Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
MỤC LỤC
Trang
Lời Nói Đầu
Phần I.Phân tích tính cấp thiết và chuyển động của hệ dẫn động.....................4
I.Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền động bánh răng........................4
II.Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu........................................5
III.Ưu ngược điểm của bộ truyền..............................................................5
Phần II.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền.........................................8
I.Chọn động cơ điên..................................................................................10
II.Phân phối tỉ số truyền............................................................................11
Phần III.Tính toán thiết kế các bộ truyền ...........................................................12
I.Thiết kế bộ truyền đai.............................................................................12
II Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh................................................16
III.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm...............................................22
Phần IV. Tính trục...................................................................................................28
I.Tính sơ bộ trục........................................................................................28
II.Tính gần đúng trục.................................................................................28
II.Tính chính xác trục................................................................................35
III.Chọn then.............................................................................................40
IV.Chọn ổ..................................................................................................41
Tài liệu tham khảo......................................................................................................42
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 1 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
LỜI NÓI ĐẦU
Nhiều thế kỷ qua sự phát triển kinh tế trên thế giới đòi hỏi con người tìm tòi
những công nghệ để ứng dụng vào sản xuất. Trong đó ngành cơ khí là ngành quan
trọng góp phần cho sự phát triển kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới cũng như ở
Việt Nam. Ngành cơ khí chế tạo đã giúp chúng ta sản xuất ra nhiều chi tiết, nhiều bộ
phận máy móc có hình dạng kích thước cụ thể. Để thỏa mãn trong chừng mực nhất định
đáp ứng các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và các yêu cầu khác. Vì vậy chi tiết máy là

....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................

n
2
: Tốc độ vòng bánh bị dẫn
d
1
: Đường kính vòng bánh dẫn
d
2
: Đường kính vòng bánh bị dẫn
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 4 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
Tốc độ có thể đạt tới 140m/s hoặc cao hơn. Công suất có thể truyền được từ rất
nhỏ N=0.1kw đến khá lớn khoảng 300kw. (như trong các máy làm việc, máy vận
chuyển: Máy xây dựng, ôtô...) hoặc công suất lớn đến 1000kw như trong máy thủy điện.
Tỉ số truyền từ 1÷10 hoặc cao hơn.
II. Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu:
- Động cơ điện: Hiện nay trong công nghiệp dùng hai loại động cơ điện là: Động
cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, với sức bền
làm việc cao, momen khởi động lớn. bên cạnh đố ta còn có động cơ điện một chiều: Là
loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo
đảm khởi động êm, hãm và đảo dể dàng, giá thành cao khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh
lưu.
Trên ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một
chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng
động cơ điện một chiều nhưng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì những khuyết
điểm của loại động cơ nầy vẫn chấp nhận được.
Vậy ta chọn động cơ điện xoay chiều.
- Hộp giảm tốc: Đối với đề bài ta chỉ xét hai loại đó là: Hộp giảm tốc của bộ
truyền bánh răng trụ và hộp giảm tốc của bộ truyền bánh răng nón.

+ Kích thước bộ truyền tương đối nhỏ gọn, khả năng tải lớn, tuổi thọ và độ tin
cậy cao.
+ Làm việc trong phạm vi công suất, tốc độ và tỉ số truyền khá rộng.
b. Nhược điểm:
+ Không thể thực hiện được truyền động vô cấp.
+ Không có khả năng tự bảo vệ an toàn khi quá tải.
+ Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn.
+ Đòi hỏi độ chính xác cao trong chế tạo (chế tạo tương đối phức tạp) và lắp ráp.
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 6 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
+ Chịu va đập kém vì độ cứng bộ truyền khá cao.
3.Truyền động đai
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau.
+ Làm việc êm, do vật liệu đai có tính đàn hồi.
+ Giữ được an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải vì lúc này đai sẽ trượt
trên toàn phần trên bánh.
+ Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
b. Nhược điểm:
+ Khuôn khổ kích thước khá lớn (khi cùng một điều kiện làm việc, thường riêng
đường kính bánh đai đã lớn hơn đường kính bánh răng khoảng 5 lần).
+ Lực tác dụng trên trục và ổ lớn do phải căng đai (lực tác dụng trên trục và ổ
tăng thêm 2 đến 3 lần so với truyền động bánh răng).
+ Tuổi thọ thấp khi làm việc với vận tốc cao.
+ Khi dùng bánh căng đai làm tăng số chu kỳ bị uốn của đai sẽ làm giảm tuổi thọ
của đai.
4. Truyền động xích:
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau (A
Max

phân biệt bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông. Ngoài ra đối với các bộ truyền đỡ hở
của những máy không quan trọng có thể bôi trơn định kỳ bằng dầu mở.
- Bôi trơn ngâm dầu bằng cách ngâm bánh răng hoặc các chi tiết vào dầu. Cách
bôi trơn nầy thường dùng khi vận tốc của bộ truyền v ≤12m/s. Mặt khác khi vận tốc quá
lớn các chất rắn bả trong dầu sẽ khuấy động và kẹt vào chổ ăn khớp. Khi vận tốc bộ
truyền xấp xỉ các số trên thì các chi tiết được ngâm dầu ở các phần tiếp xúc khi làm
việc.
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 8 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
- Đối với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng nón-bánh răng trụ, nếu mức dầu không
thể lan lên nữa để bôi trơn cả hai bộ truyền thì có bể ngăn chứa dầu lại cho bôi trơn từ từ
cả hai phần bánh răng trụ và bánh răng nón.
- Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp: Nếu các bánh răng không ngâm trong dầu thì
làm nghiêng bề mặt nghép nắp và thân hộp. Đối với hộp giảm tốc đặt đứng có thể dùng
bánh răng bôi trơn hoặc vòng bôi trơn. Dung lượng của dầu trong hộp thường lấy
khoảng 0.4-0.8lít cho một kw công suất truyền, trị số nhỏ cho hộp giảm tốc cỡ lớn.
- Bôi trơn dùng cho các bộ truyền có vận tốc lớn v>12m/s và cho hộp giảm tốccỡ
lớn có vận tốc nhỏ hơn. Phương pháp nầy dùng cho các hộp giảm tốc có công suất và
vận tốc không lớn lắm nhưng cấu tạo của nó không cho phép thực hiện được việc bôi
trơn ngâm dầu. Dầu bôi trơn từ bể áp suất 0.5-1.7atm theo các đường ống dẫn qua vòi
phun đến bôi trơn chỗ ăn khớp. Đối với bánh răng thẳng thì đặt vòi phun sao cho các tia
dầu bắn ngược chiều quay của bánh răng. Trong trường hợp vận tốc quá lớn nếu bôi
trơn theo phương pháp này thì vòi phun đặt lên trên chỗ ăn khớp không phụ thuộc vào
chiều quay.
* Các loại dầu thường dùng để bôi trơn hộp giảm tốc:
+ Dầu công nghiệp: Thường dùng rộng rãi để bôi trơn nhiều loại máy khác nhau.
Bôi trơn bằng phường pháp lưu thông nên dùng dầu công nghiệp 45.
+ Dầu tua pin: Có chất lượng tốt nền thường dùng để bôi trơn các bộ truyền bánh
răng quay nhanh.
+ Dầu ôtô máy kéo AK10 và AK15: Cũng được dùng để bôi trơn hộp giảm tốc.

=
kW
Trong đó : + N – Công suất động cơ . N =
1000
vP
×
kW
Với : P = 8500 N
v = 0.74 m/s
kWN 29,6
1000
74,08500
=
×
=⇒
+ η - Là tích số hiệu suất của bộ truyền và của các cặp ổ trong thiết bị
Với :
kbrod
ηηηηη
×××=
23

Tra bảng
[ ]
1
27
12
−
. ta có các thông số như sau :
95,0

Chọn động cơ điện:
Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn N
ct
.Trong tiêu chuẩn động cơ điện có
nhiều loại thoả mãn điều kiện này.
Tra bảng
[ ]
1
322
2P
.ta chọn động cơ A02-51-4.Có các thông số như sau:
Động cơ
Công
suất
(kW)
Ở tải trọng định mức
Vận Hiệu
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 10 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
tốc(Vg/Ph) suất (%)
A02-51-
4
7,5 1460 89,0 1,4 2,0 0,8 107
II.Phân phốí tỷ số truyền:
Tỷ số truyền động chung :
t
dc
n
n
i

===⇒
t
dc
n
n
i
Ta có : i = i
d
.i
bn
.i
bc
Trong đó : i
d
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai;
i
bn
- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh;
i
bc
- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm;
Chọn trước i
d
= 4 (Tra bảng
[ ]
1
32
22
−
)

875,11
÷=
÷
=⇔
bc
i
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm i
bc
= 3,1 . ta có tỷ số truyền của
bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh :
8,3
1,3
875,11
==⇒
bn
i
Số vòng quay của từng trục
Trục I:
)/(365
4
1460
PhVg
i
n
n
n
n
i
d
dc

N
I
=
kwN
dcd
1,75,7995,095,0
0
=××=××
ηη
N
II
=
kwN
Ibr
85,61,7995,097,0
0
=××=××
ηη
N
III
=
kwN
IIbr
61,685,6995,097,0
0
=××=××
ηη
Momen xoắn M
x
cho từng trục:

+ Momen xoắn trục II:
M
II
=
Nmm
n
N
II
II
3,681432
96
85,6
1055,91055,9
66
=×=×
+ Momen xoắn trục III:
M
III
=
Nmm
n
N
III
III
6,2053529
7,30
61,6
1055,91055,9
66
=×=×

Tải trọng làm việc ổn định
1.Chọn loại đai
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momen xoắn
lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da, đai vải …
Tra bảng
]1[
93
135
−
, ta chọn loại đai A hoặc Б. Ta tính theo cả 2 phương án và chọn
phương án nào có lợi hơn.
Kích thước tiết diện đai a
×
h, mm và diện tích tiết diện F , mm
2
(Tra bảng
]1[
92
115
−
)
Các thông số tính toán Các số liệu tính được
Loại đai A Б
a
×
h ,(mm) 13
×
8 17
×
10,5

v
≤
×
××
=
π
)/(0764,0
100060
146014,3
1
1
smD
D
v
×=
×
××
=⇔
v, (m/s) 9,55 12,224
Vậy thoả mãn điều kiện v < v
max
= (30 ÷ 35 )m/s
3.Tính đường kính D
2
của bánh lớn
-Áp dụng công thức
]1[
84
45
−

2
1
2
1
1
'
2
8,14301460)02,01()1(
D
D
D
D
D
D
nn
×=××−=××−=
ξ
n
2
’
, (Vg/Ph) 357,7 363,4
Ta thấy n
2
’
sai lệch rất ít so với yêu cầu (< 5%).
- Tính lại tỉ số truyền:
'
2
n
n

)(57,12
4
)(
)(
2
2
2
12
12
2
12
12
mm
A
DD
DDA
A
DD
DDAL
×
−
++×+×=
×
−
++×+×=
π
L, (mm) (Tính theo A sơ bộ) 2005,3 2529,6
Tra bảng
]1[
92

8
)(8)(2)(2
2
12
2
1212
DDDDLDDL
A
−×−+×−×++×−×
=
ππ
A, (mm) (Tính chính xác) 472 582,4
Ta thấy khoảng cách trục a thoả mãn điều kiện
]1[
94
195
−
)(2)(55,0
1221
DDAhDD
+×≤≤++×
Tính khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai:
Áp dụng công thức A
min
= A – 0,015
×
L (mm)
A
min
, (mm) 442 545

, (độ) 134
0
134
0
Vậy ta thấy góc ôm α thoả mãn điều kiện
0
1
120
≥
α
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 14 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
8.Xác định số đai Z cần thiết.
-Áp dụng công thức
]1[
95
225
−
ta có :
FCCCv
N
Z
vtp
×××××
×
≥
α
δ
0
][

−
ta tìm được ứng suất có ích cho phép [δ
p
]
0
(N/mm
2
) :
[δ
p
]
0
, (N/mm
2
) 1,7 1,67
Các hệ số khác:
C
t
, Tra bảng
]1[
89
65
−
0,9 0,9
C
α
, Tra bảng
]1[
95
185

Trong đó các hệ số t,S tra từ bảng
]1[
257
310
−
t 16 20
S 10 12,5
=>Chiều rộng của bánh đai B
B, (mm) 84 65
- Đường kính ngoài của bánh đai :
Áp dụng công thức
]1[
96
245
−
:
bánh dẫn : D
n1
= D
1
+ 2
×
h
0
bánh bị dẫn : D
n2
= D
2
+ 2
×

e
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 15 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
e , Tra bảng
]1[
257
310
−
12,5 16
D
t1
, (mm) 107 138
D
t2
, (mm) 482 608
10.Tính lực căng ban đầu S
0
.
- Áp dụng công thức
]1[
96
255
−
:
)(
00
NFS
×=
δ
S

2
+ (25 ÷ 50)HB
- Tra bảng
]1[
39
63
−
ta chọn như sau:
+ Bánh răng nhỏ : thép 45 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
+ Bánh răng lớn : thép 35 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
- Cơ tính của các loại thép đã chọn : tra bảng
]1[
40
83
−
ta có
+ Bánh răng nhỏ :(Giả sử đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/580 mmN
bk
=
σ
;
+ Giới hạn chảy :
2
/290 mmN
ch
=
σ