ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG DÁN THÙNG TỰ ĐỘNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DÁN THÙNG TỰ ĐỘNG
1
MỞ ĐẦU
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng,
đang từng bước phát triễn. Đời sống con người ngày càng được nâng cao, yêu cầu về
hàng hoá để phục vụ cho con người không chỉ có chất lượng cao, số lượng nhiều, tốc
độ nhanh mà còn có cả tính thẩm mỹ. Vì thế hàng hóa cần được bao bì, đóng gói.
Các sản phẩm sau khi được đóng gói, bao bì sẽ được đóng thành từng kiện (mỗi
kiện có nhiều gói phụ thuộc vào kích thước lớn hay nhỏ của kiện). Các kiện này là
những thùng được làm bằng chất liệu như gỗ, giấy… nhưng chất liệu chủ yếu là giấy.
Đóng thùng sản phẩm thành các kiện giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn, việc kiểm tra,
vận chuyển từ nơi này tới nơi khác đơn giản hơn. Đáp ứng cho yêu cầu này, nhiều loại
máy móc thiết bò đã ra đời.
Đóng thùng sản phẩm là cho sản phẩm vào thùng giấy đã được chế tạo sẵn, sau
đó dùng băng keo dán kín miệng thùng. Công việc này hiện nay hầu hết được thực
hiện bằng tay và các thiết bò cầm tay cho năng suất thấp. Để đáp ứng cho các yêu cầu
của hàng hóa là số lượng nhiều, tốc độ nhanh, có tính thẩm mỹ, ta cần áp dụng các hệ
thống dán thùng tự động.
Vì vậy, em tiến hành khảo sát và thực hiện đề tài : “Thiết Kế Hệ Thống Dán
Thùng Tự Động”.
Hệ thống dán thùng tự động bao gồm: một băng tải để vận chuyển thùng, một
máy dán thùng bằng băng keo.
Nội dung cụ thể của luận án bao gồm : chọn phương án dán thùng, tính toán động
học, tính bền hệ thống truyền động và kết cấu, thiết kế băng tải, thiết kế cơ cấu dán
(chủ yếu là xác đònh kích thước động và kết cấu), chọn sơ đồ mạch điện để điều khiển
cả hệ thống.

2
CHƯƠNG 1 : CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG
1.1 - Yêu cầu kỹ thuật :
- Thùng được thực hiện trong hệ thống này là thùng giấy (thùng carton).
- Năng suất 2400 (thùng/giờ).
- Thực hiện dán băng keo cả mặt trên và mặt dưới của thùng một cách đồng thời.
- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng.
- Miệng thùng giấy sau khi dán phải kín, đường băng keo phẳng, không có bọng
khí.
- Dán được những thùng có kích thước sau :
Thông số Min Max
Chiều dài a (mm) 150 600
Chiều cao b (mm) 150 600
Chiều rộng c (mm) 150 500
Khối lượng (kg) 1 20
1.2 - Các phương án dán băng keo :
3
1.2.1 - Các phương án thiết kế :
1) Phương án 1:
1 - Thùng giấy 12 - Khâu 12 23 - Cuộn
băng keo
2 - Con lăn dán băng keo 13 - Lò xo kéo 24 - Dây
băng keo
3 - Con lăn dán băng keo 14 - Khâu 14 25 - Con lăn
4
4 - Lò xo kéo 15 - Con lăn dán băng keo26 - Khâu 26
5 - Khâu 5 16 - Con lăn dán băng keo27- Lò xo kéo
6 - Con lăn 17 - Khâu 17 28 - Băng tải
7 - Dây băng keo 18 - Lò xo kéo 29 - Bộ
truyền xích

8 - Cuộn băng keo 19 - Khâu 19 30 - Hộp truyền
động
9 - Con lăn 20 - Khâu 20 31 - Khớp nối
10 - Dao cắt băng keo 21 - Dao cắt băng keo 32 - Động cơ
11- Khâu 11 22 - Con lăn
a) Nguyên lý hoạt động :
- Băng tải (28) gồm 2 băng tải được đặt song song với nhau, cách một khoảng
cho trước để lắp cụm dán băng keo dưới và chuyển động nhờ một động cơ (32) qua
khớp nối (31) đến hộp truyền động (30) và bộ truyền xích (29).
- Dây băng keo (7),(24) được kéo ra từ cuộn băng keo (8),(23) vòng qua các con
lăn (6),(9) và con lăn(22),(18) có tác dụng làm căng băng keo và đến vò trí con lăn dán
băng keo (2),(3).
- Thùng giấy (1) được băng tải (28) đưa vào cụm dán băng keo trên và dưới để
tiến hành dán. Khi thùng giấy di chuyển đến vò trí con lăn dán băng keo (2),(3), tác
động làm cho con lăn dán băng keo (2),(3) được đẩy lên, đồng thời khâu (5),(26) được
nâng lên, tác động qua khâu (12),(19) rồi đến khâu (14),(17) làm hai con lăn dán băng
keo (15),(16) được nâng lên. Dây băng keo bắt đầu được dán khi thùng giấy chạm vào
5
con lăn dán băng keo (2),(3). Thùng giấy di chuyển gần tới vò trí dao cắt (10),(21) thì
tác động vào khâu (11),(20) làm dao cắt được nâng lên. Khi thùng di chuyển ra khỏi
khâu (11),(20) không còn tác động vào khâu này thì khâu này được hạ xuống nhờ lò
xo kéo (4),(27). Do dao cắt băng keo (10),(21) được gắn trên khâu (11),(20) nên khi
khâu này hạ xuống thì hai dao cắt (10),(21) cũng được hạ xuống và cắt dây băng keo.
Quá trình dán băng keo lên thùng giấy được kết thúc khi thùng di chuyển ra khỏi con
lăn dán băng keo (15),(16), khi đó các con lăn dán băng keo (2),(3),(15),(16) đồng thời
được hạ xuống nhờ các lò xo kéo (13),(18). Con lăn dán băng keo (15),(16) có tác
dụng ép chặt lại dây băng keo lên thùng giấy. Thùng đầu tiên được dán xong thì thùng
thứ hai được đưa vào và quá trình cứ diễn ra liên tục.
- Việc điều chỉnh máy theo chiều cao của thùng giấy nhờ trục vis. Trục vis sẽ di
chuyển toàn bộ cụm dán băng keo trên lên hoặc xuống sao cho phù hợp với chiều cao

của thùng.
- Để phù hợp với chiều rộng của thùng giấy, ta điều chỉnh khoảng cách giữa hai
thang dẫn hướng đặt phía trên băng tải (28).
b) Ưu điểm :
- Năng suất cao.
- Kết cấu đơn giản.
- Thực hiện dán băng keo mặt trên và mặt dưới của thùng.
- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng.
- Lắp ráp vận hành đơn giản.
c) Nhược điểm :
6
- Mặt trên của thùng không được nén chặt.
- Không thực hiện được đối với thùng có chiều rộng quá nhỏ.
- Nhiều bọng khí.
2) Phương án 2 :
38 - Băng tải 40- Hộp truyền động 42 - Động cơ
39 - Bộ truyền xích 41 - Khớp nối
7
a) Nguyên lý hoạt động :
- Cơ cấu dán băng keo và quá trình dán tương tự phương án 1 nhưng khác ở chổ
là thùng giấy được vận chuyển nhờ hai băng tải (38) riêng biệt, mỗi băng tải này
chuyển động nhờ một động cơ (42) qua khớp nối (41) đến hộp truyền động (40) và bộ
truyền xích (39). Hai băng tải riêng biệt này áp sát hai mặt bên của thùng giấy và di
chuyển lôi thùng đi.
- Việc điều chỉnh máy theo chiều cao thùng giấy tương tự phương án 1.
- Để phù hợp với chiều rộng của thùng, ta điều chỉnh khoảng cách giữa hai băng
tải (38).
b) Ưu điểm :
- Năng suất cao.
- Thực hiện dán băng keo mặt trên và mặt dưới của thùng.

- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng.
- Lắp ráp vận hành đơn giản.
- Thực hiện được với thùng có chiều rộng nhỏ.
c) Nhược điểm :
- Kết cấu phức tạp.
- Thùng di chuyển không đồng bộ, đường băng keo dán không phẳng.
- Có hiện tượng trượt giữa băng tải và hai mặt bên của thùng, làm thùng bò trầy
xước, giảm tuổi thọ băng tải.
- Mặt trên của thùng không được nén chặt.
8
- Nhiều bọng khí.
3) Phương án 3:
33 - Băng tải 35- Hộp truyền động 37 - Động cơ
34 - Bộ truyền xích 36 - Khớp nối
a) Nguyên lý hoạt động :
- Cơ cấu dán băng keo và quá trình dán tương tự phương án 1.
- Việc điều chỉnh máy sao cho phù hợp với chiều cao và chiều rộng của thùng
giấy tương tự phương án 1.
- Khác với phương án 1 là có thêm băng tải (33) lắp tại vò trí cụm dán băng keo
trên, có tác dụng là nén chặt và hỗ trợ di chuyển thùng giấy. Băng tải (33) bao gồm
9
hai băng tải đặt song song với nhau và cách nhau một khoảng cho trước để lắp cụm
dán băng keo trên, cùng chuyển động nhờ một động cơ (37) qua khớp nối (36) đến
hộp truyền động (35) và bộ truyền xích (34).
b) Ưu điểm :
- Năng suất cao.
- Kết cấu đơn giản.
- Thực hiện dán băng keo mặt trên và mặt dưới của thùng.
- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng.
- Lắp ráp vận hành đơn giản.

- Mặt trên của thùng được nén chặt.
- Thùng di chuyển nhẹ nhàng, ổn đònh, đường băng keo phẳng, ít bọng khí.
c) Nhược điểm :
- Không thực hiện được đối với thùng có chiều rộng quá nhỏ.
4) Phương án 4 :
10
33 - Băng tải 35 - Hộp truyền động 37 - Động cơ
34 - Bộ truyền xích 36 - Khớp nối
a) Nguyên lý hoạt động :
- Cơ cấu dán băng keo và quá trình dán tương tự phương án 2.
- Việc điều chỉnh máy sao cho phù hợp với chiều cao và chiều rộng của thùng
giấy tương tự phương án 2.
- Khác với phương án 2 là có thêm băng tải (33) lắp tại vò trí cụm dán băng keo
trên, có tác dụng là nén chặt và hỗ trợ di chuyển thùng giấy.
b) Ưu điểm :
- Năng suất cao.
- Thực hiện dán băng keo mặt trên và mặt dưới của thùng.
- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng.
- Lắp ráp vận hành đơn giản.
11
- Thực hiện được với thùng có chiều rộng nhỏ.
- Mặt trên của thùng được nén chặt.
- Thùng di chuyển tương đối ổn đònh, nhẹ nhàng, ít bọng khí.
c) Nhược điểm :
- Kết cấu phức tạp.
- Thùng di chuyển không đồng bộ.
- Có hiện tượng trượt giữa băng tải và hai mặt bên của thùng, làm thùng bò trầy
xước, giảm tuổi thọ băng tải.
1.2.2 - Chọn phương án thiết kế:
- Dựa vào yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, nguyên lý làm việc, các ưu điểm và

nhược điểm của từng phương án, ta chọn phương án thiết kế là phương án 3.
1.3 - Phương án truyền động :
12
1 - Động cơ 2 - Khớp nối 3 - Hộp giảm tốc khai triễn bánh răng thẳng
4 - Bộ truyền xích 5 - Băng tải
- Ta chọn phương án truyền động là : từ động cơ (1) qua khớp nối (2) và hộp
giảm tốc khai triễn bánh răng thẳng (3) đến bộ truyền xích (4) làm băng tải (5) chuyển
động.
CHƯƠNG 2 : CHỌN ĐỘNG CƠ, TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC
2.1- Chọn động cơ :
- Do động cơ kéo đồng thời 2 băng tải , nên tải trọng tác động lên một băng tải là
G=20/2=10(kg) (xét trường hợp thùng giấy nằm đều trên 2 băng tải ).
- Khoảng cách giữa 2 băng tải phải nhỏ hơn chiều rộng nhỏ nhất của thùng là
C
min
=150 (mm).
+Giả sử để thùng di chuyển được thì mỗi bên thùng tiếp xúc với từng băng tải
lớn hơn 1/6 chiều rộng thùng.
+Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai băng tải là: 4/6
min
C
=4/6.150 =100 (mm)
+Khoảng cách lớn nhất giữa hai băng tải là: 4/6
max
C
=4/6.500 =333 (mm)
Do máy có cơ cấu dẫn hướng nên xu hướng thùng bò xoay xem như không đáng
kể, ta chọn khoảng cách giữa hai băng tải là 110 (mm).
- Chiều rộng nhỏ nhất của băng :
Đối với thùng có

min
C
: 1/6
min
C
= 1/6.150 =25 (mm)
Đối với thùng có
max
C
: 1/6
max
C
= 1/6.500 =83 (mm)
Nên ta chọn chiều rộng băng tải là 100 (mm)
13
- Lựa chọn các thông số cơ bản.
+Thời gian vận chuyển một thùng:
5,12400/3600/3600
===
Zt
(giây) (2.82[2])
Trong đó Z -là năng suất giờ của đường dây chuyền.
- Chọn khoảng cách giữa 2 thùng liên tiếp là a = 400 (mm)
- Vận tốc của băng tải :
27,01.5,1/4,0
.
===
it
a
v

(m/s) (2.81[2])
Trong đó :
a-bước giữa đường tâm các bộ phận làm việc hay chiều dài của một chổ làm
việc.
i-số sản phẩm trong một bộ phận làm việc.
- Năng suất khối lượng tính toán lớn nhất:
24
1000
2400.10
1000/).( === ZGQ
(T/giờ)
- Khoảng cách giữa các con lăn lấy cho nhánh có tải
)(1,0 ml
ct
=
, cho nhánh
không tải
)(2,0 ml
kt
=
- Trọng lượng thùng có ích trên 1 mét dài của băng:
)/(254,0/10 mkg
a
G
q
vl
===
- Chọn dây băng loại 3 ( bảng 4.3[1]); vải bạt B-820 (bảng 4.5[1])
- Chiều dài dây băng:
14

kml
i
δδδδ
++= .
( bảng 4.12[1])
Với :
+
mm
l
2=
δ
- chiều dày lớp bọc cao su ở mặt làm việc. ( bảng 4.6[1])
+
mm
m
5,1=
δ
- chiều dày một lớp màng cốt. ( bảng 4.5[1])
+i = 1- số lớp màng cốt trong dây băng.
+
mm
k
5,1=
δ
- chiều dày lớp bọc cao su ở mặt không làm việc. ( bảng 4.6[1])
Tacó :
δ
= 2 + 1.1,5 +1,5 =5 (mm)
- Khối lượng dây băng vải cao su trên một đơn vò chiều dài:
55,05.1,0.1,1 1,1 ===

δ
Bq
b
(kg/m) (4.11[1])
+B-chiều rộng dây băng.
+
δ
-chiều dày dây băng.
+Hệ số cản :
ω
= 0,022 (bảng 6.16[1])
- Xác đònh lực cản chuyển động và kéo căng băng:
- Trọng lượng con lăn trên một mét dài (bảng 6.10[1])
+Nhánh có tải :
)/(1,2 mkgq
c
cl
=
+Nhánh không tải :
)/(63,0 mkgq
o
cl
=
- Ta chia chu tuyến băng thành bốn đoạn riêng biệt tính từ điểm 1 tới điểm 4,
mỗi đoạn có các dạng lực cản khác nhau.
15
- Tại điểm 1 có lực căng tại nhánh ra của tang dẫn động:
S
1
=S

ra
- Lực cản trên đoạn 1 - 2: (2.33[2])
)(04,0022,0.5,1).63,055,0(.)(
21
0
21
kgLqqW
clb
=+=+=
−−
ω
- Lực kéo căng tại điểm 2: (2.51[2])
04,0
12112
+=+=
−
SWSS

- Lực kéo ở đoạn 2-3 : (2.45[2])
003,007,007,0
1232
+==
−
SSW
- Lực kéo căng tại điểm 3:
043,007,1
13223
+=+=
−
SWSS

- Lực cản trên đoạn 3-4 (2.32[2])
[ ]
fLqqLqqqW
vlb
c
clvlb
.)(5,0.)(5,0
434343 −+−−
+++=
ω
[ ]
)(2,84,0.5,1)2555,0(5,0022,0.5,11,2)2555,0(5,0 kg=++++=
16
- Lực căng tại 4:
243,807,1
14334
+=+=
−
SWSS
- Xác đònh
1
S
:
αα
ff
ravao
eSeSSS
14
===
Với :

51,34,0,180
0
=⇒==
α
α
f
ef
Ta có :
11
.51,3243,807,1. SS =+
Suy ra :
)(38,3
1
kgS =
)(42,304,0
12
kgSS =+=
)(66,3043,007,1
13
kgSS =+=
)(86,11243,807,1
14
kgSS =+=
- Kiểm tra độ bền của băng
Số lớp vải của băng:
02,0
55.100
9.86,11
max
==≥

d
Bk
KS
i
(3.3[2])
+S
max
-lực căng tính toán lớn nhất của băng.
+K-hệ số dự trữ bền kéo của băng (bảng 3.6[2])
+K
d
-giới hạn bền chống đứt trên cơ sở 1cm của một lớp đệm.
+K
d
=55kg/cm-đối với vải bạt mác B-820.
Vậy
02,03 >=i
- Kiểm tra độ võng:
17
+Độ võng cho phép:
[ ]
006,0005,0).03,0025,0( ÷=÷=
kt
lf
với
ml
kt
2,0=
+Độ võng:
][001,0

38,3.8
2,0.55,0
8
.
2
min
2
f
S
lq
f
ktb
<===
- Xác đònh lực kéo :
+Lực cản ở tang dẫn động :
)(03,0
ravaodd
SSW +=
(2.44[2])
)(46,0)86,1138,3(03,0 kg=+=
+Lực kéo :
ddT
WSSW +−=
14
(2.53[2])
)(94,846,038,386,11 kg=+−=
- Tính bộ phận dẫn động :
Chọn đường kính tang :
100=
tg

D
(mm)
Kiểm tra đường kính tang truyền động theo áp lực dây băng lên tang:
µαπ

360
0
t
tg
pB
W
D ≥
(6.4[1])
)(27)(027,0
2,0.180 10000.1,0
)38,386,11(360
mmm ==
−
=
π
<
)(100 mm
(thỏa mãn)
+p
t
-áp lực cho phép của dây băng lên tang.
P
t
=10000
÷

11000 (kg/m
2
)
18
+
α
-góc ôm của dây băng lên tang.
+
µ
-hệ số bám giữa dây băng và tang. (bảng 6.6[1])
+W
0
=S
v
-S
r
(5.34[1])
+B-bề rộng dây băng.
- Số vòng quay của tang trong một phút :
62,52
1,0 98,0
27,0.60.60
===
ππ
DK
v
n
tg
(vòng/phút)
- Công suất cần thiết của động cơ :

Từ động cơ thông qua khớp nối đến hộp giảm tốc khai triễn hai cấp và bộ truyền
xích để kéo một trục, trên trục đó có gắn hai tang chủ động của hai băng tải, do đó:
η
.102
.2 vW
N
t
=
(2.54 [2])
Với
84,099,0.99,0.97,0.99,0
32332
===
xolbrk
ηηηηη
)(05,0
84,0.102
27,0.94,8.2
kWN ==
- Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc là 12; tỷ số truyền của bộ truyền xích là 2,1
13261,2.12.62,52. ===
ttgsb
vnn
(vòng/phút)
- Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ
1500=
db
n
(vòng/phút)
Từ bảng P13 phụ lục [3] với N =0,05(kW) và

1500=
db
n
(vòng/phút), nên ta dùng động
cơ : 4A50A4Y3 có
06,0=
dc
P
(kW),
2,2/
minmax
=TT
;
2/ =
dnk
TT
;
1378=
dc
n
(vòng/phút)
2.2 - Tính toán động học :
+Tỷ số truyền hệ dẫn động:
19
18,2662,52/1378/ ===
lvdct
nnu
(3.23[3])
+Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động:
18,2.12. ==

xht
uuu
+Phân tỷ số truyền của hộp giảm tốc:
78,2.32,4.12
21
=== uuu
h
+Xác đònh công suất, mômen, số vòng quay trên các trục:
)(054,0
93,0.99,0
05,0
3
kw
P
P
xol
lv
===
ηη
)(056,0
97,0.99,0
054,0
3
2
kw
P
P
blol
===
ηη

)(058,0
97,0.99,0
056,0
2
1
kw
P
P
brol
===
ηη
1378
1
==
dc
nn
(vg/ph)
98,31832,4/1378/
112
=== unn
(vg/ph)
74,11478,2/98,318/
223
=== unn
(vg/ph)
96,401
1378
058,0
10.55,910.55,9
6

1
1
6
1
===
n
P
T
(Nmm)
59,1676
98,318
056,0
10.55,910.55,9
6
2
2
6
2
===
n
P
T
(Nmm)
51,4494
74,114
054,0
10.55,910.55,9
6
3
3

6
3
===
n
P
T
(Nmm)
20
Trục
Thông số
Động cơ 1 2 3
Công suất P(kw) 0,06 0,058 0,056 0,054
Tỷ số truyền u 4,32 2,78
Số vòng quay n(vg/ph) 1378 1378 318,98 114,74
Mômen xoắn T(Nmm) 415,82 401,82 1676,59 4494,51
CHƯƠNG 3 : TÍNH BỀN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
3.1 - Tính toán bộ truyền xích :
1) Chọn loại xích:
Do vận tốc thấp, nên ta dùng xích con lăn.
2)Xác đònh các thông số của xích và bộ truyền :
- Chọn số răng đóa xích dẫn:
Ta chọn Z
1
=13 (răng)
Với u
x
=2,1 : tỉ số truyền bộ truyền xích
- Số răng đóa xích lớn:
Z
2

=u
x
.Z
1
=13.2,1=27,3 (răng)
Ta chọn Z
2
=27 (răng)
- Công suất tính toán:
P
t
=p.k.k
z
.k
n
(5.3[3])
Trong đó:
Z
1
=13 ; k
z
=25/Z
1
=25/13=1,9
21
Với n
01
=200vg/ph
k
n

=n
01
/n
1
=200/114,47=1,74
Theo công thức(5.4[3])và bảng( 5.6[3]):
k=k
0
.k
a
.k
đc
.k
đ
.d
c
.k
bt
=1.1.1.1.1,25.1=1,25
+k
0
=1- hệ số kể đến ảnh hưởng của vò trí bộ truyền.
+k
a
=1- hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích.
+k
đc
=1- hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích.
+k
đ

=1- hệ số tải trọng động, kể đến tính chất của tải trọng.
+k
c
=1,25- hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền.
+k
bt
=1- hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn.
Như vậy:
P
t
=0,054.1,25.1,9.1,74=0,22 (kW)
Theo bảng 5.5[3], với n
01
=200vg/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích
p =8(mm) thỏa mãn điều kiện bền mòn:
p
t
<[p]=0,43 (kW)
- Khoảng cách trục a=40.p=40.8=320 (mm)
- Theo công thức (5.12[3]), số mắt xích :
x=2a/p + 0,5(Z
1
+Z
2
)+(Z
2
- Z
1
)
2

.p/(4
2
π
a )
=2.320/8 + 0,5(13+27) + (27-13)
2
.8/4.
2
π
.320=100,12 (mm)
Lấy số mắt xích chẳn, chọn x=100
22
- Tính lại khoảng cách trục a:
a=
}]/)[(2)](5,0[)(5,0{25,0
2
12
2
2121
π
ZZZZxZZxp
cc
−−+−++−
=
)(5,319}]/)1327[(2)]2713(5,0100[)2713(5,0100{8.25,0
22
mm=−−+−++−
π
- Để xích không chòu lực quá lớn, giảm a một lượng bằng:
a∆

=0,003.a
≈
0,003.319,5=0,95 (mm)
Do đó : a=319,5-0,95=318,5 (mm)
- Số lần va đập của xích, theo công thức (5.14[3]):
i=Z
1
.n
1
/15.x=13.114,47/15.100=0,99<[i]=35(bảng 5.9[3]).
3) Tính kiểm nghiệm xích về độ bền :
- Theo công thức (5.15[3]):
s= Q/(k
d
.F
t
+F
0
+F
v
)
- Theo bảng 5.2[3]:
+Tải trọng phá hỏng : Q=4600N
+Khối lượng một mét xích : q=0,2 kg
+k
đ
=1,2 (tải trọng mở máy bằng 1,5 lần tải trọng danh nghóa)
v=Z
1
.t.n

1
/60000=13.8.114,47/60000=0,2 (m/s)
F
t
=1000.p/v=1000.0,054/0,2=270 N
F
v
=q.v
2
=0,2.0,2
2
=0,008 N
F
0
=9,81.k
f
.q.a=9,81.6.0,2.0,318=3,74 N
Trong đó : k
f
=6
23
Do đó :
S=4600/(1,2.270+3,74+0,008)=14
Theo bảng 5.10[3] với n
0
=200vg/ph , ta có [S]=7,8
Vậy S>[S] bộ truyền xích đảm bảo độ bền.
4) Đường kính đóa xích :
- Theo công thức (5.17[3]) và bảng 13.4[3]:
d

1
=p/sin(
1
/ Z
π
)=8/(sin
13/
π
)=33,4 (mm)
d
2
=p/sin(
2
/ Z
π
)=8/sin(
)27/
π
=68,9 (mm)
d
a1
=p[0,5+cotg(
1
/ Z
π
)]=8[0,5+cotg(
13/
π
)]=36,46 (mm)
d

a2
=p[0,5+cotg(
2
/ Z
π
)]=8[0,5+cotg(
27/
π
)=72,4 (mm)
r=0,5025d
l
+0,05=0,5025.5+0,05=2,56 (mm)
Với d
l
=5(bảng 5.2[3])
d
f1
=d
1
-2r=33,4-2.2,56=28,28 (mm)
d
f2
=d
2
-2r=68,9-2.2,56=63,78 (mm)
- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc theo công thức:
dvddtrH
KAEFKFK ./).(47,0 +=
σ
][

H
σ
≤

+k
r
=0,62 vì Z
1
=13
+E=2,1.10
5
(Mpa)
+k
d
=1(xích 1 dãy)
+A=11 (mm
2
) (bảng 5.12[3])
24
+F
vđ
=13.10
-7
.n
1
.p
3
.m=13.10
7−
.114,47.8

3
.1=0,076 (N)
1.11/10.1,2)076,02,1.270(62,047,0
5
1
+=
H
σ
=920,5 (Mpa)
Vậy dùng thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn HB260, ứng xuất cho phép [
H
σ
]=950Mpa(bảng 5.11[3]), đảm bảo được điều kiện tiếp xúc cho răng đóa 1 và 2.
Tương tự :
][
2
HH
σσ
≤
( với cùng vật liệu và nhiệt luyện ).
5) Xác đònh lực tác dụng lên trục :
Theo công thức (5.20[3]):
F
r
=k
x
.F
t
=1,05.270=283,5 (N)
K

x
=1,05 đối với bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 40
0
.
3.2 - Tính toán các bộ truyền bánh răng :
1) Chọn vật liệu chế tạo bánh răng :
- Vật liệu phải thỏa điều kiện về độ bền tiếp xúc (tránh tróc rỗ, mài mòn, dính…)
và độ bền uốn. Do không yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong
thiết kế, ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng như nhau. Theo bảng 6.1[3] ta chọn :
+Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn: HB241÷285, có giới hạn bền
σ
b
=850(Mpa) và
σ
ch
=580(Mpa).
+Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn: HB192÷240 có giới hạn bền
σ
b
=750(Mpa) và
σ
ch
=450(Mpa).
2) Phân phối tỉ số truyền : u
h
=12 cho 2 cấp, theo bảng3.1[3] ta có : u
1
=4,32 và
u
2

=2,78
3) Xác đònh ứng suất cho phép :
25