Luận văn
Thiết kế hệ thống
dẫn động băng tải Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Đ án môn h c ồ ọ chi ti t máyế là m t môn h c r t c n thi t cho sinh viên nghànhộ ọ ấ ầ ế
c khí nói chung đ gi i quy t m t v n đ t ng h p v công ngh c khí, chơ ể ả ế ộ ấ ề ổ ợ ề ệ ơ ế
t o máy. M c đích là giúp sinh viên h th ng l i nh ng ki n th c đã h c,ạ ụ ệ ố ạ ữ ế ứ ọ
nghiên c u và làm quen v i công vi c thi t k ch t o trong th c t s n xu tứ ớ ệ ế ế ế ạ ự ế ả ấ
c khí hi n nay.ơ ệ
Trong ch ng trình đào t o cho sinh viên, nhà tr ng đã t o đi u ki n choươ ạ ườ ạ ề ệ

Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 2 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ựH ng Yên ngày tháng năm 2008ư
Giáo viên h ng d n:ướ ẫ
THI T K H TH NG D N Đ NG BĂNG T IẾ Ế Ệ Ố Ẫ Ộ Ả
L c đ d n đ ngượ ồ ẫ ộ
1- Đ ng c đi nộ ơ ệ 2- B truy n đai thangộ ề 3- H p gi m t cộ ả ố 4- N i tr cố ụ
5- Băng t iả
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 3 -
1
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
S đ t i tr ngơ ồ ả ọ
S li u cho tr cố ệ ướ
1 L c vòng trên băng t iự ả F 4600 N
2 V n t c băng t iậ ố ả V 0,96 m\s
3 Đ ng kính tang quayườ D 300 mm
4 S nămố 9
5 S ngày trong thángố 26
6 S ca trong ngàyố 3
7 S gi m t caố ờ ộ 6
8 Chi u cao băng t iề ả h 2500 mm
Kh i l ng thi t kố ượ ế ế
1 01 B n thuy t minh ( Aả ế

(1)
Trong đó :
β
- h s đ ng tr .ệ ố ẳ ị
P
t
=
1000
.VF
=
1000
96,0.4600
= 4,416 (KW)
•
4
3
3
2
21

ηηηηη
=
94,0
1
=
η
- Hi u su t b truy n đaiệ ấ ộ ề
97,0
2
=

t
t
T
T
ii
2
β
Theo đ ta có :ề
+ t = 6 h s gi m t caố ờ ộ
+ t
1
= 60%t = 0,6.6 = 3,6 gi .ờ
+ t
2
= 40%t = 0,4.6 = 2,4 gi .ờ
+ T
1
= T
+ T
2
= 0,8T.
V y:ậ
( ) ( ) ( )











+






t
t
T
T
t
t
T
T .4,0
.
.8,0.6,0
.
22
=
0,9252
Thay các s li u tính toán đ c vào (1) ta đ c:ố ệ ượ ượ
P
đt
=
87,0
416,4.9252,0

qt
M
M
T
T
max
≤
⇒
dm
M
M
T
T
max
4,1
≤
⇒
dm
M
M
max
4,1 ≤
1.2. Ch n đ ng cọ ộ ơ
Đ ng c ph i có Pộ ơ ả
đm

≥
P
đt
; k t h p các k t qu trên, tra (b ng 2P ) ta tìm đ cế ợ ế ả ả ượ

.
.10.60
33
=
D
V
π
= 61 vg/ ph
1.4. Phân ph i t s truy nố ỷ ố ề
V i đ ng c đã ch n ta có: nớ ộ ơ ọ
dc
= 2910 vg/ ph
P
dc
= 5,5 KW
Theo công th c tính t s truy n ta có: iứ ỷ ố ề
c
=
61
2910
=
t
dc
n
n
= 47,7
i
c
= i
d

2
7,47
= 23,85
V i l c đ d n đ ng nh đ cho ta ch n iớ ượ ồ ẫ ộ ư ề ọ
nh
= 1,3.i
ch

⇒ i
ch
=
3,1
85,23
= 4,3
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 7 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
⇒ i
nh
= 1,3.4,3 = 5,6
1.5. Công su t đ ng c trên các tr cấ ộ ơ ụ
- Công su t đ ng c trên tr c I ( tr c d n) là:ấ ộ ơ ụ ụ ẫ
P
I
= P
ct
.
1
η
= 4,6962.0,94 = 4,4144 ( KW)

= 1455 ( vg/ ph)
- T c đ quay trên tr c II là : nố ộ ụ
2
=
6,5
1455
1
=
nh
i
n
= 259,8 ( vg/ ph)
- T c đ quay trên tr c III là : nố ộ ụ
3
=
3,4
8,259
2
=
ch
i
n
= 60,42 ( vg/ ph)
1.7. Xác đ nh mômen xo n trên các tr cị ắ ụ
- Mômen xo n trên tr c đ ng c theo công th c :ắ ụ ộ ơ ứ
M
dc
= 9,55.10
6
.

6
.
2
2
n
P
= 9,55.10
6
.
8,259
26,4
= 156594 ( N.mm)
- Mômen xo n trên tr c III là:ắ ụ
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 8 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
M
3
= 9,55.10
6
.
3
3
n
P
= 9,55.10
6
.
42,60
1115,4

1
T công th c ki m nghi m v n t c:ừ ứ ể ệ ậ ố
V
d
=
≤
1000.60

1
Dn
dc
π
V
max
= ( 30 35 ) m/sữ
⇒ D
1

14,3.2910
1000.60.35
≤
= 230 mm
Theo ( b ng 5.14 ) và ( b ng 5.15 ) ch n Dả ả ọ
1
= 180 mm
⇒ V
d
=
60000
180.14,3.2910

D
.n
dc
( công th c 5-8 trang 85 )ứ
n’
2
= ( 1 – 0,02 ).
360
180
.2910 = 1426 ( vg/ph)
Ki m nghi m: ể ệ
1
21
n
nn
n
′
−
=∆
.100% =
1455
14261455 −
.100% = 2 %
Sai s ố
n
∆
n m trong ph m vi cho phép ( 3 – 5 )%.ằ ạ
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 10 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự

2.(D
1
+D
2
)
( V i h là chi u cao c a ti t di n đai)ớ ề ủ ế ệ
Theo b ng (5-16) – trang 94, sách thi t k chi ti t máy.ả ế ế ế
V i : i = 2 ch n A = 1,2.Dớ ọ
2
= 1,2. 360 = 432 (mm)
2.4. Tính chi u dài đai L theo kho ng cách s b Aề ả ơ ộ
Theo công th c (5-1)ứ
L = 2.A +
2
π
(D
2
+ D
1
) +
( )
A
DD
.4
2
12
−
=2.432 +
2
14,3

3
10.2800
41,27
−
= 9,79 < u
max
= 10 (m/s)
2.5. Xác đ nh chính xác kho ng cách tr c A theo L = 2800 mmị ả ụ
Theo công th c (5-2):ứ
A =
( ) ( )
[ ]
( )






−−+−++−
2
12
2
2121
.8 2 2.
8
1
DDDDLDDL
ππ
=

0,55.(180 + 360) + 10,5
≤
972
≤
2.(180 + 360)
307,5 (mm)
≤
972 (mm)
≤
1080 (mm)
Kho ng cách nh nh t m c đai:ả ỏ ấ ắ
A
min
= A – 0,015.L = 972 – 0,015.2800 = 930 (mm)
Kho ng cách l n nh t đ t o l c căng:ả ớ ấ ể ạ ự
A
max
= A + 0,03.L = 972 + 0,03.2800 = 1056 (mm)
2.6. Ki m nghi m góc ômể ệ
Theo công th c (5-3) ta có:ứ
α
1
= 180
0
-
.
12
A
DD −
57

Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 12 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
C
α
= 0,98: H s nh h ng góc ôm ( b ng 5-18)ệ ố ả ưở ả
C
t
= 0,4: H s nh h ng ch đ t i tr ng (b ng 5-6)ệ ố ả ưở ế ộ ả ọ ả
C
v
= 0,74: H s nh h ng v n t c (b ng 5-19)ệ ố ả ưở ậ ố ả
F = 138 mm
2
: Di n tích ti t di n đai (b ng 5-11)ệ ế ệ ả
V = 27,41 (m/s): V n t c đaiậ ố
⇒ S đai c n thi t:ố ầ ế
Theo công th c (5-22) có:ứ
Z ≥
[ ]
138.98,0.74,0.4,0.74,1.41,27
6962,4.1000

.1000
=
FCCCV
P
vt
o
p
ct

o
.F
Trong đó: σ
o
: ng su t căng ban đ u, N/mmứ ấ ầ
2
F: di n tích 1 đai, mmệ
2
.
⇒ S
o
= 1,2.138 = 165,6 (N)
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 13 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
• L c tác d ng lên tr c:ự ụ ụ
Theo công th c (5-26): Rứ
d
≈ 3.S
o
.Z.sin(
2
1
α
)
V i ớ α
1
= 169,44
o
; Z = 3

= 3105,26 (N))
PH N III: THI T K B TRUY N BÁNH RĂNGẦ Ế Ế Ộ Ề
3.1. Tính toán b truy n bánh răng tr răng th ngộ ề ụ ẳ
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 14 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
3.1.1. Ch n v t li u và cách nhi t luy nọ ậ ệ ệ ệ
Do h p gi m t c 2 c p ch t i tr ng trung bình, nên ch n v t li u làmộ ả ố ấ ị ả ọ ọ ậ ệ
bánh răng có đ r n b m t răng HB < 350; t i tr ng va đ p nh , thay đ i, bộ ắ ề ặ ả ọ ậ ẹ ổ ộ
truy n bánh răng quay 2 chi u th i gian s d ng là 9 năm. Đ ng th i đ tăngề ề ờ ử ụ ồ ờ ể
kh năng chày mòn c a răng chon đ r n bánh răng nh l n h n đ r n c aả ủ ộ ắ ỏ ớ ơ ộ ắ ủ
bánh răng l n kho ng 25 50 HB. Ch n:ớ ả ữ ọ
• Bánh răng nh thép 45 tôi c i thi n. Tra (b ng 3-8) ta có các thông s c a thépỏ ả ệ ả ố ủ
nh sau: gi thi t đ ng kính phôi: 60 90 ch n 90 mmư ả ế ườ ữ ọ
+ Gi i h n b n kéo: ớ ạ ề σ
bk
= 750 850 N/mmữ
2
ch n ọ σ
bk
= 850 N/mm
2
+ Gi i h n ch y: ớ ạ ả σ
ch
= 450 N/mm
2
+ Đ r n HB = 210 240 ( ch n HB = 240)ộ ắ ữ ọ
• Bánh răng l n thép 45 th ng hoá. Tra (b ng 3-8) ta có các thông s thép nhớ ườ ả ố ư
sau:
Gi thi t đ ng kính phôi d i 100 mmả ế ườ ướ


2
max
Trong đó: M
i
, n
i
, T
i
: mômen xo n, s vòng quay trong m t phút và t ng s giắ ố ộ ổ ố ờ
bánh răng làm vi c ch đ i;ệ ở ế ộ
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 15 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
M
max
: Mômen xo n l n nh t tác d ng lên bánh răng ( đây không tínhắ ớ ấ ụ ở
đ n mômen xo n do quá t i trong th i gian r t ng n)ế ắ ả ờ ấ ắ
U: s l n ăn kh p c a 1 bánh răng khi bánh răng quay m t vòng ( tr ngố ầ ớ ủ ộ ườ
h p này u = 1)ợ
- S chu kỳ làm vi c c a bánh răng nh :ố ệ ủ ỏ
N
td1
= 60.1.[ 1
2
.1455.0,6.50544 + 0,8
2
.1455.0,4.50544] = 377,72.10
7
- S chu kỳ làm vi c c a bánh răng l n:ố ệ ủ ớ

=
m
td
o
N
N
, chon m = 6
T trên ừ ⇒ K’
N
= K”
N
= 1
• Xác đ nh ng su t ti p xúc cho phép:ị ứ ấ ế
[σ]
tx
=[σ]
Notx
.K’
N
Theo b ng (3-9) ta có ả [σ]
Notx
= 2,6 HB
V y ng su t ti p xúc cho phép c a bánh nh :ậ ứ ấ ế ủ ỏ
[σ]
N1tx
= 2,6.240 = 624 N/mm
2
ng su t ti p xúc cho phép c a bánh l n:ứ ấ ế ủ ớ
[σ]
N2tx

ng su t u n cho phép c aỨ ấ ố ủ
+ Bánh nh :ỏ [σ]
u1
=
8,1.8,1
1.850.45,0
= 118 N/mm
2
+ Bánh l n: ớ [σ]
u2

8,1.8,1
1.600.45,0
=
= 83 N/mm
2
3.1.3. Tính kho ng cách tr c Aả ụ
- Ch n s b h s t i tr ng: K = 1,4ọ ơ ộ ệ ố ả ọ
- ch n h s chi u r ng bánh răng: ọ ệ ố ề ộ ψ
A
= 0,3
áp d ng công th c (3-9): Aụ ứ
( )
[ ]
3
2
2
6
.
.

2
= 259,8 (vg/ph) s vòng quay trong 1 phút c a bánh răng b d nố ủ ị ẫ
N = 4,4144 (KW): công su t trên tr c 1ấ ụ
⇒ A
≥

( )
3
2
6
8,259.3,0
4144,4.4,1
.
6,5.546
10.05,1
.16,5








+
= 139 (mm) ch n Aọ
sb
=145 (mm)
3.1.4. Tính v n t c vòng v c a bánh răng và ch n c p chính xác ch t oậ ố ủ ọ ấ ế ạ
bánh răng

= 3,35 (m/s)
Theo b ng (3-11) ta chon c p chính xác đ ch t o bánh răng là c p 8ả ấ ể ế ạ ấ
3.1.5. Tính h s t i tr ng K và kho ng cách tr c Aệ ố ả ọ ả ụ
H s t p trung t i tr ng: K = Kệ ố ậ ả ọ
tt
.K
d
Trong đó: K
tt
: H s t p trung t i tr ng;ệ ố ậ ả ọ K
tt
=
2
1+
ttb
K
K
ttb
: H s t p trung t i tr ng khi b truy n không ch y mònệ ố ậ ả ọ ộ ề ạ
K
d
: H s t i tr ng đ ng ; theo ( b ng 3-13) ch n Kệ ố ả ọ ộ ả ọ
d
= 1,55
•
2
16,5
.3,0
2
1

3
4,1
63,1
= 152,54 (mm)
Ch n A = 153 (mm)ọ
3.1.6. Xác đ nh mô đun, s răng và chi u r ng bánh răngị ố ề ộ
Vì đây là bánh răng tr răng th ng nên ta tính mô đun pháp:ụ ẳ
• Xác đ nh mô đun : m = ( 0,01 0,02).Aị ữ
⇒ m = (0,01 0,02).153 = 1,53 3,06ữ ữ
Theo b ng (3-1) ch n m = 2ả ọ
• Tính s răng:ố
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 18 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
- S răng bánh nh : Zố ỏ
1
=
( )
1.
.2
+im
A
=
( )
16,5.2
153.2
+
= 23,18 (răng)
⇒ Ch n Zọ
1

6
Ν
Trong đó : K = 1,63: H s t i tr ngệ ố ả ọ
N: Công su t c a b truy n (kW)ấ ủ ộ ề
y: H s d ng răngệ ố ạ
n: S vòng quay trong m t phút c a bánh răng đang tínhố ộ ủ
m: Mô đun
Z
td
: S răng t ng đ ng trên bánhố ươ ươ
b, σ
u
: B r ng và ng su t t i chân răngề ộ ứ ấ ạ
Theo b ng (3-18):ả
- S răng t ng đ ng c a bánh răng nh :ố ươ ươ ủ ỏ
Z
td1
= Z
1
= 23 (răng)
⇒ H s d ng răng bánh nh : yệ ố ạ ỏ
1
= 0,429
- S răng t ng đ ng c a bánh l n:ố ươ ươ ủ ớ
Z
td2
= 129 (răng)
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 19 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự

y
= 47,86.
517,0
429,0
= 39,71 (N/mm
2
)
Ta th y ấ σ
u2
< [σ]
u2
= 83 (N/mm
2
) ⇒ tho mãnả
3.1.8. Ki m nghi m s c b n bánh răng khi ch u quá t i đ t ng tể ệ ứ ề ị ả ộ ộ
• Ki m nghi m ng su t ti p xúc cho phép khi quá t i (3-43)ể ệ ứ ấ ế ả
+ Bánh răng nhỏ
[σ]
txqt1
= 2,5.[σ]
Notx1
= 2,5.624 = 1560 (N/mm
2
)
+ Bánh răng l nớ
[σ]
txqt2
= 2,5.[σ]
Notx2
= 2,5.546 = 1365 (N/mm

⇒ ng su t ti p xúc quá t i nh h n ng su t cho phép trên bánh răng nh vàứ ấ ế ả ỏ ơ ứ ấ ỏ
bánh răng l nớ
• Ki m nghi m ng su t u n cho phép khi quá t i:ể ệ ứ ấ ố ả
+ Bánh răng nhỏ
[σ]
uqt1
= 0,8.σ
ch
= 0,8.450 = 360 (N/mm
2
)
σ
uqt1
=
bnZmy
K

10.1,19
2
6
Ν
=
50.1455.23.2.429,0
4144,4.63,1.10.1,19
2
6
= 47,86 (N/mm
2
)
σ

⇒ σ
uqt2
< [σ]
uqt2
Tho mãnả
3.1.9. Các thông s hình h c c b n c a b truy n bánh răng tr răng th ngố ọ ơ ả ủ ộ ề ụ ẳ
• Mô đun pháp tuy nế m
n
= 2
• S răngố Z
1
= 23 răng; Z
2
= 129 răng
• Góc ăn kh pớ α
o
= 20
o
• Chi u r ng răngề ộ b
1
= 50 (mm)
b
2
= 45 (mm)
• Đ ng kính vòng chiaườ d
c1
= m.z
1
= 2.23 = 46 (mm)
d

+ 2.m
n
= 258 + 2.2 = 262 (mm)
• Đ ng kính vòng chân răng:ườ
D
i1
= d
c1
– 2.m
n
- 2.c = 46 – 2.2 – 2.0,3 = 41,4 (mm)
D
i2
= d
c2
– 2.m
n
– 2.c = 258 – 2.2 – 2.0,3 = 253,4 (mm)
B ng 3:ả Các thông s b truy n bánh răng tr răng th ngố ộ ề ụ ẳ
Thông số Giá trị
Bánh răng nhỏ Bánh răng l nớ
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 21 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
S răngố Z
1
= 23 răng Z
2
= 129 răng
Đ ng kính vòng chiaườ d

a
= 0
Theo công th c (3-49) ta có:ứ
- L c vòng: P = ự
d
M
x
.2
=
69.1455
4144,4.10.55,9.2
6
= 839,83 (N)
- L c h ng tâm Pự ướ
r
: P
r
= P.tgα
o
= 839,83.tg20
o
= 305,67 (N)
3.2. Tính toán b truy n bánh răng tr răng nghiêngộ ề ụ
3.2.1. Ch n v t li u và cách nhi t luy n cho bánh răng c p ch mọ ậ ệ ệ ệ ấ ậ
Ch n:ọ
• Bánh răng nh thép 45 tôi c i thi n. Tra (b ng 3-8) ta có các thông s c a thépỏ ả ệ ả ố ủ
nh sau: gi thi t đ ng kính phôi: 60 90 ch n 90 mmư ả ế ườ ữ ọ
+ Gi i h n b n kéo: ớ ạ ề σ
bk
= 750 850 N/mmữ

td
= 60.u.
∑








ii
i
Tn
M
M

2
max
Trong đó: M
i
, n
i
, T
i
: mômen xo n, s vòng quay trong m t phút và t ng s giắ ố ộ ổ ố ờ
bánh răng làm vi c ch đ i;ệ ở ế ộ
M
max
: Mômen xo n l n nh t tác d ng lên bánh răng ( đây không tínhắ ớ ấ ụ ở

td2
> N
o
L i có:ạ K’
N
=
6
td
o
N
N
K”
N
=
m
td
o
N
N
, ch n m = 6ọ
T trên ừ ⇒ K’
N
= K”
N
= 1
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 23 -
Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự
• Xác đ nh ng su t ti p xúc cho phép:ị ứ ấ ế
[σ]

bk
• Răng làm vi c hai m t ( răng ch u ng su t thay đ i, đ i chi u) nên:ệ ặ ị ứ ấ ổ ổ ề
[σ]
u

σ
σ
Kn
K
N
.
".
1−
=
ng su t u n cho phép c aỨ ấ ố ủ
+ Bánh nh :ỏ [σ]
u1
=
8,1.8,1
1.850.45,0
= 118 N/mm
2
+ Bánh l n: ớ [σ]
u2

8,1.8,1
1.600.45,0
=
= 83 N/mm
2




+≥
Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ
Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 24 -