ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 1 .BỘ CÔNG THƯƠNG.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM.

KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
-----o0o-----

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 4 .
Các số liệu ban đầu:

1
= 1
¾ t
2
= 45
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 5 .
Để thỏa mãn yêu cầu trên ta sử dụng hộp giảm tốc đồng trục làm giảm vận tốc từ
động cơ vào trục thùng trộn. Hộp giảm tốc này có đặc điểm là đường tâm của
trục và và trục ra là trùng nhau. Do đó có thể giảm bớt chiều dài hộp giảm tốc,
giúp cho việc bố trí cơ cấu gọn gàng. Tuy nhiên khi sử dụng hộp giảm tốc đồng
tr
ục ta nên chú ý đến một số khuyết điểm của nó: 9 Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết vì tải trọng tác dụng vào cấp
chậm lớn hơn cấp nhanh trong khi khoảng cách của hai trục bằng nhau.
9 Phải bố trí các ổ của các trục đồng tâm bên trong hộp giảm tốc, làm phức
tạp kết cấu gối đỡ và gây khó khăn cho việc bôi trơn các ổ này.
9
Khoảng cách giữa các gối đỡ của trục trung gian lớn nên muốn đảm bảo

+ Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn
+ Có mômen mở máy
đủ lớn để thắng mômen cản ban đầu của phụ
tải khi mới khởi động.
2.1.2 Chọn loại và kiểu động cơ
Hiện nay trong công nghiệp thường sử dụng hai loại động cơ đó là:
+ Động cơ một chiều
+ Động cơ xoay chiều
Thông thường động cơ xoay chiều thường được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp vì có sức bền làm việc cao, moment khở
i động lớn. Bên cạnh đó động cơ
một chiều có thể điều chỉnh êm tốc độ trong phạm vi rộng, động cơ bảo đảm
khởi động êm, hãm và đổi chiều dễ dàng. Nhưng giá thành đắt, khối lượng sữa
chữa lớn và mau hỏng hơn động cơ xoay chiều và phải tăng thêm vốn đầu tư để
đặt các thiết bị chỉnh lưu.
T
ừ những ưu điểm trên ta chọn động cơ điện xoay chiều
2.2 Tính toán và phân phối tỷ số truyền
2.2.1 Chọn động cơ điện
Để chọn động cơ điện ta cần tính công suất cần thiết.
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 7 .Nếu gọi
td
P

⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
∑
∑

η
là công suất chung(
Hiệu suất chung
η
của hệ thống
), N
ct
là công suất cần thiế,
Ta có:

td
ct
P
P
η
=

[2.1]
Hiệu suất chung η của hệ thống:

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 8 .

Suy ra

hiệu suất chung η của hệ thống: 8777,0=
η
)(44,9
877,0
28,8
kw
P
P
td
ct
===
η



202.10. ===
hopxixhsb
UUUVận tốc sơ bộ của động cơ là: )/(126063.30. phutvongnUV
sbsb
===
Î
Với số liệu ta tính được )(44,9 kwP
ct
=)/(1260 phutvongV
sb
=

Ta tiến hành chọn động cơ
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3

o Vận tốc:

)/(2907 phutvongV
sb
=Chọn sơ bộ loại động cơ công suất định mức
)(0,11 kwP
ct
=
, có số vòng quay
là

( )
sb
V 2907 v ng / ph t . òú=
Nếu chọn động cơ điện có số vòng quay lớn

Ví dụ:

ta chọn 4A160S2Y3
o Công suất: 15,0( )
ct

ct
=

( )
sb
V 2907 v ng / ph t . òú=

Đang làm tới đây:

Ở đây ta chọn động cơ A02-42-4 công suất động cơ P
dc
= 5,5kw, có số vòng
quay là n
dc
= 1450vg/ph. 2.2.2 Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền động chung
1450
27,88


i
x
tỷ số truyền của bộ truyền xích
Ta chọn
i
x
= 4 theo bảng 3.2 [1]
27,88
6,97
4
i
uii
nh ch
i
x
⇒= = = =
Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng
phương pháp ngâm dầu ta lấy:
2,64ii u
nh ch
===

Thử lại số vòng quay của trục thùng trộn:
1450
52 /
2,64.2,64.4
nvgph==
đúng với
yêu cầu đặt ra.

dmdc
TT Nm
m
==

- Mômen nhỏ nhất trên trục động cơ
0,5 18,11
min dcdm
TT Nm==

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 12 .- Mômen cho phép của động cơ
0,81 64,54
max
cp
TT Nm==
- Mômen cản của động cơ
9550 29,76
p
lv
TNm
can
n
dc

Đảm bảo vận hành hệ thống dẫn động thùng trộn tốt.
2.4 Xác định các thông số động học và lực học trên các trục
2.4.1 Tính toán tốc độ quay của trục

1450( / )
1450( / )
1
4
1450
1
549,24( / )
2
2,64
549,24
2
208,04( / )
3
2,64
nvgph
dc
n
dc
nvgph
n
nvgph
i
nh
n
nvgph
i

4,5 w
dc ct
pN k
==

-Công suất danh nghĩa trên trục 1
134
4,5.0,995 4,48 w
dc
pp k
η η
== =

-Công suất danh nghĩa trên trục 2
2123
4,48.0,995.0,97 4,32 wpp k
η η
== =

-Công suất danh nghĩa trên trục 3
3223
4,32.0,995.0,97 4,17 w
pp k
η η
== =

2.4.3 Tính mômen xoắn trên các trục
1
1
1

p
TNm
n
== =
== =
== =
== =
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 14 .


1450 4,48 29,50
Trục 2 549,24 4,32 75,11
Thông số
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 15 .Trục 3
2,64 208,44 4,17 191,05
đo đó có thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều đĩa xích bị dẫn.
Tuy nhiên bộ truyền xích có những nhược điểm là do sự phân bố của các
nhánh xích trên đĩa xích không theo đường tròn mà theo hình đa giác, do đó
khi vào và ra khớp, các mắt xích xoay tương đối với nhau và bản lề xích bị
mòn gây nên tải trọng động phụ, ồn khi làm việc, có tỷ số truyền tức thời thay
đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh xích thay đổi, cần phải bôi trơn thường
xuyên và phải có bộ phận điều chỉnh xích.
Có 3 loại xích chính là xích ống, xích ống con lăn và xích răng.
Xích ống
đơn giản, giá thành hạ và khối lượng giảm vì không dùng con lăn,
nhưng cũng vì thế mà bản lề mòn nhanh. Vì vậy chỉ dùng xích ống đối với
các bộ truyền không quan trọng mặc khác yêu cầu khối lượng nhỏ.
Xích ống con lăn
gọi tắt là xích con lăn, về kết cấu giống như xích ống chỉ
khác ngoài ống lắp thêm thêm con lăn, nhờ đó có thể thay thế ma sát trượt
giữa ống và răng đĩa bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa. Kết quả là độ
bền của xích con lăn cao hơn xích ống, chê tạo không phức tạp bằng xích
răng, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rải.
Xích răng
có khả năng tải lớn, làm việc êm, nhưng chế tạo phức tạp và giá
thành đắt hơn xích con lăn.
Từ những ưu điểm trên và do bộ truyền tải không lớn nên ta chon xích
ống con lăn.
3.2 Chọn số răng đĩa xích

-

Chọn số răng của đĩa xích dẫn
1
29 2 29 2.4 21

K
d
=1 hệ số tải trọng động
K
a
=1 hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục
K
0
=1,25 hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền
K
dc
=1,25 hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng
xích (không có bộ phận căng xích)
K
b
=1 hệ số xét đến bôi trơn (nhỏ giọt)
K
lv
=1 hệ số xét đến chế độ làm việc (1 ca)
1.1.1.1,25.1,25.1 1,56k⇒= =

-

Tính công suất tính toán
-

Theo công thức (5.25) [1]
3
X
kk k p

z
n
k
n
n
===
== =

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 18 .3
1,56.1,19.1,92.4,17 14,86
x
kk k p
z
n
p kw
t
k
== =
Dựa vào bảng 5.4 [1] theo cột n
01
=400vg/ph ta chọn bước xích p
c
=25,4, đường

Lực vòng có ích
1000 1000.4,17
2254
1, 85
t
p
F N
v
== =

-

Tính toán kiểm nghiệm bước xích theo công thức 5-26 [1]
3
3
3
13 o
4,17.1,56
600 600 23,11
[p ] 21.208,44.26
c
pk
p
zn
≥= =

Theo bảng 5.3 [1] ta chọn [p
o
]=26
Do p

+−
⎛⎞
=+ +
⎜⎟
⎝⎠
+−
⎛⎞
=++ =
⎜⎟
⎝⎠

Chiều dài xích
L=p
c
X=25,4.135=3429mm
Tính chính xác khoảng cách trục theo công thức 5-9 [1]
22
12 12 12
2
2
0,25 8
222
21 84 21 84 84 21
0,25.25,4 135 135 8
2 2 2.3,14
1016
c
zz zz zz
apX X
mm

15 15.135
zn
u
X
== = ≤
Tra bảng 5.6 [1] với bước xích p
c
=25,4 ta chọn [i]=20

3.4 Kiểm nghiệm độ bền xích
Theo công thức 5-28 [1]
1
50000
21,84 [s]
2254 25,81 8,90
vo
Q
s
FFF
== =≥
++ + +

Trong đó
Q=50000N tải trọng phá hỏng tra theo bảng 5.1
[s] hệ số an toàn cho phép dựa vào số vòng quay và bước xích ta
chọn [s]= (76-8,9)
F
1
=F
t

1
2
2
25,4.21
170
3,14
25,4.84
679
3,14
c
c
pz
dmm
pz
dmm
π
π
== =
== =

-

Đường kính vòng đỉnh theo công thức 5-7 [1]
11
22
0,7 188
0,7 697
ac
ac
dd p mm

==
K
r1
hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích. Chọn k
r1
=0.372
K
d
=1 hệ số tải trọng động
K
đ
=1 hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy

Z 15 20 30 40 50 60
K
r
0,59 0,48 0,36 0,29 0,24 0.22

E=2,1.10
5
Mpa môđun đàn hồi
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 21 . A diện tích hình chiếu của bản lề. theo bảng 5.1 [1] với bước xích
25,4 ta chọn A=180mm

().
0,47 [ ]
k
rt vd
H H
kFk F E
A
σ σ
+
=≤

Trong đó
K
r2
=0,22

73
24
13.10 . 1,36
vd c
FnpN
−
==

5
2
0,22.(2254.1 1,36).2,1.10
0,47 358
180.1
H

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: PHƯƠNG ÁN 3
GVHD: Trang 22 .Số mắt của xích X=135
Đường kính vòng chia của xích
- đĩa dẫn: d
1
=170
- đĩa bị dẫn d
2
=679
Đường kính vòng đỉnh của xích
- đĩa dẫn: d
1a
=188
- đĩa bị dẫn d
2a
=697
Bước xích P
c
=25,4
Chất dẻo thường được dùng trong các bộ truyền bánh răng chịu tải trọng
nhỏ, yêu cầu làm việc ít kêu và cần giảm tải trọng động.
Dựa vào sơ đồ tải trọng và điều kiện làm việc của bộ truyền không phải
làm việc d
ưới tải trọng lớn và cũng không có điều kiện gì đặc biệt. Ta tiến hành
chọn vật liệu theo các hàm mục tiêu.
-

Bền điều
-

Kích thước nhỏ nhất
-

Giá thành rẻ nhất
-

Thuận lợi cho việc gia công cơ khí.
Từ những điều kiện trên ta tiến hành chọn vật liệu cho bánh dẫn và bị dẫn
ta chọn thép 45 - tôi cải thiện với các số liệu cho ở bảng sau.
Tên Vật liệu
b
σ
(Mpa)
ch
σ
(Mpa)
HB
Bánh dẫn
Thép 45 - tôi cải thiện

HL
H
H
s
H
σσ
⎡⎤
=
⎣⎦

Trong đó
0limH
σ
giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với chu kỳ cơ sở

k
HL
hệ số tuổi thọ.

s
H
=1,1 hệ số an toàn có giá trị tra theo bảng 6.13 [1]
- Giới hạn mỏi tiếp xúc:
270
0lim
HB
H
σ
= +


2,4
30.NHB
HO
=
số chu kỳ làm việc cơ sở

3
60
ax
T
i
Nc nt
ii
HE
T
m
⎛⎞
=
∑
⎜⎟
⎝⎠
số chu kỳ làm việc tương đương theo
công thức 6-49 và 6-50 [1]
2,4 7
1
30. 2,05.10
1
NHB
HO
==

HE
N
HE
=+=
=+=

Vì
1
N
HO
<
1
N
HE
;
2
N
HO
<
2
N
HE
nên
1
K
HL
=

Thay thế các giá trị vừa tìm được vào công thức xác định ứng suất tiếp xúc cho
phép ta có các giá trị ứng suất đối với bánh dẫn và bị dẫn là


Ta chọn
H
σ
⎡⎤
⎣⎦
=483Mpa

4.2.1 Ứng suất uốn cho phép
Theo công thức 6-47 [1]
[]
0lim
F
k
FL
F
S
L
σσ
=
Trong đó
0limF
σ
giới hạn mỏi uốn

k
FL
hệ số tuổi thọ

S