Lời nói đầu
Máy là công cụ không thể thiếu đối với ngành công nghiệp trong thời đại hiện nay.Có máy, mọi
sản phẩm làm ra đều được tiêu chuẩn hoá, chất lượng sản phẩm được ổn định và nâng cao tạo điều
kiện tốt cho việc phát triển nên kinh tế quốc dân. Vấn đề đặt ra là làm sao để chế tạo được những loại
máy đáp ứng được yêu cầu cần thiết của sản phẩm. Ngoài ra máy được chế tạo ra còn phải phù hợp với
chi phí mà ngành sản xuất có thể chi ra.
Để làm được điều đó, công việc chế tạo máy phải được đặt lên hàng đầu. Môn học Nguyên lý và chi
tiết máy là môn học cơ sở được dùng để trang bị cho những kỹ sư tương lai những hiểu biết cần thiết
trong công tác chế tạo máy sau này.
Phần I
TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN CẤP TỶ SỐ TRUYỀN.
I. TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ.
1.Chọn động cơ.
Vì mỗi động cơ điện có tính năng riêng nên phải chọn loại và kiểu phù hợp yêu cầu truyền động và
điều kiện làm việc của máy. Khi lựa chọn cần phải xem xét kỹ đặc tính và công dụng từng loại và kiểu
1
động cơ. Mỗi loại đọng cơ còn được chế tạo theo một số trị số công suất nhất định. Chọn động cơ với
công suất đúng có ý nghĩa kinh tế, kỷ thuật rất lớn. Nếu công suất của động cơ bé hơn công suất phụ
tải thì động cơ se luôn năm trong tình trạng làm việc quá tải. Ngược lai, nếu công suất của động cơ lớn
hơn nhiều so với công suất của phụ tải thì động cơ sẻ bị làm việc non tải, hiệu suất thấp, vốn đầu tư
cao, kích thước lớn.
Công suất của động cơ được chọn sao cho khi làm việc:
- Động cơ không phát nóng quá nhiệt độ cho phép.
- Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn.
- Có T
M
/T
H
>k cho trước.
2. Tính công suất cần thiết trên trục động cơ.
Ta có: P

96,0=
x
η
: Hiệu suất bộ truyền xích.
Thay vào công thức (1) ta được:

xtvolK
ηηηηη
***
3
=
=1*0,99
3
*0,92*0,96 = 0,86
Do đó: P
ct
=
73,7
86,0*1000
7,0*9500
*1000
*
==
η
VF
(KW)
Công suất làm việc trên băng tải:
P
lv
=

< n
sb max

n
sb
= n
t
* u. u: tỷ số truyền
n
sb
: Số vòng quay động cơ
n
t
: Số vòng quay trên băng tải
Truyền động trục vít: u
tv
= 10 – 40
Bộ truyền xích:
u
x
= 2 – 5
u
min
= 2*10 = 20
u
max
= 5*40 = 200
Vậy n
sb min
= n

> 1,8
T
K
/T
dn
> 1,3
Số vòng quay thoả mản điều kiện 922,4 < n
sb
< 9224
Từ 3 điều kiện trên đưa ra để chon động cơ thì tra bảng P1.2, P1.3 ta co một số động cơ thoả mản 3
điều kiện trên.

Kiểu động cơ P
H
( KW )
n
H
(Vòng/phút)
T
max
/ T
dn
T
K
/ T
dn
DK63-4 14 1460 2,3 1,4
4A132M2Y3 11 2907 2,2 1,6
4A132M4Y3 11 1458 2,2 2,0
Nếu chọn động cơ có vòng quay lớn thì tỷ số truyền tăng, dẫn đến kích thước bộ truyền cồng

H
: Số vòng quay định mức chọn ở động cơ. n
H
= 1458 ( Vòng / phút )
n
t
: Số vòng quay của tang tải. n
t
= 46,12 ( Vòng / phút )
u
C
=
61,31
12,46
1458
2
1
===
t
H
n
n
n
n
Ta thấy 20 < 31,61 < 200 -> thoả mãn điều kiện u
min
< u
C
< u
max

Ta có: u
tv
= 10 – 40
u
X
= 2 – 5
Qua đây cho thấy u
tv
, u
X
có tỷ số truyền không ổn định. Bộ truyền xích đòi hỏi chế tạo và lắp
ráp chính xác, bảo dưỡng phải phù hợp, làm việc không ồn, giá thành vừa phải nên ta chọn tỷ số truyền
nhỏ.Còn bộ truyền trục vít – bánh vít có ưu điểm là chịu tải lớn ma kích thước gon nhẹ, làm việc êm
nên ta chọn tỷ số truyền tương đối lớn.
Chọn u
tv
= 14,5
Mặt khác u
C
= u
tv
*u
X
= 31,61
=> u
C
=
18,2
5,14
61,3161,31

18,2
55,100
==
x
Ix
u
n
( Vòng/phút )
=> n
I
= n
H
= 1458 ( Vòng/phút )
n
II
= 100,55 ( Vòng/phút )
n
III
= 46,12 ( Vòng/phút )
* Công suất trên các trục.
P
đ/c
= 11 KW
P
I
= P
đ/c
*
olK
ηη

6
==
I
I
n
P
(Nmm)
T
II
=
02,942178
55,100
92,9*10*55,9
*10*55,9
6
6
==
II
II
n
P
(Nmm)
T
III
=
114,1952656
12,46
43,9*10*55,9
*10*55,9
6

V
sb
= 4,5*10
-5
*n
II
*
3
II
T
= 4,5*10
-5
*100,55*
3
02,942178
= 0,44 (m/s)
Với V
sb
< 2 m/s ta dùng gang, cụ thể là gang C
Γ
15-32 để chế tạo bánh vít. Chọn thép 45 làm vật liệu
để chế tạo trục vít, bề mặt được tôi tới độ rắn HRC45.
2. Theo bảng 7.1, với bánh vít bằng gang C
Γ
15-32 đúc bằng khuôn cát có
)(150 MPa
b
=
δ
ch

Trong đó: N
FE
= 60n
II
*
∑
ii
tTT *)/(
9
max22
= 60*
u
n
I
*
∑
ii
tTT *)/(
9
max22
/
∑
i
t
5
= 60*
6999
10*39,167)3,0*5,04,0*7,03,0*1(24*365*10*
5,14
1458

]
max
= 0,8*
ch
δ
= 0,8*320 = 256 Mpa.
3. Tính thiết kế.
- Xác định a
W
: Chọn sơ bộ K
H
= 1,2
Với u = 14,5 chọn z
1
= 2 => z
2
= u*z
1
= 14,5*2 = 29
Tính sơ bộ hệ số đường kính trục vít q theo công thức thực nghiệm: q = 0,3*z
2
= 0,3*29=8,2
Theo bảng 7.3 ta chọn q = 10
Mômen xoắn lớn nhất trên trục bánh vít T
II
= 942178,02 (Nmm)
Theo công thức 7.16:
a
W
= (z

W
/(q+z
2
) = 2*200/(10+29) = 10,26
Theo bảng 7.3, chọn môđun tiêu chuẩn m = 12,5. Do đó khoảng cách trục
a
W
= 0,5 * m *(q+z
2
) = 0,5*12,5(10+29) = 243,75 mm, do đó hệ số dịch chỉnh theo công thức 6.3: x =
a
W
/m – 0,5(q+z
2
) = 243,75/12,5 – 0,5(10+29) = 0
4. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc.
- Theo (6.8): v
t
=
π
d
W1
n
1
/(60000*cos
W
γ
) =
6
Phần III

Trong các loại xích, xích ống con lăn, xích răng được dùng nhiều hơn cả.
1. Chọn loại xích.
So với loại xích ống, xích con lăn có độ bền cơ học cao hơn, chế tạo dơn giản và rẻ tiền. Vì vậy
với vận tốc nhỏ hơn ( 10-15 ) m/s ta dùng xích con lăn, lấy xích một dãy.
2. Chọn số răng của đĩa xích.
Tỷ số truyền u
X
= 2,18
Z
1
= 29-2*u
X
= 29-2*2,18 = 24,64
Lấy Z
1
= 25
- Số răng bánh bị dẫn: Z
2
= u
X
*Z
1
= 2,18*25 = 54,5
Chọn Z
2
= 55
- Tỷ số truyền thực là:
7
u =
2,2

của đĩa xích nhỏ. Do đó phải đi tim số vòng quay và công suất của đĩa xích nhỏ.
Theo bảng (5.6):
K
đ
= 1,2 : Tải trọng va đập.
K
o
= 1 : Do góc nghiêng đường nối tâm đĩa xích so với đường nằm ngang
α
= 60
O
.
K
đc
= 1 : Do vị trí trục được điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích.
K
bt
= 1,3 : Do môi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn II.
K
c
= 1,25 : Do bộ truyền làm việc 2 ca.
K
a
= 1 : Chọn khoảng cách trục a = (30-50)p.
Vậy K = 1,2*1*1*1*1,3*1,25 = 1,95.
* Xác định hệ số về răng và số vòng quay.
+Hệ số răng đĩa xích K
Z
=
1

= 100,55 (vòng/phút)
K
n
=
55,100
200
= 1,99
a. Công suất tính toán theo công thức:
P
t
= K*K
Z
*K
n
*P
K = 1,95 : Hệ số điều kiện sử dụng.
K
Z
= 1,24 : Hệ số răng đĩa xích.
K
n
= 1,99 : Hệ số vòng quay đĩa dẫn.
P = 9,92 : Công suất trên trục dẫn.
=> P
t
= 1,95*1,24*1,99*9,92 = 47,73 (Kw)
b. Chọn bước xích P.
Theo bảng (5.5), với n
01
= 200(vòng/phút) chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích P=50,8 mm

∆
P =
%67,42100*
73,47
73,471,68
100*
][
=
−
=
−
t
tO
P
PP
4. Xác định khoảng cách trục a và số mắt xích x.
- Khoảng cách trục a = 40P = 40*47,73 = 1909,2 (mm)
- Số mắt xích x:
x =
a
PZZ
ZZ
P
a
.4
*)(
)(5,0
.2
2
2

]
)(
.[2)](5,0[
π
ZZ
ZZx
−
−+−
]
=> a = 0,25*47,73[120 – 0,5(55+25) +
22
]
14,3
)2555(
.[2)]5525(5,0120[
−
−+−
]
=> a=1895,49 (mm)
Lấy a=1895 (mm)
Để xích không quá căng ảnh hưởng không tốt đến độ mòn của xích thì ta nên giảm a một lượng:
∆
a = 0,003*a = 0,003*1895 = 5,685 (mm)
Khi đó a = 1895 – 5,685 = 1889 (mm)
- Kiểm tra số lần va đập của xích:
i =
396,1
120*15
55,100*25
*15

t
=
4985
99,1
92,9*1000
=
(N)
+ Lực căng do lực ly tâm sinh ra:
F
V
= q
m
*v
2
Tra bảng 5.2 : q
m
= 9,7 là khối lượng một met xích.
=> F
V
= 9,7*1,99
2
= 38,41 (N)
+ Lực căng ban đầu F
O
.
F
O
= K
f
*q

)(82,380
)25/180(
73,47
)/(
1
mm
SinzSin
P
==
π
d
2
=
)(07,836
)55/180(
73,47
)/(
2
mm
SinzSin
P
==
π
- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
][
*
)*(
47,0
H
d

3
*m
=> 13*10
-7
*100,55*47,73
3
*1 = 14,21(N)
K
d
: Hệ số phân bố tải trọng không đều
K
r
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích phụ thuộc vào Z
Z
1
= 25 => K
r
= 0,42 ; E = 2,1*10
5
Mpa
Thay số vào (*) ta được:
10
MPa
H
5,405
1*473
10*1,2)21,141*4985(42,0
47,0
5
=

t1
=
1,4536
45,31
246,71330*2
*2
1
1
==
w
d
T
(N)
=> F
t1
= F
t2
= 4536,1 (N)
- Lực hướng tâm:
11
F
r1
= F
t1
*
)(18,1790
96,0
)75,20(
*1,4536 N
tg

tw
α
: Góc ăn khớp,
tw
α
= 20,75
o
β
: Góc nghiêng của răng,
β
= 16,195
o
b. Lực tác dụng từ bộ truyền xích đến khớp nối.
12