Đồ án hệ thống truyền động thùng quay làm sạch ba via

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY



ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ME3145

Đề tài 3 – Phương án số 3:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY

LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Lưu Thanh Tùng
Học kỳ: 231 Nhóm: L01

Sinh viên thực hiện MSSV
1 Đặng Quốc Anh 2112755
2 Phan Ngọc Thảo Vy 2112689

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY



ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ME3145

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG
QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP

GVHD: PGS.TS. Lưu Thanh Tùng

Sinh viên thực hiện MSSV
Đặng Quốc Anh 2112755
Phan Ngọc Thảo Vy 2112689

Thành Phố Hồ Chí Minh – 12/2023

2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

(ME3145)
Học kỳ I / Năm học 2023-2024

Sinh viên thực hiện: Đặng Quốc Anh MSSV : 2112755
2112689
Phan Ngọc Thảo Vy
Ký tên :
Người hướng dẫn: PGS.TS. Lưu Thanh Tùng Ngày bảo vệ

Ngày bắt đầu: 4/9/2023 Ngày kết thúc:

ĐỀ TÀI

Đề số 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY
LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP

Phương án số: 3

Hệ thống dẫn động gồm: 2: Bộ truyền đai thang 3: Hộp giảm tốc bánh răng nghiêng 1 cấp
1: Động cơ điện 5: Thùng quay
4: Nối trục xích

Số liệu thiết kế: Đường kính của thùng, D (mm): 760
Lực vòng trên thùng, F (N): 1850 Thời gian phục vụ, L (năm): 7
Vận tốc của thùng, v(m/s): 1.2
3

Quay một chiều, làm việc 2 ca.
(Làm việc 300 giờ/năm, 8 giờ/ca)

YÊU CẦU: Mỗi nhóm gồm 2 SV

- 01 Thuyết minh.
- 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hệ thống truyền động (A0).
- 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hộp giảm tốc (A0).
- Mỗi SV thực hiện 01 bản vẽ chi tiết.

NỘI DUNG THUYẾT MINH:

1. Tìm hiểu hệ thống truyền động máy.
2. Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động.
3. Tính tốn thiết kế các chi tiết máy:

a. Tính tốn các bộ truyền ngồi (đai, xích hoặc bánh răng).
b. Tính toán các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít - bánh vít).
c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực.
d. Tính tốn thiết kế trục và then.
e. Chọn ổ lăn và nối trục.
f. Chọn thân máy, bulông và các chi tiết phụ khác.
g. Tính tốn các chi tiết hệ thống truyền động.
h. Chọn dung sai lắp ghép.
4. Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép.
5. Tài liệu tham khảo.

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN:

Tuần lễ Nội dung thực hiện
1-2 Nhận đề tài, phổ biến nội dung Đồ án.
Tìm hiểu truyền động cơ khí trong máy.
2-4 Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền.
5-8 Tính tốn thiết kế các chi tiết máy: các bộ truyền, trục (bố trí các chi tiết lắp trên
5-9 trục), chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân hộp giảm tốc, các chi tiết khác của hệ
8-14 thống truyền động, chọn bulông và các chi tiết phụ khác.
14-15 Vẽ phác thảo và hoàn chỉnh kết cấu trên bản vẽ phác.

Xác định dung sai lắp ghép.

Vẽ hoàn thiện bản vẽ lắp.

Vẽ bản vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, bản vẽ).
Người hướng dẫn ký duyệt.

16 Bảo vệ.

4

5

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, xung quanh chúng ta càng nhiều những thiết bị cơ khí, tự động hóa giúp
cho con người làm việc nhẹ nhàng và hiệu suất cao hơn. Không chỉ thể hiện được sự
sáng tạo của con người, những thiết bị này đóng vai trị quan trọng trong những nhà máy
là những hệ thống truyền động, giúp vận chuyển các máy móc, thiết bị, sản phẩm, …
thay cho sức lao động thủ công giúp đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa
của đất nước.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí đã giúp chúng em được có cơ hội tìm
hiểu, thiết kế các bộ phận của một hệ thống truyền động như hộp giảm tốc, nối trục, đĩa
xích, … Ngồi ra, việc thực hiện đồ án là cách để chúng em vận dụng, ôn tập lại các
kiến thức đã học từ các mơn Ngun lí máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, … Bên cạnh đó
cịn giúp tụi em rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm một cách hiệu quả và chuyên nghiệp.
Trong q trình thực hiện đồ án, nhóm chúng em đã tích cực tìm hiểu, thực hành
và tự đánh giá kết quả của mình. Tuy nhiên, với kiến thức cịn hạn hẹp, những thiếu sót
và sai lầm là khơng thể tránh khỏi. Nhóm chúng em rất mong nhận được đóng góp của
Thầy, Cơ cũng như các bạn để hoàn thiện về kiến thức và rút kinh nghiệm cho sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS. TS. Lưu Thanh Tùng, cùng những
Thầy, Cô, các bạn đã chỉ dẫn, hỗ trợ và giúp đỡ chúng em rất nhiều trong suốt quá trình
thực hiện đồ án.

Nhóm sinh viên

Đặng Quốc Anh
Phan Ngọc Thảo Vy

6

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG............................................................................................10
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................11
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN ......................................................................................................................12

1.1. Chọn hiệu suất hệ thống ..........................................................................12
1.2. Tính cơng suất cần thiết trên trục động cơ điện ...................................12
1.3. Xác định số vòng quay sơ bộ ...................................................................12
1.4. Chọn động cơ điện....................................................................................13
1.5. Phân phối tỉ số truyền ..............................................................................13
1.6. Lập bảng đặc tính ....................................................................................13
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI ..................................................15
2.1. Chọn loại đai.............................................................................................15
2.2. Đường kính các bánh đai.........................................................................15
2.3. Tính khoảng cách trục a theo điều kiện sơ bộ và chiều dài đai:..........16
2.4. Tính vận tốc 𝐯𝟏 và kiểm tra số vòng chạy trong một giây ...................17
2.5. Tính góc ơm đai ........................................................................................17
2.6. Tính số đai sử dụng:.................................................................................17
2.7. Tính chiều rộng và đường kính các bánh đai........................................18
2.8. Chọn vật liệu làm bánh đai .....................................................................18
2.9. Xác định lực căng ban đầu, lực vòng và lực tác dụng lên trục ............18
2.10. Tuổi thọ đai.............................................................................................18

2.11. Thông số bộ truyền đai ..........................................................................19
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG
NGHIÊNG ....................................................................................................................21
3.1. Chọn vật liệu cho bánh răng dẫn và bánh bị dẫn .................................21
3.2. Xác định ứng suất cho phép ....................................................................21
3.3. Hệ số chiều rộng vành răng và hệ số tập trung tải trọng .....................23
3.4. Khoảng cách trục .....................................................................................23
3.5. Thông số ăn khớp .....................................................................................23
3.6. Xác định các kích thước của bộ truyền..................................................24
3.7. Chọn cấp chính xác cho bộ truyền .........................................................25

7

3.8. Xác định các giá trị lực tác dụng lên bộ truyền ....................................25
3.9. Hệ số tải trọng động .................................................................................25
3.10. Kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc...............................................26
3.11. Kiểm nghiệm răng về ứng suất uốn......................................................27
3.12. Kiểm nghiệm điều kiện quá tải .............................................................28
3.13. Tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ...28
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN ............................30
4.1. Chọn sơ bộ nối trục xích trên trục 2.......................................................30
4.2. Xác định tải trọng tác dụng lên các trục................................................31
4.3. Chọn vật liệu và xác định sơ bộ các thông số của trục .........................31
4.4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực........................32
4.5. Vẽ biểu đồ momen uốn và momen xoắn để xác định cho từng tiết diện
trục ............................................................................................................................34
4.6. Tính tốn mối ghép then và kiểm nghiệm then.....................................38
4.7. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi............................................................39
4.8. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh ...........................................................42
CHƯƠNG 5: CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC .................................................43

5.1. Kiểm nghiệm nối trục ..............................................................................43
5.2. Chọn ổ lăn trục 1 ......................................................................................43
5.3. Chọn ổ lăn trục II.....................................................................................46
CHƯƠNG 6: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ
KHÁC ...........................................................................................................................49
6.1. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc..........................................................................49
6.2. Một số chi tiết khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp giảm tốc ................51
6.3. Các chi tiết phụ khác ...............................................................................53
CHƯƠNG 7: CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP ...........55
7.1. Chọn dầu bôi trơn ....................................................................................55
7.2. Chọn dung sai lắp ghép ...........................................................................55
CHƯƠNG 8: THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP...........59
8.1. Nguyên lý làm việc ...................................................................................59
8.2. Cấu tạo của thùng quay làm sạch bavia ................................................59
8.3. Tính tốn sơ bộ tải cơng tác ....................................................................59

8

8.4. Tính tốn trục cơng tác............................................................................61
8.5. Tính chọn ổ lăn gối trục...........................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................66

9

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thông số cơ bản của động cơ điện 4A132MB8Y3 ...............................13
Bảng 1.2. Bảng thông số lắp đặt của động cơ kiểu 4A132M ...............................13
Bảng 1.3 Bảng đặc tính tỷ số truyền của hệ thống ...............................................14
Bảng 2.1. Bảng thông số đai thang loại Б ............................................................15

Bảng 2.2: Bảng tổng kết thông số bộ truyền đai ..................................................19
Bảng 3.1. Tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ......28
Bảng 4.1: Bảng thơng số nối trục xích .................................................................30
Bảng 4.2 Thơng số then cho 2 trục .......................................................................39
Bảng 4.3: Kiểm nghiệm trục I về độ bền mỏi .......................................................41
Bảng 4.4: Kiểm nghiệm trục II về độ bền mỏi......................................................42
Bảng 4.5 Giá trị các ứng suất khi kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh ....................42
Bảng 5.1: Bảng thông số ổ lăn trục 1 ...................................................................43
Bảng 5.2 Thông số ổ lăn trục 2.............................................................................46
Bảng 6.1 Các thông số cơ bản của vỏ hộp ...........................................................49
Bảng 6.2 Thơng số bulong vịng trên hộp giảm tốc..............................................51
Bảng 6.3 Thơng số kích thước cửa thăm ..............................................................52
Bảng 6.4 Thông số nắp ổ hộp giảm tốc ................................................................52
Bảng 6.5 Thơng số kích thước nút thăm hơi.........................................................53
Bảng 6.6 Thơng số kích thước nút tháo dầu .........................................................53
Bảng 7.1 Các kích thước lắp ghép giới hạn trên trục ..........................................56
Bảng 7.2 Các kích thước lắp ghép giới hạn trên then ..........................................57

10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1. Thơng số các loại tiết diện đai hình thang ...........................................15
Hình 4.1. Nối trục xích hai dãy của hãng KCM ...................................................30
Hình 4.2 Chọn sơ bộ đường kính trục ..................................................................33
Hình 4.3: Biểu đồ momen trên trục 1 ...................................................................35
Hình 4.4: Biểu đồ momen trên trục 2 ...................................................................37
Hình 5.1 Sơ đồ lực tác dụng lên ổ lăn trục 1........................................................44
Hình 5.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ổ lăn trục 2........................................................47
Hình 6.1 Bulong vịng ...........................................................................................51

Hình 6.2 Chốt định vị............................................................................................51
Hình 6.3 Cửa thăm................................................................................................52
Hình 6.4 Nút thơng hơi .........................................................................................52
Hình 6.5 Nút tháo dầu...........................................................................................53
Hình 6.6 Que thăm dầu.........................................................................................53
Hình 6.7 Vịng chắn dầu .......................................................................................54
Hình 8.1 Kích thước thùng trộn............................................................................60

11

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ
VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.1. Chọn hiệu suất hệ thống

η= η đ . η br . η 2 l . η t . η o t = 0,95 × 0,75 × 0,992 × 0,98 × 0,99 = 0,8672 (1.1)
o

Trong đó hiệu suất sơ bộ các bộ truyền và ổ được chọn từ bảng 2.3 [1]:

ηđ = 0,95 Hiệu suất bộ truyền đai thang

ηbr = 0,96 Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng nghiêng

ηol = 0,99 Hiệu suất ổ lăn (có 2 cặp ổ lăn)
ηt = 0,98 Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi

ηot = 0,99 Hiệu suất cặp ổ trượt

1.2. Tính cơng suất cần thiết trên trục động cơ điện

Vì chế độ tải của hệ thống là tải tĩnh, nên công suất tương đương sẽ bằng công suất
trên trục thùng quay:

Pt = Plv = Fv = 1850 × 1,2 = 2,22(kW) (1.2)
1000 1000

Công suất cần thiết

Pct = P = 2,22 = 2,56 (kW) (1.3)
η 0,8672

1.3. Xác định số vòng quay sơ bộ

Tỉ số truyền chung của hệ

uch = uđ × ubr = 5 × 5 = 25 (1.4)

Trong đó tỉ số truyền sơ bộ được chọn từ bảng 2.4 [1]

uđ = 5: Tỉ số truyền của bộ truyền đai

ubr = 5: Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Số vòng quay trên trục công tác

n4 = 60000v = 60000 × 1,2 = 30,16 (vòng) (1.5)
πD 760π phút

Số vòng quay sơ bộ của trục động cơ

12

nsb = u × n = 25 × 30,16 = 754 (vòng) (1.6)
phút

1.4. Chọn động cơ điện

Từ các thơng số tính toán, ta chọn động cơ điện thỏa

Pđc > Pct = 2,56 kW
{nđc ≈ nsb = 754 vòng

phút

Dựa vào bảng P1.3 [1], ta chọn động cơ 4A132MB8Y3 và các thông số lắp đặt như sau:

Bảng 1.1. Thông số cơ bản của động cơ điện 4A132MB8Y3

Kiểu động cơ Công suất Vận tốc vòng quay 𝐜𝐨𝐬 𝛗 𝛈% 𝐓𝐦𝐚𝐱 𝐓𝐤
(kW) (vòng/phút) 𝐓đ𝐧 𝐓đ𝐧

4A132MB8Y3 3 701 0,74 79 2,2 1,8

Bảng 1.2. Bảng thông số lắp đặt của động cơ kiểu 4A132M

Kích thước Kích thước lắp đặt

Kiểu Số khuôn khổ Khối
lượng

cực

𝒍𝟑𝟎 𝒉𝟑𝟏 𝒅𝟑𝟎 𝒍𝟏 𝒍𝟏𝟎 𝒍𝟑𝟏 𝒅𝟏 𝒅𝟏𝟎 𝒃𝟏𝟎 h

4A132M 2 530 350 302 80 178 89 42 12 216 132 130

1.5. Phân phối tỉ số truyền
Tỉ số truyền của hệ dẫn động

u = nđc = 701 (1.7) = 23,25
n 30,16

Tính lại ubr = 5.8, uđ = 4
1.6. Lập bảng đặc tính

1.6.1. Tính tốn công suất trên trục
P = 2,22 kW

P 2,22
PII = ηol × ηot × ηt = 0,992 × 0,98 = 2,31 kW
(1.8)

13

PI = PII = 2,31 = 2,43 kW
ηol × ηbr 0,99 × 0,96

Pđc = PI = 2.43 = 2,56 kW
ηđ 0.95

1.6.2. Tính số vịng quay các trục

nI = nđc = 701 = 175,25 vòng
uđ 4 phút

nII = nI = 175,25 = 30,22 vòng (1.9)
ubr 5,8 phút (1.10)

nt = nII = 30,22 = 30,22 vòng
unt 1 phút

1.6.3. Tính momen xoắn các trục

Tđc = 9,55 × 106 × Pđc = 9,55 × 106 × 2,56 = 34 874,8 (Nmm)
nđc 701

TI = 9,55 × 106 × PI = 9,55 × 106 × 2,43 = 132 524,27 (Nmm)
nI 175,25

TII = 9,55 × 106 × PII = 9,55 × 106 × 2,31 = 730 516,19 (Nmm)
nII 30,22

Ttải = 9,55 × 106 × P = 9,55 × 106 × 2,22 = 701 659,34 (Nmm)
n 30,22

1.6.4. Bảng đặc tính động cơ
Sau khi tính tốn, ta thu được bảng tổng hợp phân phối tỉ số truyền như sau:
Bảng 1.3 Bảng đặc tính tỷ số truyền của hệ thống

Động cơ Trục I HGT Trục II HGT Tải

P (kW) 2,56 2,43 2,31 2,22

n (vòng/phút) 701 175,25 30,22 30,22

Tỉ số truyền u uđ = 4 ubr = 5,8 unt = 1
T (Nmm) 34 874,8 132 524,27 730 516,19 701 659,34

14

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI

2.1. Chọn loại đai
Theo hình 4.22a [1], dựa vào cơng suất và số vòng quay, chọn loại đai thang:

Pđc = 2,56 kW
{nđc = 701 vòng => Chọn đai loại Б

phút

Hình 2.1. Thơng số các loại tiết diện đai hình thang

Ta có bảng thơng số đai thang loại Б như sau:

Bảng 2.1. Bảng thông số đai thang loại Б

𝒃𝒑, 𝒎𝒎 𝒃𝟎, 𝒎𝒎 𝒉, 𝒎𝒎 𝒚𝟎, 𝒎𝒎 𝑨, 𝒎𝒎𝟐 Chiều dài đai 𝑻𝟏, 𝑵𝒎 𝒅𝟏𝒎𝒊𝒏, 𝒎𝒎
mm 40÷190 125 (125)
14 17 10,5 4 138
800÷6300

2.2. Đường kính các bánh đai

2.2.1. Đường kính bánh đai nhỏ

d1 = 1,2dmin = 1,2 × 125 = 150 (mm) (2.1)

Chọn d1 = 140 (mm) theo dãy số tiêu chuẩn

2.2.2. Hệ số trượt và đường kính bánh đai lớn

d2 = ud1(1 − ξ) = 4 × 140 × (1 − 0,01) = 554,4 mm (2.2)

ξ = 0,01 Hệ số trượt tương đối khi tải va đập nhẹ
15

uđ = 4 Tỉ số truyền

Chọn d2 = 560 mm

Tính lại tỉ số truyền

u𝑡𝑡 = d2 = 560 = 3,96 (2.3)

d1(1 − ξ) 140(1 − 0,01)

Sai lệch tỉ số truyền so với giá trị chọn trước:

∆u = |u𝑡𝑡 − 𝑢| × 100% = |3,96 − 4| × 100% = 1%
u 4

2.3. Tính khoảng cách trục a theo điều kiện sơ bộ và chiều dài đai:

Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức 4.14 [1]

2(d2 − d1) ≥ a ≥ 0,55(d2 + d1) + h (2.4)

⇔ 2(560 − 140) ≥ a ≥ 0,55(560 + 140) + 10,5

⇔ 840 ≥ a ≥ 395,5 mm

Với u = 4 ta có thể chọn sơ bộ a = 0,95d2 = 532 mm, lấy a = 535 mm

Chiều dài tính tốn của dây đai theo cơng thức 4.4 [1]:

п (d2 − d1)2 (2.5)
L = 2a + (d2 + d1) +
2 4a

→ L = 2 × 535 + п (560 + 140) + (560 − 140)2 = 2252 mm
2 4 × 535

Chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn L = 2240 mm = 2,24 m
Tính tốn chính xác lại khoảng cách trục

k + √k2 − 8∆2
𝑎 = 4 (2.6)

Trong đó:

k = L − π (d2 + d1) = 2240 − π 560 + 140 = 1140,44 mm
2 2

∆= (d2 − d1) = 560 − 140 = 210 mm
2 2

1140,44 + √1140,442 − 8 × 2102
→ a = 4 = 528,5 mm

Kiểm nghiệm điều kiện:

16

2(d1 + d2) ≥ a ≥ 0,7(d1 + d2)

↔ 2(140 + 560) ≥ a ≥ 0,7(140 + 560) (2.6)

↔ 1400 ≥ a ≥ 490

Khoảng cách trục a = 528.5 mm và chiều dài dây đai L = 2240 mm = 2,42m

2.4. Tính vận tốc 𝐯𝟏 và kiểm tra số vịng chạy trong một giây

Vận tốc v1

v1 = πd1n1 = π × 140 × 701 = 5,14 m (2.7)
60000 60000 s

Số vòng quay của đai trong một giây:
i = v = 5,14 = 2,29 s−1 thỏa điều kiện i < [i] = 10s−1 (2.8)

L 2,24

2.5. Tính góc ôm đai

Góc ôm bánh đai dẫn:

α1 = 180 − 57 (d2 − d1) = 180 − 57 × 560 − 140 = 134,7°
a 528,5 (2.7)

= 2,3 rad

thỏa điều kiện α1 ≥ 120 đối với đai sợi tổng hợp

2.6. Tính số đai sử dụng:

Hệ số tải trọng động: Chọn Kđ = 1,25 vì tải va đập nhẹ, làm việc 2 ca/ngày

Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ơm đai:

− α1 −134.7
Cα = 1,24 (1 − e 110) = 1,24 (1 − e 110 ) = 0,88

Hệ số xét ảnh hưởng đến tỷ số truyền: Cu = 1,14 vì u = 5 > 3
Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai: Chọn sơ bộ Cz = 0. ,95
Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai: CL = 1 vì LL0 = 1
Theo bảng 4.19 [1], ta chọn [P0] = 1,61 kW khi d1 = 140mm
Số dây đai:

z ≥ P1Kđ [P = 2,56 × 1,25 = 2,1 0]CαCLCuCz 1,61 × 0,88 × 1 × 1,14 × 0,95 (2.8)

Ta chọn z = 3 đai

17

2.7. Tính chiều rộng và đường kính các bánh đai
Theo bảng 4.21 [1]: h0 = 4,2, t = 19, e = 12,5
Chiều rộng bánh đai Б theo công thức (4.17) [2]:

B = (z − 1)t + 2e = (3 − 1) × 19 + 2 × 12,5 = 63 mm (2.9)

Đường kính ngồi của bánh đai theo công thức (4.16) [1]:

da1 = d1 + 2h0 = 140 + 2 × 4,2 = 148,4 mm (2.10)
da2 = d2 + 2h0 = 560 + 2 × 4,2 = 568,4 mm

2.8. Chọn vật liệu làm bánh đai
Vật liệu làm bánh đai: Gang xám
Khối lượng riêng trung bình của gang xám: D = 7200 kg/m3
Đường kính bánh đai lớn: 𝑑2 = 560𝑚𝑚
Chiều rộng bánh đai: B = 63 mm
Trọng lượng bánh đai lớn:

𝑃𝑑 = 𝜋 . 𝑑 2 . 𝐵𝑑 𝐷. 𝑔 = 𝜋(5602 − 6. 1202). 63 . 7200.9,8 = 793.22 (N) (2.11)
2

4 4. 1000 3

2.9. Xác định lực căng ban đầu, lực vòng và lực tác dụng lên trục
Lực căng do lực li tâm gây ra:

Fv = qmv2 = 0,178 × 5,142 = 4,7 (N) (2.11)

Lực căng trên mỗi dây đai:

F0 = 780P1Kđ + Fv = 780 × 2,56 × 1,25 + 4,7 = 221,4 N (2.12)
vCαz 5,14 × 0.88 × 3 (2.13)
(2.14)
Lực vòng có ích:

Ft = 1000P1 = 1000 × 2,56 = 498,17 N
v1 5,14

Lực tác dụng lên trục:

Fr = 2F0 sin (α1) = 2 × 221,4 × sin (134,7) = 612,46 N
2 2

2.10. Tuổi thọ đai

Ứng suất lớn nhất sinh ra trong đai theo công thức 4.29b [2]:

18

σmax = σ1 + σv + σF = σ0 + 0,5σt + σv + σF (2.15)

Trong đó:

σ0 = F0 = 221,4 = 1,6 MPa
A 138

σt = Ft = 498,17 = 1,2 MPa
A 3 × 138

σv = Fv = 4,7 = 0,03 Mpa
A 138

σF = εE = 2y0 E = 2 × 4 × 100 = 5,71 Mpa
d1 140

⟹ σmax = 7,95 Mpa

Tuổi thọ đai được xác định theo công thức:

( σ σ r max)m ( 9 8 ) × 107 (2.16)
7,95
Lh = 2 × 3600 × i = 2 × 3600 × 2,29 = 1630 giờ

m số mũ của đường cong mỏi, m = 8 đối với đai thang

i số vòng chạy trong 1 dây

𝜎𝑟 = 9 là giới hạn mỏi của đai thang

2.11. Thông số bộ truyền đai

Bảng 2.2: Bảng tổng kết thông số bộ truyền đai

Thông số Ký hiệu Giá trị

Công suất trên trục dẫn P1 2.56 (kW)

Tốc độ quay trục dẫn n1 701 (𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)

Tỉ số truyền u 5

Đường kính bánh đai nhỏ d1 140 (mm)

Đường kính bánh đai lớn d2 560 ( mm)

Số đai z 3

Chiều dài đai L 2250 (mm)

Khoảng cách trục a 528,5 (mm)

19

Góc ơm đai α1 134,7°
63 (mm)
Chiều rộng bánh đai B 148,4 (mm)
568,4 (mm)
Đường kính ngồi bánh đai nhỏ da1 221,4 (N)
612,46 (N)
Đường kính ngồi bánh đai lớn da2 1630 (giờ)

Lực căng đai ban đầu Fo

Lực tác dụng lên trục Fr

Tuổi thọ Lh

20