Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
BỘ CÔNG NGHIỆP
TRƯỜNG ĐAỊ HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
TRUNG TÂM TNTH CƠ KHÍ

Đồ án chi tiết máy
Đề tài
Thiết kế hệ thống dẫn động
máy khuấy
NSVTH : NHÓM 4
LỚP : DHOT1TLT
GVHD: DIỆP BẢO TRÍ
1
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2007
2
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 4
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 6
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 9
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN 20
CHƯƠNG V: Ổ LĂN 35
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN VỎ HỘP GIẢM TỐC 37
CHƯƠNG VII: KHỚP NỐI - BÔI TRƠN 38
CHƯƠNG VIII: DUNG SAI LẮP GHÉP 39
3
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
ĐỀ BÀI : ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đề : thiết kế hệ thống truyền đọng cho máy khuấy.
Các số liệu cho biết:

η
rc
= 0,95 : hiệu suất bộ truyền bánh côn
η
rt
= 0,96 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
η
ol
= 0,99 : hiệu suất một cặp ổ lăn
η
k
= 0,99 : hiệu suất khớp nối
vậy: η = 0,96. 0,95. 0,96. 0,99
3
. 0,99 = 0,841
do đó:
N
ct
=
841,0
9
=10,7 (kw)
Vậy ta phải trọn công suất của động cơ lớn hơn công suất cần thiết.
Xác định sơ bộ số vòng quay của số vòng quay của động cơ:
n
sb
= n
mk
. U
h

U =
mk
đc
n
n
=
60
2130
=
2
91
= 45,5
5
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
Trong đó: n
đc
= 2730 (vg/ph) số vòng quay trục động cơ.
N
mk
= 60 (vg/ph) số vòng quay trục máy khuấy.
Mà ta cũng có: U = U
đ
. U
h
Trong đó: U
đ
= 3,3 : tỷ số truyền của bộ truyền đai.
 U
h
=

= 14,4
 λ
k
. λ
3
k
= 1,44.(1,1)
3
= 19,2.
Dựa vào đồ thị ta tìm được tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh là:
U
cn
=
70,3
73,3
79,13
==
cn
h
U
U
- Xác định các thông số:
+ Công suất các trục:
Trục 3 : N
3
=
18,9
99,0.99,0
9
.

= 10,27 (kw)
+ Số vòng quay các trục:
Trục 1: n
1
=
827
3,3
2370
==
đ
đc
U
n
(vg/ph)
Trục 2: n
2
=
cn
nU
n
1
=
73,3
827
= 222 (vg/ph)
+ Momen xoắn trên các trục:
Trục 1: T
1
= 9,55.
6

Trục 3: T
3
= 9,55.
1461150
60
18,9
.10.55,9.10
6
3
3
6
==
n
N
(Nmm)
Kết quả ta có bảng thông số sau:
Thông số Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3
Công suất (kw) 13 10,27 9,66 9,18
6
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
Tỷ số truyền U 3,3 3,73 3,7
Số vòng quay n (vg/ph) 2730 827 222 60
Mômen xoắn T (Nmm) 118595,5 415554 1461150
CHƯƠNG II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
I/ CHỌN LOẠI ĐAI
Chọn loại đai thang thường tiết diện Ђ.
II/ THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN
Đường kính bánh đai nhỏ ta chọn d
1
= 180 mm

ε = 0,02 hệ số trượt của đai.
Vậy ta chọn d2 = 560 (mm)
Tỷ số truyền thực tế:
17,3
)02,01.(180
560
)1.(
1
2
=
−
=
−
=
ε
d
d
U
đt
Sai lệch tỷ số truyền:
%4%9,3%100.
3,3
17,33,3
%100.
<=
−
=
−
=∆
đ

Chiều dài đai:
)(9,3197
100.4
)180560(
)560180(
2
100.2
4
)(
).(
2
2
2
2
12
21
mm
a
dd
ddaL
s
st
=
−
+++=
−
+++=
ππ
Chọn L = 3150 (mm)
Số vòng chạy của đai: i =

190
2
12
=
−
=∆
dd
 a =
)(9769
4
190.82,19882,1988
22
mm
=
−+
Góc ôm của đai:
0000
12
00
1208,157
976
)180560(
.57180.57180
>≈
−
−=
−
−=
a
dd

L
L
 C
L
1,07
μ =3,3  C
u
= 1,14

16,2
6
13
][
0
==
P
P
 C
z
= 0,945
Vậy z =
5,2
945,0.14,1.07,1.945,0.6
25,1.13
=
. Vậy ta chọn số đai z = 3
Chiều rộng bánh đai: B = (z-1).t + 2e = (3-1).19 + 2. 1,25 = 63 (mm)
-Đường kính ngoài bánh đai:

4,1882,4.21802

2
=117,6 (N)
Do đó :
)(2926,117
3.945,0.7,25
25,1.13.780
0
NF
=+=
Lực tác dụng lên trục:
)(1717
2
8,157
sin.3.292.2)
2
sin(...2
0
0
NzFF
r
===
α
8
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
 Kết quả ta có bảng thống kê sau: (bảng 1)
Thông số Kí hiệu Các giá trị Đơn vị
Tiết diện đai
Đường kính bánh đai nhỏ
Vận tốc đai
Đường kính bánh đai lớn

t
L
i
a
α
[ ]
0
P
z
z
B
a
d
0
F
r
F
k
đ
α
C
z
u
L
C
C
C
B
180
25,7

Kw
mm
mm
N
N
9
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
CHƯƠNG III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
I/ Chọn vật liệu.
Bánh răng nhỏ: thép C45 tôi cải thiện, độ cứng đạt HB1 = 255 và có:

MPaMPa
chb
580,850
11
==
σσ
Bánh răng lớn: thép C45 tôi cải thiện, đọ cứng đạt HB2 = 240 và có:
MPaMPa
chb
450,750
22
==
σσ
II/ Xác định ứng suất cho phép.
[ ]
HLxHvR
H
H
H

=+=+=
σ
: ứng suất tiếp xúc cho phép trên bánh
răng nhỏ.

)(55070240.2702
2
0
2lim
MPaHB
H
=+=+=
σ
: ứng suất tiếp xúc cho phép trên bánh
răng lớn.
S
H
= 1,1 : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc.
H
m
HE
HO
HL
N
N
k
=
: hệ số tuổi tyhọ khi xét ứng suất tiếp xúc.
m
H

đương.
Với C : số lần ăn khớp
N : số vòng quay của bánh răng đang xét.
T
lv
: tổng thời gian làm việc
T
i
: momen xoắn
10
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
C : chu kỳ làm việc
Ta có:
)(10.187)3,0.08.3,0.6,04,0.1.(60000.827.1.60
.)
max
.(....60
7333
3
3
1
11
MPa
C
t
T
T
tncN
ii
i

và
22 HOHE
NN
>
1
=⇒
HL
k
Vậy
[ ]
)(3,527
1,1
1.580
.
0
1lim
1
MPa
S
k
H
HLH
===
σ
σ
[ ]
)(500
1,1
1.580550
.

FLFCxFSR
F
F
kkkYY
S
F
.....
0
lim
σ
σ
=
Trong đó:
YR: hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám của mặt lượn chân răng.
YS: hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất.
kxF: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến dộ bền uốn.
Sơ bộ ta thấy: YR.YS.kxF = 1.
Ta có:
)(459255.8,1.8,1
1
0
1lim
MPaHB
F
===
σ

: ứng suất uốn cho phép trên bánh răng
nhỏ.
)(432240.8,1.8,1

1
FE
N
=
)(10.7,146)3,0.08.3,0.6,04,0.16.(60000.827.1.60
.)(....60
766
max
3
1
2
MPa
C
t
T
T
tnc
i
m
i
i
lv
F
=++=
∑
=
11
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888

)(10.4,39)3,0.08.3,0.6,04,0.1.(60000.222.1.60

2
= > k
FL
= 1
Vậy
[ ]
F
KLFCF
F
S
kk ..
0
1lim
1
σ
σ
=
)(3,262
75,1
1.1.459
MPa
==
[ ]
F
KLFCF
F
S
kk ..
0
2lim

Bánh răng lớn:
2 2
max
2,8. 0,8.450 360( )
F ch
MPa
σ σ
 
= = =
 
III/ Thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng nghiêng.
1/ Xác định chiều dài côn ngoài và đường kính chia ngoài.
Chiều dài côn ngoài và đường kính chia ngoài của bánh răng côn chủ đọng được được
xác định hteo độ bền tiếp xúc:
( )
[ ]
1
2
.
R . 1.
1 . . .
H
e R cn
be be cn H
T k
k U
k k U
β
σ
= +

U =
: Tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh.

0,25
be
e
b
k
R
= =
: Hệ số chiều rộng vành răng.
1,11
H
k
β
=
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành bánh răng côn, dựa vào trị số:
. `
0,25.3,73
0,53
2 2 0.25
e
be cn
b
k U
k
= =
− −
1

2/ Xác định các thông số ăn khớp.
- Số răng bánh nhỏ:
1 1
1,6. 1,6.17 27,2
p
z z= = =

Vậy ta chọn:
1
27z =
( răng)
Tính đường kính trung bình và môđun trung bình:

( ) ( )
1 1
1 0,5 . 1 0,25 .77,7 68( )
m be e
d k d mm= − = − =
1
1
68
2,52
27
m
tm
d
m
z
= = =
Xác định mô đun : chọn góc nghiêng


d = m .z = 2,76.27 = 74,52
m
tm
1
1
Xác định số răng bánh lớn và góc côn chia:
Số răng bánh lớn:
z = U .z = 3,73.27 = 100,7
cn
2 1

Vậy ta chọn:
z =101
2
(răng)
Xác định lại tỷ số truyền:
z
101
2
U = = = 3,74
cn
z 27
1
1

 Sai lệch tỷ số truyền:
U - U
cn cn
3,74-3,73

v
cosσ .cos .β cos14,96672.cos 25
m2
1
3 3 3
2 m
z 27
z = = = 291,1
v
cosσ .cos .β cos75,03328.cos 25
3/ Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc suất hiện trên mặt răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:
[ ]
1 1
2
1 H cn
H M H H
2
cn
2T .k . U +1
σ = z .z .z . σ
ε
0,85.b.d .U
m
≤

13

z z
α
ε β
   
   
= − + = − + =
 ÷  ÷
   
   
   
1
0,8
1,57
z
ε
⇒ = =
H
k
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Ta có :
. .k k k k
H H H
H
v
α
β
=

Với
1,11k

2. . .
H m
Hv
H H
v b d
k
T k k
β α
= +
Trong đó:
( )
1 1
1
0
. 1
. .
m cn
H H
cn
d U
v g v
U
δ
+
=
Với:
0,002( )
H
mm
δ

v
+
= =
=>
3,52.37,5.74,52
1 1,03
2.118595,5.1,11.1,09
Hv
k = + =
=>
1,11.1,09.1,03 1, 25
H
k = =
14
Tài liệu: Updatebook.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888
=>
[ ]
2
2
2.118595,5.1,25. 3,74 1
274.1,62.0,8 467,58( ) 513,65( )
0,85.37,5.74,52 .3,74
H H
MPa MPa
σ σ
+
= = ≤ =
4/ Kiểm nghiệm tăng về độ bền uốn.
[ ]
1

2,5
nm
m =
: môđun pháp trung bình.
37,5( )b mm=
: chiều rộng vành răng.
1
74,52( )
m
d mm=
: đường kính trung bình của bánh răng côn nhỏ.
1 1
0,64
1,57
Y
ε
α
ε
= = =
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
25
1 1 0,82
140 140
m
Y
β
β
= − = − =
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
Đường kính chia ngoài:

e e
e t t
h c m m c mm
β
= + = + =
Chiều cao đầu răng răng ngoài:
( )
( )
1 1
0 0
m m
os . os . os25 0,35. os25 .2,87 3,5( )
e
ae n t
h c x c m c c mm
β β
= + = + =
2 1
0
m
2. os . 2. os25 .2,87 3,5 1,7( )
e
ae t ae
h c m h c mm
β
= − = − =
Chiều cao chân răng ngoài:
)(08,47,178,5
)(28,25,378,5
22

f
f
e
h
arctg arctg
R
θ
= = = =
2
2
0 ' "
4,08
1,55806 1 3329
150
fe
f
e
h
arctg arctg
R
θ
= = = =
Góc côn đáy:
1 1
1
14,96672 0,87083 14,09589
f f
δ δ θ
= − = − =
2 2