Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

Đồ án
Thiết kế truyền động cơ khí

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

1


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

Mục lục
PHẦN 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN – PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ............................ 4
PHẦN 2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG .................................................................... 11
PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC………………………………………………………………26
PHẦN 4 : THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC............................................................................. 39
I . Gối đỡ trục II . ............................................................................................................ 39
II . Gối đỡ trục III . .......................................................................................................... 40
III . Gối đỡ trục IV . ........................................................................................................ 41
PHẦN 5 :THIẾT KẾ KHỚP NỐI .................................................................................... 42
TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỐI TRỤC .................................................................................. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO :........................................................................................... 45

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Đắc Thinh

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

2


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

Lời nói đầu
Hệ thống truyền động cơ khí có một vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế, nó
được sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp và phục vụ đời sống hằng ngày. Được
học môn Đồ án thiết kế truyền động cơ khí để em tiếp xúc tìm hiểu đi vào thiết kế thực tế
một hệ thống truyền động cơ khí cũng là cơ hội để em củng cố lại kiến thức và học thêm
phương pháp làm vệc khi tiến hành công việc thiết kế. Tập thuyết minh này chỉ dừng lại ở
việc thiết kế, chưa thực sự có tính tối ưu trong việc thiết kế các chi tiết máy, và chưa thực
sự mang tính kinh tế cao do kiến thức hạn chế của người thiết kế.Do lần đầu tiên làm đồ án
thiết kế nên chắc chắn không tránh khỏi những sai xót, hạn chế rất mong được sự thông
cảm của quí thầy.
Em xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy đã tạo điều kiện
cho em được học môn này. Đặc biệt,em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hùng Thắng đã
giúp em hoàn thành môn học này.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
-----------O0O-------------

THIẾT KẾ ĐỀ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.

================

3


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

Đề số 11 : Thiết kế hệ truyền dẫn cơ khí của hệ thống băng tải
theo sơ đồ sau .

CÁC SÔ LIỆU CHO TRƯỚC :
Lực vòng định mức trên tang : P = 19.4 ( KN ).
Vận tốc vòng băng tải : V = 0,59 ( m/s ).
Đường kính tang : D = 390 ( mm ) .
Thời gian làm việc : 7 năm x 260 ngày x 01 ca x 06 giờ .
Tính chất tải trọng : Tĩnh .
Điều kiện làm việc : Tĩnh tại với mạng điện công nghiệp _ 220V/380V .

PHẦN 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN – PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

4


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================


I. Xác định công suất động cơ :
1. Công suất làm việc N lv :
Do tính chất tải trọng không thay đổi.
Ta có : N lv =

PV
19,4.10 3.0,59
=
 11,446 (kw) .
1000
1000

Trong đó : P = 19,4.10 3 - Lực vòng định mức trên tang ( N ) .
V = 0,59 - Vận tốc vòng băng tải ( m/s ).

2. Công suất của động cơ N ycđc :
Xác định theo công thức : N ycđc =

N lv



ht

Trong đó  ht là hiệu suất chung của hệ thống truyền động .
4

Ta có :  ht =  đai . br . tđ . kn . bt . ô .
Trong đó :




đai



br

= 0,96 Hiệu suất bộ truyền đai.

= 0,97 Hiệu suất một cặp bánh răng.
k

N


N


i

i 1
k

td

i 1

i



i

N N
N N
 
1

2

1

2

1

 0,98 (Do 2 cặp bánh răng này nhận công suất từ trục II

2

thông qua cặp bánh răng trụ thẳng nên:

N N
1

2

và chọn  1   2  0,98 - Hiệu suất

tương đương của hai cặp bánh răng nối song song nhau).




kn



bt



ô

 1 Hiệu suất khớp nối.

= 0,88 Hiệu suất băng tải.
= 0,99 Hiệu suất cặp ổ lăn.

Các giá trị của  i được tra theo tiêu chuẩn (Bảng 1[1]).
   0,96.0,97.0,98.1.0,88.0,99 4  0,77
ht

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

5


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

N ycđc =

11,446
= 14,86 ( kw ) .
0,77

II. Xác định tốc độ động cơ :
1. Tốc độ làm việc của trục tang nlv :
Xác định theo công thức : nlv =

6.10 4.V
6.10 4.0,59
=
 28,89 ( v/ph )
3,14.390
 .D

Trong đó :
V = 0,59 là vận tốc vòng băng tải ( m/s ) .
D = 390 là đường kính tang ( mm ) .

2. Tốc độ yêu cầu của động cơ n ycđc .
Là tốc độ quay của trục động cơ .
n ycđc = iht. nlv

Với iht là số truyền chung của hệ thống .
Tỉ số truyền trung bình của bộ truyền đai thang

i


đ

 2  6.

Hộp giảm tốc 2 cấp tách đôi có khả năng làm việc tốt với tỉ số truyền trong khoảng

i

h

 8  25 .

Chọn tỉ số truyền sơ bộ:

i

đ

 2.6 và

i

h

 19

 iht = iđ.ih = 2,6.19 = 49,4.

Vậy vận tốc quay sơ bộ của động cơ là :
 nsb = 28,89.49,4 = 1427,166 ( v/ph ).


3. Chọn động cơ điện :
3.1. Công suất định mức của động cơ N dm :
N đm Phải thoả mãn điều kiện :
N đm  N ycđc = 14,86 ( kw ) .

3.2. Chọn loại động cơ điện tiêu chuẩn :
Ta chọn động cơ thoả mãn 2 điều kiện sau :

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

6


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
nđc  1427,166 ( v/ph ) vận tốc sơ bộ của động cơ.

N đm  14,86 ( kw ) .
 Ta chọn động cơ điện không đồng bộ roto kiểu lồng sóc mômem mở máy lớn,

sử dụng mạng điện công nghiệp 220v/380v mang số hiệu KĐ 72 – 4 có các thông số
kỹ thuật sau đây (tra bảng 3[1]):
+ Công suất : 20 (Kw).
+ Vận tốc quay : 1460 (v/ph).
+ Hệ số cos  =0.88.
+ Mômem bánh đà của roto GD2 : 1.5 (kg/m2)
+ Trọng lượng : 280 (kg).
3.3. Kiểm tra động cơ điện :

a) Kiểm tra thời gian khởi động tkd .
Theo điều kiện : tkd =

A B
 tkd   (3  5) giây.
M m  M đm

Trong đó : M m là mô men mở máy của đông cơ .
M đm là mô men định mức của đông cơ.
M m =  m .M đm   m .

m 

9,55.106.N đm
nđm

Mm
là hệ số mô men mở máy và được tra theo tiêu chuẩn.
M đm

Tra bảng 3[1] ta có :  m = 1,3.
 M m = 1,3.
 M dm 

Mm
 130821.9 (Nm).
1,3

+ Mà A =
B=


9,55.10 6.20
 170068,4 (Nm).
1460

9,75.Pma .V 2 9,75.19,4.103.0,592

 58,57 .
nđc ht
1460.0,77

GD 2 .ndc 1,5.1460

 87,6 .
25
25

 tkd =

58,57  87,6
 3,65.10 3 ( s ).
0,17.10 6  0,13.10 6

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

7


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.

===================
 tkd < t kd  = 3  5 (s).  Thoả mãn điều kiện thời gian khởi động .

Trong đó :
Pmax = 19400 Lực căng trên dây cáp (N).
V = 059 Vận tốc kéo cáp trên tang (m\s).
N = 1460 Tốc độ động cơ (vòng\phút).
 ht = 0,77 Hiệu suất hệ thống.

GD2 = 1,5 Mômem bánh đà của động cơ (kgm2).
b) Kiểm tra mô men mở máy M m .
Theo điều kiện : M m > M c
Với M c là mô men cản ban đầu .
M c = M t  M đ ( M đ , M t lần lượt là mô men động và mô men tĩnh ) .
M t = Pma .

390.10 3
D
= 19,4.10 3 .
 3783 ( Nm ) .
2
2


n
36,5.Pma .V 2 
 .
M đ =   .GD 2 
=
2

n .t

 37,5.tkd


36,5.19,4.103.0,59 2 
1460
.
= 1,25.1,5 
 91027( Nm)
2
3
1460 .0,77

 37,5.3,65.10
 M c = 3783 + 91027 = 94810 ( Nm ).
 M m = 170068,4 (Nm) > M c  Thoả mãn .
 Vậy ta chọn động cơ (ĐC 74-4 ) , có các thông số sau :

Kiểu

N dm

ndm

động cơ

( KW )

( v/ph )


DK

20

1460

cos 

0,88

Mm
M dm

M ma
M dm

GD 2

Trọng

(kg. m 2 )

lượng(kg)

1,3

2,3

1,5


280

72_4

4. Phân phối tỷ số truyền :
4.1. Tỷ số truyền :
Tỷ số truyền chung : i =
Mà iht =

i

đ

nđc 1460

 50,54
nlv 28,89

.ih

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

8


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================
ih  i1.i2 .i3 ... là tỷ số truyền hộp giảm tôc .


i

đ

là tỷ số truyền của bộ truyền động đai.

- Chọn tỷ số truyền của truyền động đai iđ =2,6 .
Mà : iht = iđ .ih  50.54  ih = 50,54/2,6  19,43
Hộp giảm tốc cấp chậm tách đôi chọn in  ic = ih = 19,43  4,4 để đảm bảo cho các
bánh răng của các cấp đều được ngâm dầu hợp lí (mức dầu ngập hết chiều cao răng
nhưng không quá 1/3 bán kính vòng đỉnh răng).
in , ic là tỷ số truyền của bộ truyền nhanh và chậm .

Với

ih = i1 2 .i3  4  19,43

Vậy : iđ = 2,6
i2  3  i3 4  in  ic  4,4

4.2. Công suất truyền trên các trục N i .
N1  N ycđc  14,86 ( kw ) .
N 2  1 2 .N1   .ô .N1  0,96.0,99.14,86  14,122944 (KW )
đ

N 3   2 3.N 2  br .ô .N 2  0,97.0,99.14,122944  13,56226312 (KW )
N 4  3  4 .N 3  tđ . ô .N 3  0,98.0,99.1356226312  13,5810768 (KW )

N 5   4 5 .N 4   kn ô .bt .N 4  1.0,99.0,88.13,5810768  11,466 (KW ) = N lv


Trong đó : N i là công suất trên các trục ( i = 1,2,3,4,5 ).
4.3. Tốc độ quay trên các trục ni .
n1  nđc  1460 ( v/ph ).
n2 

n1 1460 1460


 561,5 ( v/ph ).
i1 2
iđ
2,6

n3 

n2 561,5

 127,6 ( v/ph ).
i3 4
4,4

n4  5 

n3 127,6

 29 ( v/ph ).
i4 5
4,4


Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

9


Đồ án thiết kế truyền động cơ khí.
===================

4.4. Mô men xoắn trên các trục M x .
M x1  9,55.106.

N1
14,86
 9,55.106.
 97200 ( Nmm )
n1
1460

M x 2  i1 2 .1 2 .M x1  i1 2 . đô .M x1  2,6.0,96.0,99.97200  240185 ( Nmm )
M x 3  i2 3 . 2  3 .M x 2  i2  3 .brô .M x 2  4,4.0,97.0,99.240185  1014858 ( Nmm )

M x 4  i3 4 .3 4 .M x 3  i3 4 .tđ .ô .M x 3  4,4.0,98.0,99.1014858  4332307 ( Nmm )
M x 5  i4  5 . 4  5 .M x 4  i4  5 . kn .ô .bt .M x 4  1.0,99.0,88.4332307  3774305 ( Nmm )

Bảng thông số động lực học các cấp của hệ truyền dẫn :

Trục
i


Trục 

Trục II

4

Trục III
3,55

Trục IV
3,55

Trục V
1

N ( kw )

14,86

14,12

13,56

13,58

11,46

n (v/ph )

1460


561,5

127,6

29

29

Mx (N.mm)

97200

240185

1014858

4332307

3774305

Nguyễn Đắc Thinh – 48 Chế Tạo Máy.
================

10