TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC - KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
MÔN: ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
GV: NGUYỄN HOÀNH
SV: Vũ Văn Thành – Đ5-CNCK
MỤC LỤC
- 1 -
-PHẦN I : NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1. Thông tin sinh viên
Sinh viên thực hiện: ***Vũ Văn Thành***
Lớp: Đ5-CNCK
2. Thông tin đề tài
2.1. Tên đề tài:
***Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn***
2.2. Mô tả hệ thống:
***Hệ thống dẫn động thùng trộn*** gồm:
1-1-Độngcơ điện 3pha không đồngbộ; 2-Bộ truyền đai thang; 3-Hộp giảmtốc bánh
răng
trụ hai cấp phân đôi cấp nhanh; 4-Nối trục đàn hồi; 5-thùng trộn.
2.3. Số liệu thiết kế:
- Công suất trên thùng trộn 6 kW
- Vận tốc trên Thùng trộn 40 vg/ph
- Thời gian phục vụ 5 năm
Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 ca làm
việc 8 giờ)
- Chế độ tải: T1 = T, T2 = 0.90 T, t1 = 19 giây, t2 = 38 giây
- 2 -
PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
3. Tính chọn động cơ điện
3.1. Chọn kiểu loại động cơ
Với yêu cầu của hệ thống ta chọn đông cơ điện xoay chiều không đồng bộ bap
ha roto ngắn mạch do nó có kết cấu đơn giản giá thành hạ , dễ bảo quản, làm việc tin


= 0,96
br
η
:Hiệu suất truyền động của cặp bánh răng.

= 0,95
d
η
:Hiệu suất truyền động đai
:
=
kd
η
1:Chọn hiệu suất của khớp động:
4 2 3
ht
η = 0.99.0,99 .0,96 .0,95 .1 = 0,8326
3.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ
ct
6
P = = 7.20
0,8326

-Số vòng quay của trục công tác trong một phút (băng tải)
N
ct
=
40
0.8326

Kiểu động cơ Công suất
KW
Vận tốc
quay v/ph
η
%
axM
dn
T
T
K
dn
T
T
4A112M2Y3 7,5 2922 87,5% 2,2 2
3.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
a Kiểm tra điều kiện mở máy : khi mở máy mômen tải không được vượt quá mômen
khởi động của động cơ nếu không động cơ sẽ không chạy.
Thật vậy :
mm K
dn
T T
T T
<
Trong đó T
mm
= T
qt
=1,8 T


t
Maxqtdc qt can qt
dc ht
9550.P
9550.6
T = K .T = K . = 1,8. = 42,39
n .η 2922.0,8326
Nm
- 4 -
Vậy :
Maxqtdc dc
T T≤
4. Phân phối tỉ số truyền
4.1. Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc

dd
u
= 3
4.2. Tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc
Tỷ số truyền chung: u
c
= n
đc
/n
ct
= 2922/48 = 60
Chọn u
dđ
=3
⇒

3
ol
P
6
P 6,12
η η 0,99.0,99
k
= = =
kW ;
3
2
ol br
P
6,12
P 6,44
η η 0,99.0,96
= = =
kW;
2
3
1
2
ol
br
P
6,44
P 6,776
η η 0,99.0,96
= = =
kW;

n
u
= = =
(vg/ph)
5.3. Tính mô men xoắn trên các trục
T
đc
= 9,55. 10
6
.
6
7,5
9,55.10 . 24512
2922
dc
dc
P
n
= =
N.mm.
T
I
=
6 6
1
1
6,776
9,55.10 . 9,55.10 . 66438,2
974
P

- 6 -
T
ct
= 9,55. 10
6
.
6
ct
ct
P
7,2
9,55.10 . 1432500
n 48
= =
N.mm.
5.4. Lập bảng kết quả
Trục
Th.số
T.S truyền
Động cơ I II III
Công tác
1
U
1
=
5,75
U
2
= 3,48 U
d

= 150 mm
⇒ Đường kính bánh đai lớn
2 1
(1 )
d
d d u
δ
= −
=150.3.(1-0,02)= 441 mm
-Theo TCVN 2332-78 & TCVN 2342-78 chọn sơ bộ d
2
= 450
- 7 -
-Kiểm tra tỉ số truyền thực tế

t
u

=
2
1
d
d
δ
−
=
450
150(1 0,02)−
=3,06
∆u =

δ
−
=
150.2922.(1 0,002)
450
−
= 972 v/ph
5. Chọn đường kính sơ bộ của trục

2
min
d
a
= 1 ⇒ a
min
= d
2
= 450 mm
⇒Chiều dài đai
L = 2.a + 0,5.π.(d
1
+ d
2
) + 0,25.(d
2
- d
1
)
2
/4a =2.450+0,5.3,14.(150+450)+0,25.(450-

−
=150mm
⇒ a = 401 mm
7. Tính nhiệm số vòng đai trong 1s.
i =
L
v
=
22,6
1,8
= 12,6 > 10 s
-1

8. Tính góc ôm của bánh nhỏ
α
1
= 180
o
- = 180
o
-
57,3.(450 150)
401
−
= 137
o
> α
min
= 120
o

1800
2240
= 0,8
⇒ Hệ số chiều dài C
L
= 0,95
- d
1
= 150 mm, v = 22,6 ⇒ P
o
= 3,5 KW
- .số dây đai
- p
0
=3,5(theo bảng 4.19),c
z
=0,94
- u=3 ⇒ Cu = 1,14

1
0
. 7,5.1,25
. 3,5.0,89.0,95.1,14.0.94
d
l u z
p k
z
p c c c c
α
= =

2
= 212 N
16. lực tác dụng lên trục.
F
r
= 2.F
o
.Z.sin(
2
1
α
) =2.212.3.sin(137/2)= 1272 N
17. Tính bề rộng bánh đai.(Bảng 4.21)
B = ( Z-1).t + 2.e = ( 3-1).15 + 2.10 = 50 mm
Kiểm nghiệm đai về độ bền và tuổi thọ.
-Ưng suất lớn nhất sinh ra trong dây đai chạy vào bánh đai nhỏ ở đây có ứng suất kéo
và ứng suất uốn lớn nhất
-Ưng suất của day đai trên bánh đai
0
1
2. .
2.95.4
5,06
150
u
E y
d
σ
= = =
MPA

theo công thức :
=+=
uk
σσσ
max
5,06 + 2,7753 = 7,813 MPA

2,753
0.544
5,06
k
u
σ
σ
= =
-Tuổi thọ của đai:

( )
11
7
7 3
max
10 .
9 10 .2.2000.10
. . 15869
22,6
3600. . 6,325
3600. .3
2
m

- 10 -

-
2
b
:Nhập số liệu tính toán
-Đường kính 2 bánh và một số thông số khác:

1
2
150
450
d mm
d mm
=
=

-Nhập số liệu của bánh 1:bánh chủ động:
P = 7,5 kw
T = 24.512 Nm
N = 2922 vg/ph
- 11 -
-kiểm tra lại thông số đã tính toán trong inventer.
Display name
Size
Number of belts
Wedge angle
Width
Height
Datum width

Power ratio
Power
Torque
Speed
Arc of contact
Force on input
Force on output
Resultant axle load
Static tensioning force
Friction factor
5.6. Grooved Pulley 2 Properties
Display name
Size
Type of pulley
Datum diameter
Pitch Diameter
Datum width
Groove angle
Height
Groove depth
Radius External
- 13 -
Radius Internal
X coordinate
Y coordinate
Center distance
Span length
Number of grooves
Distance from edge
Distance between grooves

Number of belts required
Effective pull
Centrifugal force
Belt installation tension
Maximum tension in belt span
-Kiểm tra :Bấm calculate
-OK :Ta được kết quả sau:

Thiết kế bộ truyền bánh răng (rang nghiêng) cấp nhanh
Chọn vật liệu: Nguên tác chọn vật liệu thiết kế bộ truyền bánh răng trụ cho hộp giảm
tốc là chọn đảm bảo cho rang không bi gãy đột ngột dưới tác dụng của tải trọng va đập ,
răng không bị vì mỏi do tiếp xúc thay đổi gây ra .Dụa vào sơ đồ tải trọng điều kiện của
bộ truyền đai không phải làm việc dưới điều kiện đặc biệt để thống nhất hóa trong
thiết kế ta chọn 2 cấp bánh răng như
Bảng chọn vật liệu
Bánh rang Vật liệu HB
hli
m
sFli
m
SF SH
Bánh nhỏ
CT45 – TÔI CẢI
THIỆN
250 850 580 1 1,1
0Bánh CT45 – -TÔI CẢI 240 750 450 1,75 1,1
- 15 -
lớn THIỆN
-Ưng suất tiếp xúc cho phép
Công thức tính:

7
Λ
MPA
0
lim1 1
2. 70 2.250 70
H
HB
σ
= + = + =
570 MPA
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
∑








=
t
t
.
T
T
.t.n.60N
i
3

2. 70 2.240 70
H
HB
σ
= + = + =
610 MPA
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương:
- 16 -
7
1
2
1
26,5.10
44,5.10 ^ 6
5,69
HE
HE
N
N
u
= = =
V× N
HE2
>N
HO2
do đó K
HL
=1
Thay giá trị vào 3.2 ta có: 500 MPA
[ ] [ ]

=σ
(3.4)
8. Bánh rang nhỏ
0
Flim1
1,8. 1 1,8.250HB
σ
= =
=450 MPA
6
1 1
max
60. . . .
i i
FE
T t
N n t
T t
 
=
 ÷
 
∑
- 17 -
[ ]
==σ
1,1
1.550
2H
[ ]

F
K K
S


= =
=257 MPA
9. Bỏnh rng ln:
240.8,12HB.8,1
0
Flim2
==
=432 MPA
7
1
2
1
300.10
5,75
fE
HE
N
N
u
= = =
5,25.10^8 MPA
Vì N
FE2
>N
FO

2- Bỏnh rng ln: [

H2
]
max
=2,8.

Flim =2,8.450=1260 MPA
ng sut un cho phộp khi qua ti:
1- Bỏnh rng nh: [

F1
]
max
=0,8.

Flim =0,8.580=464 MPA
2 Bỏnh rng ln: [

F2
]
max
=0,8.

Flim =0,8.450=360 MPA
Xác định các thông số của bánh răng
3.1/ Xỏc nh s b khong cỏch trc:
Theo cụng thc:
( )
[ ]

σ
= 0.3
-
bd
σ
=0.53(
ba
σ
+1 )=0,53. 0,3 .(5,69+1)=1,06 Chọn lấy 1,2
Thay các giá trị vào công thức 3.5 ta có:
-Dựa vào
bd
σ
và độ cứng HB ta có: Thay vào công thức:
( )
3
1
2
66438.1,2
43. 5,69 1
500 .5,69.0,3
w
a = +
=164,5mm
LÊy a
W1
=164mm
3.2/Xác định đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
Ap dụng công thức:
( )

≈45,8mm

1 1
. .
3,14.45,8.917
60000 60000
w
d n
v
π
= = =
2,2
⇒
chọn cấp chính xác = 9(bảng 6.13)
3.4./ Xác định sơ bộ thong số an khớp:
m = (0,01 ÷0,02)a
w
=(0,01÷0,02)164= 1,64 ÷ 3,28
Theo tiêu chuẩn m = 2
Chon sơ bộ
β
= 10
o

a. Bánh nhỏ :
( ) ( )
1
1
1
2.

z
= = =
5,67
⇒
cos
β
= m(z
1
+ z
2
)/(2.a
w
)= 2(24 + 136)/(2.164) = 12’68
0

3.5/ kiểm nghiểm răng về độ bền tiếp xúc
-Theo bảng 6.5 Z
m
= 274 Mpa
1/3

-Theo
2
1 w
w
2. ( 1) / ( )
h m h h
z z z T k u b ud
ε
σ


-Theo (6.37)với b
w
=
. w1
0,3.164 49,2
ba
a
ϕ
= =
w
.sin / ( . )b m
β
ε β π
= =
49,2.sin12’68/(3,14.2)=1,72 Do đó theo 6.38
1 2
1/ 1/ (1,88 3, 2(1/ 1/ )cos
m
Z z z
ε α
ε β
= = − +
=
1/ (1,88 3,2(1/ 24 1/136)cos12'68− +
=0,751
-Đường kính vòng lăn bánh nhỏ

w1 w
2. / ( 1) 2.164 / (5,67 1) 49,17

α
= +

= 1 + 1,727.49,2.49.17/(2.66438.1,2.1,13)=1,17
-Theo 6.39
1, 2.1,13.1,17 1,586
H H H HV
K K K K
β α
= = =

H
σ
⇒
= 274.1,44.0,751.
2)
2.66438.1,586.(5,67 1) / (49,2.5,67.49,17 ).+
= 430.9
-Theo 6.1 với v=2,2<5m/s ,Z
v
=1 cấp chính xác động học là 9,chọn cấp chính
xác về mức chính xác là 8.khi đó cần gia công đạt độ nhám R
a
=2,5…1,25
m
µ

,do đó Z
r
=0,95.với d

Theo bảng (6.14) với v=2,2<2,5m/s cấp chính xác là 9.ta chọn k
F
α
= 1,37
Theo bảng (6.15)
0,006
f
δ
=

Theo bảng (6.16) g
o
= 73
0 w/
. . . 0,006.73.2,2. 164 / 5,67
F F u
V g v a
δ
= =
=5,18
Theo bảng (6.46)
- 21 -
w w1 1
1 . . / (2. . . )
1 5,18.49,2.49,17 / (2.66438.1,41.1,37) 1,0488
FV F F F
K V b d T K K
β α
= +
= + =

-số răng tương đương:

3 3
1 1
3 3
2 2
/ cos 24 / (cos12,68) 25
/ cos 136 / (cos12,68) 146
v
v
Z Z
Z Z
β
β
= = =
= = =

-Theo bảng (6.18)
1 2
3,9, 3,6
F F
Y Y⇒ = =

-Với m=2,
1,08 0,0695ln(2) 1,03
s
Y = − =1, 1( 400 )

[ ]
1F
σ
=257MPA

2 1 2 1
. / 121,37.3,6 / 3,9 112
F F F F
Y Y
σ σ
= = =
MPA<
[ ]
2F
σ
=246,8MPA
Kiểm nghiệm răng về độ quá tải
- Theo( 6.48) với
max
/ 2,2
qt
K T T= =[ ]
1 max
483,55. 2,2 717,22 1624
H MAX H qt H
K
σ σ σ

Đường kính vòng đáy răng df2 273 mm
Kiểm nghiệm tính toán bằng inventer
-nhập số liệu tính toán (Bảng kết quả tính toán)
- 23 -
- preview(số liệu kích thước của rang)
- răng 1
-Răng 2
- 24 -
- 25 -