LỜI NÓI ĐẦU
Môn học chi tiết máy là một trong những môn học cơ sở giúp cho sinh viên chuyên
ngành cơ khí có một cách nhìn tổng quan về nền công nghiệp đang phát triển như vũ bão.
Đây là môn học đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và các cán bộ
kỹ thuật, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán các chi tiết phục vụ cho các máy
móc ngành công - nông nghiệp, giao thông vận tải,...
Thiết kế đồ án chi tiết máy là sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, từ đó
sinh viên có cơ hội tổng kết lại những lý thuyết và làm quen với công việc thiết kế.
Trong các nhà máy xí nghiệp, khi cần vận chuyển vật liệu rời chủ yếu sử dụng các
máy vận chuyển gián đoạn, các máy vận chuyển liên tục. Khác với các máy vận chuyển
gián đoạn, các thiết bị máy vận chuyển có thể làm việc trong một thời gian dài, việc vận
chuyển có năng suất cao và được sử dụng rộng rãi khi vận chuyển các vật liệu rời người
ta đã sử dụng băng tải. Băng tải thường được sử dụng để vận chuyển các loại vật liệu
như: than đá, cát, sỏi, thóc…
Băng tải thường được cấu tạo bởi ba bộ phận chính: Động cơ truyền lực và mômen
xoắn cho hộp giảm tốc tiếp đó đến băng tải. Hộp giảm tốc thường dùng cho băng tải là
hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp, hai cấp, bánh vít - trục vít, bánh răng - trục vít.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ em, đặc biệt
là thầy hướng dẫn.

1


PHẦN A: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC
I- Chọn động cơ điện.
Xác định công suất trên trục động cơ điện:

Ta có công suất trên trục máy công tác:

Công suất cần thiết trên trục động cơ:


=
= 6, 47 (kW)
η 0,927

Theo nguyên lý làm việc thì công suất động cơ phải lớn hơn công suất làm việc (ứng
với hiệu suất của động cơ), do đó ta phải chọn động cơ có công suất lớn hơn công suất
làm việc.
Tra bảng P1.2 trang 235, ta chọn động cơ DK 62-6. Các thông số kỹ thuật:
+ Công suất P = 7 kW
+ Vận tốc quay n đc = 960 vòng/phút

T
Tk
= 1, 4 max = 2, 2
+ Tdn
; Tdn
; cos ϕ = 0,81
+ Mômen vô lăng = 0,6; khối lượng m = 170 kg.
II- Phân phối tỉ số truyền.
2


Tốc độ quay của trục công tác:
v=

πDn
60.1000.v 60.1000.1, 25
n=
=
= 66 (vòng / phút )

⇒ uc =

uh
4,85
=
≈ 2,01
⇒ u n = 2, 41
1, 2
1, 2

Kiểm tra: u ktđ = un .uc .u = 3.2, 41.2,01 = 14,53
u kt − u 14,53 − 14,55
=
< 4%
100
100

→ Hợp lý với yêu cầu sai số tỉ số truyền.
III- Xác định thông số trên các trục.
1. Số vòng quay

n đc = 960 vòng/phút
n1 =

n đc 960
=
= 320
uđ
3
vòng/phút

P1
6,18
= 9,55.106.
= 184434,4
n1
320
(N.mm)

T2 = 9,55.106.

P2
6,03
= 9,55.106.
= 433698,6
n2
132,78
(N.mm)

Bảng hệ thống số liệu:
Trục

Động cơ

I

II

Tỉ số truyền (u)

uđ = 3

T (N.mm)

4


PHẦN B: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG
I- THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
1. Chọn loại đai và tiết diện đai
Với vận tốc băng tải v = 1, 25 < 25 m/s nên dùng đai thang thường.
Dựa vào hình 4.1 và bảng 4.13 trang 59 với Pct = 6, 47 kW và n = 960 vòng/phút ta
chọn loại đai thang ký hiệu Б với các thông số sau:
bt = 14mm

b = 17mm

h = 10,5mm

y0 = 4,0mm

A = 138mm2

d1∈ (140-280)mm

l∈ (800-6300)mm
2. Xác định các thông số của bộ truyền
a) Đường kính bánh đai nhỏ d1.
Chọn d1 = 224mm.

Vận tốc đai:



d 2 .(1 − ε ) 710.(1 − 0,02)
=
= 3,1
d1
224

u tt − u
3,1 − 3
.100% =
.100% = 3,3% < 4%
u
3
(thoả điều

Vậy d1 = 224mm và d2 = 710mm.
b) Khoảng cách trục a

5


a
= 1, 0 ⇒ a = d 2 = 710
d
2
Dựa vào tỉ số truyền u = 3 và d2 = 710mm, ta có:
mm.
Kiểm tra điều kiện 0,55(d1 + d 2 ) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d 2 ) ta thấy thoả.
Vậy a = 710mm.
c) Chiều dài đai l


λ =l−

∆=

⇒a=

λ + λ 2 − 8∆ 2
4

a=

π(d1 + d 2 )
π(224 + 710)
= 3150 −
≈ 1683
2
2
mm

d 2 − d1 710 − 224
=
= 243
2
2
mm

1683 + 16832 − 8.2432
≈ 805
4


K đ = 1,1 + 0,1 = 1, 2 tra bảng 4.7 trang 55 (vì chế độ làm việc ngày 2 ca
nên trị số tăng thêm 0,1).
Cα = 0,92 - hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm α1 (tra bảng 4.15 trang 61).
l/l0 ≈ 1,4 ⇒ Cl = 1,07 - hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
Cu = 1,14 - hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền.

P1
≈ 1,6
[P0 ]
do đó Cz = 0,95 - hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố
không đều tải trọng cho các dây đai.
⇒z=

6,47.1, 2
= 1,82
4.0,92.1,07.1,14.0,95
. Chọn z = 2

Chiều rộng bánh đai: B = (z − 1)t + 2e = (2 − 1).19 + 2.12,5 = 44 mm
Đường kính ngoài của bánh đai: d a1 = d1 + 2h 0 = 224 + 2.4, 2 = 232, 4 mm

d a 2 = d 2 + 2h 0 = 710 + 2.4, 2 = 718, 4 mm
4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
7


Lực căng đai F0 được xác định theo công thức (4.19) trang 63:

F0 =

Có: σ H lim = 2HB + 70
S = 1,1
H

σ

o
F lim

= 1,8HB
Chọn độ rắn:
- Bánh nhỏ: HB1 = 250
- Bánh lớn: HB2 = 220

SF = 1,75

Nên: σ H lim1 = 2.250 + 70 = 570 (MPa)
o

σ Fo lim1 = 1,8.250 = 450 (MPa)
σ Ho lim 2 = 2.220+70 = 510 (MPa)

σ Fo lim 2 = 1,8.220 = 496 (MPa)
2,4
Theo công thức (6.5) trang 93: N HO = 30H HB

8


2,4

[ σ H1 ] = 570. = 518,18
1,1
Do đó:
(MPa)

[ σ H2 ] = 510.

K HL
SH

1
= 463,64
1,1
(MPa)

Vì là bộ truyền bánh răng nghiêng nên:

[σH ] =

[ σ H1 ] + [ σ H 2 ]
2

=

518,18 + 463, 64
= 490,91
2
(MPa)

[ H ] min



[ σH ] = 490,91 (MPa) ứng suất tiếp xúc cho phép.
ψba = 0,3 - bảng 6.6 trang 97.
⇒ ψ bd = 0,53ψ ba (u ± 1) = 0,53.0,3.(4,85 + 1) = 0,93
KHβ = 1,05 - hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vàng răng khi tính về tiếp xúc - bảng 6.7 trang 98.

⇒ a w = 43.(4,85 + 1). 3

184434, 4.1,05
= 206,39
490,912.4,85.0,3
(mm)

Lưu ý: chọn dấu cộng vì 2 bánh răng ăn khớp ngoài.
4. Xác định các thông số ăn khớp.
a) Xác định môđun.
Theo công thức (6.17) trang 97, ta có: m = (0,01 ÷ 0,02)a w ≈ (2,06 ÷ 4,13)
Chọn m = 3 – tra bảng 6.8 trang 99.
b) Xác định số răng, góc nghiêng β và hệ số dịch chỉnh x.
 Xác định số răng, góc nghiêng β
Đối với bánh răng trụ răng nghiêng β = 8 ÷ 20o.
Chọn β = 10o
2a cos β 2.206,39.cos10
z1 = w
=
= 23,16
m(u
+

Trong đó:

10


ZM = 274 (MPa)1/3 - hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp - tra bảng 6.5 trang 96

ZH = 2cos βb / sin 2α tw = 1,74

- hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc –

tra bảng 6.12 trang 106.
Zε - hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng.
b w sin β 61,92.sin10o
εβ =
=
>1
mπ
3π
Vì theo công thức (6.37) trang 105:
nên chọn công
thức (6.36c) để tính Zε

 1 1 

1 
 1
o
εα = 1,88 − 3, 2  + ÷ cosβ= 1,88 − 3, 2  +


πd w1n1 π.70,56.320
=
= 11,82
6000
6000
(m/s) (công thức 6.40 trang 106)

Vì v ≤ 15 nên chọn cấp chính xác 6 ⇒ K Hα = 1,04 (tra bảng 6.14 trang 107).
KHv = 1,07 là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp (tra bảng P2.3
trang 250).
⇒ K H = 1,05.1,04.1,07 = 1,168
6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt
qua một giá trị cho phép: (công thức 6.43 và 6.44 trang 108)
2T K Y Y Y
σ F1 = 1 F ε β F1 ≤ [σ F1 ]
b wd w1m
σF2 =

σ F1YF2
≤ [σ F2 ]
YF1

Trong đó:
T1 = 184434,4 Nmm – momen xoắn trên bánh chủ động.
m = 3 mm – môđun pháp.
b w = ψ ba a w = 61,92 mm – chiều rộng vành răng.
11


⇒ K F = 1,1.1,13.1,16 = 1, 44
v F = δ Fg o v

o
Ta có công thức: [σ F ] = σF lim K FC K FL / SF
o
o
Với σ F lim1 = 450, σ F lim 2 = 496, K FC = 1, K FL = 1, SF = 1,75

σF1 = 79,38 ≤ [σ F1 ]

σ = 81,16 ≤ [σ F2 ]
Vậy  F 2
thoả điều kiện.

12


DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1) – PGS. TS. Trịnh Chất và TS. Lê Văn Uyển.

13


MỤC LỤC

14