Tính toán bộ truyền xích bảnh răng trụ răng thẳng

Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ
khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện
đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất
quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận
dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần
thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.
Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể
nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất.Đối với các
hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp
giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như
Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật cơ khí , và giúp sinh viên có cái nhìn
tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển
hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh
răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung
và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.
Em chân thành cảm ơn thầy Vũ Lê Huy đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình
thực hiện đồ án.
Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất
mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn.
Sinh viên thực hiện:
Đăng Thị Ngọc Huê
1
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
PHẦN 1. TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ HỆ DẪN ĐỘNG
1.1. Chọn động cơ điện.
1.1.1. Tính công suất của động cơ điện

- Công suất trục công tác:
- Trong đó : F là lực kéo băng tải
là vận tốc băng tải
- Công suất cần thiết kế của động cơ:
- Trong đó :
η : hiệu suất truyền động
- Với : … là hiệu suất của các bộ truyền và của các cặp ổ trong hệ thống dẫn động,
từ yêu cầu thiết kế hệ dẫn động băng tải :
Trong đó : trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ được tra trong bảng (2.3).
: là hiệu suất bộ truyền khớp nối trục (chọn khớp nối mềm).
: là hiệu suất cặp ổ lăn được làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn ( với
m là số cặp ổ lăn: m=3).
: là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi
trơn.
: là hiệu suất bộ truyền đai làm việc trong điều kiện để hở.
Tra bảng 2.3, tr19.TTTKHDĐCK-T1,ta có:
; ; ;
2
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
=> =
=> = = 1,430 (kw);
1.1.2 - Số vòng quay sơ bộ của động cơ :
Trong đó :
: số vòng quay trên trục băng tải
= (
v
p
)
: tỉ số truyền sơ bộ của hệ dẫn động :

Với: : tỉ số truyền động sơ bộ bánh răng côn hộp giảm tốc.Chọn
: tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền đai, chọn
.
=>
1.1.3. Chọn động cơ:
- Dựa vào bảng phụ lục (Sách TTTKHDĐCK-Tập 1):
Động cơ được chọn phải thỏa mãn :
P
đc
≥
P
yc
với P
yc
= 1,430 (kW)
n
đc
≈
n
sb
với n
sb
= 1025,868 (vòng/phút)
- Vậy ta chọn động cơ 4A90L6Y3 với các thông số như sau:
(v/ph)
1.2. Phân phối tỉ số truyền.
- Xác định tỉ số truyền toàn bộ (u
c
) của hệ dẫn động:
3

GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải

- Phân phối tỉ số truyền (u
c
)của hệ dẫn động :
u
đ
tỉ số truyền của bộ truyền đai (tra bảng 2.4) chọn

1.3. Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục.
- Dựa vào công suất công tác: P
ct
= 1,278 (kw);
- Công suất trên trục II:
- Công suất trên trục I :
- Công suất trên trục động cơ : (kW)
Số vòng quay trên các trục :
Vận tốc trên trục động cơ: n
đc
= 936 (v/p)
• Vận tốc trên trục 1: (v/p)
• Vận tốc trên trục 2 :(v/p)
• Vận tốc trên trục công tác : (v/p)
4
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Mô men xoắn :
• Momen xoắn trên trục động cơ:
(N.mm)

• Momen xoắn trên trục I:
= 38 767,253 (N.mm)
• Momen xoắn trên trục II:
= 147 112,112 (N.mm)
• Momen xoắn trên trục công tác:
(N.mm)
Bảng 1: Thông số động học
5
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Trục
T.số
Động cơ I (trục vào) II (trục ra) Trục công tác
u (lần) u
đ
= 2,8 u
br
=

3,910 U
k
= 1
P (kW)
1,5
(1,443)
1,357 1,317 1,278
n (v/p) 936 334,286 85,495 85,495
T (N.mm) 14 590,278 38 767,253 147112,112 142 755,717
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI.
Các thông số yêu cầu: P = 1,430 kw

T =14 590,278 N.mm
n = 936 v/phút
= 2,8 lần
Góc nghiêng đường nối tâm B = 45
0
2.1. Chọn loại đai.
- Bộ truyền đai dẹt,chịu tải trọng va đập vừa phải,và đường nối tâm hai trục bánh
đai nghiêng so với phương ngang một góc 45
0
.
T= 14 590,278 (N.mm) , u
đ
= 2,8.
Chọn loại đai sợi tổng hợp có các ưu điểm sau:
+ Giới hạn bền cao,
+ Làm việc với vận tốc cao, công suất lớn.
=>Do vậy nó được sử dụng rộng rãi trong thực tế.
Ta chọn loại đai sợi tổng hợp được phủ bằng nhựa Nairit.
2.2. Tính toán các kích thước.
2.2.1. Đường kính bánh đai:
Ta có:
+ Đường kính bánh đai nhỏ :d
1
=(5,2…6,4)= (127…156) (mm).
Lấy theo tiêu chuẩn, chọn: d
1
= 140 ( mm).
Kiểm tra về tốc độ đai :
60000

11
nd
v
đ
π
=
(m/s) =
)/(861,6
60000
936.140.14,3
sm=
Ta có: v < v
max
= 25 m/s => thỏa mãn
+ Đường kính bánh đai lớn:d
2
=u
đ
.d
1
.(1-
ε
) (mm).
Trong đó:
ε
-hệ số trượt tương đối
6
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
ε

= (0,01
÷
0,02) ; chọn
ε
= 0,01
=> d
2
= 2,8 . 140 . (1- 0,01) = 388,08(mm).
Lấy theo tiêu chuẩn bánh đai lớn chọn d
2
= 400 (mm).
+ Tính sai lệch tỉ số truyền:
%4%100. <
−
=∆
đ
đt
u
uu
u
Mà ta có tỉ số truyền thực tế:
886,2
)01,01.(140
400
)1.(
1
2
=
−
=

−
=
ε
d
d
u
t
%4%071,3%100.
8,2
8,2886,2
%100. <=
−
=
−
=∆
đ
đt
u
uu
u
Yêu cầu thiết kế được thoã mãn, do đó không cần chọn lại d2.
2.2.2. Khoảng cách trục và chiều dài đai:
- Chọn sơ bộ khoảng cách trục a = 1,5.(d
1
+d
2
) =1,5.(140+400) =810(mm).
- Chiều dài đai theo công thức 4.4-Trang 52-TTTKHDĐCK-T1:
l = 2.a + 0,5π.(d
1

+ d
2
) +
= 2. 810+ 0,5. π. ( 140+400)+= 2489 (mm)
- Chọn l theo tiêu chuẩn : l = 2500 (mm).
Vận tốc làm việc của đai:
v =π d
1
.n
đc
/60000 = = 6,861(m/s)
Vì i= = = 2,744 < i
max
= 3…5
 Chiều dài đai thỏa mãn
Tính lại khoảng cách trục theo công thức 4.6-Trang 52-TTTKHDĐCK-T1:
a =
với λ = l – π(d
1
+ d
2
)/2 = 2500 – π ( 140 + 400)/2 = 1651,77
(d
2
– d
1
)/2 = (400-140) /2 = 130
 a = = 815,524 mm
- Góc ôm của đai (α
1

)tính theo công thức 4.7-Trang 52-TTTKHDĐCK-T1:
7
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
α
1
= 180 – 57. = 180- 57 .= 161
0
50’>α
min
=120
0
.
2.2.3. Tính các kích thước tiết diện đai:
- Chọn chiều dày đai δ:
Chọn tỉ số δ/d
1
= 1/140 => δ = d
1
/140 =140/140 = 1
- Tính chiều rộng đai b: b = F
t
. K
đ
/ [σ
F
]. δ
Trong đó:
• F
t

là lực vòng: F
t
= == 208,424 (N)
• K
đ
: Hệ số tải trọng động. Bảng 4.7- Trang 53-TTTKHDĐCK-T1.
(Tải trọng tĩnh,T
mở máy
= 200% T
danh nghĩa
;động cơ làm việc 2 ca ).
=>ta chọn được K
đ
=1,6.
• [σ
F
] : ứng suất có ích cho phép: [σ
F
] = [σ
F
]
0 .
C
α
.C
v
.C
0
(MPa)
Với [σ

F
]
0
= k
1
– k
2
. δ/d
1.
Ta có : δ/d
1
= 1/140 <1/80. Ta chọn σ
0
=5MPa , tra bảng 4.9 với đai
phủ bằng nhựa Nairit ta được k
1
=8 ,k
2
=156
=>[σ
F
]
0
= k
1
- = 8- = 6,886
C
v
là hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc:
C

v
= 1-k
v
.(0,01.v
2
-1) =1-0,01(0,01.6,861
2
-1) = 1,005
C
0
=1 (Tra bảng 4.12- TTTKHDĐCK-T1)
C
α
=0,94 (với (α=161
0
50
’
)–Tra bảng 4.10-TTTKHDĐCK-T1
Vậy [σ
F
] = [σ
F
]
0 .
C
α
.C
v
.C
0

= 6,886 . 0,94. 1,005 .1 = 6,505 (MPa)
Từ đó thay vào ta được: b = F
t
. K
đ
/ [σ
F
]. δ = = 51,265 (mm)
Ta chọn được chiều rộng dây đai là : b = 50 (mm)
8
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
2.2.4. Tính kích thước kết cấu bánh đai.
Bánh đai có vận tốc làm việc nhỏ v = 6,861m/s , ta chọn vật liệu bánh đai bằng
gang xám GX15.
Tra bảng 21.16- TTTKHDĐCK-T2. Được chiều rộng bánh đai B = 63mm,
chiều cao phần lồi h= 1 mm.
2.2.5. Xác định lực tác dụng lên trục.
- Lực căng ban đầu theo công thức 4.12-Trang 56- TTTKHDĐCK-T1:
F
0
= σ
0
.δ.b = 5.1.50 = 250 (N)
- Lực tác dụng lên trục tính theo công thức 4.13-Trang 56- TTTKHDĐCK-T1:
F
r
= 2.F
o
.sin(α

1
/2)= 2 . 250 . sin(161
0
50’/2) = 493,754 (N).
*Từ số liệu đã tính toán ở trên ta lập được bảng tóm tắt như sau:
Đai sử dụng là đai sợi tổng hợp sợi capron vải chéo 2 sợi ngang, phủ nhựa nairit
Đường kính bánh đai nhỏ,lấy theo tiêu chuẩn 140(mm)
Đường kính bánh đai lớn,tỷ số truyền u
đ
=2,8, lấy theo tiêu chuẩn 400(mm)
Tỷ số truyền thực tế (u
t
): 2,886
Sai số tỷ số truyền (%
u
∆
):
3,071%
Vận tốc đai :v
đ
(m/s) : 6,861(m/s)
Khoảng cách trục a: (mm)theo tính toán: 810(mm)
Chiều dài đai:l (mm)theo công thức 4.4- Trang 52-
TTTKHDĐCK-T1:
2489,094(mm)
Chiều dài đai theo tiêu chuẩn (L): 2500(mm)
Khoảng cách trục (a) theo chiều dài tiêu chuẩn công thức 4.6-
Trang 54-TTTKHDĐCK-T1:
815,524 (mm)
Góc ôm (α

1
)tính theo công thức 4.7-Trang 52-TTTKHDĐCK-T1:
161
0
50’
K
d
- Hệ số tải trọng động-Bảng 4.7- TTTKHDĐCK-T1.(Tải trọng
tĩnh, T
mở máy
= 200% T
danh nghĩa
;động cơ làm việc 2 ca)
=> ta chọn được K
d
:
1,6
C
α
–Tra bảng 4.10-TTTKHDĐCK-T1.
C
v
–Tra bảng 4.11- TTTKHDĐCK-T1.
C
0
–Tra bảng 4.12- TTTKHDĐCK-T1.
0,94
1,005
1
Chiều rộng bánh đai B: 63(mm)

9
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Lực căng ban đầu theo công thức 4.12-Trang 56- TTTKHDĐCK-
T1:
F
0
= σ
0
.δ.b (N) 250 (N)
Lực tác dụng lên trục tính theo công thức 4.13-Trang 56-
TTTKHDĐCK-T1:
F
r
= 2.F
o
.sin(α
1
/2) (N)
493,754 (N)
10
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
PHẦN 3:THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG
NGHIÊNG
Các thông số đầu vào: P = P
1
= 1,357 kw
T
1

= 38 767,253 N.mm
n
1
= 334,286 v/ph
u = u
br
= 3,910 lần
3.1. Chọn vật liệu.
- Chọn thép 45 tôi cải thiện phối rèn đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng
nên nhiệt luyện bánh răng lớn độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10- 15 đơn
vị
- Cụ thể : Bánh răng nhỏ - Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn((HB)
Bánh răng lớn - Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB)

3.2. Xác định ứng suất cho phép.
- Đây là hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu
bôi trơn .
3.2.1. Ứng suất tiếp xúc cho phép
(CT 6.1-Trang 89-TTTKHDĐCK-T1)
Trong đó :
- : hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc.
- : hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
- :hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
Với bước tính sơ bộ lấy
11
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng
của bộ truyền. được xác định theo công thức (6.3)-Trang 91-TTTKHDĐCK-T1 :
Trong đó:

: bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc với
: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh được
tính theo CT (6.6)–Trang 93-TTTKHDĐCK-T1:
- Trong đó: c, n, lần lượt là số lần ăn khớp trong1 vòng quay,số vòng quay và tổng
số giờ làm việc của bánh răng đang xét.
: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở
Theo bảng 6.2 , Trang93-TTTKHDĐCK-T1, ta có :
+Bánh răng nhỏ :
>.
+Bánh răng lớn : (MPa)
- Do đường cong mỏi từ sau số chu kỳ thay đổi ứng suất có dạng gần đúng là một
đường thẳng song song với trục hoành tức là trên khoảng này giới hạn mỏi tiếp xúc
không thay đổi, vì vậy :
Ta thấy :N
HE1
>N
HO1
=>
N
HE2
> =>
12
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
= = (MPa)
= = (MPa)
Vì bộ truyền là bộ truyền bánh trụ răng nghiêng nên:
(MPa).
3.2.2. Ứng suất uốn cho phép :

- Ứng suất uốn cho phép được tính theo (CT6.2-Trang94-TTTKHDĐCK-T1)
- Trong đó - Y
R
: hệ số xét đến độ nhám của mặt lượn chân răng .
- Y
S
: hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất
- K
xF
:hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng tới độ bền uốn.
Với bước tính thiết kế sơ bộ lấy Y
R
.Y
S
.K
XF
=1
-: ứng suất uốn cho phép ứng với các chu kỳ cơ sở .
- Theo bảng 6.2 –trang 94-TTTKHDĐCK-T1,ta có:
K
FL
– hệ số tuổi thọ ,xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng
của bộ truyền :
Với: N
FO
số chu kỳ thay đổi khi thử về uốn
( đối với tất cả các loại thép)
N
FE
: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương ứng với trường hợp tải trọng thay

đổi theo chu kỳ.
Ta có: N
FE
= N
HE

=> N
FE1
= 2,407.10
8

N
HE2
= 6,156.10
7

13
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
3.2.3. Ứng suất cho phép khi quá tải

3.3. Tính thiết kế.
3.3.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục
a
w
= K
a
.(u
br
+1)

Trong đó :
• K
a
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng, tra bảng 6.5 có K
a
=43
• T
1
=38 767,253(Mpa) : Momen xoắn trên trục chủ động.
• : ứng suất tiếp xúc cho phép.
• U=3,910 : tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng.
• hệ số chiều rộng vành răng.
Tra bảng 6.6, trang 97 với bộ truyền đối xứng, HB<350 ta chọn được =>
bd
ψ
=0,53.
ba
ψ
.(u
br
+1) =0,53 . 0,45 . (3,910+1) = 1,2
• K
H
β

: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về tiếp xúc, tra bảng 6.7, trang 98 với và sơ đồ bố trí 6 ta
được : K
H
β

= 1,06
Vậy : a
w
= K
a
.(u
br
+1) = 43.(3,910+1)
= 96,189 (mm)
Lấy a
w
=100 (mm)
3.3.2. Xác định các thông số ăn khớp.
- Mođun pháp :
m = ( 0,01 ÷ 0,02) a
w
= (0,01 ÷ 0,02).100 = 1 ÷ 2 (mm).
Tra bảng 6.8, trang 99 – TTTKHDDCK-T1, chọn m theo tiêu chuẩn : m = 2 (mm).
14
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- Xác định số răng :
Chọn sơ bộ β : β = ( 10
0
… 20
0
). Chọn β = 16
0
.

Ta có :
Z
1
= 19,578
Z
2
= u.Z
1
= 3,910 . 19,578 = 76,550
Chọn Z
1
= 19;Z
2
= 76.
Tỉ số truyền thực tế :u
t
=
Sai lệch tỉ số truyền :u =< 4% => thỏa mãn
- Xác định góc nghiêng bánh răng :
cosβ = = => β = 18,195
o
- Xác định góc ăn khớp :
α
tw
= α
t
= arctan(tanα/cosβ) = arctan(tan20
0
/ cos18,195) = 20,963
0

.
Góc nghiêng của bánh răng trên hình trụ cơ sở :
β
b
= arctan(cosα
t
.tanβ) = arctan( cos20,963
0
. tan 18,195
0
) = 14,55
0
.
- Xác định đường kính vòng lăn của cặp bánh răng:
d
w2
= 2. a
w
– d
w1
= 2.100 – 40 = 160 (mm)
- V n t c vòng c a bánh r ng :
15
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
3.4. Tính kiểm nghiệm.
3.4.1. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
- Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền thỏa mãn điều kiện
σ
H

= Z
M
Z
H
Z
ε
≤
[σ
H
]
- Trong đó:
 Z
M
– Hệ số xét đến tính ảnh hưởng của cơ tính vật liệu.
Z
M
= 274 (Mpa)
1/3
( Tra bảng 6.5-Trang96-TTTKHDĐCK-T1).
 Z
H
– Hệ số kể đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc.
Z
H
=
 . a
w
= 0,45 . 100 = 45 (mm) là chi u r ng vành r ng.


Mô men xoắn trên trục bánh chủ động.
T
1
= 38 767,253(N.mm)
 Z
ε
– Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: phụ thu c vào h  s  trùng
kh p ngang và h  s  trùng kh p d c.
• H  s  trùng kh p ngang :
ε
α
=
• H  s  trùng kh p d c:
1,915> 1 .
=> = 0,794
 K
H
: h  s  t i tr ng khi tính v  ti p xúc
• tra b ng 6.7 trang 98
• tr s  k    n s  phân b  không   u t i tr ng cho các  ôi r ng   ng
th i  n kh p. Tra b ng 6.14, trang 107 có:
• : h  s  k    n t i tr ng   ng xu t hi n trong vùng  n kh p
Trong đó : . Với:
• v= 0,7 m/s
• : hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp.
Tra bảng 6.15 trang 107 có
• : hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng.
Tra bảng 6.16 trang 107 ( với m=2 < 3,55) được
Suy ra: : = 5,168
Vậy :

Suy ra:
- Thay vào tính ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên vành răng:
σ
H
= Z
M
Z
H
Z
ε
16
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
=
274 . 1,7 . 0,794 .

= 494,129
(MPa) < [σ
H
] = 495,455 (Mpa)
Xét : = . 100% = 0,268%
- Ta có σ
H
< [σ
H
] và chênh lệch không vượt quá 10%
- Kiểm nghiệm cho thấy bánh răng thỏa mãn độ bền tiếp xúc.
17
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:

Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
3.4.2.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
- Yêu cầu: σ
F
≤
[σ
F
] ; ta có:
- Trong đó :

 : chiều rộng vành răng : = 45 (mm)
 m : mô đun bánh răng .m=2
 : đường kính vòng lăn của bánh chủ động: = 40 (mm)
 hệ số xét đến độ nghiêng của răng :
 :là hệ số xét đến sự trùng khớp :
= 0,631
- hệ số dạng răng của cặp bánh răng phụ thuộc vào số răng tương đương Z
v1
và
Z
v2.
• Số răng tương đương được xác định theo công thức :
• Tra bảng 6.18 (Trang 109 TTTKHDĐCK-T1),ta có:
Z
v1
= 22 , x
1
= 0 => Y
F1
= 4,00

Z
v2
= 88, x
2
= 0 => Y
F2
= 3,61
- :là hệ số tải trọng khi tính về uốn :
• ( tra bảng 6.14 trang 107- sách TTTTHDĐCK tập 1)
• ( tra bảng 6.7 trang 98 - sách TTTTHDĐCK tập 1)
• hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về
uốn:
18
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Với :
= 0,006 ( tra bảng 6.15 - sách TTTTHDĐCK tập 1)
g
o
= 73.
Suy ra: = 0,006 . 73 . 0,7 .
=1,551.
Từ đó tính được :
K
FV
= 1+ = 1+ = 1,023
Suy ra: K
F
== 1,14 .1,37 . 1,023 = 1,6
- Thay số vào ta được:

= 86,194 (MPa) < = 252 (MPa)
= = = 77,79 (MPa) < [ = 236,571 (MPa)
Vậy : bánh răng thỏa mãn yêu cầu về độ bền uốn. Ở đây, chênh lệch giữa với [ và
với [ khá lớn, do vậy không cần tính chính xác lại giá trị của ứng suất uốn cho
phép.
3.5. Một vài thông số hình học của cặp bánh răng.
- Đường kính vòng chia
d
1
=
d
2
=
- Khoảng cách trục chia:
a= 0,5.(d
1
+ d
2
) = 0,5. ( 40 +160) = 100 (mm)
- Đường kính đỉnh rẳng:
d
a1
= d
1
+ 2m = 40 + 2.2 = 44 (mm)
d
a2
= d
2
+ 2m =160 + 2.2 = 164 (mm)

- Đường kính đáy răng:
d
f1
= d
1
- 2,5m = 40 – 2,5 . 2 = 35 (mm)
d
f2
= d
2
- 2,5m = 160 – 2,5 . 2 = 155 (mm)
- Đường kính vòng cơ sở:
d
b1
=d
1
. = 40 . cos 20
0
= 37,588 (mm)
d
b2
= d
2
. = 160 . cos 20
0
= 150,351 (mm)
19
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
3.6. B ng t ng k t các thông s  c  a b  truy n bánh r ng.

Thông s  Kí hi u Giá tr
Kho ng cách tr c chia a 100 (mm)
Chi u r ng vành r ng b
W
45 (mm)
Kho ng cách tr c a
w
100 (mm)
S  r ng
Z
1
19
Z
2
76
   ng kính vòng chia
d
1
40 (mm)
d
2
160 (mm)
   ng kính vòng l n
d
w1
40 (mm)
d
w2
160 (mm)
   ng kính   nh r ng

d
a1
44 (mm)
d
a2
164 (mm)
   ng kính  áy r ng
d
f1
35(mm)
d
f2
155 (mm)
   ng kính c  s 
d
b1
37,588 (mm)
d
b2
150,351 (mm)
H  s  dch chnh
x
1
0
x
2
0
Góc profin g c
Α
20

0
Góc profin r ng
α
t
20,963
0
Góc  n kh p
α
tw
20,963
0
H  s  trùng kh p ngang 0,794
H  s  trùng kh p d c 2,291
Mô  un pháp m 2 (mm)
Góc nghiêng c a r ng 18,195
0
PHẦN 4 :CHỌN KHỚP NỐI
Thông số đầu vào: - Momen cần truyền : T = T
II
=147112,112 (N.mm)
- Đường kính trục động cơ : d
đc
= 9 mm
4.1. Chọn loại khớp nối.
- Ta sử dụng khớp nối vòng tròn đàn hồi để nối trục.
- Ta ch n kh p n i theo  i  u ki n :
cf
t
kn
cf

t
kn
T T
d d





≤
≤
- Trong  ó :
+ d
t
–    ng kính tr c c n n i : d
t
= d
sb
+ T
t
– mô men xo n tính toán :
.
t
T k T
=
v i:
20
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
k- h  s  ch    làm vi c, ph  thu c vào lo i máy. Tra b ng 16.1 trang 58-

sách TTTKHD CK t p 2, ch n k = 1,5.
T-momen xoắn danh nghĩa trên trục: T = T
đc
= 147112,112 (N.mm)
Do vậy : T
t
=k . T = 1,5 . 147112,112 = 220 668,168(N.mm)
Tra bảng 6.10ª trang 68 sách TTTKHDĐCK T2 với điều kiện:
T
t
= 220 668,168 (N.mm) và d
t
= (mm)
Ta chọn được kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi như sau:
T
cf
kn
(Nm)
d
cf
kn
d D d
m
L l d
1
D
0
z n
max
B B

1
l
1
D
3
l
2
250 40 40 140 80 175 110 71 105 6 3800 5 42 30 28 32
Tra bảng 16.10b trang 69 sách TTTKHDĐCK T2 với T
cf
kn
= 31,5 (N.m) ta
được kích thước cơ bản của vòng đàn hồi:
4.2. Kiểm nghiệm khớp nối: Ta kiểm nghiệm theo 2 điểu kiện bền
4.2.1. Điều kiện bền dập của vòng đàn hồi
[ ]
d
3c0
d
σ
ldzD
2kT
σ ≤=

Trong đó: [σ
d
] - Ứng suất dập cho phép của vòng cao su. Ta lấy [σ
d
] = (2÷4) Mpa
Ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

21
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
T
cf
kn
(Nm)
d
c
d
1
D
2
l l
1
l
2
l
3
h
250 14 M10 20 62 34 15 28 1,5
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
[ ]
4)Mpa(2σ1,158(Mpa)
1510634
14590,2781,52
σ
dd
÷=≤=
×××
××

=

→ Thỏa mãn yêu cầu ứng suất dập cho phép.
4.2.2. Điều kiện sức bền của chốt.

[ ]
u
0
3
c
1
u
σ
zD0,1d
kTl
σ ≤=

Trong đó: [σ
u
] - Ứng suất cho phép của chốt. Ta lấy [σ
u
] = (60÷80) Mpa
Ứng suất sinh ra trên chốt:
[ ]
80)Mpa(60σ43,4(Mpa)
6105140,1
34147112,1121,5
σ
u
3

u
÷=≤=
×××
××
=

→ Thỏa mãn điều kiện ứng suất cho phép của chốt
1.
22
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
4.3. Lực tác dụng từ khớp nối được xác định theo công thức:
F
kn
= (0,1 ÷ 0,3)×F
t
chọn F
kn
= 0,2×F
t
Với F
t
=
)2802,135(N
105
147112,112 x 2
D
2T
0
==

→ F
kn
= 0,2×2802,135 = 560,427 (N)
4.4. Các thông số cơ bản của nối trục đàn hồi
Thông số Ký hiệu Giá trị
Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền
được
T
cf
kn
250 (N.m)
Đường kính lớn nhất có thể của trục
nối
d
cf
kn
40 (mm)
Số chốt Z 6
Đường kính vòng tâm chốt D
0
105 (mm)
Chiều dài phần tử đàn hồi l
3
28 (mm)
Chiều dài đoạn công xôn của chốt l
1
34 (mm)
Đường kính của chốt đàn hồi d
c
14 (mm)

23
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
PHẦN 5: THIẾT KẾ TRỤC I
5.1. Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục
5.1.1. Sơ đồ đặt lực.
24
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH:
Đồ án chi ết máy Đề số 2 – Thiết kế hệ dẫn động băng tải
5.1.2. Tải trọng tác dụng lên các trục
- Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền đai: F
r
=493,754 (N)
- Lực tác dụng lên trục từ khớp nối:F
kn
=560,427 (N)
- L c tác d ng lên các bánh r ng khi  n kh p    c chia thành 3 thành ph n :
 L c vòng F
t
:
• F
t1
–:h   ng ng   c chi u quay bánh r ng ch    ng.
• F
t2
: h   ng cùng chi u quay bánh r ng b   ng.
Tr s  :F
t1
= F
t2

= = 1938
 L c h   ng tâm F
r
vuông góc v i tr c, chi u h   ng t   i  m   t l c v  tr c.
Tr s  :F
r1
= F
r2
= = = 782
 L c d c tr c F
a
song song v i tr c và h   ng v  m t làm vi c c a bánh r ng.
Tr s  : F
a1
= F
a2
= F
t1
.tanβ = 1938 .tan
0
= 937(N)
5.2. Xác định sơ bộ đường kính trục
- Công thức tính đường kính sơ bộ của trục thứ k như sau:
d
k
=
[ ]
3
k
k

τ0,2
T
×
(công thức 10.9 tr188 TTTKHDĐCK T1)
- Trong đó: T
k
– Mô men xoắn trên trục thứ k
[τ]
k
– Ứng suất xoắn cho phép trên trục thứ k
- Trục I:



÷=
=
30(Mpa)15]τ[
N.mm)38767,253(T
1
1
→ d
1
=
(mm)466,23625.18
30)15(0,2
38767,253
3
÷=
÷×
- Trục II:

[ ]



÷=
=
30(Mpa)15τ
(N.mm)147112,112T
2
2
→ d
2
=
mm)(602,36051,29
30)15(0.2
147112,112
3
÷≈
÷×
- Chọn



=
=
30(mm)d
20(mm)d
2
1
→ Tra bảng 10.2 trang 189 sách TTTKHDĐCK T1.

Ta có chiều rộng ổ lăn



=
=
19(mm)b
15(mm)b
02
01
25
GVHD: Vũ Lê Huy SVTH: