B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
Lời nói đầu

Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ dẫn động cơ khí, cụ thể ở đây là
thiết kế hệ dẫn động băng tải, với hộp giảm tốc hai cấp trục vít bánh răng với yêu
cầu về lực cũng nh vận tốc và các đặc trng khác .
Đồ án môn học chi tiết máy với bớc đầu làm quen với công việc tính toán , thiết kế
các chi tiết máy trong lĩnh vực cơ khí nhằm nâng cao kỹ năng tính toán , hiểu sâu hơn
về kiến thức đã học .
Nội dung đồ án môn học chi tiết máy bao gồm .
Tính toán chọn động cơ cho hệ dẫn động băng tải .
Tính toán bộ truyền trong và bộ truyền ngoài .
Thiết kế trục và chọn ổ lăn .
Tính toàn vỏ hộp và các chi tiết khác .
Tính toán bôi trơn .
Đồ án môn học chi tiết máy là tài liệu dùngđể thiết kế chế tạo các hệ dẫn động cơ
khí , nhng đây không phải là phơng án tối u nhất trong thiết kế hệ dẫn động do những
hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm thực tế .
Trong đồ án này có tham khảo tài liệu :
- Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập 1[TL1], 2[TL2] : Trịnh Chất Lê Văn
Uyển.
- Chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp :Tập 1, Tập 2.
- Dung sai và lắp ghép Ninh Đức Tốn.

Nguyễn Tuấn Khoa
C in T 2 K49
HBK H Ni
Mục lục
Phần I
I.Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền Trang 3
Bảng số liệu của hộp giảm tốc Trang 4

mm
=1,5T
1
;
2.Khớp nối ; T
2
=0,7T
1
;
3.Hộp giảm tốc ; t
1
=5 h;
4.Bộ truyền xích ; t
2
=3 h;
5.Băng tải; t
ck
=8 h;
*Số liệu cho trớc
1.Lực băng tải: F=9000N;
2. Vận tốc băng tải: v=0,48 m/s;
3.Đờng kính tang: D= 320mm;
4.Chiều cao tang : H=750 mm
5.Thời gian phục vụ: I
h
=20000 giờ
6.Số ca làm việc: soca=2;
7.Đặc tính làm việc : va đập vừa;
Phần I :
I / Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền u :

Trong đó:
F=9000 N : lực kéo băng tải.
V=0,48m/s : vận tốc băng tải.

ch
: tổng hiệu suất của các khâu

ch
=
k
.
tv
.
br
.
ot
.
ol
3
.
x
= 0,99.0,82.0,98.0.98.0,992
3
.0,92 =0,700.
=






.
ch
VF
=
548,5899,0.
700,0.1000
.48,0.9000
=
(kW)
b/Tính tốc độ sơ bộ của trục động cơ:
Ta có :
n
sb
= n
ct
.u
hộp
.u
ngoài
, theo CT2.16 tr.21[TL1]
n
ct
=
65,28
320.14,3
48,0.1000.60
.
.
1000.60
==V

1
1
1
==
T
T
T
T
mm
Với Động cơ đã chọn có
2,2=
dn
k
T
T
>
5,1
1
=
T
T
mm
.
Vậy động cơ K160S2 dap ứng đợc yêu cầu công suất, tốc độ và điều kiện mở máy
I.2/ Phân phối tỉ số truyền (u)
Tỷ số truyền của hệ dẫn động:
u
ch
=
44,102

br
= 3,00 .
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
4
Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy
=> u
tv
=
073,17
00,3
22,51
=
.
Ch n uọ
br
=17,0.
=> TÝnh chÝnh x¸c u
ng
= u
ch
/u
h
=u
ch
/(u
tv
.u
br
) = 102,44/(3,0.17,0) = 2,009.
I.3/ TÝnh c«ng suÊt,sè vßng quay, m«mem xo¾n trªn c¸c trôc

)(929,4
992,0.98,0
791,4
.
3
KW
P
olbr
==
ηη

P
1
=
)(059,6
992,0.82,0
929,4
.
2
KW
P
oltv
==
ηη
P
®c
=
)(170,6
992.0.99,0
059,6

= n
3
/u
x
=57,55/2,01 =28,63 (v/ph)
+/M«men xo¾n trªn c¸c trôc
T=
)/(
)(.10.55,9
6
fvn
kwP
(Nmm)
T
tg
=
1441005
63,28
32,4.10.55,9
6
=
(Nmm)
T
3
=
795031
55,57
791,4.10.55,9
6
=

a/Chọn loại xích
Vì tải nhỏ , va chạm va ,vận tốc thấp chọn xích con lăn.
b/Xác định các thông số của xích và bộ truyền:
Theo bảng 5.4 tr.80[TL1] với u=2,01 chọn số răng xích Z
1
=25
=> Z
2
=2,01.25=50,25.
Lấy Z
2
=50 < Z
max
=120 .
Theo CT 5.13 tr.81[TL1] , công suất tính toán :
+/ P
t
=P.K.K
z
.K
n
;
Trong đó :
P = P
3
=4,791 (Kw) : công suất cần truyền.
K
z
=
1

c
. K
bt

= 1.1.1,1.1,3.1,25.1,3 =2,113;
Theo bảng (5.6) tr.82[TL1]
K
o
=1 : hệ số ảnh hởng vị trí bộ truyền (đờng nối 2 tâm đĩa xích .
nằm nghiêng 1 góc <60
0
so với phơng nằm ngang).
K
a
=1 : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích (chọn a=40p).
K
đc
=1,1 : hệ số kể dến ảnh hởng của việc điều chỉnh lực căng xích .
(điều chỉnh đợc bằng con lăn căng xích).
K
đ
=1,3 : hệ số tải trọng động (va đập vừa).
K
c
=1,25 : hệ số kể dến chế độ làm việc (2 ca).
K
bt
=1,3 : hệ số kể dến ảnh hởng của việc bôi trơn (có bụi chất
lợng bôi trơn đạt yêu cầu).
=> P = 4,791.2,113.1.0,869 = 8,795 (kW);

4
.)(
2
2
2
2
21
21

+
+
+

=
;90,117
1270.14,3.4
75,31
.)2550(
2
5025
80
2
2
=+
+
+
chọn x
c
=118 ;
& / Tính lại khoảng cách trục

ZZXZZXp
CC
=
=
[ ]
);(66,1271
14,3
25
275.5,011875.5,011875,31.25,0
2
2
mm=
















+
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49

c/ Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Theo (5.15) tr.85[TL1] , ta co:
s =
vtd
FFFK
Q
++
0
.

Q: tải trọng phá hỏng (N);
Theo (b5.2) tr.78[TL1]:
Q =177 kN=177000N ; q=7,3kg; K
đ
=1,2 do T
mm
/T
1
=1,5;
F
t
: lực vòng
F
t
=1000.P/v; ( với v=
;761,0
60000
55,57.75,31.25
60000


2
=4,23 (N)
=> s =
88,22
23,461,18186,6292.2,1
177000
=
++
>8,5=[s] (theo bảng5.10tr.86[TL1])
Vậy xích đủ bền.
d/ Đờng kính đĩa xích
Theo CT 5.17 tr.86 [TL1] &bảng 13.4 [TL2]
d
1
=p/sin(
1
/ Z

) = 31,75/sin(
25/

) = 253,32 mm;
d
2
=p/sin(
2/ Z

) = 31,75/sin(
50/



H1
=

+
d
vddtr
KA
EFKFK
.
) (
.47,0
[
H
]
[
H
] :ứng suất tiếp xúc cho phép
K
r
=0,42 :hệ số ảnh hởng của số răng đĩa xích phụ thuộc vào Z (bảng
trang 87)
K
đ
=1,3 :hệ số tải trọng động (bảng5.6 tr.82[TL1])
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
7
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
K
vđ

=
+
MPa < 600 (MPa)
Theo bảng 5.11 Thép 45 tôi cải thiện đạt ứng sứât cho phép []=600MPa. Vậy dùng
xích 2 dãy đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa xích .
ĩa 2:
H2
<
H1
< 600 (MPa) => cng thoả mãn.
f/Xác định lực tác dụng lên trục:
F
r
=K
x
.F
t
=1,05.6292,86= 6607,50 (N);
(do K
x
=1,05 với bộ truyền nghiêng 1 góc 40
0
so với phơng nằm ngang)

Bảng các thông số:
CS cho phép : [P]=5,83KW
(2dẫy xích)
Khoảng cách trục:
a =1267,85 mm
Bớc xích: p = 31,75 mm Đờng kính đĩa xích:

=8,8.10
-3
.(6,059.17.2935
2
)
1/3
=8,46> 5m/s
(do n
1
=2935 v/ph; T
2
=272644 (Nmm) theo mục I)
-Trục vít làm bằng thép C chất lợng tốt (thép 45 tôi bề mặt đạt độ rắn HRC45).
-Theo (B7.1 tr.147[TL1] ) ,với v
sb
>5 m/s chọn đồng thanh thiếc để chế tạo bánh vít
(Mác pO 5-5-5)
-Theo bảng 7.1 với pO 5-5-5 đúc trong khuôn kim loại:

b
=200-250 (MPa ),
ch
=80-100 (MPa);
+/ứng suất tiếp xúc cho phép:
[
H
]=[
HO
].K
HL

N
HE
= 60.









ii
Max
i
tn
T
T

2
4
2
2
= 60.







7
10.14,148
10
=0,714;
=>[
H
] =216.0,714 = 154,22 (MPa);
+/ứng suất uốn cho phép:
[
F
] = [
F0
].K
FL
;
[
F0
] :ứng suất uốn cho phép ứng với 10
6
chu kỳ do bộ truyền quay
một chiều nên
[
F0
] =0,25.
b
+0,08.
ch
= 0,25.240+0,08.90 = 67,2(MPa);
K
FL

9
2
2
=60.










i
i
i
Max
i
i
t
t
n
T
T
t
2
9
2
2

ch
=0,8.90 =72 (MPa);
b/ Tính toán truyền dộng trục vít về độ bền
+/Các thông số cơ bản của bộ truyền
- Khoảng cách trục:
a
W
= (Z
2
+q)
3
2
2
2
.
.
].[
170
q
KT
Z
H
H








170






=136,36(mm);
chọn a
W
=135 mm;
- Mô đun dọc của trục vít
m =2.a
W
/(Z
2
+q) = 2.135/(34+12,5) = 5,8.
Chọn m = 6,3 theo tiêu chuẩn (bảng 7.3 tr.150[TL1]);
- Tính lại khoảng cách trục :
a
w
= m(Z
2
+q)/2 = 146,47 mm.Lấy a
w
=145.
- Hệ số dịch chỉnh:
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
9
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy

2








+

[
H
] theo (7.19)
- Tính lại vận tốc trợt
v
s
=
W
1W1
60000.cos
.n.d


;
- Góc vít lăn:
=arctag
xq
Z
2

tg
= 0,95.
( )
98,043,9
43,9
+tg
tg
= 0,86 ( Theo bảng 7.4
tr.152[TL1] ,với v
s
=11,81 (m/s) -> góc ma sát: = 0,90
0
)
K
H
: hệ số tải trọng
K
H
= K
H

. K
HV
;
K
H

:hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng;
K
HV


T
2m
=T
2i
.t
i
n
2i
/t
i
.n
2i

= T
2Max
(1.5/8+0,7.3/8) = 0,8875 T
2Max
K
H

= 1+
( )
8875,01.
125
34
3





+
=140,78(MPa) <154,22(MPa) = [
H
]
Vậy đảm bảo độ bền tiếp xúc của bánh vít ;
+/ Kiểm nghiện răng bánh vít về bền uốn:
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
10
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh vít phải thoả mãn điều kiện:

F
= 1,4.

n
FF
mdb
KYT22
2
[
F
];
m
n
:môđun pháp của bánh răng;
m

= 225 mm
d
f1
= m(q-2,4)=6,3.(12,5-2,4) = 62,23 (mm). Lấy d
f1
= 62 mm
d
f2
= m(Z
2
-2,4+2x)=6,3.(34-2,4-2.0,23) = 194,18 (mm). Lấy d
f2
= 195 mm
K
F
:hệ số tải trọng.
K
F
= K
F

. K
FV
; với K
F

= K
H

= 1,0023; K

=34/cos
3
9,43=35,22 ;
=>
F
= 1,4.
21,6.2,214.65
103,1.63,1.272644
=7,94 < [
F
]=39,04(MPa);
+/ Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải:

Hmax
=
H
.
qt
K
= 140,78.
5,1
=172,42 <[
H
]
max
=360(MPa);

Fmax
=
F

o
:nhiệt độ môi trờng xung quanh;
=0,86 (hiệu suất bộ truyền );
P
1
= 6,059 kW (công suất trên trục vít)
K
t
=8 17,5W/(m
2

0
C) :hệ số toả nhiệt chọn
K
t
=15 W /m
2

0
C ;
=0,25 0,3 :hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp
xuống bệ máy
chọn = 0,27 ;
:hệ số kể đến nhiệt sinh ra trong một đơi vị thời gian
do làm việc ngắt quãng
= t
ck
/ (P
i
t


=103,1
0
>[t
d
].
Cha thỏa mãn về nhiệt độ của dầu bôi trơn.
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
11
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
- Diện tích thoát nhiệt cần thiết:
A>
)]([].3,0)1(7,0[
).1.(1000
1
totdKtqKt
P
++



K
tq
= 17 ng vi s vũng quay ca qut l n
q
=750 v/ph.
[t
d
] = 90
0

b/ứng suất cho phép
+/ứng suất tiếp xúc cho phép:
[
H
] =
0
Hlim
.K
HL
/S
H
;
Với
0
Hlim
: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở;
S
H
:hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc;

0
Hlim
=2HB+70; S
H
=1,1;(theo bảng 6.2)
K
HL
:hệ số tuổi thọ
-Bánh răng1 :


;
N
HE
:chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng.
N
HE
= 60.c.







ii
i
tn
T
T

max
3
= =60.c.

i
t
.




- Tơng tự bánh răng 2:

0
H12 lim
=2.170+70=410(MPa);
N
H0
=30.HB
HB
2,4
=30.170
2,4
=6,8.10
6
N
HE
= 60.c.







ii
i
tn
T
T


Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
12
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
=5,20. 10
7
> N
H0
nên K
HE1
=1;
=>[
H2
] = 410.1/1,1=372,72(MPa);
Do là cặp bánh răng trụ răng nghiêng nên ứng suất tiếp xúc cho phép:
[
H
] =
[ ] [ ]
2
21 HH

+
=
37,386
2
73,372400
=
+
(MPa);
+/ứng suất uốn cho phép:

FC
= 1 (do tải trọng 1 chiều)
Bánh răng 1:

0
F1 lim
=1,8.185=351(MPa);
K
FL1
=
F
m
FE
FO
N
N
;
m
F
:bậc của đờng cong mỏi khi thử về uốn
m
F
=6 do HB <350;
N
F0
=4.10
6
: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn;
N
FE

i
i
i
i
t
t
n
T
T

max
6
= 60.1.172,65.20000.(1.5/8+0,7
6
.3/8)
= 13,86.10
7
> N
F0
nên K
FL1
=1;
=>[
F1
] = 351.1.1/1,75=200,57(MPa);
Bánh răng 2:

0
F2 lim
=1,8.170=306(MPa);







i
i
i
i
t
t
n
T
T

max
6
= 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,7
6
.3/8) =7,72. 10
7
> N
F0
nên K
FL2
=1;
=>[
F2
] = 306.1.1/1,75=174,86(MPa);

13
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy

c/Tính toán bộ truyền
+/ Xác định thông số cơ bản
a
w
=K
a
(u+1)
[ ]
3
2
1

.
baH
H
u
KT



(6.15a);
K
a
= 43 :hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và
loại răng ( theobảng6.5)
u=3,00 : tỷ số truyền của cặp bánh răng;
T

=240 mm
+/Xác định các thông số ăn khớp:
m =(0,01- 0,02)a
W
=2,4- 4,8 mm; chọn m =3 theo tiêu chuẩn
Chọn sơ bộ =15
0
(0
0
<<20
0
=> Z
1
=
mu
a
W
)1(
cos 2
+

=
3).31(
15cos.240.2
0
+
=38,63.
Ly Z
1
=39=> Z


+
2
1
1

)1.( 2
WW
H
dub
uKT
[
H
];
Z
M
= 274MPa
1/3
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh
răng ăn khớp (theo bảng6.5);
Z
H
=1,724 :hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (theo bảng6.12)
Z

: hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
Z

= 1/


=1,73)
b
w1
= 0,25a
w
=0,25.240 = 60 mm;
d
w1
=2.a
w
/(u+1) =2.240/(3+1) =120 mm;
K
H
:hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
14
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
K
H
= K
H

. K
H

. K
HV
;
K
H

HV
=1,01(theo bảng p2.3 ).
=>K
H
=1,172.
=>
H
= 274.1,724.0,76.
2
120.3.60
)13.(172,1.272644.2 +
= 356,53MPa .
- Tính chính xác [
H
]= [
H
]Z
R
Z
V
K
xH
= [
H
].1.1.1= 386,37MPa, do h s xột n
nham ca mt rng l m vi c :Z
R
= 0,95 vi R
a
<2,5 1,25 m; h s xột n nh

FF

2
1
11

[
F1
]
m=3
b
w
=60 mm
d
w1
= 120mm
=> d
w2
=u.d
w1
=3.120=360mm
=> d
a1
=d
1
+ 2.(1+x)m=120+2.3=126mm

d
a2
=d

F1
= 3,69 (do Z
v1
=

3
1
cos
Z
=
03
84,12cos
39
= 42,07)
Y
F2
= 3,60 ( do Z
v2
= 126,23) theo b6.18
K
F
: hệ số tải trọng khi tính về uốn;
K
F
=K
F

.K
F


F1
= 72,91 < 185,14(MPa);
Vậy điều kiện bền uốn đợc thoả mãn;
+/Kiểm nghiệm độ quá tải

Hmax
=
H
.
qt
K
= 356,53 .
5,1
=436,66<[
H
]
max
=952(MPa);

F1max
=
F1
.K
qt
= 74,73.1,5 =113,0< [
F1
]
max
= 272(MPa);


= 0; x
2
= 0
Số răng Z
1
/Z
2
=2/34 Z
1
/Z
2
=39/117
Đờng kính vòng chia(mm) d
1
/d
2
= 78,75 /214,2 d
1
/d
2
=120/360
Đờng kính đỉnh răng (mm) d
a1
/d
a2
= 90 /225 d
a1
/d
a2
=126/366

II.4/ Kiểm tra điều kiện bôi trơn của hộp giảm tốc.
Để thoả mãn điều kiện bôi trơn hộp giảm tốc
a
wtv
+d
f1tv
/2<d
f2br
/2
Với a
wtv
=145 mm d
f1tv
=62 mm d
f2br
=352,5mm
a
wtv
+d
f1tv
/2 =145+62/2=176< d
f2br
/2=352,5/2=176,25mm
Vậy hộp giảm tốc thoả mãn điều kiện bôi trơn.
Phần III / Tính toán thiết kế trục và chon ổ lăn .
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
16
l
l
11

3
1
1
.2,0

T

,thay số : d
1sb

3
15.2,0
19.715

= 18,73mm
Theo bảng ( P1.4) đờng kính trục động cơ d
đc
=38 mm
d
1sb

(0,8 1,2)d
đc
.
Quy chuẩn d
1sb
= 30 mm
+/Với trục 2 là trục trung gian có khoảng cách giữa các gối đỡ lớn nên ta chọn
[
II

3
3
3
.2,0

T

d
3sb

3
20.2,0
795031

= 58,37 mm
Quy chuẩn d
3sb
= 60 mm
c/ Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
+/Từ đờng kính sơ bộ theo bảng 10.2 ta chọn sơ bộ chiều rộng ổ lăn:
b
01
= 21 mm b
02
=21mm b
03
= 31 mm;
- Chiều dài mayơ :
Đĩa xích l
m33

=10: Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp
k
3
=12: Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ
h
n
=15 :Chiều cao nắp ổ và đầu bulông
+/Trục 1:
l
12
= -l
c12
= -[ 0,5 ( l
m12
+ b
01
) + k
3
+ h
n
]
Với d
1sb
= 35mm
Chọn l
m12
= (1,4 2,5) d
sbI
= (1,4 2,5).30 = 55 mm
l

n
h
3
k
l
m35
l
m34
33
l
32
l
l
22
l
23
l
21
Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy
l
11
=(0,9 1)d
aM2
Víi d
aM2
lµ ®êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt : d
aM2
=230 mm
Chän l
11

) +k
1
Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49
18
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
= 60+0,5(60+65) + 8=120,5 mm , chọn l
23
120 mm
l
21
= l
23
+0,5(l
m23
+b
02
) +k
1
+k
2
=
=120+0,5.(45+21)+8+10 =171 mm , chọn l
21
170mm
+/Trục 3
Tính l
32
=l
23
120mm

Fy
F
r
3
2
F
r
2
3
Fa22
F
t
2
2
Fr22
Ft32
Ft23
Fa23
F
a
3
2
F
x
II
III
I
+/Đối với Trục vít Bánh vít .
F
t2

=2.272644/120=4640 N
Với T
2
=272644 Nmm : Là mô men xoắn trên trục bánh 1 trên trục2
d
w3
=117,5 mm : Là đờng kính vòng lăn bánh 1 trên trục 2
F
r4
=F
r3
=F
t3
.tg
tw
/cos =4640.tg20,56/cos14,02=1794 N.
Do
tw
=
t
=arctg(tg20/cos) =20,56
0
F
a4
=F
a3
=F
t3
.tg =4640.tg14,02=1159N
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49

F
tk
=2.T
1
/D
o
=2.19715/90=438(N).
F
rk
=0,25.F
tk
=109(N)
e/ Xác định lực trên các gối đỡ:
+/Trên trục 1:
Với số liệu nh sau: D
0
= 90 là đờng kính vòng tròn qua tâm các chốt của khớp
nối
d =36 là đờng kính sơ bộ của trục trục vít .
Lực trên khớp nối F
rk
=109 N có chiều ngợc chiều F
t1
làm tăng ứng
suất và biến dạng trục
Lực tác dụng lên trục vít F
t1
=470N F
r1
=939 N F

F
r1
+ F
a1
.d
1
/2 )/ l
11
=

(105.939+2580.75,85/2)/210

=

936(N)
=> Y
0
= 3 N.
- Trên mặt phẳng x0z:
X=X
0
+X
1
-F
t1
+F
rk
= 0
m
0

T
1
=19715 Nmm
Do đó ta có biểu đồ mômen (đơn vị Nmm) và kết cấu trục :
Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
20
78,75
l
12
l
13
l
11
M
x
M
y
T
X
0
Y
0
X
1
Y
1
0
1
F
rk

M
td
8,14
60.1,0
19426
.1,0
3
3
0
==
σ

Trong ®ã M
td0
=
)(1942619715.75,09265.75,0
222
0
2
NTM
y
=+=+
-T¹i mÆt c¾t 2:
).(1707419715.75,0.75,0
22
22
mmNTM
td
===


9,25
60.1,0
104383
.1,0
3
3
3
==
σ
td
M
mm
Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49
21
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
Xuất phát từ độ bền ,tính lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đờng kính trên các đoạn
trục nh sau:
d
10
= d
11
=35 mm d
13
= 37 mm d
12
=30 mm,
+/Trên trục 2:
Với số liệu nh sau: d
1
=214,2 (mm) là đờng kính của bánh vít

t3
=0
m
x
= - l
11
.Y
1
+ l
22
.F
r2
+ d
2
.F
a2
/2+l
23.
.F
t3
=0
=> Y
1
= (l
22
.F
r2
+ d
2
.F

.F
t2
-d
3
.F
a3
/2+l
23
.F
r3
=0
X
1
=- (l
22
.F
t2
-d
3
.F
a3
/2+l
23
.F
r3
)/l
11
=-(75.2580-120.1159+150.1794)/210
X
1

Y
1
F
t2
F
a2
F
r3
F
a3
F
t3
z
l
22
l
23
l
21
M
x
M
y
T
126750
177087
212550
224228
100100
272644

td1
= 0 nên d
1
= 0
-Tại mặt cắt 2:

2 2 2 2 2 2
2 2 2 2
0,75. 177087 212550 0,75.272644
td x y
M M M T= + + = + +
=363714 Nmm
d
22
=
[ ]
2
3
3
363714
39, 2
0,1. 0,1.60
td
M

= =
mm chọn d
2
=40 mm
-Tại mặt cắt 3:

21
=35 mm d
22
=40mm d
23
=40 mm
+/Trên trục 3:
Với số liệu nh sau:
d
2
=360 (mm) là đờng kính của bánh răng
Lực trên bánh xích:
F
xx
=5052 N F
xy
=4247N
Lực tác dụng lên bánh răng:
F
t4
=4640 N F
r4
=1794 N F
a4
= 1159 N
Tính toán lực tác dụng lên các gối đỡ 0 và 1:
-Trên mặt phẳng y0z:
Y=Y
0
+Y

xy
- l
32
.F
t4
)/ l
31
=(290.4247-150.4640)/215=2491(N)

Y
0
= F
xy
- F
t4
- Y
1
=4247-4640-2491=-2884N)
- Trªn mÆt ph¼ng x0z:
∑X=X
0
+X
1
-F
xx
-F
r4
=0.
∑m
Y

r4
)/l
31
= (290.5062+360.1159/2+150.1794)/215=9049(N)
=>X
0
= F
xx
+F
r4
-X
1
= 5062+1794-9049= -2193(N)
- Trªn mÆt ph¼ng x0y chØ cã m« men xo¾n T
3
=795.031 Nmm.
->BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu cña trôc:
*/TÝnh chÝnh x¸c ®êng kÝnh trôc 3
Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49
24
Ø55k6
0
18
Ø50k6
Ø55k6
Ø60
M
x
M
y

795031
l
32
l
31
l
32
H7
k6
B mụn c s thit k mỏy v Robot ỏn Chi tit mỏy
Với d
sb3
=60 mm thì [] =50 Nmm
-Tại mặt cắt 0: d
0
=
[ ]
0
.1,0
3
1
=

td
M
(do M
td1
=
0
)

2 2 2 2 2 2
2 2 2 3
0,75. 432600 328950 0, 75.795031
877158 .
td x y
M M M T
N mm
= + + = + +
=
d
32
=
[ ]
2
3
3
877158
55,9
0,1. 0,1.50
td
M

= =
mm Chọn tiêu chuẩn d
32
=60 mm
-Tại mặt cắt 3: d
33
=
[ ]

33
= 55mm
f/Kiểm ngiệm độ bền của trục.
- Trục 1:
Với số liệu nh sau :
d
10
=d
11
=35mm d
12
=30mm d
13
= 37 mm
Kết cấu trục cần thoả mãn điều kiện :

[ ]
s
ss
ss
s
+
=
22
.


Trong đó: [s] hệ số an toàn cho phép, [s] = 1,5 2,5,
khi cần tăng độ cứng thì [s] = 2,5 3.
s

+
=

trong đó
-1
,
-1
: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng,vật liệu là thép 45
nên :
-1
= 0,436
b
,
-1
0,58
-1

Nguyn Tun Khoa C in T 2-K49
25