GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn 1 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Cán bộ hướng dẫn 2 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Cán bộ hướng dẫn 3 :……………………………………………………………………….
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Cán bộ chấm nhận xét 1 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Cán bộ chấm nhận xét 2 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Cán bộ chấm nhận xét 3 :…………………………………………………………………...
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký )

Thực tập tốt nghiệp được bảo vệ tại :
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC
CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .


SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 2


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

3.2. Tính thiết kế trục I :.......................................................................................49
3.3. Tính thiết kế trục II : .....................................................................................61
3.4. Tính thiết kế trục III : ....................................................................................73

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN Ổ LĂN VÀ THEN ........................ 83
4.1. Tính toán ổ lăn cho trục I. .............................................................................83
4.2. Tính toán ổ lăn cho trục II.............................................................................87
4.3. Tính toán ổ lăn cho trục III. ..........................................................................91
4.4. Tính toán then : .............................................................................................95
4.5. Lắp ghép và dung sai : ..................................................................................97

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI
TIẾT KHÁC ............................................................................. 100
5.1. Các kích thước cơ bản của bộ hộp giảm tốc ...............................................100
5.2. Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp :................................................................106
SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 4


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN
1.1.

Chọn động cơ
Số liệu thiết kế


1.1.1. Công suất trên trục động cơ
Công suất trên động cơ điện được xác định theo công thức 2.8 trang 19 [1]:
=

Trong đó:

ɳ

+
là công suất cần thiết trên trục động cơ.
+ là công suất tính toán trên trục máy công tác.
+ ɳ là hiệu suất truyền động.

Vì tải trọng thay đổi theo bậc nên:

Theo như sơ đồ phân bố tải trong ta có (công thức 2.12 trang 20 [1]):
=
=

.

=

( ) . /

(

.



+ ɳđ = 0,95 Hiệu suất bộ truyền đai.
+ɳ
+ɳ

= 0,95 Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn.

= 0,96 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ.

+ ɳ = 0,99

Hiệu suất của một cặp ổ lăn.

+ ɳ ≈ 0,99 Hiệu suất khớp nối.

SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 6


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

 ɳ = 0,95.0,95.0,96.0,99 . 0,99 = 0,83
=

17,2
= 20,7
0,83


Đồ Án Chi Tiết Máy

1.2. Xác định tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống
Theo công thức 3.23 trang 48, ta có công thức:
=

=

2943
= 23,9
123

Với : + nđc: Số vòng quay của động cơ đã chọn.
+ nđc: Số vòng quay của trục công tác.
1.2.1. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền
Theo công thức 3.24 trang 49:
=

Với : + uh: Tỉ số truyền trong HGT.

.

+ ung: Tỉ số truyền ngoài HGT.
Theo tiêu chuẩn trang 49, ta có:
ung = uđai = 3,15
=

.


 11.786
1  0.3.0,3

 k .ck  11.786 .1,13  15,687
3

Theo hình 3.21 trang 45:
Với: uh = 7,6 và
Suy ra:

.

= 15,687 => chọn u1 = 2,5
=

=

7,6
= 3,04
2,5

1.2.3. Tính số vòng quay của các trục
Gọi nI, nII,nIII lần lượt là số vòng quay của các trục I, II, III.
Số vòng quay của trục động cơ:
nđc = 2940 vg/ph
Số vòng quay của trục I:
=

=


Gọi PI, PII, PIII lần lượt là công suất trên các trục I, II, III.
Ta có công suất làm việc:
SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 9


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

Plv = 23,5 kW

Công suất trên trục III:
=

ɳ

=

23,5
= 23,7
0,99

=

23,7
= 25,2
0,99.0,95


= 28,2

1.2.5. Tính mômen xoắn của các trục
Gọi Tdc, TI, TII, TIII lần lượt là mômen xoắn trên các trục động cơ, I, II, III.
Mômen xoắn trên trục động cơ:
9,55.10 .
9,55.10 . 28,2
=
=
= 91508,7
2943
Mômen xoắn trên trục I:
9,55.10 .
9,55.10 . 26,5
=
=
= 270871,2
934,3
Mômen xoắn trên trục II:

SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 10


GVHD: Phan Hoàng Phụng
=

9,55.10 .


Trục I
3,15

28,2
2943
915087

Trục II
2,5

26,5
934,3
270871,2

Trục III
3,04

25,2

23,7

373,7

123

643992,5

1840122

Page 11

GVHD: Phan Hoàng Phụng

Theo bảng 4.21 trang 63 [1] , ta chọn d1=180 mm.

Đồ Án Chi Tiết Máy

Vận tốc đai nhỏ
=

. .
. 180.2943
=
= 27,7
60000
60000

/

Vì v1 = 27,7 m/s > 25 m/s nên ta thay đai thang thường thành đai thang hẹp.
Theo hình 3,ta chọn đai thang loại Ƃ. Theo bảng 4.13 trang 59 [1] cho đai loại
YƂ với:
+ bt = 14 mm
+ b = 17 mm
+ h = 13 mm
+ y0 = 3,5 mm
+ A = 158mm2
+ d1= 140÷200mm
Đường kính bánh đai lớn
Giả sử ta chọn hệ số trược đai:  = 0,01
Theo công thức 4.2 trang 53 [1], ta có:


Khi u = 3,15 Theo bảng 4.14 trang 60 [1], ta có thể chọn sơ bộ a = 560.
Chiều dài tính toán của đai
Theo công thức 4.4 trang 53 [1], ta có:
 ( d1  d 2 ) ( d 2  d1 )

2
4.a
 (180  560) (560  180)
 2.560 

2
4.560
 2282mm
L  2a 

Theo bảng 4.13 trang 59 [1] , ta chọn đai có chiều dài L= 2240 mm= 2,24 m.
Theo công thức 4.15 trang 60 [1], ta có:
i

v 27, 7

 12, 4 s  10 s  imax
L 2, 24

Tính chính xác khoảng cách trục
Theo công thức 4.6 trang 53 [1], ta có :
a

k  k 2  8 2

( 420  a  1480 ).

Vậy ta phải tăng chiều dài đai: L = 2500mm
Ta tính lại a theo công thức 4.6 trang 53 [1], khi đó ta được a = 641,05 mm
Theo bảng 4.13 trang 59 [1], ta lấy a = 630mm.
Góc ôm bánh đai nhỏ
SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 14


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

Theo công thức 4.7 trang 54 [1], ta có:
1  1800  57

d 2  d1
560  180
 1800  57
 1450
a
630

Xác định số dây đai
Theo công thức 4.16 trang 60 [1], ta có:
z

P.K d

= 4,1
11,03.0,89.1,04.1,14.1

Chiều rộng bánh đai B :
Tra bảng 4.21 trang 63 [1], ta có:
t = 19;

e = 12,5;

ho = 4;

Theo công thức 4.17 trang 63 [1], ta có:
SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 15


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

B = (z -1) t + 2e = (4 -1)19 + 2.12,5 = 82 mm

Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ
da1 = d + 2h0 = 180 + 2.4 = 188mm
Đường kính ngoài của bánh đai lớn
da2 = d + 2h0 = 560 + 2.4 = 568mm
2.1.3. Lực căng đai ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng đai ban đầu:
Theo công thức 4.19 trang 63 [1], ta có:


. . sin

= 2.150,2.4 sin

= 1146 N

Page 16


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

2.1.4. Thông số của bộ truyền đai
Bảng 2.1. Thông số của bộ truyền đai
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12


Fr = 1146N

Page 17


GVHD: Phan Hoàng Phụng

2.2. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng côn

Đồ Án Chi Tiết Máy

Các thông số của bộ truyền:
+ PI = 26,5 kW
+ nI = 934,3 vòng/phút
+ TI = 270871,2 Nmm
+ u1 = 2,5
2.2.1. Chọn vật liệu
Tra bảng 6.1 [1] trang 92, ta có:
2.1.1.1. Bánh răng nhỏ
+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ cứng HB = (241…285)
+ Giới hạn bền σb1 = 850MPa
+ Giới hạn chảy σch1 = 580MPa
Chọn độ cứng bánh răng nhỏ HB1 = 280.
2.1.1.2. Bánh răng lớn
+ Thép 45 tôi cải thiện
+ Độ cứng HB = (192…240)
+ Giới hạn bền σb2 = 750MPa
+ Giới hạn chảy σch2 = 450MPa
Chọn độ cứng bánh răng lớn HB2 = 240.

Theo bảng 6.2[1] trang 94, ta chọn :
 H0 lim  2 HB  70
S H  1,1
 H0 lim1  2 HB1  70  2.280  70  630 MPa

Ta có:

 H0 lim 2  2 HB2  70  2.240  70  550MPa

Tính KHL:
Theo công thức 6.3[1] trang 93, ta có:
K HL  mH

N HO
N HE

Trong đó:
+ mH = 6: Bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc (vì HB < 350)
+ NHO (chu kỳ): Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
+ NHE( chu kỳ): Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương.
SVTH: Nguyễn Minh Hùng

Page 19


GVHD: Phan Hoàng Phụng

Đồ Án Chi Tiết Máy

Tính NHO:

.

0,6

. 0,5 . 934,3.16000

= 60.1. (1 . 0,1 + 0,8 . 0,4 + 0,6 . 0,5). 934,3.16000

= 60.1.

= 370251878,4 ℎ

. 0,1 +

0,8

. 0,4 +

ỳ

0,6

. 0,5 . 373,7.16000

= 60.1. (1 . 0,1 + 0,8 . 0,4 + 0,6 . 0,5). 373,7.16000
= 148092825,6 ℎ

Ta thấy: NHE1 > NHO1 và NHE2 > NHO2

ỳ

Ứng suất tiếp xúc cho phép là [σH] = 500MPa.
Ứng suất tiếp xúc khi quá tải
Theo công thức 6.13[1] trang 94, ta có:

 H max   2,8 ch
  H 1max   2,8 ch  2,8.580  1624MPa
  H 2 max   2,8 ch  2,8.450  1260MPa
2.2.2.2. Ứng suất uốn
Theo công thức 6.2 [1] trang 91, ta có:

 F  

 F0 lim .YR .Ys .K xF .K FC .K FL
SF

Trong đó:
+ YR: Hệ số ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng.
+ Ys: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất.
+ KxF: Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền.
+ SF: Hệ số an toàn khi uốn.
+ KFC = 1 khi tải đặt một phía ( bộ truyền quay một chiều ).
0
+  F lim : Ứng suất uốn ứng với số chu kỳ cơ sở.

+ KFL: Hệ số xét đến chế độ tải trọng của bộ truyền.
0
Tính  F lim :

Theo bảng 6.2 trang 94 – Tài liệu 1,ta chọn:
 F0 lim  1,8 HB

Theo công thức 6.7[1] trang 93, ta có:
= 60. .
→

→

= 60.1.

. 0,1 +

0,8

.

. 0,4 +

0,6

.
. 0,5 . 934,3.16000

= 60.1. (1 . 0,1 + 0,8 . 0,4 + 0,6 . 0,5). 934,3.16000

= 60.1.

= 204666053,8 ℎ

. 0,1 +

0,8

 F0 lim1 504

 288MPa
 F 1  
SF
1, 75

 F 2  

 F0 lim 2 432

 247 MPa
SF
1, 75

Ứng suất uốn cho phép khi quá tải
Theo công thức 6.14[1] trang 96, ta có:

 Fmax   0,8 ch
  F 1max   0,8 ch  0,8.580  464MPa
  F 2 max   0,8 ch  0,8.450  360MPa
2.2.3. Xác định các thông số của bộ truyền
2.2.3.1. Chiều dài côn ngoài
Theo công thức 6.52a [1] trang 112, ta có:
Re  K R u12  1. 3

TI .K H 
1  K be  K be .u1. H 2 



270871,2.1,13
= 205
(1 − 0,3). 0,3.2,5. 500

2.2.3.2. Đường kính chia ngoài của bánh chủ động
Theo công thức 6.52b[1] trang 112, ta có:
=

.

(1 −

.
).

.

.[

]

= 100.

2.2.3.3. Xác định các thông số ăn khớp

270871,2.1,13
=
(1 − 0,3). 0,3.2,5. 500

2.2.3.3.1. Số răng bánh nhỏ


Theo công thức 6.56[1] trang 115, ta có:
=

=

1 − 0,5.

3,5
= 4,1
1 − 0,5.0,3

Theo bảng 6.8[1] trang 99, ta chọn mte = 4
Tính lại mtm , de1:

mtm = mte(1 – 0,5Kbe) = 4.(1 –0,5.0,3) = 3,4 mm
de1 = mte.z1 = 4.32= 128mm
Lấy de1 = 128 mm
2.2.3.3.3. Xác định số răng bánh lớn z2 và tính góc chia côn
Số răng bánh lớn
z2 = u1.z1 = 2,5.32 = 80 răng
Tính de2:
de2 = mte.z2 = 4.80= 320mm
Tỉ số truyền thực tế:
=

Tính góc côn chia
= tan

=