ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
MỤC LỤC
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN

LỜI NÓI ĐẦU
Hệ thống thùng trộn được sử dụng khá rộng rãi với nhiều ứng dụng trong công
nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và sinh hoạt hằng ngày. Môn Đồ Án Chi Tiết Máy là
cơ hội để chúng em tìm hiểu, tiếp xúc và đi vào thiết kế một hệ thống dẫn động thực
tiễn, cũng là cơ hội giúp chúng em nắm rõ những kiến thức đã học và học thêm được
nhiều về phương pháp làm việc khi thực hiện công việc thiết kế, đồng thời cũng từng
bước sử dụng những kiến thức đã học vào thực tế.
Việc tính toán những chi tiết máy chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế chưa có tính
kinh tế và công nghệ cao vì kiến thức của chúng em còn hạn chế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Tuấn đã hướng dẫn tận
tình, giúp đỡ chúng em hoàn thành công việc thiết kế này.
Nhóm SV
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
ĐỀ TÀI:
Đề số 6, phương án 6:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN
Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm:
1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh
răng trụ hai cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- Thùng trộn.
Số liệu thiết kế:
Công suất trên trục thùng trộn. P: 9 kW
Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(v/p): 60 (v/p)
Thời gian phục vụ, L(năm): 7 năm
Quay một chiều, làm việc 1 ca, tải va đập nhẹ.
(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ).

3- Ứng dụng:
Trong một số lĩnh vực điển hình như:
- Hệ thống thùng trộn nghiền ximăng đất, đá trong công nghiệp khai khoáng.
- Hệ thống thùng trộn ximăng, cát, đá tạo vữa trong ngành xây dựng.
- Hệ thống trộn bột, chất lỏn, chất dẻo, các nguyên phụ liệu tạo các hỗn hợp
hóa chất.
- Hệ thống thùng trộn sử dụng trong dây chuyền sản xuất thực phẩm và thức
ăn gia súc.
Sử dụng thùng trộn có được nhiều ưu điểm:
- Tiết kiệm thời gian và chi phí nhân công.
- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và thành phần của sản phẩm.
- Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG THÙNG TRỘN
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 5
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG
1- Xác định tải trọng tương đương:
81,7
4822
48.8,022
9
2
1
1
2
1

T
P
t
tP
P
(kW)
2- Xác định công suất cần thiết của động cơ:
- Hiệu suất chung
η
của hệ thống:
24
brolkx
ηηηηη
=
.
Với:
-
93,0=
x
η
: hiệu suất bộ truyền xích.
-
1=
k
η
: hiệu suất khớp nối đàn hồi.
-
99,0=
ol
η

= 4.
Nên tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống là: u
sb
= 4.12 = 48.
Vận tốc sơ bộ của hệ thống là: V
sb
= u
sb
.n = 48.60 = 2880 (v/p).
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 6
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
• Chọn động cơ:
Ta có: P
ct
= 9 kW & V
sb
= 2880 (v/p) nên chọn động cơ DK 62-2 có n =
2930(v/p), công suất P = 10 kW, khối lượng 170kg.
 Phân phối lại tỷ số truyền thực:
8,48
60
2930
===
n
V
u
Tiến hành chia tỷ số truyền:
• Chọn u
x
= 4, khi đó tỷ số truyền của hộp giảm tốc là: u

ηηη

2
= 10.0,99
2
.0,98 = 9,6 kW.
- Trục III: P
3
= P.
23

brolk
ηηη
= 10.0,99
2
.0,98
2
= 9,4 kW.
- Trục công tác: P
ct
= P.
6,893,0.98,0.99,0.10
2424
==
xbrolk
ηηηη
kW.
5- Tính số vòng quay trên mỗi trục:
- Trục I: n
1

2
pv
u
n
==
.
- Trục công tác: n
ct
=
)/(605,59
4
238
3
pv
u
n
x
≈==
6- Tính mômen xoắn trên mỗi trục:
Ta tính mômen xoắn bằng công thức sau:
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 7
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
)(
10.55,9.
6
Nmm
n
P
T =
P : công suất động cơ (kW).

NmmT ==
.
- Trục công tác:

)(1368833
60
10.55,9.6,8
6
NmmT
ct
==
Ta có được bảng thông số sau:
Trục
Thông số
Động cơ I II III CT
Công suất (kW) 10 9,9 9,6 9,4 8,6
Tỷ số truyền 1 3,5 3,5 4
Momen xoắn,(Nmm)
32594
32268
109534 375606 1368833
Số vòng quay, (v/p) 2930 2930 837 239 60
CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ BỘ KHỚP NỐI
Mômem xoắn tính toán:
 Theo tài liệu [2], ta có:
•
[ ]
d
σ

x
x
sb
M
d
τ
mm.

[ ]
x
τ
: ứng suất tiếp cho phép của vật liệu làm trục,
[ ]
x
τ
=15
÷
30MPa.
Với T = 45,2 Nm, d
sb
= 21mm, ta chọn theo bảng 16-11 tài liệu [2], ta có thông số sau:
Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi, mm.
T, Nm d D d
m
L l d
1
D
0
Z n
max

 Điều kiện sức bền dập
của vòng đàn hồi:
[ ]
d
c
d
ldDZ
Tk
σσ
<=== 979,1
15.10.71.6
45175.4,1.2

2
30
 Điều kiện sức bền của chốt:
[ ]
u
c
u
dDZ
lTk
σσ
<=== 5,37
10.71.6.1,0
25.45632.4,1
1,0

33
0

= 2930 (vòng/phút).
Tuổi thọ : L
h
= 16800 (giờ).
b. Xác định ứng suất tiếp cho phép:
theo công thức 6.36, tài liệu [1], ta có:
ii
i
HE
tn
T
T
cN
3
max
1
60
∑








=
=
[ ]
733

= 30.HB
2,4
= 30.200
2,4
= 1.10
7
(chu kỳ).
N
HO2
= 30.HB
2,4
= 30.250
2,4
= 1,7.10
7
(chu kỳ).
N
HE 1
> N
HO1
; N
HE2
> N
HO2
nên ta chọn K
HL1
= K
HL2
= 1.
[ ]

(MPa).
c. Xác định ứng suất uốn cho phép:

=








=
∑
ii
i
FE
tn
T
T
cN
6
max
1
60
[ ]
766
10.14216800.2930.69,0.8,03,0.1.60 =+
=


FE1
> N
FO1
; N
FE2
> N
FO2
. Ta chọn:
K
FL1
= K
FL2
= 1.
[ ]
257
75.1
250.8,1
101
===
F
FL
FLimF
s
K
σσ
(MPa).
[ ]
7,205
75,1
200.8,1

u
ba
bd
ψ
ψ
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 11
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Theo bảng 6.4 tài liệu [1], K
Hβ
= 1,04, K
Fβ
= 1,08;
Khoảng cách trục:
a
w
= 43(u+1)
[ ]
( )
mm
u
KT
Hba
H
6,105
5,3.384.4,0
04,1.32268
15,3.43
.
3
2

n
= (0,01
÷
0,02) a
w
= 1,7
÷
2,4 mm.
Chọn m
n
= 2 mm.
- Từ điều kiện 20
0
> β > 8
0
Suy ra:
( ) ( )
1
20cos2
1
8cos2
0
1
0
±
≥≥
±
um
a
z

5,4.37.2
=
.
- Chiều rộng bánh răng: bw =
mma
wba
68170.4,0. ==
ψ
>
( )
mm
m
n
73,26
78,10sin
.5,2
=
.
Chọn bw = 14 mm.
Góc ăn khớp: cosα
tw
= 167.2.cos20
0
/2.170 = 0,923
⇒
α
tw
=22,6
0
.

[ ]
H
w
WHHMH
dubuKTZZZ


+=
2
1
1
/)1(2
Trong ú:
Z
M
: 130 tra bng 6.5 ti liu[2].
Z
H
=
twb

2sin/cos2
õy:
b
gúc nghiờng ca rng trờn hỡnh tr c s.
tg
b
= cos
t
.tg = cos20.tg10,78= 0,17

=
π
π
ν
Chọn cấp chính xác là: 8 bảng 6.6 tài liệu[1], ta được:
K
Hv
= 1,145; K
Fv
= 1,285.
K
Hβ
= 1,04.(bảng 6.7 tài liệu [2]).
K
Hα
= 1,09. (bảng 6.14 tài liệu [2]).
⇒
K
H
= K
Hv.
K
Hβ
. K
Hα
=1,3.
b
w
= 14
126,0)3/(14,10sin.14)./(sin. <===

MPa
dubuKTZZZ
H
w
WHHMH
3843,3733.75.5,3.14/)15,3.(3,1.32268.2.89,0.77,2.130
/)1(2
2
2
1
1
=≤=+=
+=
σ
σ
ε
Thỏa điều kiện sức bền tiếp xúc.
 Kiểm nghiệm độ bền uốn:
• Số răng tương đương:
Bánh nhỏ:
( )
39
78,10cos
37
3
1
==
td
Z


1
1
==
F
F
Y
σ
.
- Bánh bị dẫn:
[ ]
8,57
56,3
7,205
2
2
==
F
F
Y
σ
.
Ứng suất tính toán:
mbd
KKTY
ww
FVFF
F
.
2
1

F
ν

[ ]
MPaMPa
mbd
KKTY
F
ww
FVFF
F
7,2059,155
2.14.3,75
31,1.08,1.32268.6,3.2
.
2
1
12
2
=<===
σσ
β
Thỏa điều kiện bền uốn.
3. Tính toán cấp chậm: bánh răng nghiêng:
a. Thông số đầu vào:
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 15
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Công suất : P
2
= 9,6 kW.







=
=
[ ]
733
.1011,5516800.837.69,0.8,03,0.1.1.60 =+
ii
i
HE
tn
T
T
cN
3
max
4
60
∑








7
(chu kỳ).
N
HE3
> N
HO3
; N
HE4
> N
HO4
nên ta chọn K
HL3
= K
HL4
= 1.
[ ]
( )
466
1,1
9,0
.70250.2
.9,0
303
=+==
H
HL
HLimH
s
K
σσ

ii
i
FE
tn
T
T
cN
6
max
3
60
[ ]
766
10.57,4016800.837.69,0.8,03,0.1.60 =+
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 16
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
=








=
∑
ii
i
FE

; N
FE4
> N
FO4
. Ta chọn:
K
FL3
= K
FL4
= 1.
[ ]
257
75.1
250.8,1
303
===
F
FL
FLimF
s
K
σσ
(MPa).
[ ]
7,205
75,1
200.8,1
404
===
F

ψ
ψ
Theo bảng 6.4 tài liệu [1], K
Hβ
= 1,04, K
Fβ
= 1,08;
Khoảng cách trục:
a
w
= 43(u+1)
[ ]
( )
mm
u
KT
Hba
H
7,158
5,3.384.4,0
04,1.109534
15,3.43
.
3
2
3
2
2
=+=
σψ

= 1,7
÷
2,4 mm.
Chọn m
n
= 2mm.
- Từ điều kiện 20
0
> β > 8
0
SVTH: Phan Thế Huynh-Lê Khánh Nghĩa 17
N CHI TIT MY GVHD: NGUYN MINH TUN
Suy ra:
( ) ( )
1
20cos2
1
8cos2
0
1
0


um
a
z
um
a
n
w

- Chiu rng bỏnh rng: b =
mma
wba
68170.4,0. ==

>
( )
mm
m
n
98.18
14,10sin
.5,2
=
.
Chn b = 37 mm.
Gúc n khp: cos
tw
= 164.2.cos20
0
/2.170 = 0,9


tw
=24,9
0
.
Thông số Bánh răng chủ động
Vật liệu Thép 45
Phơng pháp nhiệt luyện Thờng hoá

WHHMH
dubuKTZZZ
σσ
ε
≤+=
2
1
1
/)1(2
Trong đó:
 Z
M
: 130 tra bảng 6.5 tài liệu[2].
 Z
H
=
twb
αβ
2sin/cos2
ở đây: β
b
– góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở.
tgβ
b
= cosα
t
.tgβ = cos20.tg15,27 = 0,25
⇒
β
b

K
Hv
= 1,145; K
Fv
= 1,285.
K
Hβ
= 1,04.(bảng 6.7 tài liệu [2]).
K
Hα
= 1,09. (bảng 6.14 tài liệu [2]).
⇒
K
H
= K
Hv.
K
Hβ
. K
Hα
=1,3.
b
w
= 37
1)3/(27,15sin.37)./(sin. ===
ππβε
β
mb
w
82,127,15cos)).128/136/1.(2,388,1(cos))./1/1.(2,388,1(

WHHMH
3845,17363,74.5,3.37/)15,3.(3,1.109534.2.55,0.82,1.130
/)1(2
2
2
1
1
=≤=+=
+=
σ
σ
ε
Thỏa điều kiện sức bền tiếp xúc.
 Kiểm nghiệm độ bền uốn:
• Số răng tương đương:
Bánh nhỏ:
( )
40
27,15cos
36
3
1
==
td
Z

Bánh lớn:
( )
143
27,15cos

σ
.
- Bánh bị dẫn:
[ ]
8,57
56,3
7,205
2
2
==
F
F
Y
σ
.
Ứng suất tính toán:
mbd
KKTY
ww
FVFF
F
.
2
1
12
2
β
σ
=
Trong đó:

MPaMPa
mbd
KKTY
F
ww
FVFF
F
7,20504,180
2.37.6,74
18,1.08,1.109534.56,3.2
.
2
1
12
2
=<===
σσ
β
Thỏa điều kiện bền uốn.
CHƯƠNG V:
THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN THEN
1. Tính đường kính sơ bộ các trục.
3
n
N
Cd
≥
Với C là hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép, dối với đầu trục vào và trục truyền
chung có thể lấy C = 120.
+ Đối với trục I:

2
==
Ta lấy d
2
= 30 mm
+ Đối với trục III:
N
3
= 9,4 kW
n
3
= 239 v/ph
mmd 8,40
239
4,9
120
3
3
==
Chọn d3 = 42mm
Ta lấy trị số d
2
= 35 để chọn ổ lăn cỡ trung bình tra bảng 14P ta được chiều rộng của ổ
B = 23 mm.
2. Tính gần đúng trục.
Để tính gần đúng trục ta chọn các kích thước, khoảng cách trong hộp giảm tốc theo
bảng (7-1) trong đó:
Trên trục 1:
a : khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết đến thành hộp a = 10 ÷ 15 mm, ta chọn a = 10
mm.

: Chiều dài phần mayơ lắp trên trục,tạm lấy trên trục III:
l
5
= (1,2÷1,5).d = (1,2÷1,5).50= 60÷75 chọn l
5
= 70 mm
l
6
: Khoảng cách giữa 2 trục I, II, lấy l
6
= 20mm
Chiều dài trục I
l
I
= l
5
+ l
4
+ 2l
3
+ 2B + 2l
2
+ 2a +b = 70 + 15 + 2.15 + 2.23 + 2.10 + 2.10 + 40 = 240
mm
Trên trục III:
Tương tự như trục I với b
1
= 105, chiều dài trục
l
III

.10.55,9.2
2
6
11
1
6
1
1
1
====
nd
N
d
M
P
x
N
N
tg
tgP
P
r
8,536
78,10cos
20.1452
cos
.
1
1
===

22
2
1
2
=+++=+++=
Mômen xoắn trên trục:
Nmm
n
N
M
x
32268
2930
9,9.10.55,9.10.55,9
6
1
1
6
1
===
Đường kính trung bình bánh nghiêng nhỏ d
1
= 75,3mm
Lực vòng P
k
:
Ta chọn khớp nối trục đàn hồi, P
k
được tính theo công thức:
P

CyaCyrAy
314
2,63.2
2
3,75
.7,2592,63.8,536
.2
2

0
2
.2
2
1
121
1
1221
=
+
=
+
=⇒=−+−=
∑
∑
=−=−=⇒=+−= NRPRoRPRF
CyrAyCyrAyy
8,2223148,536
11
N
x