đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Phần 1: Chọn động cơ và phân phối tỉ s truyền
1. Chọn động cơ điện
Xác định công suất của động cơ
Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết.
Nếu gọi Plv- công suất trên băng tải,
- hiệu suất chung,
Pct- công suất cần thiết,
- h s ng tr
thì ta có:
Pct =

Trong đó:
Plv =

Plv


F .v
1000

F- Lực kéo băng tải F = 11500 (N).
v- Vận tốc bng tải v = 0,34 (m/s).
Plv =

11500.0,34
= 3,91kW
1000


Plv

2


.t 2
0 + 2,4 + (0,65) 2 .4,6

=
= 0,72
8

3,91

Pct = =0,72. 0,88 = 3,26 (kW)

SVTH: Vn Thc
1

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
nsb = nlv . ut
Trong đó ut = u.ubr

Tdn

Tmm
= 2,2 Hệ số quả tải
T

Ta có: Pct = 3,26 kW ; nsb = 742,4 (v/ph)
Tra bảng ta chọn động cơ: 4A132S8Y3
nđc = 720 v/ph
Pđc = 4 kW
cos = 0,74
% = 83%
Tk Tdn = 2,2

2.Phân phối tỉ số truyền
Xác định tỷ số truyền ut của hệ dẫn động
ut =

ndc
nlv

ndc - Số vòng quay động cơ đã chọn, ndc =720 (v/ph)
nlv - Số vòng quay của trục máy công tác, nlv =46,4 (v/ph)
SVTH: Vn Thc
2

C3.K12 H CN HN


®å ¸n chi tiÕt m¸y

Trôc 1:
n1 = n®c / uđ =720/4 = 180 (v/ph)
Trôc 2:
n2 = n1 / ubr
n2 = 180/3,87 = 46,51 (v/ph)
Tính mômen
Trục 1:
T1 = 9,55.10 6

Trục 2:
T2 = 9,55.10 6

P1
3,76
= 9,55.10 6
= 199488,9( Nmm)
n1
180
P2
3,53
= 9,55.10 6
= 724822,6( Nmm)
n2
46,51

SVTH:Đỗ Văn Thức
3

CĐ3.K12 ĐH CN HN


Momen xoắn Tx(N.mm)

199488,9

724822,6

Thông số

* Tớnh toỏn chi tit : Thit k b truyn
I. Truyền động ai dt.
1. Chn loi ai:
Với chế độ làm việc : ờm
Công suất và tốc độ không lớn
Pc = 4 (kW)
n= 720 (vòng/phút)
Ta chọn loại vi cao su.
2. Xỏc nh cỏc thụng s b truyn:
* ng kớnh bỏnh ai nh c xỏc nh theo cụng thc sau:
d1= (5,2 .. 6,4). 3 T0 = (5,2 .. 6,4). 3 53055,55 = 195,39 .. 240,48
trong ú: T0 l mụmen xon trờn trc bỏnh ai nh (trc ni ng c).
d1 c chn theo tiờu chun (B20.15 phi < dmin trong bng 4.6).
Trong trng hp ny ta chn : d1= 200(mm).
* ng kớnh bỏnh ai ln:
d2= d1. u/(1-)
trong ú: u l t s truyn ngoi.
= 0,01..0,02 (h s trt)
d2= 200.4/(1- 0,01) = 808,08
Ly tr s tiờu chun d2= 800 (mm).
SVTH: Vn Thc
4

3.Chiều dài đai: được xác định:
Từ khoảng cách trục a đã chọn:
L = 2a + π.(d1+d2)/2 + (d2 – d1)2/(4a)
=>L = 2.1500 + 3,14.(200 + 800)/2 + (800 – 200)2/(4.1500)
=>L = 4630 (mm).
Hoặc từ chiều dài nhỏ nhất do yêu cầu về tuổi thọ:
Lmin ≥ v/i
Trong đó: v = π.d1.nđc/60000 = 3,14.200.720/60000 = 7,53 (vận tốc đai).
i là số lần uốn của đai trong 1 giây, i ≤ imax= 3..5
v

7,53

i = L = 4,630 = 1,6
=>Chiều dài đai L thỏa mãn điều kiện.
=>Đối với đai cao su tùy thuộc vào cách nối đai mà sau khi tính song ta cần thêm vào L
một giá trị khoảng từ 100..400 mm.
4.Góc ôm α1 trên bánh đai nhỏ đc xác định theo công thức (4.7) :
57 0 (800 − 200)
= 157 012"
 α1 = 180 – (d2 – d1).57 /a = 180 −
1500
0

0

0

 α1 = 157012” > αmin = 1500.
3.Xác định tiết diện đai:


Ứng suất có ích cho phép :[ δ F ]0= k1 - k2 . d =2,5 – 10.
=2,25
40
1
(Vì là đai vải cao su có góc nghiêng nối tâm bộ truyền ngoài là 600
=> ứng suất căng ban đầu δ 0 = 1,8
=> k1=2,5 và k2=10).
Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α1 : Cα= 1- 0,003.(180 – α) = 0,93.
Cv : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực li tâm : Cv = 1- kv.(0,01.v2 -1) = 1,01
(kv= 0,04 : đai vải cao su, v = 7,53 m/s)
C0 : hệ số ảnh hưởng đến vị trí của bộ truyền : C0= 1(chuyền động thường).
 [ δ F ] = 2,25.0,93.1,01.1 = 2,11.
 A = b. δ = Ft.Kđ/[ δ F ] = 531,2.1,2/2,15 = 296,48
 b = 59,29 (mm). Lấy trị số tiêu chuẩn b = 60 (mm).
 Chiều rộng bánh đai B = 80 (mm). (tra bảng 21 – tập bảng tra CTM).
4.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục :
- Lực căng ban đầu tác dụng lên trục (công thức 4.12):
F0 = σ .b.δ = 1,8.60.5 = 540 (N). trong đó: σ = 1,8MPa góc nghiêng α = 600).
-Lực tác dụng lên trục (công thức 4.13):
Fr = 2F0.sin(α1/2) = 2.540.sin(157012”/2) = 1058,69 (N).

SVTH:Đỗ Văn Thức
6

CĐ3.K12 ĐH CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA

YR- Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân
răng.
Ys- Hệ số xét đến ảnh hởng của vật liệu đối với tập chung
ứng suất .

SVTH: Vn Thc
7

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

KxF- Hệ số xét đến kích thớc của bánh răng ảnh hởng đến
độ bền uốn.
KFc- Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải vì bộ truyền quay một
Chiều nên KFc = 1.
KHL,KFL-Hệ số tuổi thọ.
SH,SF- Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.
0Hlim- ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.
0Flim- ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.
Khi thiết kế sơ bộ lấy ZR.Zv.KxH = 1 và YR.YsKxF = 1, do đó công thức ứng suất cho
phép là:
H0 lim .K HL
[H] =
SH
F0 lim .K FL .K Fc
[F ] =

đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Vì bộ truyền chịu tải trọng động nên chu kỳ tơng đơng là:
NHE = NFE = 60.c. t .n
Với c: lần lợt là số lần ăn khớp trong mộtvòng: c=1,
n : số vòng quay trong một phút,n1 =364,5v/phút, n2=26,22v/phút
t tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét = 15000 giờ
Thay số tính ra ta có: NHE1 = 60.1.364,5.15000=32,8 . 107
NHE2 = 60.1.26,22.15000=2,36 . 107
NHE1 > NHO1 nên lấy hệ số tuổi thọ KHL1 = 1.
NHE 2> NHO2 nên lấy hệ số tuổi thọ KHL2 = 1.
NFE 1> NFO1 nên lấy hệ số tuổi thọ KFL1 = 1.
NFE 2> NFO2 nên lấy hệ số tuổi thọ KFL2 = 1.
Từ các số liệu trên ta xác định đợc ứng suất cho phép.
Với bánh răng nhỏ :

H0 lim .K HL
[H] =
SH



H0 lim .K HL 560.1
[H]1=
= 1,1 =509 [Mpa].
SH
H0 lim .K HL 530.1
[H]2= S


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị
nh hn trong hai giá trị [H]1 và [H]2 .vậy ứng suất tiếp xúc cho phép là:
[H] = 481,8 [Mpa].
xác định ứng suất quá tải cho phép.
Với bánh răng đợc tôi cải thiện thì :
[H]max= 2,8.ch2 = 2,8.450 =1260 [Mpa].
[F1]max= 0,8.ch1 = 0,8.580 = 464 [Mpa].
[F2]max= 0,8.ch2 = 0,8.450 = 360 [Mpa].
3-Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền .
a-xác định sơ bộ khoảng cách trục aw:
Ta có :
aw1 = Ka.(U1+1) 3

T 1.K H

[ H ]2 .U 1 .ba

.

Trong đó : Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng trụ răng thng tra
bảng 6.5/Q1/ trang 96 đợc Ka= 49,5 .MPa1/3
U1- tỷ số truyền của cặp bánh răng , U2 = 13,9 (tính ở trên).
TI- Momen xoắn trên trục bánh chủ động, TI = 232658,4 [Nmm]
KH- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, nó phu thuộc vào vị

xác định số răng bánh nhỏ.
Vi b truyn bỏnh tr rng thng : = 00
Ta có : Z1=

2.aw . cos
2.432.1
=
= 9,66
m.(U 1 + 1) 6(13,9 + 1)

Chọn Z1 = 10 răng .
Do đó Z2= u1.z1 = 13,9.10 = 139.Chọn Z2=139 răng.
Tính lại tỷ số truyền :
Uth=

z

139
= 13,9
Z1 10
2

=

(tha món)

Tính lại khoảng cách trục : aw = 6.(10+139)/2=447 => Chọn aw = 447
Chiều rộng vành răng : bw = ba aw = 0,4.447 = 178,8 mm
c-Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện

GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Z - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Z =

4
.Vi h s n khp ngang
3


1

1
1
1
= 1,88 3,2 + cos = 1,88 3,2 +
. cos 0 = 1,54
z
10
139




2

z1



60000

Với V= 1,145 < 2 m/s tra bảng 6.13/Q1/ ta chọn cấp chính xác về mức làm việc
êm là 9.
Với cấp chính xác làm việc êm là 9 tra bảng 6.16/Q1/ ta chọn đợc trị số của hệ số
kể đến ảnh hởng sai lệch bớc răng g0= 73.
Với HB2= 230< 350 tra bảng 6.15/Q1/ tra đợc hệ số kể đến ảnh hởng của các sai số
ăn khớp H= 0,006.

SVTH: Vn Thc
12

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VH = H..g0.v.

aw
= 0,006.73.1,145.
U1
VH .bw .d w1

447
= 2,84 [m/s]
13,9



d-Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vợt quá
một trị số cho phép:
F1 =

2.TI .K F Y .Y .YF 1
[F1].
bw 2 .d w 2 .m

F2 =

F 1 .YF 2
[F2]
YF 1

Trong đó : TII- Momen xoắn trên trục bánh chủ động T1 = 232658,4 Nmm.
m- môđun pháp m=6.
bw- Chiều rộng vành răng = 178,8 mm.
SVTH: Vn Thc
13

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Y- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng .

Với VF = F.g0.V.

aw
U

Theo bảng 6.15/1/ trang 107 tra đợc hệ số kể đến ảnh hởng
của sai số ăn khớp
KFv = 1,2.
KF = KF. KF. KFv = 1,28.1,6.1,2 = 2,4576

.

Vậy ứng suất uốn trên bánh 1


F1 =

2.TI .K F Y .Y .YF 1

SVTH: Vn Thc
14

bw .d w .m

=

2.232658,4.2,4576.0,649.4,26
= 49,12 [Mpa]
Hmax= H. K qt [H]max.
Hmax= H. K qt = 414,4. 2,2 =614,65 [Mpa].
Vậy Hmax= 614,65 < [ Hmax]=1260 [Mpa].
Để tránh biến dạng d hoặc phá hỏng tĩnh mặt lợn chân răng, ứng suất cực đại Fmax tại
mặt chân răng không đợc vợt quá một trị số cho phép .
Fmax = F.Kqt [F]max.
F1max = F1.Kqt = 49,12.2,2 =108,064 [Mpa].
F2max = F2.Kqt = 41,5.2,2 = 91,3 [Mpa].
Vậy

F1max = 108,064 < [ F1]max = 464 [Mpa].
F2max = 91,3< [ F2]max = 360[Mpa].

SVTH: Vn Thc
15

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

g-Xác định các thông số bộ truyền .
- Số răng bánh răng .

Z1= 10 răng , Z2 =139 răng.

- Xác định tỷ số truyền U.
Z

-Xác định đờng kính đỉnh răng da.
da1 = d1 + 2(1+x1-Y).m = 60+2.6=72[mm]
da2 = d2 + 2(1+x2-Y).m = 834+2.6=846 [mm].
- Xác định đờng kính đáy răng df.
df1 = d1- (2,5 - 2.x1).m = 60-2,5.6=45[mm]
df2 = d2- (2,5 - 2.x2).m =834-2,5.6=819 [mm]
- Đờng kính cơ sở db.
db1= d1.costw =60.cos200 = 56,38 [mm].
db2= d2.costw = 834.cos200 = 783,7 [mm].

SVTH: Vn Thc
16

C3.K12 H CN HN


đồ án chi tiết máy
GVHD: HONG XUN KHOA
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bng s liu thng kờ
Thông số
Môđun pháp
Số răng bánh răng
Tỷ số truyền
Khoảng cách trục
Chiều rộng vành răng
Góc ăn khớp
Đờng kính cơ sở
Hệ số dịch chỉnh

mm
mm
độ
mm

x

db2= 783,7
X1=0

mm

d

X2=0
d1= 60

mm

dw

d2=834
dw1= 60

mm

da

dw2=834
da1= 72