.5,261

=
+. Mô đun trung bình:
( )
4,3
Z
sin.b
m
L
b.5,0L
.mm
1
1
sstb
=
ϕ
−=
−
=
+. Góc m t nón l n: ặ ă
0
1
2
1
1
4,18
3
1
i
1
Z

)
d
tb1
= 108(1 - 0,5.
07,170
51
) = 91,86 (mm)
d
tb2
= d
2
(1 – 0,5 .
L
b
)
d
tb2
= 324 (1- 0,5.
07,170
51
) = 275,58 (mm).
+ nh kính vòng đ nh :Đườ ỉ
D
e1
= m
s
(z
1
+ 2. cos
1

∆
(h’ = m
s
)
0
s
21
4,1
07,170
4
artg
L
m
artg
==∆
=∆=∆=∆
+ Góc m t nón chân r ng:ặ ă
Trang 18 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
000
22i
000
11i
9,697,16,71
7,167,14,18
=−=γ−ϕ=ϕ
=−=γ−ϕ=ϕ
+ Góc m t nón đ nh r ng:ặ ỉ ă
000
22e

= 5,1.
( )
17,83.5,012,275
12,275
−
=6 (mm)
+ Mô đun trung bình:
m
tb
= m
s

( )
)mm(1,5
z
sin.b
m
L
b5,0L
1
1
s
=
ϕ
−=
−
+ Góc m t nón l n : ặ ă
tg
0
2

(1- 0,5
L
b
)
d
tb1
= 174 (1 – 0,5
12,275
17,83
) = 147,7 (mm)
d
tb2
= 522(1- 0,5.
12,275
17,83
) = 443,1(mm).
+ ng kính vòng đ nh : (h’ = mĐườ ỉ
s
)
D
e1
= m
s
(z
1
+2Cos
1
ϕ
)
D

21
s
'
2,1
12,275
6
artg
L
m
artg
mh:
==∆
=∆=∆=∆
=∆
+Góc m t nón chân r ng : ặ ă
0
22i
0
11i
1,70
9,16
=γ−ϕ=ϕ
=γ−ϕ=ϕ
+Góc m t nón đ nh r ng :ặ ỉ ă
0
22e
0
11e
8,72
6,19

oo
12a1r
==ϕα==
=ϕα==
*. V i h p th c p:ớ ộ ứ ấ
.N8,12314,18sin.20tg.2,10722sin.tg.PPP
N37034,18cos.20tg.2,10722cos.tg.PPP
N2,10722
7,147
791835.2
d
M2
PP
oo
11a2r
oo
12a1r
tb
x
21
==ϕα==
==ϕα==
====
Trang 20 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngIV: THIẾT KẾ TRỤC
I. Chọn vật liệu trục:
Ch n v t li u làm tr c là thép C45 tôi có:ọ ậ ệ ụ

( )

3
sb
≈=≥
 Tr c III:ụ
)mm(60)mm(48,58
20.2,0
799834
d
3
sb
≈=≥
 Tr c IV:ụ
)mm(60)mm(28,58
20.2,0
791835
d
3
sb
≈=≥
 Tr c V:ụ
)mm(85)mm(64,82
20.2,0
2257680
d
3
sb
≈=≥
III. Tính gần đúng:
a. Ch n s b :ọ ơ ộ ổ
Vì b truy n bánh r ng nón có l c d c tr c, nên ch n ki u đ a côn đ ch n ộ ề ă ự ọ ụ ọ ể ổ ũ ỡ ặ

• Tr c II:ụ
 Các ph n l c t i B:ả ự ạ
135
202.P
2
d
.P
135
202.PM
M
0M202.P135.RM
N7965
135
202.5323
135
202.P
R
0202.P135.RM
1r
1tb
1a
1r1u
By
1u1rByCy
1
Bx
1BxCx
+
=
+

135
3213067.1838
135
M67.P
R
0M67.P135.RM
1u1r
Cy
1u1rCyBy
=
−
=
−
=⇒
=+−=∑
 Mô men u n theo ph ng Y:ố ươ
+. T i A:ạ
M
Ay
= -M
u1
= -32130 (N.mm)
( )
mm.N24414132130279458.75,0MM.75,0M
222
y
2
zt
=+=+=
ñ

90990
R
Cy
R
Bx
R
Cx
C
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
.mm326,31
75,7
244141
5,77.1,0
M
d
3
3
A
≈===
tñ
+. T i B:ạ
M
By
=R
Cy
.135=674.135=90990 N.mm
 Mô men u n theo ph ng X:ố ươ
+. T i B:ạ M
Bx
=M

mm40
mm4,38
5,77.1,0
440528
.1,0
M
d
3
3
II
=
==
σ
=⇒
II
tñ
d Vaäy
Trang 23 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
• T c IIIụ : Ta có t ng chi u dài tính toán:ổ ề
mm3262.
1tb
d
1
xa
2
l
2
1
B

.
2
P
2z
M ===
 Các ph n l c t i A:ả ự ạ
N3984
326
244.5323
R
0244.P326.RM
Ax
2AxCx
−=−=⇒
=+=∑
Trang 24 L p 47KTTTớ
P
r2
B
841034
M
Z
17982
M
x
M
y
R
Ax
M

Ax
, R
ay
ng c chi u v i gi thi t ban đ u.ượ ề ớ ả ế ầ
 Các ph n l c t i C:ả ự ạ
N133953233984PRR
0RPRF
2AxCx
Ax2Cxx
−=−=−=⇒
=−+=∑
N737
326
82.5,611290404
326
82.PM
R
0M82.P326.RM
2r2u
Cy
2u2rCyAy
=
−
=
−
=⇒
=−+=∑
V y Rậ
Cx
có chi u ng c v i gi thi t ban đ u.ề ượ ớ ả ế ầ

222
t
841034.75,0379828326688M ++=
ñ
= 818271Nmm
d
III
3
t
1563,0
M
ñ
≥
=
[ ]
mm5,51
73.1,0
818271
M
3
3
t
==
σ0,1.
ñ
V y ch n dậ ọ
III
= 55(mm)
 Ti t di n t i tr c:ế ệ ạ ổ ụ Xét t i C:ạ
Ta có: M

ñ
oåt
d choïn Vaäy
• Tr c IV:ụ Chi u dài tr c:ề ụ
mm82
2
31
2
83
1015
2
B
2
b
lal
2AB
=+++=+++=
l
BC
= l’ = 3.d = 3.60 = 180 mm.
Trang 25 L p 47KTTTớ