ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI MÔN HỌC ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

<b>KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN</b>

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

<b>THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI</b>

MÔN HỌC: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

<i><b>Sinh viên thực hiện đồ án:</b></i>Nhóm 451. Võ Văn Quy – MSSV:200190722. Lê Trung Tín – MSSV:200190853. Mai Nhựt Trường – MSSV:20019089

<i><b>Mã lớp:</b></i>1CKD20A

<i><b>Khóa:</b></i>Khóa 45

<i><b>Người hướng dẫn:</b></i>ThS. Phạm Văn Dương

Vĩnh Long – Năm 2022

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

<b>KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN</b>

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

<b>THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI</b>

MÔN HỌC: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

<i><b>Sinh viên thực hiện đồ án:</b></i>Nhóm 451. Võ Văn Quy – MSSV:200190722. Lê Trung Tín – MSSV:200190853. Mai Nhựt Trường – MSSV:20019089

<i><b>Mã lớp:</b></i>1CKD20A

<i><b>Khóa:</b></i>Khóa 45

<i><b>Người hướng dẫn:</b></i>ThS. Phạm Văn Dương

Vĩnh Long – Năm 2022

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VĨNH LONG

<b>KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN</b>

<b>PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY</b>

Tên đồ án: Thiết kế trạm dẫn động băng tảiNhiệm vụ:

Nội dung: Thực hiện khối lượng công việc gồm:- Lập bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A<small>0</small>)

- Vẽ các bản vẽ chi tiết (A<small>3</small>) của một số chi tiếtchính- Viết thuyết minh tính tốn

Các số liệu chotrước:

- Lực vòng trên băng tải (N): P =4000

- Vận tốc trên băng tải (m/s): V= 1,5 _(N- Đường kínhtang(mm): D =300

- Thời gian sửdụng(năm): t =3

- Chiều rộng băng tải (mm): B=400 ^0,- Chế độ làmviệc:

+ 16 giờ/ngày+ 300 ngày/năm- Trục tang: ngang- Đặc tính tải trọng:

+ Va đập nhẹ, quay 1 chiều.+ Theo đồ thị

0,9M75M

Đồ thị đặc tính tải trọng

Phương phápđánhgiá: Chấm thuyếtminhNgày giaođồán: <i>ngày 05 tháng 9 năm 2022Ngày hoàn thànhđồán:ngày 05 tháng 12 </i>

<i><b>năm2022Họ và tên sinh viên thực hiện đồ ánnhóm45:</b></i>

<small>95 20019085 Lê Trung Tín1CKD20A 221_1CB1227_KS3A_03_ngoaigio97 20019089 Mai Nhựt Trường1CKD20A 221_1CB1227_KS3A_03_ngoaigio</small>

<i>Vĩnh Long, ngày 05 tháng 9 năm 2022</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN</b>

<i><b>- Tổng hợp kếtquả:</b></i>...

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>MỤC LỤC</b>

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈSỐTRUYỀN...1

1.1. CHỌN ĐỘNGCƠĐIỆN...1

1.1.1. Tính cơng suất cần thiếtđộngcơ...1

1.1.2. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ củađộngcơ...2

1.1.3. Chọnđộngcơ...3

1.2. PHÂN PHỐI TỈSỐTRUYỀN...3

1.2.1. Tỉ số truyền chung của hệdẫnđộng...3

1.2.2. Tỉ số truyền của cácbộtruyền...4

1.3. TÍNH THƠNG SỐ TRÊNCÁCTRỤC...4

1.3.1. Cơng suất trêncáctrục...4

1.3.2. Tốc độ quay củacáctrục...4

1.3.3. Moment xoắn trêncáctrục...5

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘTRUYỀNĐAI...6

2.1. CHỌNLOẠIĐAI...6

2.2. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN ĐAITHANGB...6

2.2.1. Xác định đường kính bánhđai...6

2.2.2. Xác định khoảng cách trục a và chiều dàiđaiL...8

2.2.3. Xác định góc ơm trên bánh đainhỏ<small>1...</small>9

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

3.2.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn cácbánh răng...14

3.2.4. Ứng suất tiếp xúcchophép...15

3.2.5. Ứng suất uốnchophép...15

3.3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀNBÁNH RĂNG...16

3.3.1. Xác định khoảngcáchtrục...16

3.3.2. Xác định các thông sốănkhớp...16

3.4. TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM GIÁ TRỊỨNGSUẤT...18

3.4.1. Tính tốn kiểm nghiệm giá trị ứng suấttiếpxúc...18

3.4.2. Tính tốn kiểm nghiệm giá trị ứngsuất uốn...19

4.3.2. Biểu đồ moment uốnvàxoắn...24

4.3.2.1. Vẽ biểu đồ moment và kết cấutrục1...25

4.3.2.2. Vẽ biểu đồ moment và kết cấutrục2...27

4.3.3. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi tại các mặt cắtnguyhiểm...29

4.3.3.1. Kiểm nghiệmtrục 1...29

4.3.3.2. Kiểm nghiệmtrục 2...30

4.4. CHỌN VÀ KIỂMNGHIỆMTHEN...32

4.4.1. Chọn và kiểm nghiệm then trêntrục1...32

4.4.2. Chọn và kiểm nghiệm then trêntrục2...33

CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌNỔLĂN...35

5.1. TÍNH CHỌN Ổ LĂNTRỤC1...35

5.2. TÍNH CHỌN Ổ LĂNTRỤC2...37

CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC BỘ KHÁC406.1.THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƯỚC CỦAVỎHỘP...40

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

6.3.1. Dung sai lắp ghépổlăn...45

6.3.2. Dung sai lắp ghépbánhrăng...46

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>DANH MỤC CÁC HÌNH</b>

Hình 4.1. Sơ đồ trạm dẫn độngbăngtải...23

Hình 4.2. Sơ đồ phântíchlực...24

Hình 4.3. Biểu đồ moment và kết cấutrục1...25

Hình 4.4. Biểu đồ moment và kết cấutrục2...27

Hình 5.1. Sơ đồ tính tốn ổ lăntrục1...35

Hình 5.2. Sơ đồ tính tốn ổ lăntrục2...37

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>DANH MỤC CÁC BẢNG</b>

Bảng 1.1. Thông số độngcơđiện...3

Bảng 1.2. Bảng thông số trêncáctrục...5

Bảng 2.1. Thông số cơ bản của đai thangloại B...6

Bảng 2.2. Bảng thông số của bộ truyềnđaithang...11

Bảng 3.1. Bảng tổng hợp thông số của bộ truyềnbánhrăng...20

Bảng 5.1. Thông số ổ lăntrục 1...35

Bảng 5.2. Thông số ổ lăntrục 2...37

Bảng 6.1. Kích thước các phần tử củavỏhộp...40

Bảng 6.2. Thông số củacửa thăm...41

Bảng 6.3. Các thông số của nútthông hơi...42

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>LỜI NĨI ĐẦU</b>

Chúngtacóthểbắtgặpnhữnghệthốngtruyềnđộngởkhắpnơivàcóthểnói nó đóng vaitrị rất quan trọng trong cuộc sống cũng như trong sản xuất. Đối với các hệ thống truyềnđộng thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ phận khơng thểthiếu.

<i><b>Thiếtkếtrạmdẫnđộngbăngtảilàmộtphầntrongtínhtốnthiếtkếhệthống truyền động vàlà một nội dung quan trọng trong chương trình đào tạo.Đồ án chitiết máylà mơn học</b></i>

giúp cho sinh viên có được cái nhìn cụ thể, thực tế hơn và hệ thống hóa lại kiếnthức đã được học ở các môn: Nguyên lý chi tiết máy, Sức bềnvậtliệu,Vẽkỹthuật,Dungsaikỹthuậtđo,...Đồngthờigiúpchosinhviêncóđược kỹ năng làmđồ án hỗ trợ cho việc làm đồ án tốt nghiệp saunày.

chững, làm quen với cơng việc tính toán, thiết kế. Học tốt môn học này sẽgiúpchosinhviênmườngtượngrađượccơngviệctrongtươnglai,quađócócách nhìn đúngđắn hơn về con đường học tập đồng thời tăng thêm lòng nhiệt huyết, yêu nghề cho mỗisinhviên.

Đề tài của nhóm được giao là thiết kế trạm dẫn động băng tải gồm hộp giảmtốc 1 cấp bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. Hệ thống được dẫn động bằngđộng cơ điện thông qua bộ truyền đai, hộp giảm tốc và khớp nối sau đó truyềnchuyển động tới băng tải.

Do đây là bản thiết kế kỹ thuật đầu tiên mà chúng em thực hiện nên chắcchắn sẽ mắc phải những thiếu sót, lỗi sai ngồi ý muốn. Nhóm 45 rất mong nhậnđược sự góp ý chân thành từ phía các thầy cô.

Xin chân thành cảm ơn!

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Để thuận tiện, phù hợp với điều kiện làm việc và lưới điện hiện nay ta chọnđộng cơ điện xoay chiều ba pha khơng đồng bộ rơto lồng sóc (cịn gọi là động cơđiện ba pha không đồng bộ).

Chọn động cơ điện được tiến hành theo các bước sau:- Tính cơng suất cần thiết của độngcơ.

- Xác định sơ bộ số vịng quay đồng bộ của độngcơ.

- Dựavàocơngsuấtvàsốvịngquayđồngbộkếthợpvớicácucầuvềq tải, momentmở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước độngcơ phù hợp với u cầuthiếtkế.

<b>1.1.1. Tính cơng suất cần thiết độngcơ</b>

 <b>Công suất làm việc trên băngtải</b>

 <b>Công suất tương đương trên trục băngtải</b>

Theo đồ thị đặc tính tải trọng từ đề bài, ta thấy hệ dẫn động làm việc với tảitrọng thay đổi theo bậc. Do đó, cơng suất tính tốn sẽ được tính bởi cơngsuấttương đương P<small>tđ</small>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

P<small>lv</small>- công suất làm việc trên trục băng tải (kW)

T<small>i,</small>t<small>i</small>- moment xoắn và thời gian làm việc ở chế độ thứ iT- moment xoắn lớn nhất

 <b>Số vòng quay của trục tang băngtải</b>

- Hiệu suất ổ lăn:η_ol=0,995

- Hiệusuấtbánhrăngtrụ(đượcchekín):η_br_=0,97- Hiệu suất khớp nối:η<small>kn</small>=1

=> Hiệu suất truyền động chung:

η_ch= η<small>3</small>. η_br. η_đai. η_kn= 0,995<small>3</small>. 0,97 . 0,96 . 1 = 0,9173 <b>Công suất cần thiết trên trục độngcơ</b>

u<small>đ</small>- tỉ số truyền bộ truyền đai thang, u<small>đ</small>= (2 ÷ 5) => Chọn u<small>đ</small>=3 , 1 5

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

u<small>br</small>- tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ, u<small>br</small>= (1,6 ÷ 8) => Chọn u<small>br</small>= 4,5 u<small>kn</small>- tỉ số truyền khớp nối, u<small>kn</small>= 1

=> Chọn số vòng quay đồng bộ theo công thức:

(Công thức 2.19 trang 22 - tài liệu TTHDĐCK tập 1 “Trịnh Chất, Lê Văn Uyển”)- Theo điều kiện mởmáy:

<i><b>Bảng 1.1. Thông số động cơ điện</b></i>

<b>Kiểu động cơ</b>

<b>Công suất(kW)</b>

<b>Tốc độ quay</b>

<b>(vg/ph)^{Cos φ}</b>

<b>Khối lượng(kg)</b>

(Tra phụ lục P1.2 trang 235 - tài liệu TTHDĐCK tập 1 “Trịnh Chất, Lê Văn Uyển”)

<b>1.2. PHÂN PHỐI TỈ SỐTRUYỀN</b>

<b>1.2.1. Tỉ số truyền chung của hệ dẫnđộng</b>

Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động u<small>ch</small>được xác định theo công thức:u =ⁿ^đc=¹⁴⁴⁰=15,08

<small>chn</small>_bt ^95,49

(Công thức 3.8 trang 95 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”)

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Trong đó:

n<small>đc</small>- số vòng quay của động cơ đã chọn (vg/ph) n<small>bt</small>- số vòng quay của trục băng tải (vg/ph)

<b>1.2.2. Tỉ số truyền của các bộtruyền</b>

Từ đề bài, ta thấy hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp, do đó:u<small>ch</small>=u<small>đ</small>.u<small>br</small>.u<small>kn</small>

 <b>Trục băngtải:</b>

P<small>bt</small>= P<small>tđ</small>= 5,76 (kW) <b>Trục2:</b>

 <b>Trục1:</b>

<small>P</small>_bt<small>η</small>_ol<small>.η</small>_k

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

u<small>đ</small>, u<small>br</small>, u<small>kn</small>- tỉ số truyền của bộ truyền đai, bánh răng, khớp nối

<b>1.3.3. Moment xoắn trên cáctrục</b>

Theo công thức 3.4 trang 94 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”: <b>Trục độngcơ:</b>

T<small>đc</small>= 9,55.106.^P^đc= 9,55.106.^6,28

= 41648,61 (N.mm) <b>Trục1:</b>

T<small>1</small>= 9,55.106.^P¹=9,55.106. ⁶

= 133302,31 (N.mm) <b>Trục2:</b>

<b>Tỉ số truyền u</b> u<small>đ</small>= 3,35 u<small>br</small>= 4,5 u<small>kn</small>= 1

<b>Tốc độ quay n (vg/ph)</b> 1440 429,85 95,52 95,52

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>Moment xoắn T (N.mm)</b> 41648,61 133302,31 578878,77 575879,40

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

- Moment xoắn: T<small>đc</small>= 41648,61(N.mm)

<b>2.1. CHỌN LOẠIĐAI</b>

Theo hình 4.22a trang 167 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. NguyễnHữuLộc”phụthuộcvàocơngsuấtP<small>đc=</small>6,28(kW)vàsốvịngquayn<small>đc=</small>1440(vg/ph).Ta chọn

<b>đai thang loạiB.</b>

Theo bảng 4.3 trang 137 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu

<b>Lộc”, với đai thang loạiB, ta được các thông số sau:</b>

<i><b>Bảng 2.1. Thông số cơ bản của đai thang loại B</b></i>

<b>Loại đai</b>

<b>Kích thước mặt cắt(mm)</b>

<b>Đườngkínhbánh đai</b>

<b>nhỏ d<small>1</small>(mm)</b>

<b>Chiều dàigiớihạnL(mm</b>

<b>)b<small>p</small>b<small>0</small>hy<small>0</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

- Đường kính bánh đai bị dẫn d<small>2</small>: Chọn hệ số trượt tương đối: ξ = 0,02d<small>2</small>= u<small>đ</small>.d<small>1</small>.(1 – ξ) = 3,35 . 180 . (1 – 0,02) = 590,94(mm)

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Theo dãy số tiêu chuẩn trang 159 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn HữuLộc”, ta chọn d<small>2</small>= 560 (mm)

- Tỉ số truyền thựctế:

u<small>t</small>= ^d²

<small>d</small>₁<small>.(1 −ξ)</small>=<small>180 . (1 − 0,02)</small>⁵⁶⁰ = 3,175- Sai lệch tỉ sốtruyền:

- Tỉ số truyền thựctế:

u<small>t</small>= ^d²

<small>d</small>₁<small>.(1 −ξ)</small>=<small>200 . (1 − 0,02)</small>⁶³⁰ = 3,214- Sai lệch tỉ sốtruyền:

- Tỉ số truyền thựctế:

u<small>t</small>= ^d²

<small>d</small>₁<small>.(1 −ξ)</small>=<small>220 . (1 − 0,02)</small>⁷¹⁰ = 3,293- Sai lệch tỉ sốtruyền:

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

- Sai lệch tốc độ vòngquay:

∆n =^|n²⁻ⁿ^2t^|

.

100% =^{|429,85 − 437,27|}

.

100% = 1,73% < 4%

<b>Kết luận:Sai lệch về tỉ số truyền và tốc độ vòng quay trục bị dẫn thỏa mãn, </b>

nhưvậy đường kính của các bánh đai là: d<small>1</small>= 220 (mm), d<small>2</small>= 710 (mm).

<b><small>2.2.2.</small>Xác định khoảng cách trục a và chiều dài đaiL</b>

- Chọn sơ bộ khoảng cách trụca:

a<small>sb</small>= C<small>d</small>.d<small>1</small>= 3,28 . 220 = 721,6 (mm)=> Chọn a<small>sb</small>= 722 (mm)

- Kiểm tra điều kiện về khoảng cáchtrục:

0,55.(d<small>1</small>+ d<small>2</small>) + h ≤ a ≤ 2.(d<small>1</small>+ d<small>2</small>)<=> 0,55.(220 + 710) + 10,5 ≤ a ≤ 2.(220 + 710)

(d₂− d₁)24a

- Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn L = 3150mm2L − πD(d<small>2</small>+ d<small>1</small>)+ √[2L − πD(d<small>2</small>+ d<small>1</small>)]2− 8(d<small>2</small>− d<small>1</small>)2

a =

8

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

2 . 3150 − πD(710 + 220)+ √[2 . 3150 − πD(710 + 220)]2− 8(710 − 220)2=

8= 807,4 (mm)

Ta thấy: a = 807,4 (mm) vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép.Do đó: Chọn L = 3150 (mm) và a = 807 (mm).

- Khoảng cách trục nhỏ nhất để mắcđai:

a<small>min</small>= a – 0,015.L = 807 – 0,015 . 3150 = 759,75 (mm)- Khoảng cách trục lớn nhất để căngđai:

a<small>max</small>= a + 0,015.L = 807 + 0,015 . 3150 = 854,25 (mm)

<b><small>2.2.3.</small>Xác định góc ơm trên bánh đai nhỏ<small>1</small></b>

Ta có cơng thức:

α₁= 180° −57. ^d²^{− d}¹ ^{= 180° − 57.}a

710 − 220

= 145,39° > 120°807

Do đó: Điều kiện góc ơm đai được thỏa mãn.

C<small>α</small>= 1,24.(1 –𝑒 ^α1<small>110</small>) = 1,24.(1 –𝑒 ^145,39<small>110</small>) = 0,909C<small>v</small>- Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc

C<small>v</small>= 1 – 0,05.(0,01.v2– 1) = 1 – 0,05.(0,01 . 16,592– 1) = 0,9124=> [<small>t</small>] = [<small>t</small>]<small>0</small>.C<small>t</small>.C<small></small>.C<small>v</small>= 1,74 . 0,8 . 0,909 . 0,9124 = 1,154 (N/mm2)Như vậy:

Z ≥<small>1 0 0 0 . P</small>_v ¹

<small>1.A</small>₀<small>.[</small>_t<small>]</small>= ^{1000 .6 , 2 8}

<small>16,59 . 138 .1,154</small>

<small>−</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

= 2,377

<small>−</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

=> Chọn Z = 3 đai

<b><small>2.2.5.</small>Cácthông số cơ bản của bánhđai</b>

- Chiều rộng của bánh đai được xác định theo côngthức:B<small>đ</small>= (Z – 1)t + 2e

Tra bảng 4.4 trang 138 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu

<b>Lộc”:Vì đai thang loạiB, nên ta được: t = 19 (mm), e = 12,5 (mm), h</b><small>0</small>= 4,2 (mm)

=> B<small>đ</small>= (3 – 1).19 + 2 . 12,5 = 63 (mm)- Đường kính ngồi của bánh đai:

{d^d_a2^a1= d^{= d}₂¹+ 2h^{+ 2h}₀⁰= 710 + 2 . 4,2 = 718,4 (mm)^{= 220 + 2 . 4,2 = 228,4 (mm)}

<b>2.3. CÁCLỰC TÁC DỤNG LÊN BỘTRUYỀN</b>

- Lực căng đai banđầu:

F<small>0</small>= Z.A<small>0</small>.[<small>0</small>] = 3 . 138 . 1,5 = 621 (N)Với: [<small>0</small>] = 1,5 MPa đối với đai thang.

- Lực căng mỗi dâyđai:

- Lực vòng cóích:

F₀ 621=

F_t= 1000 .P₁v₁

1000 . 6,28

= _{378,54(N)16,59}= - Lực vịng trên mỗi dâyđai:

Z ⁼ ^378,54₃ ^{= 126,18 (N)}- Lực tác dụng lêntrục:

<b>2.4. ỨNG SUẤT LỚN NHẤT VÀ TUỔI THỌĐAI</b>

<b><small>2.4.1.</small>Ứng suất lớn nhất trong dâyđai</b>

Theo công thức 4.28 trang 148 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”, ta có:

<small>max</small>=<small>1</small>+<small>v</small>+<small>F1</small>=<small>0</small>+ 0,5.<small>t</small>+<small>v</small>+<small>F1</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

+0,5. ^F^tZ.A₀

+. v<small>2</small>. 10<small>−6</small>+^{2. y}⁰. Ed

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

= +0,5. +1200.16,59<small>2</small>.10<small>−6</small>+ . 100 = 5,92(MPa)3 . 138

L_h= _{. 3600.i} ⁼ _2.3600.5,267 ^{= 7524,38(giờ)2}

<small>r</small>- giới hạn mỏi của đai (MPa),<small>r</small>= 9 (MPa)<small>max</small>- ứng suất lớn nhất sinh ra trong đai (MPa)i- số vòng chạy của đai trong một giây

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

=> Từ các số liệu vừa tính ta được thơng số bộ truyền đai được liệt kê ở bảng sau:

<i><b>Bảng 2.2. Bảng thơng số của bộ truyền đai thang</b></i>

<b>- Diện tích đai: A</b><small>0</small>= 138(mm2)2 <b>Đường kính bánh đai nhỏ d<small>1</small></b> d<small>1</small>= 220 (mm)

3 <b>Đường kính bánh đai lớn d<small>2</small></b> d<small>2</small>= 710 (mm)4 <b>Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ d<small>a1</small></b> d<small>a1</small>= 228,4 (mm)5 <b>Đường kính đỉnh bánh đai lớn d<small>a2</small></b> d<small>a2</small>= 718,4 (mm)6 <b>Khoảng cách trục aa = 807(mm)</b>

<small>8</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b>11 Lực căng đai ban đầu F<small>0</small></b> F<small>0</small>= 621 (N)

<b>15 Ứng suất lớn nhất trong dây đai<small>max</small></b> <small>max</small>= 5,92 (MPa)

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

N_FO= N_FO= 5.10<small>6</small>chu kỳ

<b>3.2.2. Số chu kỳ làm việc tươngđương</b>

Do bộ truyền làm việc với chế độ tải trọng thay đổi nhiều bậc nên số chu kỳ làmviệc tương đương N<small>HE</small>và N<small>FE</small>được tính theo cơng thức:

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

T<small>max</small>- moment lớn nhất trong các moment T<small>i</small>. Theo đồ thị đề bài: T<small>max</small>= T

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<small>ck</small> ^h =0,75L_h ; t₃ ⁼1t_ck

N_HE= 60 . 1 . 95,52 .(0,75<small>3</small>. 0,125 + 1<small>3</small>. 0,75 + 0,9<small>3</small>. 0,125). 14400= 7,377 . 10<small>7</small>chu kỳ

=> Số chu kỳ làm việc tương đương N<small>FE</small>:

N_FE₂= 60 . 1 . 95,52 .(0,75<small>6</small>. 0,125 + 1<small>6</small>. 0,75 + 0,9<small>6</small>. 0,125). 14400= 6,922 . 10<small>7</small>chu kỳ

Vì:N_HE₁> N_HO₁;N_HE₂> N_HO₂;N_FE₁> N_FO₁;N_FE₂> N_FO₂Cho nên:K_HL₁= K_HL₂= K_FL₁= K_FL₂= 1

<b>3.2.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánhrăng</b>

Theo bảng 6.13 trang 249 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”:- Giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với số chu kỳ cơsở:

<small>0Hlim1</small>=2.HB₁₊70=2.250+70=570(MPa)<small>0Hlim2</small>=2.HB<small>2+</small>70=2.228+70=526(MPa)

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

- Giới hạn mỏi uốn tương ứng với số chu kỳ cơsở:<small>0Hlim</small>= 1,8HB, suy ra:

<small>0Flim1</small>= 1,8.HB<small>1</small>= 1,8 . 250 = 450 (MPa)<small>0Flim2</small>= 1,8.HB₂= 1,8 . 228 = 410,4 (MPa)

<b>3.2.4. Ứng suất tiếp xúc chophép</b>

- Ứng suất tiếp xúc cho phép được tính theo cơngthức:[σ_H]= ^^0Hlim^.Z^R^.Z^V^.K^L^.K^XH

s<small>H</small> . K_HL= ^^0Hlim_H^.0,9s. K_HL(Cơng thức 6.39 trang 252 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”)Khi tôi cải thiện s<small>H</small>= 1,1, do đó:

_{0H lim1}. 0,9=s_H

_{0H lim2}. 0,9=s<small>H</small>

570 . 0,9

. 1 = 466,4 (MPa)1,1

526 . 0,9

. 1 = 430,4 (MPa)1,1

- Vì bộ truyền là bánh răng trụ răng nghiêng nên ứng suất tiếp xúc cho phép tính tốn được tính nhưsau:

[σ_H]= 0,45([σ_H1] + [σ<small>H2</small>])= 0,45 .(466,4 + 430,4)= 403,6 (MPa)(Côngthức6.40btrang252-tàiliệuCơSởThiếtkếmáy“TS.NguyễnHữuLộc”)Tuy nhiên giá trị [<small>H</small>] phải thỏa mãn điềukiện:

[σ_H]_min≤[σ_H]≤ 1,25[σ_H]_min

(Côngthức6.41trang252-tàiliệuCơSởThiếtkếmáy“TS.NguyễnHữuLộc”) Do:[σ_H]= 403,6 MPa <[σ_H]_min= 430,4 MPanên ta chọn[σ_H]= 430,4M P a

<b>3.2.5. Ứng suất uốn chophép</b>

- Ứng suất uốn cho phép được tính theo cơngthức:<small>0F lim</small>

1,75^{. 1 = 257(MPa)}[σ_F2]= ^^0Flim2_S

<small>F</small> . K_FL₂= ^410,4^{. 1 = 234,5(MPa)}1,75

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>3.3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN BÁNHRĂNG3.3.1. Xác định khoảng cách trục</b>

Theo bảng 6.15 trang 260 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”,do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục và HB < 350 nên ψ<small>ba</small>= 0,3 ÷ 0,5, chọn ψ<small>ba</small>

= 0,4 theo tiêu chuẩn.Khi đó:

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<=> 24,01 ≥ Z<small>1</small>≥22,78Ta chọn Z<small>1</small>= 23 răng, suy ra số răng bánh bị dẫn:

Z<small>2</small>= Z<small>1</small>.u<small>br</small>= 23 . 4,5 = 103,5 răng=> Chọn Z<small>2</small>= 104 răng

- Tỉ số truyền thực tế sau khi chọn sốrăng:

u<small>m</small>=^Z²=¹⁰⁴= 4,52- Góc nghiêngrăng:

<small>2</small> cosβ cos(17,73ᵒ)- Đường kính vịngđỉnh:

d<small>a1</small>= d<small>1</small>+ 2.m = 72,44 + 2 . 3 = 78,44 (mm) d<small>a2</small>= d<small>2</small>+ 2.m = 327,56 + 2 . 3 = 333,56 (mm)- Đường kính vịngđáy:

<small>1</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

d<small>f1</small>= d<small>1</small>– 2,5.m = 72,44 – 2,5 . 3 = 64,94 (mm) d<small>f2</small>= d<small>2</small>– 2,5.m = 327,56 – 2,5 . 3 = 320,06 (mm)- Đường kính vịnglăn:

- Chiều rộng vànhrăng:+ Bánh bị dẫn:

+ Bánhdẫn:

b<small>w2</small>= ψ<small>ba</small>. a<small>w</small>= 0,4 . 200 = 80( m m )b<small>w1</small>= b<small>w2</small>+ 5 = 80 + 5 = 85 (mm)- Vận tốc vịng bánhrăng:

Z<small>H</small>=

√

⁴

<small>sin 2α</small>_w =

√

<small>sin(2.20ᵒ)</small>⁴ = 2,5

(Cơng thức 6.64 trang 258 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS. Nguyễn Hữu Lộc”)

<small>⁄2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Z_ε- hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc, do vật liệu làm bằngthép => Z<small>ɛ</small>= 0,96

KH- hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc; K<small>H</small>≈ K<small>Hꞵ</small>= 1,145

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

K<small>HV-</small>hệsốtảitrọngđộng.Trabảng6.6trang239-tàiliệuCơSởThiếtkếmáy“TS. NguyễnHữu Lộc”, với v = 1,63 (m/s) và cấp chính xác là 9, do đó ta đượcK<small>HV</small>=1,034

b<small>w</small>- chiều rộng vành răng,

b<small>w</small>= ψ<small>ba</small>. a<small>w</small>= 0,4 . 200 = 80 (mm)[<small>H</small>] - ứng suất tiếp xúc cho phép

=> Ứng suất tiếp xúc:

σ_H= 190 . 2,5 . 0,96.√72,44

2 . 133302,31 . 1,145 . 1,034 .(4,52 + 1)

= 406,96 (MPa)80 . 4,52

Ta thấy:

σ<small>H</small>= 406,96 (MPa) <[σH]= 430,4 (MPa)

<b>Do đó:Điều kiện bền tiếp xúc được thỏa.</b>

<b>3.4.2. Tính tốn kiểm nghiệm giá trị ứng suấtuốn</b>

- Hệ số dạngrăng:+ Đối với bánh dẫn:

Y_F1= 3,47+

+ Đối với bánh bị dẫn:

= 3,47+ ^13,2 ^{= 4,044}23

13,2Y_F2= 3,47 +

=3,47+ =3,597104

- Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng (độ bềnuốn):+ Bánh dẫn:

+ Bánh bị dẫn:

2574,044234,53,597

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

2 <b>Góc nghiêng răng β</b> β = 17,73

4 <b>Vận tốc vòng bánh răng v</b> v = 1,63 (m/s)5 <b>Chiều rộng vành răng bánh dẫn b<small>w1</small></b> b<small>w1</small>= 85 (mm)6 <b>Chiều rộng vành răng bánh bị dẫn b<small>w2</small></b> b<small>w2</small>= 80 (mm)7 <b>Số răng bánh dẫn Z<small>1</small></b> Z<small>1</small>= 23 (răng)8 <b>Số răng bánh bị dẫn Z<small>2</small></b> Z<small>2</small>= 104 (răng)9 <b>Đường kính vịng chia bánh dẫn d<small>1</small></b> d<small>1</small>= 72,44 (mm)10 <b>Đường kính vịng chia bánh bị dẫn d<small>2</small></b> d<small>2</small>= 327,56 (mm)11 <b>Đường kính vịng đỉnh bánh dẫn d<small>a1</small></b> d<small>a1</small>= 78,44 (mm)12 <b>Đường kính vòng đỉnh bánh bị dẫn d<small>a2</small></b> d<small>a2</small>= 333,56 (mm)13 <b>Đường kính vịng đáy bánh dẫn d<small>f1</small></b> d<small>f1</small>= 64,94 (mm)14 <b>Đường kính vịng đáy bánh bị dẫn d<small>f2</small></b> d<small>f2</small>= 320,06 (mm)15 <b>Đường kính vịng lăn bánh dẫn d<small>w1</small></b> d<small>w1</small>= 72,44 (mm)16 <b>Đường kính vịng lăn bánh bị dẫn d<small>w2</small></b> d<small>w2</small>= 327,56 (mm)17 <b>Lực vòng F<small>t</small></b> F<small>t1</small>= F<small>t2</small>= 3680,35 (N)18 <b>Lực hướng tâm F<small>r</small></b> F<small>r1</small>= F<small>r2</small>= 1406,34 (N)19 <b>Lực dọc trục F<small>a</small></b> F<small>a1</small>= F<small>a2</small>= 1176,67 (N)

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

CHƯƠNG 4:

<b>TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC</b>

<b>Thơng số tính tốn thiết kế:</b>

- Lực căng đai tác dụng lên trục: F<small>r</small>= 1185,78(N)- Lực vòng: F<small>t1</small>= F<small>t2</small>= 3680,35 (N)

- Lực hướng tâm: F<small>r1</small>= F<small>r2</small>= 1406,34(N)- Lực dọc trục: F<small>a1</small>= F<small>a2</small>= 1176,67(N)

- Đường kính vịng lăn: d<small>w1</small>= 72,44 (mm) ; d<small>w2</small>= 327,56(mm)- Moment xoắn: T<small>1</small>= 133302,31 (N.mm) ; T<small>2</small>= 578878,77 (N.mm)

<b>- Trục 1:</b>

<small>3</small>3 2 . T₁ <small>3</small>32 .133302,31d₁≥ √

πD.[]^=√ _{πD .40} ^{= 32,38 (mm)}

(Công thức 10.7 trang 399 - tài liệu Cơ Sở Thiết kế máy “TS.NguyễnHữuLộc”)Theotiêuchuẩntrang387-tàiliệuCơSởThiếtkếmáy“TS.NguyễnHữuLộc”, ta chọn d = 34 mm tại vị tríthân trục lắp bánh đai (đoạn trục đầu bênphải).

</div>