TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG
Khoa Khoa Học Cơ Bản
***--***

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÊN ĐỀ TÀI MÔN HỌC:
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

VĨNH LONG: 24/11/2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG
Khoa Khoa Học Cơ Bản

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

TÊN ĐỀ TÀI CHUYÊN NGÀNH:
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Sinh viên thực hiện
Phạm Hoàng Tú
Lê ngọc Tuấn
Nguyễn Anh Vinh
Nguyễn Minh Trung

Mã số sinh viên
14001100

Lớp
1OTO14A

Khóa
39

Giáo Viên Hướng Dẫn: GV.THS Nguyễn Hoàng Anh

Vĩnh Long, năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VĨNH LONG
KHOA CƠ BẢN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Tên đồ án: Trạm dẫn động băng tải.
Nhiệm vụ:
- Bản vẽ lắp hộp giảm tốc (A0) .
- Các bản vẽ chi tiết (A3) của trục I, II, III.
- Thuyết minh tính toán.
Các số liệu tính toán:
- Lực vòng trên băng tải (N): P = 5000
- Vận tốc trên băng tải (m/s): V = 0,8
- Đường kính tang (mm):
D = 400
- Thời gian sử dụng (năm): t = 5
- Chiều rộng băng tải (mm): B = 400
- Chế độ làm việc:
+ 16 giờ/ngày
+ 300 ngày/năm
- Trục tang: ngang
- Đặc tính tải trọng:

+ Va đập nhẹ, quay 2 chiều.
+ Theo đồ thị
Nhóm : 3
Họ và tên sinh viên:
MSSV:
MSSV:
MSSV:
MSSV:
Phương pháp đánh giá: Chấm thuyết minh
Ngày giao đồ án: ngày tháng năm 201
Ngày hoàn thành đồ án: ngày tháng năm 201

Trưởng Khoa/ Bộ môn

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2018
Người hướng dẫn


Nhận xét và đánh giá điểm của người hướng dẫn
- Ý thức thực hiện:

- Nội dụng thực hiện:

- Hình thức trình bày:

Vĩnh Long, ngày

tháng năm ……..

Giáo viên hướng dẫn


Nguyễn Hoàng Anh


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên nhóm em xin gửi lời tri ân và lời cảm ơn sâu sắc đến
Thầy NGUYỄN HOÀNG ANH người đã hướng dẫn tận tình chỉ bảo, động
viên, khích lệ nhóm em trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài.
Nhóm em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, các cô trong Khoa Cơ Bản ,
Thư Viện đã tạo mọi điều kiện tốt nhất và bạn bè đã giúp nhóm tôi trong quá
trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành tốt đồ án.
Trong quá trình làm đề tài, tuy đã cố gắng hết sức nhưng do thiếu kinh
nghiệm và kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót và khiếm
khuyết. Em rất mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn
thiện hơn.
Cuối lời nhóm em kính chúc các thầy dồi dào sức khỏe và các bạn đạt
được kết quả tốt.
Nhóm em xin trân thành cảm ơn!


Mục Lục
Mục Lục Bảng:................................................................................................................vi
Mục Lục Hình.................................................................................................................vii
LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................viii
PHẦN 1: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, TÍNH CHỌN ĐỘNG
CƠ DIỆN, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN, TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRÊN
TRỤC................................................................................................................................1
1.1. Tính chọn động cơ......................................................................................................1
1.1.1. Chọn kiểu động cơ..................................................................................................1
1.1.2. Chọn công suất động cơ..........................................................................................1

1.1.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ...........................................................................2
1.1.4. Chọn động cơ thực tế..............................................................................................3
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy.....................................................................................3
1.1.6. Kiểm tra điều kiện quá tải.......................................................................................4
1.2. Phân phối tỷ số truyền................................................................................................4
1.2.1. Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc................................................4
1.2.2. Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc................................................5
1.3. Tính toán các thông số trên các trục...........................................................................5
1.3.1. Tính công suất trên trục...........................................................................................5
1.3.2/ Tính vòng quay trên các trục:.................................................................................5
1.3.3/ Tính momen xoắn trên các trục:.............................................................................6
Phần 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN, BỘ TRUYỀN ĐAI, BỘ TRUYỀN BÁNH
RĂNG CẤP NHANH, BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHẬM, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN
BÔI TRƠN, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHẠM TRỤC, KIỂM TRA SAI SỐ VẬN TỐC 7
2.1. Thiết kế bộ truyền đai................................................................................................7
a. Chọn loại đai và tiết diện đai.........................................................................................7
b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang A................................................................8
c. Xác dịnh số đai..............................................................................................................9
d. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên các trục............................................11
b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang B..............................................................11
c. Xác định số đai............................................................................................................13
2. 2. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh.................................................................16
2.2.1 Chọn vật liệu cho bánh răng cấp nhanh bánh răng nón răng thẳng......................16
2.2.2. Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép..............................................16

1


2.2.3. Tính chiều dài nón L.............................................................................................18
2.2.4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng......19

2.2.5. Tính chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L............................................19
2.2.6. Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng..............................................20
2.2.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng......................................................................20
2.2.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột...................................21
2.2.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng(nhanh). .22
2.2.10. Lực tác dụng lên trục..........................................................................................23
2.3. Thiêt kế bộ truyền bánh răng cấp chậm. 2.3.1: Chọn vật liệu..................................24
2.3.2: Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép..............................................24
2.3.3. Tính khoảng cách trục A.......................................................................................26
2.3.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.....27
2.3.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.......................................................27
2.3.6. Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng..............................................28
2.3.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng......................................................................28
2.3.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột...................................29
2.3.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng................30
2.3.10. Lực tác dụng lên trục...........................................................................................31
2.4. Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc..........................................................32
2.4.1. Chiều sâu ngâm dầu tối thiểu của bánh răng được tính như sau:..........................32
2.4.2. Chiều sâu ngâm dầu tối đa:...................................................................................33
2.4.3 Chọn mức dầu chung cho cả hộp...........................................................................33
2.5. Kiểm tra điều kiện chạm trục...................................................................................33
2.6. Kiểm tra sai số vận tốc.............................................................................................33
Phần 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI................................................................34
3.1. Thiết kế trục.............................................................................................................34
3.1.1. Trục 1:...................................................................................................................37
a.Xác định lực tác dụng lên trục:....................................................................................37
b.Tính đường kính trục:..................................................................................................38
c. Kiểm tra điều kiện bánh răng liền trục (Xét tại điểm D):............................................39
3.1.2.Trục 2:....................................................................................................................41
a.Xác định lực tác dụng lên trục:....................................................................................41

Các lực tác dụng lên trục 2 gồm có:................................................................................41

2


b. Tính đường kính trục...................................................................................................42
3.1.3.Trục 3:....................................................................................................................45
a. Xác định các lực tác dụng lên trục..............................................................................45
b. Tính đường kính trục...................................................................................................45
3.1.4. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.........................................................................48
3.1.5. Kiểm nghiệm về độ bền tĩnh.................................................................................50
3.1.5.1. Kiểm nghiệm cho trục I......................................................................................50
3.1.5.2. Kiểm nghiệm cho trục II....................................................................................50
3.1.5.3. Kiểm nghiệm cho trục III...................................................................................51
3.2. Tính toán chọn ổ lăn.................................................................................................51
3.2.1. Chỉ dẫn chung về tính chọn ổ lăn..........................................................................51
3.2.2. Chọn ổ lăn cho tổng trục.......................................................................................52
3.2.2.1 Tính chọn ổ cho trục I.........................................................................................52
a. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:.......................................................................53
b. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ..........................................................................54
3.2.2.2.Tính chọn ổ cho trục II........................................................................................55
a. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:.......................................................................55
b. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ..........................................................................57
3.2.2.3.Tính chọn ổ cho trục III......................................................................................57
a. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:.......................................................................58
b. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ..........................................................................59
3.3/ Tính khớp nối...........................................................................................................60
3.4. Tính toán chọn then..................................................................................................61
3.4.1. Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục I...................................................61
3.4.2. Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục II.................................................62

3.4.3. Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục III................................................63
Phần 4 : CẤU TẠO VỎ HỘP , CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP
TRONG HỘP..................................................................................................................64
4.1 Vỏhộp:.......................................................................................................................64
4.2 Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân....................................................................64
4.3 Một số chi tiếtkhác:...................................................................................................66
4.4. Bảng dung sai lắp ghép............................................................................................69
4.4.1. Dung sai ổ lăn.......................................................................................................69
4.4.2. Dung sai lắp ghép bánh răng.................................................................................70

3


4.4.3. Lắp ghép nắp thân ổ vào thân...............................................................................70
4.4.4. Lắp ghép vòng chăn dầu lên trục..........................................................................70
4.4.5. Lắp chốt định vị....................................................................................................70
4.4.6. Lắp ghép then........................................................................................................70
4.4.7. Các kiểu lắp ghép trong bộ truyền........................................................................70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................73
Phụ Lục:..........................................................................................................................74

4


Mục Lục Bảng:
Bảng1.1: thông số cơ bản của động cơ
Bảng1.2: thông số của các trục
Bảng 2.1: thông số cơ bản của bộ truyền đai
Bảng 2.2: thông số cơ bản của bộ truyền đai

Bảng 2.3: thông số bộ truyền đai A
Bảng 2.4: thông số bộ truyền đai B
Bảng 2.5 : Bảng thông số truyền bánh răng nón răng thẳng cấp nhanh
Bảng 2.6 : Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm
Bảng 3.1: Kích thước ổ trục 1
Bảng 3.2: Kích thước ổ trục 2
Bảng 3.3: Kích thước ổ trục 3
Bảng 3.4: Bảng khớp nối
Bảng 3.5: Bảng kích thước vòng đàn hồi
Bảng 4.1: Bảng kích thước cửa thăm
Bảng 4.2: Các thông số nút thông hơi
Bảng 4.3: Các thông số nút thao dầu
Bảng 4.4: Bảng các kiểu dung sai lắp ghép và bảng dung sai lắp ghép

5


Mục Lục Hình
Hình 2.1 : Mức dầu cần tính
Hình 3.1: Khoảng cách giữa các trục
Hình 3.2: Sơ đồ lực trên các trục
Hình 3.3:Sơ đồ mô men của trục 1
Hình 3.4: Sơ đồ mô men của trục 2
Hinh 3.5: Sơ đồ mô men lực của trục 3
Hình 4.1: Cửa thăm
Hình 4.2: Hình dạng kích thước nút thông hơi
Hình 4.3: Que thăn dầu
Hình 4.4: Vòng chắn dầu

6



LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa theo
định hướng Xã hội chủ nghĩa, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò
rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước
thay thế sức lao động của con người. Đễ tạo ra được và làm chủ những máy móc
như thế đòi hỏi mỗi chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là sinh viên khoa:
Cơ khí động lực, chúng em thấy tầm quan trọng của những kiến thức mà mình
được tiếp thu tức thì.
Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập dài là một công việc rất quan
trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho sinh viên nắm bắt và đúc kết được
những kiến thức cơ bản của môn học. Môn học Chi tiết máy là môn khoa học cơ
sở nghiên cứu về phương pháp tính toán và thiết kế các chi tieetsmays có công
dụng chung từ đó giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý
hoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở để vận
dụng vào thiết kế máy, vì vậy THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY là
công việc quan trọng và rất cần thiết.
Đề tài thiết kế của chúng em được thầy Nguyễn Hoàng Anh giao cho là
thiết kế trạm dẫn động băng tải. Với những kiến thức đã được học trên lớp, các tài
liệu tham khảo cùng sự giúp đỡ tận tình của thầy, sự đóng góp trao đổi xây dựng
của các bạn, chúng em đã hoàn thành được đồ án này.
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa
nhiều nên đồ án của chúng em không tránh khỏi thiếu sót. Chúng em rất mong
được sự chỉ bảo của thầy để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn cũng như
kiến thức về môn học này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em.

7



PHẦN 1: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ
KHÍ, TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ DIỆN, PHÂN PHỐI TỶ SỐ
TRUYỀN, TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC
1.1. Tính chọn động cơ
1.1.1. Chọn kiểu động cơ
Để thuận tiện, phù hợp với điều kiện làm việc và lưới điện hiện nay ta chọn
động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ rô-to lồng sóc (còn gọi là động cơ
điện ba pha không đồng bộ ngắn mạch). Vì động cơ này có những ưu điểm sau:
kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực
tiếp vào lưới ba pha không cần phải biến đổi dòng điện.
1.1.2. Chọn công suất động cơ
Để chọn công suất động cơ cần tính công suất cần thiết và số vòng quay sơ
bộ của động cơ sau đó tiến hành tra bảng.
- Công suất cần thiết:
Pct = (Công thức 2.8 trang 19 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn
Uyển.)
Trong đó: + pt: Công suất tính toán trên trục máy công tác.(kW)
+ Pct: Công suất cần thiết trên trục động cơ.(kW)
+ ƞ: Hiệu suất truyền động
- Khi động cơ làm việc với tải trọng thay đổi nên theo công thức 2.13 trang 20 tài
liệu TTKHDĐHCK tập 1 ‘Trinh Chất’ Lê Văn Uyển. Ta có:
Pt = Ptd = P1
Với: P1 =
Pt = P1 = 6,375
Ta gọi là hiệu suất của toàn bộ hệ thống được xác định theo công thức:
ƞ=
Trong đó: +
: Hiệu suất của bộ truyền đai thang
: Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ


1


Hiệu suất của một cặp ổ lăn
+ Hiệu suất của bộ truyền bánh đai côn
- Theo bảng 2.3 trang 19 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn
Uyển, ta có:

- Thay các giá trị trên vào công thức ta được:
ƞ =. = 0,84
Pct = = 4,6 (kW)
Vậy công suất cần tính trên trục động cơ là: Pct = 5.5 (kW)
- Tính số vòng quay trên trục của tang, ta có:
= (vòng/phút)
(Công thức 2.16 trang 21 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn
Uyển).
= = 38,2 (vòng/phút)
1.1.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ
- Số vòng quay đồng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác
định theo công thức:
=
Trong đó: + f: là tần số của dòng điện xoay chiều, mạng điện ở nước ta có f
= 50Hz
+ p: là số đối cực từ (Chọn p= 2, động cơ điện loại K)
= = 1500 (vòng/phút)
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ (Theo bàng 2.4 trnag 21, tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển).Ta chọn:
=12 , =3 =>
(vòng/phút)

(Công thức 2.18 trang 21, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trinh Chất’ Lê Văn
Uyển)

2


1.1.4. Chọn động cơ thực tế
Từ các thông số tính toán, theo công suất cần thiết, số vòng quay sơ bộ và
điều kiện làm việc thực tế của động cơ, ta chọn động cơ loại 4A có nhãn hiệu
4A132S4Y3 có các thông số kỹ thuật được tra bảng P1.3 trang 237
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh chất’ Lê Văn Uyển có bảng số liệu như sau:
Bảng1.1: thông số cơ bản của động cơ
Công
Vận tốc quay
suất
(vòng/phút)
η%
kW

Kiểu Động
cơ

4A112M4Y3

5,5

85,5

0,85


2,2

2,0

1425
- Đặc tính của động cơ điện loại 4A:
+ Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ ( là 1500
vòng/phút, động cơ loại 4A có phạm vi công suất từ 0,06 Kw đến 315Kw lớn hơn
của động cơ DK và nhỏ hơn động cơ K.
+ Động cơ 4A có khối lượng nhẹ hơn DK và K. Có momen khởi động cao
hơn DK và K.
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy
Khi mở máy, momen tải không được vượt qua momen khởi động của động
cơ (T< nếu không động cơ sẽ không chạy.
(Điều kiện 2.6 trang 17, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê
Văn Uyển)
Trong đó: + .
+
+ Momen danh nghĩa của động cơ.
- Theo bảng số liệu ta có: = 2,0
- Căn cứ vào lược đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có = 0,8.M => = 0,8
Vì vậy động cơ thõa mãn điều kiện mở máy.
1.1.6. Kiểm tra điều kiện quá tải.
Với sơ đồ tải thay đổi, đễ tránh cho động cơ bị quá tải cần kiểm tra quá tải cho
động cơ theo điều kiện sau:
Pdc max Pdc qt

3



Trong đó:

Pdc max : Công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kW)

Pdc qt : Công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là công suất
trên trục động cơ có giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải
Ta có: Pdc max = (Tmax/Tdn).Pdc dm= 2,2.5,5=12,1 (kW)
Pdc qt = = 6,47(kW)
Pdc max Pdc qt thỏa mãn điều kiện bền quá tải của động cơ
1.2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung:
U= =
Trong đó: + : số vòng quay của động cơ đã chọn (vòng/phút)
+ : số vòng quay của băng tải (vòng/phút)
- Với các hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp có: u=
Trong đó : += là tỷ số truyền của hộp giảm tốc.
+ tỷ số truyền của bộ truyền đai thang.
1.2.1. Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc.
=
Trong đó: + : Tỷ số truyền cấp nhanh
+ : Tỷ số truyền cấp chậm
- Chọn: + =4
+ =12
= <=> = = = 3
1.2.2. Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc.
Ta có: u =
Mà = 12

4



1.3. Tính toán các thông số trên các trục
1.3.1. Tính công suất trên trục
Gọi công suất trên các trục I,II,III,IV lần lượt là có kết quả như sau:
- Công suất danh nghĩa trên các động cơ:

- Công suất danh nghĩa trên trục I:
= .= 5,5.0,95.0,99 = 5,17
- Công suất danh nghĩa trên trục II:
= = 5,17.0,96.0,99 = 4,91
- Công suất danh nghĩa trên trục III:
= = 4.91.0,97.0,99 = 4,71
- Công suất danh nghĩa trên trục IV:
= = 4,71.1.0,99 = 4,66
1.3.2/ Tính vòng quay trên các trục:
- Trục động cơ: = 1425 (vòng/phút)
- Trục I: = 486,35 (vòng/phút)
- Trục II: = 121,6(vòng/phút)
- Trục III: = 40,53 (vòng/phút)
- Trục IV: = 40,53 (vòng/phút)
1.3.3/ Tính momen xoắn trên các trục:
Gọi momen xoắn trên các trục I,II,III,IV lần lượt là ta có kết quả như sau:
- Trục động cơ:

- Trục I:

- Trục II:

5



- Trục III:
- Trục IV:

Bảng1.2: thông số của các trục
Trục thông
số
Tỷ sổ truyền

Trục động cơ

Trục I

2,93

Trục II
4

Trục III
3

Trục IV
1

Tốc độ quay
(vòng/ phút)

1425

486,35


121,6

40,53

40,53

Công suất
(Kw)

5,5

5,17

4,91

4,71

4,66

Momen xoắn
(mm)

6


Phần 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN, BỘ TRUYỀN ĐAI,
BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH, BỘ TRUYỀN
BÁNH RĂNG CHẬM, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN,
KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHẠM TRỤC, KIỂM TRA SAI SỐ

VẬN TỐC
2.1. Thiết kế bộ truyền đai
a. Chọn loại đai và tiết diện đai
- Các thông số của động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai:
= 1455 (vòng/phút) ;

= 7,5 (kW) ;

= 2,93

(Căn cứ vào Hình 4.1 và bảng 4.13. Các thông số của đai hình thang, trang 57 tài
liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển)
Ta nên chọn đai làm bằng vải cao su vì chất liệu cao su có thể làm việc
được trong điều kiện môi trường ẩm ướt, có sức bền và tính đàn hồi cao. Đai vải
cao su thích hợp ở các truyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ.
Theo thông số của bộ truyền động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai nên
ta làm phép so sánh hai loại đai là đai hình thang loại A và B đễ chọn loại thích
hợp.

Loại
đai

Ký
hiệu

Đai
hình
thang
bình
thường


A

Loại
đai

Ký
hiệu

Đai
hình
thang
bình

B

Bảng 2.1: thông số cơ bản của bộ truyền đai
Diện
Đường kính
Kích thước mặt cắt (mm)
tích tiết
bánh đai
diện A()
nhỏ (mm)
b
h

11

13


8

2,8

81

100 - 200

Bảng 2.2: thông số cơ bản của bộ truyền đai
Diện
Đường kính
Kích thước mặt cắt (mm)
tích tiết bánh đai nhỏ
diện
A()
(mm)
b
h
19

22

13,5

4,8

230

200 - 400


Chiều dài
giới hạn L
(mm)

560 - 4000

Chiều dài
giới hạn L
(mm)
1800 10600

7


thường

b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang A
- Chọn đường kính bánh đai nhỏ = 180 (bảng 4.13 trang 59)
+ Tính vận tốc đai:
v = = = 13,71 (m/s)
Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 (m/s) (Đối với
loại đai thang thường).
Theo công thức 4.2 trang 53 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn
Uyển, ta có:

Ta chọn:
Ta có: =
- Chọn sơ bộ chiều dài khoảng cách trục (a) là:
( =2.93)

(Bảng 4.14, trang 60 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
lsb = 2.asb + + = 2263,42 (mm) (Công thức 4.4 trang 54 tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển)
Theo bảng 4. 13 - tr59 - TTTKHDĐCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:
Ta chọn l = 2240 mm.
Kiểm nghiệm tuổi thọ dây đai: Theo công thức 4.15,trang 60 tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:
i = = = 6,12 (v là vận tốc đai; l là chiều dài đai)
vậy i = 6,12 < imax = 10 (Thỏa đk)
Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn:
a = (công thức 4.6,trang 50 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất- Lê
văn Uyển”)
Trong đó: = ;

=

Hay:

8


a=


a = 525,75 (mm)

Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) (điều kiện 4.14 trang 60, tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất’’Lê văn Uyển)

Ta có:

0,55(d1 + d2) +h = 402,99 (mm)
2(d1 + d2) = 1436,32(mm)

Vậy thỏa mãn điều kiện khoảng cách trục.
- Tính góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ theo công thức:
1 = 180o - (công thức 4.7 tr.54, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê
văn Uyển”)
1 = 141,17
Vậy 1 = 141,17>120o , góc ôm thỏa mãn điều kiện.
c. Xác dịnh số đai
Áp dụng công thức 4. 16 - tr 60 , tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh
Chất- Lê văn Uyển”)
z=
Trong đó:
+Pdc - Công suất trên trục bánh đai chủ động Pdc = 7,5 Kw ;
+ Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trường hợp tải dao động vừa, quay 2 chiều tải
trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa. (Bảng 4. 7 - trang 55 TTTKHDĐCK tập1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta chọn Kđ = 1,25 ;
+ [P0] - Công suất cho phép, tra bảng 4. 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập
1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta có:

P0 = 3,37 kW

+ C : Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1, tra bảng 4. 15 -tr 61 TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta có: C = 1 - 0,0025(180 - 1) khi 1 = 150…180o
C = 0,9 Ta chọn 0,92


9


+ Cl - Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
Với l/l0 = 2240/1700 = 1,32, tra bảng 4. 16 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập
1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta có: Cl = 1,07
+ Cu : Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4. 17 - tr 61 TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
, với trường hợp u = 2,93, ta có: Cu = 1,135 ;
+Cz : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây
đai với :
= = 2,23, tra bảng 4. 18 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập 1“Trịnh Chất- Lê văn
Uyển”
, ta chọn:Cz = 0,95
Thay các giá trị trên vào công thức, ta được:
z = = 2.62 (đai)
Ta chọn z = 3 (đai).
Chiều rộng của bánh đai được xác định theo công thức:
B = (z - 1)t + 2e
Tra bảng 4. 21 - trang 63 - TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”, ta có:
(vì l0 = 1700 là A nên chọn hệ số)
t = 15 mm ; e = 10 mm ; h0 = 3,3mm
Vậy:

B = 50 (mm)

Đường kính ngoài của bánh đai được xác định theo công thức:
da = d + 2h0
- Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ là: (4.18 tr 63)
da1 = d1 + 2h0 = 180 +2.3,3 = 186,6 (mm)

- Đường kính ngoài của bánh đai lớn là:
da2 = d2 + 2h0 = 538,16 + 2.3,3 = 544,76 (mm)
d. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên các trục
Xác định lực căng theo co6ng thức: Fv = qm. v2
Với qm - Khối lượng 1 mét chiều dài đai,( tra bảng 4. 22 - tr 64 TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”), ta có: qm = 0,105 kg/m.

10


 Fv = 0,105.(13,71)2 = 19,74 (N)
Xác định lực căng ban đầu(lực căng đai):
áp dụng công thức tính lực căng trên 1 đai:
F0 = + Fv =
 F0 = 213 (N)
Lực tác dụng lên trục được tính theo công thức:
Fr = 2F0.z.sin
Fr =2.213.3.sin = 1205,33 (N)
b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang B
- Chọn đường kính bánh đai nhỏ = 200 (bảng 4.13 trang 59)
+ Tính vận tốc đai:
v = = = 13,71 (m/s)
Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 (m/s) (Đối với
loại đai thang thường).
Theo công thức 4.2 trang 53 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn
Uyển, ta có:

Ta chọn:
Ta có: =
- Chọn sơ bộ chiều dài khoảng cách trục (a) là:
( =2.93)

(Bảng 4.14, trang 60 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
lsb = 2.asb + + = 2514,93 (mm) (Công thức 4.4 trang 54 tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển)
Theo bảng 4. 13 - tr57 - TTTKHDĐCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:
Ta chọn l = 2500 mm.
Kiểm nghiệm tuổi thọ dây đai: Theo công thức 4.15,trang 60 tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:

11


i = = = 5,484 (v là vận tốc đai; l là chiều dài đai)
vậy i = 5,484 < imax = 10 (Thỏa đk)
Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn:
a = (công thức 4.6,trang 50 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất- Lê
văn Uyển”)
Trong đó: = ;

=

Hay:
a=


a = 590,05(mm)

Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) (điều kiện 4.14 trang 60, tài liệu
TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất’’Lê văn Uyển)

Ta có:

0,55(d1 + d2) +h = 452,378 (mm)
2(d1 + d2) = 1595,92(mm)

Vậy thỏa mãn điều kiện khoảng cách trục.
- Tính góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ theo công thức:
1 = 180o - (công thức 4.7 tr.54, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê
văn Uyển”)
1 = 141,56
Vậy 1 = 141,56>120o , góc ôm thỏa mãn điều kiện.
c. Xác định số đai
Áp dụng công thức 4. 16 - tr 60 , tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh ChấtLê văn Uyển”)
z=
Trong đó:
+Pdc - Công suất trên trục bánh đai chủ động Pdc = 7,5 Kw ;
+ Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trường hợp tải dao động vừa, quay 2 chiều tải
trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa. (Bảng 4. 7 - trang 55 TTTKHDĐCK tập1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

12


Ta chọn Kđ = 1,25 ;
+ [P0] - Công suất cho phép, tra bảng 4. 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập
1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta có:

P0 = 5,75 kW

+ C : Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1, tra bảng 4. 15 -tr 61 TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: C = 1 - 0,0025(180 - 1) khi 1 = 150…180o
C = 0,9 Ta chọn 0,92
+ Cl - Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
Với l/l0 = 2500/3750 = 0,67, tra bảng 4. 16 - trang 59 - TTTKHDĐCK tập
1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)
Ta có: Cl = 0,89
+ Cu : Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4. 17 - tr 59 TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”), với trường hợp u = 2,93, ta
có: Cu = 1,135 ;
+Cz : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây
đai với :
= = 1,35, tra bảng 4. 18 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập 1“Trịnh Chất- Lê văn
Uyển”, ta chọn:Cz = 1
Thay các giá trị trên vào công thức, ta được:
z = = 1,81 (đai)
Ta chọn z = 2 (đai).
Chiều rộng của bánh đai được xác định theo công thức:
B = (z - 1)t + 2e
Tra bảng 4. 21 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”, ta có:
(vì l0 = 1700 là A nên chọn hệ số)
t = 25,5 mm ; e = 17 mm ; h0 = 5,7mm
Vậy:

B = 59,5 (mm)

Đường kính ngoài của bánh đai được xác định theo công thức:
da = d + 2h0
- Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ là: (4.18 tr 63)

13