Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
Lời nói đầu
Hệ thống truyền động cơ khí có một vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế, nó được
sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp và phục vụ đời sống hằng ngày. Được học
môn Đồ án thiết kế truyền động cơ khí để em tiếp xúc tìm hiểu đi vào thiết kế thực tế một hệ
thống truyền động cơ khí cũng là cơ hội để em củng cố lại kiến thức và học thêm phương
pháp làm vệc khi tiến hành công việc thiết kế. Tập thuyết minh này chỉ dừng lại ở việc thiết
kế, chưa thực sự có tính tối ưu trong việc thiết kế các chi tiết máy, và chưa thực sự mang
tính kinh tế cao do kiến thức hạn chế của người thiết kế.Do lần đầu tiên làm đồ án thiết kế
nên chắc chắn không tránh khỏi những sai xót, hạn chế rất mong được sự thông cảm của quí
thầy.
Em xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy đã tạo điều kiện
cho em được học môn này. Đặc biệt,em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hùng Thắng đã
giúp em hoàn thành môn học này.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Thinh
Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 1
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
-----------O0O-------------
THIẾT KẾ ĐỀ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Đề số 11 : Thiết kế hệ truyền dẫn cơ khí của hệ thống băng tải
theo sơ đồ sau .
CÁC SÔ LIỆU CHO TRƯỚC :
Lực vòng định mức trên tang : P = 19.4 ( KN ).

Trong đó : P = 19,4.10
3
- Lực vòng định mức trên tang ( N ) .
V = 0,59 - Vận tốc vòng băng tải ( m/s ).
2. Công suất của động cơ
ycđc
N
:
Xác định theo công thức :
ycđc
N
=
η
ht
lv
N
Trong đó
η
ht
là hiệu suất chung của hệ thống truyền động .
Ta có :
η
ht
=
η
đai
.
η
br
.

+
==
∑
∑
=
=
ηη
η
η
NN
NN
N
N
k
i
i
i
k
i
i
td
(Do 2 cặp bánh răng này nhận công suất từ trục
II thông qua cặp bánh răng trụ thẳng nên:
NN
21
=
và chọn
98,0
21
==

446,11
= 14,86 ( kw ) .
II. Xác định tốc độ động cơ :
1. Tốc độ làm việc của trục tang
lv
n
:
Xác định theo công thức :
lv
n
=
D
V
.
.10.6
4
π
=
89,28
390.14,3
59,0.10.6
4
=
( v/ph )
Trong đó :
V = 0,59 là vận tốc vòng băng tải ( m/s ) .
D = 390 là đường kính tang ( mm ) .
2. Tốc độ yêu cầu của động cơ
ycđc
n

19
=
i
h
⇒
i
ht
= i
đ
.i
h
= 2,6.19 = 49,4.
Vậy vận tốc quay sơ bộ của động cơ là :
⇒

sb
n
= 28,89.49,4 = 1427,166 ( v/ph ).
3. Chọn động cơ điện :
3.1. Công suất định mức của động cơ
dm
N
:
đm
N
Phải thoả mãn điều kiện :
Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 4
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

+ Mômem bánh đà của roto GD
2
: 1.5 (kg/m
2
)
+ Trọng lượng : 280 (kg).
3.3. Kiểm tra động cơ điện :
a) Kiểm tra thời gian khởi động
kd
t
.
Theo điều kiện :
kd
t
=
[ ]
.)53( giâyt
MM
BA
kd
đmm
÷=≤
−
+
Trong đó :
m
M
là mô men mở máy của đông cơ .
đm
M

m
M
= 1,3.
4,170068
1460
20.10.55,9
6
=
(Nm).
⇒

9.130821
3,1
==
m
dm
M
M
(Nm).
+ Mà A =
57,58
77,0.1460
59,0.10.4,19.75,9..75,9
232
≈=
×
htđc
ma
n
VP

−
+
⇒

kd
t
<
[ ]
kd
t
= 3
5
÷
(s).
⇒
Thoả mãn điều kiện thời gian khởi động .
Trong đó :
P
max
= 19400 Lực căng trên dây cáp (N).
V = 059 Vận tốc kéo cáp trên tang (m\s).
N = 1460 Tốc độ động cơ (vòng\phút).
ht
η
= 0,77 Hiệu suất hệ thống.
GD
2
= 1,5 Mômem bánh đà của động cơ (kgm
2
).

2
.
D
P
ma
×
= 19,4.10
3783
2
10.390
.
3
3
=
−
( Nm ) .
đ
M
=








+
×
t









+
−
⇒

c
M
= 3783 + 91027 = 94810 ( Nm ).
⇒

m
M
= 170068,4 (Nm) >
c
M
⇒
Thoả mãn .
⇒
Vậy ta chọn động cơ (ĐC 74-4 ) , có các thông số sau :
Kiểu
động cơ
dm
N

Tỷ số truyền chung : i =
54,50
89,28
1460
≈=
lv
đc
n
n
Mà i
ht
=
h
đ
i
i
.
.....
321
iiii
h
=
là tỷ số truyền hộp giảm tôc .
i
đ
là tỷ số truyền của bộ truyền động đai.
- Chọn tỷ số truyền của truyền động đai
đ
i
=2,6 .

Với
h
i
=
43,19.
4321
=
−−
ii
Vậy :
đ
i
= 2,6
4,4
4332
====
−−
cn
iiii
4.2. Công suất truyền trên các trục
i
N
.
86,14
1
==
ycđc
NN
( kw ) .
122944,1486,14.99,0.96,0...

btôkn
ηηηη
(KW ) =
lv
N
Trong đó :
i
N
là công suất trên các trục ( i = 1,2,3,4,5 ).
4.3. Tốc độ quay trên các trục
i
n
.
1460
1
==
đc
nn
( v/ph ).
5,561
6,2
14601460
21
1
2
≈===
−
đ
ii
n

( v/ph ).
4.4. Mô men xoắn trên các trục
x
M
.
97200
1460
86,14
.10.55,9.10.55,9
6
1
1
6
1
≈==
n
N
M
x
( Nmm )
24018597200.99,0.96,0.6,2....
121121212
≈===
−−−
xôđxx
MiMiM
ηηη
( Nmm )
1014858240185.99,0.97,0.4,4....
232232323


Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 8
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
PHẦN 2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG
(ĐAI _ BÁNH RĂNG)
Thiết kế truyền động đai :
1. Chọn loại đai :
Đai hình thang là chi tiết được tiêu chuẩn hóa, chúng thường được chế tạo hàng loạt từ
vật liệu vải cao su theo chiều dài và tiết diện quy chuẩn. Do vậy ta cần chọn được tiết diện
đai cho hợp lí. Chọn tiết diện đai có thể dựa vào vận tốc và công suất cần truyền, nhưng vì
bước này giá trị đường kính bánh đai chưa được xác định nên giá trị vận tốc trượt ccaanf
phải giả thiết trước. Điều này đẫn đến không ít khó khăn khi thiết kế. để giải quyết vấn đề
này có thể chọn tiết diện đai thang theo giá trị mômem xoắn trên trục dẫn. ( Tra bảng ).
Ta có : M
x1
= 97200 N.mm Tra bảng ta chọn được tiết diện đai thang có các thông số sau :
Loại Kích thước tiết diện Diện Chiều dài đai L Đường Mômem
b b
c
h Y
o
B 22 19 13,5 4,8 230 1800÷10000 200 120÷600
2. Xác định đường kính bánh đai :
Đường kính bánh đai nhỏ D
1
= 200 (mm) (Theo bảng 18[1]).
Kiểm nghiện vận tốc đai :
28,15

) = 2,6.200.( 1 – 0,02 ) = 509,6 (mm).
Trong đó :
D
1
– Đường kính bánh dẫn (mm).
D
2
– Đường kính bánh bị dẫn (mm)
i – tỉ số truyền động đai i = i
đ
= 2,6.
ξ
- Hệ số trượt (đối với đai thang
ξ
≈
0,02).
Chọn đường kính bánh bị dẫn D
2
= 500 theo tiêu chuẩn.
Kiểm tra số vòng quay thực tế n
*
2 :
n
*
2
= (1 -
ξ
)D
1
.n

Chọn khoảng cách trục sơ bộ :
A
sb
= 0,95D
2
= 0,95.500 = 475 mm (Theo bảng 19[1]).
4. Xác định chính xác chiều dài L và khoảng cách trục A :
Tính chiều dài sơ bộ
4,2096
475.4
)200500(
)500200(
2
475.2
4
)(
)(
2
2
22
12
21
≈
−
+++=
−
+++=
ππ
A
DD

=
kk
A
Trong đó :
901
2
500200
14,32000
2
21
=
+
−=
+
−=
DD
Lk
π
150
2
200500
2
12
=
−
=
−
=∆
DD
⇒

450
200500
18057180
>=
−
−=
−
−=
A
DD
α
(Thỏa điều kiện).
6. Xác định số đai cần thiết (z) :
Số đai z được xác định theo khả năng kéo của bộ truyền :
[ ]
3,4
86,0.85,0.9,0.51,1.230.28,15
86,14.1000
.....
1000
0
≈=≥
α
σ
CCCtFV
N
z
vp
Trong đó :
V = 15,28 Vận tốc đai (m\s).

D
e1
= D
1
+ 2Y
0
= 200 + 2.4,8 = 209,6 (mm).
D
e2
= D
2
+ 2Y
0
= 800 + 2.4,8 = 509,6 (mm).
Tra bảng 17[1] tìm được Y
0
= 4,8.
8. Xác định lực tác dụng lên trục :
4,3914
2
142
sin.5.230.2,1.3
2
sin..3
1
0
≈=≈
α
σ
zFR

t
=
- Mô đun ăn khớp.
b - chiều rộng bánh răng.
β
- góc nghiêng cuả răng, bánh răng thẳng
β
= 0.
21
,
ξξ
- hệ số dịch dao trên bánh dẫn và bánh bị dẫn.
A - khoảng cách trục.
h - là chiều cao răng.
e
D
- đường kính vòng đỉnh răng.
Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 12
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
i
D
- đườmg kính vòng chân răng.
α
- góc ăn khớp.
Trình tự thiết kế bộ truyền bánh răng kín tiêu chuẩn trong hộp giảm tốc .
1. Chọn vật liệu chế tạo và phương pháp nhiệt luyện bánh răng .
Bánh dẫn 1 Bánh bị dẫn 2
Vật liệu C45 C35

[ ]
0
N
tx
σ
- ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài , giá trị tra
bảng 30[1].
6
0
'
td
N
N
N
K
=
- hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc.
Trong đó :
0
N
= 10
7
- số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc , xác định theo bảng
30[1].
td
N
- số chu kì ứng suất tương đương.
-Bánh răng chịu tải trọng tĩnh :
td
N

= 83603520 > 10
7
= N
0
⇒K
’
N
= 1
Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 13
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
⇒Ứng suất tiếp xúc cho phép
[ ]
tx
σ
:
Bánh dẫn 1 Bánh bị dẫn 2
[ ]
tx
σ
=
[ ]
0
N
tx
σ
. K
’
N

−
÷
≈
Trong đó :
1
−
σ
b
σ
).45,04,0(
÷≈
- là giới hạn mỏi uốn đối với thép.
→Chọn
1
−
σ
= 0,45.
b
σ
Bánh dẫn 1 Bánh bị dẫn 2
1
−
σ
= 0,45.560 = 252
1
−
σ
= 0,45.480 = 216
n =1,5 – là hệ số bền dự trữ của thép cán thường hoá.
σ

K
0,49
63,0
83603520
10.5
6
6
''
2
≈=
N
K
Vậy ứng suất uốn cho phép là
[ ]
u
σ
:
Bánh dẫn 1 Bánh bị dẫn 2
[ ]
2,7349,0.
8,1.5,1
252.6,1
==
u
σ
( N/
2
mm
)
[ ]

= 2,5.572 = 1430 ( N/
2
mm
) .
+ Bánh 2 :
[ ]
2txqt
σ
= 2,5.494 = 1235 ( N/
2
mm
) .
- Ứng suất uốn quá tải cho phép :
Vì HB
≤
350
⇒

[ ]
chuqt
σσ
.8,0
=
+ Bánh 1 :
[ ]
1uqt
σ
= 0,8.280 = 224 ( N/
2
mm

.
Bộ truyền bánh răng trụ :
A
b
A
=
ψ
Ta chọn
A
ψ
= 0,35.
5. Xác định khoảng cách trục A .
Giá trị của A được xác định theo điều kiền bền tiếp xúc :
[ ]
3
2
2
6
.
.
.
.
10.05,1
).1(
n
NK
i
iA
A
sb

+
= 263,4 ( mm ).
6. Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng .
- Vận tốc vòng của bánh răng :
V =
=
+
=
+
=
)14,4.(10.6
5,361.4,253.14,3.2
)1.(10.6
...2
10.6
..
44
1
4
11
i
nAnd
ππ
1,74 ( m/s ) .
⇒
Căn cứ vào V = 1,73 m/s tra bảng 31[1] chọn cấp chính xác chế tạo là cấp 9.
7. Xác định chính xác khoảnh cách trục A .
- Xác định chính xác hệ số tải trọng K:
K =
dtt

- Trị số mô đun m :
m = ( 00,1
÷
00,2 ).A . Ta chọn chọn m = 0,018.A = 0,018.256,3 = 4,6134.
⇒
Chọn m = 5.
- Số răng Z.
Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy. 15
================
Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
+ Số răng bánh dẫn
1
Z
=
64,18
)14,4.(4
3,256.2
)1.(
.2
=
+
=
+
im
A
.
⇒

1

....
..10.1,19
2
6
, với y là hệ số dạng răng (bảng 36).
Hệ số dạng răng y được tính theo phương pháp nội suy.
+ Bánh răng 1 :
38.0
3
2
1720
1719
≈
−
+=
yy
yy

[ ]
2,7363
95.5,361.19.5.38,0
12,14.45,1.10.1,19
2
6
1
=<==
uu
σσ
( N/
2

σ
≤
= 80,64 ( N/
2
mm
)
⇒
Thoả mãn .
10. Kiểm nghiệm bánh răng theo quá tải đột ngột .
Theo điều kiện :
[ ]
uqtqtuuqt
K
σσσ
≤=
.
.
Trong đó:
u
σ
và
tx
σ
là giá trị ứng suất uốn và tiếp xúc của bộ truyền tính theo tải
trọng danh nghĩa(
u
σ
đã xác định ở phần trên)
Ta có :
