Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Đồ án cơ sở thiết kế máy: " THIẾT KẾ HỆ
THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI "
Trang 1
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
MỤC LỤC
Trang
PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 2
1. Tính toán động học 2
2. Phân phối tỷ số truyền 3
3. Tính toán các thông số và điền vào bảng 4
PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 5
A. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng) 5
1. Chọn vật liệu 5
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, 5
với bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm 5
3. Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 7
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm 11
C. Tính toán bộ truyền ngoài 14
PHẦN III THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN 17
1. Chọn vật liệu chế tạo 17
2. Xác định đường kính sơ bộ 17
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 18
4. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục 19
Tính toán trục I 20
Tính toán trục II 24
Tính toán trục III 28
PHẦN IV: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN CHO 3 TRỤC 30
1. Chọn loại ổ lăn cho trục I 30
2. Chọn loại ổ lăn cho trục II 31
3. Chọn loại ổ lăn cho trục III 32

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Trang 3
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

NHẬN XÉT CỦA
GIẢNG VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN.
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………


SVTH:
Nguyễn Văn Tiến
Bùi Văn Tiến
Bùi Xuân Toàn
Trang 5
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Nguyễn Trọng Tín
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Phương án: 12
1. Động cơ điện
2. Bộ truyền đai thang
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục
4. Nối trục đàn hồi
5. Xích tải
Số liệu thiết kế:
Lực vòng trên xích tải: F = 3500N
Vận tốc xích tải: v = 1,25 m/s
Số răng đĩa xích tải dẫn: z = 11
Bước xích tải: p = 110 mm
Thời gian phục vụ: L = 7 năm
Trang 6
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ
(1 năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc 8 giờ)
Chế độ tải: T
1
= T; T
2
= 0,9T; T
3

2. tính toán cấp nhanh 23
PHẦN V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN THEN 30
1. Thiết kế trục 30
2. tính then 44
PHẦN VI : CHỌN Ổ LĂN VÀ KHỚP NỐI TRỤC 51
1. Chọn ổ lăn 51
2. Khớp nối trục 54
PHẦN VII : THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP
55
Trang 7
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
1.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 55
2.Các chi tiết phụ 56
3. Dung sai lắp ghép 58
PHẦN VIII : XÍCH TẢI 59
PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH` TẢI
Xích tải là một loại của bộ truyền xích nó được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống
và trong sản xuất với hiệu suất cao, không sảy ra hiện tượng trượt, khả năng tải cao,
có thể chịu được quá tải khi làm việc chính vì thế nó rất được ưa chuộn trong các
băng chuyền trong sản xuất. Dưới đây là hình ảnh về ứng dụng xích tải trong sản
xuất:
Trang 8
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Trang 9
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Phần II: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền.
1. Chọn động cơ
1.1. Xác định tải trọng tương đương
Công suất ứng với tải lớn nhất:
Trang 10

   
 
=
+ +
Với:
3
1 2
1 ; 0,9 0,75
T
T T
T T T
= = =
Thay số vào ta được:
P
tđ

2 2
(15 0,9 .48 0,75 .12)
4,375 3,934
15 48 12
+ +
= =
+ +
(kW)
1.2. Xác định công suất cần thiết
Hiệu suất bộ truyền theo bảng 3.3
[ ]
1
Chọn: - Hiệu suất của bộ truyền đai (để hở):
0,95

3,934
4,68
0,84
td
ct
P
P
η
= = =
(kW) 3.11
[ ]
1

Số vòng quay của xích tải khi làm việc:
60000. 60000.1,25
62
. 11.110
lv
v
n
z p
= = =

vòng/phút 5.10
[ ]
1
Chọn tỉ số truyền sơ bộ hệ thống
u
tsb
= u

dn
I
I
k
dn
T
T
cos
ϕ
Khối lượng
(Kg)
K123M2 5,5 2900 85 7.0 2,2 0,93 73
2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung:
2900
46,77
62
dc
t
lv
n
u
n
= = =
Mà u
t
= u
d
.u
h

=
2
3
a1
2
3
a1
1
ba
h h
b
ba
h
b
u u
u
ψ
ψ
ψ
ψ
−
−
3.21[1]
giá trị
2
a1
ba
b
ψ
ψ

3 2
. 5,18.0,96.0,99 4,93( )
br ol
P P kW
η η
= = =
4 3
. . 4,93.1.0.99 4,88( )
kn ol
p P Kw
η η
= = =
Trang 12
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Số vòng quay trên các trục:
1
2900
725( / )
4
dc
d
n
n v ph
u
= = =
1
2
1
725
203( / )

9,55.10 9,55.10 . 15412( )
2900
dc
dc
dc
P
T Nmm
n
= = =
6 6
1
1
1
5,454
9,55.10 9,55.10 . 71842( )
725
P
T Nmm
n
= = =
6 6
2
2
2
5,18
9,55.10 . 9,55.10 243690( )
203
P
T Nmm
n

Số vòng quay (vg/ph)
2900 725 203 62,1 62,1
Mômen T (Nmm)
15412 71842 243690 758156 750467
Phần III: Tính toán, thiết kế bộ truyền đai thang.
Trang 13
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
1. Chọn dạng đai:
Các thông số của động cơ và tỷ số của bộ truyền đai:

2900 /
dc
n v ph=

5,5 W
dc
P k=

4
d
u =
Theo sơ đồ hình 4.2[1]
ta chọn loại đai là đai hình thang thường loại A, ta chọn như sau:
(L = 560 - 4000, d
1
= 100 - 200, T = 40-190,
γ
=36
0
)

max
25 /v m s=
3. đường kính bánh đai lớn
Do sự trượt đàn hồi giữa đai và bánh đai nên
1
2
v v>
và giữa chúng có liên hệ
( )
2 1
1v v
ε
= −
4.9[1]
Trong đó
ε
là hệ số trượt tương đối, thường
ε
= 0,01
÷
0,02 ta chon
0,015ξ =
Þ
Đường kính bánh đai lớn
Trang 14
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
2 1
. (1 )
d
d u dξ= -

2 125 500 0,55 125 500 8a+ ≥ ≥ + +

625 352a
≥ ≥
Theo tiêu chuẩn ta chọn a = 600mm
4.2 Chiều dài đai L
1 2 2 1
( )
2.
2 4
d d d d
L aπ
a
+ -
= + +
4.4[1]
2
3,14(125 500) (500 125)
2.600 2240
2 4.600
mm
+ -
= + + =
Theo tiêu chuẩn chọn L = 2240mm
Xácđịnh lạikhoảng cách trục
a
2 2
8
4
k k

2 2
1258,25 1258,25 8.187,5
599,8 600
4
a mm mm
+ −
= = ≈
Vậy a =600mm được chọn thõa
5. Tính góc ôm đai nhỏ
Trang 15
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Vì góc ôm bánh đai nhỏ trong trường hợp này luôn nhỏ hơn góc ôm bánh đai lớn nên nếu
góc ôm bánh đai nhỏ thõa thì góc ôm bánh đai lớn cũng được thõa
2 1
1
500 125
180 57 180 57 144,375
600
o
d d
α
a
- -
= - = - =
Vì
1 min
120
o
α α> =
Þ

: Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc
v
C
=1 – 0,05(0,01
2
1
v
– 1) = 1 – 0,05(0,0118,98
2
-1) = 0,87 trang 151[1]
α
C
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm
1
110
1,24 1C e
α
α
−
 
= −
 ÷
 
=
144,375
110
1,24 1 0,91e
−
 
− =

z
C
: hệ số ảnh hưởng đến sự phân bố không đều của tải trọng giữa các dây đai
Z 2
÷
3 4
÷
6 Z >6
C
z
0,95 0,9 0,85
Chọn C
z
= 0,9
C
r
: Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng, theo bảng 4.8[1]
Chọn C
r
= 0,7 do cơ cvau61 phải làm việc 2 ca nên C
r
= 0,7 – 0,1 = 0,6
Thay các thông số vào ta có:
5,5
3,53
3,05.0,91.1,14.1,047.0,9.0,6.0,87
Z =³
Þ
chọn
4Z =

2
500 2.3,3 506,6
n
D mm= + =
8. Lực tác dụng lên trục F
r
, và lực căng ban đầu F
o
.
Lực căng trên 1 đai:
0
1
780 .
. .
dc d
v
α
p k
F F
v C Z
= +
Với K
d
: hệ số tải trọng động tra bảng 4.7[2] với loại truyền động xích tải lam việc 1ca ta
chọn
K
d
= 1,25 trường hợp này làm việc 2 ca nên
K
d

Trang 17
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
1
144,375
2. . .sin 2.4.124,8.sin 951
2 2
r o
α
F Z F N
æ ö æ ö
÷
÷
ç ç
= = =
÷
÷
ç
ç
÷ ÷
ç
ç
è øè ø
9. Đánh giá đai
Để đảm bảo cho đai hoạt động có lợi nhất (khả năng tải tương đối lớn , không sảy ra hiện
tượng trượt trơn và hiệu suất truyền động cao nhất), công suất trên bánh đai chủ động phải
đảm bảo:
[ ]
dc
d
Z p

Hệ số ma sát tương đương:
Từ công thức
'
'
0
1
2. . 1
f
t
f
F
e
Z F e
α
α
−
=
+
4.31[1]
Suy ra
1
2. .
1 1 2.4.124,8 290
' ln ln 0,24
2. . 2,52 2.4.124,8 290
o t
o t
Z F F
f
α Z F F

σ
: ứng suất có ích
290
0,9( )
4.81
t
t
F
σ MPa
ZA
= = =
-
v
σ
: ứng suất do lực căng phụ gây nên
2 6 2 6
1
1
.10 1200.18,98 .10 0,43( )
v
v
F
σ ρv MPa
A
- -
= = = =
Trang 18
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
3
1200 /ρ kg m=

.10
6,56
2058,2
2.3600 2.3600.8,47
m
r
m
h
σ
σ
L
i
æ ö
æ ö
÷
ç
÷
ç
÷
ç
÷
ç
÷
ç
÷
÷ ÷
ç ç
è ø è ø
= = =
giờ

dm
P kW=
), chỉ
cần chọn vật liệu nhóm I. Vì nhóm I có độ rắn HB<350, bánh răng được tôi cải thiện. Nhờ
có độ rắn thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có
khả năng chạy mòn. Dựa theo bảng 3.8 ( [1] ) chọn Thép
45C
loại thép này rất thông dụng
, rẻ tiền.Với phương pháp tôi cải thiện tra bảng 6.1, 6.2 ta được các thông số sau:
Bánh nhỏ:
2 2
1 1 1
250, 850 / , 580 /
b ch
HBσ N mm σ N mm= = =
Bánh lớn:
2 2
2 2 2
220, 750 / , 360 /
b ch
HBσ N mm σ N mm= = =
1.2 Xác định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép:
1.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[ ]
lim
.0,9
.
OH
H HL
H

σ
= 2.250 + 70 = 570
2
( / )N mm

Giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng số chu kì cơ sở bánh lớn

lim2OH
σ
= 2.220 + 70 = 510
2
( / )N mm
S
H
- Hệ số an toàn tra bảng 6.13[1]
S
H
= 1,1
K
HL
– hệ số tuổi thọ phụ thuộc vào N
HE
, N
HO
, N
FO
, N
FE
N
HE

t
'
1
=
1
1 2 3
15
.7.300.2.8 6720
75
lv
t
t
t t t
= =
+ +
giờ
t
'
2
=
2
1 2 3
48
.7.300.2.8 21504
75
lv
t
t
t t t
= =

( )
3 3 3 7
60.1.62,1 1 .6720 0,9 .21504 0,75 .5376 9,2.10+ + =
chu kì
N
FE
– số chu kì làm việc tương đương của đường cong mỏi uốn
N
HE
=
6
'
60
i
i i
T
c n t
T
 
 ÷
 
∑

Trang 20
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
Số chu kì làm việc tương đương bánh nhỏ
N
FE1
=
( )

2,4
=1,26.10
7
chu kì
N
FO
- số chu kì làm việc cơ sở của đường mỏi uốn. Đối với tất cả các loại thép
thì : N
FO
= N
FO1
= N
FO2
= 5.10
6
chu kì .
Vì N
HE1
> N
HO1
N
FE1
> N
FO1
N
HE2
> N
HO2
N
FE2

510.0,9
.1 417,3
1,1
H
σ
= =
N/mm
2
Do bánh lớn co ứng suất tiếp xúc cho phép bé hớn nên ta chọn bánh lớn để tính toán điều
kiện tiếp xúc.
1.2.2 Ứng suất uốn cho phép.
Răng làm việc một mặt (răng chịu ứng suất thay đổi mạch động) nên ứng suất uốn
được tính theo công thức sau:
[ ]
lim
. .
OF
F FL FC
F
σ
σ K K
s
=
6.47[1]
FC
K
: Hệ số xét đến ảnh hưởng khi quay hai chiều đến độ bền mỏi. Ở
đây quay một chiều nên
FC
K

σ K K
s
= = =
N/mm
2

[ ]
lim2
2 2
396
. . .1.1 226,3
1,75
OF
F FL FC
F
σ
σ K K
s
= = =
N/mm
2
1.3 Các thông số bánh răng.
Do các bánh răng không đối xứng các ổ trục nên ta chọn
ba
ψ
= 0,3 theo 6.15[1]
Với
ba
ψ
- hệ số chiều rộng vành răng.

3
2
2 2
2
243690.1,05
50( 1) 50 3,27 1 244
0,3. 417,3 .3,27
Hβ
w
ba H
T K
a u mm
ψ σ u
= + = + =
Theo tiêu chuẩn ta chọn a
w
= 250 mm
1.3.2 Môđun bánh răng.
m =
( )
0,01 0,02 2,5 5
w
a÷ = ÷
chọn m = 4 mm theo tiêu chuẩn
1.3.3 Số răng của bánh răng.
1 2
2.
2.250
125
4

1
125 125 29 96Z− = − =
răng
Tỉ số truyền sau khi chọn răng:
'
2
96
3.31
29
u = =
Sai số tỉ số truyền:
'
2 2
2
2
3,31 3,27
0,012% 2%
3,27
u u
u
u
−
−
∆ = = = <
Vậy số răng cặp bánh răng được thõa.
1.3.4 Kích thước bộ truyền bánh răng
Chiều rộng bánh răng lớn:
2
0,3.250 75
w ba w

f
= d
w
– 2,5m
d
f1
= d
w1
– 2,5m = 116 – 2,5.4 = 106 mm
d
f1
= d
w2
– 2,5m = 384 – 2,5.4 = 374 mm
vận tốc bánh răng:
1
.
.116.203
1,23 / 2
60000 60000
w II
d n
v m
π
π
= = =
Theo bảng 6.13[2] ta chọn cấp chính xác của cặp bánh răng là cấp 9
Hệ số tải trọng động theo bảng 6.5[1] chọn:
K
HV

H
– Hệ số xét đến ảnh hưởng của hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z
H
=
0
2 2
1,76
sin 2 sin40
w
a
= =
Z
ε
- Hệ số xét đến ảnh hưởng tổng chiều dài tiếp xúc
Z
ε
=
4
3
α
ε
−
6.61[1]
Với
α
ε
- hệ số trùng khớp có giá trị từ 1,2 – 1,9 ta chọn
α
ε

1
= E
2
=
2,1.10
5
N/mm
2

Hệ số poisson của vật liệu làm bánh răng
1 2
0,3
µ µ
= =

Vậy Z
µ
=
( ) ( )
5
1
2 2
1
2,1.10
271
1 1 0,3
E
π µ π
= =
− −

bề mặt bánh răng R
a
= 2,5 khi đó Z
r
= 0,95
Z
v
– Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
Z
v
= 0,85.v
0,1

=0,85.1,23
0,1
= 0,87
K
l
–Hệ số xét đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn, thường K
l
= 1
K
XH
– Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước răng
Trang 24
Đồ án Chi Tiết Máy GVHD:AO HÙNG LINH
K
XH
=
4

H
σ
= 348
Vậy độ bền tiếp xúc được thõa
1.5 tính toán kiểm tra giá trị ứng suất uốn
1.5.1 Hệ số dạng răng
Y
F1
=
1
13,2 13,2
3,47 3,47 3,925
29Z
+ = + =
6.80[1]
Y
F1
=
2
13,2 13,2
3,47 3,47 3,6
96Z
+ = + =
Đặc tính so sánh độ bền các răng:
Bánh dẫn :
[ ]
1
1
257
65,5

F
w w
Y T K K
d b m
β
σ
= = =
N/mm
2

Vì :
[ ]
2 2
62,7 226,3
F F
σ σ
= < =
N/mm
2

Nên độ bền uốn được thõa mãn.
2 Tính toán cấp nhanh.
2.1 Chọn vật liệu:
So với bộ truyền bánh răng cấp chậm, bộ truyền cấp chậm có tỉ số truyền cao hơn, nhưng
chênh lệch không lớn nên ta chọn vật liệu cấp nhanh giống cấp chậm.
Bánh nhỏ:
2 2
1 1 1
250, 850 / , 580 /
b ch