THƯ VỈỆN
ĐẠI HỌC NHA TRANG

M
621.82
Ng 527 H

VÍGUYỄN T R Ọ N G H IỆ P N G U Y ỀN V À N LẢM
ttm •

. . .

\


NGUYỄN TRỌNG HIỆP - NGUYỄN VĂN LÂM

THIET KE

CHI TIẾT MÁY
(T á i bấn lần th ứ sấu )

NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DUC


6C5.2
GD- 03

502/35-03

Mã số : 7B439T3

LỊI NĨI ĐẦU

Dối với nhiều ngành trong các trường dại học k ĩ thuật, sau khi
học xong phẫn lí thuyết về "Chi tiết máy", học sinh bước sang giai
doạn thiết kẽ dị án mơn học. Vì là lần dầu tiên bắt tay vào một cống
việc mới mẻ : vận dụng lí thuyết dề giải quyết những vấn dề có liên
hệ mật thiết với thực tẽ sản xuát, thiết kẽ ra những chi tiết và bộ phận
máy có hình dạng kích thước cụ thế, phải thóa mãn trong một chừng
mực nhất dinh các yêu cầu chủ yếu vè kinh tẽ, k ĩ thuật và các yêu
cầu khác, cho nên học sinh thường có nhiều bở ngỡ lúng túng. Trong
khi dó các sách về hướng dấn thiết kế chi tiết máy hiện nay không
nhiều, nhãt là các tài liệu in trong nước. Vì vậy chúng tơi soạn tập
sách này trước hết là dề giúp dỡ học sinh khi làm dị án mơn học chi
tiết máy. Ngồi ra sách có thề dùng làm tài liệu tham khảo cho học
sinh khi làm dò án tốt nghiệp về thiẽt kế máy, hoặc các cán bộ k ĩ
thuật trong cơng tác thiết kế co khí.
Tài liệu trinh bày các vân dè cơ bản nhât vê thiết kẽ các chi tiết
và bộ phận máy, cách tính tốn dộng học những hệ thống dẫn dộng
bằng cơ khỉ, phương pháp thiết kể các bộ truyền và xác dinh kết cấu
các chi tiết và bộ phận máy.
Trong mỗi chương dầu có nêu lên ngun tắc chọn các thơng số
chủ yếu của những chi tiểt máy có cơng dụng chung, cách tính tốn
cụ thể và các thí dụ dề minh họa. Chương cuổi có trình bày một thí
dụ tổng hợp về thiểt kẽ một hệ thõng dấn dộng băng tải từ dộng cơ
dến bộ phận công tác. Dề thuận tiện cho bạn dọc khi sứ dụng, chúng
tôi giới thiệu một số bảng số liệu cần thiết nhăt, có chọn lọc, trong
từng chương và phần phụ lục. Các công thức và số liệu soạn theo hệ
dơn vị do lường hợp pháp.

Khi biên soạn chúng tôi cố gắng phản ánh những kinh nghiệm
giảng dạy và hướng dẫn thiết kẽ trong một sỗ năm qua của bộ môn

3


Chi tiẽt máy trường dại học Bách khoa, kết hợp với các tài liệu gần
dãy về vấn dề này của các nước. Tuy nhiên, v) trình dộ và khả năng
có hạn, chắc chắn rằng cuốn sách này còn nhiều thiẽu sót. Rát mong
các bạn dọc góp ý kiến phê binh. Xin gửi theo dịa chì : "Bộ mơn Chi
tiết máy trường dại học Bách khoa, Hà N ộ i“.

N gư ời so ạ n


CHƯƠNG 1

KHÁI NIỆM CHUNG
VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

§1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ Cơ BÀN
Thiết kế máy là một quá trìn h sáng tạo. Để thỏa mãn một nhiệm vụ th iế t kế nào
đó, có th ể đề ra nhiều phương án khác nhau. Người thiết kế vận dụng những hiểu biết
lí thuyết và những kinh nghiệm thực tế để chọn một phương án th iết kế hợp lí nhất.
Muốn làm được điều đó người th iết kế cẩn phải đề cập và giải quyết hàng loạt
yêu cẩu khác nhau về cơng nghệ, về sử dụng, có th ể là trái ngược nhau, v ì vậy nên
tiến hành tính tốn kinh tế theo những phương án cấu tạo đã đề ra, cân nhác lợi hại
rồi chọn m ột phương án tốt nhất.
Thông thường khi th iết kế máy cẩn giải quyết đổng thời hai yêu cẩu cơ bản sau :
1. Máy được th iết kế phải thỏa mãn những chỉ tiêu làm việc chủ yếu như sức

bền, độ bển mòn, độ cứng...
2. Giá thành chế tạo của-miáy rẻ nhất.
N hững năm gẩn đây, người'.ta để cập đến khái niệm "tính cơng nghệ" của cấu tạo
các máy. Máy (hoặc chi tiết máy) có tính cơng nghệ cao có thể chế tạo tro n g những
điều kiện công nghệ tương đối đơn giản, thời gian gia cơng ít và tiết kiệm ngun vật
liệu.
Một q trìn h cơng nghệ nào đó (q trìn h chế tạo phơi, gia cơng cơ hay lắp ráp)
không những chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của vật phẩm m à còn phụ thuộc vào quy mô
sản x u ất tức là sản lượng trong đơn vị thời gian. Thí dụ trong sản x u ất lẻ thường
dùng phôi hàn, trong sản x u ất hàng loạt và hàng khối thường dùng phôi đúc. Để gia
công cơ khí các tiế t máy trong sản xuất lẻ thường dùng các loại máy vạn năng, dao
cắt đơn giản và khơng cẩn đổ gá đặc biệt, cịn trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng
khối cần phải có các th iết bị chuyên dùng với những đổ gá đặc biệt.
Các thí dụ trê n chứng tỏ rằn g sản lượng, công nghệ và cấu tạo của tiế t máy có
quan hệ m ật th iết với nhau.
Ngồi những u cầu vể khả năng làm việc chủ yếu, các tiết máy (hoặc máy) được
th iết k ế cần thỏa m ãn những điều kiện kĩ th u ậ t cơ bản sau :
1.
Cơ sỏ hợp lí để chọn kết cấu các chi tiết và bộ phận máy. Thí dụ cần dùng
bộ tru y ền trụ c vít vì u cầu tỉ số truyền lớn, làm việc êm và khuôn khổ kích thước
nhỏ v.v...

5


2. N hữ ng yều cầu về công nghiệp tháo lắp như :
a) lắp, tháo và điều chỉnh tiện lợi ;
b) giảm khối lượng các nguyên công bàng tay khi láp ;
c) giảm thờ i gian lắp ráp.
3. H in h dạng cấu tạo của chi tiế t phù hợp với phương pháp chế tạo phôi gia công

cơ và sả n lượng cho trước.
4. T iết kiệm nguyên vật liệu
Khi chọn v ật liệu cần dựa vào n h ữ n g điều kiện sau :
a) các chi tiế t chủ yếu về khả n ăn g làm việc của chi tiế t ;
b) khn khổ kích thước và trọ n g lượng của chi tiế t ;
c) điều kiện sử dụng (n h iệt độ, bụi bặm , ẩm ướt...) ;
d) phương pháp chế tạo phôi và gia công cơ khí ;
e) giá th à n h của vật liệu.
Ngoài ra đ ể tiế t kiệm nguyên vật liệu cần chọn hợp lí ứng s u ấ t cho phép và hệ
số an toàn.
5. D ùng rộ n g rã i các chi tiết, bộ p h ận m áy đã tiêu chn hóa. Bởi vì càng dùng
nhiều các chi tiế t và bộ p h ận tiêu chuấn th ì giá th à n h sản phẩm càng giảm, tiế t kiệm
nguyên vật liệu và bảo đảm thay th ế n h an h chổng các chi tiế t và bộ phận m áy bị hư
hỏng (tăn g hiệu s u ấ t sử dụng th iết bị).
6. Bảo đảm bôi trơ n th ư ờ n g xuyên các chỗ ăn khớp, các bề m ặ t tiếp xúc.
7. Bảo đảm khe hở cần th iế t giữa các tiế t máy.
Ngồi nhữ ng điểu trìn h bày ở trên , khi th iế t kế cẩn lưu ý đến vấn để an tồn
lao động và hình thứ c của sản phẩm .

§2. CÁCH TIẾN HÀNH THIẾT KẾ
Trong phẩn này, trìn h bày quá trìn h th iế t k ế m ột hệ th ố n g d ẫn động từ động cơ
đến m áy cồng tác, là m ột loại th iết bị điển hình được d ù n g rộ n g rã i tro n g các ngành
công nghiệp.
Đ ẩu đề th iế t k ế có th ể xem th í dụ bảng 1-1.
Q uá trìn h th iế t k ế có th ể tiến h àn h theo các bước sau :
1. N ghiên cứu đề tài, th am khảo n h ữ ng cấu tạo của các loại m áy tư ơ n g tự , chuẩn
bị phương tiện làm việc v.v...
2. Xác định các kích thước chủ yếu của hệ thống.
Giai đoạn này được tiến h àn h như sau : Xác định công s u ấ t cẩn th iế t để chọn
động cơ điện ; chọn động cơ điện ; xác định tỉ số tru y ê n động ch u n g và p h ân phối

cho các bộ tru y ển tro n g hệ th ống dẫn động ; tín h số vịng quay, công su ất, m ôm en
xoắn trê n các trụ c ; tín h các kích thước chủ yếu của bộ tru y ền (khoảng cách trục,
đường kính và chiều rộng b án h răng, trụ c vít, b án h đai, đĩa xích v.v...).

6


Bảng 1-1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BỘ MÔN C1II TIẾT MÁY

ĐẦU Đ Ề T H IẾ T KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CH I T IẾ T MÁY
Thiết kế hệ thống xích tải để vận chuyển than.
1 - động cơ điện ;
2 - nối trụ c ;
3 - hộp giảm tốc ;
4 - bệ máy ;
5 - xích truyền động ;
6 - xích tải (theo TOCT
588-64 t - bước xích,
z - số răng) ;
S t - lực kéo nhánh dẫn ;
S2 = 0,2Sj - lực kéo nhánh
bị dẫn ;
p = Sj - S2 - lực vịng trên
hai đĩa xích.
Thời gian phục vụ ..... năm.
Có khả năng quá tải ngắn hạn ;
^mở
M~ ~


, ,

địnhmúc

35

^max
’ ĨỸf~i ~

địnhmức

, o
**

Các sổ liệu cho trước
P(N)
11000

V

(m/s)
0,42

t (m u )
80

z

10


L(ram)

H(mm)

450

800

Khối lượng th iết kế : 1. Bản vẽ chung ; 2. Hộp giảm tốc ; 3. x ích tải ;
4. Bệ máy ; 5. Bản vẽ chế tạo ; 6. Thuyết minh.
Họ và tên học sinh : ...................................................................................................
Tổ ; lớp : ...........................................................................................................................
Giáo viên hướng dẫn : .......................................... .......................................................
Ngày giao đề :

.................... ................... Ngày bảo vệ : ........................................

7


CỘNG H Ò A X Ã HỘI CHỦ N G H ĨA V IỆ T NAM

T R Ư Ờ N G Đ Ạ I HỌC

ĐỘC LẬP - T ự DO - HẠNH PHÚC

S ư PHẠM K ĩ T H U Ậ T
Thành phố


HỒ CHÍ M IN H

ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT

m áy

T h iết k ế hệ th ố n g dân động b ăn g tả i :
1 - động cơ điện ;
2 - hộp giảm tốc ;
3 - bộ tru y ển xích ;
4 - ta n g kéo b ăn g tải.
Các số liệu cho trước
Lưc tác dung p = ...... ......... (N)
V ân tốc

V

= ................. (m/s)

Đường kính ta n g D = ...... (mm)
Thời gian phục vu ...... năm
Mỗi ngày làm viêc ...... ca
Mỗi ca 7 giờ
Tải trọ n g tĩnh
B ăng tả i làm việc m ột chiểu
K hối lượng th iết k ế
1) 1 b ản vẽ láp hộp giảm tốc
2) 1 b ả n th u y ết m inh
Sinh v iê n ...........................

Giáo viên hướng dẫn....
N g àn h .................................
K hoa.....................................
Thời g ian giao đ ề ..........
Sơ đồ tải trọng

Thời h an hoàn thàn h ...

D ùng các kích thước trê n đ ể vẽ sơ đổ của hệ th ố n g dẫn động theo tỉ lệ quy định
trong TCVN 3 -6 3 (nên vẽ theo tỉ lệ 1 : 1). Q ua sơ đổ này có th ể p h á t hiện những
điều không hợp lí đ ấu tiên chẳng h ạn khơng bơi trơ n được chỗ ăn khớp bâng cách
ngâm các bánh ră n g tro n g hộp d ẩu chung, trị số các kích thước khơng hợp lí, các bánh
ră n g và trụ c chạm nhau. N hững th iếu stít này cd th ể là h ậu quả của việc chọn sổ
vòng quay động cơ điện, p h ân phối tỉ số tru y ền , chọn vật liệu v.v... chư a hợp lí. Để
khắc phục nhữ ng thiếu só t trê n cần phải chọn lại các th ô n g số và tín h to án lại.

8


Từ sơ đổ đã vẽ xác định được khoảng cách giữa các gối trục, điểm đ ặt các lực
tác động ; nghĩa là tìm được những kích thước chiểu dài của trục để có th ể tiến hành
tính gần đúng trụ c và chọn ổ, tính vỏ hộp và các chi tiết khác.
3. Thiết kế cấu tạo các cơ cấu và bộ phận máy (vẽ bản vẽ lắp)
tốc, hộp tốc độ, bộ biến tốc,
bộ phận gối đỡ và tang quay v.v...

như hộp giảm

4. Viết thuyết minh.
5. Vẽ chế tạo các chi tiết.

Dưới đây sẽ nghiên cứu tỉ mỉ hơn các bước tiến hành.
1. Lập hồ sơ chung
Sau khi đã nghiên cứu m ột vài phương án về sơ đồ động và xác định được m ột
số kích thước chủ yếu của các chi tiết, ta có th ể lập sơ đồ cả hệ thống m áy theo m ột
tỉ lệ nào đ ó ( l : l ; l : 2 ; l : 4 ; l : 5 ; ...). Nói một cách khác là định vị trí tương
đối giữa các bộ phận máy trong không gian.
Khi lập sơ đồ cả hệ thống máy nên tìm cách bố trí các bộ phận máy sao cho :
- Sử dụng được tiện lợi ;
- Kích thước của máy nhỏ n h ất ;
- Giá th àn h chế tạo rẻ nhất.
Phương án được chọn khơng những chỉ xác định kích thước khn khổ của vật
phẩm m à cịn xác định sơ đổ các bộ phận máy, bệ máy, th ân máy và vị trí các đầu
trục ra.
H ình 1-1 trìn h bày m ột số phương án bố trí các bộ phận máy vận chuyển. Mỗi
phương án có m ột đặc điểm riêng của nđ.
H ình 1 - la - có kích thước khn khổ lớn.
H ình 1 -lb - có kích thước khn khổ nhỏ gọn và hình dạng bệ máy đơn giản.
N hưng phương án này chỉ thực hiện được nếu động cơ điện và ta n g quay co' th ể bơ'
trí về m ột phía của hộp giảm tốc.
Nếu không dùng hộp giảm tốc bánh răn g trụ hai cấp mà dùng bánh răn g - no'n
- trụ thì hệ thống máy được bố trí theo một góc vng (hỉnh 1-1 c).
Kích thước khn khổ trên m ặt bàng của cơ cấu có th ể giảm đi nhiều nếu chọn
động cơ điện có bích đặt đứng (hình 1 -ld ).
N ếu muốn giảm kích thước khn khổ nhiều hơn nữa có' th ể dùng hộp- giảm tốc
hành tinh đặt tro n g ta n g quay (hình 1 -le).
Khi chọn sơ đổ cơ cấu chung, cần đặc biệt lưu ý đến độ chính xác vê vị trí tương
đối giữa các bộ phận máy khi lắp ghép. Tùy theo phương pháp truyền động từ bộ phận
này sang bộ phận khác, có những yêu cầu khác nhau vể độ chính xác vị trí tương đối
giữa các bộ phận máy. Thí dụ : chuyển động được truyền từ trụ c này sang trục khác
bàng đai hoặc xích yêu cẩu độ chính xác kém hơn là truyền bàng nối trục.

2. Thiết kế bản vẽ lắp các bộ phận máy (hình 1-2)
Bản vẽ
1 : 4 ; 1 :
m ặt cát vẽ
hình chiếư.

láp có th ể vẽ theo các tỉ lệ tiêu chuẩn : Tỉ lệ thu nhỏ : 1 : 2 ; 1 : 2,5 ;
5 ; 1 : 10... Tỉ lệ phóng to 2 : 1 ; 2,5 : 1 ; 4 : 1 ; 5 : 1 ; 10 : 1... Các
với tỉ lệ 1 : 1. Các kích thước được ghi bàng trị số thực. Thường vẽ ba
Khổ giấy theo TCVN 2-74.

9


ệ

-

--------«
V

4

J— U*
—

-

II
II

------

y

ố)

ẩ)

e)

Hình 1-

Ki hiệu
Kích thước

44 (AO)
1189

X

841

24 (A l)
594

X

841

1


12 (A3)

22 (A2)
594

X

420

297

X

420

11 (A4)
297

X

210

Đổng thời với việc th ể hiện cụ th ể và cẩn th ậ n cấu tạo các chi tiế t tro n g bộ phận,
tro n g bản vẽ láp bộ p h ận m áy phải th ể hiện rõ n h ữ ng chi tiế t ghép với nhau. Thí dụ
đối với hộp giảm tốc phải th ể hiện đầy đủ :
- bộ phận gối trụ c : ổ trục, nắp ổ, đệm điều chỉnh... ;
- cấu tạo bánh ră n g láp - trê n trụ c ;
- các th iế t bị bôi trơ n (rãn h dấu, bánh xe bôi trơ n , bạc chắn mỡ, que th ă m dầu,
n ú t tháo dẩu...) ;

- cửa thăm để kiểm tr a sự ăn khớp của các bộ tru y ền tro n g hộp và ró t dầu
vào hộp ;
- n ú t thồng hơi ;

10


- chốt định vị ;
- bulơng kẹp chặt, bulơng vịng để vận chuyển, vít để tháo rời nắp và th â n hộp.
Trên bản vẽ cẩn ghi những kích thước sau :
- kích thước khn khổ ;
- kích thước nối ghép kèm theo kiểu láp, thí dụ kích thước lắp bánh răn g với
trục, ổ lăn với trục, nắp với vỏ hộp v.v... ;
- các kích thước quan trọng của bộ phận máy cần kiểm tra khi láp ;
- các khe hở cần bảo đảm khi láp ;
- các kích thước lắp ghép như đường kính, chiều dài các đầu trục, kích thước
then trên trục, tọa độ của các lỗ để lắp bulơng bệ và đường kính của nó v.v... ;
- những kích thước cơ bản của m ột số chi tiết và bộ phận như khoảng cách trụ c
có kèm dung sai, số răng, môđun của bánh răng và trục vít v.v...
T rên bản vẽ lắp bộ phận máy thường ghi những chú thích sau :
- N hững nguyên cơng cần thực hiện khi lắp, thí dụ : khoan và doa khi lắp, cắt
bỏ đầu vít sau khi vặn chặt, V . V . .
- Ghi vị trí tậ n cùng (vị trí giới hạn) của những tiết máy chuyển động (con trượt,
cần quay v.v...).
- ý nghĩa của các tay quay và những khí cụ điều khiển máy.
- đặc tính kĩ th u ậ t của bộ phận máy : tỉ số truyền, mômen xoắn lớn n h ất trên
trụ c ra, số vòng quay lớn n h ất của trục ra v.v...
- những yêu cầu kĩ th u ậ t như : hành trìn h đều, khơng ổn, độ chính xác ghép các
đầu trụ c ra với các bộ phận khác.
- đánh số kí hiệu


tấ t cả các chi tiết trong bộ' phận

Việc đánh số kí hiệu các tiết máy thường
lợi cho việc tìm hiểu các tiế t máy. Qua kí hiệu
vật liệu gì(gang, thép, kim loại m àu, chất dẻo
hay tự chế tạo, tiêu chuẩn hay không, thuộc bộ
dàng trê n hỉnh vẽ nên tách từ ng nhóm chi tiết
thẳng đứng (xem TCVN 223-66).

và lập bảng kê các chitiết.

ghi theo một quy ước nào đó để tiện
có th ể biết được chi tiết đó làm bằng
v.v...), phơi đúc hay dập, m ua ngoài
phận máy nào, v.v... Để phân biệt dễ
và ghi trên cùng một dòng ngang hay

3. Thiết kế bản vẽ chung (hình 1-3)
Yêu cẩu của bản vẽ này
giữa các bộ phận máy tro n g
kích thước của cơ cấu có th ể
..... để trên tờ giấy vẽ có th ể
máy và các chi tiế t kẹp chặt
kiện kĩ th u ậ t lắp ghép.

là phải biểu hiện tồn bộ cơ cấu máy, vị trí tương hỗ
cơ cấu và mối quan hệ giữa chúng với nhau (tùy theo
vẽ với tỉ lệ th u nhỏ 1 : 2 ; 1 : 2,5 ; 1 : 3 ; 1 : 5 ; 1:10;
chứa được ba hình chiếu) ; bàng hệ thống các bộ phận

m à trong bản vẽ lắp khơng trìn h bày, đặc tính và điều

Mặc dẩu lấy tỉ lệ th u nhỏ nhưng khi vẽ cần bảo đảm đúng hình dạng bên ngồi
của các bộ phận máy, đúng vị trí lắp ghép v.v... ; tức là phải biểu thị rõ tồn bộ cơ
cấu, nhờ đó có th ể tiến hành láp ghép được tiện lợi. Bản vẽ cẩn rỗ rà n g dễ hiểu,
không nên biểu thị những chi tiết bộ phận nhỏ nhặt. Thí dụ khơng cần vẽ bulông kẹp
11


c h ặ t n áp và th â n hộp, ră n g đĩa xích V . V . . . N hững bulông để cố định bộ p h ận máy
tr ê n n ền và trê n các bộ p h ận khác cẩn biểu th ị rõ, tu y n hiên nếu dùng nhiều bulông
cù n g kích thước th i chỉ cần vẽ m ột cái tượng trư n g cịn vị tr í các bulơng khác chỉ vẽ
đường tâ m . Khi ghi kích thước bản vẽ chung cần chú ý ghi n h ữ ng kích thước khn
khổ của cả hệ thống, của từ n g bộ phận, nhữ ng kích thước liên hệ bộ p h ận này với bộ
p h ận khác đ ể có th ể th iế t k ế m ặ t bằng, vận chuyển, đóng gói v.v...

Hình l-2 a


Để xác định đúng vị trí của hệ thống máy trên m ặt bằng, nến chọn chuẩn kích
thước, thí dụ có th ể chọn m ặt phảng của nển, m ặt bên của máy, sau đđ chọn tọa độ
ban đẩu trong khơng gian 3 chiều, theo phương thẳng đứng có th ể lấy chuẩn là m ặt
phảng của nển, còn 2 tọa độ trong m ặt phảng nằm ngang co' th ể lấy chuẩn là m ặt
tường hoặc cột của phân xưởng v.v... Từ các chuẩn ban đầu đã chọn ghi kích thước
đến các trục, các m ặt chuẩn của hệ thống máy. Nếu có nhiều bộ phận riêng ghép với
nhau bằng khớp nối thì cẩn ghi kích thước giữa các m ặt m út của trụ c và các m ật
cạnh của hai nửa khớp.
Ngưòi th iết kế máy khơng có trách nhiệm thiết kế móng đặt máy nhưng cần đề
ra những yêu cầu kĩ th u ậ t về th iết kế mo'ng, vì vậy trong bản vẽ chung co' ghi đường


Hình l~2b

13


viền của m óng trê n m ặ t bàng. Các kích thước cần ghi là chiều dài của bulơng bệ, kích
thư ớc từ bệ m áy đến nền. Khi lắp m áy không đ ặt trự c tiếp khung bệ hoặc vỏ máy
v.v... lên trê n m óng m à co' lo't m ột tấm đệm kim loại, sau đó đổ bêtơng lỏng vào khe
hở giữa m ó n g v à chi tiế t lắp trê n nó, khi khô bê tô n g sẽ bám ch ặt bulông. C hiều dày
lớp bê tô n g này chọn tù y theo kích thước khn khổ của m áy đ ặt trê n nền, nhưng
không lấy lớn hơn 100 -ỉ- i200mm. T rong th iết k ế m ôn học, đối với n h ữ n g hệ thống
m áy cỡ tru n g bình có th ể lấy chiều dày lớp bê tô n g từ 30 đến 40mm .
4. Thiết kẽ bản vẽ chế tạo chi tiết (xem TCVN 221-66)
B ản vẽ ch ế tạo co' ảnh hưởng lớn đến q trìn h gia cơng và ch ất lượng máy.

Hình l-3 a

14


Hình l-3 b

Nếu bản vẽ chê' tạo khơng hồn thành tốt, không những sẽ làm cho việc gia công
phức tạp khó khăn hơn, kéo dài thời gian sản xuất m à cịn làm cho những ý định hợp
lí về cấu tạo không thực hiện được như lúc thiết kế.
Bản vẽ chế tạo cần phải phản ảnh những số liệu cần th iết để xác định hình dạng
kích thước của chi tiết, dung sai, độ nhẵn bề m ặt, vật liệu, phương pháp nhiệt luyện,
cách gia công tin h và những yêu cẩu kĩ th u ậ t vê chế tạo và kiểm tr a tiế t máy.
Các kích thước ghi vào bản vẽ phải đủ, rõ có kèm theo dung sai. Ghi kích thước
cẩn phù hợp với quy trìn h công nghệ chế tạo và kiểm tra chi tiết. Việc ghi kích thước

khơng hợp lí hoặc nhấm lẫn sẽ gây khó khăn cho chế tạo, thậm chí có th ể chế tạo
hỏng sản phẩm (phế phẩm ).
N hững yêu cầu kĩ th u ậ t đổi với từng loại chi tiết có khác nhau nên cẩn có sự
lựa chọn để ghi vào bản vẽ. Thông thường cần ghi vào bản vẽ những yêu cầu kĩ th u ậ t
có ảnh hưởng đến khả n ăn g làm việc của máy sau này, cụ th ể là những yêu cầu về
hình dạng hình học, về vị trí tương đối giữa các trục, các bề m ặt hoặc những yếu tố
vể cấu tạo của chi tiết. Thí dụ như độ đảo, độ ô van, độ côn, độ song song, độ vuông
góc... và những yêu cầu vê nhiệt luyện.

15


T rên b ản vẽ chi tiế t cần ghi kí hiệu về độ n h ẵn bề m ặt. Để chọn độ n h ẵn hợp
lí, cđ th ể th a m khảo b ản g 20p(*).
Kí hiệu độ n h ẵ n được ghi trê n đường viển của chi tiế t hoặc trê n đường dóng để
ghi kích thước, n h ư n g n h ấ t th iế t phải ghi bên cạnh kích thước để khi đọc bản vẽ co'
th ể n h ìn th ấy dễ dàng. N ếu tấ t cả bề m ặ t chi tiế t co' cùng độ n h ẵn th ì ở góc trê n
bên phải b ản vẽ ghi kí hiệu độ n h ẫn chung. Nếu các bề m ặ t chi tiế t có độ n h ẵn khác
n h a u th ì ghi trê n các bề m ặ t đó nhữ ng kí hiệu tư ơ ng ứng. Trường hợp nhiều bề m ặt
có cùng độ n h ẵn th ì ghi ở góc trê n bên phải bản vẽ kí hiệu "cịn lại V..."
K hơng n ên chọn cấp chính xác và độ n h ẵn quá th ấ p hoặc quá cao hơn mức cẩn
th iết, vì nếu độ chính xác và độ n h ẵn th ấp quá sẽ không th ỏ a m ãn các yêu cầu làm
việc của chi tiế t và máy, ngược lại nếu q cao th ì thời gian và các chi phí gia công
sẽ tă n g lên.
5. Bản thuyết minh : Khung tên bản vẽ xem bảng 1-2 (dựa theo TCVN 222-66)
T rong quá trìn h th iế t kê' các chi tiế t m áy được tín h theo độ bền, độ cứng hoặc
n h ữ ng chi tiêu về k h ả n ă n g làm việc khác. Đổng thời người th iết k ế tiến h àn h việc
lựa chọn các phương án cấu tạo của chi tiế t và máy. T ất cả nhữ ng việc làm trê n được
ghi vào th u y ết m inh.
Bản th u y ế t m inh co' th ể trìn h bày theo thứ tự dưới đây :

- Mục lục
- Đ ẩu đề th iế t kế, gồm : sơ đồ động, tả i trọ n g và đặc tín h tải trọng, sơ đồ tải
trọng, vận tốc, thời gian phục vụ, chế độ làm việc, sản lượng và n h ộ n g yêu cầu kĩ
th u ậ t khác.
- P h ần tín h to án chung cho cả hệ th ống m áy : tín h công su ấ t cần th iết, chọn
động cơ, tín h tỉ số tru y ễn chung và p h ân phối cho các cấp tro n g hộp các bộ tru y ẽn
ngồi hộp, tính cơng su ất, m ôm en tác động trê n từ n g bộ p h ận máy và trê n từ n g trục.
- T ính tốn th iế t kế các bộ phận vêl chi tiế t máy.
Mỗi phẩn tín h tốn bao gồm các vấn đề sau :
+ trìn h bày chỉ tiêu để tín h ;
+ vẽ sơ đổ của chi tiế t m áy và sơ đồ tín h tốn, gồm điểm đặt, phương chiều của
lực và mômen, các phản lực, vẽ biểu đổ lực và môm en, các kích thước của chi tiế t
dùng vào việc tín h tốn ;
+ chọn vật liệu, ứng su ất cho phép và hệ số a n to àn ;
+ các bước tín h cụ th ể ;
+ kết luận.
Các công thức được viết dưới d ạn g chung và nêu chỉ tiêu x u ất p h á t để tín h tốn.
Giải thích ý nghĩa các th ơ n g số tro n g cơng thức, sau đó th a y vào các th ông số trê n
những giá trị bằng số và ghi k ết quả cuối cùng. K ết q u ả tín h được quy trò n theo
chuẩn.
(*) Tất cả các bảng cỏ kèm theo chữ ”P” xem phần phụ lục ở cuối tài liệu.

16


Bảng 1-2

Mâu khung tên 1 *
to


o
"í.

30

ký

T-T

to

!2

35

to

SẨĨ

K.Lg

V ật liệ u

Tà

50

hiệu

T ên g o i


U)

Thiếtk ể
20
Duyệt-

M ầu

/0

/5

kh u n g tên 2

c>

T i't ớ
20

20
Sụ't':

T':
(3)

20

(5 )
.


Sotong

(2)

/5

o

ã5
'ô'

ớ

(6 )

1

Đ

h i c h ỳ

i

Ch k ý Ngày

chứcnStẳ Tên họ

25

Va
o

(4 )

60

60

*

140
/5

/5
'

< o

ca

to

5
45

55

Tênhọ Chu k í A/ợùịi

(2)

(4)

(3)

(5)

■ 5^
CV Í

Kh.Lg

TT/ệ

Tơ'

/5

/5

/5

Chú thích : Cách ghi trên khung tên các bản vẽ :
- Bàn vẽ lắp :

ô
ô
ô

ô
ô
ô

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

: tên đầu đề thiết kế ;
: tên bộ phận máy ;
đối với bản vẽ lắp ơ này bị trống ;
: ghi tồ, lớp, khoa ;
: kí hiệu bản vẽ ;
: ghi "đổ án mơn học chi tiết máy".

- Bản vẽ chế tạo : ghi như trên, nhưng ô (3) ghi vật liệu, ô (2) ghi tên chi tiết, và bộ phận thống kẻ chi
tiết máy.
- Bản vẽ chung tồn thẻ : ơ (2) ghi bản vẽ chung ; ơ (3) bỏ trống. Có thê dùng phần thổng kê ỏ trẽn
khung để ghi thống kê các bộ phận máy.
- Đối với bản vẽ chế tạo các chi tiết phụ khi bố trí nhiểu bản vẽ trẽn cùng một tị giấy thì khung chính
(đặt dưới góc - tà giấy) theo mẫu 1, còn khung trên c'ác bàn vẽ khác lấy theo mẫu 2.

17
2-TKCTM


B ên cạnh các phép tín h trên , nên tín h th êm mối ghép căng (ghép bằng độ dôi)

giữ a b á n h răng, b án h đai v.v... với trục.
chi
th ể
làm
lự a

L ập b ản g ghi, các mối ghép, các chi tiế t chọn theo tiêu chuẩn, trước h ết là các
tiế t của mối ghép bằng ren. Q ua các bảng lập sơ bộ trê n đây, người th iế t kế có
suy nghĩ đ ể bỏ bớt các kiểu lắp và các chi tiế t có kích thước chưa hợp lí nhằm
cho m áy th iế t k ế r a với số kiểu mối ghép và số lượng chi tiế t ít n h ất. Sau khi
chọn xong sẽ ghi các b ản g trê n vào th u y ết m inh.

B ảng 1-3... tríc h tiêu chuẩn N hà nước về dung sai và lắp ghép để sử dụng khi
th iế t k ế chi tiế t máy.
Bảng 1-3
M ấu b ả n g d u n g sa i lá p g h é p
Kiểu lắp
Tên chi tiết

Ví dụ bánh
răng trục

Kí hiệu
chi tiét

Kích thưóc
gọn

f48

A
§

Sai lệch (mícrơmét)
LỖ
T/D

Trục
T/D

27
0

47
30

Độ đơi, độ hđ (micrơmét)
lớn nhắt

nhỏ nhất

trung bình

47

-3

-2 5

Chú thích

T rong bảng th u y ết m inh cẩn trìn h bày vấn đề bôi trơ n các bộ phận ăn khớp của
máy, bộ phận ổ v.v..., phương pháp bảo quản sử dụng và n h ữ ng điểu cẩn biết khác.
B ìa th u y ết m inh theo m ẫu tra n g 19.

18


TRƯỊNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BỘ MƠN CHI TIẾT MÁY

BẤN TH U Y ẾT M INH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CH I T IE T m á y

Học sinh : ..........................
TỔ : ....................... ... . Lớp
Khoa : .................................
Giáo viên hướng dẫn : .

H à n ộ i, 199....

19


CHƯỚNG 2

TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ
CHỌN ĐỘNG C ơ ĐIỆN

§1. PHÂN LOẠI VÀ CHỌN s ơ ĐỒ HỘP GIẢM TỐC

H ộp giảm tốc là m ột cơ cấu gồm các bộ p h ận tru y ền b án h ră n g hay trụ c vít, tạo
th à n h m ột tổ hợp biệt lập đ ể giảm số vịng quay và tru y ền cơng s u ấ t từ động cơ đến
m áy công tác. ư u điểm của hộp giảm tốc là hiệu su ấ t cao, có khả n ăn g tru y ền những
công s u ấ t khác nh au , tuổi th ọ lớn, làm việc chắc chắn và sử dụng đơn giản.
Có r ấ t nhiều loại hộp giảm tốc, được phân chia theo các đặc điểm chủ yếu sau
đây :
- loại tru y ển động (hộp giảm tốc bánh ră n g trụ , bẩnh răn g nón, trụ c vít, bánh
ră n g - trụ c vít).
- số cấp (m ột cấp, hai cấp v.v...)
- vị trí tư ơ ng đối giữa các trụ c tro n g không gian (nàm ngang, th ẳ n g đứng

V. V ...)

;

- đặc điểm của sơ đồ động (triể n khai, đổng trụ c, có cấp tách đơi v.v...). Hộp
giảm tốc bánh ră n g trụ m ột cấp.

Hình 2 -1 . Hộp giảm tốc bánh răng
trụ một cấp nằm ngang

H ình
Các bánh
đúc bằng
^ 5 n ếu

20

Hình 2 -2 . Hộp giảm tốc bánh răng
trụ một cắp thẳng đứng

2-1 và 2 -2 là sơ đồ hộp giảm tốc bánh răn g tr ụ nằm n g an g và th ẳ n g đứng.
răn g cố th ể có ră n g thảng, ră n g nghiêng hoặc ră n g chữ V. v ỏ hộp thường
gang. T rụ c cđ th ể lắp tro n g ổ lăn hoặc ổ trư ợ t. Tỉ số tru y ề n i có th ể lấy
là ră n g th ẳ n g và cố th ể lấy tới 10 nếu là ră n g nghiêng hoặc ră n g chữ V.


Việc chọn sơ đổ hộp giảm tốc nằm ngang hay thẳng đứng là do yêu cẩu th u ậ n tiện
về kết cấu chung của th iết bị dẫn động quyết định.
H ộp giảm tốc b án h ră n g n ón m ột cấp «
Hộp giảm tốc bánh răn g nđn thẳng và răng nghiêng thường dùng để truyền cơng
su ất bé hoặc tru n g bình. Khi dùng răng thẳng tỉ số truyển i không nên quá EỊt còn
khi dùng rảng nghiêng tỉ số truyền co' th ể tới 5. Phấn lớn các trụ c của hộp giảm tốc
bánh răng nón đều lắp trong ổ lăn.
■—
H ình 2 -3 và 2 -4 là sơ đổ hộp giảm tốc bánh răn g no'n nằm ngang và th ẳ n g đứng.

Hình 2 -3 . Sơ đổ hộp giảm tổc bánh răng
nón một cáp nằm ngang

Hình 2 -4 . Sơ đồ hộp giảm tóc bánh răng
nón một cắp thẳng đúng

H ộp giảm tố c b án h ră n g trụ tròn h ai cấp v à ba cấp
Thường có các lọai sơ đồ sau :
Sơ đo đdng trục (hình 2-5). Ưu điểm của lọai sơ đồ này là cho phép giảm kích
thước chiều dài, trọng lượng của hộp giảm tốc bé hơn so với các loại khác.
N hưng nhược điểm chính của hộp giảm tốc đống trục là khả
năng chịu tải trọng của cấp nhanh chưa dùng hết vì lực
sinh ra trong quá trìn h ăn khớp của các bánh răng cấp chậm

lớn hơn nhiều so ■với cấp nhanh, trong khi đó khoảng cách
trụ c của hai cấp lại bằng nhau. Ngồi ra nó cịn có các
nhược điểm :
a) H ạn chế khả n ăn g chọn phương án bố trí kết cấu
chung của th iết bị dẫn động vì chỉ co' một đẩu trục vào và
m ột đẩu trụ c ra.
b) Khđ bôi trơ n bộ phận ổ trụ c ở giữa hộp.
c) Khỏang cách giữa các gối đỡ của trục tru n g gian lớn,
do đó muốn bảo đảm trụ c đủ bền và cứng cần phải tăn g đường
kính trục.

Hình 2 -5 . Sơ đồ hộp
giảm tốc đồng trục.

21


Do n h ữ n g nhược điểm trê n , sơ đồ hộp giảm tốc đổng trụ c r ấ t ít dùng.
Sơ đồ hộp giảm tố c có cấp nhanh tách đôi dùng b án h ră n g nghiêng (hình 2 -6 ). ở
cấp chậm d ù n g b á n h ră n g chữ V hoặc bánh ră n g thẳng.
Hộp giảm tốc có cấp tách đôi được d ù n g r ấ t rộng rãi
nhờ nhữ ng ưu điểm sau đây :
a) Tải trọ n g p h ân bố đều trê n các ổ trục.
b) Sử dụng h ết k h ả n ăn g của vật liệu chế tạo các bánh
ră n g cấp chậm và cấp nhanh.
c) B ánh ră n g phân bố đối xứ ng với ổ, sự tập tru n g tải
trọ n g theo chiều dài răn g ít hơn so với sơ đồ khai triể n
th ô n g thường.
Khi chọn ổ cho hộp giảm tốc lọai này n ên lưu ý, chọn
lọai ổ sao cho trụ c lắp bánh ră n g chữ V có k h ả n ă n g tự

điều chỉnh vị trí theo chiều trụ c đề bù lại sai số gđc nghiêng
của răng.
Hình 2 -6 . Sơ đồ hộp giảm lốc
có cấp tách đổi

Hộp giảm tốc cđ cấp chậm tách đồi cũng có n h ữ n g ưu
điểm như hộp giảm tốc có cấp n h an h tách đơi.

H ộp giảm tốc có cấp tách đơi cố nhược điểm là chiểu rộng của hộp tă n g lên m ột
ít, cấu tạo bộ phận ổ phức tạp hơn, số lượng chi tiế t và khối lượng gia công tăng.
Sơ đo hộp giảm tốc hai cấp và ba cấp khai triển. Hộp giảm tốc 2 cấp (hình 2 -7 )
thư ờng được dùng với phạm vi tỉ số tru y ền i = 8 -b 30 ; ở các hộp giảm tốc tiêu

Hình 2 -7 . Sơ đồ hộp giảm tốc
hai cáp khai triền

Hình 2 -8 . Sơ đồ hộp giảm tốc
ba cấp khai triẻn

chuẩn (TOCT 2188-55) có giới hạn trê n i H = 50. M uốn có tỉ số tru y ề n lớn có th ể
dùng hộp giảm tốc b a cấp (hình 2 -8 ) ở đây i = 50 -ỉ- 400. K huyết điểm chủ yếu của
lọai này là bánh rã n g phân bố không đối xứng đối với gối tự a. Vì th ế tả i trọ n g phân
bố không đều trê n các ổ trụ c. Các ổ trụ c được chọn theo p h ản lực lớn n h ất, n ên trọ n g
lượng hộp giảm tốc có tă n g hơn so với các lọai sơ đổ khác.

22


H ộp giảm tốc bánh ră n g n ó n -tr ụ
Hộp giảm tốc bánh răn g n ó n -trụ có th ể là hai cấp hoặc ba cấp. Bánh răn g nón

Bánh răng trụ có răn g th ẳ n g hoặc
có răng thẳng, răn g nghiêng hoặc răng
răng nghiêng.

Hình 2 -9 . Hộp giảm tốc bánh răng nón - trụ
hai cấp nằm ngang

Hình 2 - 10. Hộp giảm tốc bánh răng nón - trụ
hai cắp thẳng đứng

Hộp giảm tốc bánh răn g n o 'n -trụ hai cấp (hình 2 -9 và 2-10) có tỉ số tru y ền
thơng thường í = 8 -ỉ- 15. Hộp giảm tốc ba cấp (một cấp bánh ră n g nón và hai
cấp bánh răn g trụ , hình 2 -11) được dùng khi i = 25 ■¥ 75. N ếu dùng bánh ră n g
nón ră n g nghiêng hoặc răn g xoắn thì ti số truyền i có th ể lớn hơn các trị số nêu
ở trên.
H ộp giảm tốc trụ c v ít
Tùy theo vị trí tương đối giữa trục vít và bánh vít, sơ đổ hộp giảm tốc trụ c vít
chia làm 3 lọai chính : trụ c vít đ ặt trên, đặt dưới và đặt cạnh, ơ hộp giảm tốc trụ c
vít đặt dưới (hình 2-12) xác su ất rơi của bột kim lọai, sản phẩm của m ài mịn vào
chỗ ăn khớp ít hơn so với lọai có trục vít đặt trên (hình 2-13).

Hình 2 -1 1 . Sơ đổ hộp giảm tốc
bánh răng nón-trụ ba cấp

Hình 2-12. Sơ đồ hộp giảm tốc
trục vít đặt dưới

Hộp giảm tốc co' trụ c bánh vít đặt đứng trục vít đặt cạnh (hình 2-14) được dùng
để dẫn động các cơ cấu xoay ; thí dụ ở cần trục, nhưng nđi chung r ấ t ít dùng. Suy
cho cùng thỉ vijệc chọn sơ đồ này hoặc sơ đổ khác là do sự th ụ ân tiện về bố trí các

th iết bị của hệ thống dẫn động quyết định.

23


Hình 2 -1 3 . Sơ đồ hộp giảm tóc
trục vít đặt trên

Hình 2 -1 4 . Sơ đổ hộp giảm tốc trục vít
có trục bánh vít đặt đứng

TỈ số truyên của hộp giảm tốc
trục vít vào khoảng i = 10-Ỉ-70.
H iệu s u ấ t của hộp giảm tốc
trụ c vít tương đối th ấp nên ít
dùng để tru y ền công su ấ t lớn.
T rong th ự c tế chỉ dùng để
tru y ển công s ú â t không quá
70 -ỉ- 80 kW, đặc biệt lắm mới
dùng đến 270 kW .
H ộp
giảm
tố c
bánh
r ă n g -tr ụ c v ít, tr ụ c v ít - b á n h
r ă n g v à tr ụ c v ít h a i cấ p
H ình 2-1 5 là sơ đổ hộp
giảm tốc bánh rã n g -trụ c vít. Tỉ
^
Hình 2 -1 5 . Sơ đổ hơp giảm tốc bánh răng-trục vít

SỐ truyền của hộp giảm tốc này
6
tới 150, trư ờng hợp cá biệt có th ể lớn hơn. H ình 2 -1 6 là sơ đồ hộp giảm tốc trụ c

Hình 2 -1 6 . Sơ đố hộp giảm tốc trục vít-bánh răng

24

Hình 2 -1 7 . Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít hai cắp