Đồ án cstkm bánh răng côn

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Lời nói đầu
Trong cơng cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang phát triển hết sức
mạnh mẽ theo con đường Cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước theo định
hướng XHCN. Trong đó, ngành cơng nghiệp đóng vai trị hết sức quan trọng
trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng sức lao động của con người. Để
làm được điều đó chúng ta phải có một nền cơng nghiệp vững mạnh, với hệ
thống máy móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ, kỹ sư đủ năng lực. Từ những
yêu cầu như vậy đòi hỏi mỗi con người chúng ta cần phải tìm tịi, học tập và
nghiên cứu rất nhiều để mong đáp ứng được nhu cầu đó. Là sinh viên khoa cơ
khí động lực, em ln thấy được tầm quan trọng của máy móc trong nền công
nghiệp, cũng như trong sản suất.
Hiện em đang là sinh viên ngành Cơ điện tử ô tô và xe chuyên dụng được
nhà trường trang bị những kiến thức cần thiết về lý thuyết và thực hành để có
được những kỹ năng cơ bản và định hướng nghề nghiệp. Chính vì lý do này
ngồi việc học ra thì việc thiết kế đồ án là một công việc không thể thiếu được
của mỗi sinh viên trong khoa cơ khí động lực. Là sinh viên khoa cơ khí động
lực em đã được thực hiện đồ án cơ sở chi tiết máy với nội dung đề tài:“ Thiết kế
hệ dẫn động xích tải “. Dưới sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Thân Văn Thế và
các thầy cô trong khoa cùng các bạn bè cũng như sự nỗ lực phấn đấu của bản
thân đã giúp em hoàn thành đồ án. Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu và thiết
kế đồ án, do trình độ có hạn và ít kinh nghiệm, nên khơng thể tránh khỏi sai sót.
Em kính mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài của em được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày tháng năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Hiếu Tùng

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 1


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN
*Tóm tắt:
1. Lực kéo xích tải F (N): 3250
2. Vận tốc xích tải v (m/s): 1,9
3. Số răng đĩa xích tải z: 19
4. Bước xích tải p (mm): 25,4
5. Thời gian phục vụ Lh (giờ): 25000
6. Số ca làm việc: 1
7. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngồi là: 300
8. Đặc tính làm việc: Vừa
I. CHỌN LOẠI ĐỘNG CƠ
1. Tính tốn cơng suất
● Cơng suất làm việc xích tải (cơng suất trên trục cơng tác chính là trục của
xích tải):

Trong đó:

F= 3250 N : Lực kéo xích tải
v = 1,9 m/s : vận tốc xích tải

Khi đó cơng suất làm việc là:

Plv =

3250 . 1 , 9
1000

= 6,175 (KW)

● Công suất tương đương:
=β.
Từ sơ đồ tải trọng ta có:
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 2


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

+ Mơmen tác dụng lên tải: T1= 1,2T; T2= 1,0T
+ Thời gian tác động: = 5s; = 28800s
Do thời gian đầu t1 quá nhỏ nên chúng ta có thể bỏ qua => Tmax = T
Ta có:
2

t
 Ti 

  T  . i t
i

β=

√

β =

12 . 8 .3600
8 .3600

=1

= 1 . 6,175 = 6,175 (KW)
Theo công thức 2.8[I] trang 19 ta có cơng suất cần thiết trên trục động cơ:

Trong đó:
Ptđ : cơng suất tương đương
η : hiệu suất truyền tải theo công thức 2.9[I] trang 19 ta có:
η=

.

.

.

Với:
▪

: hiệu suất của bộ truyền đai: 0,95 - 0,96 ( để hở )

▪

: hiệu suất của bộ truyền bánh răng cơn: 0,95 – 0,97 (che kín)

▪

: hiệu suất của bộ truyền xích: 0,90 – 0,93 (để hở)

▪

: hiệu suất của bộ truyền ổ lăn:0,99 – 0,995 (che kín)

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 3


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Để cho thuận tiện cho việc tính tốn ta nên chọn:

ηd =0 , 955 ; ηbr =0,97; η x =0,92 ; ηol =0,993

Từ công thức trên suy ra: η = 0,955 . 0,97 . 0,92 . 0,9933= 0,83
Khi đó cơng suất cần thiết trên trục động cơ là:

Pct =

P lv
6,175
= 0,83 = 7,44 (kW)
η

2 . Xác định sơ bộ vịng quay đồng bộ
•

Số vịng làm việc của xích tải
nlv =

60000 . v
(vòng/phút)
z.p

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 4


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Trong đó: v: Vận tốc xích tải = 1,9 m/s
z: Số răng đĩa xích tải = 19
p: Bước xích tải = 25,4 (mm)
Khi đó số vịng làm việc của xích tải là:

nlv =

•

60000 .1 , 9
= 236,22 (vịng/phút)
19 . 25 , 4

Tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống

Theo bảng 2.4[I] trang 21.
Ta có:
+

là tỉ số truyền của bộ truyền bánh đai: 2 ÷ 5

+ubr là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cơn: 2 ÷ 4 ( hộp giảm tốc 1 cấp)
+u x là tỉ số truyền của bộ truyền xích: 2 ÷ 5
Do đường kính bánh đai trong bộ truyền đai được tiêu chuẩn hóa, nên để
tránh cho sai lệch tỉ số truyền không quá giá trị cho phép (≤ 4%) nên chọn ud
theo dãy số sau: trang 49 (giáo trình tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1)
2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; 4 ; 4,5 ; 5
Chọn tỉ số truyền như sau:
ud = 2,24 ; ubr = 2,5 ; u x = 2

Ta có: u sb = ud . ubr . u x= 2,24 . 2,5 . 2 = 11,2
Theo công thức 2.18[I] trang 21 ta có:

Khi đó:

= 236,22 . 11,2 = 2645,66 ( vòng/phút )

3 . Chọn động cơ
Động cơ phải thỏa mãn các điều kiện sau:
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 5


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

+

= 7,44 (kW)

+

= 2645,66 (vịng/phút)
: mơmen mở máy

Tra bảng P1.2[I] trang 235 thông số động cơ được chọn:

Bảng 1.1 Thông số động cơ:

Kiểu động cơ

Công suất P

Tốc độ quay n

(kW)

(vịng/phút)

7,5

2922

4A112M2Y3

Cos φ

T max
T dn

0,88

2,2

Phân phối tỉ số truyền:
Theo cơng thức 3.23[I] trang 48 tỉ số truyền hệ thống là:
uht =

ndc
2922
=
= 12,37
nlv 236,22

❖ Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động cho các bộ truyền
Ta có:
Chọn: ud = 2,24; ubr = 2,5 => u x =

12,37
= 2,209
2,24 . 2,5

II. TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KĨ THUẬT CỦA BỘ TRUYỀN
1. Cơng suất trên các trục
+ Công suất trục làm việc :

6,175 (kW)

+ Công suất trên trục II ( trục bị động ):
PII

=

Plv
2

ηol . η x

=

6,175
= 6,8 (kW)
0,9932 . 0,92

+ Công suất trên trục I ( trục chủ động ):
PI =

PII
6,8
=
= 7,06 (kW)
0,993 .0,97
ηol .η br

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 6

2,0


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

+ Cơng suất trên trục động cơ :
PI

Pđc = η .η
ol
d
2.

7,06

= 0,993 .0,955 = 7,44 (kW)

Số vòng quay trên các trục

+ Số vòng trục động cơ: n dc= 2922( vòng/phút )
+ Số vòng quay trục I( trục chủ động ):
n
2922
n I= dc =
ud 2,24

= 1304,46(vòng/phút)

+ Số vòng quay trục II( trục bị động ):
n
1304,46
n II= 1 =
= 521,784(vòng/phút)
2,5
ubr

+ Số vịng quay trục làm việc:
n lv

=

3.

n2
ux

=

521,784
2,209 =236,208(vịng/phút)

Mơmen xoắn trên các trục

Ta có:
+ Mơmen xoắn trên trục động cơ:
Tdc =

9 ,55 . 106 . Pdc 9 , 55 .106 . 7 , 44
=
= 24316,22(Nmm)
n dc
2922

+ Mômen xoắn trên trục I (trục chủ động):
9 ,55 . 106 . PI
9,55 .10 6 . 7,06
T1 =
=¿
= 51686,52 (Nmm)
nI
1304,46

+Mômen xoắn trên trục II (trục bị động):

T 2=

9 , 55. 106 . PII 9 ,55 . 106 .6 , 8
=
= 124457,63(Nmm)
n II
521,784

+ Mômen xoắn trên trục làm việc:
Tlv =

9 ,55 . 106 .P lv 9 ,55 . 106 . 6 ,175
=
= 249658,14(Nmm)
n lv
236,208

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 7


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Bảng 1.2: Thơng số động lực của hộp.
Tỉ số

Trục thông số

Động cơ

I

II

Làm việc

Công suất

7,44

7,06

6,8

6,175

2922

1304,46

521,784

236,208

24316,22

51686,52

124457,63

249658,14

truyền
ud = 2,24

(kw)
ubr = 2,5

Số vịng quay
(v/p)

u x = 2,209

Mơmen xoắn
(Nmm)

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 8


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRYỀN ĐAI
I. GIỚI THIỆU BỘ TRUYỀN ĐAI VÀ CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và mômen xoắn giữa
các trục xa nhau. Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ đó có
thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát
mà tải trọng được truyền đi.
Thiết kế truyền đai gồm các bước :
- Chọn loại đai, tiết diện đai
- Xác định các kích thước và thơng số bộ truyền.
- Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về
tuổi thọ.
- Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục.
II. TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI

1. Xác định kiểu đai
Các thơng số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
- Đặc tính làm việc: Vừa
- Số ca làm việc: 1
- Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngồi: 300
- nđc = 2922 (vòng/phút) ; Pđc = P0 = 7,44 (kW) ; uđ = 2,24 ;
Do Pdc = 7,44 kW > 2kW nên ta chọn đai thang với hình 4.1 và bảng 4.13 tài
liệu [I] trang 59.

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 9


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 10


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Chọn loại tiết diện đai hình thang và do khơng có u cầu đặc biệt nào nên ta
chọn loại đai hình thang bình thường loại A bảng 4.13-T59[I]. Theo đó, thơng
số kích thước cơ bản của đai được cho trong bảng sau:

Kích thước mặt cắt (mm)
Loại đai

Thang
A
Trong đó:

Diện

Đường kính

Chiều dài

tích tiết

bánh đai

giới hạn l

diện A

nhỏ

bt

b

h

y0

(mm2)

(mm)

11

13

8

2,8

81

100-200

-

(mm)

560-4000

bt : bề rộng dây đai tính từ lớp trung hịa
b : bề rộng dây đai
h : chiều cao dây đai
y0 : chiều cao của dây đai tính từ lớp trung hịa
d1 : đường kính bánh đai

2. Tính chọn sơ bộ đai
Chọn đường bánh đai nhỏ : d1 = 125(mm) theo bảng 4.13[I] Trang 59 và dãy
tiêu chuẩn bảng 4.21[I] Trang63.
Tính vận tốc đai:
 .d 1 .n1
π . 125 .2922
60000
v = 60000 =
= 19,12(m/s)  vmax = 25 ( m/s)

Như vậy vận tốc đai tính tốn nhỏ hơn vận tốc đai cho phép vmax = 25 m/s (đối
với loại đai thang thường).
Theo công thức 4.2[I], đường kính bánh đai bị động :
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 11

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

d2 =d1.ud.(1- ε )
Hệ số trượt  = 0,01 ÷
Chọn:

0,02

 = 0,02
 d2 = 125.2,24.(1-0,02) = 274,4(mm)

Tra bảng 4.21[I] trang 63:
 Chọn d2 = 280 (mm)
Từ kết quả trên ta có tỉ số truyền thực tế là:
d2
280
uđt = d1 (1   ) = 125(1−0,02) = 2,285

Sai số của tỉ số truyền là:
u dt  u d
ud

u =

|2 , 285−2 , 24|

. 100% =

2 ,24

.100 %

= 2 %  4%

Vậy thỏa mãn điều kiện về sai lệch tỉ số truyền đai.
 Chọn khoảng cách asb theo bảng 4.14[I]:

Ta có: d2 = 280 ; uđ=2,285 suy ra: a/d2 = 1,2
 Vậy asb = 1,2 . d2 = 1,2 . 280 = 336 (mm)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
lsb = 2.asb +

π ( d1 + d 2 )
2

= 2.336 +

2

(d 2 −d 1 )
4 . asb
+

π (125+280) ( 280−125 ) ²
+
= 1326,05(mm) ;
4. 336

2

Tra bảng 4.13-T59[I] ta chọn chiều dài đai tiêu chuẩn là lđ = 2000(mm) ;
Số vòng chạy của đai:
v
19,12.1000
i = l = 2000 = 9,56 < imax = 10
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 12


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

chiều dài của đai đảm bảo độ bền
Khoảng cách trục tính tốn lại là:
2
2
a = ( λ +   8 )/4

với: λ =

ld 

 (d1  d 2 )
π (125+280)
2
2

= 2000 = 1363,82(mm)

và: ∆ = (d2 -d1)/2 = (280 - 125) / 2 = 77,5 (mm)
 a = (1363,82 + √ 1363,822−8 . 77,52 )/4 = 677,48 mm
Vậy khoảng cách trục thưc tế là :
a = 677,48 (mm)
Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) (4.14-T60 [I] )
Ta có:

0,55(d1 + d2) + h = 0,55.(125 + 280) + 8 = 230,75(mm)
2(d1 + d2) = 2.(125+ 280) = 810(mm)

Vậy thỏa mãn điều kiện cho phép về khoảng cách trục.
 Tính góc ơm 1 trên bánh đai nhỏ theo công thức 4.7[I]:
1 = 180o

-

( d 2−d 1 ) .57 °
a

= 1800 -

( 280−125 ) .57 °
= 166,96°
677,48

Vậy 1 = 166,96° > 120O góc ơm thỏa mãn điều kiện.
3. Xác định số đai

Số dây đai được xác định theo công thức (4.16)[I]

Pcd . K d
z=

[ P 0] .C α C l Cu C z

Trong đó:
+ Pcd là cơng suất trên trục bánh đai chủ động : Pcd = Pđc = 7,44 ( kW )
+ [P0] là công suất cho cho phép đối với đai thang thường (Tra bảng 4.19T62[I] )
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 13


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Ta có đai thang loại A; d1 = 125mm; v=19,12m/s ta được: [P0] = 3,08 ( kW)
+ Kđ là hệ số tải trọng động (Tra bảng 4.7[I] trang 55).

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 14


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Do tải trọng mở máy T1=1,2T ⇒ tải trọng mở máy đến 120% tải trọng
danh nghĩa và số ca làm việc là: 1 ca
Kết hợp hai điều kiện trên ta xác định được hệ số Kđ: Kđ = 1
+ C là hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ơm 1(Tra bảng 4.15-T61[I] )

Ta Có α 1=166,96° tra bảng ta chọn được: C = 0,98
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 15


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

+ Cl là hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai và có giá tri phụ thuộc vào
tỉ số chiều dài đai đang xét l và chiều dài đai l0 lấy làm thí nghiệm. Tính :
l/l0 =2000/1700 = 1,17 tra bảng 4.16, trang 61[I] ta được Cl = 1,04

+ Cu là hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền ( Tra bảng 4.17-T61[I] )

Ta có uđ =2,24 ta được: Cu = 1,13
+ Cz là hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các
dây đai: P1/[P] = 7,44 /3,08 = 2,41 ta được Cz = 0,95 (Tra bảng 4.18-[I] )

7 , 44 . 1

Suy ra : z = 3,08 .0, 98 .1,04 .1,13 . 0,95 = 2,2
Vậy ta chọn z = 3

4. Xác định chiều rộng bánh đai
Chiều rộng của bánh đai được xác định theo công thức 4.17[I]:
b = (z - 1)t + 2e
Tra bảng 4.21-T63[I] :

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 16


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Ta có t = 15 mm ; e = 10 mm ;
Vậy:

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

h0 = 3,3 mm

b = (2 - 1).15 + 2.10 = 35 mm

- Đường kính ngồi của bánh đai được xác định theo công thức 4.18[I]:
da = d + 2h0
- Đường kính ngồi của bánh đai nhỏ là:
da1 = d1 + 2h0 =125 +2.3,3 =131,6 (mm)
- Đường kính ngồi của bánh đai lớn là:
da2 = d2 + 2h0 = 280 + 2.3,3 = 286,6 (mm)
5. Xác định các lực trong bộ truyền
780.Pdc .K d
Xác định lực căng ban đầu: F0 = v.C .z + Fv

Với lực căng do lực li tâm sinh ra: Fv = qm. v2
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 17


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Khối lượng 1 mét chiều dài đai: qm = 0,105 (kg/m). Tra bảng 4.22-T64[I]
 Fv = 0,105. 19,122 = 38,38(N)
780.Pdc .K d
780.7 , 44 .1
v
.
C
.
z

 F0 =
+ Fv = 19 ,12 .0, 98. 3 + 38,38 = 141,62(N)
1

Lực tác dụng lên trục :Fr = 2F0.z.sin 2 = 2.141,62.3.sin

166,96°
=844,22(N)
2

Bảng thông số của bộ truyền đai:
Các đại lượng
Loại đai
Số dây đai z
Khoảng cách trục a

Thơng số
Thang A
3
677,48 mm

Đường kính bánh đai chủ động d1

125 mm

Đường kính bánh đai bị động d2

280 mm

Chiều dài đai tiêu chuẩn l

2000 mm

Góc ơm 1

166,96°

Bề rộng của bánh đai b

35 mm

Lực căng ban đầu F0

141,62 N

Lực tác dụng lên trục Fr

844,22 N

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 18


ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

PHẦN III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
I. GIỚI THIỆU BỘ TRUYỀN XÍCH VÀ CÁC BƯỚC LÀM
* Truyền động xích thuộc loại truyền động bằng ăn khớp gián tiếp, được dùng để
truyền động giữa các trục xa nhau. Có thể truyền động xích để giảm tốc hoặc tăng tốc.
So với truyền động đai, khả năng tải và hiệu suất của truyền động xích cao hơn, cùng
một lúc có thể truyền chuyển động và cơng suất cho nhiều trục. Tuy nhiên truyền
động xích địi hỏi chế tạo và chăm sóc phức tạp, làm việc có va đập, chóng mịn nhất
là khi bơi trơn khơng tốt và mơi trường làm việc nhiều bụi
* Thiết kế truyền động xích bao gồm các bước:
- Chọn loại xích
- Chọn số răng đĩa xích, xác định bước xích theo chỉ tiêu về độ bền mịn và xách

định các thơng số khác nhau của xích và bộ truyền
- Kiểm tra xích về độ bền (đối với xích bị quá tải)
-Thiết kế kết cấu đĩa xích và xác định lực tác dụng lên trục
*Có 3 loại xích: xích ống, xích con lăn và xích răng với bước xích p là thơng số
hình học quan trọng nhất, tải trọng phá hỏng Q là đặc trưng cơ bản về độ bền.
II. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
1. Xách định kiểu xích
Ta có thơng số bộ truyền
- Đặc tính làm việc:Vừa
- Số ca làm việc: 1
- Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: 30 0
- Tỷ số truyền: ux = 2,209
- Công suất: P¿2 ¿ ROMAN II = 6,8 (kW)
- Số răng đĩa xích tải là: z =19
- Số vịng quay:n II= 521,784 (v/p)
- Bước xích tải: p = 25,4
2. Chọn loại xích
Do bộ truyền tải khơng lớn, ta chọn xích ống – con lăn 1 dãy, gọi tắt là xích con
lăn 1 dãy. Loại xích này chế tạo không phức tạp , giá thành rẻ và có độ bền mịn
cao.
3. Xác định thơng số của xích và bộ truyền xích
a) Xác định số răng đĩa xích
 Do số răng đĩa xích càng ít đĩa bị động quay càng không đều, động năng va
đập càng lớn và xích mịn càng nhanh. Vì vậy khi thiết kế cần đảm bảo cho
số răng nhỏ nhất của đĩa xích lớn hơn zmin (zmin=17-19 ).
- Số răng đĩa xích trên bánh chủ động z1:
- Theo mục 5.2.1[I] trang 80 ta có cơng thức sau:
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 19

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

z1 = 29-2u ≥ 19
Theo phần I ta có ux=2,209 khi đó z1 = 29-2.2,209 = 24,58 ≥19 zmin thỏa mãn.
Với kết quả như trên kết hợp với dữ liệu đề bài ta có: z 1= 19 răng
 Đối với xích ống con lăn thì zmax=120 răng [I]
- Số răng đĩa xích trên bánh bị động z2:
Từ cơng thức 5.1 trang 80[I] ta có:
z2 = ux . z1 = 2,209 . 19 = 41,97 ≤ zmax = 120
Ta quy tròn theo số lẻ chọn z 2=¿ 41 răng
b) Xác định số mắt xích
Ta có số bước xích theo đề bài là p = 25,4 mm
Khoảng cách trục sơ bộ:
asb = 40p = 40.25,4 = 1016 (mm)
Số mắt xích xác định theo công thức 5.12 [I] trang 85 ta có:
x = 2a/p + (z1 + z2)/2 + (z2 – z1 )2.p/(4.a.𝝅2)


=

2
2 a z1 + z 2
( z 2−z 1) . p
x= p + 2 +
4. π ².a
2.1016 19+41

( 41−19 )2 . 25,4
+ 4.3,142 .1016
25,4 + 2

= 110,30 mắt xích
Ta quy tròn đến số chẵn ta chọn xc= 110 mắt xích
c) Xác định khoảng cách trục
Khoảng cách trục a xách định theo công thức 5.13 [I] trang 85:
z 2−z 1 2
] }
π
2
= 0,25.25,4.{110 - 0,5(41+19) + [110−0,5 ( 41+19 ) ] 2−2[ 41−19 ] }
3,14

√

a ¿= 0,25p{ xc - 0,5(z2 +z1) + [ x c −0,5 ( z 2+ z1 ) ]2−2[

√

= 1014 mm
Để xích khơng chịu lực căng q lớn, ta cần giảm khoảng cách trục đi một lượng:
a = (0,002…0,004)a
Ta chọn a = 0,003. a¿ = 0,003.1014  3 mm
Do đó koảng cách trục thực tế là :
a = a ¿- Δa = 1014 – 3 = 1011mm
Ta lấy a = 1011 mm
 Số lần va đập i của bản lề mắt xích trong 1 giây:
z1 . n1

 [i] (l/s)
15 x
19. 521,784
 i=
= 6,008  [i] = 30 (thỏa mãn)
15.110

i=

Trong đó [i] là số lần va đập cho phép - Tra bảng 5.9[I] trang 85:

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG
GVHD: THÂN VĂN THẾ
Page 20