Thuyết minh
đồ án chi tiết máy
Nhận xét của giáo viên hớng dẫn
Lời nói đầu
Tài liệu tham khảo
Mục lục
Phần I: tính chọn động cơ điện- phân phối tỉ số truyền
1. Tính chọn động cơ điện
Chọn kiểu loại động cơ
1.1. Chọn kiểu loại động cơ
1.2. Chọn công suất động cơ
1.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ
1.4. Chọn động cơ sử dụng thực tế
1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải
2. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống
3. Xác định các thông số trên các trục- Lập
4. bảng thông số
Phần II: Thiết kế các chi tiết truyền động
1. Thiết kế các bộ truyền
2. Chọn mức dầu hoặc kiểm tra mức dầu bôi trơn cho các chi tiết trong hộp giảm tốc
3. Kiểm tra sai số vận tốc
Phần Iii: thiết kế các chi tiết đỡ nối
1. Thiết kế trục
1.1.Tính trục theo độ bền mỏi
1.1.1. Tính sơ bộ
1.1.2. Tính gần đúng
1.1.3. Tính chính xác
1.2. Tính trục theo độ bền tĩnh (tính quá tải)
2. Tính chọn ổ
1.1. Chọn phơng án bố trí ổ
1.2. Tính ổ theo khả năng tải động

làm việc nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép. Muốn vậy, điều kiện sau phải thoả mãn:

dc
dt
dc
dm
PP
(kW) (1.1)
Trong đó:
dc
dm
P
- công suất định mức của động cơ;

dc
dt
P
- công suất đẳng trị trên trục động cơ, đợc xác định nh sau:
+) Trờng hợp tải không đổi:
dc
lv
dc
dt
PP
(1.2)
+) Trờng hợp tải thay đổi:
ck
i
ct
lv

lv
P
- công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ:
2

=

ct
lv
dc
lv
P
P
(kW) (1.4)
trong đó:


- hiệu suất chung của toàn hệ thống.
ct
i
P
- công suất phụ tải ở chế độ thứ i trên trục công tác.
i
t
,
ck
t
- thời gian làm việc ở chế độ thứ i và thời gian cả chu kỳ.
+) Khi sử dụng các sơ đồ gồm các bộ truyền mắc nối tiếp:


10
vF
P
t
ct
lv
=
(kW) (1.7)
Trong đó: F
t
- lực vòng trên trục công tác (N);
v - vận tốc vòng của băng tải (xích tải) (m/s).
3. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Số vòng quay đồng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trờng quay) đợc xác định theo
công thức:
p
f
n
db
60
=
(1.8)
Trong đó: f - tần số của dòng điện xoay chiều (Hz); với mạng điện ở nớc ta f = 50 Hz;
p - số đôi cực từ; p = 1; 2; 3; 4; 5; 6.
Dễ thấy rằng có các số vòng quay đồng bộ là 3000; 1500; 1000; 750; 600; và 500 v/ph. Số
vòng quay đồng bộ càng thấp thì kích thớc khuôn khổ và giá thành của động cơ càng tăng
(vì số đôi cực từ lớn). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng cao lại yêu cầu giảm tốc nhiều
hơn, tức tỉ số truyền của toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thớc và giá thành của các bộ truyền
tăng lên. Do vậy, trong các hệ dẫn động cơ khí nói chung, nếu không có yêu cầu gì đặc biệt,
hầu nh các động cơ có số vòng quay đồng bộ là 1500 hoặc 1000 v/ph [6] (tơng ứng số vòng

0,95 - 0,97
0,90 - 0,96
0,99 - 0,995
0,98 - 0,99
0,93 - 0,95
0,92 - 0,94
0,20 - 0,30
0,90 - 0,93
0,70 - 0,88
0,95 - 0,96
Chú thích: Trị số hiệu suất của các bộ truyền bánh răng cho trong bảng ứng với cấp
chính xác 8 và 9. Khi dùng bộ truyền kín với cấp chính xác 6 và 7 thì tăng trị số trong
bảng lên 1 1,5 %.
Cách xác định số vòng quay đồng bộ nh sau:
+) Tính số vòng quay của trục công tác:
- Với hệ dẫn động băng tải:
D
v
n
ct

3
10.60
=
(1.9)
Trong đó:
D - đờng kính tang dẫn của băng tải (mm);
v - vận tốc vòng của băng tải (m/s);
- Với hệ dẫn động xích tải:
zp

với các giá trị nên dùng và giới hạn của hệ thống (bảng 1.2):
- Nếu u
sb
nằm trong khoảng u nên dùng thì n
đb
=1500 v/ph;
- Nếu u
sb
> u nên dùng và nằm trong khoảng u giới hạn thì n
đb
= 1000 v/ph;
- Nếu u
sb
< u nên dùng và nằm trong khoảng u giới hạn thì n
đb
= 3000 v/ph;
4
Bảng 1.2 Tỉ số truyền nên dùng và giới hạn của các truyền động.
Loại truyền động
Tỉ số truyền
nên dùng
Tỉ số truyền
giới hạn
Bộ truyền đai
Bộ truyền xích
Bộ truyền bánh răng trụ để hở
Bộ truyền bánh răng côn để hở
Hộp giảm tốc bánh răng trụ:
- 1 cấp
- 2 cấp

42,25 - 3600
14,6 - 480
14,6 - 480
- Nếu u
sb
nằm ngoài khoảng u giới hạn thì dạng hộp giảm tốc định thiết kế không phù hợp
với số liệu đã cho, khi này cần chọn lại hộp giảm tốc loại khác cho phù hợp.
4. Chọn động cơ:
Căn cứ vào công suất đẳng trị đã tính tiến hành tra bảng chọn động cơ có công suất
định mức thoả mãn điều kiện (1.1) và có số vòng quay đồng bộ của động cơ là giá trị đã xác
định đợc.
5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ:
a. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ:
Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ thống.
Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức:
dc
bd
dc
mm
PP
(1.12)
Trong đó:
dc
mm
P
- công suất mở máy của động cơ (Kw);
dc
dm
dn
K

P
max
- công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kW);
dc
dm
dn
dc
P
T
T
P
max
max

dc
dm
P
- công suất định mức của động cơ (kW);
Giá trị
dn
T
T
max
cho trong lý lịch động cơ;
dc
qt
P
- công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là công suất trên trục động
cơ của giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải.
Nếu điều kiện (1.13) không thoả mãn, cần chọn lại động cơ điện rồi kiểm tra lại.

1,
u
2,
u
3
tỉ số truyền của các bộ truyền trong hệ thống.
Sau đây trình bày cách phân phối TST của một số trờng hợp cụ thể:
1. Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp:
Ký hiệu u
h
là TST của HGT; u
ng
là TST của bộ truyền ngoài hộp. có thể xác định TSt
của bộ truyền ngoài theo kinh nghiệm sau:
+) Với hệ dẫn động gồm HGT 1 cấp nối với 1 bộ truyền ngoài hộp thì:
u
ng
= (0,7
ữ
0,75) u
h
do đó:
( )

ữ= uu
ng
75,07,0
(1.16)
và từ đó:
ng

u
ng
= ( 0,125
ữ
0,025 ) u
h

( )

ữ= uu
ng
025,0125,0
(1.19)
(trị số nhỏ dùng khi u
h
lớn).
2. Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc.
a. HGT bánh răng trụ 2 cấp khai triển:
- Theo hàm đa mục tiêu với thứ tự u tiên các hàm đơn mục tiêu sau: khối lợng các bộ
truyền, mô men quán tính thu gọn và thể tích các bánh lớn nhúng dầu nhỏ nhất; khi này tỉ số
truyền các cấp có thể tra bảng 3.1 [1] hoặc tíh theo công thức:
3
2
1
825,0
h
uu

(1.20)
- Theo hàm đa mục tiêu với thứ tự u tiên các hàm đơn mục tiêu sau: Diện tích tiết

1
1
++









hh
ba
ba
uuu


(1.22)
- Cũng có thể phân phối tối u tỉ số truyền đảm bảo đồng thời các chỉ tiêu:
Khối lợng - thể tích của các kích thớc bao và moo men uand tính thu gọn của các bộ truyền
là nhỏ nhất [3]. Khi này tỉ số truyền u
1
của cấp nhanh xác định theo:
7
17,0
1
2
3
2

2
5,01
073,1
bebe
hba
KK
u
u



(1.24)
Trong đó: K
be
- hệ số chiều rộng vành răng bánh răng côn; K
be
= 0,25
ữ
0,3;

ba2
- hệ số chiều rộng bánh răng trụ;
ba2
=0,3ữ0,4.
Khi K
be
= 0,3 và

ba2
= 0,4 (các giá trị tối u) thì [7]:

5
1
+
hh
uuu
(1.28)
- Để nhận đợc kích thớc của bộ truyền trục vít - bánh vít nhỏ nhất và kết cấu của hộp
hợp lý, tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng u
1
đợc xác diịnh theo công thức:
+) Khi mô men xoắn trên trục ra T
r
= 10
5
ữ 10
6
Nmm thì:
123,022,01,1
1
++
pp
TTu
(1.29)
+) Khi mô men xoắn trên trục ra T
r
= 10
6
ữ 8.10
6
Nmm thì:

dc
I
u
n
n
ữ
=
Với u
dc-I
- tỉ số truyền của bộ truyền ( hoặc khớp nối ) nối giữa động cơ với trục I.
- Tơng tự ta có: n
II
= n
I
/u
I-II
; n
III
= n
II
/u
II-III

2. Tính công suất danh nghĩa trên các trục:
Với sơ đồ tải thay đổi, chọn công suất danh nghĩa là công suất lớn nhất.
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ tính theo công thức (1.4):

==

ct

k
n
P
T
6
10.55,9
=
Theo công thức này lần lợt tính mô men xoắn trên các trục.
9
4. Lập bảng số liệu tính toán:
Các kết quả tính ở trên là số liệu đầu vào cho các phần tính toán sau, do vậy cần lập
bảng thống kê theo mấu sau:
Thông số
Trục
Tỉ số
truyền
Tốc độ quay
(v/ph)
Công suất (Kw) Mô men xoắn
(Nmm)
Trục động cơ
Trục I
Trục II
Trục III
PHN II: THIT K CC CHI TIT TRUYN NG
1.Thit k cỏc b truyn
2. Kim tra iu kin bụi trn
10
Gọi X là khoảng cách từ các mức dầu đến tâm trục.
Chiều sâu ngâm dầu tối thiểu của bánh răng đợc lấy nh sau:

min
+=

b
d
X
ae
Chiều sâu ngâm dầu tối đa cho các cấp bánh răng phụ thuộc vào vận tốc vòng:
Khi v>1,5m/s: l
max
=l
min
+10mm
Khi v

1,5m/s: Cấp nhanh: l
max
=1/6 bán kính
Cấp chậm: l
max
=1/4 bán kính


maxmax
2
l
d
X
a
=

X
4
min
X
4
max

Chọn mức dầu chung cho cả hộp:
X
min
=min(X
2min
,X
4min
)
X
max
=max(X
2max
,X
4max
)
3. Kiểm tra sai số vận tốc:
%4%100

=
n
nn
n
thuc

12. Nêu cơ sở chọn góc nghiêng của bộ truyền bánh răng nghiêng?
13. Tại sao bánh răng trụ thờng lấy bề rộng bánh răng nhỏ lớn hơn bề rộng bánh răng lớn?
Còn bánh răng côn lấy bề rộng hai bánh nh nhau?
14. Các chi tiết trong hộp giảm tốc có đợc kiểm tra quá tải không? Hệ số quá tải bằng bao
nhiêu?
Tại sao khi kiểm tra quá tải cho bánh răng lại lấy ứng suất quá tải theo công thức:

qtHHqt
K

=
;
qtFFqt
K

=
15. Nêu cơ sở chọn kết cấu bánh răng? Các bánh răng đã thiết kế đợc chọn kết cấu nh thế
nào?
12
16. Trình bày cách chọn vật liệu của bộ truyền trục vít bánh vít? ứng suất cho phép của bộ
truyền trục vít bánh vít liên quan thế nào đến việc chọn vật liệu.
17. Tại sao truyền động trục vít bánh vít phải tính kiểm nghiệm nhiệt, trình bày cách tính
cho truyền động trục vít bánh vít.
18. Nêu cơ sở xác định số đầu mối ren của trục vít. Taị sao chiều dài phần cắt ren của trục
vít thờng lấy bằng số nguyên lần bớc ren?
19. Trình bày cách kiểm tra bôi trơn, chạm trục cho hộ giảm tốc bánh răng hai cấp? Các
biện pháp xử lý khi các điều kiện trên không thoả mãn.
20. Vị trí bố trí bộ truyền đai, bộ truyền xích trong hệ dẫn động đợc bố trí thế nào? Tại sao?
21. Trờng hợp nào phải chọn xích nhiều dãy? Số dãy xích tối đa là bao nhiêu? Giải thích?
Tại sao thờng chọn số răng đĩa xích lẻ và số mắt xích chẵn?

của các chi tiết trong hệ thống dẫn động? Nếu cho các chi tiết làm việc theo chiều quay ngợc
lại có đợc không? Tại sao?
39. Trình bày đặc tính thay đổi ứng suất trong các chi tiết máy nh: bánh răng, trục, ổ? Vẽ đồ
thị biểu diễn đặc tính thay đổi các ứng suất đó?
13
40. Tiết diện nguy hiểm của trục trong bớc tính gần đúng và chính xác có trùng nhau không?
Nêu các biện pháp xử lý khi kiểm tra hệ số an toàn không thoả mãn?
Trong bộ truyền xích tại sao ngời ta thờng chọn Z lẻ và X chẵn.
Tại sao phải kiểm nghiệm góc ôm trên bán đai nhỏ? Hãy nêu điều kiện kiểm tra? điều kiện
đó nh thế nào? Các biện pháp xử lý nếu điều kiện đó không thoả mãn.
14