thuyết minh thiết kế chi tiết máy

Thuy t minh thi t kế ế ế
chi ti t máyế
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
M C L CỤ Ụ
L I NÓI UỜ ĐẦ 3
Ch ngI: CH N NG C TRUY N NG.ươ Ọ ĐỘ Ơ Ề ĐỘ 4
I.Xác đ nh công su t đ ng c :ị ấ ộ ơ 4
II.Xác đ nh t c đ đ ng c :ị ố ộ ộ ơ 5
III.Ch n đ ng c đi n truy n đ ng.ọ ộ ơ ệ ề ộ 6
IV.Phân ph i t s truy n đ ng:ố ỉ ố ề ộ 7
Ch ngII :THI T K TRUY N NG AIươ Ế Ế Ề ĐỘ Đ 9
I.Ch n lo i đai:ọ ạ 9
I.Xác đ nh đ ng kính bánh đai:ị ườ 9
Ch ngIII: THI T K TRUY N NG BÁNH R NGươ Ế Ế Ề ĐỘ Ă 12
I.Ch n v t li u và ph ng pháp luy n:ọ ậ ệ ươ ệ 12
II.Xác đ nh ng su t cho phép :ị ứ ấ 12
Ch ngIV: THI T K TR Cươ Ế Ế Ụ 21
I.Ch n v t li u tr c:ọ ậ ệ ụ 21
II.Tính s b tr c:ơ ộ ụ 21
III.Tính g n đúng:ầ 21
Ch ngV: TÍNH KI M NGHI M TR Cươ Ể Ệ Ụ 30
I. nh k t c u tr c:Đị ế ấ ụ 30
II.Ki m nghi m tr c theo h s an toàn:ể ể ụ ệ ố 31
III.Ki m nghi m tr c v quá t i:ể ệ ụ ề ả 34
IV.Ki m nghi m tr c v đ c ng:ể ệ ụ ề ộ ứ 36
Ch ngVI: THI T K G I TR Cươ Ế Ế Ố ĐỠ Ụ 37
II.Xác đ nh t i c a :ị ả ủ ổ 37
III.Ch n kích th c l n:ọ ướ ổ ă 38
Ch ngVII: THI T K KH P N Iươ Ế Ế Ớ Ố 39
I.Ch n ki u lo i n i tr c:ọ ể ạ ố ụ 39
II.Xác đ nh mô men xo n tính toán:ị ắ 39

III.Ch n và ki m tra n i tr c tiêu chu n:ọ ể ố ụ ẩ 39
Ch ngVIII: THI T K LY H Pươ Ế Ế Ợ 40
I.Kích th c ly h p v u:ướ ợ ấ 40
II.Ch n v t li u c u t o:ọ ậ ệ ấ ạ 40
III.Ki m nghi m s c b n c a v u:ể ệ ứ ề ủ ấ 40
Ch ngIX: THI T K C U T O H P GI M T Cươ Ế Ế Ấ Ạ Ộ Ả Ố 41
I.Thi t k c u t o bánh r ng:ế ế ấ ạ ă 41
II.C u t o tr c:ấ ạ ụ 41
III.Thi t k c u t o h p gi m t c:ế ế ấ ạ ộ ả ố 42
Trang 2 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
LỜI NÓI ĐẦU
Thi t k chi ti t máy là m t môn h c có ý ngh a r t quan tr ng i v iế ế ế ộ ọ ĩ ấ ọ đố ớ
sinh viên, giúp cho sinh viên làm quen v i công vi c nghiên c u, thi t k các mônớ ệ ứ ế ế
h c trong nghành c khí nói chung và nghành c khí ch t o máy nói riêng.ọ ơ ơ ế ạ
Rèn luy n cho sinh viên có ý th c nghiêm túc trong vi c tính toán thi t k ,ệ ứ ệ ế ế
ph i bi t v n d ng trình hi u bi t c a b n thân k t h p v i s h ng d nả ế ậ ụ độ ể ế ủ ả ế ợ ớ ự ướ ẫ
c a th y giáo và các tài li u tham kh o khác.ủ ầ ệ ả
thi t k ch t o ra m t chi ti t hay b ph n máy hoàn thi n có hìnhĐể ế ế ế ạ ộ ế ộ ậ ệ
dáng, kích th c tho mãn các yêu c u v kinh t k thu t ã t ra, ó th c s làướ ả ầ ề ế ỹ ậ đ đặ đ ự ự
m t công vi c khó kh n cho sinh viên, m t khác trình b n thân còn có h n. Vìộ ệ ă ặ độ ả ạ
v y m c dù th i gian làm thi t k kéo dài trong su t c h c k nh ng k t qu c aậ ặ ờ ế ế ố ả ọ ỳ ư ế ả ủ
vi c tính toán thi t k ch c ch n không th tránh kh i nh ng thi u sót, r tệ ế ế ắ ắ ể ỏ ữ ế ấ
mong c s góp ý c a th y giáo h ng d n nâng cao trình hi u bi tđượ ự ủ ầ ướ ẫ để độ ể ế
c a b n thân, nh m ph c v t t h n n a vi c nghiên c u thi t k c ng nh làmủ ả ằ ụ ụ ố ơ ữ ệ ứ ế ế ũ ư
tài t t nghi p sau này.đề ố ệ
Sinh viên th c hi n: Ngô V n Hòaự ệ ă
Trang 3 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
S 10: THI T K T I L I KÉO TR C NGANG 3 TANG.ĐỀ Ố Ế Ế Ờ ƯỚ Ụ

S li u: 1.L c kéo đ nh m c trên tang: P = 12KN.ố ệ ự ị ứ
2.T c đ kéo cáp đ nh m c: V=0,9m/s.ố ộ ị ứ
3. sâu đánh b t: h= 40m.Độ ắ
4.Th i gian làm vi c: 30 phút x 6 ca x 200 ngày x A n m, v i A= 13.ờ ệ ă ớ
5. c tính làm vi c: quay 1 chi u.Đặ ệ ề
6.Tính ch t c a t i tr ng:ấ ủ ả ọ
• H s t i tr ng đ ng: Kệ ố ả ọ ộ
đ
=1.5.
• H s quá t i h th ng: Kệ ố ả ệ ố
qt
= 1.6.
7. i u ki n làm vi c: trên bi n.Đ ề ệ ệ ể
ChươngI: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG.
I. Xác định công suất động cơ:
1. Công su t làm vi c:(Nấ ệ
lv
)
Coi h th ng làm vi c v i ch đ t i không đ igệ ố ệ ớ ế ộ ả ổ
Ta có:
1000
V.P
N
lv
=
+ N
gc
Ch n Nọ
gc
= 0.2KW.

KW1.113.0
1000
9.0.10.12
N
3
lv
=+=
2. Công su t yêu c u t ng c :Nấ ầ ừ độ ơ
yc cđ
t
lv
cyc
N
N
η
=
ñ
H th ng t o thành t các khâu thành ph n n i ti p nhau nên ta có: ệ ố ạ ừ ầ ố ế
∏
=
η=η
K
1i
it
Ta ch n hi u su t các b truy n nh sau:ọ ệ ấ ộ ề ư
 B truy n đ ng đai: ộ ề ộ
95.0=η
ñ
 B truy n bánh r ng nón: ộ ề ă
96.0

n
=η
 B truy n bánh r ng tr ộ ề ă ụ
97.0
tr
=η
 M t c p l n : ộ ặ ổ ă
99.0
ol
=η
 C c u g t cáp :ơ ấ ạ
96.0
gc
=η
 Tang thu cáp :
96.0
tc
=η
Theo s đ phác th o h p gi m t c ta có: ơ ồ ả ộ ả ố
tcgc
8
ol
2
ndt
ηηηηη=η
Trang 4 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
96.0.96.0.)99.0.()96.0.(95.0
82
t

=η
74.0
t
=η
N
ycđc
=
KW15
74.0
1.11
=
II. Xác định tốc độ động cơ:
1. Ch n cáp kéo: theo pọ
đ
P
đ
= n.K
đ
.P
n: h s b n d tr , ch n n = 3ệ ố ề ự ữ ọ
P⇒
đ
= 3.1.5.12 = 54KN
D a vào b ng 2 ta ch n cáp có:ự ả ọ
- P
đth cự
= 54,55KN
-
][σ
b

=1800 N/m .m
2
- Tr ng l ng 100m cáp: 35,86 Kgọ ượ
- Di n tích ti t di n cáp: Fệ ế ệ
c
= 36,66mm
2
- ng kính cáp: dĐườ
c
= 9.9
Ki m tra cáp theo đ b n d tr :ể ộ ề ự ữ
03,3
12.5,1
55,54
P
P
n
max
dt
t
===
>[n] ch n = 3ọ
2. Chi u dài cáp: Lề
- Chi u dài làm vi c c a cáp đ c ch n theo h.ề ệ ủ ượ ọ
V i h = 40m ớ
=→
lv
L
7h = 7.40 =280m
-Chi u dài c n thi t c a cáp:ề ầ ế ủ

L
ct
= 1,5.L
lv
= 1,5.280= 420m
3. Xác nh v n t c quay tr c tang kéo cáp:đị ậ ố ụ
- ng kính tr ng tang: DĐườ ố
o
= C.d
c
C: h s đ ng kính: ch n C = 20.ệ ố ườ ọ
mm1989,9.20D
o
==⇒
- B c qu n cáp trên tang: ướ ấ
t =1,06.d
c
+ 0,3 = 10,794 (mm).
- Chi u dài tang:ề
L
t
= 2.D
0
= 2.198 = 396 (mm).
- S vòng cáp trên m t l p:ố ộ ớ
t
L
Z
t
=

6,36
794,10
396
Z ==
- S l p cáp ch a trên tang:ố ớ ứ
Trang 5 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
Z.d.92,2
L
C3,0C54,0n
c
ct
2
++−=
)pl(12
6,36.10.9,9.92,2
420
20.3,020.54,0n
3
2
ớ=++−=
- ng kính ngồi c a bó cáp ch a trên tang:Đườ ủ ứ
.d)1n2(DD
c0n
−+=
).mm(7,4259,9)112.2(DD
0n
=−+=
- T c đ quay tr c tang: (nố ộ ụ
lv

)
)dD(
V.10.6
n
ctb
4
lv
+π
=
)mm(8,311
2
7,425198
2
DD
D
n0
tb
=
+
=
+
=
).phut/vong(4,53
)9,98,311.(14,3
9,0.10.6
n
4
lv
=
+

=
III. Chọn động cơ điện truyền động.
1. Ch n ng c i n.ọ độ ơ đ ệ
V i ớ
)KW(15N
ycdc
, d a vào b ng tra ta ch n đ ng c :ự ả ọ ộ ơ
Ki u Cể Đ Cơng
su t(kwấ
)
N
(v/p)
ϕ
cos
dm
m
M
M
dm
max
M
M
GD
2
(Kg.m
2
)
Tr ng l ng ọ ượ
(Kg)
K72-4Đ 20 1460 0,88 1,3 2,3 1,5 280

ng c làm vi c ch đ ng n h n l p l i.Độ ơ ệ ở ế ộ ắ ạ ặ ạ
C ng đ làm vi c th c t :ườ ộ ệ ự ế C %=Đ
%.100.
T
T
ck
lv
C %=Đ
%5,12
60.4
30
=
)KW(7,13
15
5,12
.15
th%
.NN
ycdcdm
==≥
chuẩn tiêu CĐ%
tế ựcCĐ
v y ta ch n Nậ ọ
đm
= 20 (KW).
2. Ki m tra ng c i n:ể độ ơ đ ệ
 Ki m tra th i gian kh i đ ng:ể ờ ở ộ
t
kđ
=

)s(53]t[
MM
BA
k
m
÷=≤
−
+
đ
đ
A =
7,87
74,0.1460
10.9,0.12.75,9
32
=
Trang 6 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
6,87
25
1460.5,1
25
n.GD
B
2
===
1460
20.10.55,9.3,1
n
N.10.55,9

.M
6
6
mm
=β=
ñm
ñm
=170068,5 (Nmm)
M
đ
=
3,1
M
m
9,130821
3,1
5.170068
==
(N.mm)
t
kđ
=
46,4
10)9,1308215,170086(
6,877,87
3
=
−
+
−

(s)
 Ki m tra theo mô men m máy:ể ở
M
m
> M
c
V i Mớ
c
= M
t
+ M
đ
M
t
= P
max
.
65,2806
2
85,311.12.5,1
2
D
tb
==
(N.mm)
M
đ
=
t.5,37
n

].
.n
V.P.5,36
)GD.([
2
2
max
2
η
+δ
=+=
46.4.5,37
1460
].
74,0.1460
9,0.12.5,1.5,36
75,0.2,1[M
2
2
ñ
33249 (Nmm)
V y Mậ
c
= 2806,65 + 33249 = 36055,7 ( N. mm)
V y Mậ
m
>M
c
.
IV. Phân phối tỉ số truyền động:

T s truy n đ ng c a h th ng:ỷ ố ề ộ ủ ệ ố
I
ht
=
34,27
4,53
1460
n
==
lv
ñc
n
I
ht
= i
đai
.i
sc
.i
tc
= 3,04.3.3
Giá tr thông s đ ng – đ ng l c h c các c p c a h th ng truy n d n:ị ố ộ ộ ự ọ ấ ủ ệ ố ề ẫ
 Ta có t s truy n gi a các tr c:ỉ ố ề ữ ụ
N
1
= N
ycđc
= 15 KW.
N
2 =

1,1415.96,0.95,0N N.
1121
==ηη=η
− oâbñ

KW
4,131,14.96,0.99,0N N.N
2n2323
==ηη=η=
− oâb
KW
3,134,13.99,0N.N.N
33434
==η=η=
− oâb
KW
6,123,13.99,0.96,0N N.N
4n4545
==ηη=η=
− oâb
KW
 T c đ quay các tr c:ố ộ ụ
n
1
= n
đc
= 1460 (v/ph)
480,2(v/p)
3,04
1460

i
n
n
21
1
2
===
−
160,1(v/p)
3
480,2
i
n
n
32
2
3
===
−
Trang 7 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
34
nn =
)p/v(4,53
3
1,160
i
n
n
54

4
5
===
−
- Mô men xo n trên các tr c:ắ ụ
98116
1460
15
.10.55,9
n
N
.10.55,9M
6
1
1
6
1x
===
(N.mm)
( )
( )
( )
( )
mm.N2257680791835.99,0.96,0.3M iM
mm.N791835799834.99,0.1M iM
mm.N799834280525.96,0.99,0.3M iM
mm.N28052598116.99,0.95,0.04,3M iM
454545x
343434x
3x32323x

1x21212x
==η=
==η=
==η=
==η=
−−
−−
−−
−−
GIÁ TR THÔNG S NG – NG L C H C CÁC C P C A H TH NGỊ Ố ĐỘ ĐỘ Ự Ọ Ấ Ủ Ệ Ố
TRUY N D N:Ề Ẫ
Tr cụ Tr cIụ Tr cIIụ Tr cIIIụ Tr cIVụ Tr cVụ
i 3,04 3 1 3
N (KW) 15 14,1 13,4 13,3 12,6
N (V/ph) 1460 480,2 160,1 160,1 53,4
M
x
(N.mm)
98116 280525 799834 791835 2257680
Trang 8 L p 47KTTTớ
b
b
y
0
h
c
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngII :THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
I. Chọn loại đai:
Ch n ti t di n đai thang theo giá tr mô men trên tr c d n.ọ ế ệ ị ụ ẫ

Ta có: M
x1
= 98116 Nmm =98,116 (Nm)
Ta ch n đ c lo i đai có các thông s :ọ ượ ạ ố
Lo iạ
ti tế
di nệ
Kích th c ti t di nướ ế ệ
(mm)
Di nệ
tích ti tế
di nệ
(mm)
Chi u dàiề
đai L (mm)
nĐườ
g kính
bánh đai
D
min
Mô men
xo n bánhắ
d n Mẫ
1
(N.mm)
b b
c
h y
0
σ

17 14 10,05 4 138 800
÷
6300 125 50
÷
150
I. Xác định đường kính bánh đai:
- Ch n đ ng kính bánh đai nh : Dọ ườ ỏ
1
(mm)
D
1
= 220 (mm)
Ki m nghi m v n t c đai:ể ệ ậ ố
maõn Thoaû→
÷<==
÷≤
π
=
s/m)3530(8,16
10.6
1460.220.14,3
V
s/m)3530(.
10.6
n.D.
V
4
4
11
- ng kính bánh đai l n: Đườ ớ

D
2
= i.D
1
( 1-
ξ
)
=3,04. 220. ( 1- 0,02) = 655,4(mm)
Tra b ng ch n Dả ọ
2
theo tiêu chu n: Dẩ
2
= 630(mm)
- S vòng quay th c t c a bánh b d n: ố ự ế ủ ị ẫ
n’
2
=( 1 -
ξ
)
1
2
1
.n
D
D
Trang 9 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
n’
2
= (1- 0,02)

=1460.
630
220
499,6 (V/p)
Ki m tra: 480,2 t ng ng v i 100%ể ươ ứ ớ
499,6 t ng ng v i x%ươ ứ ớ
x =
%104
2,480
100.6,499
=
2
n⇒
’
(t ng) ă
= 104 – 100 = 4%
)%53( ÷≤
(tho mãn)ả
V y Dậ
1
= 220(mm)
D
2
= 630(mm)
 Ch n s b kho ng cách tr c Aọ ơ ộ ả ạ
sb
:
D a vào b ng 19 ta ch n Aự ả ọ
sb
= D

2
= 630(mm)
- Xác đ nh chính xác chi u dài đai L kho ng cách tr c Aị ề ả ụ
+. Chi u dài đai s b :ề ơ ộ
L
sb
= 2A
sb
+
A4
)DD(
)DD(
2
2
12
21
−
++
π
L
sb
= 2. 630 +
630.4
)220630(
)630220(
2
14,3
2
−
++

L
sb
= 2661,2(mm)
Ch n giá tr L chính xác: theo b ng 20.ọ ị ả
L = 2650(mm)
+. Ki m tra s vòng ch y c a đai:ể ố ạ ủ
.
L60
n.D.
L
V
u
11
π
==
1034,6
2650.60
1460.220.14,3
u <==
tho mãnả
)mm(624
8
)DD(8)DD(L2[)DD(L2
A
2
12
2
1212
=
−−+π−++π−

=
- Ki m nghi m góc âm trên bánh đai:ể ệ
1
α
= 180
0
-
A
DD
12
−
.57
0
1
α
= 180
0
-
624
220630 −
. 57
0
= 142,5
0
> 120
0
(thoã mãn)
-Xác đ nh s đai c n thi t (Z)ị ố ầ ế
Z
[ ]

α
σ
≥
C.C.G.F V
N.1000
V0P

V i: N = 15 KNớ
Di n tích ti t di n đai F = 138 (mmệ ế ệ
2
)
Tr s ng su t có ích cho phép: ị ố ứ ấ
[ ]
0
p
σ
= 174(N/mm
2
)
H s xét đ n nh h ng c a góc âm: ệ ố ế ả ưở ủ
α
c
=0,89
Trang 10 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
H s xét đ n nh h ng c a v n t c: Cệ ố ế ả ưở ủ ậ ố
v
= 0,90
C
t

= 1,0
Z
89,0.9,0.0,1.138.74,1.8,16
15.1000
≥
= 4,6
V y ch n Z = 5ậ ọ
-Xác đ nh kích th c bánh đai:ị ướ
+Chi u r ng bánh đai:ề ộ
B = (Z - 1)t +25
Theo b ng 87 ta có: t = 20ả
S=12,5
B = (5 - 1).20 +2. 12,5 =105 (mm)
+D ng kính ngoài c a bánh đai:ườ ủ
D
e1 =
D
1
+ 2y
0
= 220 + 2.4 = 228 (mm)
D
e2
= D
2
+2.y
0
= 630 + 2. 4 = 638 (mm)
-L c tác d ng lên tr c:ự ụ ụ
R = 3.

0
α
.F.Z.Sin
2
1
α
R= 3.1,2 .138 .3. sin
2
5,142
0
= 2352,2 (N)
(
0
σ
= 1,2 N/mm
2
)
Trang 11 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngIII: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG
I. Chọn vật liệu và phương pháp luyện:
- Bánh r ng nh : Ch n thép C50 , th ng hoá có:ă ỏ ọ ườ
D
phôi
=100
÷
300 (mm)
b
σ
= 600 (N/mm

2
)
ch
σ
= 300 (N/mm
2
)
c ng: HBĐộ ứ
1
=225
-Bánh r ng l n: Ch n thép C45 ,th ng hoá có:ă ớ ọ ườ
D
phôi
=500
÷
750 (mm)
b
σ
= 540 (N/mm
2
)
ch
σ
= 270 (N/mm
2
)
c ng : HBĐộ ứ
2
= 200
II. Xác định ứng suất cho phép :

- ng su t ti p xúc cho phép :Ứ ấ ế
[ ] [ ]
K
.0N
txtx
σ=σ
’
N.
V i : ớ
[ ]
0N
tx
σ
= 2,6 HB.
S chu k c s Nố ỳ ơ ở
0
= 10
7
K’
N
: h s chu k ng su t ti p xúc :ệ ố ỳ ứ ấ ế
K’
N
=
6
t
0
N
N
ñ

.
N
tđ
: s chu k ng su t t ng đ ng .ố ỳ ứ ấ ươ ươ
N
0
=10
7
:s chu k c s c a đ ng cong tiép xúc .ố ỳ ơ ở ủ ườ
N
tđ
=N = 60.u.n.t
u : s l n n kh p c a bánh r ng trong m t vòng quay .ố ầ ă ớ ủ ă ộ
n : s vòng quay trong m t phút c a bánh r ng :ố ộ ủ ă
n
1
: = 480,2 (v/phút) ; n
3
= 160,1 (v/phút)
n
2
= 160,1 (v/phút) ; n
4
= 53,4 (v/phút)
t : t ng s gi làm vi c c a bánh r ng : ổ ố ờ ệ ủ ă
t =
2
1
. 6 .200 .13 =7800 (gi )ờ
⇒

N
tđ1
= 60 . 3 . 480,2. 7800 =224733600 x 3 = 674200800
N
tđ1
> N
0
⇒
K’
N1
= 1.
N
tđ4
= 60.1.53,4.7800 = 24991200 > N
0
⇒
K’
N4
=1
N
tđ3
=3N
tđ2
= 224780400
N
tđ1
> N
0

⇒

K’
N1
= 1
N
tđ2
= 60. 1. 160,1. 7800 = 74926800 > N
0
Trang 12 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
⇒
K’
N2
=1
V y v i bánh r ng 1: ậ ớ ă
[ ]
1tx
σ
= 2,6 . HB
1
. K’
N1
Bánh r ng 2: ă
[ ]
31tx −
σ
= 2,6 . 225 .1 = 585 (N/mm
2
)
[ ]
42tx −

σ
= 2,6 . 200 . 1 =520 (N/mm)
ng su t cho phép:Ứ ấ
[ ]
σ
σ
=σ
K.n
"K.5,1
N.1
u
.
+.
1−
σ
: gi i h n m i u n trong chu k đ i x ng:ớ ạ ỏ ố ỳ ố ứ
1−
σ
= 0,42.
b
σ
.
+. n: h s d tr .ệ ố ự ữ
n = 1,5 .
+
σ
K
: h s t p trung ng su t chân r ng:ệ ố ậ ứ ấ ở ă
σ
K

= 1,8 .
+ K”
N
: H s chu k ng su t u n:ệ ố ỳ ứ ấ ố
K”
N
=
m
t
0
N
N
ñ
N
0
: s chu k c s c a đ ng cong m i u n:ố ỳ ơ ở ủ ườ ỏ ố
N
0
= 5. 10
6
N
tđ
: s chu k ng su t t ng đ ng.ố ỳ ứ ấ ươ ươ
m : B c đ ng cong m i u n . m = 6.ậ ườ ỏ ố
⇒
K’’
N1
=
6
6

3224733600
10.5
x
= 0,44 ; K’’
N3
= 0,53.
K’’
N2
=
6
6
74926800
10.5
= 0,64 ; K’’
N4
= 0,76.
⇒
[ ]
8,1.5,1
44,0.600.42,0.5,1
1u
=σ
= 61,6 (N/mm
2
)
[ ]
6,74
8,1.5,1
64,0.540.42,0.5,1
2u

==σ
(N/mm
2
)
[ ]
==σ
8,1.5,1
53,0.600.42,0.5,1
3u
74,2 (N/mm
2
).
[ ]
8,1.5,1
76,0.540.42,0.5,1
4u
=σ
= 89,2 (N/mm
2
).
- ng su t t i cho phép :Ứ ấ ả
+ ng su t ti p xúc quá t i cho phép :Ứ ấ ế ả
Vì bánh r ng ch t o t thép có đ r n HB < 350.ă ế ạ ừ ộ ắ
[ ]
txqt
σ⇒
= 2,5 .
[ ]
0N
tx

σ
[ ]
6,2.5,2
txqt
=σ
HB.
V y: ậ
[ ]
5,2
31txqt
=σ
−
.2,6. 225 = 1462,5 (N/mm
2
)
Trang 13 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
[ ]
42txqt −
σ
= 2,5 .2,6 .200 = 1300 (N/mm
2
)
+ ng su t quá t i cho phép :Ứ ấ ả
[ ]
[ ]
[ ]
)mm/N(200270 8,0
)mm/N(240300.8,0
.8,0

2
42uqt
2
21uqt
chuqt
==σ
==σ
σ=σ
−
−
- Ch n s b h s t i tr ng : Kọ ơ ộ ệ ố ả ọ
sb
K
sb
= 1,4.
-Ch n h s chi u r ng bánh r ng :ọ ệ ố ề ộ ă
V i b truy n bánh r ng nón :ớ ộ ề ă
3,0
L
b
L
==ϕ
- Xác d nh chi u dài nón L:ị ề
V i b truy n bánh r ng nón r ng th ng :ớ ộ ề ă ă ẳ
L
≥
[ ]
3
2.L
.sb

2
ótL
6
2
n.85,0
NK
.
i).5,01(
10.05,1
.1i
ϕ






σϕ−
+
H p s c p:ộ ơ ấ
L
23,184
1,160.3,0.85,0
1,14.4,1
585.3).3,0.5,01(
10.05,1
.13
3
2
6

2
≥






−
+≥
(mm)
- H p th c p :ộ ứ ấ
L
)mm(42,300
4,53.3,0.85,0
3,13.4,1
.
520).3,0.5,01(
10.05,1
13
3
2
6
2
≥







−
+≥
- Ch n c p chính xác ch t o bánh r ng :ọ ấ ế ạ ă
V =
)1i.(10.6
n) 5,01.(L.2
10.6
n.d.
24
1
4
11tb
+
ϕ−π
=
π
- V i b truy n s c p:ớ ộ ề ơ ấ
V
1
=
)13.(10.6
2,480).3,0.5,01.(44,212.14,3.2
34
+
−
V
1
= 0,91 (m/s) < 2
⇒

Bánh r ng có c p chính xác 9ă ấ
- Xác đ nh chính xác chi u dài nón L :ị ề
+ H s t i tr ng K : K= Kệ ố ả ọ
tt
. K
đ
.
K
tt
: h s t p trung t i tr ngệ ố ậ ả ọ
K
tt
= 1
K
đ
= 1,1
K⇒
=1,1
Trang 14 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
S c p: V y Lơ ấ ậ
1
= L
sb
3
sb
K
K
L
1

= 184,23 .
)mm(07,170
4,1
1,1
3
=
L
2
= 300,42 .
)mm(22,277
4,1
1,1
3
=
- Xác đ nh mô đun, s r ng, chi u r ng …ị ố ă ề ộ
+ Tr s mô đun :ị ố
H p s c p : mộ ơ ấ
s
= (0,02
÷
0,03).L
m
s
=0,0204 . 196,03 = 4
H p th c p :ộ ứ ấ
m
s=
0,0216 .277,2 = 6
+ S r ng bánh d n : ố ă ẫ
H p s c p : ộ ơ ấ

Z
1
=
27
13.4
07,170.2
1im
L2
32
s
=
+
=
+
8131.3Z.iZ
12
===⇒
H p th c p :ộ ứ ấ
Z
3
29
13.6
22,277.2
2
=
+
=
Z
4
= 29 .3 = 87.

+Chi u r ng bánh r ng :ề ộ ă
b =
L.
L
ϕ
H p s c p : b = 0,3 .170,07 = 51 (mm)ộ ơ ấ
H p th c p: b = 0,3 .277,22 = 83,17 (mm)ộ ứ ấ
-Ki m nghi m s c b n u n c a r ng :ể ệ ứ ề ố ủ ă
+H p s c p : ộ ơ ấ
[ ]
u
2
tb
6
u
b.n.z.m.y.85,0
N.K.10.1,19
σ≤=σ
i
1
artg
1
=ϕ
: góc m t nón l n.ặ ă
⇒
Z
tđ1
46,28
3
1

artgCos
27
i
1
artgCos
Z
1
=






=






⇒
h s d ng r ng : yệ ố ạ ă
1
= 0,4585.
+ Ta có chi u dài côn trung bình:ế
L
tb
=L
1

– 0,5b = 170,07 - 0,5.51 = 144,57mm.
Trang 15 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
4,3
07,170
57,144
.4
L
L
.mm
tb
stb
===⇒
[ ]
)mm/N(2,748,70
51.2,480.27.5,3.4585,0.85,0
1,14.1,1.10.1,19
1u1u
2
6
1u
=σ<=σ
=σ⇒
Bánh r ng 2:ă
516,0y
38,85
Cos
81
Cos
Z

Z
2
2
2t
=⇒
=
ϕ
=
ϕ
=
ñ
+ Chi u dài côn trung bình:ề
L
tb
= L
2
-0,5b = 170,07-0,5.51=144,57 (mm)
51.1,160.93.4,3.516,0.85,0
4,13.1,1.10.1,19
4,3m
2
6
2u
tb
=σ
=⇒
[ ]
)mm/N(6,744,63
2
2u2u

=σ<=σ
H p th c p:ộ ứ ấ
T ng t ta có:ươ ự
Z
tđ1
=
5,30
3
1
artgCos
29
Cos
Z
3
=






=
ϕ
452,0y
3
=⇒
+L
tb
= L
2

-0,5b = 277,22 -0,5 .83,17
L
tb
= 235,635 (mm)
17,83.1,160.29.1,5.452,0.85,0
3,13.1,1.10.1,19
1,56.
22,277
635,235
m.
L
L
m
2
6
3u
s
tb
tb
=σ
===⇒

[ ]
)mm/N(96,894,72
2
3u3u
=σ<=σ
[ ]
2,8923,60
17,83.4,53.87.1,5.5145,0.85,0

6,12.1,1.10.1,19
4u4u
2
6
4u
=σ<=σ
=σ⇒
5145,0y
7,91
Cos
87
Cos
Z
Z
2
4
4t
=⇒
=
ϕ
=
ϕ
=
ñ
- Ki m ngi m bánh r ng theo quá t i đ t ng t:ể ệ ă ả ộ ộ
b truy n có kh n ng ch u quá t i trong th i gian ng n càn ki m tra b Để ộ ề ả ă ị ả ờ ắ ể ộ
truy n quá t i theo đi u ki n:ề ả ề ệ
≤σ=σ
txtxtxqt
K.

[ ]
txqt
σ
Trang 16 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
[ ]
uqtqtuuqt
K. σ≤σ=σ
+Giá tr ng su t ti p xúc đ c xác đ nh :ị ứ ấ ế ượ ị
( )
( )
b.n.85,0
N.K.1i
.
b5,0Li
10.05,1
2
2
3
6
tx
+
−
=σ
+
1tx
σ
(h p s c p)ộ ơ ấ
( )
( )

51.1,160.85,0
1,14.1,1.13
.
51.5,007,1703
10.05,1
2
3
6
1tx
+
−
=σ
)mm/N(5,261
2
1tx
=σ
+H p th c p:ộ ứ ấ
( )
( )
17,83.4,53.85,0
3,13.1,1.13
.
17,83.5,022,277.3
10.05,1
2
3
6
2tx
+
−

=σ
)mm/N(5,261
2
2tx
=σ
H s quá t i c a h th ng:Kệ ố ả ủ ệ ố
qt
K
qt
=
M
M
max
M
max
: mô men l n nh t có th c p đ c c a đ ng c đi n.ớ ấ ể ấ ượ ủ ộ ơ ệ
M
max
= 2,3M
đm
= 2,3.130821,9 = 300890 (N.m)
 H p s c p: ộ ơ ấ
07,1
280525
300890
K
1qt
==
 H p th c p: ộ ứ ấ
38,0

791835
300890
K
2qt
==
*. V i h p s c p:ớ ộ ơ ấ
[ ]
[ ]
2408,7507,1.8,70
5,146227007,1.5,261
uqtuqt
txqttxqt
=σ<==σ
=σ<==σ

*. V i h p th c p:ớ ộ ứ ấ
[ ]
( )
[ ]
( )
( )
maõn thoaõ→
=σ<==σ
=σ<==σ
2
uqtuqt
2
txqttxqt
mm/N2005,2738,0.4,72
mm/N13002,16138,0.5,261

• nh các thông s hình h c ch y u c a b truy n:Đị ố ọ ủ ế ủ ộ ề
+. Chi u dài nón:ề
( )
mm07,17081.27.4.5,0L
Z.Zm.5,0L
22
2
2
2
1s
==
=
+. Mô đun trên m t mút l n:ặ ớ
Trang 17 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
( )
( )
)mm(4
51.5,007,170
07,170
.4,3m
b.5,0L
L
.mm
s
tbs
=
−
=
−

=
+. Mô đun trung bình:
( )
4,3
Z
sin.b
m
L
b.5,0L
.mm
1
1
sstb
=
ϕ
−=
−
=
+. Góc m t nón l n: ặ ă
0
1
2
1
1
4,18
3
1
i
1
Z

Z
tg =ϕ→===ϕ
0
2
1
2
1
6,713i
Z
Z
tg =ϕ→===ϕ
+ ng kính vòng l n: dĐườ ă
1
= m
s
.z
1
d
1
= 4.27 =108 (mm) ; d
2
= 81.4 = 324 (mm)
+ ng kính vòng l n trung bình: Đườ ă
d
tb1
= d
1
(1 – 0,5.
L
b

)
d
tb1
= 108(1 - 0,5.
07,170
51
) = 91,86 (mm)
d
tb2
= d
2
(1 – 0,5 .
L
b
)
d
tb2
= 324 (1- 0,5.
07,170
51
) = 275,58 (mm).
+ nh kính vòng đ nh :Đườ ỉ
D
e1
= m
s
(z
1
+ 2. cos
1

ϕ
).
D
e1
= 4.(27 + 2.cos18,4
0
) = 115,6 (mm)
D
e2
= 4(81 + 2.cos71,6
0
) = 326,5 (mm)
+Góc chân r ng ă
γ
(h” = 1,25m
s
).
L
m25,1
artg
s
21
=γ=γ=γ
==γ
07,170
4.25,1
artg
1,7
0
+ Góc đ u r ng ầ ă

∆
(h’ = m
s
)
0
s
21
4,1
07,170
4
artg
L
m
artg
==∆
=∆=∆=∆
+ Góc m t nón chân r ng:ặ ă
Trang 18 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
000
22i
000
11i
9,697,16,71
7,167,14,18
=−=γ−ϕ=ϕ
=−=γ−ϕ=ϕ
+ Góc m t nón đ nh r ng:ặ ỉ ă
000
22e

000
1e
734,16,71
8,194,14,18
=+=∆+ϕ=ϕ
=+=∆+ϕ=ϕ
* H p th c p:ộ ứ ấ
+ Chi u dài nón : L= 0,5. mề
s

2
2
2
1
zz +
L = 0,5 .6
)mm(12,2758729
22
=+
+Mô đun trên m t mút l n:mặ ớ
s
= m
tb
.
( )
b.5,0L
L
−
m
s

= 5,1.
( )
17,83.5,012,275
12,275
−
=6 (mm)
+ Mô đun trung bình:
m
tb
= m
s

( )
)mm(1,5
z
sin.b
m
L
b5,0L
1
1
s
=
ϕ
−=
−
+ Góc m t nón l n : ặ ă
tg
0
2

0
1
2
1
1
6,71;4,18
3
1
i
1
z
z
=ϕ=ϕ→===ϕ
+ ng kính vòng l n : dĐườ ă
1
= m
s
.z
1
d
1
= 6.29 = 174(mm)
d
2
= 6.87 = 522(mm)
+ ng kính vòng l n trung bình: Đườ ă
d
tb1
= d
1

(1- 0,5
L
b
)
d
tb1
= 174 (1 – 0,5
12,275
17,83
) = 147,7 (mm)
d
tb2
= 522(1- 0,5.
12,275
17,83
) = 443,1(mm).
+ ng kính vòng đ nh : (h’ = mĐườ ỉ
s
)
D
e1
= m
s
(z
1
+2Cos
1
ϕ
)
D

e1
= 6.(29 + 2 Cos18,4
0
) = 185,4 (mm)
D
e2
= 6.(87 +2.Cos71,6
0
) = 525,8 (mm)
+ Góc chân r ng (h” = 1,25 mă
s
)
0
s
21
5,1
12,275
6.25,1
artg
L
25,1.m
artg
==γ
=γ=γ=γ
Trang 19 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
+Góc đ u r ng: ầ ă
( )
0
s

21
s
'
2,1
12,275
6
artg
L
m
artg
mh:
==∆
=∆=∆=∆
=∆
+Góc m t nón chân r ng : ặ ă
0
22i
0
11i
1,70
9,16
=γ−ϕ=ϕ
=γ−ϕ=ϕ
+Góc m t nón đ nh r ng :ặ ỉ ă
0
22e
0
11e
8,72
6,19

=∆+ϕ=ϕ
=∆+ϕ=ϕ
 Tính l c tác d ng: c xác đ nh theo ba thành ph n:ự ụ Đượ ị ầ
+. L c vòng Pự
1
, P
2
+. L c h ng tâm: Pự ướ
r1
, P
r2
+. L c d c tr c: Pự ọ ụ
a1
, P
a2
*. V i h p s c p:ớ ộ ơ ấ
N5323
4,105
280525.2
d
M2
PP
1tb
1x
21
====
N5,6114,18sin.20tg.5323sin.tg.PPP
4,18cos.20tg.5323cos.tg.PPP
oo
11a2r

oo
12a1r
==ϕα==
=ϕα==
*. V i h p th c p:ớ ộ ứ ấ
.N8,12314,18sin.20tg.2,10722sin.tg.PPP
N37034,18cos.20tg.2,10722cos.tg.PPP
N2,10722
7,147
791835.2
d
M2
PP
oo
11a2r
oo
12a1r
tb
x
21
==ϕα==
==ϕα==
====
Trang 20 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
ChươngIV: THIẾT KẾ TRỤC
I. Chọn vật liệu trục:
Ch n v t li u làm tr c là thép C45 tôi có:ọ ậ ệ ụ

( )

( )
2
1
2
b
mm/N340
mm/N850
≥σ
≥σ
−
II. Tính sơ bộ trục:
 Tr c II:ụ
[ ]
3
x
x
sb
2,0
M
d
τ
=
[T
x
]=20N/mm
2
)mm(45)mm(24,41
20.2,0
280525
d

3
sb
≈=≥
 Tr c III:ụ
)mm(60)mm(48,58
20.2,0
799834
d
3
sb
≈=≥
 Tr c IV:ụ
)mm(60)mm(28,58
20.2,0
791835
d
3
sb
≈=≥
 Tr c V:ụ
)mm(85)mm(64,82
20.2,0
2257680
d
3
sb
≈=≥
III. Tính gần đúng:
a. Ch n s b :ọ ơ ộ ổ
Vì b truy n bánh r ng nón có l c d c tr c, nên ch n ki u đ a côn đ ch n ộ ề ă ự ọ ụ ọ ể ổ ũ ỡ ặ

(c trung).ỡ
Tr cụ Ký hi uệ ng kínhĐườ B r ng ề ộ ổ
II 7309 45 26
III 7312 60 31
IV 7312 60 31
V 7317 85 41
b. Phác th o k t c u h p gi m t c:ả ế ấ ộ ả ố
Quan h kích th c gi a các y u t c a h p gi m t cệ ướ ữ ế ố ủ ộ ả ố
a=15mm; B=26; B
1
=31;
δ
=10mm; l
’
=3d = 3.45 = 135mm;
l
2
=10mm; l
3
=18mm; l
4
=15mm; l
5
=1,2.d = 54;
x
1
=1,6.d = 72.
c. S đ tính toán các tr c:ơ ồ ụ
Trang 21 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế

• Tr c II:ụ
 Các ph n l c t i B:ả ự ạ
135
202.P
2
d
.P
135
202.PM
M
0M202.P135.RM
N7965
135
202.5323
135
202.P
R
0202.P135.RM
1r
1tb
1a
1r1u
By
1u1rByCy
1
Bx
1BxCx
+
=
+

=⇒
=−−=∑
===⇒
=−=∑
N2512
135
202.1838
2
105
.612
M
By
=
+
=
Bi u đ tính toán:ể ồ
 Các ph n l c t i C:ả ự ạ
N2642
135
67.5323
135
67.P
R
067.P135.RM
1
Cx
1CxBy
===⇒
=−=∑
.N674

135
3213067.1838
135
M67.P
R
0M67.P135.RM
1u1r
Cy
1u1rCyBy
=
−
=
−
=⇒
=+−=∑
 Mô men u n theo ph ng Y:ố ươ
+. T i A:ạ
M
Ay
= -M
u1
= -32130 (N.mm)
( )
mm.N24414132130279458.75,0MM.75,0M
222
y
2
zt
=+=+=
ñ

Trang 22 L p 47KTTTớ
B
R
By
M
Z
M
x
M
y
32130
P
r1
P
r1
M
u1
P
1
A
P
a1
P
a1
M
Z1
P
1
279458
356670

90990
R
Cy
R
Bx
R
Cx
C
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
.mm326,31
75,7
244141
5,77.1,0
M
d
3
3
A
≈===
tñ
+. T i B:ạ
M
By
=R
Cy
.135=674.135=90990 N.mm
 Mô men u n theo ph ng X:ố ươ
+. T i B:ạ M
Bx
=M

Cx
.135=2642.135=356670 N.mm
+. T i C:ạ M
Cx
=0
 Mô men xo n:ắ
mm.N279458
2
105
.5323
2
d
.PM
1tb
11Z
===
V y ti t di n nguy hi m là t i B có:ậ ế ệ ể ạ
mm.N440528M
279458.75,090990356670M.75,0MMM
2222
z
2
y
2
x
=
++=++=
tñ
tñ
[ ]

mm40
mm4,38
5,77.1,0
440528
.1,0
M
d
3
3
II
=
==
σ
=⇒
II
tñ
d Vaäy
Trang 23 L p 47KTTTớ
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
• T c IIIụ : Ta có t ng chi u dài tính toán:ổ ề
mm3262.
1tb
d
1
xa
2
l
2
1
B

l =








++++=
Ta có:
mm.N290404
2
316
.1838
2
2tb
d
.
2a
P
2u
M ===
mm.N841034
2
316
.5323
2
2tb
d

.
2
P
2z
M ===
 Các ph n l c t i A:ả ự ạ
N3984
326
244.5323
R
0244.P326.RM
Ax
2AxCx
−=−=⇒
=+=∑
Trang 24 L p 47KTTTớ
P
r2
B
841034
M
Z
17982
M
x
M
y
R
Ax
M

u2
R
Ay
P
a2
P
2
A
326688
37576
R
Cy
M
Z2
R
Cx
C
Thuy t minh thi t k chi ti t máyế ế ế ế
N1349
326
290404244.612
R
0M244.P236.RM
Ay
2u2rAyCy
−=
−−
=⇒
=++=∑
V y Rậ

Ax
, R
ay
ng c chi u v i gi thi t ban đ u.ượ ề ớ ả ế ầ
 Các ph n l c t i C:ả ự ạ
N133953233984PRR
0RPRF
2AxCx
Ax2Cxx
−=−=−=⇒
=−+=∑
N737
326
82.5,611290404
326
82.PM
R
0M82.P326.RM
2r2u
Cy
2u2rCyAy
=
−
=
−
=⇒
=−+=∑
V y Rậ
Cx
có chi u ng c v i gi thi t ban đ u.ề ượ ớ ả ế ầ

 Mô men u n theo ph ng Y:ố ươ
+. Bên trái B:
M
By
= -R
Ay
.82 = -458.82 = -37556 N.mm
+. Bên ph i B: Mả
By
= R
Cy
.244 = 737.244 = 179828 N.mm
 Mô men u n theo ph ng X:ố ươ
+. M
Bx
= R
Ax
.82 = 3984 .82 = 326688 Nmm
Ti t di n nguy hi m t i B:ế ệ ể ạ
M
tđ
=
2
z
2
y
2
x
M75,0MM
++

222
t
841034.75,0379828326688M ++=
ñ
= 818271Nmm
d
III
3
t
1563,0
M
ñ
≥
=
[ ]
mm5,51
73.1,0
818271
M
3
3
t
==
σ0,1.
ñ
V y ch n dậ ọ
III
= 55(mm)
 Ti t di n t i tr c:ế ệ ạ ổ ụ Xét t i C:ạ
Ta có: M

tđ
=
2
z
2
y
2
x
M75,0MM
++
mm.N728357841034.75,000M
222
t
=++=
ñ
[ ]
mm50
mm4,46
73.1,0
728357
.1,0
M
d
33
t
=
==
σ
=⇒
oåt

ñ
oåt
d choïn Vaäy
• Tr c IV:ụ Chi u dài tr c:ề ụ
mm82
2
31
2
83
1015
2
B
2
b
lal
2AB
=+++=+++=
l
BC
= l’ = 3.d = 3.60 = 180 mm.
Trang 25 L p 47KTTTớ