ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
NHẬN XÉT CỦA GVHD
MỤC LỤC

Trang
Phần I. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
I. Chọn động cơ……………………………………………
II. Phân phối tỷ số truyền………………………………….
III. Xác định công suất, momen và số vòng quay các trục
Phần II. Tính toán thiết kế chi tiết máy
I. Truyền dộng đai
thang…………………………………….
1. Chọn loại đai và thiết diện
đai……………………………….
2. xác định các thong số của bộ
truyền…………………………
3. Khoảng cách trục
…………………………………………….
4. Chiều dài
đai…………………………………………………
5. Góc ôm trên bánh đai
nhỏ…………………………………
II. Bộ truyền bánh
răng……………………………………….
1. Chọn vật
liệu…………………………………………………
2.xác dịnh ứng suất cho
phép…………………………………
3. Tính toán cấp
nhanh…………………………………………
4. Tính toán bộ truyền cấp

A- ĐẦU ĐỀ
1. Sơ đồ động:

SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
2. Các số liệu ban đầu:
a. Lực vòng trên xích tải 2P(N): 2000
b. Vận tốc xích tải V(m/s): 1,2
c. Số răng đĩa xích Z( răng): 11
d. Bước xích t(mm): 100
e. Số năm làm việc a(năm): 5
3. Đặc điểm của tải trọng:
Tải va đập nhẹ. Quay một chiều.
4. Ghi chú:
Năm làm việc 300 ngày, ngày 2 ca, 1ca = 8 giờ
Sai số cho phép về tỉ số truyền ∆I = 2÷3%
BẢN THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG
CƠ KHÍ
PHẦN I
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ
Gọi P
t
: công suất trên trục máy công tác
η : hiệu suất chung
P
ct
: công suất làm việc ( công suất cần thiết trên trục động cơ)
Ta có:

η
br
=0.98 : hiệu suất của bộ truyền bánh răng

η
ô
=0.99 : hiệu suất một cặp ổ lăn

η
nt
=1 : hiệu suất của khớp nối
=
η
0,96. 0,98
2
.1.0,99
4
. 1= 0,89
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU

⇒

7,2
89,0
4,2
===
η
p
p

100.11
2,1.1000.60
.
.1000.60
===
tZ
V
n
xt
( vòng/phút )

7,21
45,65
1420
==u
Gọi u
h
: tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp
Ta có
85,10
2
7,21
. ====
u
uuu
đ
cnh
u
Chọn
2=

===
u
u
u
c
h
n
III. Xác định công suất momen và số vòng quay trong các trục
*Động cơ
- công suất:
7,2=
p
ct
(kw)
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
- số vòng quay:
1420=
n
đc
( vòng/phút )
- Momen xoắn:
18158
1420
7,2
10.55,910.55,9
66
===
n
p

10.55,910.55,9
6
1
1
6
1
===
n
p
T
( M.mm )
* Trục II
- Công suất:
49,299,0.98,0.57,2
12
===
ηη
ôbr
pp
( kw )
- Số vòng quay:
197
6,3
710
1
2
===
u
n
n

197
2
3
===
u
n
n
c
( vòng/ phút)
- Momen xoắn:
355554
65
42,2
10.55,910.55,9
6
3
3
6
3
===
n
p
T
( M.mm )

Trục
Thông Số
Động cơ Trục I Trục II Trục III
Công suất P 2,7 2,57 2,49 2,42
Tỉ số truyền u u

= ( 100-200) mm
+ Chiều dài giới hạn: l= ( 560-4000) mm
2.Xác định các thông số của bộ truyền
+ Đường kính bánh đai nhỏ d
1
Với d
1
= 140 mm
Vận tốc đai:
2,5
1000.60
710.140.14,3
1000.60

11
===
nd
v
π
m/s < 25 m/s
 chọn d
1
= 140 mm
+ Đường kính bánh đai lớn d
2
4,274)02,01(140.2)1.(.
12
=−=−=
ε
dud

=
δ
Vậy đường kính bánh đai nhỏ d
1
= 140 mm và bánh đai lớn d
2
= 280
mm
3. Khoảng cách trục a
Theo bảng 4.14 có u = 2

336280.2,1.2,12,1
2
2
===⇒=⇒ da
d
a
mm
Kiểm tra
( ) ( )
( ) ( )
2801402828014055,0
255,0
2121
+≤≤++
+≤≤++
a
ddahdd

840336239 ≤≤

+=
(mm)
Theo bảng 4.13 => l= 1400 mm
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ
107,3
1400
10.2,5
max
3
=<=== i
l
v
i
Xác định lại khoảng cách trục a theo công thức
4
8
22
∆−+
=
λλ
a
Với
6,740
2
)280140(14,3
1400
2
)(
21
=

1
trên bánh đai nhỏ
0000
12
0
1
05,,15857.
56,363
140280
18057.180 =
−
−=
−
−=
a
dd
α
 α
1
> 120
0
( đạt yêu cầu )
Xác định số đai
[ ]
zu
đ
CCCCP
KP
Z


C
1
= 0,96 ( bảng 4.16 ) với
82,0
0
=
l
l
C
u
= 1,13 ( bảng 4.17 ) với u=2
C
z
: hệ số ảnh hưởng số đai
[ ]
1,2
29,1
7,2
0
==
P
P
ct
Do đó C
z
= 0,95
7,2
95,0.13,1.96,0.94,0.29,1
25,1.7,2
==Z

α
Trong đó
2
.VqF
mv
=
với q
m
= 0,105 kg/m ( bảng 4.22 )

84,22,5.105,0
2
==
v
F
( N )
39,150
84,23.94,0.2,5
25,1.7,2.780
0
=
+
=F
( N )
Lực tác dụng lên trục
84,885)
2
05,158
sin(3.39,150.2)
2

1lim
+= HB
H
σ
; S
H
= 1,1
HB
F
8,1
0
lim
=
σ
; S
F
= 1,75
(S
H
và S
F
: hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn ) tra bảng
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB
1
= 245; độ rắn bánh lớn HB
2
= 230
Khi đó
56070245.2702
1

SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 8
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
Theo công thức 6.7:
4,2
30
HBHO
HN =
do đó
74,2
1
10.6,1245.30 ==
HO
N
74,2
2
10.39,1230.30 ==
HO
N
Với HB: độ rắn của bánh
Theo công thức 6.7 :
ii
i
HE
tn
T
T
cN 60
3
max
∑

[ ]
733
2
10.86,512,0.02,0.16,0.8,024000.710.1.60 =++=
HE
N
> N
H02
do đó
K
HL2
= 1 ( K
HL
: hệ số tuổi thọ )
Suy ra N
HE1
> N
HO1
do đó K
HL1
= 1
Như vậy theo công thức 6.1a sơ bộ xác định được
[ ]
H
HLH
H
S
K.
0
lim

+
=
+
=
HH
H
σσ
σ
MPa
Theo công thức (6.7)
( )
iiiFE
TnTTcN ./60
6
max
∑
=
( )
766
2
10.53,362,0.02,0.16,0.8,024000.710.1.60 =++=
FE
N
Vì N
FE2
= 36,53.10
7
> N
FO
= 4.10

[ ]
F
FLFCF
F
S
KK
0
lim
1
σ
σ
=
[ ]
252
75.1
1,1.441
1
==
F
σ
( MPa )
[ ]
236
75.1
1,1.414
1
==
F
σ
( MPa )

Theo công thức ( 6.15a )
( )
[ ]
3
2
1
1

.
1
banH
H
naW
u
KT
uKa
ψσ
β
+=
( )
( )
17,104
3,0.6,3.4,495
12,1.34568
16,343
2
1
=+=
W
a

÷
0,02).104 = 1,04
÷
2,08 mm
Theo bảng 6.8 chọn mođun pháp m =2
Xác định số răng, góc nghiêng β
Chọn sơ bộ β = 10
0
do đó cos β = 0,9848
Theo công thức (6.19)
số răng của bánh nhỏ
( ) ( )
27,22
16,32
9848,0.104.2
1
cos.2
.
1
=
+
=
+
=
n
W
um
a
Z
β

+
=
+
=
W
a
ZZm
β
Suy ra β = 13,93
0
3.3Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo công thức (6.33) ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc
( )
2
1
1

1.2

WmW
mH
HMH
dub
uKT
ZZZ
+
=
ε
σ
Trong đó

: góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
0
95,1223,0)8,13().57,20cos(.cos =⇒===
btb
tgtgtg
ββαβ
Với
57,20
97,0
20
cos
=






=








==
tg
arctg

78,0
643,1
11
===
α
ε
C
Z
Trong đó theo (6.38b)
643,197,0.
79
1
22
1
2,388,1cos.
11
2,388,1
21
=












+
=
m
w
w
u
a
d
Theo công thức (6.40)
68,1
1000.60
710.32,45.14.3
1000.60

11
===
nd
V
w
π
(m/s)
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 11
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
Với V= 1,68 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và V< 2,5 m/s thì K
Hα
= 1,13
Theo công thức (6.42)
32,1
59,3

K
Theo công thức (6.39)
29,102,1.13,1.12,1 ===
HVHHH
KKKK
αβ
Thay các giá trị vừa tính được vào công thức (6.33) ta được
4,490
32,45.59,3.2,31
)159,3(29,1.34568.2
.78,0.72,1.274
2
=
+
=
H
σ
MPa
Xác định chính xác ứng xuất tiếp cho phép
Theo công thức (6.1) với V=1,68 m/s <5 m/s, Z
V
= 1; với cấp chính
xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần
gia công đạt độ nhám R
a
=2,5… 1,25μm, do đó Z
R
= 0,95 ; với d
a
<


=








=
H
H
wbaw
ab
σ
σ
ψ
mm
Lấy b
w
= 34 mm
3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Theo công thức (6.43)
mdb
YYYKT
ww
FF
F


Trong đó tra bảng 6.15, σ
F
= 0.,006; bảng 6.16, g
0
= 73
Theo công thức (6.46)
05,1
37,1.24,1.34568.2
32,45.34.69,3
1
2

1
1
1
=+=+=
αβ
ν
FF
wwF
FV
KKT
db
K

Do đó
78.105,1.37,1.24,1 ===
FvFFF
KKKK
αβ

===
β
Z
Z
V
56,86
97,0
79
cos
33
2
2
===
β
Z
Z
V
Theo bảng 6.18 ta được Y
F1
= 3,9; Y
F2
= 3,61
Thay vào công thức 6.43 ta được
5,85
2.32,45.34
9,3.9,0.61,0.78,1.34568.2
1
==
F
σ

MPa
3.5 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Theo công thức 6.48:
[ ]
max
max
.
HqtHH
K
σσσ
≤=
với
1
max
==
T
T
K
qt
[ ]
MPaMPaK
HqtHH
12607,4701.7,470.
max
max1
=<===
σσσ
Theo công thức (4.49)
[ ]
MPaMPaK

= 22; Z
2
= 79
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0; x
2
= 0
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 13
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
Theo các công thức trong bảng 6.11 ta tính được
Đường kính vòng chia d
1
= 45,36 mm; d
2
= 162,89 mm
Đường kính đỉnh răng : d
a1
= 49,36 mm; d
a2
= 166,89 mm
Đường kính đáy răng: d
f1
= 40,36 mm; d
f2
= 157,89 mm
4. Tính toán bộ truyền cấp chậm
4.1Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Theo công thức ( 6.15a )
( )

ba
= 0,3 tra bảng 6.6
K
a
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại
răng.( Tra bảng 6.5 chọn K
a
= 43 )
Ψ
bd
= 0,5 Ψ
ba
( u
c
+ 1) = 0,5.0,3( 3,01 +1) = 0,6 do đó theo
bảng 6.7. Chọn K
Hβ
= 1,07 (sơ đồ 3).
Lấy a
W1
=149 mm
4.2Xác định các thông số ăn khớp
Theo công thức (6.17)
Mođun : m = (0,01
÷
0,02)a
W
= (0,01
÷
0,02).149 = 1,49

= 36
Số răng của bánh lớn
36,10836.01,3.
12
=== ZuZ
c
Lấy Z
2
= 108
Do đó tỷ số truyền thực sẽ là
3
36
108
==
m
u
( )
( )
966,0
149.2
108362
2
cos
2
21
=
+
=
+
=

: chiều rộng vành răng b
W
= Ψ
ba
.a
W2
=149.0.3 = 44,7 mm
Z
M
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp ; theo bảng
(6.5) Z
M
= 274 MPa
1/3
Z
H
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
tw
b
H
a
Z
2sin
cos2
β
=
β
b
: góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
0

twt
β
α
αα
Do đó
( )
( )
72,1
56,20.2sin
89,13cos2
==
H
Z
Theo công thức (6.37),
( )
82,1
2.
8,14sin7,44
sin
===
ππ
β
ε
β
m
b
w
Do đó theo (6.36c),
77,0
7,1















+−=
βε
α
ZZ
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
5,74
13
149.2
1
2
2
1
=
+
=
+

===
u
a
Vg
w
HH
σν
Trong đó
H
σ
: hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 6.15 ta
được
H
σ
=0,002
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 15
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
g
o
: hệ số ảnh hưởng đến các sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra
bảng 6.16 ta được g
0
= 73
do đó theo công thức (6.41)
01,1
13,1.07,1.120708.2
5,74.7,44.79,0
1 =+=
HV
K

K
XH
=1 do đó theo công thức (6.1) và (6.1a)
[ ] [ ]
9,4101.9,0.1.55,456
,
===
XHRVHH
KZZ
σσ
MPa
Như vậy
[ ]
HH
σσ
<

4.4Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Theo công thức (6.43)
mdb
YYYKT
ww
FF
F

2
1
11
1
β

Theo công thức (6.46)
02,1
37,1.17,1.120708.2
5,74.7,44.38,2
1
2

1
1
1
=+=+=
αβ
ν
FF
wwF
FV
KKT
db
K

Do đó
63,102,1.37,1.17,1 ===
FvFFF
KKKK
αβ
Với
7,1=
α
ε
,

β
Z
Z
V
81,119
966,0
108
cos
33
2
2
===
β
Z
Z
V
Theo bảng 6.18 ta được Y
F1
= 3,7 ; Y
F2
= 3,6
Thay vào công thức 6.43 ta được
79,114
2.5,74.7,44
7,3.89,0.59,0.36,1.120708.2
1
==
F
σ
MPa <

4.5Kiểm nghiệm răng về quá tải
Theo công thức 6.48:
[ ]
max
max
.
HqtHH
K
σσσ
≤=
với
1
max
==
T
T
K
qt
[ ]
MPaMPaK
HqtHH
126055,4561.55,456.
max
max1
=<===
σσσ
Theo công thức (4.49)
[ ]
MPaMPaK
FqtFF

2
= 108
Hệ số dịch chỉnh x
1
= 0; x
2
= 0
Theo các công thức trong bảng 6.11 ta tính được
Đường kính vòng chia d
1
= 74,53 mm; d
2
= 223,6 mm
Đường kính đỉnh răng : d
a1
= 78,53 mm; d
a2
= 227,6 mm
Đường kính đáy răng: d
f1
= 69,53 mm; d
f2
= 218,6 mm
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 17
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
PHẦN III
THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
I.Chọn vật liệu làm trục
Dựa vào đặc điểm va tải trọng tác dụng lên các trục ta chọn thép C45
có

• Trục II
T
2
= 120708 (N.mm)
[ ]
20=
τ
(MPa)
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 18
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
=> d
2
= 35 (mm)
• Trục III
T
3
= 355554 (N.mm)
[ ]
30=
τ
(MPa)
=> d
1
= 40 (mm)
III.Xác định khoảng cách các gối đở và diểm đặt lực
1. Từ đường kính trục d ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b
0
theo
bảng (10.2)
d

2. Tính chiều dài mayơ bánh đai , mayơ bánh răng trụ theo công thức
(10.10)
3525.4,14,1
112
=== dl
m
mm
3525.4,14,1
113
=== dl
m
mm
4935.4,14,1
222
=== dl
m
mm
4935.4,14,1
223
=== dl
m
mm
5640.4,14,1
332
=== dl
m
mm
3. Chọn nối trục đàn hồi nên chiều dài mayơ nữa khớp nối theo công
thức (10.13)
8040.2.2

=+++=+++= Kllll
mm
( )
511510)1735(5,05,0
3011212
=+++=+++=
nmc
hKbll
1692110.210.3494923
02212322312111
=++++=++++===
bKKlllll
mm
( ) ( )
24523805,010151695,0
033333133
=++++=++++=
blKhll
mn
76169245
313333
=−=−= lll
c
5. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 20
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
• trục I
Vị trí đặt lực của bánh 1 dương nên r
1
= 1

= 1
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 21
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
• Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
( )
2
1
1
1
1525
32,45
34568.2
2
FtN
d
T
Ft
w
====
( )
( )
( )
2
0
0
1
1
590
8,13cos
57,20.1525

w
====
( )
( )
( )
4
0
0
3
3
1246
8,14cos
65,20.3240
cos
.
FrN
tg
tgFt
Fr
tw
====
β
α
( )
( )
4
0
33
8568,14.3240. FaNtgtgFtFa ====
β

847555.59051.886
169
55.51.
1
12
=
−+
=
−+
=⇒
( )
∑
= 0Fiym
B
N
MFrF
Fly
Cđ
705
169
8475114.590220.886
169
114.220.
1
11
=
−−
=
−−
=⇒

SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 22
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
1.2 Biểu đồ nội lực
d
1.3 Momen tương đương tại các tiết diện
Theo công thức (10.15) và (10.16) ta có
xj
yij
MMM
2
2
+=
Trong đó
xjyj
MM ,
- momen uốn trong mặt phẳng yoz và xoz tại các
tiết diện j
Do đó
0== BMAM
tđtđ
).(5420334568.75,045186
22
mmNAM
tđ
=+=
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 23
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN HOÀNG CHÂU
).(8872134568.75,05654461466
222
mmNCM

(mm)
1,24
63.1,0
88721
3
==
C
d
(mm)
Chọn trục theo tiêu chuẩn
d
A
= d
B
= 25 mm
d
D
= 21 mm
d
C
= 32 mm
1.5Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi tại các vị trí mặt cắt nguy
hiểm nhất
a> Với vật liệu trục là thép C45 có σ
b
= 600 MPa
và
6,261600.436,0.436,0
1
===

d
tdbt
d
W
M
2
11
3
22
max
32
5654461466
−
−
+
===
π
σσ
Tra bảng 9.1a ta có : b = 10
h = 8
t
1
= 5
( )
40
32
5325.10
32
32
5654461466

32.
34568
2
3
0
max
=
−
−
==⇒
π
τ
C
C
C
W
T
MPa
Với
( )
j
jj
j
d
tdtbd
W
2
11
3
0

x
dC
K
K
K
K
1
−+
=
τ
τ
τ
ε
Tra bảng 10.8; 10.9; 10.10 và 10.12 ta được
06,1
=
x
K
và
5,1
=
y
K
88,0=
σ
ε
và
81,0
=
τ

Xác định hệ số an toàn
Theo công thức (10.20)
8,4
0.05,040.37,1
6,261

1
=
+
=
+
=
−
mCaCdC
C
K
S
σψσ
σ
σσ
σ
Theo công thức (10.21)
9,35
025,3.3,1
7,151

1
=
+
=

τσ
Vậy
[ ]
( )
5,25,1
÷=>
SS
C
như vậy không cần kiểm tra độ cứng của
trục
1.6 Kiểm nghiệm độ bền của then
SVTH: TỐNG HỒNG DƯƠNG 25