Lời nói đầu
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại lợi ích cho con
người về tất cả lĩnh vực tinh thần vật chất. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hòa
nhập vào sự phát triển chung của cả nước trong khu vực cũng như trên thế giới.
Đảng và nhà nước ta đã đề ra mục tiêu trong nững năm tới là công nghiệp hóa hiện
đại hóa.
Muốn thực hiện được điều đó một trong những sinh viên cần quan tâm phát triển
đó là nghành cơ khí đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công
cuộc xây dựng đất nước cần đẩy mạnh đội ngũ cán bộ kỹ thuật cố trình độ chuyên
môn cao, đồng thời phải đáp ứng được yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ
tự động hóa theo dây truyền trong sản xuất.
Với những kiến thức đã được học, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo VŨ
THẾ TRUYỀN trong tời 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 19 tháng 11 năn 2016
Sinh viên

Nguyễn Viết phố

1


Mục Lục
CHƯƠNG I : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 : Chọn động cơ
1.1: Xác định công suất động cơ
1. 2 : Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ
1.3 : Quy cách chọn động cơ:

1.2: PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.3 : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC
1.3.2 : công suất tác động nên trục
1.3.3:số vòng trên truc
Chương 2 : THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ĐAI THANG

2.1 : I, Chọn dạng đai:.............................................................................
2.1.1.xác định đường kính đai nhỏ
2.1.2 : xác định đường kính đai lớn
2.1..3 : Xác định lực căng ban đầu và lực căng trên trục :
2.1.4 : kết quả tính toán kết quả bộ truyền
3.1 .Tính toán thiết kế các bộ truyền trong
3.1.1: Thiết kế bộ truyền bánh răng côn thẳng
3.1.2. Xác định ứng suất cho phép :
3.1.3. Xác định các thông số của bánh răng :
3.1.4. Xác định các thong số ăn khớp :
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
3.1.6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
3.1.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải :
4.1. Tính Toán Thiết Kế Trục
4.1.2 .Thiết kế Trục I :
4.1.3. Thiết kế trục II :
4.1.4. Thiết kế trục III :
4.1.5. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh :
4.1.6. Tính kiểm nghiệm trục về độ cứng :
4.1.7.Tính toán thiết kế Ổ Lăn
4.1.7.Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh :

2



CHƯƠNG I : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 Xác định công suất cần thiết của động cơ
Với là công suất trên trục công tác ( KW )
*Công suất cần thiết trên băng tải
3,36 (KW)
*Tra bảng 2.3 trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ

Ta có : . 0,99.0,97.0.95 = 0,89
• Công suất cần thiết trên trục động cơ là :

(KW)
1.2 Tính số vòng quay của trục :
Số vòng quay của trục là :

Ta có :

*Tỷ số truyền của từng bộ tham gia

3


• Số vòng quay sơ bộ
= 32,75.20 = 655 (v/p)
1.3 Chon động cơ :
_ động cơ làm việc ở chế độ dài với phụ tải không đổi lên động cơ phải có
= 3,7 (k/w)
Ta chọn được động cơ Từ bảng (1.3) đó là 4A132S8Y3 có thông số kỹ thuật:
+ Công suất định mức:
+ Tốc độ quay :


(kw)

= 720 (v/p)

+ Số vòng quay đồng bộ : = 750 (v/p)
1,4 Tỷ số truyền chung :
= 21,98
Mà : chọn
: = 5,49
Với Là tỷ số truyền của cặp bánh răng côn
=
1.5Công suất động cơ trên các trục ;

*Công suất động cơ trên trục dẫn II
= 3,36 / 0,995.0,99 = 3,41(kw)
*Công suất động cơ trên trục dẫn I
= 3,41 /0,995.0,97 = 3,5(kw)
4


1.6Tốc độ quay trên các trục :
*Tốc độ quay trên trục I là :
*Tốc độ quay trên trục II là :

187,5 (v/p)
34,15(v/p)

1.7 Momen xoán trên các trục:
*Momen xoán động cơ theo công thức :

42784 (N/mm)
* Momen xoắn trên trục I là :
172266 (N/mm)
* M xoắn trên trục II là :
973645 (N/mm)

Tra có bảng thông số sau :
Động cơ
Công suất P
4
(kw)
Tỷ số truyền i
4
Vận tốc vòng n
750
(v/p)
Momen
42784

I

II

3,5

3,41
5,49

187,5


34,15

172266

973645
5


(N.mm)

CHƯƠNG II THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ĐAI THANG
I, Chọn dạng đai:
các thông số của động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai
:

= 720 (v/p)
= 4 (k/w)
:
2.1Xác định đường kính đai nhỏ:
• Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc :
= < (20 đến 25)
= 557(mm)
Tra bảng ( 4.19) ta có : = 500 (m/s)
Thay vào ta có = = 18,84 (m/s)

2.2 Xác định đường kính đai lớn :
Theo công thức ta có :
Với là đường kính bánh đai lớn :
u là hệ số bọ truyền đai
thay vào :

= 4 . 500 . (1-0,02) = 1960 (mm)
vậy chọn = 1200 (mm)
số vòng quay thực của trục bị dẫn :
6


= 1200 / (1-0,02).500 = 2,44
Kiểm nghiệm : = 3,9%
*Xác định tiết diện đai:
Với đường kính đai nhỏ =500 (m/s) vận tốc đai 18,84 (m/s)
Công suất yêu cầu (KW)
Tra bảng ; ( 4. 13 ) ta có

Sơ đồ tiết diện đai

Ký hiệu
B

Khích thước tiết diện đai
17

H

10,5

14
4,2
F ()
7


138


2.3 Chọn sơ bộ khoảng cách trục :
Theo công thức :
l= 2a + 0,5()+ / (4a)
Mà a= = 1200 (mm)
Thay vào l =14700(mm)
Tra bảng (4.13) ta có l = 15000 (mm)
Từ đó ta có i = /l = 10,55 / 15 = 0,7 ( s) (thỏa mãn ) 10 (s)
- Khoảng cách truc a theo tiêu chuẩn l = 1500 (mm)
- Theo công thức (4.6) A = ( /4
= 15000 - 0,5.3,14(500 + 1200)
= 12331
Mà

= ( ) / 2 = 350(mm)

Nên ta có
A = 1/8 .
A = 1120 (mm)
*kiểm tra điều kiện
0,55 () + h
935 1120 3200
- Khoảng cách nhỏ nhất mắc đai
= A – 0,015l = 895 (mm)
- Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng
= A + 0,03l = 1570 (mm)
8



2.4 Kiểu nghiêng góc ôm

=

thảo mãn

2.5 xác định số đai cần thiết
Theo bảng (4.7) : = 1,25
Tra bảng (4.19 )
là chiêu daì thực nghiệm : = 2240
Với =

,

Với l/ = 2 ,

= 0,82 bảng ( 4.15 )
= 1,15

Theo bảng ( 4.17 ) với = 4 ,

= 1,1

Theo bảng ( 4.19 ) = 7,38 với v = 18m/s
=

0,73 ,

= 500 mm


= 0,95

Thay vào công thức
Z = . / (. .. . ) = 1
Vậy z = 1 đai
2.5 Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
chiều rộng bánh đai
B = ( z – 1 ) .t + 2.e
= ( 2 – 1 ) 19 + 2.12,5 = 27 mm
Đường kính ngoài của bánh đai
Đường kính bánh dẫn
= +2. = 500 + 2. 4,2 = 584 mm
Đường kính bánh bị dẫn
= +2. = 1200 + 2. 4,2 = 12084 mm
2.6 Lực căng ban đầu và lực căng của trục

9


theo bảng (4.19) = 780 / ( z ) +
trong đó =
= 0,178 kg/m
= 0,178 . = 19,62 ( N )
= 148,396 ( N )
*lực tác dụng lên trục
= 2 z = 2. 70,63 . 2 . sin ( 121,1/2) = 1194,9( N )
Bảng thống số bộ truyền đai ;

Thông số


Giá trị

Đường kính đai
Đường kính ngoài của
bánh đai
Chiều rộng bánh đai
Số đai
Chiều dài đai
Khoảng cách trục
Góc ôm
Lực tác dung lên trục

Bánh đai nhỏ
= 500mm

Bánh đai lớn
= 1200 mm

= 584(mm)

= 12084 (mm)

B = 27 (mm)
Z=1
L = 15000 (mm)
A = 1120 (mm)
= 133
= 1194,9 N


3. TÍNH BỘ TRUYỀN TRONG
3.1.1 TÍNH BỘ TRYỀN BÁNH RĂNG CÔN THẲNG
Số liêu ta có :
= 3,5 (kw)
187,5 (v/p)

= 3,41 (kw)
= 34,15(v/p)

= 5,49
10


20000g
3.1.2 , Xác định chiều dài côn ngoài :

=

12,9

.= 12,9.1,331 =17,1

= 5,49

3.1.2, Xác định ứng suất cho phép
Theo bảng ( 6.1 ) chọn
Bánh nhỏ : tôi chọn thép 50 thường hóa đạt độ rắn HB 179.. 228
Có = 640 MPa

:


= 350 Mpa

Bánh răng lớn : tôi thường hóa đạt tới độ rắn HB 228....255
Có = 700 MPa

:

= 530 Mpa

11


Theo công thức (6.6) đối với bánh răng trụ :
là ứng suất tiếp xúc cho phép : tra bảng (6.2)
* =
Mà : = 60. C . /.. /
= 60 . 1. 365,25 / 4,0 .12000 ( .0,4 + . 0,3 )
= 0,90
Ta có : = 1
Bánh răng nhỏ :
-

= 2BH + 70 = 2. 220 + 70 = 510 Mpa : = 1,1

-

= 2 HB = 440 MPa

-


= 2HB + 70 = 2. 250 + 70

= 570 Mpa

- = 2 HB = 500 MPa

Theo bảng 6.5
= 30.
= 30. =
= 30. =
Như vậy theo bảng (6.1 ) ta xác định được :
*

= 510 .1 / 1,1 = 463,6 MPa

*

= 750 1/ 1,1 = 681,8 MPa
12


Với cấp nhanh sự đụng răng thẳng , do đó sự dụng bảng ( 6.1 )
= ( + ) / 2 = 572,7 MPa
Với cấp chậm dùng răng thẳng và tính ra lớn hơn nên =
Do đó : = = 572,7 MPa
Theo bảng (6.7 ) :
= 60.c. .
= 60 . 1. 365,25 / 4,0 .12000 ( .0,4 + . 0,3 )
=

Do đó theo bảng ( 6.2 ) với bộ truyền quay 1 chiều = 1
* = 440 . 1. 1 = 440 MPa
*

= 500 MPa

ứng suất quá tải cho phép cho phép : theo ( 6.10 )

Ta có cộng thức thiết kế
.
i = 5,49 ta có

= 0.25

= 0,67

13

ta được :


Tra bảng 6.21 ta có .trục lắp trên ổ bị hoặc ở đũa
= 1,14
Lên thay vào ta có :
.
= 225,34(mm)
3.1.2 các thông số ăn khớp
- số bánh răng nhỏ :
=2.212,66 / = 74,76(mm)
Do đó tra bảng 6.22 ta được

= 16 :

với HB 350 , = 1,6 = 1,6 .16 = 25,6

Ta lấy = 25
Đường kính trung bình và modun trung bình :
= ( 1 – 0,5 ) = (1 -0,5 0,25 ) 74,76 = 71,34 (mm)
= / = 71,34 / 28 = 3,96 (mm)
3.1.3 Mo đun vòng ngoài
= / ( 1 – 0,5 ) = 2,33 / (1 – 0,5.0,25 ) = 2,66(mm)
Theo bảng (6.8) lấy giá trị = 3 (mm)
= / ( 1 – 0,5 ) = 3 / ( 1 – 0,5. 0,25 ) = 2,625 mm
= = 71,34 / 2,625 = 27,17
Lấy = 28 răng
14


Số răng bánh lớn :
= = 4. 28 = 112 thế lấy = 100
Vậy

=

= 100 / 28= 3,57

• Góc côn chia
= arctg ( ) = arctg ( 28/100) = 15,
= - =– =
Theo bảng 6.20 với = 25 ta chọn hệ số chỉnh đều
=0=0

Đường kính trung bình của bánh răng nhỏ
= = 28 . 3 = 84 (mm)
• Chiều dài côn ngoài
= 0,5.3 . = 103,8 (mm)
3.1.4 Kiểm nghiêm răng về độ bền tiếp xúc
Theo (6.8)
=
Theo bảng 6.5
= 274
Theo bảng 6.12 = + = 0

,

= 1,76

Theo bảng 6.5
= = = 0,77
Trong đó :
1,88 – 3,2 (1/ + 1/ )
= 1,88 – 3,2 ( 1/28 + 1/100 ) = 1,73
15


Theo 6.61
=
Với bánh răng côn thẳng = 1 vận tốc vòng
Ta có CT : v = = 3,14. 84. 484 /60000 = 2,12 m/s
Tra bảng (6 .13)
Có cấp chính xác là 8
Tra bảng 6.15 và 6.16 ta có = 0,006 : = 61

=..=
0,006. 61 .1,7.
= 5,849 mm
Ta có b = = 225,34 . 0,25 = 53,165 mm
=1+b /(2 )=
=1 + 5,849 . 53,165 . 75 / (2 . .1,14 .1 ) = 1
Vậy

K=

= 1,14. 1. 1 = 1,4

Thay các giá trị vừa tính vào :

=
= 274.1,76.0,77.
= 440,9Mpa
So sánh điều kiện bền

= 440,9

16


Chiều rộng của vành răng b = 53,165 = 53,165 . 0,76 =40,9
Vậy chọn b = 40 mm
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
=

/ (0,85b


Với = 50/183,9 = 0,27 , tỉ số u / (2 - ) = 0,73
Tra bảng 6.21 tra có = 1,31
=..=
0,016. 61. 5,849
= 53,67
=1+b /(2 )
= 1 + 53,67. 53,165 . 75 / (2 . 172266.1,31 .1 ) =
0,6
Do đó
=

=1,31.1.0,6 = 0,78

Với răng thẳng = 1 : 1,67
Tra bảng 6.18 ta được
=

:

:

= 0,598

= 3,39

:

= 3,68


/ (0,85b
= 2. 172266.0,2.0,598.3,39.1 / 0,85. 53,165.3.75 = 10,07

Mpa
17


= . / = 10,07 .3,68 / 3,39 =10,93 Mpa
Như vậy điều kiện bền uốn được đảm bảo
3.1.5 Kiểm ghiệm răng về quá tải
Theo bảng 6.48 với = = 1,5
Để tránh hư hỏng hoặc gây giòn lớp bề mặt
=

/ = 440,9/ = 359,9 MPa <
=

= 440 =538,8 MPa

=

=500 =612,3 MPa

= 572,7 Mpa

Chiều dài côn ngoài
Chiều rộng vành răng
Chiều dài côn trung
bình
Số bánh răng


b

294,5
(mm)
72 (mm)
172,8
(mm)
28, 100

Góc nghiêng bánh răng

0

Hệ số dịch chỉnh
Đường kích chia ngoài

0;0
15,99
(mm)
46

Góc côn chia
Chiều cao răng ngoài
Chiều cao đầu răng
ngoài
Chiều cao chân răng
ngoài

36

35
18


Đường kính đỉnh răng
ngoài

68
3,5
9(mm)
4

Mô đun vòng ngoài
Tỷ số truyền

4 : TÍNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC VÀ Ổ
LĂN
4.1. tính sơ bộ về đường kính trục
Theo công thức 10.9 ta có :
Trong đó : là momen xoắn Nmm
là ứng suất xoắn cho phép
Chọn = 20 MPa
Đường kính đầu vào của hộp giảm tốc là
Với = 3,5(kW)

, = 187,5 ,

= 9,55

= 172266 Nmm


Trương tự với = 5,49
= 973645 Nmm

Đường khính trục sơ bộ là :
= 35 mm
= 21

:

= 55mm
= 29

:

4.2. khoảng cách giữa các gỗi đỡ và điểm đặt lực ;

19


Chiều dài may ơ bánh đai , may ơ bánh răng trụ
=64 mm
Chiều dài may ơ bánh răng côn lớn
= 78 mm
Chiều dài may ơ bánh răng côn nhỏ :
= 53mm
Chiều dài may ơ khớp nối
= 120mm

Vậy ;

tra bảng ( 10.3) ta có
= 12 :
=8
Khoảng cách chiều dài trên các điểm đặt lực
Theo bảng 10.4 ta có
Trục I :
= ( 2,5 3 ) = 87 chọn = 90
= 0,5 ( + )

+

+

Với
Trong đó ; chiều cao nắp ổ và đầu bu lông
= 15 mm
là khoảng cách công.sôn
= = 30 mm
Thay vào :
= 60
20


==

+

= - 60 mm

+


+ + 0,5 ( + cos )
= 194 mm
_ trục 2

=

+

+ + +

= 78 +120 + 21 + 3. 12 + 2.8 = 271mm
= 0,5(

+

) + + = 90,5mm

I, tính toán cụ thể
a, Lực tác dụng lên bánh răng côn
= = 2. 172266 / 84 = 4101,57
= . =4101,57. Tan20 . 0,68 = 1015,13 =
= . =4101,57. tan 20 . 0,33 = 492,64

b, lực từ khớp nối tác dụng lên trục
= ( 0,2 – 0,3 )
= = 2. 172266 / 84 = 4101,57
là đường kính vòng tròn qua tâm : tra bảng (15.10 )
= 673
21



D, lực tác dụng lên bộ truyền đai

= 1289,71 .sin 20 = 441
là góc nội bộ tâm ngoài
I . Tính lực

a . Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm
Mặt cắt 1-1
=0
= = 414 . 194= 80316 N.mm
Mặt cắt 2-2
= = 916,23 . 90 = 86510,7 N.mm
= = 4101,57. (194- 90 ) = 426563,28 N.mm
Mặt cắt 3-3
= = 492,64.84 /2 = 20690,88 N.mm
=0
Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16
22


Tại tiết diện 1 -1
= = 80316 N.mm
= = 169432 N.mm
Tại tiết diện 2 – 2
= = 435247,4 N.mm
= = 460105,4 N.mm
Tại mặt lắp bánh răng côn :
= = 20690,88 N.mm

= = 173504,1 N.mm
Mặt cắt nguy hiểm nhất ; 2 -2
Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn
d = 30 mm
b, kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn
Ta có công thức :
=

:

=

Thép các bon :
= 0,436. = 0,436.600 = 261,6 Mpa
= 0,25 .
= 0,25.600 = 150 Mpa
Ta có : , , , biên độ trung bình của các úng suất
Ta có công thức : = = = =
= 80316/ 0,1.27000 =29,74(Mpa)
23


= = = 172266/ 0,2.27000 = 31,90 MPa
Trục một làm việc một chiều :

=0

= = / 2 = 15,95 MPa
Tra bảng 10.12 và bảng 1.10 ta có :
= 1,76

= 1,54
= 0,88

;

= 0,77

Tra bảng 10.16 ta có kiểu lắm : k6
Thay vào công thức ta có :
trị số bền mõi của thép = 0,1 ; = 0,05
=

= = 261,6 / (1,76/0,88).29,74+ 0,1.0 = 4,39
= 150 / ( 1,54/ 0,77) . 15,95 + 0,05.15,95 = 4,5
S = 1,57

Ta chọn được đường kính trục làm ổ bi : = 30mm
Bánh răng trụ là : = 25mm
c, chọn then lắp ghép giữ khớp nối với bánh răng và trục :
Với d = 25 mm

ta chọ then lắp ghép :
4,2 : = 5,5

Chiều dài then :

l

=
24


b = 6 : h= 6: =

0,8 . lm13 = 29,2


Kiểm nghiệm ;

= = 2. 172266 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 262,2 MPa
= = 2.172266 / 25. 29,2 . 6 =78,66 Mpa

25