BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
Khoa: Cơ khí động lực

GVHD:
SVTH :
MSSV:

PGS.TS. Văn Hữu Thịnh
Phạm Thị Tường Vy
18153060

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 11/2021



Giảng viên môn học: PGS.TS. Văn Hữu Thịnh
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Tường Vy
MSSV:18153060
TIỂU LUẬN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ- CHI
Trường ĐHSPKT TP. HCM

TIẾT MÁY

Khoa Cơ khí Chế tạo máy

TÍNH TỐN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Bộ mơn Thiết kế máy

HK: I, Năm học: 2020-2021

Đề: 06

Phương án:16

1. Động cơ điện
2. Bộ truyền xích
3. Hộp giảm tốc 1 cấp trục
vít-bánh vít
4. Nối trục đàn hồi
5. Băng tải

Hình 1: Hệ dẫn động băng tải

Hình 2: Sơ đồ tải trọng


SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
1. Lực kéo trên băng tải F (N): 3800
2. Vận tốc vòng của băng tải V(m/s):0,8
3. Đường kính tang D (mm):400
4. Số năm làm việc a(năm):7
5. Số ca làm việc: 2 (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc:300 ngày/năm
6. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngồi @: 45 (độ)
7. Sơ đồ tải trọng như hình 2
Khối lượng sinh viên thực hiện: 01 bản thuyết minh tính tốn gồm:
1. Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền
2. Tính tốn thiết kế bộ truyền ngồi của HGT
3. Tính tốn thiết kế bộ truyển của HGT
4. Tính tốn thiết kế 1 trục của HGT



MỤC LỤC
PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN ....... 1
1. Chọn động cơ điện: ....................................................................................... 1
2. Phân phối tỉ số truyền:.................................................................................. 1
PHẦN 2: TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CON LĂN ............ 3
1. Chọn loại xích ................................................................................................ 3
2. Chọn số răng đĩa xích ................................................................................... 3
3. Xác định bước xích p .................................................................................... 4
4. Khoảng cách trục .......................................................................................... 5
5. Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây ................... 5
6. Tính tốn kiểm nghiệm xích về độ bền ....................................................... 5
7. Các thơng số đĩa xích .................................................................................... 6
8. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo cơng thức (4.21) ............ 6
9. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (4.21) ............ 7
PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC ...................... 8
1. Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít................................................ 8
Xác định sơ bộ vận tốc trượt .............................................................................. 8
Xác định vật liệu................................................................................................. 8
2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít ................................................... 8
Ứng suất tiếp xúc cho phép ............................................................................... 8
Xác định ứng suất uốn cho phép....................................................................... 8
Ứng suất cho phép khi quá tải........................................................................... 9
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục................................................................. 9
4. Xác định các hệ số và một số thông số động học ...................................... 10
5. Kiểm nghiệm răng bánh vít ....................................................................... 11
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: ......................................................................... 11
Kiểm nghiệm về độ bền uốn: ........................................................................... 11
6. Nhiệt truyền động trục vít .......................................................................... 11
7. Một vài thông số của bộ truyền ................................................................. 12

8. Thơng số cơ bản của bộ truyền trục vít .................................................... 13
PHẦN 4: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC ...................................... 14
1. Chọn vật liệu ................................................................................................ 14
2. Xác định sơ bộ đường kính trục ................................................................ 14
3. Lực tác dụng lên trục .................................................................................. 16
4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục ......................................... 18
5. Biểu diễn sơ đồ biểu diễn trục I ................................................................. 20
6. Xác định dường kính và chiều dài các đoạn trục I .................................. 20
Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 22


PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
1. Chọn động cơ điện:
3800.0,8
F .V
Công suất trên trục cơng tác: P =
= 1000 = 3,04
1000

Cơng suất tính: Pt = P= 3,04 (tải trọng tĩnh)
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
 =  nt .tv . x .ô3 =1.0,82.0,93.0,993=0,74

Pct =

P1

=




3,04
= 4,11
0,74

Tra bảng 2.1 ta được tv =0.82 ( bộ truyền trục vít khơng tự hãm và số mối trục
vít là 2); ηnt = 1;ηol = 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn); ηx= 0,93 (hiệu suất bộ
truyền xích).
Xác định sơ bộ số vịng quay của động cơ
Tốc độ quay của trục công tác:
n=

60000.V 60000.0,8
=
= 38,2 (v/ph)
 .D
 .400

Hệ truyền động cơ khí có bộ truyền xích và hộp giảm tốc 1 cấp trục vít, theo
bảng 2.2 ta sơ bộ chọn

u = u .u
x

sb

h

u


x

=2,

u

h

=15 . Tỉ số truyền chung sơ bộ:

=30

nsb=n.usb= 38,2.30 =1146 (v/ph)
Chọn động cơ điện phải thỏa mãn điều kiện (2.1) và (2.2):

P

đc

 Pct

ndc= 1500  3000(vg /ph)
Và

T

mm

T


=1,0 

Td
Tdm

Tra phụ lục P1.2, chọn động cơ điện khơng đồng bộ 3 pha rơto lồng sóc 50 Hz
loại K123M4, Pdc=7.5 kW , ndc=1500 (v/ph)

2. Phân phối tỉ số truyền:
Tỉ số truyền chung:
u= nđc =
n

1500
=39,3 (v/ph)
38,2

1


Chọn trước tỉ số truyền ux của bộ truyền xích:
ux = 3,15
Tính tỉ số truyền bộ truyền trục vít của hộp giảm tốc
uh=

u 39,3
=
=12,5
u x 3,15


Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền:
ut=ux.uh= 3,15.12,5= 39,375
u = ut − u = 0,075 <0,09 thỏa điều kiện về sai số cho phép.

Động cơ

Thơng số

I

II

III

Trục
u

unt=1

uh=12,5

ux=3,15

n(v/ph)

ndc=1500

n1=1500

n2=120


n3=39

P(Kw)

Pm=4,1

P1=4,06

P2=3,3

P3=P=3,04

T(Nmm)

Tm=26013

T1=258489

T2=262625

T3=744410

Trong đó:
P2 =
n1=

P
3,04
P

=
= 3,3 ; P1 = 2
 ô . x
0,99.0,93
 tv . ô

ndc
= ndc =1500
u nt

; n2=

=

n
n1 1500
120
=
=120 ; n3= 2 =
= 39
u h 12,5
u x 3,15

Mômen xoắn:
Ti =

9,55.106.Pi
ni

T1 =

T2 =
T3 =
Tm =

9,55.106 .𝑃1
𝑛1
9,55.106 .𝑃2
𝑛2
9,55.106 .𝑃3
𝑛3
9,55.106 .𝑃𝑚
𝑛𝑚

=
=
=
=

P 4,06
3,3
= 4,06 ; Pm = 1 =
= 4,1
 ô 0,99
0,82.0,99

9,55.106 .4,06
1500
9,55.106 .3,3
120
9,55.106 .3,04

39
9,55.106 .4,1
1500

= 258489
= 262625
= 744410
= 26103

2


PHẦN 2: TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CON LĂN
Công suất P1 = 4,06 kW, tốc độ quay n1 = 120 v/ph, tỷ số truyền u = 3,15 , bộ
truyền đặt nghiêng so với phương nằm ngang 1 góc 45° , bộ truyền làm việc 2
ca.

Thông số đầu vào
Công suất của đĩa xích
dẫn
Tốc độ quay của đĩa xích
dẫn
Tỉ số truyền u

P2: cơng suất trên trục II
P1= 4,06 kW

(vì đĩa xích dẫn lắp trên
trục II


n1= 120 (vg/ph)

=n2 tốc đõ quay của trục II

u= 3,15

= ux: u của bộ truyền xích

Của đĩa xích dẫn

1. Chọn loại xích
Vì vận tốc thấp, khơng yêu cầu làm việc êm nên chọn xích con lăn

2. Chọn số răng đĩa xích
Theo bảng 4.4 với u = 3,15, chọn số răng đĩa xích dẫn z1 = 25
Số răng đĩa xích bị dẫn z2 = 3,15.25 =78,75

3


Chọn z2 = 79 Kiểm tra tỉ số truyền bộ truyền xích
u =

ut − u 3,17 − 3,15
=
.100%=0,06% <2%
u
3,15

Sai số nhỏ hơn sai số tỉ số truyền cho phép.

3. Xác định bước xích p
Cơng suất tính tốn
Pt=P.k.kz.kn
Kz=
kn=

z01 25
= =1
z1 25

n01 200
=
=1,6
n1 120

Theo bảng 4.6, tra được:
- ko = 1 (đường nối hai tâm đĩa xích so với phương nằm ngang ≤ 60°)
- ka = 1: chọn a = (30…50)p
- kdc = 1 (vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)
- kc = 1,25 (bộ truyền làm việc 2 ca)
- kd = 1,0 (tải trọng tĩnh)
- kbt = 1,3 (mơi trường làm việc có bụi)
- k = ka.ko.kđc.kc.kđ.kbt = 1,62
- Pt = 4,06.1,62.1.1,6 = 10,5 kW
Điều kiện chọn [P], với n01 = 200 v/ph và [P] > 10,5 kW. Tra Bảng 4.5 [P] =
19,3 >10,5 với bước xích p = 31,75 mm.
p = 31,75 mm Tuy nhiên với p = 31,75 mm đường kính đĩa xích bị dẫn lớn (d2 =

31,75/sin(1800/79)= 799 (mm)
Trong điều kiện này ta nên chọn p có trị số nhỏ hơn và tăng số đĩa xích, bằng
cách áp dụng công thức (4.6)
Pt P.k .k z .k n
 P 
=
kd
kd

4


kd >

10,5
=2,2
4,8

chọn 4 dãy xích có bước xích p = 19,05 mm.

4. Khoảng cách trục
a = 40p = 40.19,05 = 762 mm
Theo cơng thức (4.13) số mắt xích
X=

25 + 79 (79 − 25) 2 .19,05
2a z1 + z2 ( z2 − z1 ) 2 . p
=
=138,9
2

.
40
+
+
+
+
2
4 2 .762
p
2
4 2 a

Lấy số mắt xích chẵn x = 140 (mắt xích)
Tính lại khoảng cách trục a theo công thức (4.14)
0,55(d1 + d2 ) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2 )





a = 0,25.19,05. 140 − 0,5.(79 + 25) + 140 − 0,5.(79 + 25)2 − 2.(79 − 25) /  2 =821,89
Để xích khơng chịu lực căng q lớn, giảm a một lượng bằng:
∆a = 0,003.a ≈ 2 mm, do đó a = 830 mm

5. Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây
Theo (4.15)
i= z1.n1 /(15x) =25.120/(15.140)=1,4  2<[i]=35
Theo Bảng 4.10 ta có [i] = 35

6. Tính tốn kiểm nghiệm xích về độ bền

Theo (4.6) S =

Q
k đ .Ft + F0 + Fv

Theo Bảng 4.2, tải trọng phá hỏng Q = 31,8 kW, khối lượng 1m xích q = 1,9 kg,
kđ = 1
v=

z1.n1. p 25.120.19,05
=
=0,925  1 m/s
60000
60000

Lực vòng: Ft =

1000.P 1000.4,06
=
= 1015 N
4.v
4.1

5


Fv = q.v2 =1,9.12 = 1,9 N
k đ = 1 (tải trọng tĩnh)
F0=9,81.kf.q.a=9,81.4.1,9.0,83=61,9 N
k f = 4 (góc nghiêng so với phương ngang >40° )

Hệ số an toàn: S=

31800
= 29,5
1.1015 + 61,9 + 1,9

Theo Bảng 4.11 với p = 19,05;n1 = 120 v/ph  [S] = 8,2
Vậy S = 29,5 > [S] = 8,2: bộ truyền xích đảm bảo độ bền

7. Các thơng số đĩa xích
Đường kính vịng chia đĩa xích tính theo cơng thức (4.20)
d1 = p/sin(π/z1 ) = 152 mm

d2=p/sin(  /z2)=479 mm
Đường kính vịng đỉnh răng:
d a1 = p[0,5 + cotg(π/z1 )] =75,4 mm

da2 = p[0,5 + cotg(π/z2 )]

=239,4 mm

Đường kính vịng chân răng:
df1 = d1 - 2r = 152 - 6,03 = 145,97

df2 = d2-2r = 479 - 6,03=472,97
Với bán kính đáy r = 0,5025dl + 0,05 = 6,03 mm, dl = 11,91 mm (Bảng 5.2)

8. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức
(4.21)

 HI = 0,47. 0,42.(1015 + 1,09).2,1.105 /(318.3) = 144,05 MPa

Với z1 = 25 k r = 0,42, Ft = 1290 (N), K d = 3 (bộ truyền có 4 dãy xích),
lực va đập trên 1 dãy xích:
Fvd =13.10-7.n1.p3=13.10-7.120.19,053=1,09 N
E = 2,1.105 MPa, A = 318 mm2 (4 dãy xích) (Bảng 5.12)

6


Tra Bảng 4.14 chọn vật liệu đĩa xích thép 45, tơi cải thiện có [σH ] = 500 MPa
đảm bảo được độ bền tiếp xúc.

9. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo cơng thức
(4.21)
Theo cơng thức (4.22)
𝐹𝑟 = 𝑘𝑥 . 𝐹𝑡 = 1,05.1015 = 1065,75 (𝑁)
Trong đó với bộ truyền nghiêng 1 góc > 40° : k x = 1,05
Các thơng số bộ truyền xích
Thơng số

Kí hiệu

Trị số

a (mm)

762

Số răng đĩa xích dẫn

z1

25

Số răng đĩa xích bị dẫn

z2

79

Tỉ số truyền

u

3,17

Số mắt xích

x

140

Đường kính vịng chia đĩa xích dẫn

d1

152

Đường kính vịng chia đĩa xích bị dẫn

d2

479

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích dẫn

da1

75,4

Đường kính vịng đỉnh đĩa xích bị dẫn

da2

239,4

Khoảng cách trục

Đường kính vịng chân răng đĩa xích
dẫn
Đường kính vịng chân răng đĩa xích
dẫn
Bước xích

df1

df2
p (mm)

Số dãy xích

145,97

472,97

19,05
4

7


PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC
Thông số đầu vào:
+P=P1= 4,06 Kw.
+n1=1500 v/ph; n2=120 v/ph.
+T1=258489 Nmm ; T2= 262625 Nmm.
+u = utv= 12,5
+Lh= 25200h

1. Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít
Xác định sơ bộ vận tốc trượt
Tính sơ bộ vận tốc trượt theo cơng thức (7.1) trang 147:
Vs=4,5.10-5.n1. 3 T2 =4,5.10-5.1500. 3 262625 = 4,3 m/s
Xác định vật liệu
Với vsb=4,3 <5 m/s
Dùng đồng thanh không thiếc và đồng thau.
Tra bảng 7.1/trang 146 với:
Vật liệu làm bánh vít: đồng thanh nhơm sắt niken.
KH: БpA ЖH 10-4-4

Để chế tạo bánh vít ta chọn vật liệu trục vít là thép 45, tơi bề mặt đạt độ rắn
HRC≥45.
𝜎𝑏 = 600 𝑀𝑃𝑎

Theo bảng (7.1) trang 146:

𝜎𝑐ℎ = 200 𝑀𝑃𝑎

2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo bảng 7.2 trang 148 với Với vsb=4,3 <5 m/s
Ta có được: [𝜎𝐻 ]= 185 MPA
Xác định ứng suất uốn cho phép
Bộ truyền làm việc 1 chiều, theo công thức (7.7) trang 149

8


[𝜎𝐹𝑂 ] = 0,25. 𝜎𝑏 . +0,08. 𝜎𝑐ℎ = 0,25.600 + 0,08.200 = 166 MPa
Bánh vít nằm ngang quay 1 chiều, hệ số tuổi thọ: 𝐾𝐹𝐿 = 1
Do đó [𝜎𝐹 ] = [𝜎𝐹𝑂 ]. 𝐾𝐹𝐿 = 166.1 = 166 𝑀𝑃𝑎
Ứng suất cho phép khi quá tải
Theo công thức 7.14:
[𝜎𝐻 ]𝑚𝑎𝑥 = 2. 𝜎𝑐ℎ = 2.200 = 400 𝑀𝑃𝑎
[𝜎𝐹 ]𝑚𝑎𝑥 = 0,8. 𝜎𝑐ℎ = 0,8.200 = 160 𝑀𝑃𝑎

3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Theo (7.6) trang 150 [TKTDCK-1]:
3

170

𝑎𝑤 = (𝑧2 + 𝑞). √([𝜎

𝐻 ].𝑧2

)2 .

𝑇2 .𝐾𝐻
𝑞

Trong đó:
KH – hệ số tải trọng , KH =1,2.
Z2 – số răng bánh vít
Chọn, 𝑠ố 𝑚ố𝑖 𝑟𝑒𝑛 𝑧1 = 2
+z2 = u.z1 =39,3.2 = 78,6 ( số bánh răng vít)
Chọn Z2 = 78
Tỉ số truyền thực tế:
Ut =

𝑧2
𝑧1

=

78
= 39
2

Sai lệch tỉ số truyền:

 39 − 39,3 
u − u 
.100% = 
u =  t
.100% =0,07%

 u 
 39,3 

Tra bảng 7.3 trang 150 [1]:
+q: hệ số đường kính trục:

q= 0,25.Z2 = 0,25.78 = 19,5, chọn q=20

+ T2= 262625 Nmm : Moment xoắn trên trục bánh vít (Trục II)
2

 170  T2 K H

Do vậy : aw = (z2 + q )3 
= 122,5 (mm)
 z2  H   q

9


Chọn 𝑎𝑤 = 122,5 mm.
+Xác định modun:
2aw
= 2,5 mm

( z2 + q)

Theo 7.17 trang 151[1]:m=

Tra bảng 7.3 trang 150, chọn modun tiêu chuẩn m = 2,5 mm
+Tính chính xác khoảng cách trục aw:
aw 

2,5
m
( z 2 + q ) = ( ) . (78 + 20) =122,5 mm
2
2

Chọn aw= 122,5 mm

4. Xác định các hệ số và một số thông số động học
- Góc vít lăn: 𝛾𝑤 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑔 (

𝑧1
𝑞+2𝑥

) (7.21 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑔 151 [1]

với hệ số dịch chỉnh x=0:  w =arctag(

2
)= 4,570
25 + 2.0

- Đường kính vịng lăn của trục vít: (7.21𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑔 151[1])
d w1 = (q+2x).m= (20 +2.0).2,5= 50 mm

- Vận tốc trượt:
Vs =

 .d w1.n1

60000. cos  w

=

 .50.1500
60000. cos( 4,57)

= 3,94 m/s (7.20 trang 151 [1])

Với vs= 3,94 m/s, tra bảng 7.2 trang 148 [1]:

[𝜎𝐻 ]= 201,2 MPa

-Theo bảng 7.4 trang 152 [1] với:
+Nhóm vật liệu bánh vít; nhóm II (đồng thanh khơng thiếc và đồng
thau).
+Độ rắn mặt ren trục vít: HRC ≥ 45
+Vận tốc trượt : vs= 3,94 m/s
Ta được:

Hệ số ma sát: 𝑓= 0,0403
Góc ma sát:  =2,298

- Hiệu suất của bộ truyền :

(7.22 trang 151 [1])
10


=

0.95.tg ( w)
tg ( w +  )

=

0,95. tan( 4,57)
= 0,63
tan( 4,57 + 2,298)

5. Kiểm nghiệm răng bánh vít
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
𝜎𝐻 = (

170
𝑧2

)√

𝑧 +𝑞
( 2 )3 .𝑇2 .𝐾𝐻
𝑎𝑤

𝑞

= 195,8 MPa (7.19 trang 151[1])

Kiểm tra:  H = 195,8 MPa <  H  =201,2 MPa thỏa điều kiện.
Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
𝜎𝐹 =

1,4.𝑌𝐹 T2 .𝐾𝐹
𝑏2 .𝑑2. 𝑚𝑛

≤ [𝜎𝐹 ]

(7.26 trang 154[1])

Trong đó:
- T2 = 262625 Nmm : Moment xoắn trên trục bánh vít (Trục II)
-𝐾𝐹 = 𝐾𝛽. 𝐾𝐹𝑣 =1.1,2=1,2
mn = m.cos  = 2,5.cos(4,57) = 2,5 mm
-𝑌𝐹 : hệ số dạng răng với: Zv=

z2
=78,75
cos 3 

Tra bảng 7.8 trang 154[1] => YF = 1,34
-b2: chiều rộng bánh vít
Theo bảng 7.9 trang 155[1]:
b2 ≤ 0,75m.(q+2) ≤ 0,75.2,5.(20+2) = 41,25 mm

Chọn b2= 40 mm
-d2: đường kính vịng chia bánh vít (mm)
d2=m.Z2=2,5.78=195 mm
Do vậy :  F

1,4.1,34.262625.1,2
= 30,32 MPa  oF  =166 MPa , thỏa điều kiện.
40.195.2,5

6. Nhiệt truyền động trục vít
-Diện tích cần thốt nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc: (Aq≈ 0,3𝐴)
Theo 7.32 trang 157[1]:
11


𝐴≥

1000(1−𝜂)𝑃1
〔0,7𝐾𝑡 (1+𝛹)+0,3𝐾𝑡𝑞 )]𝛽(𝑡𝑑 −𝑡0 )

= 1,07 m2

Trong đó:
- 𝛽 = 1: hệ số kể đến sự giảm nhiệt
-Ψ=0,25: hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp Ψ=0,25…0,3
-𝐾𝑡 = 8 … 17,5 𝑊/(𝑚2 𝑜 𝐶): hệ số tỏa nhiệt, chọn 𝐾𝑡 = 13
-(𝜂 )=0,63: hiệu suất bộ truyền
-P1= 4,06 Kw : cơng suất trên trục vít
-𝑡 𝑜 : nhiệt độ môi trường xung quanh , thường lấy 𝑡 𝑜 =20 𝑜 𝐶
-td=90 𝑜 𝐶,ứng với trục vít đặt dưới bánh vít

-Ktq=29 𝑊/(𝑚2 𝑜 𝐶) (tra bảng mục 7.31 trang 157[1])

7. Một vài thông số của bộ truyền

Bảng 7.9 trang 155[1]:
-Đường kính vịng chia:
+d1= mq =2,5.20 = 50 mm
+d2= mZ2 = 2,5.78 = 195 mm
-Đường kính vịng đỉnh:
+ da1= m.(q+2) = 2,5.(20+2) = 55 mm
+da2= m.( Z2+2+2x) = 2,5.(78+2+2.0) = 200 mm
-Đường kính vịng đáy:
+df1= m.(q-2,4) = 2,5.(20-2,4) = 44 mm
+df2= m.( Z2-2,4+2x) = 2,5.(78-2,4+2.0) = 198 mm



arcsin( 40)
b2
=4805’
=
(
55
−
0
,
5
.
2
,

5
)
(
)
d
−
0
,
5
.
m
 a1


-Góc ôm:  =arcsin 

-Đường kính chia: daM2  da2+1,5m  200+1,5.2,5  203,75 mm
Chọn

daM2= 200mm

Các lực tác dụng:
Fa1=Ft2=

2T2 2.262625
=
=1096,55 N
479
d2

12


Ft1=Fa1=Fa1.tg  =1096,55.tg(4,57) vì :
(  =2,298<30)= 1096,55.tg (4,57 + 2,298) = 132,05 N
Fr1=Fr2=

Fa1. cos 
1096,55. cos 2,298
tg cos  =
.tg 200. cos 4,57 = 400,4 N.mm
cos( 4,57 + 2,298)
cos( +  )

8. Thông số cơ bản của bộ truyền trục vít
Giá trị
Thơng số

Kí hiệu

Khoảng cách trục

122,5 mm

𝑎𝑤

Mơdun

m

2,5

Hệ số đường kính

q

20

Tỉ số truyền

u

39,3

Số mối ren vít

𝑧1

2

Số răng bánh vít

Z2

78

Hệ số dịch chỉnh bánh vít

x

0

Góc vít

𝛾

4,570

Chiều rộng bánh vít

𝑏2

40 mm

Đường kính chia

𝑑𝑎𝑀2

200 mm

da1

55 mm

da2

200 mm

𝑑1

50 mm

𝑑2

195 mm

df1

44 mm

Đường kính vịng đáy

df2

198 mm

Đường kính vịng lăn

dw1

50 mm

Góc ơm

𝛿

4805’

Đường kính vịng đỉnh

Đường kính vòng chia

13


PHẦN 4: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC
1. Chọn vật liệu
Dùng thép C45, có tơi cải thiện
- Ứng suất bền 𝜎b= 600 Mpa
- Ứng suất xoắn cho phép [𝜏] = 15...30MPa

2. Xác định sơ bộ đường kính trục
Theo cơng thức 10.9,[1]/188 ta có:
𝑇

3

𝑑1 ≥ √ 1
0,2. [𝜏]
3

𝑇

𝑑2 ≥ √ 2
0,2. [𝜏]
Trong đó: [𝜏] : ứng suất cho phép. Chọn trục I [𝜏] = 15 (MPa)
Chọn trục II [𝜏]= 20 (MPa)
T1: Momen xoắn trên trục vít. T1 = 258489 (N.mm)
T2: Momen xoắn trên trục bánh vít. T2 = 262625 (N.mm)
Vậy:

d1  3

258489
T1
=3
= 44, 17 (mm)
0,2.15
0,2. 

d2  3

262625
T2
=3
= 40,34 (mm)
0,2.20
0,2. 

Chọn sơ bộ

d1= 45 (mm)
𝑑2 = 40 (mm)

Chọn khớp nối
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục
Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:
14

Tt ≤ 𝑇𝑘𝑛 cf
𝑑𝑡 ≤ 𝑑𝑘𝑛 𝑐𝑓
Trong đó dt - đường kính trục cần nối:
3

𝑇

𝑑𝑠𝑏 = √ 2
0,2[𝜏]
Chọn [𝜏]= 18 MPa
dsb  3

T2
262625
=3
= 41,78 (mm)
0,2. 
0,2.18

Chọn dt = dsb= 41,78 (mm)
- Momen cần truyền: T = T2 = 262625 (Nmm)
Tt = kT = 2. 262,625 = 525,250 (N.mm)
Tra bảng 16-10a và 16-10b [2], ta được:
+ Tnt= 500 N.mm
+ d = 50 mm
+ Z= 8 chốt
+ D0 = 130 mm
+ l1 = 34 mm
+ l2 = 15 mm
+ l3 = 28 mm

+ dc= 14 mm

15


3. Lực tác dụng lên trục

• Lực do bộ truyền trục vít tác dụng lên:
Fa1= Ft2 = 1096,55 (N)
Ft1 = Fa2= 132,05 (N)
Fr1 = Fr2 = 400,4 (N)

16


• Lực do bộ truyền xích tác dụng lên trục theo kết quả của phần II:
Fr= 1065,75 (N)
Vì góc nghiêng giữa bộ tryền xích và phương nằm ngang là @= 45°
Nên đường nối tâm tạo với phương thẳng đứng Oy một góc 𝛼 = 135°
Nên Ft sẽ được phân thành 2 thành phần:
Frx = Ft .sin45°= 1065,75.sin45°= 753,6 (N)
Fry = Ft .cos45°=1065,75.cos450= 753,6 (N)

• Lực vịng trên khớp nối: Fk =

2𝑇𝑘
𝐷0

=

2.262625
=
130

4040, 38 (N)

• Tk = T2 = 262625 (N.mm)
D0 : đường kính vịng trịn qua tâm các chốt, D0= 130mm
• Lực khớp nối tác dụng lên: Fnt = 0,2.Ft = 0,2.4040,38 = 808,076 (N)
𝑀1 = 𝐹𝑎1 .

𝑑1
50
= 1096,55.
= 27413,75 (𝑁. 𝑚𝑚)
2
2

- Trong mặt phẳng (zOy) :
Σ𝑀𝐷 = 0 ⇔ 𝑌𝐵 . 200 − 𝐹𝑟1 . 100 − 𝑀1 = 0
⇔ 𝑌𝐵 . 200 − 400,4.100 − 27413,75 = 0
⇔ 𝑌𝐵 = 337,27 𝑁
Σ𝐹𝑦 = 0 ⇔= −𝑌𝐵 + 𝐹𝑟1 − 𝑌𝐷 = 0
⇔ −337,27 + 400,4 − 𝑌𝐷 = 0 ⇔ 𝑌𝐷 = 63,13 𝑁
- Trong mặt phẳng (zOx) :
Σ𝑀𝐷 = 0 ⇔ 𝐹𝑘 . 250 − 𝑋𝐵 . 200 − 𝐹𝑡1 . 100 = 0
⇔ 4040,38.250 − 𝑋𝐵 . 200 − 132,05.100 = 0
⇔ 𝑋𝐵 = 4984,45 𝑁
Σ𝑀𝐷 = 0 ⇔ −𝐹𝑘 + 𝑋𝐵 + 𝐹𝑡1 − 𝑋𝐷 = 0
⇔ −4040,38 + 4984,45 + 132,05 − 𝑋𝐷 = 0

⇔ 𝑋𝐷 = 1076,12 𝑁
Sơ đồ đặt lực chung trục I

17


4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục
-Chiều rộng ổ lăn b0, theo bảng 10.2 [1]
+d1= 45 mm
+d2= 40 mm
⟹ b01 = 25 mm; b02 = 23 mm
o Chiều dài mayo đĩa xích:
lm12= (1,2÷1,5)d1 = (1,2÷1,5).45= ( 54÷67,5 ) (mm)
→ Lấy lm12= 60 (mm)
o Chiều rộng mayo bánh vít:
lm22= (1,2÷1,8)d2 = (1,2÷1,8). 40= (48÷72) (mm)
→ Lấy lm22= 70 (mm)
o Chiều rộng mayo nửa khớp nối của vòng đàn hồi:
lm23= (1,4÷2,5)d2= (1,4÷2,5). 40= (56÷100) (mm)
→ Lấy lm23= 90 (mm)
Theo bảng 10.3 [1], ta có:
- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp: k1=10
- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2= 10
- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3= 15
- Chiều cao lắp ổ đầu và bu lơng: hn= 15
Xét trục I (trục vít)

18

+ l12= -lc12= -[0,5(lm12+b01)+ k3+ hn]= -[0,5.(25+15)+15+15] = -50 (mm)
Ta có: daM2 ≤ da2 + 1,5m
= 200+ 1,5. 2,5
= 203,75 (mm)
+ l11= (0,9÷1)daM2= (0,9÷1). 203,75= (183,375÷203,75) (mm)
→ Lấy l11= 200 (mm)
l13=

l11 200
=
=100 (mm)
2
2

Xét trục II:
l22= 0,5.(lm22+b02)+k1+k2 = 0,5.(70+23)+10+10 = 66,5 (mm)
l21=2.l22= 2.66,5 = 133 (mm)
Có lc23= 0,5(lm23+b02) +k3+ hn= 0,5(90+23) +15+15 = 86,5 (mm)
l23= 66,5+86,5 = 153 (mm)

19


5. Biểu diễn sơ đồ biểu diễn trục I

6. Xác định dường kính và chiều dài các đoạn trục I
𝑑𝑗 ≥ 3√𝑀𝑡đ𝑗 /(0,1[𝜎]
2
2
+ 𝑀𝑦𝑗

+ 0,75𝑇𝑗2
√𝑀𝑥𝑗

20

Với 𝑀𝑡đ𝑗 =