LỜI NÓI ĐẦU
Môn học nguyên lí máy là một trong những môn học không thể thiếu được với các
nghành kỹ thuật, vì thế làm đồ án môn học là công việc rất quan trọng và cần thiết để
chúng ta hiểu xâu , hiểu rộng những kiến thức đã được học ở cả lý thuyết lẫn thực
tiễn, tạo tiền đồ cho những môn học sau này.

Với những kiến thức đã được học, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo VŨ
THẾ TRUYỀN trong thời gian qua em đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án của môn học
này. Nhưng do đây là lần đầu tiên làm đồ án môn học nên không tránh khỏi những
thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của thầy giáo để đồ án môn học được hoàn thiện
hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo trong thời gian
qua.

Thái nguyên , ngày 25 tháng 11 năn 2016
Sinh viên

Đặng Văn Tùng

1
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


MỤC LỤC
Lời nói đầu

1

Chương 1: Tính chọn động cơ và phân chia tỷ số truyền

3

1.1 Tính chọn động cơ

3

1.2 Phân chia tỷ số truyền

4

Chương 2: Tính toán thiết kế các bộ truyền

7

2.1 Thiết kế bộ truyền ngoài

7

2.2 Thiết kế bộ truyền trong

11

2.3 Tính trục và ổ lăn

29

Kết luận và kiến nghị

59

Tài liệu tham khảo


60

Chương 1
2
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN
1.1

Tính chọn động cơ

1.1.1 Xác định công suất yêu cầu của động cơ
* Công suất yêu cầu của động cơ
=
Ta có ===1,35(kw)
Ta có +=
= 1,35.
=1,323(KW)
Từ bảng 2.3 ta có hiệu xuất của :
=0,99,=0,95,=0,99,=0,95,=0,96
+ ƞ=....
=0,99.0,95..0,95.0,96=0,823
→ ===1,607(kw)
1.1.2Tính số vòng quay của trục :
Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
Ta có + =60000.=60000.=14,33 vòng/phút
+=.
Từ bảng 2.4 ta có tỷ số truyền của :=13,=4
→=13.4=52

→=.=52.14,33=745,16vòng /phút
3
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


1.1.3 Chọn động cơ
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ =750 vòng /phút
Theo bảng p1.3,phụ lục với =1,50(kw) và =750 vòng /phútnên ta dùng động cơ
4A100L8Y3
=1,5(kw) 698 vòng /phút

1.2

PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN

*Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động
===48,70
*Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động cho các bộ truyền
Chọn =4
→===9,35
Ta có :=
Chọn+ =1,1
=0,25
+=
→==13,2
Chọn =1,15
→ .=13,2.=20,07
Tra biểu đồ ta có =3,6
Mà =. → = = = 2,59
4

Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


*Xác định công xuất momen và số vòng quay trên các trục
*công xuất trên các trục
+===1,35(kw)
+===1,37(KW)
+===1,4(Kw)
+===1,48(Kw)
*Số vòng quay
+===174,5vòng/phút
===48,47 vòng/ phút
+= ==18,71 vòng /phút
*Momen
+=9,55..=9,55..=20522,9(N.mm)
+=9,55..=9,55..=80997,1(N.mm)
+=9,55..=9,55..=275840,7(N.mm)
+=9,55..=9,55..=699278,46(N.mm)

5
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Bảng thông số kĩ thuật
Trục

Động cơ

1


2

3

Thông
Số
Công xuất P,KW

1,5

1,48

1,4

1,37

Tỉ số truyền U

4

Số vòng N,vg/ph

701

Momen xoắn
T,Nmm

20522,9

3,6


174,5

2,59

48,47

80997,1

275840,7

18 ,71
699278,4
6

Chương 2
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
2.1 Thiết kế bộ truyền ngoài
2.1 .1 Chọn dạng đai:

6
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Từ các thông số của động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai:
698 vòng /phút
=1,5(kw)
Ta chọn đai vải cao xu B -800 có lớp lót số lớp 3
2.1.2 Xác định các thông số của bộ truyền đai
* Xác định đường kính bánh đai nhỏ

= 5,2….6,4.
=5,2….6,4.
=142…..175 (mm)
Theo bảng 4,6 ta chọn =160(mm)
Trong đó là momen xoắn trên trục bánh đai nhỏ .Nmm
+ Đường kính đai lớn
==653(mm)
Theo bảng tiêu chuẩn ta chọn =650mm
Trong đó : u là tỷ số truyền
� =0,01-0,02 – hệ số trượt
Tỷ số truyền thực tế
===4,14
sai lệch tỷ số truyền
7
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


∆U===-3,5%< 4% → đảm bảo phạm vi cho phép
*Khoảng cách các trục được xác định theo công thức
a≥ 1,5……2(+) ⟺ a ≥ 1,5……2(160+650) ⟺a ≥1110…..1480(mm)
→ chọn a = 1200(mm)
* Chiều dài đai được xác định
L=2a + +
L =2.1200 + +
L =3721,7(mm)
Số vòng chạy của đai :
i=
với L =3,7217m
và:
V ===5,84(m/s)

→ i = ==1,56<3…5 () thỏa mãn
*Góc ôm trên bánh đai nhỏ được xác định theo công thức
= - == ≥ thỏa mãn điều kiện góc ôm
2.1.3 Xác định tiết diện đai
Diện tích tiết diện đai dẹt được xác định từ chỉ tiêu về khả năng kéo của đai
A=b.�= →b=
Trong đó : � là chiều dày của đai .Với đai vải cao su
8
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


≤ → � ≤ ==4 (mm)
Theo bảng 4.1 KTCĐVCX ta chọn � = 4,5(mm)
===256,84 (N)
Theo bảng 4.7 TSCHSTTĐ
+ Ta chọn = 1,1+ 0,1=1,2
ứng xuất có ích cho phép được xác định theo công thức
=..
ứng xuất có ích cho phép xác định bằng thực nghiệm đối với các loại đai
=+ góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài =
→ ứng suất căng ban đầu =1,8 ,Mpa
Theo bảng 4.9 ta có
+ =2,5
+ =10
→ = - = 2,5 - =2,21(Mpa )
+ Theo bảng 4.10 TSCHSKĐAHCGÔ
Ta chọn =0,94
+ = 1- .(0,01. -1)
Với đai vải cao su thì =0,04
→= 1-0,04.(0,01. -1) =1,02


9
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


+ theo bảng 4.12 TSCHSKĐAHCVTBT với góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền
ngoài =
Ta có : =0,8
→ =.. =2,21.0,94.1,02.0,8=1,69(mm)
→ b= = =40,52(mm)
Chọn b=40 theo tiêu chuẩn chiều rộng đai
2.1.4 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục
Với đã chọn khi xác định tính lực căng ban đầu
=. b.�=1,8.40.4,5=324(N)
Lực tác dụng lên trục
=2sin()= 2.324. sin =645,86(N)
Bảng thông số kĩ thuật
Đường kính đai nhỏ
Đường kính đai lớn
Khoảng cách trục
Chiều dài đai
Góc ôm
Chiều rộng đai
Chiều dày đai
Lực tác dụng lên trục

a =1200mm
L=3721,7mm
=
b=70mm

δ=4,5mm
=645,86(N)

2.2 Thiết kế bộ truyền trong
2.2.1 Bánh răng côn
*Vật Chọn liệu
10
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Theo bảng 6.1
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế
nên ta chọn vật liệu như sau :
Bánh nhỏ : thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB 260 ….280 có =950 Mpa , =700
Mpa
Bánh lớn : thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB 230 …..260 có
=850 MPa,=550Mpa
* Phân tỷ số truyền
Chọn =4
→===13
Ta có :=
Chọn+ =1,1
=0,25
+=
→==13,2
Chọn =1,15
→ .=13,2.=20,07
Tra biểu đồ ta có =3,6
Mà =. → = = = 3,61
*Xác định ứng xuất cho phép

Theo bảng 6.2 với thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn:
11
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


HB 180….350
=2HB + 70=1,1 =1.,8HB

=1,75

Chọn độ rắn bánh nhỏ := 265 , đọ rắn bánh lớn :=240
khi ta có :
=2 + 702.265 +70=600MPa
+ =1,8 = 1,8.265= 477Mpa
=2 + 70=2.240 +70 =550Mpa
+ =1,82=1,8.240=432Mpa
Ta có :
+ = 30, do đó
=30.=19629595,58
=30.= 15474913,67
Theo 6.7 ta có :
=60.c.∑(..
60.c .∑.∑(.
Với c là số lần ăn khớp trong một vòng quay
=60.1..20000.(. + .)=63237847,22
Ta thấy
> do đó =1
→> do đó =1
Như vậy theo (6.1a) sơ bộ xác định được
12

Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


+ =.
=600.=545,4Mpa
=550.=500Mpa
Vậy để tính bộ truyền bánh răng côn răng thẳng ta lấy
= =500Mpa
Theo 6.7 ta có
=60.∑..
=60.1..20000.(. + .)=56869439,02
Vì =56869439,02 >=4. do đó =1, tương tự tac có =1
Do đó theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều =1
Ta dược :
=.
=477.1=272,57MPa
+ =432.1.=246,85Mpa
Ứng xuất quá tải cho phép theo 6.10 và 6.11
= 2,8=2,8. 550=1540 Mpa
= 0,8=0,8. 700=560Mpa
= 0,8 =0,8.550=440 Mpa
*Tính bộ truyền bánh răng côn răng thẳng
A, xác định chiều dài côn ngoài theo công thức
=.
13
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Với bộ truyền bánh răng thẳng bằng thép
=0,5.=0,5.100=50.

Chọn =0,25 theo bảng 6,21 với
==0,51
Trục bánh côn lắp trên ổ bi ,sơ đồ I , HB <350 tra được =1,23 , =121419,09Nmm
.
=168,82mm
B , xác định các thông số ăn khớp
số bánh răng nhỏ :
=2.168,82/ = 90,36 (mm)
Do đó tra bảng 6.22 ta được
= 17 :

với HB 350 , = 1,6 = 1,6 .17 = 27,2

Đường kính trung bình và modun trung bình :
= ( 1 – 0,5 ) = (1 -0,5 0,25 )90 = 78,5(mm)
= / = 78,5 / 27,2 = 2,88 (mm)
+Mo đun vòng ngoài
= / ( 1 – 0,5 ) = 2,88 / (1 – 0,5.0,25 ) = 3,291(mm)
Theo bảng (6.8) lấy giá trị = 3,5(mm)
= / ( 1 – 0,5 ) = 3,5 / ( 1 – 0,5. 0,25 ) = 4
= = 90 / 4 = 22,2
Lấy = 21 răng
Số răng bánh lớn :
= u = 3,6 . 21 = 75,6 thế lấy = 76
14
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Do đó tỷ số truyền =


=3,619

+ Góc côn chia
= arctg (

) = arctg ( 21/76) =

= - =–=
Theo bảng 6.20 với = 21 ta chọn hệ số chỉnh đều
=0=0
Đường kính trung bình của bánh răng nhỏ
= = 21 . 2,88 = 60,48(mm)
+Chiều dài côn ngoài
= 0,5.3,5.
=137,9(mm)
C,Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo (6.8)
=
Theo bảng 6.5
= 274
Theo bảng 6.12 = + = 0

,

=

Ta có
1,88 – 3,2 (1/ + 1/ ) cos β
= 1,88 – 3,2 ( 1/21 + 1/76 ) = 1,69
Theo bảng 6.59a

=

= = 0,87

Theo 6.61
=
Với bánh răng côn thẳng = 1 vận tốc vòng
Ta có CT : v = = 3,14. 60,48.174,5/60000 = 0,55 m/s tra bảng 6 tra bảng 6.13
Có cấp chính xác là 9
15
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Tra bảng 6.15 và 6.16 ta có = 0,006 : = 73

=0,016

=..
=0,006. 73.1
=3,85
Ta có b = = 0,25.137,9= 34,4mm
Trong đó b là chiều rộng vành đai
=1+b /(2)
=1 + 3,85 . 34,4.60,48 / (2 . 80997,1 .1,23 .1 ) = 0,04
Vậy

=

= 1,23. 1. 1,04= 1,28


Thay các giác trị vừa tính vào :
=

(1)
=274. 1,76.0,87.

Theo 6.1 và 6.1a

= 524,5 mp

=.. trong đó v<5 → =1 : = 2,5 …….1,25μm → =0,95: <

700mm , =1
→

=475Mpa

Như vậy >

do đó có thể tăng chiều rộng vành răng

b=34,4.(=41,8 mm→ chọn b=42mm
thay vào (1) ta có
=474,4MPa tiếp tục tăng b =50mm
→

=434,8Mpa

Vậy chọn b =50mm
D ,Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

= / (0,85b
Với = 50/137,9= 0,36
tỉ số u / (2 - ) = 0,36.3,6/(2-0,36)=0,79
Tra bảng 6.21 tra có = 1,70
= . . =0,016. 73. 1.
16
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


= 10,26
→= 1 + b / ( 2 )
= 1 + 10,26. 50 . 60,48 / (2 . 80997,1.1,70 .1 ) = 0,11
Với bánh răng thẳng =1
Do đó
= =1,70.1.1,12= 1,9
Với răng thẳng = 1 : 1,69

=1/0,59

Với =/cos=21,8 : =/cos=292,3
Tra bảng 6.18 ta được

:

= 3,39 :

=3,63

= / (0,85b
= 2. 80997,1.1,9.0,59.3,39.1 / 0,85. 50.2,88.60,48 = 133 ,9 MPA

= . / = 133,9 .3,63/ 3,39 =143,3 Mpa ≤
Như vậy điều kiện bền được đảm bảo
E ,Kiểm ghiệm răng về quá tải
Theo bảng 6.48 với = = 2,2
Để tránh hư hỏng hoặc gây giòn lớp bề mặt
=

. =524,5. = 777,95MPa <

1540 Mpa

=

=64,62.2,2 =142,16 Mpa<

=

=69,1.2,2 =152,02MPa<

G , các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng côn
Chiều dài côn ngoài
Môđun vòng ngoài
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc ngiêng của răng
Số răng bánh răng
Hệ số dịch chỉnh chiều cao

=168,82mm
=2,88mm

=50mm
=3,619
β=0
=21
=76
=0

17
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ

=0


Theo các công thức trong bang 6.19 tính được
Đường kính chia ngoài
Góc côn chia

=73mm
= =

Chiều cao răng ngoài

=2. +c
Với =cos=cos20=0,93
C=0,2.=0,7
→=2.0,93 .3,5+0,7=7,2mm
= (+.cos)
=(0,93 +0,42.0,93).3,5=4,62mm
=2. . -=1,89mm
= - =2,58mm

= - =5,31mm
=+2. cos= 78,48mm = +2. cos =268,74mm

Chiều cao đầu răng ngoài
Chiều cao chân răng ngoài
Đường kính đỉnh răng ngoài

18
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ

=266mm


IBánh răng trụ
1, chọn vật liệu
Theo bảng 6.1
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế
nên ta chọn vật liệu như sau :
Bánh nhỏ : thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB 260 ….280 có =950 Mpa , =700
Mpa
Bánh lớn : thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB 230 …..260 có
=850 MPa,=550Mpa
2. phân tỷ số truyền
Chọn =4
→===13
Ta có :=
Chọn+ =1,1
=0,25
+=
→==13,2

Chọn =1,15
→ .=13,2.=20,07
19
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Tra biểu đồ ta có =3,6
Mà =. → = = = 3,61
3. xác định ứng xuất cho phép
Theo bảng 6.2 với thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn:
HB 180….350
=2HB + 70=1,1

=1.,8HB

=1,75

Chọn độ rắn bánh nhỏ := 265 , đọ rắn bánh lớn : =240
khi ta có :
=2 + 702.265 +70=600MPa
+ =1,8 = 1,8.265= 477Mpa
=2 + 70=2.240 +70 =550Mpa
+

=1,82=1,8.240=432Mpa

Ta có :
+ = 30, do đó
=30.=19629595,58
=30.= 15474913,67

Theo 6.7 ta có :
=60.c.∑(..
60.c .∑.∑(.
Với c là số lần ăn khớp trong một vòng quay
=60.1..20000.(. + .)= 63237847,22
20
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Ta thấy
> do đó =1
→> do đó =1
Như vậy theo (6.1a) sơ bộ xác định được
+ =.
=600.=545,4Mpa
=550.=500Mpa
Với cấp chậm dùng răng thẳng và tính ra đều lớn hơn
Nên =1
Do đó
= =500Mpa
Theo 6.7 ta có
=60.c .∑..
=60.1..20000.(. + .)=56869439,02
Vì =56869439,02 >=4. do đó =1, tương tự tac có =1
Do đó theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều =1
Ta dược :
=.
=477.1=272,57MPa
+ =432.1.=246,85Mpa
Ứng xuất quá tải cho phép theo 6.10 và 6.11

21
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


= 2,8=2,8. 550=1540 Mpa
= 0,8=0,8. 700=560Mpa
= 0,8 =0,8.550=440 Mpa
4.tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
A, xác định sơ bộ khoảng cách trục

Với ; = 3,61
= 0,4
=49,5
=0,5..( +1)=0,922
=1,05 ( sơ đồ 6)
= 49,5.(3,61 +1) = 140,93 mm
=161mm
B, xác định các thông số ăn khớp
m= (0,01 ……0,02).= 1,61……3,22mm
Theo bảng 6.8 chọn môdun pháp m=3
= ==23,2
=23
→==3,61.23=83

lấy =83

Do đó = m.()/ 2==159mm
Lấy =161mm, do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 159mm lên 161mm
Tính hệ số dịch tâm theo 6.22
Y=- 0,5 .( =0,6

Theo 6.23
22
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


=1000.y /= 1000. (0,6) / 106 =5,6
Theo bảng 6.10a tra được =0,265
Do đó ta có hệ số giảm đỉnh răng
∆y==0,02
Theo 6.25 tổng hệ số dịch chỉnh
=y + ∆y=0,6 + 0,02=0,62
Theo 6.26 hệ số dịch chỉnh bánh 1
=0,5=0,14
Hệ sô dịch chỉnh bánh hai
== 0,62 –0,14=0,48
Theo 6,27 góc ăn khớp
cos===0,92
do đó =
C, kiệm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
= .
Theo bảng 6.5=274
Theo 6,34 ==1,66
Với bánh răng thẳng dùng 6.36a để tính
==0,87
Trong đó

1,88- 3,2(+)=1,71

Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
= == 60,86mm

23
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ


Theo 6.40 v= == 0,55 (m/s)
Theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác 9.do đó theo bảng 6.16 =73
Theo 6.42 = =0,006.73.0,85. =3,79
Trong đó theo bảng 6.15 = 0,006
Do đó 1 +=1 + = 1,08
Trong đó ==63,6
tra bảng 6.7
=
Thay các giá trị vừa tính vào ta có
=274. 1,66.0,87.= 395,2Mpa
Theo 6.1 với v= 0,86 m/s ,=0,85.=1 với cấp chính xác động học là 9 , chọn cấp chính
xác về mức tiếp xúc là 9 , khi đó cần gia công đạt độ nhám = 10…….40μm, do đó
=0,9 ,với < 700mm,
=.=500.1.0,9.1=450Mpa
Như vậy

≤ , nhưng chênh lệch này nhỏ do đó có thể giảm chiều rộng răng

=63,6.=50mm
Lấy =50mm thỏa mãn ứng xuất cho phép
D, kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Theo 6.43
=2...../
Theo bảng 6.7 ta có
24
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ



=1,1
Theo bảng 6.14 với v < 2,5m/s và cấp chính xác là 9
→ =1,37
Theo 6.47= =0,006.73.0,86.=2,34
Trong đó theo 6.15 ta có ,theo 6.16 =73 do đó theo 6.46 ta có
=1 + = 1 +=1,02
Do đó =.=1,1.1,37.1,02=1,5
Với =1,71 , = 1/=0,58
Với răng thẳng =1
Số răng tương đương
=/=23
=/=83
Với hệ số dịch chỉnh = 0 và = 0 theo bảng 6.20
Theo 6.18 ta được =3,82
=3,50
Với m=3 ,1,08 – 0,0695ln(3)=1,01 ( hệ số xét đền độ nhậy)
(hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt )
:hệ số xét đến k/thước bánh răng ả/hưởng đến độ bền uốn
Do đó theo 6.2 và 6.2a
==272,57.1.1,01.1=275,295MPA
==246,85.1.1,01.1=249,31MPA
25
Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ