TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
***

LỜI NÓI ĐẦU
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là yêu cầu không thể thiếu đối với một kỹ
sư ngành cơ khí, nhằm cung cấp các kiến thức cơ sở về máy và kết cấu máy.
Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, mỗi sinh viên được hệ thống lại các kiến
thức đã học nhằm tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả
năng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung và bệ máy; chọn cấp chính
xác, lắp ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, trong đó cung cấp nhiều số liệu
mới về phương pháp tính, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu khác. Do đó
khi thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo các giáo trình như Chi tiết máy, Tính
toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Dung sai và lắp ghép, Nguyên lý máy từng
bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế và nghề nghiệp sau này của
mình.
Nhiệm vụ của em là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc côn - trụ và
bộ truyền xích. Hệ được dẫn động bằng động cơ điện thông qua khớp nối, hộp
giảm tốc và bộ truyền xích để truyền động đến băng tải.
Lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế, với một khối lượng kiến thức tổng
hợp lớn, và có nhiều phần em chưa nắm vững, dù đã tham khảo các tài liệu song
khi thực hiện đồ án, trong tính toán không thể tránh được những thiếu sót.
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy giáo Hoàng Xuân
Khoa đã hướng dẫn tận tình và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành
đồ án môn học này
Hà nội, tháng 6 năm 2012

SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp

Vậy :
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là:
Tỷ số:

Tra bảng P1.2 ta chọn được động cơ: DK42-2
Các thông số cơ bản:
+ Công suất :
+ Vận tốc quay:
+ Hệ số tải :
+ Thông số :
+ Khối lượng : m=47 kg
2, Kiểm tra điều kiện quá tải.
- Điều kiện mở máy:
( thỏa mãn)
- Điều kiện quá tải:
( thỏa mãn)
Vậy ta chọn được động cơ: DK42-2
III. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN.
Tỉ số truyền của hệ:
Tra bảng 2.4 ta được:
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Tỷ số truyền của hộp giảm tốc:


Thông số
Động cơ Trục I Trục II Trục III
Công suất
P(KW)
2,6 2,5 2,44 2,38
Số vòng quay
n(v/ph)
2880 720 180 65,69
Mômen xoắn
T(N.mm)
8621,5 33160 129455,55 346004
PHẦN II. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI.
I. CHỌN LOẠI ĐAI.
- Chọn loại đai vải cao su.
II. XÁC ĐỊNH CÁC TRÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN.
 Đường kính bánh đai nhỏ:
- Chọn tiêu chuẩn: = 200 (mm)
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
 Vận tốc:

 Đường kính bánh lớn:

- Lấy trị số tiêu chuẩn:
 Tỷ số truyền thực tế:

Sai lệch tỷ số truyền:
 Khoảng cách trục:


T
2
T
T
mm
t
ck
t
1
t
2
t
t
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
PHẦN III. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH
RĂNG.
I. CHỌN VẬT LIỆU.
Theo bảng (6.1) chọn:
- B á nh nh ỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 ÷ 285 có:
σ
b1
= 850 MPa ; σ
ch1
= 580 MPa.
Chọn HB
1
= 250 (HB)
- Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạtt độ rắn HB 192 240 có:
σ

Z Z K =
Theo bảng 6.2 (tttk) với thép 45 tôi cải thiện ta có:

°
limH
σ
= 2.HB + 70
⇒ σ
°
H lim1
= 2. 250+70= 570 ( Mpa)
σ
°
H lim2
= 2. 240+ 70 = 550 (Mpa)
S
H1
= S
H2
= 1,1 : hệ số an toàn khi tiếp xúc.
K
HL
: hệ số tuổi thọ , xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng
của bộ truyền được xác định theo công thức:
K
HL
=
Η
m
HE

30.240 1,55.10
HO
N
= =
- N
HE
: số chu kỳ thay đổi tương đương:
N
HE
= 60.c.
ii
i
tn
T
T
)(
3
max
∑

N
HE
= 60.c.n
i
.
∑ ∑
∑
i
ii
i

= 60.1.180.18000.
= 1069.10
5
> N
HO2
⇒
K
HL2
= 1
- Tương tự ta có : N
HE1
= 60. c. n
1
.
∑ ∑
∑
i
ii
i
t
t
T
T
t .)(.
3
max= 4278.10
5

Với cấp chậm dùng bánh răng thẳng và (
HE HO
N N>
) nên
1
HL
K =
do đó
(Mpa)
2, Ứng suất uốn cho phép.

[ ]
( )
FLFCxFSRFFF
KKKYYS
°
=
lim
σσ
Trong đó:
-
lim
0
F
σ
là ứng suất uốn cho phép.

°
limF
σ

K
FL
=
F
m
FE
FO
N
N
- m
F
: bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn m
F
= 6
- N
FO
:số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn N
FO
= 4.10
6
(đối với mọi
loại thép)
- N
FE
: số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
N
FE
= 60.c.
∑
ii

Do đó theo (6.2a) với bộ truyền quay 1 chiều , ta được:
[σ
F1
] = 450.1.1.1 / 1,75 = 257,14 ( Mpa),
[σ
F2
] = 432.1.1.1 / 1,75 = 246,8 (Mpa),
Ứng suất quá tải cho phép: Theo (6.10) và (6.11).
[ ]
[ ]
[ ]
2
1 1
2 2
2,8. 2,8.450 1260 ;
0,8. 0,8.580 464 ;
0,8. 0,8.450 360 ;
H ch
max
F ch
max
F ch
max
MPa
MPa
MPa
σ σ
σ σ
σ σ
= = =

07,1.16580
).14.(43
3
2
mm=+=
Trong đó:
- ; Do bộ truyền phân đôi ở cấp nhanh.
- K
a
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cấp bánh răng ,theo bảng 6.5(tttk), với bánh
răng nghiêng K
a
= 43
-
β
H
K
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi
tính về tiếp xúc,tra bảng (6.7) trong đó
bd
ψ
được xác định theo công thức

bd
ψ
= 0,5.
ba
ψ
.(u
1

Theo (6.31) ta có số răng bánh dẫn là :
Z
1
= 2

a
w1
.cosβ/ [m.(u
1
+1)]
= 2.83.0,866/ [1,5(4+1)] = 19,6
Chọn số răng của bánh dẫn là: Z
1
= 20
Số răng bánh bị dẫn là:
Z
2
= u
1
Z
1
= 4. 22 = 80
Lấy Z
2
= 88 => Z
t
= Z
1
+ Z
2

d
a2
= d
2
+ 2.m = 132,8 + 2. 1,5 = 135,8 ( mm)
- Đường kính đáy răng :
d
f1
= d
1
- 1,5. m = 34 - 1,5.1,5 = 31,75 ( mm)
d
f2
= d
2
- 1,5. m =132,8 - 1,5.1,5 = 130,55 (mm)
- Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :
α
t
= α
tw
= arctg(tgα/cosβ) =
3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
- Để đảm bảo độ bền tiếp xúc: σ
H

≤
[σ
H
].

. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
- Z
M
= 274 Mpa
1/3
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp ( tra bảng
6.5)
-
H
Z
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
-
b
β
: góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở

⇒

-
Z
ε
: hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng.
Hệ số trùng khớp dọc:

Theo công thức (6.38) :
-
H
K
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
K


Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được:
- Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
[σ
H
] =
[ ]
1
H
σ
. Z
R
Z
V
K
xH
Với v =1,568 m/s < 5 m/s , Z
V
= 1, Cấp chính xác động học là 9, chọn mức
chính xác tiếp xúc là 8. Khi đó cần gia công đạt độ nhám là
R
a
= 2,5 1,25 µm.
Do đó : Z
R
= 0,95; với d
a
< 700mm ⇒ K
xH
= 1

.m)
- Theo bảng (6.7), bằng nội suy ta có K
F
β
= 1,17 ; tra bảng 6.14 với v < 2,5 m/s và
cấp chính xác 9 thì K
F
α
= 1,37. Chọn g
o
= 73
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
- Theo bảng (6.15)  δ
F
=0,006

Do đó theo (6.46):

Vậy : K
F
= .K
F
β
.K
F
α
.K
FV

F1
= 4 ; Y
F2
= 3,6
Với m =1,5
- Theo (6.2) và (6.2a) có:Thay các trị số vào ta được:
σ
F1
= 2.16580.1,667.0,588.0,906.3,8/(24,9.33,2. 1,5) = 90,24 (Mpa);
σ
F2
= σ
F1
. Y
F2
/ Y
F1
= 90,24.(3,6 / 4) = 81,216 (Mpa );
Ta thấy: σ
F1
< [σ
F1
] ; σ
F2
< [σ
F2
]  Răng thỏa mãn độ bền uốn.


 Giá trị của các lực:
- Lực vòng : (N)
- Lực hướng tâm :

- Lực dọc trục:
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
IV. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM.
1, Xác định sơ bộ khoảng cách trục.

[ ]
3
2
2
2
22

.
).1(
baH
H
aw
u
KT
uKa
ψσ
β
+=

+1)] = 2.166/ [ 2,5.( 2,74+1)] = 35,5
Lấy Z
1
= 35 ; Z
2
= u
2
.Z1= 2,74. 35= 95,9 ; lấy Z
2
= 96
Do đó
Lấy (mm), do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 163,75 lên 166 mm.
Tính hệ số dịch tâm theo (6.22)
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Theo (6.23),
Theo bảng (6.10a) tra được , do đó theo (6.24) hệ số giảm đỉnh răng

Theo (6.25) tổng hệ số dịch chỉnh:

Theo (6.26), hệ số dịch chỉnh bánh 1:
Và hệ số dịch chỉnh báng 2:
Theo (6.27) góc ăn khớp:
, do đó
Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm:
- Đường kính chia bằng đường kính vòng lăn :
d
1
= m. Z

Theo (6.33) có:
SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Theo bảng (6.5) ; theo (6.34)

Với bánh răng thẳng, dung (6.36a) để tính

Trong đó:
Đường kính vòng lăn nhỏ:

Theo (6.40):
Theo bảng (6.13) chọn cấp chính xác 9, do đó theo bảng 6, g
o
= 73. Theo (6.42)
Trong đó, theo bảng (6.15) . Do đó:
Chiều rộng vành răng : b
w
=
w
.
ba
a
ψ
= 0,3. 166 = 49,8

Thay các giá trị vừa tính được ta có:
Theo 6.1 với v=0,836 m/s, ( vì v < 5 m/s); cấp chính xác đọng học là 9, chọn cấp
chính xác tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám
. Do đó ; với d

2
= 96
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia

Đường kính đỉnh răng

Đường kính đáy răng

 Giá trị các lực:
- Lực vòng :
- Lực hướng tâm :

- Lực dọc trục : .
PHẦN IV – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC.
I. CHỌN VẬT LIỆU.
- Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45, tôi cải thiện có: σ
b
= 850 (Mpa).
- Ứng suất xoắn cho phép [τ] = 15…30 (Mpa)
II. XÁC ĐINH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC.
Theo công thức (10.9) [ I ] đường kình trục thứ k, với k = 1 3 (mm)

 Với

SV: Ngô Trọng Bằng - Lớp ĐH CK5-K5 24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
. KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Chọn (mm)