Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
PHẦN THỨ HAI
TÍNH RIÊNG
CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT
PHẦN MỘT
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I) CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Số vòng quay của băng tải : n
lv
=26,5vòng /phút
Công suất trên trục dẫn của băng tải:P
td
=3,3 kw
SVTH: Nguyễn Đức Tính
11
η
td
ct
P
P =⇒
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Với:Hiệu suất của một cặp bánh răng trong hộp giảm tốc:η
br
=0,97
Hiệu suât của bộ truyền đai:η
đ
=0,96
Hiệu suất của một cặp ổ lăn: η
ol
=0,99
Hiệụ suất của khớp nối : η

= 25.26,5= 662,5 (vòng/phút)
Ta chọn động cơ có số vòng đồng bộ n
đb
= 750 vòng/phút
Công suất của động cơ:4KW(4A132S8Y3)
Sồ vòng quay của động cơ n
đc
=720 vòng /phút
II ) PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
u
t
=
16,27
5,26
720
==
t
dc
n
n
Chọn u
đ
= 2,5⇒ u
h
=10,87
chọn u
1
=3,83 ⇒u
2
=2,84

2,75
83,3
288
1
1
==
u
n
vòng/phút
n
3
=
5,26
84,2
2,75
2
2
==
u
n
vòng/phút
Công suất trên các trục:
P
3
=
KW
n
P
kol
td

η
Mômen xoắn trên các trục:
T
1
=
Nmm
n
P
2,121066
288
651,3
10.55,910.55,9
6
1
1
6
==
T
2
=
Nmm
n
P
4,445243
2,75
506,3
10.55,910.55,9
6
2
2

==
SVTH: Nguyễn Đức Tính
13
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Độn
g cơ
1 2 3
Tỉ số truyền 2,5 3,83 2,84
Công suất(KW) 4 3,651 3,506 3,367
Số vòng quay n 720 288 75,2 26,5
Mômen T 530055,6 121066,2 445243,4 1213390,6
PHẦN HAI
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
SVTH: Nguyễn Đức Tính
14
Trục
Thông số
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
I TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI:
1) Chọn đai vải đai cao su: với đặc tính bền, dẻo,ít bò ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay
đổi của nhiệt độ ,đai vải đai cao su được dùng khá rộng rãi
2) Thông số bộ truyền:
Đường kính bánh nhỏ:
d
1
= (5,2 … 6,4).
3
dc
T
= (5,2… 6,4)

2
==
d
d
Khoảng cách trục
a
≥
(1,5 2)(d
1
+d
2
) =(1,5 2)(500+200) = 1050 1400
lấy a =1100mm
Chiều dài đai
L =2.a +
( ) ( )
( ) ( )
mm
a
dddd
3319
1100.4
200500
2
200500.
1100.2
42
2
2
2121


11
==
Π
nd
m/s
SVTH: Nguyễn Đức Tính
15
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
t
=
N8,530
536,7
4.1000
=
Ứng suất có ích cho phép
[σ
F
] =[σ
F
]
0
.C
α
.C
v
.C
0
Ứng suất có ích cho phép xác đònh bằng thực nghiệm : [σ

40
9
=2,075
Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm đai α
1
:C
α
Với α =164,45
0
ta lấy C
α
=,9534
Hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm ,đến độ nhám của đai trên bánh đai:
C
v
=1-k
v
(0,01v
2
-1) k
v
=0,04; v=7,536m/s
⇒C
v
= 1,0173
Hệ số kể đến ảnh hưởng của vò trí bộ truyền trong không gian và phương pháp căng
đai
C
0
=0,9

.
==
σδ
Lấy theo tiêu chuẩn b = 71mm
Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
SVTH: Nguyễn Đức Tính
16
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
0
= σ
0
δ.b =1,6.5.71 =568N
Lực tác dụng lên trục F
1
= 2.F
0
.sin






2
1
α
=2.568.sin



K
.
0
σ
Với
0
1limH
σ
=2.HB
1
+70 =2.280+70 =630 MPa

0
2limH
σ
=2.HB
2
+ 70 =2.260+ 70 =590MPa

0
1limF
σ
= 1,8.HB
1
= 1,8.280 =504Mpa

0
2limF
σ
= 1,8 .HB

n
1
=288 vòng/phút
Số lần ăn khớp trong một vòng quay c = 1
N
HE
=60.1.288.19500 =336,96.10
6
N
HE
> N
HO1
> N
HO2
K
HL
= 1 ⇒ [σ
H
]
1
=
H
HL
H
S
K
0
1lim
σ
=

6
;N
FE
>N
FO
⇒ K
FL
=1
Bộ truyền quay một chiều ⇒ K
FC
=1
Tra bảng 6.2 ta có S
F
=1,75
[σ
F
]
1
=
288
75,1
1.504
.
.
0
1lim
==
H
FLFC
F

=580.2,8 =1624MPa
[σ
H
]
2max
=2,8σ
ch2
=2,8.580 =1624Mpa
[σ
F
]
1max
=0,8σ
ch1
=0,8.580 =464 Mpa
[σ
F
]
2max
=0,8σ
ch2
=0,8.580 =464 Mpa
3) Tính bộ truyền cấp nhanh
a) Koảng cách trục
SVTH: Nguyễn Đức Tính
18
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
a
w1
= K

⇒ a
w1
=43.(3,83 +1)
mm154
3,0.83,336,536
112,1.2,121066
3
2
=
b) Xác đòng môđun và góc nghiêng răng
m =(0,01 ÷0,02)a
w1
=(0,01÷0,02)154 = 1,54…3,08
Chọn m =2
Chọn sơ bộ β
1
=12
0
Z
1
=
( )
18,31
)183,3(,2
12cos.154.2
1
cos 2
0
11
=

)(
1
21
+
=
+
w
a
ZZm
⇒β
1
=14,64
0
Tỉ số truyền thực u
1
=
81,3
31
118
1
2
==
Z
Z
Tính lại khoảng cách trục
a
w1
=0,5
154
64,14cos

)1(2
dub
uKT
w
H
+
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp:
Z
M
=274 (tra bảng 6.5 TL [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Z
H
=
tw
b
α
β
2sin
cos2
β
b
-Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tgβ
b
=cosα
t

==
ππ
β
m
b
w
>1
⇒ Z
ε
=
α
ε
1
Với
( )
[ ]
693,164,14cos
118
1
31
1
2,388,1cos
11
2,388,1
0
1
21
=+−=



.K
H
α
.K
Hv
K
H
β
=1,112
K
H
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp
Với v
1
=
60000

11
nd
w
π
với d
w1
= Z
H
=
mm
u

α
=1,13 ;K
F
α
=1,37
K
Hv
= 1+
αβ
ν
HH
wwh
KKT
db
2

1
11
Z
H
=
896,0
81,3
154
.965,0.73.002,0
1
0
===
ú
w

H
.Z
ε
2
111
11

)1(2
dub
uKT
w
H
+
=274.1,738.0,7686
2
64.81,3.154.3,0
)181,3(2675,1.2,121066.2
+
=523Mpa
σ
H
< [σ
H
]
2
=536,36Mpa
chênh lệch này nhỏ nên ta thu chiều dầy răng :
b
w1
=46,2

FF
F

2
11
1.1
1
βε
σ
=
Hệ số kể đế sự trùng khớp răng
α
ε
ε
1
=
Y
với
591,0
693,1
1
693,1
==⇒=
εα
ε
Y
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
SVTH: Nguyễn Đức Tính
21
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa

==
β
β
Z
Z
Z
Z
V
V
Tra bảng 6.8 TL.[1] với hệ số dòch chỉnh x = 0 ta được
Y
F1
=3,7577 ;Y
F2
=3,6
Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
=K
F
β
.K
F
α
K
F
ν
K
F
β
=1,2288 (tra bảng 6.7 TL[1] với ψ

1
11
=+=
===
+=
Fv
w
FF
FF
wwF
F
K
u
a
vgv
KKT
db
K
δ
ν
νβ
ν
⇒ K
F
= 1,2288.1,37.1,0195 = 1,7163
MPa
mdb
YYYYT
ww
FF

8,133
7577,3
6,3
68,139
2
1
1
==
σ
σ
F2
< [σ
F
]
2
SVTH: Nguyễn Đức Tính
22
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
e)Kiểm nghiệm về độ quá tải
K
qt
=2,2
⇒ σ
Hmax

7,7752,2.532
===
qtH
K
σ

=3,81
Đường kính vòng chia d
1
=
08.64
64,14cos
31.2
cos
.
0
1
1
==
β
Zm
mm
d
2
=
92,243
64,14cos
118.2
cos
.
0
1
2
==
β
Zm

[ ]
3
2
2
2
.
baH
H
u
KT
ψσ
β
Chọn ψ =0,5 (Bảng 6.6 –TL[1])
⇒ψ
bd
=0,53.ψ
ba
(u
2
+ 1) =0,53.0,5(2,84 +1) =1,0176
SVTH: Nguyễn Đức Tính
23
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
⇒ K
H
β
=1,112 ;K
F
β
=1,16528(Tra bảng6.7 TL [1])

32,44
)184,2.(2
12cos.174.2
1
cos 2
0
2
23
=
+
=
+
um
a
w
β
Lấy Z
3
=44 răng
⇒ Z
4
=u
2
.

Z
3
=2,84.44 =124,96 ta lấy Z
4
=125 răng

Z
Z
Tính lại khoảng cách trục
a
w2
=0,5
174
77,13cos
)12544(2
.5,0
cos
)(
0
2
43
=
+
=
+
β
ZZm
mm
c) Kiệm nghiệm về độ bền tiếp xúc
σ
H
=Z
M
.Z
H
.Z

-Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tgβ
b
=cosα
t
.tgβ
2
= cos20
0
.tg13,77
0
⇒β
b
=12,97
0
Z
H
=
0
0
20.2sin
97,12cos2
=1,7413
Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Z
ε
Với ε
β

11
2,388,1
0
2
43
=+−=












+−=
βε
α
ZZ
Z
ε
=
76,0
73,1
11
==
α

π
với d
w3
=
mm
u
a
w
6,90
1841,2
174.2
1
.2
2
2
=
+
=
+

⇒ v
2
=
sm /3566,0
60000
2,75.6,90.
=
π
SVTH: Nguyễn Đức Tính
25

.3566,0.73.002,0
2
2
0
===
u
a
vg
w
H
δν
Hệ dố kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp:K
Hv
K
Hv
= 1+
003,1
13,1.07264,1.4,445243.2
6,90.174.5,0.407,0
=
K
H
=K
H
β
.K
H
α
K
Hv

2
=536,36Mpa
chênh lệch này nhỏ nên ta thu chiều dầy răng :
b
w1
=87
mm
H
H
80
36,536
512
.87
][
2
2
=






=







ε
Y
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
902,0
140
77,13
1
140
1
0
2
=−=−=
β
β
Y
SVTH: Nguyễn Đức Tính
26
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Y
F3
,Y
F4
hệ số hình dạng của bánh răng 3 và 4
42,136
cos
02,48
cos
2
3
4

F
ν
K
F
β
=1,15628 (tra bảng 6.7 TL[1] với ψ
bd
= 1,0176)
K
F
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp:
K
F
α
=1,37
K
F
ν

- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
007,1
37,1.16528,1.4,445243.2
6,90.174.5,0.222,1
1
222,1
841,2
174
.3566,0.73.006,0

= 1,16528.1,37.1,007 = 1,61
MPa
mdb
YYYYT
ww
FF
F
25,188
6,90.174.5,0
6599,3.902,0.578,0.61,1.4,445243.2

2
33
1.2
1
===
βε
σ
σ
F1
< [σ
F
]
1
=288

Mpa
σ
F2
=


4,7592,2.512
===
qtH
K
σ
< [σ
H
]
max
=1624Mpa
σ
Fmax
=σ
F1
.K
qt
=188,25.2,2 = 414,15 < [σ]
Fmax
=464Mpa
f)Thông số hình học của cặp bánh răng cấp chậm
Khoảng cách trục a
w2
=174mm
Môdun m = 2
Góc nghiêng răng β
2
=13,77
0
Hệ số dòch chỉnh x

0
2
4
==
β
Zm
Đường kính đỉnh răng: d
a3
=d
3
+ 2.m =90,6 + 2.2 =94,6 mm
d
a4
= d
4
+ 2.m =257,4+ 2.2

=261,4 mm
Đường kính chân răng d
f3
=d
3
-2,5.m =90,6 -2,5.2 =85,6 mm
d
f4
=d
4
-2,5.m =257,4 -2,5.2 =252,4 mm
chiều rộng vành răng b
w1

tg
tg
F
tw
t
5,1422
64,14cos
20
.4,3781
cos
0
0
1
1
==
β
α
F
a1
=F
t1.
tgβ
1
=3781,4.tg14,64
0
=978,8N
Lực do bộ truyền đai:F
tđ
= 830,2N
•

=F
r3
=F
t4
tgα
tw
=9828,8tg20
0
=2408,7N
•
Sử dụng khớp nối cứng
D =260mm



=
=
mmD
mmD
150
260
0
⇒P
tkn
=
N16178
150
6,1213390.2
=
F

3
=≥
lấy d
t2
=45mm
d
t3
60
28.2,0
6,1213390
3
=≥
mm lấy d
t3
=60mm
3) Xác đònh khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực:
Chiều dài ma bánh răng trụ l
m1
=(1,2 1,5)d
t1
= (1,2 1,5)35=42 52,5
SVTH: Nguyễn Đức Tính
29
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Lấy l
m1
=50mm
l
m2
=54mm

m22
+b
0
) + k
1
+k
2
l
22
= 0,5(54+21) +10 +7 =54,5mm
khoảng cách từ gối đỡ trục 2 lên chi tiết thứ 2 trên trục
l
23
=l
22
+0,5(l
m22
+ l
m23
) +k
1
l
23
=54,5+0,5(54 + 80) +10 =131,5 mm
khoảng cáhc giữa các gối đỡ trên trục 2
l
21
= l
m22
+ l

0
) +15 +18 =0,5(115 +21) +15 +18 =101mm
4) Xác đònh đường kính các đoạn trục :
1)Trục 1:
SVTH: Nguyễn Đức Tính
30
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
Vẽ biểu đồ mômen
đ
F
y11
+F
y12
+ F
tđ
– F
r1
=0
SVTH: Nguyễn Đức Tính
31
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
83,5.F
tđ
+
2
08,64
F
a1
-199F
y12

x12
=0 ⇒F
x12
=
N6,1035
199
4,3781.5,54
=
F
x11
= F
t1
- F
x12
=3781,4 -1035,6 = 2745,8 N
•
Tính đường kính các đoạn trục:
M
10
=
NmmT 4,1048462,121066.75,0.75,0
22
==
d
10
=
[ ]
mm
M
5,25

6,26
63.1,0
276,1192
1,0
3
3 11
==
σ
chọn theo tiêu chuẩn d
11
=30 mm =d
13
M
12
=
NmmTMM
y
x
2188012,12166.75,01946466,12036275,0
2222
1
2
12
12
2
=++=++
d
12
=
[ ]

–131,5F
r23
+ 54,5 F
r22
-M
a22
+M
a23
= 0
SVTH: Nguyễn Đức Tính
33
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
N
MMFF
F
aárr
y
5,3192
199
7,2408.3,458,978.96,1215,1422.5,542,3683.5,131
199
5,54.5,131
2323
22
=
++−
=
++−
=⇒


=
+
=
+
F
x21
=F
t2
+ F
t3
-F
x22
=3781,4+9828,8 –7530,5 = 6079,7N
•
Tính đường kính các ïđoạn trục:
M
21
=
NmmTMM
y
x
1,5222264,445243.75,065,3313434,11937475,0
2222
21
2
21
21
2
=++=++
d

d
22
=
[ ]
mm
M
5,47
63.1,0
6,673421
1,0
3
3 22
==
σ
lấy d
22
=48mm
với kích thước trục vùa tính ta lấy d
20
=d
23
=40mm
3) Tính trục 3:
•
Vẽ biểu đồ lực và mômen
SVTH: Nguyễn Đức Tính
34
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD:Lê Cao Khoa
F
x31