SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ:
Thông số đầu vào:
- Lực kéo băng tải: F = 5500 (N)
- Vận tốc băng tải: v = 1,5(m/s)
- Đường kính tang: D = 330 (mm)
- Thời gian phục vụ: Lh = 18900 (giờ)
- Số ca làm việc: 2 ca
- Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: β = 40o
- Đặc tính làm việc: Êm
1.Công suất làm việc :

Plv
2.Hiệu suất hệ dẫn động :

η = ηtv.ηol3.ηx.ηkn
Trong đó, tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:
Hiệu suất bộ truyền trục vít : ηtv = 0,8 với z1=2
Hiệu suất bộ truyền xích để hở: ηx = 0,92
Hiệu suất ổ lăn: ηol = 0,992
Hiệu suất khớp nối: ηkn = 1
 η = ηtv.ηol3.ηx.ηkn = 0,8.(0,992)3.0,92.1 ≈ 0,72
o

•
•
•
•
•
•

3.Công suất cần thiết trên trục động cơ:

4.Số vòng quay trên trục công tác:

5.Chọn tỉ số truyền sơ bộ:

usb = uđ(x).uh
Trong đó, theo bảng B2.4/21[1] :
1


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

-

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Tỉ số truyền bộ xích: ux = 2,2

Tỉ số truyền bộ truyền trục vít: utv = 15
 usb = ux.utv = 2,2.15 = 33

6.Số vòng quay trên trục động cơ:
nsb = nlv.usb = 86,81.33 = 2864,73 (v/ph)
7.Tính vòng quay đồng bộ của động cơ:
Chọn: = 3000 (v/ph)
8.Chọn động cơ:
Tra bảng phụ lục tài liệu P1.3 và P1.7 chọn động cơ thỏa mãn

Ta chọn được động cơ với các thông số sau:

9.Phân phối tỷ số truyền:
Tỷ số truyền của hệ:

Chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc: uhgt = utv = 15
Tỷ số truyền bộ truyền ngoài:
10.Tính toán các thông số trục dẫn động:
 Các thông số trên trục:
• Công suất trên trục công tác: Pct = Plv = (kw)
• Công suất trên trục II:
• Công suất trên trục I:
• Công suất trên trục động cơ:
• Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 2930 (v/ph)
• Số vòng quay trên trục I:
• Số vòng quay trên trục II:
• Số vòng quay trên trục công tác:
2



SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

 Mômen xoắn trên trục động cơ:
 Mômen xoắn trên trục I:
 Mômen xoắn trên trục II:
 Mômen xoắn trên trục công tác:
Trục
Thông số
u
P(kw)
n(v/ph)
M(N.mm)

Động cơ
ukn = 1
11,483
2930
37428

I

II
utv = 15


11,391
2930
37128

9,04
195,33
441980

Công tác
ux = 2.2
8,25
88,79
887347

3


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI
I.Tính toán thiết kế bộ truyền xích:
Thông số yêu cầu:
1.Chọn loại xích:
Chọn loại xích ống con lăn

2.Chọn số răng đĩa xích:
Z1 = 29 – 2.2,2 = 24,6 ≥ 19
Chọn: Z1 = 25
Z2 = u.Z1 = 2,2.25 = 55 < Zmax = 140
Chọn: Z2 = 55

3.Xách định bước xích:
Bước xích p được tra bảng B5.5/81[1] với điều kiện Pt ≤ [P], trong đó:
Pt – Công suất tính toán: Pt = P.k.kz.kn
Ta có:
Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận
tốc vòng đĩa xích nhỏ là:

Do vậy ta tính được:
kz: Hệ số răng:
kn: Hệ số vòng quay:
k = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc Trong đó:
k0 - Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: tra bảng 5.6/82[1]
Với β = 400 ,ta được: k0 = 1
ka - Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích:
Chọn a = (30 ÷ 50)p => tra bảng 5.6/82[1] ta được: k a = 1
kđc - Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích:
Tra bảng 5.6/82[1] được: kđc = 1
kbt - Hệ số ảnh hưởng bôi trơn: tra bảng 5.6/82[1] được: k bt = 0,8
kđ - Hệ số tải trọng động: tra bảng 5.6/82[1] được: kđ = 1 (Chế độ
làm việc êm)
4


SVTH:Hà Long Tin

MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

kc - Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền : tra bảng
5.6/82[1] , với số ca làm việc là ca, ta được: k c = 1,25
 k = 1.1.1.0,8.1.1,25 = 1
Công suất tính toán: Pt = P.k.kz.kn = .1.1.1.1,024 = 9,26(kw)
Tra bảng 5.5/81[1] với điều kiện
Ta được:
- Bước xích p = 31,75 (mm)
- Đường kính chốt dc = 9,55 (mm)
- Chiều dài ống B = 27,46 (mm)
- Công suất cho phép [P] = 19,3 (kw)
4.Xác định khoảng cách trục và số mắt xích:
Chọn sơ bộ :
a = 40.p = 40.31,75 = 1270 (mm)
Số mắt xích:

lấy x = 120
Tính lại khoảng cách trục:

 a* = 1260,887 (mm)
Để xích không quá căng thì cần giảm a một lượng:
∆a = 0,003.a* = 0,003.1260,887 = 3,783 (mm)
Do đó: a = a* - ∆a = 1260,887 – 3,783 = 1257,104 (mm)
Số lần va đập của xích u :

Tra bảng 5.9/85[1] với loại xích ống con lăn, bước xích p = 31,75 (mm)
 Số lần va đập cho phép của xích [i] = 25
(thỏa mãn)
5.Kiểm nghiệm xích và độ bền:
với:
Q – Tải trọng phá hỏng, tra bảng với p = 31,75 (mm) ta được:
+ Q = 88500 (N)
+ Khối lượng 1m xích: q = 3,8 (kg)
Kđ – Hệ số tải trọng động:
+ Chế độ làm việc trung bình => k đ = 1,2
Ft – Lực vòng:
5


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Có:

Fv – Lực căng do lực ly tâm gây ra:
Fv = q.v2 = 3,8.2,582 = 25,29 (N)
F0 – Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
F0 = 9,81.kf.q.a
Trong đó:
kf – Hệ số phụ thuộc độ võng của xích:

+ β = 40 => kf = 4
 F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.4.3,8.1,257104 = 187.45 (N)
[s] – Hệ số an toàn cho phép, tra bảng với:
p = 31,75 (mm), n1 = 195,33 (v/ph), ta được: [s] = 8,5
Do vậy
> [s] = 8,5 (thỏa mãn)
6.Xác định thông số của đĩa xích:
• Đường kính vòng chia:
• Đường kính đỉnh răng:
• Bán kính đáy:
với tra theo bảng được
 r = 0,5025.19,05 + 0,05 = 9,623 (mm)
• Đường kính chân răng:
Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc:
Trong đó:
Kđ – Hệ số tải trọng động, đã có ở trên Kđ = 1,2
A – Diện tích chiều dài của bản lề, tra bảng với p = 31,75
(mm),
ta được A = 262 (mm2)
kr – Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, tra bảng trang 87[1]
với Z1 = 25,
ta được kr = 0,41
kđ – Hệ số phân bố tải không đều giữa các dãy xích k đ = 1
Fvđ – Lực va đạp trên m dãy xích:
Fvđ = 13.10-7.n1.p3.m = 13. 10-7.195,33.31,753.1 = 8,13
(N)
E – Môđun đàn hổi:

6



SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

do E1 = E2 = 2,1.105 (MPa): cả 2 đĩa xích

đều làm

bằng thép.

Do đó: Tra bảng 5.11/85[1] ta chọn vật liệu đĩa xích là Thép 45, đặc
tính Tôi cải thiện,
có [σH1] = 600 (MPa) > σH1 = (MPa)
7.Xác định lực tác dụng lên trục:
Fr = kx.Ft , trong đó:
kx – Hệ số kể đến trọng lượng của xích:
kx = 1,05 với β = > 400
 Fr = 1,05.=
 3679,07 (N)
8.Tổng hợp các thông số bộ truyền:

Loại xích
Bước xích
Số mắt xích
Chiều dài xích ( p.x )

Khoảng cách trục
Số răng đĩa xích nhỏ
Số răng đĩa xích lớn
Vật liệu đĩa xích
Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ
Đường kính vòng chia đĩa xích lớn
Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ
Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn
Bán kính đáy
Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ
Đường kính chân răng đĩa xích lớn
Lực tác dụng lên trục

7


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

8


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59


Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG
I.Tính bộ truyền trục vít - bánh vít
1.Thông số yêu cầu:
2.Tính vận tốc sơ bộ: Theo công thức (7.1)/147(1)
> 5 (m/s)
Chọn vật liệu bánh vít là đồng thanh nhiều thiếc БpOHФ 10-1, cách đúc li tâm làm
bánh vít với: σb = 290 (Mpa), σch = 170 (Mpa)
Chọn vật liệu cho trục vít là thép tôi hoặc thấm cacbon đến độ cứng HRC > 45. Bề
mặt ren được mài, đánh bóng.
3.Xác định ứng suất cho phép:
a.Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[σH] = [σHO].KHL
Với vs = 10,043 (m/s)
[σHO] - ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với 107 chu kì
[σHO] = 0,9.σb = 0,9.290 = 261
Hệ số 0,9 được chọn theo độ rắn trục vít
KHL – hệ số tuổi thọ:

NHE – là số chu kì thay đổi ứng suất trương đương:

Với ni , T2i , ti – số vòng quay trong 1 phút , momen xoắn trên bánh vít
và thời gian làm việc tính bằng giờ trong chế độ làm việc thứ i
T2 – momen lớn nhất trong các giá trị của T2i
 [σH] = 261.0,68 = 177,48 (Mpa)
b.Ứng suất uốn cho phép:

Đối với bánh vít bằng đồng thanh thiếc quay 1 chiều:
Trong đó:
NFE – Số chu kì tải trọng tương đương
NFE = 60.195.33.18900 =
c.Ứng suất cho phép khi quá tải:
9


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

[σH]max = 2.σch = 4.170 = 680 (MPa)
[σF]max = 0,8.σch = 0,8.170 = 136 (Mpa)
4.Tính toán thiết kế bộ truyền
1.Khoảng cách trục aw :
Chọn sơ bộ:
Với tỉ số truyền: => Z2 = 30
Hệ số đường kính: q = 0,3.Z2 = 0,3.30 = 9 => chọn q = 9 theo tiêu chuẩn b7.3/150
KH = 1,3 – hệ số tải trọng

Chọn aw = 160 (mm)
2.Môđun :
Chọn m = 8 theo tiêu chuẩn b7.3/150
3.Hệ số dịch chỉnh :
ϵ [-0,7;0,7] (t/m)

5.Các kích thước chính bộ truyền
Thông số hình học
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng lăn
Đường kính vòng đỉnh
Đường kính vòng đáy
Góc xoắn ốc vít γ
Chiều dài phần cắt ren trục
vít

Công thức
Trục vít
d1 = m.q = 8.9 = 72 (mm)
dw1 = m(q + 2x) = 8(9 + 2.0,5) = 80 (mm)
da1 = d1 + 2m = 72 + 2.8 = 88 (mm)
df1 = d1 – 2,4m = 52,8 (mm)

b1 ≥ (11 + 0,1Z2)m = (11 + 0,1.30)8 = 112 (mm),
chọn b1 = 120
Bánh vít
Đường kính vòng chia
d2 = m.Z2 = 8.30 = 240 (mm)
Đường kính vòng đỉnh
da2 = m(Z2 + 2 + 2x) = 8(30 + 2 + 2.0,5) = 264 (mm)
Đường kính vòng đáy
df2 = m(Z2 – 2 + 2x) = 8(30 – 2 + 2.0,5) = 232 (mm)
Khoảng cách trục
aw = 0,5m(q + Z2 + 2x) = 0,5.8(9 + 30 + 2.0,5) = 160 (mm)
Đường kính ngoài của bánh daM2 ≤ da2 + 1,5m = 264 + 1,5.8 = 276 (mm)
vít

Chiều rộng bánh vít b2
b2 ≤ 0,75da1 = 0,75.88 = 66 (mm), chọn b2 = 65 (mm)
Góc ôm
4.Kiểm nghiệm răng vít về độ bền tiếp xúc
Vận tốc trượt vs :
Với vs = 11,08 (m/s) chọn cấp chính xác bộ truyền là 6
Tải trọng không thay đổi KHβ = 1
10


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Hệ số tải trọng động KHv = 1,1
=> KH = KHβKHv = 1,1
Hiệu suất bộ truyền trục vít:
Với góc ma sát thay thế
Hệ số ma sát thay thế gần đúng
Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh vít:
< [σH]
Thỏa mãn. Nên không cần chọn lại vật liệu.
5.Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền uốn
mn = mcosγ = 8.cos11,30 = 7,84 – môđun pháp của răng bánh vít
KF = KFbKFv = KHβKHv = 1,1 – hệ số tải trọng
YF – hệ số dạng răng tra bảng 7.8[1] theo

Chọn YF = 1,71
 Ứng suất uốn
< [σF] = 48,27 (MPa) (T/m)
6.Tính nhiệt truyền động trục vít
Diện tích bề mặt thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc; với Aq ≈ 0,3A (m2)
Trong đó:
Thừa nhận td = 90oC
t0 = 20oC – nhiệt độ môi trường xung quanh (không khí)
η = 0,86 – hiệu suất bộ truyền
– công suất trên trục v
Kt = 13 (W/m2̊C) – hệ số tỏa nhiệt
Ktq = 40 – hệ số tỏa nhiệt phần bề mặt hộp được quạt
ψ = 0,27 – hệ số kể đến sự thoát nhiệu qua đáy hộp xuông bệ máy
β = 1 – hệ số kể đến sự giảm nhiệu sinh ra do làm việc ngắt quãng
7.Tính lực tác dụng lên trục
Lực vòng trên bánh vít Ft2 có trị số bằng lực dọc trục trên trục vít Fa1
Lực vòng trên trục vít Ft1 có trị số bằng lực dọc trục trên bánh vít Fa2
Lực hướng tâm trên trục vít Fr1 có trị số bằng lực hướng tâm trên bánh vít Fr2
ct10.2/184
Với góc ăn khớp αω = 20o
8.Bảng thông số

11


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy

GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN KHỚP NỐI
I.Tính chọn khớp nối
1.Chọn khớp nối
Thường chọn nối trục đàn hồi
Chọn nối trục theo điều kiện
dt – đường kính trục cần nối
dt = dđc = 42 (mm)
Mt – mômen xoắn tính toán Mt = k.M = 1,3. = 48656,4 (N.mm)
k – hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1[2]/58 lấy k = 1,3
M – mômen xoắn danh nghĩa trên trục : M = Mđc = (N.mm),
Tra bảng 16.10a[2]/68 với điều kiện ,
ta được:
Tra bảng 16.10b[2]/68 với Mkncf = 500 (N.m) được :
2.Kiểm tra độ an toàn của khớp nối
Khớp nối đực kiểm nghiệm theo 2 điều kiện:
a.Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
[σd] - ứng suất dập cho phép của vòng cao su
 (Thỏa mãn)
b.Điều kiện sức bền của chốt:
[σu] - ứng suất cho phép của chốt
 (Thỏa mãn)

3.Các thông số cơ bản của nối trục đàn hồi
Thông số

Kí
hiệu


Giá trị

Môment xoắn lớn nhất có thể truyền được

500(N.m)

Đường kính lớn nhất có thể của nối trục

45 (mm)

Số chốt

Z

8

Đường kính vòng tâm chốt

130 (mm)

Chiều dài phần tử đàn hồi

28 (mm)
12


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59


Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Chiều dài đoạn công xôn của chốt

34 (mm)

Đường kính của chốt đàn hồi

14 (mm)

II.Thiết kế trục :
1.Chọn vật liệu làm trục
Thường dùng thép 45 thường hóa hoặc tôi cải thiện để chế tạo trục.
2.Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục
a.Sơ đồ phân bố lực
Chọn chiều như hình vẽ

b.Xác định lực tác dụng lên trục, bánh răng, trục vít:
Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền xích: Fr = Fx = 3679,07 (N)
Lực tác dụng lên trục từ khớp nối (lực vòng trên khớp nối):
Chọn Fkn = 160 N
Lực tác dụng lên trục từ trục vít :
13


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288

Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

3.Tính thiết kế trục
a.Tình sơ bộ đường kính trục và chiều rộng ổ lăn tương ứng
[τ] = (15 ÷ 30) MPa; trục 1 nên dùng [τ] với giá trị nhỏ; trục 2 nên dùng với giá
trị lớn
Làm tròn giá trị d1, d2 hàng đơn vị đến 0 hoặc 5
chọn d1 = 25 mm
chọn d2 = 45 mm
b.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
-Xác định chiều rộng ổ lăn trên trục
Tra bẳng 10.2/189[1] chọn được chiều rộng ổ lăn trên các trục
-Xác định các khoảng cách
Sơ đồ bố trí các phần tử trong hệ dẫn động, khoảng cách đối với hộp giảm tốc trục vít

• Chiều dài mayơ nửa khớp nối của vòng đàn hồi (10.13/189[1])

Chọn lm12 = 40 mm
• Chiều dài mayơ đĩa xích
Chọn lm23 = 60 mm
• Chiều dài mayơ bánh vít

14


SVTH:Hà Long Tin

MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Chọn lm22 = 70 mm
• Theo bảng 10.3/189[1] có :
- Khoảng cách trừ 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 và đầu bu lông: hn = 20
 Xét trục I (Trục vít)
l12 = -lc12 = -[0,5(lm12 + b01) + k3 + hn] = -[0,5(40 + 17) + 15 + 20] = -63,5 mm
l11 = (0,9 ÷ 1 )da2 = (0,9 ÷ 1).264 = (273,6 ÷ 264) mm Chọn l11 = 260 mm
l13 = 0,5l11 = 0,5.260 = 130 mm
 Xét trục II
l22 = 0,5(lm22 + b02) + k1 + k2 =0,5(70 + 25) + 10 + 10 = 67,5 mm
l21= 2l22 = 2.67,5 = 135 mm
l23 = l21 + lc23 = l21 + [0,5(lm23 + b02) + k3 + hn]
= 135 + [0,5(60 + 25) + 15 + 20] = 212,5 mm
 Bảng tóm tắt lực tác dụng lên trục và kích thước các đoạn trục:
Thông số
Lực
Momen
Chiều dài
mayơ
Chiều dài
đoạn trục


Trục I
Fkn =160 N
M1 = N.mm
lm12 = 40 mm
l12 = -63,5 mm
l11 = 260 mm
l13 = 130 mm

Trục II
Fr = 3679,07 N
M2 N.mm
lm22 = 70 mm
lm23 = 60 mm
l22 = 67,5 mm
l21 = 135 mm
l23 = 212,55 mm

4.Biểu đồ momen tác dụng lên trục
• Trục I (trục vít)
a.Xác định các phản lực

15


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy

GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Phương trình cân bằng :
Xét mp zoy; zox


b.Vẽ biểu đồ momen
Giá trị momen:
Tại o: My = 0
Mx = l12.Fkn = 160.63,5 = 10160 Nmm
Tại 3: My = Fly10.l13 = 1.130 = 161150,6 Nmm
Mx = Flx11.l13 = .130 = 47777,6Nmm
MyFa1 = 0,5.Fa1.dw1 = 0,5..80 = 147326,8 Nmm
 Đường kính các đoạn trục
Tại vị trí 2:
Tại vị trí o:
Tại vị trí 3:
16


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Tại vị trí 1:

M1 = 0
Mtđ1 = 0
 Vị trí 3 lắp trục vít có tiết diện nguy hiểm nhất
Dựa vào bảng 10.5/195[1] với d1 = 25 ,σb = 850 => [σ] = 67 MPa

d1 = 0
+ Từ các yêu cầu về độ bền lắp ghép, công nghệ ta chọn đường kính các đoạn
trục:
Đường kính tại vị trí lắp khớp nối: d2 = 20 mm
Đường kính tại vị trí lắp ổ lăn: do = d1 = 30 mm
Đường kính tại vị trí lắp trục vít: d3 = 35 mm

17


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

• Trục II

a.Xác định các phản lực:

18



SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Frx = Fr.cos40o = 3679,07.cos40o = 2818,33 N
Fry = Fr.sin40o = 3679,07.sin40o = 2364.86 N
Phương trình cân bằng:


 Chọn lại chiều phản lực Fly20

b.Biểu đồ momen
Tại 1: My = Fry.(l23 – l21) = 2364.86.(212,55 – 135) = 183394,89 Nmm
Mx = -(l23 – l21).Frx = -(212,55 – 135). 2818,33= -218559,17 Nmm
Tại 2: My = Fly20.l22 = .67,5 = 81011,48 Nmm
Mx = Flx20.l22 = .67,5 = 15026,18 Nmm
MyFa2 = 0,5.Fa1.dw2 = 0,5..276 = 112221,6 Nmm
 Đường kính các đoạn trục:
Tại vị trí 3
19


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59


Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

M3 = 0:
Tại vị trí 2:
Tại vị trí 1:
Tại vị trí 0: M0 = 0; Mtđ0 = 0
 Vị trí 1 lắp ổ lăn có tiết diện nguy hiểm nhất
Với d2 = 45 ,σb = 850 => [σ] = 55 Mpa

d0 = 0
+ Từ các yêu cầu về độ bền lắp ghép, công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục:
Đường kính tại vị trí lắp bánh vít: d2 = 55 mm
Đường kính tại vị trí lắp ổ lăn: do = d1 = 50 mm
Đường kính tại vị trí lắp đĩa xích: d3 = 45 mm

20


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

5.Chọn then và kiểm tra then
a.Chọn then

* Sử dụng then bằng:
Theo bảng 9.1a,b/173[1] ta có bảng thông số của then
21


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Vị trí

Loại
then

Lắp khớp
nối
Lắp bánh
vít
Lắp đĩa
xích

Đườn
g kính
d

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Kích thước tiết

diện then
b
h

Chiều sâu rãnh Bán kính góc
then
lượn của rãnh
t1
t2
Nhỏ
Lớn
nhất
nhất
3,5
2,8
0,16
0,25

Then 20
6
6
bằng
Then 55
16
10
6
bằng
Then 45
14
12

7
bằng
cao
b.Kiểm nghiệm then
 Vị trí lắp khớp nối
Chiều dài then lt = 0,8.lm12 = 0,8.40 = 32 mm
-Điều kiện bền dập và cắt
(t/m)
[σ] tra theo bằng 9.5/178[1]
(t/m)
 Vị trí lắp bánh vít
Chiều dài then lt = 0,8.lm22 = 0,8.70 = 56 mm
-Điều kiện bền dập và cắt
(t/m)
(t/m)
 Vị trí lắp đĩa xích
Chiều dài then lt = 0,8.lm23 = 0,8.60 = 48 mm
-Điều kiện bền dập và cắt
(t/m)
(t/m)
6.Kiểm nghiệm trục
Theo công thức 10.19/195[1]

4,3

0,25

0,4

4,9


0,25

0,4

Trong đó:
[S] = 1,5 ÷ 2,5 hệ số an toàn cho phép
Sσ, Sτ – hệ ố an toàn chỉ xét riêng với ứng suất pháp và ứng suất tiếp
Thép cacbon 45, tôi có σb = 850
=> σ-1 = 0,436.σb = 0,436.850 = 370,6 MPa
τ-1 = 0,25.σb = 0,25.850 = 212,5 Mpa

22


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

kσ, kτ – hệ số tập trung ứng suất thực tế, tra bảng 10.12/199[1] với trục có
rãnh then, dao phay ngón: kσ = 2,01, kτ = 1,88
εσ, ετ – hệ số ảnh hưởng kích thước trục, tra bảng 10.10/198[1] được
εσ = 0,865; ετ = 0,795
tra bảng 10.11/198[1] với kiểu lắp k6 chọn:
;
β = 1 – hệ số xét đến công nghệ tăng bề mặt, do bề mặt không được tăng

ψσ, ψτ – hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi
ψσ = 0,1; ψτ = 0,05
σa, σm, τa, τm – biên độ và giá trị trung bình của các ứng suất
a.Trục I (trục vít)
Có
Trục quay => σmin = -45,64 (MPa)

Trục quay 1 chiều => τmin = 0

 Có:
(an toàn)
b.Trục II (trục bánh vít)
Có
Trục quay => σmin = -33,09 (MPa)

Trục quay 1 chiều => τmin = 0

 Có:
(an toàn)
III.Tính toán và kiểm tra ổ lăn:
Vì ổ lăn có nhiều ưu điểm như: momen ma sát nhỏ, momen mở máy nhỏ, chăm sóc
và bội trơn đơn giản, thuận tiện sửa chữa và thay thế nên ổ lăn được dùng khá phổ
biến
1.Tính ổ trục theo trục I ( tác dụng lên trục vít)

23


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288

Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

Fa = Fa1 =3683,17 N
- Ta chọn 2 ổ đữa côn đối nhau tại vị trí 1, và ổ tùy động (ổ bi đỡ 1 dãy tại 0)
Theo đường kính trục tại vị trí lắp d = 45

 Ổ đũa côn (vị trí 0)

Ta chọn ổ đũa côn 1 dãy cỡ trung rộng 7609 (ra bảng P2.11/261[1]) có
Kí hiệu
7610

d
50

D
11
0

D1
d1
86,5 78

B
40


C1
34

T
42,2
5

α (o)
11,7

C, kN
122

Co, kN
108

+ e = 1,5tanα = 1,5.tan11o = 0,29
24


SVTH:Hà Long Tin
MSV:1421040288
Lớp Tuyển Khoáng B-K59

Đồ án Cơ Học Máy
GVHD:Ths Nguyễn DuyChỉnh
Đề 5 phương án 2

=> Fs0 = 0,83.e.Fro/2 = 0,83.0,29./2 = 166,04 N
Fs1 = 0,83.e.Fro/2 = 0,83.0,29./2 = 166,04 N

+ ΣFa0 = Fs1 + Fat = 166,04 + 4286,17= 4452,14 N
ΣFa1 = Fs0 - Fat = 166,04 - 4286,17 = -4120,13 N
+ Fa0 = max(ΣFa0; Fs0) = 4452,14 N
Fa1 = max(ΣFa1; Fs1) = 166,04 N
+ Xét Fa0/VFr0 = 5,59 > e Tra bảng 11.4/126[1] => X0 = 0,4; Y0 = 0,4cotgα = 2,06
Chọn kđ = kt = 1
Q0 = (VX0Fr0 + Y0Fa0)kđkt = (1.0,4.0,5.+ 2,06. 4452,14).1.1 = 9447,34 N
Xét Fa1/VFr1 = 0,24 < e Tra bảng 11.4/126[1] => X1 = 1; Y1 = 0
Q1 = (VX1Fr1 + Y1Fa1)kđkt = 0,5. = 689,84 N
+ Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ :
Q = max(Q0; Q1) = 9447,34 N
• Khả năng tải động yêu cầu của ổ lăn:

< C = 122 kN
Vậy ổ lăn thỏa mãn tải trọng động yêu cầu
• Khả năng tải tĩnh của ổ lăn :
Qt = X0.Fr + Y0.Fa
Tra bảng 11.6/221[1] với α = 11o => X0 = 0,5; Y0 = 0,22.cotgα = 1,13
Qt0 = 0,5. + 1,13.4452,14 = 5,72 kN < Co = 108 kN
Qt1 = 0,5.+ 1,13.166,04 = 8,77 kN < Co = 108 kN
 Ổ bi đỡ một dãy
Do 2 ổ côn đã chịu hết lực dọc trục nên ổ bi đỡ chỉ chịu lực hướng tâm
Tra P2.7[1] chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung
Kí hiệu d
D
B
r
R
C, kN
309

45
100
25
2,5
17,46
37,8
Tải trọng động
Q = V.Fr1.kt.kđ =1..1.1 = N
< C = 37,8 kN
Tải trọng tĩnh
Qt = Fr1 = N < 26,7 kN
Kiểm tra khả năng quay
> nI = 2930
Với dmn = 5,5.105 (bôi trơn bằng dầu)
dm = 0,5.(D + d) = 0,5.(45 + 100) = 72,5 < 100
=> k1 = 1; tra bảng 11.8/222[1] ổ cỡ trung k2 = 0,9; k3 = 0,9
Đảm bảo tuổi thọ
2.Tính ổ trục theo trục II

Co, kN
26,7

25