ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 1 .

BỘ CÔNG THƯƠNG.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM.

KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
o0o

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 3 . Các số liệu ban đầu:

1. Động cơ điện Để thỏa mãn yêu cầu trên ta sử dụng hộp giảm tốc đồng trục làm giảm vận tốc từ
động cơ vào trục thùng trộn. Hộp giảm tốc này có đặc điểm là đường tâm của
trục và và trục ra là trùng nhau. Do đó có thể giảm bớt chiều dài hộp giảm tốc,
giúp cho việc bố trí cơ cấu gọn gàng. Tuy nhiên khi sử dụng hộp giảm tốc đồng
tr
ục ta nên chú ý đến một số khuyết điểm của nó: 9 Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết vì tải trọng tác dụng vào cấp
chậm lớn hơn cấp nhanh trong khi khoảng cách của hai trục bằng nhau.
9 Phải bố trí các ổ của các trục đồng tâm bên trong hộp giảm tốc, làm phức
tạp kết cấu gối đỡ và gây khó khăn cho việc bôi trơn các ổ này.
9
Khoảng cách giữa các gối đỡ của trục trung gian lớn nên muốn đảm bảo
trục đủ bền và đủ cứng phải tăng đường kính trục.

CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
2.1 Chọn động cơ điện
2.1.1 Ý nghĩa của việc chọn động cơ.
Chọn động cơ điện để dẫ
n động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ là
giai đoạn đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy. Trong trường hợp dùng
hộp giảm tốc và động cơ biệt lập, việc chọn đúng loại động cơ ảnh hưởng rất
nhiều đến việc lựa chọn và thiết kế hộp giảm tốc cũng như các bộ truyền ngoài
hộp. Do đó việc chọn động cơ có ý ngh

chữa lớn và mau hỏng hơn động cơ xoay chiều và phải tăng thêm vốn đầu tư để
đặt các thiết bị chỉnh lưu.
T
ừ những ưu điểm trên ta chọn động cơ điện xoay chiều
2.2 Tính toán và phân phối tỷ số truyền
2.2.1 Chọn động cơ điện
Để chọn động cơ điện ta cần tính công suất cần thiết.
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 7 .

Nếu gọi
td
P là công suất trên trục ( tải trọng tương đương mà máy phải làm
việc khi quay),
Là trường hợp tải trọng thay đổi theo bậc nên ta có: )(28.8
847.09
4511
45.9.011.1
99
22
2
1
2
2

Ta có:

td
ct
P
P
η
=

[2.1]
Hiệu suất chung η của hệ thống:

24
12 3 4
η
ηη η η
=

1
η
= 0.97- hiệu suất bộ truyền xích
2
η
= 0.98- hiệu suất bộ truyền bánh răng
3
η
= 0.99- hiệu suất của một cặp ổ lăn
4
η
= 0.98- hiệu suất của khớp nối đàn hồi

P
P
td
ct
===
η Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống:
• Chọn tỉ số truyền sơ bộ:
Tra vào BảNG2.4 trang 21( Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, tác
giả TRịNH CHấT –LÊ VĂN UYểN).
Theo bảng ta nên chọn tỉ số truyền
như sau:
o Đai thẳng: 2
=
xich
U
o Hộp giảm tốc hai cấp:
10
=
hop
U Nên tỉ số truỵền sơ bộ của hệ thống là: 202.10.
=


Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn )(44,9 kwP
ct
= .Trong
tiêu chuẩn có nhiều loại động cơ điện thõa mãn điều kiện này.
Tra vào
BảNG P1.3 trang 236 ( Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, tác giả
TRịNH CHấT –LÊ VĂN UYểN) nên ta chọn động cơ không đồng bộ 3 pha mang số hiệu 4A132M2Y3
có các thông số kỹ thuật sau:

o Công suất:
)(0,11 kwP
ct
=
o Vận tốc:

)/(2907 phutvongV
sb
=Chọn sơ bộ loại động cơ công suất định mức
)(0,11 kwP
ct
=
, có số vòng quay
là

GVHD: Trang 10 .

Vậy ta chọn được: động cơ không đồng bộ 3 pha mang số hiệu 4A132M2Y3
)(0,11 kwP
ct
=

(
)
sb
V 2907 v ng / ph t . òú=

Đang làm tới đây:

Ở đây ta chọn động cơ A02-42-4 công suất động cơ P
dc
= 5,5kw, có số vòng
quay là n


GVHD: Trang 11 . i
ch
tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng cấp chậm

i
x
tỷ số truyền của bộ truyền xích
Ta chọn
i
x
= 4 theo bảng 3.2 [1]
27,88
6,97
4
i
uii
nh ch
i
x
⇒= = = =
Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng
phương pháp ngâm dầu ta lấy:
2,64ii u
nh ch
===


TT Nm
mm
==

- Mômen lớn nhất trên trục động cơ
2,2 79,684
ax
dmdc
TT Nm
m
==

- Mômen nhỏ nhất trên trục động cơ
0,5 18,11
min dcdm
TT Nm==

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 12 .

- Mômen cho phép của động cơ
0,81 64,54
max
cp
TT Nm==
- Mômen cản của động cơ
9550 29,76

m
=>=
=<=
=<=

Kết Luận: Động cơ đã chọn thỏa mãn các điều kiện làm việc của hệ thống.
Đảm bảo vận hành hệ thống dẫn động thùng trộn tốt.
2.4 Xác định các thông số động học và lực học trên các trục
2.4.1 Tính toán tốc độ quay của trục

1450( / )
1450( / )
1
4
1450
1
549,24( / )
2
2,64
549,24
2
208,04( / )
3
2,64
nvgph
dc
n
dc
nvgph
n

3
số vòng quay của trục 3

2.4.2 Tính công suất trên các trục
-Công suất danh nghĩa trên trục động cơ
4,5 w
dc ct
pN k==

-Công suất danh nghĩa trên trục 1
134
4,5.0,995 4,48 w
dc
pp k
η
η
== =

-Công suất danh nghĩa trên trục 2
2123
4,48.0,995.0,97 4,32 wpp k
η
η
== =

-Công suất danh nghĩa trên trục 3
3223
4,32.0,995.0,97 4,17 wpp k
η
η

p
TNm
n
p
TNm
n
p
TNm
n
== =
== =
== =
== =
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 14 .
1450 4,5 29,64
Trục 1 1450 4,48 29,50
Trục 2 549,24 4,32 75,11
Thôn
g
số
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 15 .

Trục 3
2,64 208,44 4,17 191,05
đo đó có thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều đĩa xích bị dẫn.
Tuy nhiên bộ truyền xích có những nhược điểm là do sự phân bố của các
nhánh xích trên đĩa xích không theo đường tròn mà theo hình đa giác, do đó
khi vào và ra khớp, các mắt xích xoay tương đối với nhau và bản lề xích bị
mòn gây nên tải trọng động phụ, ồn khi làm việc, có tỷ số truyền tức thời thay
đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh xích thay đổi, cần phải bôi trơn thường
xuyên và phải có bộ phận điều chỉnh xích.
Có 3 loại xích chính là xích ống, xích ống con lăn và xích răng.
Xích ống đơn giản, giá thành hạ và khối lượng giảm vì không dùng con lăn,
nhưng cũng vì thế mà bản lề mòn nhanh. Vì vậy chỉ dùng xích ống đối với
các bộ truyền không quan trọng mặc khác yêu cầu khối lượng nhỏ.
Xích ống con lăn gọi tắt là xích con lăn, về kết cấu giống như xích ống chỉ
khác ngoài ống lắp thêm thêm con lăn, nhờ đó có thể thay thế ma sát trượt
giữa ống và răng đĩa bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa. Kết quả là độ
bền của xích con lăn cao hơn xích ống, chê tạo không phức tạp bằng xích
răng, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rải.
Xích răng có khả năng tải lớn, làm việc êm, nhưng chế tạo phức tạp và giá
thành đắt hơn xích con lăn.
Từ những ưu điểm trên và do bộ truyền tải không lớn nên ta chon xích
ống con lăn.
3.2 Chọn số răng đĩa xích

-
Chọn số răng của đĩa xích dẫn
1
29 2 29 2.4 21
x
zi=− =− =

-

dc
=1,25 hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng
xích (không có bộ phận căng xích)
K
b
=1 hệ số xét đến bôi trơn (nhỏ giọt)
K
lv
=1 hệ số xét đến chế độ làm việc (1 ca)
1.1.1.1,25.1,25.1 1,56k⇒= =

-
Tính công suất tính toán
-
Theo công thức (5.25) [1]
3
X
kk k p
z
n
p
t
K
= (3.2)
Chọn xích một dãy nên K
x
=1
Trong đó
K
z

GVHD: Trang 18 .

3
1,56.1,19.1,92.4,17 14,86
x
kk k p
z
n
p
kw
t
k
== =
Dựa vào bảng 5.4 [1] theo cột n
01
=400vg/ph ta chọn bước xích p
c
=25,4, đường
kính chốt d
o
=7,95mm, chiều dài ống b
o
=22,61 và [p]=19.
Dựa vào bảng 5.2 số vòng quay tới hạn ứng với bước xích 25,4mm là
n
th
=800vg/ph, nên điều kiện n<n
th
được thỏa.
-

3
3
13 o
4,17.1,56
600 600 23,11
[p ] 21.208,44.26
c
pk
p
zn
≥= =

Theo bảng 5.3 [1] ta chọn [p
o
]=26
Do p
c
=25,4 nên diều kiện bài toán được thỏa
-
chọn khoảng cách trục sơ bộ
a=(30-50)p
c
=40.25,4=1016
Số mắc xích theo công thức 5-8 [1]
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 19 .


22
12 12 12
2
2
0,25 8
222
21 84 21 84 84 21
0,25.25,4 135 135 8
2 2 2.3,14
1016
c
zz zz zz
apX X
mm
π
⎡⎤
++−
⎛⎞⎛⎞
⎢⎥
=−+−−
⎜⎟⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠⎝⎠
⎣⎦
⎡⎤
++−
⎛⎞
⎛⎞
⎢⎥
=−+−−

Q
s
FFF
== =≥
++ + +

Trong đó
Q=50000N tải trọng phá hỏng tra theo bảng 5.1
[s] hệ số an toàn cho phép dựa vào số vòng quay và bước xích ta
chọn [s]= (76-8,9)
F
1
=F
t
=2254N lực trên nhánh căng
F
v
lực căng do lực ly tâm gây nên theo công thức 5-16 [1]
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 20 .

22
2,6.1,85 8,90
vm
Fqv N== =
q
m


-
Đường kính vòng đỉnh theo công thức 5-7 [1]
11
22
0,7 188
0,7 697
ac
ac
dd p mm
dd p mm
=+ =
=+ =

-
Kiểm nghiệm độ bền của đĩa xích 1 theo công thức 5-28 [3]
1d 1
1
dd
().
0,47 [ ]
k
rt vd
H
H
kFk F E
A
σ
σ
+

5
Mpa môđun đàn hồi
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 21 .

A diện tích hình chiếu của bản lề. theo bảng 5.1 [1] với bước xích
25,4 ta chọn A=180mm
[
σ
] ứng suất tiếp xúc cho phép tra theo bảng 5.11 [3]
5
1
1
0,372(2254.1 4,44).2,1.10
0,47 465
180.1
465 [ ]=600
H
H
M
pa
Mpa Mpa
σ
σσ
+
==
=<

vd c
FnpN
−
==

5
2
0,22.(2254.1 1,36).2,1.10
0,47 358
180.1
H
N
σ
+
⇒= =
2
358 [ ]=600
H
M
pa Mpa
σ
σ
=<

Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=210 ứng suất cho phép cho
phép
- Xác định lực tác dụng lên trục theo công thức 5-20 [3]
1,05.2254 2366,7
xt
FkF N== =

- đĩa bị dẫn d
2a
=697
Bước xích P
c
=25,4

CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
4.1 Tính chọn vật liệu cho cấp nhanh và chậm.
Nguyên tắc chọn vật liệu để thiết kế bộ truyền bánh răng cho hộp giảm tốc
là: chọn vật liệu đảm bảo cho răng không bị gãy do quá tải đột ngột dưới tác
dụng của tải trọng va đập, răng không bị tróc vì mỏi do ứng suất tiếp xúc thay
đổi gây ra.
Thép nhiệt luyện là loại vật liệu chủ yếu để chế tạo bánh răng. Ngoài ra còn dùng
gang và chất d
ẻo.
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3

σ
(Mpa)
HB
Bánh dẫn
Thép 45 - tôi cải thiện
S=100
850 650 270
Bánh bị dẫn
Thép 45 - tôi cải thiện
100<s<=300

750 500 260

Ta có HB
1
=270, HB
2
=260 thỏa mản HB
1
= HB
2
+(10-15)
4.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 24 .

4.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

270
0lim
HB
H
σ
=
+

Theo bảng 6.13 [1]
+ Đối với bánh dẫn:
1
270610
0lim1
H
BMpa
H
σ
=
+=

+ Đối với bánh bị dẫn:
2
270590
0lim2
H
BMpa
H
σ
=
+=

m
⎛⎞
=
∑
⎜⎟
⎝⎠
số chu kỳ làm việc tương đương theo
công thức 6-49 và 6-50 [1]
2,4 7
1
30. 2,05.10
1
NHB
H
O
==
(chu kỳ)
2,4 7
2
30. 1,87.10
2
NHB
H
O
==
(chu kỳ)
6
= 5.10
12
NN

N
H
E
;
2
N
H
O
<
2
N
H
E
nên
1K
H
L
=

Thay thế các giá trị vừa tìm được vào công thức xác định ứng suất tiếp xúc cho
phép ta có các giá trị ứng suất đối với bánh dẫn và bị dẫn là
1
2
0,9.1
610 499
1,1
0,9.1
590 483
1,1
M

4.2.1 Ứng suất uốn cho phép
Theo công thức 6-47 [1]
[]
0lim
F
k
FL
F
S
L
σσ
=
Trong đó
0lim
F
σ
giới hạn mỏi uốn

k
FL
hệ số tuổi thọ

S
L
=1,75 hệ số an toàn trung bình tra theo bảng 6.13(TL1)
Theo bảng 6.13 [1] giới hạn mỏi được tính theo công thức
1, 8
0lim
H
B