BỘ CÔNG THƯƠNG.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM.
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
o0o—
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG
THÙNG TRỘN
Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Huân
Ngô Văn Cường
Nguyễn Thanh Đàm
Nguyễn Tài Hoàng
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
Tp HCM, tháng 02 năm 2011.
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
2
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

một loại máy thờng đợc sử dụng khi trn cỏc vt liu nh xi mng, thc phm .
Nú mang li tớnh u vit cho cac cụng trỡnh, gim chi phớ nhõn cụng cng nh l
sc lao ng con ngi.
Để làm quen với việc đó em đợc giao thit k h thng thựng trn, với những
kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của
thầy giáo, sự đóng góp trao đổi xây dựng của bạn bè, Em đã hoàn thành đợc đồ án
đợc giao.
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên
đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Rt mong s hng dn ca thy.
Xin chõn thnh cỏm n cụ !
Giỏo viờn hng dn:Th.s Nguyn Tun Hựng
5
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
MỤC LỤC
Phần 1. Tìm hiểu hệ thống thùng trộn 9
1. Khái niệm 9
2. Nguyên lý hoạt động 10
Phần 2 : Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền 11
I.Chọn động cơ điện 11
I.1 Ý nghĩa chọn động cơ 11
I.2 Chọn động cơ và kiểu động cơ 11
I.3 Tính toán động cơ 12
I.4 Xác định công suất cần thiết 12
I.5 Tính tỷ số truyền sơ bộ 12
II. Xác định các thông số động học và lực tác dụng 13
II.1 Tính toán tốc độ quay của trục 13
II.2 Công suất trên trục : 13
II.3 Tính momen xoắc trên trục và động cơ như sau : 13
II.4 Bảng số liệu động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động: 14
Phần 3: Thiết kế bộ truyền đai 15

II.1.1 Thiết kế theo độ bền tiếp xúc 30
II.1.2 Xác định ứng suất bền uốn. 32
II.2 Tính toán thiết kế các thông số hệ truyền cấp chậm 32
II.2.1Xác định khoảng cách trục 33
II.2.2 Đường kính vòng lăn bánh răng 3 33
II.2.3 Chọn cấp chính xác 33
II.2.4 Thông số ăn khớp 33
II.2.5 Tính số răng của bánh răng 3 và 4 33
II.2.5 Tỷ số truyền thực tế 33
II.2.6 Các thông số khác 33
II.2.7 Xác định lực tác dụng trên hệ truyền cấp chậm 34
II.2.8. Bảng thông số hình học bộ truyền cấp chậm 35
Phần 6. Thiết kế trục 36
I. Tính đường kính sơ bộ truc I,II,III 36
II. Chọn vật liệu 36
III. Thiết kế trục 37
III.1 Trục I 37
III.1.1 Xác định lực tác dụng lên trục I 37
III.1.2 Momen tương đương tại các đoạn trục trên trục I 38
III.1.1 Đường kính từng đoạn trục : 39
III.2 Trục II 40
III.2.1 Xác định lực tác dụng lên trục II: 40
III.2.2 Momen tương đương tại các đoạn trục trên trục II 41
III.2.3 Đường kính từng đoạn trục : 42
III.3 Trục III 42
III.3.1 Xác định lực tác dụng lên trục III 42
III.3.2 Momen tương đương tại các đoạn trục trên trục III 43
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
7
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8

8
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
PHẦN I. TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
1/Khái niệm:
Là hệ thống chuyên dung để trộn, đảo các nguyên vật liệu với nhau theo yêu cầu kỹ
thuật và nhu cầu con người, nhằm tạo ra các hỗn hợp nguyên liệu cần thiết.
Ngày nay, hệ thống thùng trộn được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực, đặc
biệt là trong ngành xây dựng, thực phẩm…
Hệ thống dẫn động thùng trộn :
1- động cơ điện 3 pha, 2- bộ truyền đai thang, 3-hộp giảm tốc bánh răng trụ hai
cấp phân đôi cấp nhanh, 4-nối trục đàn hồi, 5-thùng trộn.
thiết kế thùng trộn đảm bảo yêu cầu công suất trên trục thùng trộn 7,5, số vòng quay
trên trục thùng là 50 vòng/ phút, thời gian phục vụ là 6 năm, quay một chiều, làm
việc hai ca, tải va đập nhẹ ( một năm làm 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ ) chế độ tải
trọng như sau:
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
9
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
1
2
1
0,75
48
15
T T
T T
t s
t s
=
=

chọn công suất điện áp và số vòng quay của động cơ. Trong đó: chọn loại và
kiểu động cơ đúng thì động cơ sẽ có tính năng làm việc phù hợp với môi trường
bên ngoài, vận hành được an toàn và ổn định.
Chọn đúng công suất động cơ có 1 ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật rất lớn. Nếu
chọn công suất động cơ bé hơn công suất phụ tải thì động cơ luôn làm việc quá
tải. Nhiệt độ tăng quá nhiệt độ phát nóng của động cơ dẫn đến động cơ mau
hỏng. Nhưng nếu chọn động cơ có
Chọn điện áp không phù hợp ảnh hưởng đến phí tổn vận hành và bảo quản
hệ thống điện xí nghiệp.
Cần chú ý chọn hợp lý số vòng quay của động cơ điện .
Dựa vào các yếu tố về khuôn khổ trọng lượng, giá thành và đặc biệt về tỷ số
truyền của toàn hệ thống mà ta phải chọn động cơ sao cho phù hợp trung hòa
các yếu trên.
2) Chọn động cơ cho hệ thống thùng trộn.
Với yêu cầu làm việc của hệ thống ta cọn động cơ điện xoay chiều không
đồng bộ 3 pha có roto ngắn mạch. Do nó có kêt cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ
bảo quản, làm việc tin cậy có thể mắc trực tiếp vào lõi điện 3 pha không cần
biến đổi đồng diện .
 Tính chọn công suất động cơ:
• Yêu cầu:
Động cơ chọn phải thỏa mãn các yếu tố :
Công suất định mức của động cơ phải lớn hơn hoặc ít hơn công suất làm việc
cho hiệu suất của hệ thống.
Khi động cơ làm việc quá tải thì nhiệt độ phát ra vẫn không quá độ cho
phép ,động cơ vẫn làm việc ổn định
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
12
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
• Tính toán:
Trường hợp tải trọng thay đổi, ta có thể :

 Tính tỷ số truyền sơ bộ:
Chọn
Suy ra : tỷ số truyền sơ bộ :
Vận tốc sơ bộ :
Dựa vào 2 thông số : và vòng / phút )
 Ta sẽ chọn động cơ như sau:
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
13
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
Ký hiệu động cơ Công suất Vận tốc sơ bộ
KQ170S6 7,5 900 9 2
Thông tin động cơ
Sử dụng điện áp 220-380V , Tỷ số momen cực đại 3.
Hãng sản xuất: Việt Nam.
Đ/c : 1/11P đường Cầu Xéo , F. Tân Sơn Nhì ,Q Tân Phú.
ĐT :082.2450877 – 0903953860.
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
14
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
Xác định các thông số động học và lực tác dụng:
• Tính toán tốc độ quay của trục:
Trục động cơ : (Vòng/ phút )
Trục I : (vòng/ phút)
Trục II: (vòng/ phút)
Trục III: (vòng/ phút)
( Với )
• Công suất trên trục :
. . . 7,5.0,995.0,95.0,98 7,02 W
I dc d ol br
P P k

2
900 7,5 79583,33
Trục I
Trục II
Trục III 50,029 6,708 1280485,31
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
16
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
P
ct
= 7.5KW
N
dc
= 900v/p
1. Theo bảng 4.13 chọn đai tiết diện đai B với thông số:
b = 17
h = 11
2. Đường kính bánh đai nhỏ:
Chọn d
1
= 160mm ( bảng 5-15 [1])
Vận tốc đai
( )
smV
nd
dc
/54.7
100060
900160

|
9133.1
02.01160
300
1
|
1
2
=×
−
=
−
=∆
=
−×
=
−×
=
U
U
U
U
d
d
U
t
t
ε
Vì
U

−
+
+
+=
π
π
Theo tiêu chuẩn ISO 4148 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn L = 1790(mm)
Số vòng quay của đai trong 1s
7.54
4.21 10
1.79
V
i s
L
= = = <
(4.32 [3])
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
17
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
Khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn
L= 1790(mm)
Theo CT (4.6)
( )
4
8
22
∆×−+
=
λλ
a

∆ = = =
+ − ×
⇒ = =
+ Khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai
a
min
=0.55 + h = 0.55 (160+300) +11=264(mm) ( 4.4[3])
+ Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng
a
max
=2.( =2 (160+300) = 920(mm)
Ta có: 920 530 264 (mm)
Vậy a vẫn nằm trong khoảng cách cho phép.
+ Góc ôm
1
α
Vì [ = - [ ]. Thực tế góc giũa 2 dây đai:
Vậy [

( ) ( )
2 1
0 0 0 0 0 0
300 160
180 57 180 57 165 120
529.27
d d
a
α
− −
 

Hệ số kể định lý của đai . Theo bảng 4.16 (chất) tra được
Hệ số ảnh hưởng đến tỷ số truyền
Dựa vào bảng 4.17 (chất) có = 1.125 (phương pháp nội suy)
Hệ số kể đến ảnh hưởng của phân bố không đều tải trọng
=0.95 (bảng 4.18 [ chất] )
Thay vào công thức trên:
= 4.0722
Chọn Z= 4
+ Chiều rộng bánh đai theo Công thức 4.17 [4]
Tra theo thông số thực tế ta có:
H=16 ; = 4.2 ; t =19 ; e= 12.5
( ) ( )
1 2 4 1 19 2 12.5 82B Z t e
= − × + × = − × + × =
+ Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ
a1 1
2
160 2 4.2 168.4( )
o
d d h
mm
= + ×
= + × =
Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Theo bảng 4.19 [4]
2
780
o d
o V
V m

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
19
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
2 sin
2
164.92
2 242.44 4 sin 1922.75( )
2
r o
o
F F
N
α
 
= × × Ζ×
 ÷
 
 
= × × × =
 ÷
 
Lực vòng có ích ( 4.9 [4] )
1000 1000 7.5
994.7( )
7.54
t
P
N
V
F

 
=
×
(h) ( 4.38 [3 ])
m: số mũ của đường cong mỏi (m = 8)
= =
( giới hạn mỏi của đai )
i = 3.946 ( ) số vòng chạy của đai
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
20
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
Thay vào công thức trên ta có:
8
7
12,82
10,26
1482.24( )
2 3600 3,946
10
h
h
L
 
×
 ÷
 
= =
× ×
Bảng thông số bộ truyền đai ( Ký hiệu: B69-16C1825)
Thông số Ký hiệu Kích thước Đơn vị

Tên Vật liệu Độ rắn
Bánh 1 Thép 45 thường 600 MPa 500 MPa 200 HB
Bánh 2 Thép 35 thường 300 MPa 260 MPa 180 HB
Các thông số của bộ truyền cấp nhanh.
Tốc độ quay của các trục chủ động (trục I): n
1
= 450 v/ph
Tốc độ quay của các trục bị động (trục II): n
2
= 131,578 v/ph
Công suất trên trục chủ động (trục I): P
1
= 7,02 KW
Công suất trên trục bị động (trục II): P
2
= 6,845 KW
Momen xoắn trên trục chủ động (trục I) T
1
= 148995,28 Nmm
Momen xoắn trên trục bị động (trục II) T
2
= 496813,67 Nmm
Tỷ số truyền u
1
= 3,42
2. Thiết kế theo độ bền tiếp xúc ( ) với ứng suất tiếp xúc cho phép .
a. Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở ( bảng
6.5[5] )
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
22

c. Ứng suất tiếp xúc cho phép với d < 1000 được tính với công thức Hez.
[ ]
lim
0,9.
HL
H oH
H
K
x
s
σ σ
=
( 6.39 [3] )
Trong đó :
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
23
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
+ : hệ số tuổi thọ vì N
HE
> N
HO
ta chọn K
HL
= 1. (6.34[30])
+ S
H
: hệ số an toàn (bảng 6.13[3])
+ Giới hạn mỏi tiếp xúc cho phép ( bảng 6.2[4] ).

= 2

,
[ ]
2H
σ
) = 343 (MPa)
(6.12[4])
Tính ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép ( 6.10 ; 6.11[4] )
3. Xác định ứng suất bền uốn:
Giới hạn mỏi uốn với chu kỳ cơ sở ( 6.2[4] )
Số chu kỳ thay đỏi ứng suất cơ sở : ( 6.48[3] )
Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương ( 6.8[4] )
=
= 6528967848 ( chu kỳ )
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
24
Đồ án môn học chi tiết máy Đề 2 Phướng án 8
=
= 725861627 ( chu kỳ )
Ứng suất uốn cho phép được tính với công thức Hez (với d < 1000).

[ ]
limoF
F
F
s
σ
σ
=
( 6.52[3] )
Trong đó :

4. Tính toán thiết kế từng cặp bánh răng cấp nhanh
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục.
( 6.67 [3] )
Trong đó:
+ : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của bánh răng với K
a
= 43 ( bảng 6.5, 6.4[4] )
+ u: tỷ số truyền với u
1
= 3,42
+ T: momen xoắn trên trục chủ động với T
1
= 148995,28 (Nmm)
+
hệ số tải trọng động ( bàng 6.7[4] )
+ : hệ số với ( bảng 6.15[3] )
Vậy khoảng cách trục giữa trục I và II là 200mm
b. Xác định dường kính vòng lăn bánh răng 1 trục I.
Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
25