Website: Email : Tel : 0918.775.368

Thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy
Thiết kế hệ dẫn động băng tải
**********************
I. Chọn động cơ
1. Xác định công suất cần thiết của động cơ
Công suất cần thiết lớn nhất N
ct
trên trục động cơ đợc xác định theo công
thức:
N
ct
= N
lv
/
Trong đó :
N
ct
- Công suất cần thiết trên trục động cơ.
N
lv
- Công suất tính toán trên trục máy công tác.

)(674.1
1000
23,0.28000
1000
.
KW
vF

-
x
= 0,9 - hiệu suất của bộ truyền xích;
(bộ truyền xích để hở ) .
-
tv
=0,8 -hiệu suất bộ truyền trục vít
Thay số ta có : =0,8. 0.99 . 0,96. 0,99
4
. 0,9 0,664
=> N
ct
= N
lv
/ = 1.674 / 0.664 2.521 (kW)
Công suất cần thiết của động cơ là: 2,52(kW)
2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ , chọn động cơ.
Tốc độ làm việc của băng tải là: v=0.23 (m/s)
Đờng kính tang : D=350(mm)=0,35(m)
Vận tốc vòng n
lv
=
)(4
350.
23,0.60000
.
.60000
p
v
D


- u
ch
: tỉ số truyền chung của hệ thống:
u
ch
=u
h
.u
n

- u
h
: tỉ số truyền của hộp giảm tốc
- u
n
: tỉ số truyền của bộ truyền ngoài(bộ truyền xích)
+u
h
chọn trong khoảng:35ữ80
+u
n
chọn trong khoảng:2ữ5
u
chmin
=35.2=70
u
chmã
=80.5=400
n

T
T

Do vậy ta chọn động cơ có số hiệu là:Dk.42-4
Các thông số của động cơ là:
- vận tốc vòng:n=1420v/p
- công suất động cơ :N
đc
=2,8(kW)
- T
k
/T
dn
=1,9
Kết luận:
Động cơ Dk.42-4 có kích thớc phù hợp với yêu cầu thiết kế.
II. PHÂN PhốI Tỷ Số TRUYềN
1. Phân phối tỉ số truyền
Ta có : u
ch
= u
h
. u
n
Tỷ số truyền chung

335
4
1420
===

2
=u
h
/u
1
=80/2,5=32
Kết luận : u
c
= 335 ; u
1
= 2,5;u
2
= 32 ; u
xích
= 4,2
2. Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.
Tính công suất, mô men, số vòng quay trên các trục (I, II, III, T {tang}) của
hệ dẫn động.
Công suất :
N
1
=N
đc
=2,8 (kW) ; n
1
=n
đc
=1420 vg/ph

2

ol
= 2,35 . 0,8 .0,99 = 1,86 KW
Trục tang N
t
= N
II
.
x
.
ol
= 1,86 . 0,9 .0,99 = 1,66 KW
Số vòng quay:
Trục I n
I
= n
đc
= 1440 vg/ph
Trục II
568
5,2
1440
1
1
===
u
n
n
II
vg/ph
Trục III

1420
47,2
.10.55,9
6
==
I
I
n
N
N. mm.
T
II
= 9,55. 10
6
.
39511
568
35,2
.10.55,9
6
==
II
II
n
N
N. mm.
T
III
= 9,55. 10
6

U u
1
= 2,5 u
2
= 32 u
xích
= 4,2
N(kw) 2,47 2,35 1,86 1,66
n (vg/ph) 1420 568 17,75 4,2
T(N.mm) 16.612 39.511 1.000.732 3.774.524
III. Tính bộ truyền ngoài Bộ truyền xích
Số liệu đầu:
Công suất N = N
III
= 1,86 KW
n
1
= n
III
= 17,75 vg/ph, n
2
= 4,2 vg/ph , u = u
x
= 4,2,
tải trọng va đập vừa, bộ truyền nằm ngang
1. Chọn loại xích và xác định các thông số của bộ truyền.
Do vận tốc và công suất truyền không cao cho nên ta chọn loại xích con lăn.
Dạng hỏng chủ yếu và nguy hiểm nhất là mòn, do đó ta tính xích theo độ
bền mòn.


Bộ truyền nằm ngang
K
o
= 1 hệ số xét đến cách bố trí bộ
truyền(40
0
)
Bộ truyền có thể điều chỉnh đợc
K
đc
= 1- hệ số xét đến khả năng điều chỉnh
Chọn phơng án bôi trơn định kỳ
K
b
= 1,3 - hệ số xét đến điều kiện bôi trơn
Bộ truyền làm việc 1 ca
K
c
= 1 - hệ số kể đến chế độ làm việc
Theo công thức 5.4 (sách tính toán thiết kế ...) ta có hệ số điều kiện
sử dụng xích K = K
đ
. K
a
. K
o
. K
đc
. K
b

x

= 1,62. 1,19.2,81.1,86/ 1 = 10,08 KW
theo bảng 5.5 (sách tính toán thiết kế ... T1) với n
0
= 50 vg/ ph, ta chọn
bộ xích một dãy có bớc xích t = 38,1 mm thoả mãn điều kiện bền mòn N
tt
< [N] = 10,5 KW đồng thời theo bảng 5.8 thì thoả mãn điều kiện t < t
max
- Khoảng cách trục sơ bộ a = 25 . t = 25 . 38,1 =952,5 mm
Số mắt xích đợc xác định theo công thức
X= 2.a/ t + 0,5( Z
1
+ Z
2
) + (Z
2
- Z
1
)
2
. t / 4
2
.a
= 2.952,5/38,1+0,5(21+87) + (87-21)
2
.38,1/4.
2
.952,5

[ ]






+++=
22
/2187287210,5-10487210,5-104.1,38.25,0

a
thay số ta đợc a = 734,4 mm
để xích không phải chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục a vừa
tính đợc một lợng a = ( 0,0020,004).a
do đó ta lấy a = 732
Đờng kính các đĩa xích
Theo công thức 5.17 (sách tính toán thiết kế ...tr 86-T1 )
Ta có :
đờng kính đĩa xích dẫn
d
1
= t/sin(/Z
1
) = 38,1 / sin(/21) = 255,6 mm
đờng kính đĩa xích bị dẫn
d
1
= t/sin(/Z
2

: hệ số tải trọng động K
đ
=1,7 (do T
mm
=1,8T
1
)
+ F
t
: lực vòng;
F
t
=1000.N/v=6. 10
7
.N/ Z
1
. n
1
. t
=1,86.6.10
7
/ (21.38,1.17,75)= 7900(N)
+F
0
: lực căng do trọng lợng nhánh xích bị động gây ra
F
0
=9,81.k
f
.q.a=9,81.4.0,732.5,5=158

H
]=600 MPa

5
Website: Email : Tel : 0918.775.368

+
H
,[
H
] :ứng suất tiếp xúc và ứng suất tiếp xúc cho phép (bảng
5.11 sách TKHDĐCK )
+ F
vd
:lực va đập trên dãy xích
F
vd
=13.10
-7
n
1
t
3
= 13.10
-7
17,75.38,1
3
.1=1,3
+ E: mô dun đàn hồi của vật liệu con lăn và răng đĩa;
E=2,1.10

t
= 1,15 là hệ số xét đến trọng lợng của
xích tác dụng lên trục ( ở đây bộ truyền nằm ngang )
Thay số ta có
F
r
= 1,15.1,86.6.10
7
/ (21.38,1.17,75) = 11850 (N)
iV.TíNH toán, thiết kế Bộ TRUYềN trục vít bánh vít
Các số liệu ban đầu:
N
II
= 1,86 KW , n
1
= 568 v/ph , n
2
= 17,75 v/ph
T
2
= 1000732 N.mm ,
Bộ truyền làm việc trong 11000 giờ
1.Chọn vật liệu,xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [
H
]
Vận tốc trợt của bộ truyền
V
sb
=4,5.10
-5

F0
]=0,25.
b
+0,08
ch
=141 (MPa)
Hệ số tuổi thọ:
K
FL
=
9
6
/10
FE
N
=
9
66
10.45,6/10
=0,81
Trong đó N
FE
=60.n
2
.

ii
tTT
9
max22

max
=0,8
ch
=0,8.200=160 MPa
2.Xác định khoảng cách trục

và kiểm nghiệm độ bền
Mô men xoắn trên trục vít T
2
=1000732 (Nmm)
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K
H
=1,2
Chọn sơ bộ q=(0,3.Z
2
) =18;
Chọn Z
1
= 2 =>Z
2
=u
1
Z
1
=32.2=64 răng
+a

đợc xác địmh theo công thức:
a


/m)-0,5(q+Z
2
)=(210/5)-0,5(18+64)=0
+Tính ứng suất tiếp xúc kiểm nghiệm độ bền:
K
H

=1 + (Z
2
/)
3
(1-kt)= 1+(64/230)
3
(1-0,5)=1,01
Với kt=

]/)./[(
max22 iiii
ttTT
=(1.0,5+0,5.0,6)=0,5
: hệ số biến dạng trục vít ( tra bảng 7.5 TKHDĐCK) =230
Vận tốc trợt: v
s
=.d

1
.n
1
/(60000.cos


3
+
168,24
MPa
vậy
H
<[
H
] = 180 => bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc
Kiểm tra lợng thừa bền theo công thức:
([
H
]-
H
)/
H
=(180-168,24)/168,24=0,07<0,1
=> độ thừa bền là hợp lí
+Kiểm nghiệm sức bền uốn
- Z
1
=2 => b
2
0,75.d
a1
,b
2
:chiều dày bánh vít,d
a1
:đờng kính vòng đỉnh

HV
=1,01.1,2=1,212
-d
2
=m.Z
2
=5.64=320 mm : đờng kính chia bánh vít

7
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Kiểm nghiệm sức bền uốn theo công thức:

F
=1,4.T
2
Y
F
K
F
/b
2
.d
2
.m.cos
=1,4.1000732.1,73.1,2/70.320.5.cos6,34
0
=26,1<[
F
]=114,2Mp

=d
1
+2m=90+2.5=100
d
a2
=m(Z
2
+2)=5(64+2)=330 mm
-Đờng kính vòng dáy: d
f1
=m(q-2,4)=5(18-2,4)= 78 mm
-Đờng kính ngoài của bánh vít: d
aM
2
d
a2
+1,5m=330+7,5=337,5
-Chiều rộng bánh vít : b
2
0,75d
a1
=75 mm, lấy b
2
=70mm
-Góc ôm =arcsin[b
2
/(d
a1
-0,5m)]=45,88
0

C;
Hệ số kể đén sự thoát nhiệt qua bệ máy =0,25
K
tq
:hệ số toả nhiệtcủa phần bề mặt hộp đợc quạt, chọn K
tq
=21 ứng
với n
q
=930 v/p
Nhiệt độ cao nhất cho phép của dầut
d
=90
0
c;t
0
=20
0
C
Diện tích bề mặt hộp đợc quạt nguội A
q
=0,3A
Thay số vào công thức ta đợc A0,92 (m
2
)
5.Lực tác dụng lên bộ truyền
-F
t1
=F
a2

F
t1
F
t2
F
r2
F
r1
F
a2
Website: Email : Tel : 0918.775.368

V.Tính toán bộ truyền bánh răng.
+ Các dữ kiện đã biết của bộ truyền:
-Tỉ số truyền u= 2,5
T
1
=16610 Nmm n
1
=1420 v/p
T
2
=43250 Nmm n
2
=568 v/p
1. Chọn vật liệu. Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép.
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo sự thống nhất hoá trong thiết kế ta
chọn vật liệu nh sau:
Bánh răng nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 ữ 285 có:


+70=2.150+70=370(MPa)

0
1limF
=1,8HB
1
=1,8.200=360(MPa)

0
2limF
=1,8HB
2
=1,8.150=270(MPa)
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở:
N
H01
=30HB
4,2
1
=30.200
2,4
=1.10
7
N
H02
=30HB
4,2
2
=30.150
2,4

= 60.1.568.11000.(1
3
.4/8 + 0,8
3
.3/8) = 2,6.10
8
=> N
HE2
> N
HO2
=> lấy hệ số tuổi thọ K
HL2
= 1 , do N
HE1
=u.N
HE2
nên
K
HL1
= 1
ứng suất tiếp xúc cho phép
Bánh răng không đợc tăng bề mặt nên chọn hệ số an toàn S
H
= 1,1
[
H1
]=
0
1limH
.K

iiFE
ttTTtnCN
F
/./....60
122
=
thay số vào ta đợc
N
FE2
=2,24.10
8
> N
F0
=4.10
6
=> K
FL2
=1 , do N
FE1
=u.N
FE2
nên K
FL1
= 1
ứng suất uốn cho phép:
Hệ số an toàn S
F
= 1,75 - bảng 6.2 (sách tính toán thiết kế ... T1)
[
F1

=0,8,
ch1
=0,8.450= 360(MPa)
[
F1
]
max
=0,8,
ch2
=0,8.450= 360(MPa)
2. Tính khoảng cách trục và các thông số ăn khớp:
Xác định sơ bộ khoảng cách trục: theo công thức 6.15a (sách tính toán
thiết kế ... T1)
a

2
= 43(u
2
+1)
[ ]
3
2
1
..
.
aH
H
u
KT




= 43(2,5+1)
[ ]
3
2
3,0.5,2.382
03,1.16610
81,1 mm
Ta lấy a


= 85 mm
Các thông số ăn khớp:
Mô đun pháp m = ( 0,01 ữ 0,02 ) 85 = 0,75ữ 1,7 mm
Theo dãy tiêu chuẩn ta chọn m = 1,5
Chọn sơ bộ = 10
0
=> cos = 0,9848
=> số răng bánh nhỏ (bánh 1) Z
1
= 2 a

. cos/ m(u+1) =
= 2.85.0,9848/ 1,5.(2,5+1) 31,5

10
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Ta lấy Z

Đờng kính vòng chia :
d
1
= d

1
= m . Z
1
/ cos = 1,5 .31 / 0,964285 48,78 mm
d
2
= d

2
= m . Z
2
/ cos = 1,25 .77 / 0,964285 121,17 mm

Chiều rộng vành răng b

=
a
. a

= 0,3 . 85 = 25,5mm
Lấy b

= 26 mm
Hệ số trùng khớp


uKT
mw
mH
+
;
Trong đó : - Z
M
: Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu;
- Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- K
H
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc;
- b
w
: Chiều rộng vành răng.
- d
w
: Đờng kính vòng chia của bánh chủ động;
T
3
= 16610 Nmm ; b
w
= 26 mm ;
Z
M


2sin
cos2
=
)90,20.2sin(
)60,17cos(.2
0
0
=1,69 ;


=
( )
[ ]
( )
[ ]
=+=+
95319,0.77/131/12,388,1cos./1/12,388,1
21

ZZ
1,654,
Z

=


/1
=
654,1/1

11
Website: Email : Tel : 0918.775.368

vì v < 4 m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 9 ;
K
H

= 1,16 (tra bảng 6.14).
theo bảng 6.15 =>
H
=0,002
tra bảng 6.16 chọn g
o
= 73 ,
Theo công thức 6.42

842,0
484,2
85
986,0.73.002,0.
===
m
w
oHH
u
a
vg


027,1

H
= 275.1,69.0,78.
2
) 48,78.(484,2.26
)15,2.(23,1.16610.2
+
350 MPa
Do
H


[
H
] =382 nên răng thoả mãn độ bền tiếp xúc.
Kiểm tra độ thừa bền:
([
H
]-
H
)/
H
=(350-382)/350=0,09<0,1
độ thừa bền là hợp lí
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Yêu cầu
F


[
F

Tra bảng 6.16 chọn g
o
= 73
Theo bảng 6.15 =>
F
=0,006
=>
27,9
5,2
85
.63,3.73.006,0.
1FF
===
u
a
vg
w
o


225,1
40,1.08,1.16610.2
78,48.26.27,9
1
..2
.
1
3
3F
=+=+=

= 1 - /140
0
= 1 17,6

/140
0
= 0,874;
Số răng tơng đơng:
Z
tđ1
= Z
1
/cos
3
= 31/(0,95319)
3
= 35,79
Z
tđ2
= Z
2
/cos
3
= 77/(0,95319)
3
= 88,91
Với Z
tđ1
= 35,79 ; Z
tđ2

< [
F2
] = 154,3 MPa;
Kiểm nghiệm răng khi quá tải:
K
qt
= T
max
/ T = 1,4.

Hmax
=
H
.
4524,1.382
==
qt
K
MPa < [
H
]
max
= 1260 MPa;

F1max
=
F1
. K
qt
= 63,2. 1,4 = 87,08 MPa ;

= d

1
= m . Z
1
/ cos = 1,5 . 31 / 0,95319 48,78 mm
d
2
= d

2
= m . Z
2
/ cos = 1,5 .77 / 0,95319 121,17 mm
- Đờng kính đỉnh răng :
d
a1
= d
1
+ 2.m = 48,78 + 2. 1,5 = 51,78 mm,
d
a2
= d
2
+ 2.m = 121,17 + 2. 1,5 = 124,17 mm,
- Đờng kính đáy răng :
d
f1
= d
1

36


- Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :

t
=
tw
= arctg(tg/cos) = arctg(tg20
0
/ cos17,6) 20,9
o
- Hệ số trùng khớp


= b


. sin / .m = 26.0,302/ 3,14 .1,5 =1,67
5.Lực tác dụng lên bộ truyền.

13
F
t2
F
r1
F
t1
F
t2

9,20
681

.
Cos
tg
Cos
tgF
tt
273 (N) = F
r 2
;
-F
a1
= F
t1
.tg = 681.tg17,6
o
= 216 (N) = F
a2
;
6.Kiểm tra sự phù hợp của bộ truyền với kết cấu hộp giảm tốc.
Để phù hợp với kết cấu bộ truyền phải đảm bảo:
a
br
+ d
a1
/2 + 20 ữ 30 a
tv
với a

Ta có d
1
c
1
3
1
1
n
N
= 160
3
1420
47,2
= 19,24 mm
Chọn d
1
= 20 mm ;
+Với trục 2 : c
2
=160; N
2
=2,35; n
2
=568 v/p
d
2
c
2
3
2

86,1
= 56,57 mm
lấy d
3
= 60mm
Chọn sơ bộ ổ lăn:
Chọn sơ bộ ổ lăn là ổ đũa côn
Với d
1
= 20 chọn ổ đũa côn loại nhẹ có b
o1
= 15 mm
Với d
2
= 30 chọn ổ đũa côn loại nhẹ có b
o1
= 19 mm
Với d
3
= 60 chọn ổ đũa côn loại trung có b
o1
= 31mm

14
Website: Email : Tel : 0918.775.368

2.Vẽ phác hộp giảm tốc.
Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
Chọn K
1
l
m32
= (1,2 ữ 1,8 )d
III
= 90 (mm).
l
m33
= (1,2 ữ 1,5 )d
III
= 80 (mm)
Khoảng cách trên các trục :
Trục I:
l
12
= - l
c12
= -[0,5.(l
m12
+ b
o1
)+k
3
+h
n
]= -62,5 (mm).
l
13
= 0,5.(l

l
23
= l
21
/2= 168,5 (mm)
Trục III
l
32
= 0,5.(l
m32
+ b
o3
)+k
1
+k
2
= 80,5 (mm)
l
31
= 2.l
32
= 161 (mm)
l
33
= l
31
+ l
c33
= l
31

r2
F
t2
F
a2
F
t3
F
a3
F
r3
F
t4
F
a4
F
r4