Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
… ……………………………………………………………………………
……… ………………………………………………………………………
….
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………… ……………………………………………………………………
……………… ………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 2
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
LỜI NÓI ĐẦU
Đối với tất cả sinh viên cơ khí của tất cả các ngành: chế tạo máy, cơ điện tử, ô tô,
nhiệt lạnh, … thì công việc “tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí” là nội dung
không thể thiếu trong chương trình đào tạo của họ. Bởi nó giúp cho sinh viên
chúng ta có thể trao dồi thêm kiến thức cơ sở về kết cấu máy. Đồng thời khới gợi
lại cho chúng ta những kiến thức cũ có liên quan mật thiết như: vẽ kỹ thuật, sức
bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, …. Và quá trình hoàn thành công việc
này chính là ta đang hoàn thành bộ môn “đồ án chi tiết máy”.
Được sự phân công của giáo viên hướng dẫn (thầy (Th. S): Nguyễn Tuấn Hùng).
Nhóm 28 tiến hành tìm hiểu và thiết kế hệ thống dẫn động xích tải _ hộp giảm
tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục. Mặc dù còn nhiều bỡ ngỡ vì đây là lần đầu tiên
tiếp xúc với bộ môn đồ án. Nhưng dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy bộ môn
và sự cố gắng của nhóm thì bài đồ án cũng được hoàn thành. Tuy còn nhiều thiếu
xót và chưa thật sự đi sâu vào thực tế; nhưng bài đồ án được làm một cách tuần
tự, có chỉ dẫn nguồn cụ thể nên phần nào đáp ứng được yêu cầu của một đồ án.
Bài đồ án được chia làm 8 phần tương ứng với 8 bước đi cơ bản để hoàn thành
công việc thiết kế hệ dẫn động xích tải, cùng với phần phụ lục tương ứng.
Phần 1: Tìm hiểu về bộ truyền.
Phần 2: Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền của hệ thống.
Phần 3, 4, 5: Tính toán và thiết kế các bộ truyền (đai, bánh răng, trục, then)
Phần 6: Chọn ổ lăn và nối trục.
Phần 7: Chọn thân hộp, bu lông, các chi tiết phụ, chọn dầu bôi trơn và bảng dung
sai lắp ghép.

1
=T, T
2
=0.8T,T
3
=0.9.
t
1
=48, t
2
=30, t
3
=12.
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 4
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
MỤC LỤC
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 5
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN I. TÌM HIỂU BỘ TRUYỀN
1.1 Cấu tạo
Hệ thống dẫn động xích tải gồm.
1. Động cơ điện.
2. Bộ truyền đai thang.
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục.
4. Nối trục đàn hồi.
5. Xích tải.
1.2 Nguyên lý hoạt động
Động cơ truyền chuyển động tới xích tải phải qua bộ truyền đai thang để vào

Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN II. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ
TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG.
2.1 Xác định công suất động cơ
Gọi P: công suất trên xích tải.

η
: Hiệu suất chung
N
ct
: Công suất cần thiết.
Công suất trên xích tải:
Với:

Dựa vào sơ đồ tải trọng ta suy ra được công suất P
2,
P
3
là:
Và theo giả thiết ta có:
Từ đó thế vào (2 - 01) ta có được:
Công suất cần thiết:

Dựa vào bảng 3.3 (trang 86, [1]) ta chọn:

1
0,97
η
=
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng

(3.12, [1])
Thế số vào ta được:
Thế và P vào ta được:
Cần chọn động cơ điện có công suất lớn hơn công suất cần thiết N
ct
.
Dựa vào calalog động cơ điện trong hệ thống quản lý chất lượng ta chọn động cơ
3K132M4, có các đặc tính kỹ thuật theo bảng dưới đây:
[http//:www.dongcoviet.com.vn]
2.2 Phân phối tỉ số truyền
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 10
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Tỷ số truyền chung u của hệ thống truyền động là:

Trong đó: n
đc
= 1460 vòng/phút: số vòng quay của động cơ.
n
x
: số vòng quay của đĩa xích dẫn,
Số vòng quay của đĩa xích dẫn là:
(5.10, [1])
Thay n
đc
và n
x
vào (2- 04) ta được:
Với: (_ 21, [3]) (2– 05)
Trong đó:

• Số vòng quay trục 2: n
2
= n
1
/ u
bn
= 486,67/3,13 = 155,49 (v/ph)
• Số vòng quay trục 3: n
3
= n
2
/ u
bc
= 155,49/2.61 = 59,57 (v/ph)
Công suất trên các trục là:
Trục I
( )
1 3 2
* 7,5*0,94*0,995 7,015
d ol
P P P kw
η η η η
= = = ≈
Trục II:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 11
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28

( )
2 1 r 1 2 1

9.55*10 * 9.55*10 *7,5
49058
1460
dc
dc
P
T Nmm
n
= = =
Moment xoắn trên trục I:
( )
6 6
1
1
1
9.55*10 * 9,55*10 *7,015
137656
486,67
P
T Nmm
n
= = ≈
Moment xoắn trên trục II:
( )
6
6
2
2
2
9,55*10 *

Công suất (kw) 7,5 7,015 6,771 6,535
Tỉ số truyền u
đ
=3 u
bn
=3,13 u
bc
=2.61
Số vòng quay (vòng/phút) 1460 486,67 155,49 59,57
Moment xoắn (
.N mm
)
49058 137656 415866 1047662
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 13
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
3.1 Chọn dạng đai
Các thông số của động cơ và tỷ số của bộ truyền đai:
Công suất :
( )
7,5P kW=

Số vòng quay :
( )
1460 òng / útn v ph=

Tỉ số truyền : u
đ
=3

60000 60000
πd n π
v m s= = =

(_60,[3])

Vận tốc đai nhỏ hơn vận tốc cho phép:
max
25 /v m s=
nên thỏa điều kiện
3.3 Điều kiện bánh đai lớn:
Với hệ số trượt ε=0,02 thì đường kính bánh đai lớn là:
(4.2, [3])
Đường kính tiêu chuẩn d
2
=450mm (bảng 4.21, [3])
Như vậy tỷ số truyền thực tế là:
Và:
Nên thõa điều kiện giữa bánh đai nhỏ và bánh đai lớn.
3.4 Chọn khoảng cách trục a và chiều dài đai l
3.4.1 Chọn sơ bộ
Ta chọn sơ bộ khoảng cách trục a
sb
= d
2
=450mm (bảng 4.14, [3])
Chiều dài đai là:
2
2
1 2 2 1

)
Ta có góc ôm
1
α
:
2 1
1
450 150
180 57 180 57 137,36
401
o
d d
α
a
− −
= − = − =
(4.7, [3])
Vì
1
120
o
α >
nên thỏa mãn điều kiện không trượt trơn. (đối với đai sợi tổng hợp)
3.6 Tính số đai z

[ ]
1
0
d
α u l z

:Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền
ta chọn K
đ
= 1.1 (bảng 4.7, [3])
Mà theo đề thì động cơ làm việc hai ca nên K
đ
=1,1 + 0,1 = 1,2.
Với
1
α
=137,36, C
α
= 0,88 (bảng 4.15, [3])
Với l/l
0
= 1800/2240 =0,8, C
l
=0,95 (bảng 4.16, [3])
Với u
t
=3,06, C
u
= 1,14 (4.17 , [3])
Ta có [P
o
] = 3,755 (v=11,46/s, d
1
=150 mm) (bảng 4.19, [3])
Suy ra P
1

* v
2
(định kì điều chỉnh lực căng), với q
m
= 0,178 kg/m (bảng
4.22, [3])
Khi đó F
v
= 0,178 * 11,46
2
= 23,38 N.
Do đó từ (3-03) ta có :
Lực tác dụng lên trục là :
(4.21, [3])
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 17
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
PHẦN IV : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
4.1. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ nghiêng cấp nhanh
4.1.1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong
thiết kế, ở đây ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng là như nhau:
Bảng 3: Các thông số của 2 bánh răng trụ nghiêng cấp nhanh
Thông số Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn
Tên thép Thép 45 (tôi cải thiện) Thép 45(tôi cải thiện)
Giới hạn bền kéo
850
b
MPa
σ

Gọi
t
là tổng số giờ làm việc của bánh răng:
6*300*2*8 28800t = =

giờ
4.1.3 Xác định ứng suất tiếp và ứng suất uốn cho phép
4.1.3.1 Số chu kỳ làm việc:
Ta có: (6.5, [3]))

2,4
30
HO HB
N H=

2,4 2,4 7
1 1
30 30 250 1,7.10
HO HB
N H= = × ≈
chu kỳ
2,4 2,4 7
2 2
30 30 235 1,4.10
HO HB
N H= = × ≈
chu kỳ
6
1 2
4.10

 
   
 
= = × + +
 ÷
 ÷
 ÷  ÷
   
 
 
 
 
∑
(6.7, [3])
C : số lần ăn khớp trong một vòng quay
n : số vòng quay trong một phút
t : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
Trong đó :
1
48
.28800 15360
90
t = =
giờ

2
30
.28800 9600
90
t = =

HE2
>N
HO2
, N
FE1
>N
FO1
, N
FE2
>N
FO2
Cho nên: K
HL1
= K
HL2
=K
FL1
=K
FL2
=1 (_94,[3])
K
HL
:hệ số tuổi thọ
K
FL
: chế độ tải trọng của bộ truyền
Ta có giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng như sau: ( bảng 6.2, [3 ] )
lim1 1
2 70 2*250 70 570( )
OH

Ta có: (6.1, [3])
[ ]
lim limO R V L XH O
H HL HL
H H
σ Z Z K K σ
σ K K
s s
= =
[ ]
1
570
518,18
1,1
H
σ = =
(Mpa)
[ ]
2
540
491
1,1
H
σ = =
(Mpa)
4.3.4 Ứng suất uốn cho phép
Theo (6.2) (trang 91, [3]) ta có:
[ ]
limOF
F FL

ψ =
(bảng 6.6, [3])
khi đó:
0,53* ( 1) 0,876
bd ba
ψ ψ u= + =

(6.16,[3])

Ta chọn:
F
1,13,k 1,28
Hβ β
K = =

(bảng 6.7, [3])
Hβ
K
,
F
K
β

:trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
4.1.5 Xác định sơ bộ khoảng cách trục a
w
[ ]
2
3
2

Mpa :ứng xuất tiếp xúc cho phép
2
415866*1,13
43*(3,13 1)* 237
0,4*(491) *3,13
w
a mm⇒ ≥ + =
Chọn a
w
= 240 mm
4.1.6 Xác định môđun bánh răng
Môđun bánh răng
(0,01 0,02) (2,4 4,8)
w
m a= ÷ = ÷
(6.17, [3])
Ta chọn m=3 (bảng 6.8, [3])
4.1.7 Xác định số răng, góc nghiêng
β
và hệ số dịch chuyển x
Chọn sơ bộ
β
=10
0
,
Do đó cos
β
= 0,9848
Số răng của bánh nhỏ là:
Số răng bánh lớn ;

α
d
=d

+ 2m (bảng 6.11,[3] )

1 1
2 120 3.2 126
α
d d m= + = + =

2 2
2 360 3.2 366
α
d d m
= + = + =
Đường kính vòng chân răng :
d
f
= d
w
– 2,5m (bảng 6.11 [3])
d
f1
= d
w1
– 2,5m = 120 – 2,5.3 = 112,5 mm
d
f1
= d

4.1.10 Tính toán kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
4.1.10.1 ứng suất tiếp xúc

( )
1
1
2 1
H
m Hε
H
w w
T K u
Z Z Z
σ
d b u
+
=
(6.33, [3])
` Với u: tỉ số truyền :u=3,15
d
w1
đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w1
=d
1
=120mm
ta có
M
Z

Đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh

20
( ) ( ) 20,55
cos 0,982
tw t
tgα tg
α α arctg arctg
β
= = = =
tw
α
góc ăn khớp
cos20,28. 9,9 0,231
b
tgβ tg⇒ = =
Do đó
H
Z
=
( )
2.cos13
1,72
sin 2*20,55
=
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 23
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
Ta có
sin

 
= − + =
 
 ÷
 
 
( 6.38b, [3] )
Z
1
,Z
2
lần lượt là số răng bánh dẫn và bị dẫn
ε
Z
:hệ số kể đến sự trùng khớp của răng`
Chiều rộng bánh răng bị dẫn

240.0,4 96
w w ba
b aψ= = =
(_228,[3])
Chiều rộng bánh răng dẫn
b
’
w
=b
w
+5=101 (_257,[3])
K
H

d b m
=
(6.43,[3]) (4 – 01)
Với vận tốc v < 2,5 m/s và cấp chính xác 9 ta có:
Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 24
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Đề số: 4; Phương án số: 28
K
F
α
=1,37 (6.14,[3])
Fβ
K

= 1,28 (bảng 6.7,[3])
Fβ
K
hệ số phấn bố không đều trên chiều rộng vành răng
240
0,006.73.1,732 5,07
3,13
w
F F o
a
vδ g v
u
= = =

(6.47,[3])


(6.46,[3])
Do đó
1,28.1,37.1,04 1,824
F Fβ Fα Fv
K K K K= = =
(6.45,[3])
Với
α
ε
=1,7,
1 1
0,59
1,7
ε
α
Y
ε
= = =
ε
Y
hệ số kể đến sử trùng khớp của răng
Với
β
=10,08
0
,
10,08
1 0,957
235
β