Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
MUÏC LUÏC
Trang
Lời nói đầu ……………………………………………………………… 2
Chương 1: Tính toán thiết kế tang sấy …………………………………. 3
1.1. Lựa chọn phương án thiết kế ………………………………. 3
1.2. Thiết kế tang sấy và hệ thống dẩn động tang sấy …………. 6
1.3. Thiết kế các bộ phận truyền động …………………………. 14
1.4. Tính cụm con lăn đỡ tang sấy ……………………………… 26
1.5. Tính bền cho tang sấy ……………………………………… 30
1.6. Tính toán vành lăn đỡ tang sấy ……………………………. 35
1.7. Tính toán cụm con lăn tỳ ………………………………… 36
1.8. Thiết kế khớp nối ………………………………………… 39
1.9. Tính toán võ lò quay …………………………………… 40
1.10. Tính cánh nâng vật liệu trong tang sấy ……………………. 42
1.11. Tính khung đỡ tang sấy ……………………………………. 44
Chương 2. Tính toán băng gầu nóng vận chuyển vật liệu …………… 49
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế ………………………………. 49
2.2. Tính toán thiết kế băng gầu nóng ………………………… 51
2.3. Tính toán thiết kế bộ phận truyền động …………………… 52
2.4. Tính chọn khớp nối ………………………………………… 62
2.5. Chọn phanh ………………………………………………… 65
2.6. Thiết kế bánh cóc ………………………………………… 65
2.7. Thiết kế gầu nóng ………………………………………… 66
2.8. Thiết kế kết cấu thép băng gầu …………………………… 68
Chương 3. Quy trình lắp dựng trạm ……………………………………. 75
3.1. Quy trình lắp dựng ………………………………………… 75
Chương 4. Quy trình vận hành trạm …………………………………… 81
4.1. Quy trình vận hành ………………………………………… 81
Tài liệu tham khảo ………………………………………………………… 83


độ còn hạn chế, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được
sự góp ý của quý thầy cô để củng cố thêm phần kiến thức và hiểu biết của em
được sâu hơn nhằm phuc vụ tốt hơn cho công trình mai sau.

Em xin chân thành cảm ơn
SVTH: Lê Đức Anh Trang 2 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN THIẾT TANG SẤY VẬT LIỆU
1.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Nhiệm vụ của tang sấy là chứa các vật liệu (cát, đá các cỡ ) và rang sấy
nóng vật liệu đó từ nhiệt độ thường tới nhiệt độ cần thiết (200 ÷ 220
0
C ) . Nhiệt
độ vật liệu có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bê tông nhựa : Nếu nhiệt độ
sấy thấp dưới 180
0
C , độ dính kết giữa các hạt vật liệu trong bê tông giảm củng
dẩn tới cường độ chịu lực của bê tông sau khi lu lèn giảm. Thông thường tất cả
các tang sấy trong trạm trộn bê tông hiện đại đều có bộ khống chế tự động
nhiệt độ sấy vật liệu. Nếu nhiệt độ sấy quá cao, làm tốn nhiều nhiên liệu đốt.
Để thiết kế tang sấy ta đưa ra một số loại tang sấy đặc trưng hiện nay,
các ưu nhược điểm của từng loại, từ đó ta sẽ chọn ra phương án thích hợp
nhất để thiết kế.
Nhìn chung cấu tạo của các loại tang sấy đều giống nhau, chỉ khác
nhau hệ thống dẫn động tang sấy. Sau đây là các phương án tang sấy
1.1.1. Phương án 1
Tang sấy loại dùng một động cơ điện để dẩn động hai con lăn để
truyền động đến vành lăn làm quay tang sấy
Hình 1.1 Sơ đồ dẩn động tang sấy dùng một động cơ làm quay hai con lăn chủ

9
12
2
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
Nhược điểm.
Lực tác dụng lên ổ và trục lớn
Tỉ số truyền không ổn đònh có sự trượt giữa các bánh ma sát khi làm
việc
Khả năng tải tương đối thấp (so với bánh răng), động cơ điện phải có
công suất lớn.
1.1.2. phương án 2
Tang sấy có hệ thống dẫn động là truyền động xích. Động cơ điện -
khớp nối - hộp giảm tốc - đóa xích dẩn động - đóa xích .Hình1.2 Sơ đồ dẫn động tang sấy bằng đĩa xích
Ưu điểm
Kích thước tương đối nhỏ.
Tỷ số truyền trung bình.
Làm việc không xảy ra bò trượt.
Hiệu suất cao khi được chăm sóc tốt.
Lực tác dụng lên trục nhỏ.
Có khả năng thay thế dể dàng khi cần thiết.
Nhược điểm.
Nếu chăm sóc không tốt thì hiệu suất sẽ giảm
Chế tạo và lắp ráp phức tạp hơn.
Giá thành cao.
Chăm sóc, bôi trơn thường xuyên.
Làm việc gây tiếng ồn lớn.
SVTH: Lê Đức Anh Trang 4 Lớp: CGH_K48

Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn.
Tỷ số truyền không thay đổi.
Hiệu suất cao, có thể đại tới 0,97 – 0,99.
Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy, làm việc không có sự trượt.
Nhược điểm.
Chế độ tương tác phức tạp
Đòi hỏi độ chính xác cao.
Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn, có hiện tượng nhảy cóc .
1.1.4. Chọn phương án
Chọn hệ thống dẫn động tang sấy là bánh răng và vành răng. Động cơ
điện – khớp nối – hộp giảm tốc – bánh răng dẫn động – vành răng (vành răng
gắn liền trên tang sấy).
SVTH: Lê Đức Anh Trang 5 Lớp: CGH_K48
CẤU TẠO
1- Con lăn đỡ tang sấy
2- Vành răng
3- Vành lăn
4- Tang sấy
5-Ổ đỡ
6- Khớp nối
7- Hôïp giãm tốc
8- Động cơ điện
9- Bánh răng dẫn động
8
9
7
6
1
5
3

3
)
Trong đó:
G
a
: Lượng tách ẩm của khối vật liệu. (kg/h).
W: Độ ẩm của vật liệu trước khi sấy .
Vào mùa khô: W = 3÷4%
Vào mùa mưa :W = 5÷6%,
Ta chọn W = 5%
π
: Năng suất tối đa của tang sấy (T/h)

π
= 80 (T/h)
A: Cường độ tách ẩm (hơi nước bay hơi) tính cho 1m
3
thể tích tang sấy
trong 1 giờ (kg/m
3
.h). Được xác đònh từ thực nghiệm A = 160÷170 (kg/m
3
.h).
Đối với tang sấy thường
SVTH: Lê Đức Anh Trang 6 Lớp: CGH_K48
CẤU TẠO
1- Con lăn đỡ tang sấy
2- Vành răng
3- Vành lăn
4- Tang sấy

17,4 (m
3
)
Chọn D = 1,8 (m) (Tr 363 [2])
Mặt khác ta có mối quan hệ:
V =
L
D
4
2
π
(CT Tr363[2])
⇒ L =
==
22
8,1.14,3
4,17.44
D
V
π
6,8 (m)
Chọn L = 7 (m)
Trên đây là cách tính theo kinh nghiệm, do đó ta cần phải kiểm tra lại
chiều dài tang sấy L theo điều kiện chuyển động của vật liệu trong tang sấy.
Tang sấy được đặt nghiêng so với phương ngang một góc 3- 5
0
.
Khi tang sấy quay vật liệu được các cánh nâng lên cao rồi rơi chảy tự
do xuống sau mỗi vòng quay của tang sấy vật liệu được dòch chuyển được
một đoạn AB, chiều cao nâng vật liệu là AC = h, thường h = (0.6÷0.65) D.

0,75 ≤ v ≤ 0,85 (m/s) (CT Tr364[2])
SVTH: Lê Đức Anh Trang 7 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
mà v =
754,0
60
8.8,1.14,3
60
==
Dn
π
nên thỏa mãn điều kiện
Vậy các kích thước của tang sấy cần xác đònh là:
Đường kính tang sấy: D = 1,8 m
Chiều dài tang sấy: L = 6 m
Thể tích tang sấy: V = 17,4 (m
3
)
Góc nghiêng: α = 5
0
Chọn chiều dày của tang sấy: δ = 15 (mm)
Đường kính ngoài của tang sấy : D
t n
= 1,8 + 2.15.10
-3
= 1,83 (m)

n
C
B

0
C. Tương
ứng với vùng I của hình 1.6.
Giai đoạn II: (Tách ẩm, nâng nhiệt) cấp nhiệt để làm bay hết hơi ẩm
chứa trong vật liệu, nâng nhiệt độ của vật liệu và hơi ẩm từ t
1
= 95
0
C lên đến
t
2
= 100
0
C . Tương ứng với vùng II của hình 1.6.
Giai đoạn III: (Nung nóng vât liệu) cấp nhiệt để nâng nhiệt độ vật liệu
từ t
2
= 100
0
C đến nhiệt độ làm việc trung bình t
3
= 225
0
C. Tương ứng với
vùng III của hình 1.6.
Các giai đoạn cấp nhiệt trên xảy ra một cách tương đối ở cả ba vòng
tính theo chiều dài của tang sấy.
Vùng I, II, III ứng với giai đoạn I, II, III.
Để cấp nhiệt cho các giai đoạn trên cần chi phí nhiệt lượng như sau
(xét tiêu hao trong 1 giờ ).

0
C)
π : Năng suất của tang sấy(kg/h). π = 80.10
3
kg/h
W : Độ ẩm chứa trong vật liệu chưa sấy(kg/h) .W = 4 – 6 %
Chọn W = 5%
⇒ Q
1
= 0,2 . 80.10
3
(95 – 20) + 0,47.0,05.80.10
3
(95 – 20) = 1341.10
3
(Kcal/h)
1.2.2.2. Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn II
Áp dụng công thức
Ta có : Q
2
= W.π.r + C’’
1
.W.π(t
2
– t
1
) + C’
1
. π(t
2

3
(225 –100) = 2000.10
3
(Kcal/h)
Nhiệt lượng tổng cộng để sấy đốt vật liệu trong tang sấy là:
Áp dụng công thức
Q
t
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
(Kcal/h ) (9-33 Tr 361 [2] )
Q
t
= 1341.10
3
+ 2257,4.10
3
+ 2000.10
3
= 5598,4.10
3
(Kcal/h)
SVTH: Lê Đức Anh Trang 9 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
Ngoài ra cần nhiệt lượng Q
4

=160
0
C
Trên thực tế, t
m
được xem nhiệt độ của lớp không khí sát mặt ngoài của vỏ
tang sấy ở khoảng giữa chiều dài tang. Còn nhiệt độ vỏ thép của tang ở giữa
các vùng I, II, III, khoảng 200
0
, 350
0
và 450
0

⇒ Q
4
= 20. 33,912.(160 – 20) = 94953,6 (Kcal/h)
Tổng nhiệt lượng tiêu thụ là.
Áp dụng công thức (9-35 Tr 362 [2])
Q = Q
t
+ Q
4
= 5589,4.10
3
+ 94953,6 = 5684353,6 (Kcal/h)
1.2.2.5. Nhiệt lượng hữu ích Q
g
khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu
Áp dụng công thức

0
C . Với độ ẩm W = 5%
Áp dụng công thức
G
nl
=
=
g
Q
Q

2,619
9180
5684353,6
=
(kg/h) (9-37 Tr 362[2])
1.2.2.6. Chi phí nhiên liệu cho 1 tấn sản phẩm
g=
π
nl
G
=
80
2,619
=7,74 (Kgnl/ tấn )
1.2.3 Chọn sơ bộ kích thước của vành lăn, cách nâng, các tai đỡ
1.2.3.1. Vành lăn
Chọn chiều rộng vành lăn: b = 160 (mm)
SVTH: Lê Đức Anh Trang 10 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h

3
= 805,7 (kg)
1.2.3.2. Cánh nâng vật liệu
Chọn vật liệu làm cánh nâng vật liệu là thép bình C36, có:
Chiều cao h = 360 mm
Chiều dày b = 110 mm
Các cánh nâng vật liệu được bố trí dọc theo chiều dài tang, số cánh
nâng n = 10
Trọng lượng của các cánh nâng vật liệu trong tang
G
cn
= n
.
L.f
0
(kg)
f
0
: Trọng lượng 1 m chiều dài thép. f
0
= 41,9(KG/m)
G
cn
= 10.6.41,9= 2514 (kg)
1.2.3.3 Các tai đỡ
Chọn sơ bộ trọng lượng tai đỡ
G
tđ
= 0,2.G
l

= 4060 + 2. 161,14 + 2514 + 2. 805,7 = 8508 (kg)
Nhân thêm với hệ số kết cấu lấy bằng 1,2 ta được
G
t
= 8508 . 1,2 = 10210 (kg)
1.2.4. Tính toán công suất động cơ dẫn động tang sấy
1.2.4.1. Công suất cần thiết để quay toàn bộ tang sấy được tính theo công
thức:
SVTH: Lê Đức Anh Trang 11 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
N=
η
.102
.vW
c
(KW)
Trong đó:
W
c
: Lực cản tổng cộng khi quay tang sấy (kg).
W
C
= W
1
+ W
2
+ W
3
W
1

3
: Hiệu suất truyền động của bộ truyền ma sát (vành lăn – con lăn).
Chọn η
3
= 0,8
⇒ η = η
1
.η
2
.η
3
= 0,9 . 0,9 . 0,8 = 0,648
1.2.4.2. Tính lực cản ma sát do trọng lượng của tang và vật liệu trên các
con lăn đỡ (W
1
)
Áp dụng công thức
W
1
=
=
+
2
cos
)(
d
f
a
GG
a

v
G
t
d
D
Dv
d1
ϕ
Þ
X
b

Hình 1.7 Sơ đồ tính toán lực cản để xác đònh công suất quay tang sấy
Qua tham khảo máy thực tế người ta thường chọn góc đặt
ψ
= 70 ÷
90
0
Ta chọn góc đặt :
0
80=
ψ
⇒
θ
=
2
ψ
= 40
0
Chọn sơ bộ đường kính con lăn: d = 800 mm

= 0,1
d
1
: Đường kính ổ trục (m). d
1
= 0,05 ÷ 0,1 m.
Chọn d
1
= 0,1 (m)
⇒ W
2
=
0
40cos
102104000 +
.
8,0
1,0.1,0
= 232 (KG)
1.2.4.4. Tính thành phần lực cản do nâng khối lượng vật liệu trong tang
lên cao (W
3
)
Áp dụng công thức
Ta có W
3
=
tt
V
D

góc
ϕ
được xác đònh từ biểu thức







−=
ϕ
ϕπ
πβ
sin
180
.
2

2
2
R
R
Với β = 0,15 : Hệ số điền đầy vật liệu trong tang,
ϕ
= 106
0
là giá trò thường
dùng thì.
b =

⇒
W
3
=
8,1
504,0.40002 ⋅
= 2240 (KG)
Vậy lực cản tổng cộng khi quay tang sấy là:
W
C
= W
1
+ W
2
+ W
3
=139 + 232 + 2240 = 2611 (KG)
Công suất cần thiết để quay toàn bộ tang sấy là:
N =
η
102
vW ⋅
(KW)
Với v =
s
m
nD
95.0
60
.8 2,2714,3

1.3.1. Tính chọn hộp giảm tốc
Phân phối tỷ số truyền cho các cụm truyền động.
Tỷ số truyền của cả hệ

dc
t
n
n
i =
Trong đó:

dc
n
: Số vòng quay của động cơ trong một phút;
dc
n

òng
575( )
phút
v
=
.
SVTH: Lê Đức Anh Trang 14 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h

t
n
: Số vòng quay của tang sấy;
òng

h
i
i
i
⇒ = = =

hgt
i
: Là tỷ số truyền của hộp giảm tốc.
Căn cứ vào yêu cầu về công suất tải truyền, tỷ số truyền và yêu cầu lắp ráp.
Dựa vào tài liệu [1] chọn hộp giảm tốc LL2 – 350 có các thông số như sau:
Là hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ đặt nằm ngang.
Tổng khoảng cách giữa các trục:

200 150 350( ).
C T B
A A A mm= + = + =
Tỷ số truyền:
12,5.
hgt
i
=
Công suất:
49,5( W).N k
=
Số vòng quay:
òng
600( ).
phút
v

Công suất trên trục bánh răng nhỏ:

0
( W)
b
b
N
N k
η η
=
×

Trong đó:

b
η
: Hiệu suất ăn khớp của cặp bánh răng để hở.
Chọn
0,95
b
η
=
.

0
η
: Hiệu suất cặp ổ lăn đỡ trục bánh răng nhỏ và các con lăn đỡ (gồm 4
cặp).
Chọn
0

= = =
×
1.3.2.1. Chọn vật liệu chế tạo
Theo [5] ta chọn vật liệu chế tạo:
Bánh răng: là thép 40X tôi cải thiện có cơ tính:
σ
b
= 900 N/mm
2
; σ
ch
= 700 N/mm
2
; HB = 280.
Vành răng: là thép 40XH thường hóa có cơ tính:
σ
b
= 800 N/mm
2
; σ
ch
= 580 N/mm
2
; HB = 260.
1.3.2.2. Định ứng suất uốn cho phép và ứng suất tiếp xúc cho phép
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Giả thiết bộ truyền làm việc trong 5 năm với hệ số sử dụng thời gian k = 0,8.
Bộ truyền làm việc với tải trọng không đổi, có số chu kỳ tương đương như sau:
Vành răng:


t t
N u n T
⇒ = × × × = × × × = ×
.
Bánh răng:

6 6
1 2
5 165,9 10 830 10
td td
N i N
= × = × × = ×
.
Vậy có:

7
1 2 0
10
td td
N N N
> > =

Với
0
N
: Là số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc.
⇒ Hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc cho phép k
N
’ = 1.
Ta tính được ứng suất tiếp xúc cho phép:

6
1 2 0
5 10
td td
N N N
> > = ×
Với
0
N
: Là số chu kỳ cơ sở của đường cong uốn.
Vậy ta có hệ số ứng suất uốn k
N
” = 1.
Ứng suất uốn cho phép:

" "
0 1
2
u
(1,4 1,6)
[ ] ( )
N N
k k
N
mm
n K n K
σ σ
σ σ
σ
−

N
mm
σ σ
−
= × = × =
n : Hệ số an toàn.
Lấy n = 1,5.

K
σ
: Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng.
Lấy
1,8.K
σ
=
Suy ra ứng suất uốn cho phép :
Bánh răng:
2
u1
1,5 387 1
[ ] 215( )
1,5 1,8
N
mm
σ
× ×
= =
×
Vành răng:
2

2
6 6
3
3
2
1,05 10 1,05 10 1,3 41,4
1 5 1 1094( )
. 442 5 0,25 8
A
tx
K N
A i mm
i n
σ ϕ
 
 
× × × ×
≥ + × = + × =
 ÷
 ÷
 ÷
× × ×
 
 
Lấy A = 800 (mm).
1.3.2.6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
Theo công thức (3 – 17, [5]):

( )
1

= = × = × =
Với
1,2
d
ϕ
=
theo bảng (3 – 12, [5]) tìm được
1,23
ttbang
K =
. Tính hệ số tập trung tải
trọng thực tế theo công thức (3 – 20, [5]):

1
1,23 1
1,115
2 2
ttbang
tt
K
K
+
+
= = =
.
1.3.2.8. Xác định mô đun của bánh răng
Mô đun bánh răng được chọn theo khoảng cách trục A.
Theo công thức (3 – 22, [5]):

( )

× ×
= = ≈
× + × +
.
Lấy Z
1
= 30.
Suy ra số răng vành răng:

2 1
5 30 150.Z i Z= × = × =
1.3.2.10. Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc
Để kiểm tra sức bền tiếp xúc ta chỉ cần tính toán cho vành răng do nó có
độ cứng HB nhỏ hơn bánh răng và theo công thức (3 – 14, [5]) phải thoả mãn:

6 3
1,05 10 ( 1)
[ ]
tx tx
i K N
A i b n
σ σ
× + × ×
= × ≤
× ×

Trong đó:
i = 5 : Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng để hở.
A = 1094 mm : Khoảng cách trục.
K = 1,115 : Hệ số tải trọng.

= × ≤
Trong đó:
2txqt
σ
: ứng suất tiếp xúc quá tải.
2
2
379,3( ).
tx
N
mm
σ
=
: ứng suất tiếp xúc.
qt
K
: Hệ số quá tải. Lấy
1,8.
qt
K
=
2
[ ]
txqt
σ
: ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép.
2
2
[ ] 2,5 [ ] 2,5 2,6 2,5 2,6 260 1690( ).
txqt Notx

)
2
2 2
[ ] 1690 .
txqt txqt
N
mm
σ σ
≤ =
Do đó bộ truyền đảm bảo đủ độ bền khi chịu quá tải đột ngột.
Kiểm nghiệm sức bền uốn khi chịu quá tải đột ngột
Theo công thức (3 - 42, [5]) ta có công thức kiểm nghiệm sức bền uốn khi
quá tải đột ngột như sau:

uqt
[ ]
uqt u qt
K
σ σ σ
= × ≤
Trong đó:
qt
K
: Hệ số quá tải. Lấy
1,8.
qt
K
=
u
σ

2
= 130
⇒
y
2
= 0,517.
m = 10 : Mô đun bánh răng.
b : Bề rộng bánh răng.
Vành răng: b = 195 (mm).
Bánh răng: b = 200 (mm) (Lấy lớn hơn bề rộng vành răng 5 mm).
n : Số vòng quay (vòng/phút).
Bánh răng:
( )
1 2
òng
5 8 40 .
phút
v
n i n
= × = × =
Vành răng:
( )
2
òng
8 .
phút
v
n =

N : Công suất (kW).

19,1 10 1,115 41,4
58,4
0,517 12 130 8 195
u
σ
× × ×
= =
× × × ×

2
( )
N
mm
.
Như vậy ta có:

(
)
2
1
52,78 1,8 95 .
uqt
N
mm
σ
= × =

(
)
2

2
0,8 0,8 580 464 .
ch
uqt
N
mm
σ σ
= × = × =
Thế vào biểu thức trên ta được:
Bánh răng:
[ ]
(
)
2
1
1
560 .
uqt
uqt
N
mm
σ σ
< =
Vành răng:
[ ]
(
)
2
2
2

(N)
1.3.2.13. Chọn liên kết vành lăn, vành răng với tang sấy bằng gối đỡ
Dựa vào kích thước tang sấy, vành lăn và vành răng ta chọn được kích
thước gối đỡ để liên kết vành lăn, vành răng với tang sấy như sau: 250
12
60
80
470
Hình 1.8 Kính thước gối đỡ
1.3.2.14. Tính toán thiết kế trục bánh răng nhỏ
1.3.2.14.1.Tính toán thiết kế trục
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có ứng suất xoắn cho phép
(
)
2
x
[ ] 35
N
mm
τ
=
, ứng suất cho phép
[ ]
(
)
2
48 .

×

3
10528875
114( ).
0,2 35
mm
≈
×
Chọn đường kính trục d = 105 mm, và đường kính ngõng trục 100 mm, ta
vẽ được sơ đồ tính toán trục như ở trên.
Mô men uốn tại mặt cắt nguy hiểm:
Tính phản lực tại gối đỡ
SVTH: Lê Đức Anh Trang 20 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h
Vì a = b = 145 mm nên:

)(22402
2
44804
2
1
N
P
RR
BYAX
====)(5.8153

(N.mm)
Mô men tương đương tổng cộng:

2 2
0,75
td u x
M M M= + ×
=
967958110528875.75,03248290
22
=+
(N.mm)
Tính lại đường kính trục:

3
0,1 [ ]
td
M
d
σ
≥ =
×

34,126
48.1,0
9679581
3
=
(mm)
Chọn d = 127 mm.

472
200
30 46 40
φ105
φ100
φ95
φ90
30
46
φ100
φ105

Hình 1.10. Kết cấu trục bánh răng nhỏ.
1.3.2.14.2 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
Chọn then để lắp với trục là then bằng. Dựa vào bảng (7 – 23, [5]) ta
chọn then có các kích thước cơ bản như sau:
Với d = 127 mm ta chọn then có h = 18 mm; b = 32 mm; t = 9 mm; t
1
=
9,2 mm; k = 11,2 mm.
Ta chọn đường kính ngõng trục để lắp ổ là 110 mm.
Theo công thức (7 – 5, [5]) điều kiện bền của trục theo hệ số an toàn
được tính theo công thức như sau:

[ ]
2 2
n n
n n
n n
σ τ

a m
N
n
mmk
σ
σ
σ
σ
σ
σ ψ σ
ε β
−
=
× + ×
Theo [5] ta có:

(
)
2
1
0,45 0,45 600 270 .
b
N
mm
σ σ
−
= × = × =
Với
1
σ

ψ
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền
mỏi. Với thép các bon trung bình ta chọn
0,1
σ
ψ
=
.
SVTH: Lê Đức Anh Trang 22 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h

β
: Hệ số tăng bền bề mặt trục. Do không dùng các biện pháp tăng bền
nên
1
β
=
.

σ
ε
: Hệ số kích thước, xét đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến
giới hạn mỏi.
Theo bảng (7– 4, [5]) ta chọn
0,68
σ
ε
=
.


a m
N
n
mmk
τ
τ
τ
τ
τ
τ ψ τ
ε β
−
=
× + ×
×

Theo [5] ta có:

1
τ
−
: Giới hạn mỏi xoắn với chu kỳ đối xứng.

(
)
2
1
0,25 0,25 600 150 .
b
N

.

a
τ
: Biên độ ứng suất tiếp sinh ra trong tiết diện của trục.

(
)
2
0
.
2
x
a
M
N
mm
W
τ
=
×

Với d = 127(mm)
3
0
W 285000( ).mm
⇒ =(

Đối với thép các bon trung bình thì
0,05
τ
ψ
=
.

1
a m
n
k
τ
τ
τ
τ
τ
τ ψ τ
ε β
−
⇒ = =
× + ×
×
150
2,98
1,5
18,4 0,05 18,4
0,56 1
=
× + ×
×

× ×

Trong đó:

d
σ
: Ứng suất dập cho phép.
Theo bảng (7–20, [5]) chọn
190=
d
σ
(N/mm
2
)
k: Biểu thị phần then lắp trong rãnh của trục.
Theo bảng (7 – 23, [5]) chọn k = 11,2.

185
80.2,11.127
10528875.2
==⇒
d
σ
(N/mm
2
)
Do đó:

[ ]
190=≤

τ
: Ứng suất cắt cho phép.
Theo bảng (7–21, [5]) ta chọn
[ ]
(
)
2
120 .
c
N
mm
τ
=

77.64
80.32.127
10528875.2
==⇒
c
τ
(N/mm
2
)
Do đó:

(
)
2
c
[ ] 120 .

)(4000 KGG
v
=⇒( )
)(7,247
5
5sin.102104000
KGS
o
+
=⇒
SVTH: Lê Đức Anh Trang 24 Lớp: CGH_K48
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTNN năng suất 80T/h

Hình 1.11. Sơ đồ tính toán chọn ổ lăn
Ổ còn chịu lực hướng tâm:

)(5798 NRR
A
==
Ta chọn trục theo hệ số khả năng làm việc của trục. Theo công thức (8 – 1,
[5]) ta có:

( )
0,3
C Q n h
= × ×


v
K
: Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay.
Vòng trong của ổ quay nên theo bảng (8 – 5, [5]) ta chọn
1.
v
K =

n
K
: Hệ số nhiệt độ.
Ổ làm việc dưới 100
0
C, theo bảng (8 – 4, [5]) ta chọn
1.
n
K
=

t
K
: Hệ số tải trọng động.
Theo bảng (8 – 3, [5]) chọn
1.
t
K =
m : Hệ số chuyển tải dọc trục về tải trọng hướng tâm.
Theo bảng (8 – 2, [5]) chọn m = 2.
A : Tổng đại số các lực dọc trục (N).
( )