đồ án chi tiết máy đề số 4

Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Chương 1: Tính toán động học 2
1.1. Chọn động cơ 2
1.2. Phân phối tỷ số truyền 3
1.3. Tính toán các thông số trên trục 3
1.4. Bảng tổng hợp kết quả 4
Chương 2: Thiết kế các bộ truyền 5
2.1. Thiết kế bộ truyền đai 5
2.1.1. Chọn loại đai 5
2.1.2. Xác định các kích thước và thông số bộ truyền 5
2.1.3. Tính lực tác dung lên trục 7
2.1.4. Tổng hợp kết quả tính toán 7
2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng 8
2.2.1. Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép 8
2.2.2. Xác định các thông số bộ truyền 10
2.2.3. Tính kiểm nghiệm răng 12
2.2.4 Phân tích và tính lực ăn khớp 14
2.2.5. Tổng hợp kết quả tính toán 14
Chương 3: Chọn khớp nối, tính trục, then và ổ lăn 17
3.1. Chọn khớp nối 17
3.2 .Tính toán thiết kế cụm trục 1 18
3.2.1. Tính thiết kế trục 18
3.2.2. Chọn then 21
3.2.3. Chọn ổ lăn 21
3.3. Tính toán thiết kế cụm trục 2 22
3.3.1. Tính thiết kế trục 22
3.3.2. Tính then 26
3.3.3. Tính kiểm trục về độ bền tĩnh và mỏi 27
3.3.4. Tính ổ lăn 31
Chương 4: Thiết kế kết cấu 35
4.1. Các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc 35

4.2. Kết cấu bánh răng 37
4.3. Kết cấu nắp ổ 37
Chương 5: Bôi trơn lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp 38
5.1. Bôi trơn 38
5.1.1. Bôi trơn hộp giảm tốc 38
5.1.2. Bôi trơn ổ lăn 38
5.2. Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn và dung sai lắp ghép 39
5.3. Điều chỉnh ăn khớp 40
Tài liệu tham khảo 41
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
1
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Chương 1: Tính toán động học
1.1 Chọn động cơ
- Công suất làm việc:
P
1v
= = = 2,019 (KW)
-Hiệu suất hệ dẫn động:
η = η
br(tv) .
η
3
OL .
η
đx .
η
kn

trong đó tra bảng B, ta được:

• Hiệu suất bộ truyền bánh răng: η
br
= 0,97
• Hiệu suất bộ truyền đai: η
đ
= 0,95
• Hiệu suất ổ lăn : η
OL
= 0,995
• Hiệu suất khớp nối: η
kn
= 1
<= η = η
br(tv)
. η
3
OL .
η
đ(x)
. η
kn
= 0,97.0,995
3
.0,95.1 = 0,917
- Công suất cần thiết trên trục động cơ:
P
yc
= = 2,202 (KW)
-Số vòng quay trên trục công tác:
n

lv
= 105,35 (v/ph)
-Chọn tỉ số truyền sơ bộ:
U
sb
= u
đ
. u
br

Theo bảng
+Tỉ số truyền bộ truyền đai: u
đ
= 3
+Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng : u
br
= 4
=> u
sb
= u
đ
. u
br
= 3.4 = 12
-Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ:
n
sb
= n
lv
. n

sb
= 105,35.12 = 1264,2 (v/ph)
-Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Chọn n
đb
= 1500 (v/ph)
-Chọn động cơ:
Tra bảng ở phụ lục trong tài liệu [1], chọn động cơ thỏa mãn
n
đb
= n
dn
= 1500 (v/ph)
P
đc
> P
yc
= 2,202 (KW)
Ta được động cơ với các thông số sau:
+Ký hiệu: 4AX90L4Y3
+P
đc
= 2,2 (KW)
+n
đc
= 1420 (v/ph)
+d
đc
= 24 (mm)
1.2. Phân phối tỉ số truyền:

Tỉ số truyền của hệ: u
ch
= 13,479
Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc: u
br
= 4

Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
2
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Tỉ số truyền ngoài: u
đ
= 3,369
Vậy ta có:
• u
ch
= 13,479
• u
br
= 4
• u
đ
= 3,369
1.3. Tính các thông số trên trục:
-Công suất trên trục công tác: P
ct
= P
lv
= 2,019 (KW)
-Công suất trên trục II: P

II
= 2,029 (KW)
-Công suất trên trục I: P
I
= = 2,012 (KW)
-Công suất trên trục động cơ: P
đc
= 2,016 (KW)
-Số vòng quay trên trục động cơ: n
đc
= 1420 (v/ph)
-Số vòng quay trên trục I: n
I
= 421,49 (v/ph)
-Số vòng quay trên trục II: n
II
= 105,372 (v/ph)
-Số vòng quay trên trục công tác: n
ct
= 105,372(v/ph)
-Moment xoắn trên trục động cơ:
T
đc
= 9,55.10
6
9,55.10
6
= 14809,23(N.mm)
Moment xoắn trên trục I:
T

I
= 9,55.10
6
9,55.10
6
= 47626,51(N.mm)
Moment xoắn trên trục II:
T
II
= 9,55.10
6

6
= 183890,88(N.mm)
Moment xoắn trên trục công tác:
T
ct
= 9,55.10
6
9,55.10
6
= 182984,57 (N.mm)
1.4 Bảng tổng hợp kết quả
Thông số
Trục Động cơ I Công tác
u
đ
= 3,369 U
br
= 4 U

kn
= 1
P(KW) P
đc
= 2,106 P
I
= 2,102 P
II
=2,029 P
ct
= 2,019
n(v/ph) n
đc
= 1420 n
I
= 421,49 n
II
= 105,37 n
ct
= 105,37
T(N.mm) T
đc
= 14809,23 T
I
= 47626,51 T
II
= 183890,88 T
ct
= 182984,57
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính

3
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Chương 2: Thiết kế bộ truyền
2.1. Thiết kế bộ truyền đai dẹt
Thông số yêu cầu:
P = P
đc
= 2,016 (KW)
T
1
= T
đc
= 14809,23 (N.mm)
n
1
= n
đc
= 1420 (v/ph)
u = u
đ
= 3,369
β = 180˚
2.1.1 Chọn loại đai
Chọn loại đai: đai vải cao su
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
4
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
2.1.2 Xác định kích thước đai và thông số bộ truyền
a) Xác định đường kính đai:
- d

1
= (5,2 ÷ 6,4)
1
= (5,2 ÷ 6,4)

= (127,7 ÷ 157,2) Chọn d
1
theo tiêu
chuẩn ta được d
1
= 140 (mm)
Kiểm tra về vận tốc đai
v = 10,404 < v
max
= 25 m/s
-Xác định d
2
:
d
2
= u.d
1
.(1–ε) = 3,369.140.(1–0,015) = 464,58 (mm)
(chọn ε= 0,015)
Chọn d
2
theo tiêu chuẩn ta được d
2
= 450 (mm)
-Tỉ số truyền thực tế:

u
t
= = = 3,26
-Sai lệch tỉ số truyền:

u
= . 100% = = 3,23% < 4%
thỏa mãn
b) Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục:
-Khoảng cách trục:
a
sb
= (1,5

2).(d
1
+ d
2
) =(1,5 2).(140+450) =885 1180(mm)
ta chọn a
sb
= 1000 mm
-chiều dài đai:
L= 2.a
sb
+ π.
→L= 2.1000 + π. + = 2950,3 (mm)
Lấy L = 2950 và cộng thêm 100÷400 mm tùy theo cách nối đai
-số vòng chạy của đai:
i = = = 3,52 (1/s) < i

max
= (3÷5) (1/s)
c) Xác định góc ôm
1
của bánh đai nhỏ:
α
1
= 180˚ – = 180˚ – = 162,33˚
α
1
> α
min
= 150˚ → thỏa mãn
d) Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai:
- Diện tích đai: A = = b.δ
•F
t
- Lực vòng: F
t
= = 202,42 (N)
•k
đ
- Hệ số tải trọng động: tra bảng B [1] ta được k
đ
= 1
mà số ca làm việc là 2 nên k
đ
= 1,2
δ- Chiều dày đai: Được xác định theo : Tra bảng B [1]
với loại đai cao su ta chọn

max
=
→ δ < d
1
.
max
= 140.= 3,5 (mm)
Tra bảng B ta dùng loại đai có số lớp lót bằng 3 và có chiều dày đai δ
= 3,5 (mm)
•Ứng suất có ích cho phép:
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
5
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
[σ
F
] = [σ
f
]
0
.Cα.Cv

.C
θ
[σ
F
]
0
= k
1
– k

2
.δ/d
1
, với k
1
và k
2
là các hệ số phụ thuộc vào ứng
suất căng ban đầu σ
0
và loại đai
Do góc nghiêng của bộ truyền β=180˚ nên σ
0
= 1,6 MPa
Tra bảng B [1]với σ
0
= 1,6 MPa ta được: k
1

= 2,3; k
2
= 9
→ [σ
F
]
0
= k
1
– = 2,3 – = 2,075 (MPa)
C

α
- Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm α
1
:
C
α
= 1– 0,003.(180˚ - α
1
) = 1 – 0,003(180 – 161,95) = 0,947
C
v
- Hệ số của lực li tâm đến độ bám của đai trên bánh đai:
C
v
= 1 – 0,04.(0,01.v
2
– 1) = 1 – 0,04.(0,01.10,404
2
– 1) = 0,996
C
θ
- Hệ số kể đến vị trí bộ truyền và phương pháp căng đai:
Do β = 180˚ nên C
0
= 1
→ [σ
F
] = [σ
F
]

0
.C
α
.C
v
.C
θ
= 2,075.0,947.0,996.1 = 1,957 (MPa)
-Chiều rộng đai:
b = = 202,42.1,2/1,957.3,5 = 35,46
Tra bảng B[2] ta được chiều rộng đai b = 32 mm và chiều rộng bánh
đai B = 40 mm.
2.1.3 Tính lực tác dụng
- Lực căng ban đầu:
F
0
= σ
0
.δ.b = 1,6.3,5.32 = 179,2 (N)
- Lực tác dụng lên trục:
F
r
= 2.F
0
sin(α
1
/2) = 2.179,2.sin(162,33/2) = 354,14 (N)
2.1.4 Tổng hợp kết quả tính toán:
Thông số Ký hiệu Đơn vị Kết quả tính toán
Loại đai - - Vải cao su

Tiết diện đai b*δ mm
2
40*3,5=140
Chiều dài đai L mm 2950
Đường kính đai d
1
/d
2
- 450/140
Chiều rộng bánh đai B mm 40
Tỉ số truyền thực tế u - 3,26
Sai lệch tỉ số truyền
u
% 3,23
Khoảng cách trục a mm 1000
Góc ôm trên bánh đai nhỏ α ˚ 162,33
Lực tác dụng lên trục F
r
N 354,14
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
6
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng
2.2.1 Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép:
P = P
I
= 2,102 (KW)
T
1
= T

I
= 47626,51 (N.mm)
n = n
I
= 421,49 (v/ph)
u = u
br
= 4
L = 11000 h
a) Chọn vật liệu:
• Vật liệu bánh lớn:
Nhãn hiệu thép : thép 45
Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện
Độ rắn : HB = 192÷240 MPa → HB
2
= 210
Giới hạn bền : = 750 (MPa)
Giới hạn chảy : = 450 (MPa)
• Vật liệu bánh nhỏ:
Nhãn hiệu thép : thép 45
Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện
Độ rắn : HB = 192÷240 MPa → HB
1
= 220
Giới hạn bền : = 750 (MPa)
Giới hạn chảy : = 450 (MPa)
b) Xác định ứng suất cho phép:
• Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:

Chọn sơ bộ = 1; = 1; K

Fc
= 1
- Tra bảng B[1]:
Bánh chủ động: = 1,1; = 1,75
Bánh bị động : = 1,1; = 1,75
- Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng
với số chu kì cơ sở:
Bánh chủ động:
Bánh bị động:
- Hệ số tuổi thọ K
HL
và K
FL
:
K
HL
= ; K
FL
=
Ta có = = = 4.10
6
= 30.
2,4
= 30.220
2,4
= 12,588.10
6
= 30.
2,4
= 30.230

2,4
= 11,231.10
6
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
7
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64

Chu kì ứng suất tương đương N
HE
và N
FE
N
HE
= N
FE
= 60.c.n.
Trong đó: c=1- số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
n- vận tốc vòng của bánh răng
- tổng số giờ làm việc của bánh răng
→
Ta có > → lấy = →
> → lấy = →
> → lấy = →
> → lấy = →

Do là bộ truyền bánh răng nghiêng nên
= = = 454,546 (MPa)
• Ứng suất cho phép khi quá tải:
- []
max

= 0,28max(= 0,28.450 = 126 (MPa)
- []
max
= 0,8 = 0,8.450 = 360 (MPa)
- []
max
= 0,8 = 0,8.450 = 360 (MPa)
2.2.2 Xác định các thông số bộ truyền:
a) Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
a
w
= K
a
.(u+1). , với
K
a
- Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng của cặp bánh răng.
Tra bảng B → K
a
= 43(MPa)
1/3
T
1
- momen xoắn trên trục chủ động: T
1
= 47626,51 (MPa)
[σ
H
]- ứng suất tiếp xúc cho phép: [σ
H

] = 454,546 (MPa)
u- tỉ số truyền: u = 4
, - hệ số chiều rộng vành răng
Tra bảng B với bộ truyền đối xứng, HB< 350, ta có = 0,45
=0,5. .(u+1) = 0,5.0,45.(4+1) = 1,125
K
Hβ
, K
Fβ
– hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng khi tính về độ bền tiếp xúc và uốn:
Tra bảng B với = 1,2 ta được
→ a
w
= K
a
.(u+1). = 43.(5+1). = 110,32(mm)
Chọn a
w
= 110 mm
b) Các thông số ăn khớp:
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
8
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
-mođun pháp : m = (0,01÷0,02)a
w
= (0,01÷0,02).110 = 1,1÷2,2
Tra bảng B chọn m theo tiêu chuẩn m= 1,5
-Xác định số răng
Chọn sơ bộ β=14˚

→
Chọn
-Tỉ số truyền thực tế: u
t
= = 4,035
-sai lệch tỉ số truyền:
u
= .100% = .100% = 0,875% < 4%→ thỏa mãn
-Xác định góc nghiêng răng trên trục:
cosβ = = = 0,961
→ β = 15,97˚
-Xác định góc ăn khớp α
tw
:
α
t
= α
tw
= arctan = arctan = 20,73˚
-Góc nghiêng trên mặt trụ cơ sở:
β
b
= arctan(cos = arctan(cos = 14,98˚
c) Xác định các hệ số và một số thông số động học:
-Tỉ số truyền thực tế: u
t
= 4,035
-Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng:
-Vận tốc vòng của bánh răng:
v = (m/s)

Tra bảng B với bánh răng nghiêng và v = m/s ta được cấp chính xác
của bộ truyền là: CCX = 9
Tra phụ lục PL với: CCX = 9
HB < 350
Răng nghiêng
v = (m/s)
→ ( Hệ số tải trọng động trong vùng ăn khớp)
Tra [1] ta chọn:
R
a
= 1,25÷0,63μm → Z
R
= 1
v = 1.049 m/s < 5 m/s → Z
v
= 1
d
a2
d
w2
= 234,819 mm< 400 mm → K
xH
= 1, K
xF
=1
chọn Y
R
= 1
Y
S

= 1,08 – 0,0695.ln(m) = 1,08 – 0,0695.ln(1,5) = 1,0645
-Hệ số tập trung tải trọng:
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
9
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
-K
Hα
, K
Fα
- Hệ số phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng khi tính
về ứng suất tiếp xúc và uốn:
Tra bảng B[1], với ta được
2.2.3 Tính kiểm nghiểm răng:
a) Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc:
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
. [σ
H
]
[σ
H
] = [σ
H
]. Z

M
.Z
H
.K
xH
= 454,545 (MPa)
Z
M
- Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
Tra bảng B: Z
M
= 274 (MPa)
1/3
Z
H
- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Z
H
= = 1,708
Z
ε
- hệ số trùng khớp của bánh răng
- Hệ số trùng khớp ngang:
ε
α
= .cosβ
→ ε
α
= .cos15,97 = 1,67
- Hệ số trùng khớp dọc:

ε
β
= = = 2,89 > 1
→ Z
ε
= = = 0,774
- Hệ số tải trọng khi tiếp xúc:
K
H
= K
Hα
.K
Hβ
K
Hv
= 1,13.1,055.1,088 = 1,202
- Chiều rộng vành răng:
b
w
= = 0,45.110 = 49,5 (mm)
→ σ
H
= Z
M
.Z
H
.Z
ε
.
→ σ

H
= 274.1,737.0,781. = 443,44
Ta thấy: σ
H
< [σ
H
]
Xét = .100% = 2,44%<10% → thỏa mãn
b) Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
- , - ứng suất uốn cho phép của bánh chủ động và bị động:
- K
F
- hệ số tải trọng động:
K
F
= K
Fα
.K
Fβ
.K
Fv
= 1,37.1,125.1,038 = 1,599
- Y
ε
- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
Y
ε
= = = 0,588
- Y
β

– Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:
Y
β
= 1 – = 0,886
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
10
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
- Số răng tương đương:
Z
v1
= 31,51
Z
v2
= 127,16
Tra bảng B với ta được
Thay số vào ta được:
c) Tính các thông số của cặp bánh răng:
• Đường kính vòng chia:
• Khoảng cách trục chia:
a = 0,5.(d
1
+ d
2
) = 0,5.(+ ) = 109,995 (mm)
• Đường kính đỉnh răng:
• Đường kính đáy răng:
• Đường kính vòng cơ sở:
• Góc profin góc: α = 20˚
2.2.4 Phân tích và tính lực ăn khớp:
- Lực vòng:

F
t1
= F
t2
=
- Lực hướng tâm:
F
r2
= F
r1
= F
t1
.tan = .tan20,73 = 825,13 (N)
- Lực dọc trục:
F
a2
= F
a1
= F
t1
tanβ = 2180,2.tan15,97˚ = 623,93 (N)
Với tanα
nw
= tanα
tw
.cosβ = tan20,73 ˚.cos15,97˚ = 0,3638
→ α
nw
20˚
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính

11
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
2.2.5 Tổng hợp kết quả tính toán:
Thông số Ký hiệu Đơn vị Kết quả tính
toán
Khoảng cách trục a
w
mm 110
Modun pháp m
n
mm 1,5
Số răng Z
1
/Z
2
- 28/113
Tỉ số truyền u - 4,035
Sai lệch tỉ số truyền Δu % 0,875
Góc nghiêng của răng β ˚ 15,97
Hệ số dịch chỉnh răng x
1
/x
2
- 0/0
Đường kính lăn d
w1
/d
w2
mm 43,69/176,3
Đường kính chia d

1
/d
2
mm 43,686/176,304
Đường kính đỉnh răng d
a1
/d
a2
mm 46,686/179,304
Đường kính đáy răng d
f1
/d
f2
mm 39,936/172,554
Chiều rộng vành răng b
w
mm 50
Lực ăn khớp trên bánh chủ
động
Lực vòng F
t1
N 2180,2
Lực hướng tâm F
r1
N 825,13
Lực dọc trục F
a1
N 623,93
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
12

Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Sơ đồ phân bố lực chung
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
13
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Chương3: Chọn khớp nối, tính trục, then và ổ lăn
3.1 Chọn khớp nối
- Thông số đầu vào: Moment cần truyền: T=T
II
= 183890,88 (Nmm)
- Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.
- Ta chọn khớp theo điều kiện:
Trong đó:
d
t
- Đường kính trục cần nối:
d
sb
= = 39,43 (mm)
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
14
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
với = 12÷20 (MPa), chọn [τ] = 15 (MPa)
T
t
- Mooment xoắn tính toán
T
t
=k.T, với:
k - Hệ số chế độ làm việc , phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng B[2], k=1,2

T - Môment xoắn danh nghĩa trên trục:
T = T
II
= 183890,88 (Nmm)
→T
t
= k.T = 1,2. 183890,88= 220669,056 (Nmm)
• Tra bảng B[2] với điều kiện:

Ta được
• Tra bảng B[2] với = 500 (N.m) ta được:
+> l
1
= 34 (mm)
+> l
3
= 28 (mm)
+> d
c
=14 (mm)
-Lực tác dụng lên trục:
F
kn
= 0,2F
t
= 0,2. = 0,2. = 565,82 (N)
3.2 Tính toán thiết kế cụm trục 1
3.2.1 Tính thiết kế trục
Moment xoắn trên trục 1: T
I

= 47626,51 (N.mm)
a) Chọn sơ bộ đường kính trục:
d
sb1
= = 25,13 (mm)
→ chọn d
1
= 25 (mm)
b) Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
• Xác định chiều rộng ổ lăn trên trục:
Tra bảng B[1] với d
1
= 25mm ta được chiều rộng ổ lăn trên trục b
01
=
17 (mm)
•Xác định các khoảng cách:
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
15
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
- Khoảng cách từ gối đỡ 0’ đến thiết diện đai:
l
1đ
= 0,5.(l
đ
+ b
01
) + k
3
+ h

n
l
đ
-chiều dài mayơ bánh đai
l
đ
= (1,2÷1,5).d
1
= (1,2÷1,5).25= 30÷37,5 mm→ chọn l
đ
= 35 mm
theo B chọn: k
3
=h
n
=20
→ l
1đ
= 0,5.(l
đ
+ b
01
) + k
3
+ h
n
= 0,5.(35+17)+ 20+ 20= 66 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0’đến thiết diện bánh răng:
l
12

= 0.5.(l
br1
+b
01
)+k
1
+k
2
theo B chọn: k
1
=10; k
2
= 10
l
br1
- chiều dài mayơ bánh răng:
l
br1
= (1,2÷1,5).d
1
= (1,2÷1,5).25= 30÷37,5 mm→ chọn l
br1
= 35 mm
→ l
12
= 0,5.(l
br1
+ b
01
) + k

1
+ k
2
= 0,5.(35+17)+ 10+ 10= 46 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0’ đến gối đỡ 1’là:
l
11
= 2.l
21
= 2.46= 92 (mm)
c) Xác định phản lực tại các gối:
Ta có các phương trình cân bằng:
(2) → R
X1’
= 1090,1
(1) → R
X0’
= – = 2180,2 – 1090,1 = 1090,1 (N)
(4) → R
Y1’
= = = - 814,77 (N)
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
16
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
→ đổi chiều R
Y1’
(3) → R
Y0’
= – F
r1

– R
Y1’
= 354,14 – 825,13 + 306,66 = – 164,33 (N)
→ đổi chiều R
YO’
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
17
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64


c)Xác định mômen uốn tại các tiết diện:

-Tại gối đỡ 0:
M
x0
= F
r
.cos 180
0
.l
1đ
=354,14.cos180
0
.66= - 23373,24 (N.mm)
M
y0
= F
r
.sin 180
0

.l
1đ
= 0 (N.mm)
-Tại gối đỡ 1:
M
x1
=0
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
18
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
M
y1
=0
-Tại vị trí giữa bánh răng :
M
xbr
= R
Y1’
.(l
11
-l
12
)-F
a1
.d
w1
/2
= 814,77.(92-46) - 623,93.43,69/2= 23849,67 (N.mm)
M
ybr

= - R
X1’
.(l
11
-l
12
) = -1090,1.(92-46) = -50144,6 (N.mm)
Ta vẽ được biểu đồ mômen như sau :
1.5.Tính mômen uốn tổng M
j
và mômen tương đương M
tdj
tại các
tiết diện trên trục:
- Ứng dụng công thức 10.15,10.16 trang 194- TTTKDĐCK-T1
M
j
=
22
yjxj
MM
+
M
tđj
=
22
.75,0
jj
TM +
Tại vị trí gối đỡ 0:

M
0
=
2 2
023373,24 23373,24
+ =

(Nmm)
M
tđ0
=
2 2
23373,24 47626,51 0,75. 47408,03+ =
(Nmm)
Tại vị trí gối đỡ 1:
M
1
=
000
22
=+
(Nmm)
M
tđ1
=
00.75,00
22
=+
(Nmm)
Tại vị trí giữa bánh răng trụ :

M
br
=
2 2
23849,67 5014( ) 5554,6 27,36
+ − =
M
tđbr
=
2 2
47626,55527,36 0,75. 691 851 70,0+ =
(Nmm)
Tại vị trí bánh đai :
M
bđ
=
0
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
19
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
M
tđbđ
=
2
47626,0 0,75. 41245,7651+ =
(Nmm)
1.6.Tính đường kính trục tại các tiết diện
- Ứng dụng công thức 10.17 trang 194- TTTKDĐCK-T1
d
j

=
3
].[1,0
σ
tdj
M
][
σ
:ứng suất cho phép của thép chế tạo trục.
Theo bảng 10.5 trang 195- TTTKDĐCK-T1
][
σ
= 63
(MPa)
Tại vị trí lắp ổ lăn :
d
ol
=
3
47408,03
19,59
0,1.63
=
(mm)
Tại bánh răng trụ
d
br
=
3
69170,08

22,23
0,1.63
=
(mm)
Tại vị trí lắp bánh đai:
d
đai
=
3
41245,76
18,70
0,1.63
=
(mm)
Xuất phát từ độ bền lắp ghép, công nghệ và có sử dụng dãy số tiêu chuẩn
của đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn và các chi tiết quay, ta chọn cụ
thể đường kính các đoạn trục như sau :
d
ol
= 25 (mm)
Tại các vị trí khác:
d
br
= 30 (mm)
d
đai
= 20 (mm)
-Chọn lắp ghép :Các ổ lăn trên trục lắp theo kiểu K6.Lắp bánh đai theo
kiểu kết hợp với then bằng
1.7.Định kết cấu cho trục:

Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
20
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
Dựa theo đường kính các tiết diện vừa tính và chiều dài tương
ứng các đoạn trục, đồng thời chú ý đến các yêu cầu về lắp ghép, về
công nghệ. Ta định kết cấu cho trục (Hình trên biểu đồ mômen).
3.3.1. Chọn và kiểm nghiệm then:
-Chọn then trục 1 :
Ta kiểm tra điều kiện làm liền trục của bánh răng :
Gọi X là khoảng cách từ chân răng đến đỉnh rãnh then trên bánh răng.
Với bánh răng có X ≤ 2,5m, bánh răng nên được chế tạo liền trục.
Đường kính chân răng bánh răng 1 : df1 = 32,39 (mm).
=> ( df1 – dbr )/2 = (32,39 – 30)/2 = 1,195 < 2,5m = 2,5.1,5 = 3,75 (mm)
=> Bánh răng 1 cần được chế tạo liền trục.
-Then đoạn trục lắp bánh đai :
-Theo bảng 9.1a trang 173-TTTKDĐCK-T1 ta có thông số then:
Đường
kính trục
Kích thước then Chiều sâu rãnh then Bán kính góc lượn
b h Trên trục
t
1
Trên lỗ t
2
Nhỏ nhất Lớn nhất
20 6 6 3,5 2,8 0,16 0,25
-Kiểm nghiệm then
+Điều kiện bền dập:
=2T/[d.l
t

.(h-t
1
)]]
Theo công thức 9.1 trang 173-TTTKDĐCK-T1
Trong đó : l
t
: là chiều dài then
Đoạn lắp bánh đai: l
tđ
=(0,80,9).l
m12
=(0,80,9). 35 =2831,5 (mm)
Chọn l
tbđ
= 28 (mm)
=2.28136,83/[20.28.(6-3,5)]=40,20 (MPa)
Theo bảng 9.5 trang 178-TTTKDĐCK-T1 Vật liệu bằng thép, mối ghép
cố định đặc tính làm việc va đập nhẹ  Điều kiện bền dập cho phép ]
=100 (MPa)
=40,20 (MPa) < ] =100 (MPa)
Vậy điều kiện bền dập của then thỏa mãn.
+ Điều kiện bền cắt :
=2T/(d.l
t
.b)
Theo công thức 9.2 trang 173-TTTKDĐCK-T1
= 2.28136,83/(20.28.6)=16,75 (MPa)
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
21
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64

Vật liệu bằng thép, mối ghép cố định đặc tính làm việc va đập nhẹ 
Điều kiện bền cắt cho phép =40 (MPa)
=16,75 (MPa) < ] =40 (MPa)
Vậy điều kiện bền cắt của then thỏa mãn.
3.3.2. Kiểm nghiệm trục I theo độ bền mỏi
Khi tính toán ở trên ta mới xét trục ở độ bền tĩnh .Để đảm bảo độ
bền trục trong quá trình làm việc , độ bền mỏi của trục cần phải thỏa
mãn điều kiện.
S
j
=
][
.
22
S
SS
SS
jj
jj
≥
+
τσ
τσ

[S]:Hệ số an toàn cho phép, [S] =1,52,5
jj
SS
τσ
,
:Hệ số an toàn xét riêng về ứng suất pháp, ứng suất tiếp xét

tại tiết diện j.
mjajdj
j
K
S
σψσ
σ
σσ
σ

1
+
=
−

mjajdj
j
K
S
τψτ
τ
ττ
τ

1
+
=
−

σ

-1
,τ
-1
:Giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng.Lấy
gần đúng:.
σ
-1
= 0,436.σ
b
= 0,436.850 = 370,6 (MPa)
τ
-1
= 0,58.σ
-1
= 0,58.370,6 = 214,95 (MPa)
σ
aj
,τ
aj
,σ
mj
, τ
mj
:Biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và
ứng suất tiếp tại tiết diện j
Ta có trục quay , ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng :
σ
aj
= σ
maxj

= M
j
/W
j

σ
mj
= 0
Trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch
động:
τ
mj
= τ
aj
= τ
maxj
/2 = T/(2.W
0j
)
+ Với : W
j
:Mômen cản uốn tại tiết diện j của trục .
W
0j:
: Mômen cản xoắn tại tiết diện j của trục
ψ
σ
,ψ
τ
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến

độ bền mỏi
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
22
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
+ Với thép có theo bảng 10.7 trang 197-TTTKDĐCK-T1.
ψ
σ
= 0,1
ψ
τ
= 0,05
K
σ
dj
và K
τ
dj
: Hệ số xác định theo công thức sau.
K
σ
dj
= (K
σ
/ε
σ
+ K
x
– 1)/K
y

K
τ
dj
= (K
τ
/ε
τ
+ K
x
– 1)/K
y

K
x
: hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào
phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt, cho trong bảng 10.8 trang
197-TTTKDĐCK-T1.
Trục tiện ra 2,50,63 với [ σ
b
]= 850 (MPa)
K
x
=1,1
K
y
: hệ số tăng bền bề mặt trục , tra trong bảng 10.9 trang 197-
TTTKDĐCK-T1, phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính
vật liệu.Do không tăng bền bề mặt trục nên
K
y

=1
ε
σ
,ε
τ
:Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện
trục đến giới hạn mỏi, tra trong bảng 10.10 trang 198-TTTKDĐCK-T1.
K
σ
,
,K
τ
: Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn, trị
số của chúng phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất. Tại các
bề mặt trục lắp có độ dôi, có thể tra trực tiếp tỉ số K
σ
/ε
σ

và K
τ
/ε
τ

tra
trong bảng 10.11 trang 198-TTTKDĐCK-T1.
 Kiểm nghiệm độ bền mỏi tại vị trí lắp ổ lăn 0:
000
1
0

mad
K
S
σψσ
σ
σσ
σ
+
=
−
000
1
0

mad
K
S
τψτ
τ
ττ
τ
+
=
−
+Ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng:
σ
a0
= σ
max0

= M
0
/W
0

σ
m0
= 0
M
0
=
47,26185
(N.mm)
W
0
= = = 1533,98 (N.mm)
σ
a0
=
47,26185
/ 1533,98 = 17,07
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
23
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
τ
m0
= τ
a0
= τ
max0

/2 = T
1
/(2.W
0
)=28136,83/(2.1533,98) =9,17
Mặt khác theo bảng 10.11 trang 198-TTTKDĐCK-T1, trục lắp
kiểu k6,
σ
b
=850 (Mpa)
 K
σ
/ε
σ
= 2,44
và K
τ
/ε
τ
= 1,86
 Lấy giá trị K
σ
/ε
σ
= 2,44và K
τ
/ε
τ
= 1,86
Vậy K

σ
d0
= (K
σ
/ε
σ
+ K
x
– 1)/K
y
= (2,44+1,1-1)/1=2,54
K
τ
d0
= (K
τ
/ε
τ
+ K
x
– 1)/K
y
=(1,86+1,1-1)/1=1,96
Ta có:
000
1
0

mad
K

S
σψσ
σ
σσ
σ
+
=
−
= = 8,55
000
1
0

mad
K
S
τψτ
τ
ττ
τ
+
=
−
= = 11,66
 S
0
=
][89,6
66,1155,8
66,11.55,8

.
222
0
2
0
00
S
SS
SS
≥=
+
=
+
τσ
τσ
=1,5÷2,5
Vậy tại vị trí ổ lăn 0, trục thỏa mãn điều kiện bền mỏi.
Kiểm nghiệm độ bền mỏi tại vị trí bánh răng:
mbrabrdbr
tv
K
S
σψσ
σ
σσ
σ

1
+
=

−
mbrabrdbr
tv
K
S
τψτ
τ
ττ
τ

1
+
=
−
+Ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng:
σ
abr
= σ
maxbr
= M
br
/W
br

σ
mbr
= 0
M
br
= 45644,33(N.mm)

W
br
= = = 2650,72 (N.mm)
σ
abr
=45644,33/ 2650,72= 17,22
τ
mbr
= τ
abr
= τ
maxbr
/2 = T
1
/(2.W
br
)=28136,83/(2.2650,72) = 5,31
Với d
br
=30 (mm) , theo bảng 10.10 trang 198-TTTKDĐCK-T1
ε
σ
=0,88 (mm), ε
τ

=0,81 (mm)
 K
σ
/ε
σ

=1,62/0,88=1,84
và K
τ
/ε
τ
= 1,88/0,81=2,32
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
24
Đồ án chi tiết máy- Hệ dẫn động băng tải- Đề 2.64
 Lấy giá trị K
σ
/ε
σ
= 1,84 và K
τ
/ε
τ
= 2,32
Vậy K
σ
dbr
= (K
σ
/ε
σ
+ K
x
– 1)/K
y
= (1,84+1,1-1)/1=1,94

K
τ
dbr
= (K
τ
/ε
τ
+ K
x
– 1)/K
y
=(2,32+1,1-1)/1=2,42
Ta có:
mbrabrdbr
br
K
S
σψσ
σ
σσ
σ

1
+
=
−
= = 11,09
mbrabrdbr
br
K

S
τψτ
τ
ττ
τ

1
+
=
−
= = 16,39
 S
br
=
][18,9
39,1609,11
39,16.09,11
.
2222
S
SS
SS
brbr
brbr
≥=
+
=
+
τσ
τσ

=1,5÷2,5
Vậy tại vị trí bánh răng, trục thỏa mãn điều kiện bền mỏi.
 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh.
Để đề phòng khả năng trục bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc phá
hỏng do quá tải đột ngột, ta cần kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh.Ta có
công thức 10.27,10.28,10.29,10.30 trang 200-TTTKDĐCK-T1
σ
td
=
][.3
22
στσ
≤+

σ = M
max
/(0,1.d
3
)
τ = T
max
/(0,2.d
3
)
[σ] = 0,8.σ
ch
= 0,8.580 = 464(MPa)
Tại vị trí gối đỡ 0:
σ = 26185,47 /(0,1.25
3

) = 16,76 (MPa)
τ = 28136,83 /(0,2.25
3
) = 9 (MPa)
σ
td
=
89,229.376,16
22
=+
(MPa)
Tại vị trí giữa bánh răng:
σ = 45644,33 /(0,1.30
3
) = 16,91 (MPa)
τ = 28136,83 /(0,2.30
3
) = 5,21 (MPa)
σ
td
=
17,1921,5.391,16
22
=+
(MPa)
Tại những vị trí tiết diện nguy hiểm lúc quá tải đều thỏa mãn điều
kiện
Trục thỏa mãn điều kiện quá tải.
Thầy giáo hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính
25