V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012

Các phần chính trong Thuyết minh
đồ án chi tiết máy

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn
Lời nói đầu
Ti liệu tham khảo
Mục lục
Phần I: tính toán động học hệ dẫn động cơ khí
1. Tính chọn động cơ điện
1.1. Chọn kiểu loại động cơ
1.2. Chọn công suất động cơ
1.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ
1.4. Chọn động cơ thực tế
1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
2. Phân phối tỉ số truyền
2.1. Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoi hộp giảm tốc
2.2. Tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc
3. Tính toán các thông số trên các trục
3.1. Tính công suất trên các trục
3.2. Tính số vòng quay trên các trục
3.3. Tính mô men xoắn trên các trục
3.4. Lập bảng kết quả
Phần II: Thiết kế các chi tiết truyền động
1. Thiết kế bộ truyền đai (xích)
2. Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp nhanh
3. Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp chậm
4. Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc
5. Kiểm tra điều kiện chạm trục
6. Kiểm tra sai số vận tốc

dục, 1999
2. Nguyễn Văn Lẫm, Nguyễn Trọng Hiệp, Thiết kế đồ án chi tiết máy, NXB
Giáo dục, 1993
3. Nguyễn Bá Dơng, Nguyễn Văn Lẫm, Hong Văn Ngọc, Lê Đắc Phong, Tập
bản vẽ chi tiết máy, NXB Đại học v trung học chuyên nghiệp, 1978.
2
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012 Phần I
Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí.

1. Chọn động cơ điện:
- Chọn kiểu, loại động cơ;
- Chọn công suất động cơ;
- Chọn tốc độ đồng bộ động cơ;
- Chọn động cơ thực tế;
- Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ.
Nội dung cụ thể của các bớc nh sau:
1. 1. Chọn kiểu, loại động cơ:
a. Động cơ điện một chiều:

+) Trờng hợp tải thay đổi:

ck
i
ct
lv
ct
i
dc
lv
c
dt
t
t
P
P
PP










2
d
(1.3)

k
t
- thời gian lm việc ở chế độ thứ i v thời gian cả chu kỳ;



- hiệu suất chung của ton hệ thống; Khi xác định cần chú ý nh sau:

+) Với các sơ đồ gồm các bộ truyền mắc nối tiếp:



=

1
.

2
.

3
(1.5)

1,

2,

3
l hiệu suất các bộ truyền v các cặp ổ lăn trong hệ truyền dẫn. Giá trị của
chúng cho trong bảng 1.1.

- tự hãm
-không tự hãm với Z
1
= 1
Z
1
= 2
Z
1
= 4
Bộ truyền xích
Bộ truyền bánh ma sát
Bộ truyền đai
Một cặp ổ lăn
Một cặp ổ trợt
0,96 - 0,98
0,95 - 0,97

0,30 - 0,40
0,70 - 0,75
0,75 - 0,82
0,87 - 0,92
0,95 - 0,97
0,90 - 0,96

0,99 - 0,995
0,98 - 0,99
0,93 - 0,95
0,92 - 0,94


500 v/ph. Số vòng quay đồng bộ cng thấp thì kích thớc khuôn khổ v giá thnh của
động cơ cng tăng (vì số đôi cực từ lớn). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng cao lại
yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền của ton hệ thống tăng, dẫn tới kích
thớc v giá thnh của các bộ truyền tăng lên. Do vậy, trong các hệ dẫn động cơ khí
nói chung, nếu không có yêu cầu gì đặc biệt, hầu nh các động cơ có số vòng quay
đồng bộ l 1500 hoặc 1000 v/ph (tơng ứng số vòng quay có kể đến sự trợt 3% l
1450 v 970 v/ph).

Cách xác định số vòng quay đồng bộ nh sau:
+) Tính số vòng quay của trục công tác:
- Với hệ dẫn động băng tải:

D
v
n
ct

3
10.60
=
(1.9)
Trong đó:
D - đờng kính tang dẫn của băng tải (mm);
v - vận tốc vòng của băng tải (m/s);
- Với hệ dẫn động xích tải:

zp
v
n
ct

sb
nằm trong khoảng u nên dùng thì n
đb
=1500 v/ph;
- Nếu u
sb
> u nên dùng v nằm trong khoảng u giới hạn thì n
đb
= 1000 v/ph;

5
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012
- Nếu u
sb
< u nên dùng v nằm trong khoảng u giới hạn thì n
đb
= 3000 v/ph;

Bảng 1.2 Tỉ số truyền nên dùng v giới hạn của các truyền động
Loại truyền động
Tỉ số truyền
nên dùng
Tỉ số truyền
giới hạn
Bộ truyền đai
Bộ truyền xích
Bộ truyền bánh răng trụ để hở
Bộ truyền bánh răng côn để hở
Hộp giảm tốc bánh răng trụ:
- 1 cấp

1 - 8
6,3 - 40
6,5 - 80
42,25 - 3600
14,6 - 480
14,6 - 480

- Nếu u
sb
nằm ngoi khoảng tỉ số truyền giới hạn thì dạng hộp giảm tốc định thiết kế
không phù hợp với số liệu đã cho. Khi ny cần chọn lại hộp giảm tốc loại khác cho
phù hợp.
1.4. Chọn động cơ thực tế
Căn cứ vo công suất đẳng trị đã tính tiến hnh tra bảng chọn động cơ có công
suất định mức thoả mãn điều kiện (1.1) v có số vòng quay đồng bộ của động cơ l
giá trị đã xác định đợc.
1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
a. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ:
Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ
thống. Vì vậy cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ.
Điều kiện mở máy của động cơ thoả mãn nếu công thức sau đảm bảo:
(1.12)
dc
bd
dc
mm
PP
Trong đó: - công suất mở máy của động cơ (Kw):
dc
mm

động cơ theo điều kiện sau:
(1.13)
dc
qt
dc
PP
max
với : - công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kW);
dc
P
max

max
max
dc dc
dm
dn
T
P
P
T
=

- công suất định mức của động cơ (kW);
dc
dm
P
Giá trị tra bảng thông số động cơ;
max
/

u

= u
1
. u
2
. u
3
(1.15)
Với: u
1,
u
2,
u
3
tỉ số truyền của các bộ truyền trong hệ thống.
Sau đây trình by cách phân phối TST của một số trờng hợp cụ thể:
2.1. Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoi hộp giảm tốc
Ký hiệu u
h
l TST của hộp giảm tốc (HGT); u
ng
l TST của bộ truyền ngoi hộp.
TST của bộ truyền ngoi thờng đợc xác định theo kinh nghiệm nh sau:
+) Với hệ dẫn động gồm HGT 1 cấp nối với 1 bộ truyền ngoi hộp thì:
u
ng
= (0,7
ữ
0,75) u

= ( 0,15
ữ
0,1 ) u
h
Hay

()

ữ= uu
ng
1,015,0
(1.18)
(trị số nhỏ dùng khi u
h
lớn).
+) Với hệ dẫn động gồm HGT trục vít 2 cấp; trục vít - bánh răng hoặc bánh răng -
trục vít nối với 1 bộ truyền ngoi hộp thì:
u
ng
= ( 0,125
ữ
0,025 ) u
h
Hay

()

ữ= uu
ng
025,0125,0

;


ba2
- hệ số chiều rộng bánh răng cấp nhanh v cấp chậm.
Trong thực tế, thờng
21
/1,21
ba ba


=
ữ
; nếu chọn
21
/1
ba ba
,3


=
thì ta có công thức
sau [2]:

3
2
1,1
h
u=u
(1.21)

/
h
ba ba
u
u

=
(1.23)
c. Với hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ 2 cấp:
Với HGT bánh răng côn - trụ 2 cấp, để nhận đợc chiều cao của HGT nhỏ nhất
có thể tính tỉ số truyền bộ truyền bánh răng cấp chậm u
2
công thức sau [4]:

()
3
2
2
2
5,01
073,1
bebe
hba
KK
u
u



(1.24)

cấp chậm xác định theo công thức [5]:

0.333
22
2
1
0.8055
Cba
h
ba
K
u







u

(1.26)
Với .
2
11,3
C
K =ữ

e. Với hộp giảm tốc bánh răng cấp chậm tách đôi
Với HGT cấp chậm tách đôi, để nhận đợc kích thớc tiết diện ngang của hộp

< 100):

9
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012

17,0012,0
5
1

+

hh
uuu
(1.28)
- Để nhận đợc kích thớc của bộ truyền trục vít - bánh vít nhỏ nhất v kết cấu
của hộp hợp lý, tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng u
1
đợc xác định theo công thức:
+) Khi mô men xoắn trên trục ra T
r
= 10
5
ữ 10
6
Nmm thì:

123,022,01,1
1
+
+

g. HGT trục vít 2 cấp:
Với HGT trục vít 2 cấp có thể phân phối tỉ số truyền nhằm đạt đợc kết cấu của
HGT l hợp lý nhất [7], khi ny tỉ số truyền của bộ truyền trục vít - bánh vít cấp chậm
sẽ l:
(1.31)
2
30,97u
Tỉ số truyền bộ truyền trục vít bánh vít cấp nhanh u
1
xác định theo công thức:
(1.32)
1h
uu/u=
2
8
Chú ý: nếu u
1
<8 thì lấy u
1
=8 v tính lại u
2
theo công thức:
(1.33)
2h
uu/=
3. Tính toán các thông số trên các trục
Ký hiệu các chỉ số tính toán nh sau: chỉ số "đc" ký hiệu trục động cơ; các chỉ
số "I", "II", "III". chỉ trục số I, II v III.

3.1. Tính công suất trên các trục

= I
II II II III o
PP


ữ
=

3.2. Tính số vòng quay của các trục

10
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012
- Tốc độ quay của trục I:
I
dc
dc
I
u
n
n
ữ
=

Với u
dc-I
- tỉ số truyền của bộ truyền ( hoặc khớp nối ) nối giữa động cơ với trục I.
- Tơng tự ta có: n

Trục Đ/cơ I II III Công tác
Công suất (kw)
Tỷ số truyền (-)
Số vòng quay(v/ph)
Mô men (Nmm) 11
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012

Phần II: Thiết kế các chi tiết truyền động
1. Thiết kế bộ truyền đai (xích)
2. Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp nhanh
3. Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vít-bánh vít) cấp chậm
4. Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc
Với hộp giảm tốc bôi trơn ngâm dầu, các bánh răng (bánh vít) lớn (hay
bánh bị dẫn) đợc ngâm trong dầu. Kiểm tra điều kiện bôi trơn l kiểm tra để các
bánh lớn đều ngâm trong dầu v khoảng cách giữa mức dầu nhỏ nhất v mức dầu

=

-Với bánh răng côn (hình 2.2): để bôi trơn ngâm dầu cần ngâm các bánh lớn
ngập hết chiều di răng. Khi ny ta có:
l
min
= bsin

-5
Từ đó ta có:

5sin
2
min
+=

b
d
X
ae12
V Ngc Pi, Nguyn Vn D Hng dn ỏn chi tit mỏy 2012
Chiều sâu ngâm dầu tối đa của các cấp bánh răng phụ thuộc vo vận tốc vòng
v. Khi v>1,5m/s: l
max
=l
min
+10mm

=min(X
2min
,X
4min
)
X
max
=max(X
2max
,X
4max
)

5. Kiểm tra điều kiện chạm trục
Để tránh các bánh răng chạm vo các trục của hộp giảm tốc, cần đmả bảo các
bánh răng cách các trục quay ít nhất 7 đến 10 mm. Khi ny cần kiểm tra điều kiện
chạm trục (sinh viên tự xây dựng công thức kiểm tra).

6. Kiểm tra sai số vận tốc
Kiểm tra sai số vận tốc theo công thức sau :
%4%100

=
n
nn
n
thuc

Với


and Applications (ACOMP 2008), Ho Chi Minh city, Vietnam, 2008, pp. 287-294.
[6] Vu Ngoc Pi, A study on optimal determination of partial transmission ratios of
helical gearboxes with second-step double gear-sets, International Journal of
Mathematical, Physical and Engineering Sciences (IJMPES), Vol.2, No.2, 2008, ISSN
1307-7465, pp. 99-102.
[7] Vũ Ngọc Pi, Vũ Quý Đạc, Phân phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc trục vít hai
cấp theo chỉ tiêu kết cấu của hộp hợp lý nhất,
Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại
học Thái nguyên
, Số 1 (41) 2007, Trang 65-69.

14