Hệ thống điều hoà không khí cho hội trường trường Phan Chu Trinh

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 3



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Thiết kế hệ dẫn động
băng tải




SV thực hiện: Đặng Hồng Chuyên
GV hướng dẫn: Nguyễn Hải Sơn.




Yêu cầu thiết kế hệ dẫn động băng tải với các số liệu cho trước như sau:

1. Lực kéo băng tải: F = 8867 N.
2. Vận tốc băng tải: v = 0.59 m/s.
3. Đường kính tang: D = 420 mm.
4. Thời hạn phục vụ: L
h
= 15000 giờ.
5. Số ca làm viêc: soca = 1.
6. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: = 0
0
.
7. Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ.
Khối lượng thiết kế:

1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A0.
1 Bản thuyết minh.
Yêu cầu về tiến độ công việc cụ thể như sau:

Tuần 1: Nhận đề, tính toán động học.
Tuần 2-5: Tính toán thiết kế các bộ truyền và các chi
tiết khác.
Tuần 6-10: Vẽ nháp bản vẽ lắp hộp giảm tốc.
Tuần 10-11: Vẽ hoàn thiện bản vẽ lắp.
Tuần 12-14: Hoàn thiện và nộp bản thuyết minh và bản
vẽ lắp.
Tuần 15: Chuẩn bị bảo vệ.
Tài liệu tham khảo:

1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập 1,2 Trịnh Chất, Lê
Văn Uyển NXB GD 2001.
2. Dung sai và Lắp ghép Ninh Đức Tốn NXB GD 2004.

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 4



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương I : Tính toán động học

I. Nội dung:
1. Chọn động cơ.
2. Phân phối tỷ số truyền.
3. Tính các thông số trên các trục.
4. Lập bảng kết quả.

II. Thực hiện:
1. Chọn động cơ:

Ta có bộ truyền ngoài là bộ truyền xích, còn bộ truyền trong đặt trong hộp giảm tốc
là bộ truyền trục vít - bánh vít.
Công suất có ích trên trục tang của băng tải là :



t
F N .v m /s
P kW
1000
.
Thay số vào ta có



t
8867 N .0,59 m /s
P 5,23 kW
1000

Ta lựa chọn sơ bộ hiệu suất của từng bộ truyền và các ổ lăn :
Đối với bộ truyền trong (trục vít bánh vít) : ta lựa chọn
trục vít có số ren vít là 2 để đảm bảo không mất mát quá
nhiều công suất và kích thước bộ truyền không quá cồng
kềnh. Lúc đó = 0,75 0,8. Ta chọn

0,80
tv bv
.
Đối với bộ truyền ngoài (bộ truyền xích): Do bộ truyền
xích có hiệu suất rất cao, đặc biệt là được bôi trơn và che
chắn tốt. Do bộ truyền của hệ thống này đặt bên ngoài
nên ta lựa chọn hiệu suất là


0,95.
xich

Ta coi như không mất mát công suất trên khớp nối từ trục
động cơ ra trục vít nên có thể lấy hiệu suất trên khớp nối
là


1.
khop noi

Hiệu suất trên mỗi cặp ổ lăn(gồm 3 cặp) là rất cao ta có
thể lựa chọn hiệu suất trên mỗi cặp ổ là


0,99.
o lan

Hiệu suất truyền công suất từ động cơ tới băng tải là:

3 3
. . . 0,80.0,95.0,99 .1 0,74
tv bv xich o lan khop noi
.
Công suất yêu cầu của động cơ là:





5,23 kW
kW 7,07 kW .
yc
0,74
P
t
P

Do vậy công suất của động cơ

kW 7,07kW
yc
dc
P P
.


Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 5

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Ta xác định vận tốc vòng n(vòng/phút) yêu cầu của động cơ như sau:
Lựa chọn sơ bộ tỷ số truyền của bộ truyền trục vít- bánh vít trong hộp giảm
tốc là:

1
15 20
u
,để đảm bảo kích thước bộ truyền không quá cồng kềnh. Đối
với bộ truyền xích tỷ số truyền lấy là:

2
2 5
u
. Lúc đó tỷ số truyền của cả hệ
băng tải trên là



15 20 . 2 5
sb
u u .u 30 100
1 2
. Có vận tốc vòng trên
tang là:

D
60.1000.v m /s
60.1000.0,59
v / phut 26,83 v / phut .
.D mm .420
n

Do vậy vận tốc yêu cầu trên trục của động cơ là:




D
30 100 .26,83 v / phut 804,90 2683 v / phut
yc
sb
n u .n
.
Như vậy động cơ cần chọn phải thoả mãn điều kiện sau:

dc
dc
7,07kW
804,90 2683 v / phut
P
n
, Tra bảng danh sách các động cơ điện ta được
loại động cơ cần sử dụng là:

Số hiệu
Động cơ
Công suất
(kW)
Vòng quay
n(v/phút)
Khối lượng
(kg)
Đường kính trục
(mm)
4A132M4Y3 11 1458 93 38

2. Phân phối tỷ số truyền:
Ta có tỷ số truyền của cả hệ băng tải lúc này là:


D
1458
dc
54,34.

26,83
n
u
n

Với



54,34.
tv bv xich
u u .u
Ta chọn


18 3,02.
tv bv xich
u u

Vậy: Tỷ số truyền trên bộ truyền trục vít- bánh vít là :


18.
tv bv
u

Tỷ số truyền trên bộ truyền xích là :
3,02.
xich
u

3. Tính các thông số trên các trục:
+ Vận tốc vòng quay trên trục động cơ và trục vít (trục I) là:

1458 v / phut .
I
dc truc vit
n n n

+ Vận tốc vòng quay trên trục bánh vít và đĩa xích 1 (trục II) là:


1458
truc vit
n 81 v / phut .
II dia xich1 banh vit
18
tv-bv
n
n n
u

+ Vận tốc vòng quay trên trục đĩa xích 2 và tang quay (trục III) là:


81
dia xich1
n 26,83 v / phut .
tang
III

dia xich2
3,02
xich
n
n n
u

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 6



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
+ Công suất P
III
trên trục tang và trục đĩa xích2 là:
P 5,23kW.
t
III
P

+ Công suất P
II
trên trục đĩa xích 1 và trục bánh vít là:


P
5,23
III
5,56kW.
II

. 0,95.0,99
xich o lan
P

+ Công suất P
I
trên trục vít là:


P
5,56
II
P 7,02kW.
I
0,80.0,99
tv-bv o lan

+ Công suất P
đc
trên trục động cơ là:


P
7,02
II
7,10kW.
dc
. 1.0,99
khop o lan
P

+ Mômen xoắn T
dc
trên trục động cơ là:








6
6
9,55.10 .P kW
9,55.10 .7,10 kW
dc
N.mm 46505,48 N.mm .
dc
v / phut 1458 v / phut
dc
T
n

+ Mômen xoắn T
I
trên trục vít là:

6
6
9,55.10 .P kW
9,55.10 .7,02 kW
I
N.mm 45981,48 N.mm .
I
v / phut 1458 v / phut
I
T
n

+ Mômen xoắn T
II
trên trục bánh vít và trục đĩa xích 1 là:







6
6
9,55.10 .P kW
9,55.10 .5,56 kW

II
N.mm 655530,86 N.mm .
II
v / phut 81 v / phut
II
T
n

+ Mômen xoắn T
III
trên trục bánh vít và trục đĩa xích 1 là:







6
6
9,55.10 .P kW
9,55.10 .5,23 kW
III
N.mm 1861591,50 N.mm .
III
v / phut 26,83 v / phut
III
T
n

4. Lập bảng kết quả:


Trục

Thông số
Động cơ
Trục I
(Trục vít)
Trục II
(Trục bánh vít)

Trục III
(Trục công tác)
Tỷ số truyền
1 18 3,02
Công suất
(kW)
7,10 7,02 5,56 5,23
Số vòng quay
(v/phút)
1458 1458 81 26,83
Mômen xoắn
(N.mm)
46505,48
45981,48 655530,86 1861591,50
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 7

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương II
Tính toán thiết kế các bộ truyền

I. Nội dung:
1. Tính toán thiết kế bộ truyền trong (trục vít bánh vít).
2. Tính toán lựa chọn, thiết kế bộ truyền ngoài (bộ truyền xích).

II. Thực hiện:
1. Tính toán thiết kế bộ truyền trục vít bánh vít:

1.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo trục vít và bánh vít:
Ta có vận tốc trượt dọc răng sơ bộ là:




2
3
3
3 3
2
m / s . . .n 9,5.10 .18. 5,56.81 5,67 m / s .
t(sb) bv bv
v 9,5.10 u P

Với vận tốc trượt

5,67 5 m /s
t(sb)

v
. Do vậy ta có thể sử dụng vật liệu là đồng
thanh thiếc kẽm chì có mác là
pẻễ 10 1 để chế tạo bánh vít. Các thông số của
loại vật liệu này như sau:
Vật liệu bánh vít Cách đúc

b
[MPa]

ch
[MPa]
pẻễ 10 1
Dùng khuôn kim loại
260 150
Trục vít được chế tạo bằng thép 45, tôi bề mặt đạt độ cứng 45 50 HRC, ren thân
khai, sau khi cắt ren được mài.
1.2 Tính ứng suất cho phép:
* Tính ứng suất tiếp xúc cho phép [
H
]:
Do bánh vít làm bằng đồng thanh thiếc kẽm chì pẻễ 10 1 ta tính giá trị ứng
suất tiếp xúc cho phép như sau:



.K
H H0 HL

Với

0,75 0,9 .
H0 b
, ta lấy giá trị hệ số là 0,9 ứng với trường hợp trục vít
được thấm Cacbon hoặc tôi đạt độ cứng HRC > 45, mặt ren được mài.





0,9. 0,9.260 234 MPa .
H0 b
Và hệ số tuổi thọ

7
10
8
K .
HL
N
HE

Với:

4
T
7
2i
N 60. .n .t 60.81 v / phut .15000 h 7,29.10
HE
2i 2i
T
2max


7
10
8
K . 0,78.
HL
7
7,29.10
Do vậy




234.0,78 182,52 MPa .
H

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 8



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
* Tính ứng suất uốn cho phép [
F
]:



.K
F F0 FL
,
đối với trục vít được thấm Cacbon hoặc tôi đạt độ cứng HRC > 45, mặt ren được
mài thì:




0,25 0,08 0,25.260 0,08.150 77 MPa .
F0 b ch

Và hệ số tuổi thọ

6
10
9
K .
FL

N
FE

Với:







9
T
6
2i
N 60. .n .t 60.81 v / phut .15000 h 72,9.10 .
FE
2i 2i
T
2max


6
10
9
K . 0,62.
FL
6
72,9.10
Do vậy

77.0,62 47,74 MPa .
F

* ứng suất tiếp xúc khi quá tải





4. 4.150 600 MPa .
H
ch
max

* ứng suất uốn khi quá tải





0,8. 0,8.150 120 MPa .
F
ch
max

Như vậy ta có bảng các giá trị ứng suất cho phép như sau:

ứng suất cho phép


H



F




H
max




F
max

Giá trị [MPa]
182,52 47,74 600 120

1.3 Tính toán các thông số hình học của bộ truyền:
Với tỷ số truyền


u 18.

tv bv
chọn
z 2 z u.z 18.2 36.
1 2 1

Với
z 36
2
chọn sơ bộ hệ số đường kính


sb
q 0,25 0,3 z 0,25 0,3 .36 9 10,8.
2
Ta chọn q trong dãy tiêu
chuẩn và lấy giá trị q =10 (dãy1).
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng
K 1,2
H

Tính sơ bộ khoảng cách trục:








2

T .K
170
sb
2 H
3
a (z q). .
w
2
q
z .
2 H

Thay

T 655530,86 N.mm ,
II




182,52 MPa
H
, ta được:





2
170 655530,86.1,2

sb
3
a (36 10). . 172,40 mm .
w
36.182,52 10

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 9



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Lấy


sb
a 175 mm
w
Modul dọc của trục vít m (hay modul ngang của bánh vít)
là:



sb
2.a
2.175
sb
w
m 7, 60 mm .
q z 10 36
2

Lấy Modul m theo dãy tiêu chuẩn là

m 8 mm .
Do đó khoảng cách trục chính xác giữa trục vít và bánh vít lúc này là:

a 0,5.m.(q z ) 0,5.8.(10 36) 184, 00 mm .
w
2
Lấy


sb
a 185 mm
w

Do vậy trục vít phải dịch chỉnh với hệ số dịch chỉnh:

a 185
w
x 0,5.(q z ) x 0,5.(10 36) 0,125.
2
m
8
Như vậy khi chế tạo
trục vít và bánh vít thì cần phải dịch chỉnh.
* Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:
Ta có vận tốc trượt dọc trên răng bánh vít đối với bộ truyền không dịch chỉnh
là:

m.n
8.1458
2 2 2 2
tv
V . Z q . 2 10 6,23 m / s .
t
1
19100 19100

Chọn cấp chính xác 8 thì với vận tốc trượt

V 6,23 m / s
t
tra bảng ra ta được hệ
số tải trọng động
K 1,3.
v
Do tải trọng là không đổi nên hệ số kể đến sự phân bố
tải trọng không đều



K 1 K K K 1.1,3 1,3.
v
H
.
Thay các giá trị vừa
tìm được ta có ứng suất tiếp xúc xuất hiện khi bộ truyền làm việc như sau:

3
Z q T .K
170
2 2 H
. .
H
Z a q
w
2
. Thay các giá trị vào ta có:








3
170 36 10 655530,86.1,3
. . 172,32 MPa 182,52 MPa .
H H
36
184 10

Do vậy bộ truyền thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc.
* Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

Ta có góc vít là

với:


0
q 10
Cos . 0,98 11 28.
2 2 2 2
Z q 2 10
1

Số răng tương đương

3 3
Z Z / Cos 36 / 0,98 38,25.
v v
Lấy
Z 40
v
Tra
bảng ra ta có hệ số dạng răng bánh vít
Y 1,55.
F

Khi
z 2
1
lấy
b 0,75.d

2 a1
với


d m. q 2 8. 10 2 96 mm .
a1

lấy

b 0,75.d 0,75.96 72 mm ; d m.Z 8.36 288 mm
2 a1 2 2
.

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 10



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Hệ số tải trọng
K K 1,3.
F H
Ta có ứng suất uốn xuất hiện khi bộ truyền làm
việc như sau:




bv F F
F
2 2

1,4.655530,86.1,55.1,3
11,37 MPa
72.288.8.0,98
1,4.T .Y .K
.
b .d .m.Cos

Có




11,37 MPa 47,74 MPa .
F F
Thoả mãn điều kiện bền uốn.
1.4 Bảng các thông số hình học cơ bản của bộ truyền như sau:

Thông số Giá trị
Khoảng cách trục
a
w
[mm]

185
Modul m [mm] 8
Hệ số đường kính q 10
Tỷ số truyền thực
u
tv-bv

18
Số ren trục vít và số ren bánh vít
Z
1
; Z
2


Z
1
= 2;
Z
2
= 36
Hệ số dịch chỉnh bánh vít
x

0,125
Góc vít


11
0
28
Chiều dài phần cắt ren của trục vít
b
1
[mm]

2
1
b 11 0,06.Z m 105,28 mm

110
Chiều rộng bánh vít
b
2
[mm]

72
Các đường kính: +Vòng chia d
1
, d
2
[mm]
+ Đỉnh răng d
a1
, d
a2
[mm]
+ Đáy răng d
f1
, d
f2
[mm]
+ Ngoài bánh vít d
aM2
[mm]

aM2 a2
d d 1,5.m

d
1
= 80; d
2
= 290
d
a1
= 96; d
a2
= 304
d
f1
= 60,8; d
f2
= 268,8
d
aM2
= 316


1.5 Tính toán diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc:
Với vật liệu làm bánh vít làm đồng thanh thiếc kẽm chì và có vận tốc trượt dọc răng
bánh vít


t

v 6,23 m /s
tra bảng ra ta được góc ma sát giữa trục vít và bánh vít
là:

0
' 1,33
, bộ truyền có góc vít là

0
11 28
. Ta có hiệu suất của bộ truyền lúc
này là:







0
0 0
0,95. 0,95.
tg tg11 28
0,89.
tg '
tg 11 28 1,33

Diện tích cần thiết của hộp giảm tốc (phương án dùng quạt gió) là:
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 11

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50











0
1000.P . 1
bv
A
0,7.K . 1 0,3.K . .
t. tq
d
t t

Với:




P 5,56 kW ; 0,89; =0,25; =t / P .t / P 1
bv ck i i

.



2 0
K 8 17,5
t
W / m . C
, lấy



2 0
K 10
t
W / m . C .




2 0
K 29
tq
W / m . C
ứng với vận tốc quay của quạt khoảng 1500(v/phut)
(nối trực tiếp quạt với động cơ).



0

t 90
d
C
(nhiệt độ dầu cho phép).

0
0
t 25
C
(nhiệt độ không khí môi trường làm việc). Thay các giá trị vào ta
có:









2
1000.5,56. 1 0,89
A 0,54 .
0,7.10. 1 0,25 0,3.29 .1. 90 25
m

1.6 Tính toán lực tác dụng khi ăn khớp:
Các thành phần lực vòng, lực dọc trục và lực hướng tâm có phương và chiều
được xác định qua vị trí của bộ truyền và chiều quay của trục vít. Với góc ma sát

0 0
' 1,33 3
nên ta có thể tính toán các thành phần lực theo công thức sau:








F F 2T / d
a1 t2 2 2
F F F .tg
t1 a2 t2
F F F .tg .Cos
r1 r2 t2
,
thay

0
2 2
T
655530,86; d 288; =11 28

Ta được:

0
0 0
F F 2.655530,86 / 288 4552,30
a1 t2
F F F .tg 4552,30.tg11
t1 a2 t2
F F F .tg .Cos 4552,30.tg20 11
r1 r2 t2
N .
28 923,42 N .
.Cos 28 1623,84 N .


2. Tính toán thiết kế bộ truyền động xích:

2.1 Chọn loại xích:
Chọn xích là loại xích ống con lăn vì có độ bền mòn cao hơn, chế tạo xích con lăn
không phức tạp và đắt bằng xích răng
.

2.2 Chọn số răng đĩa xích:
Do số răng đĩa xích càng ít, đĩa bị động quay càng không đều, va đập tăng và mòn
càng nhanh, mặt khác số răng lớn làm tăng kích thước đĩa xích và dễ gây tuột nên
ta chọn số răng đĩa xích theo các công thức kinh nghiệm sau:
* Số răng trên bánh chủ động:
Z 29 2.u 29 2.3, 02 22, 96.
1
xich

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 12



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chọn só răng
Z 25
1
(Chọn số răng là lẻ để ăn khớp với số mắt xích chẵn).
* Số răng trên bánh bị động:
Z u Z 3,02.25 75,5.
2 1
xich
.

Chọn só răng
Z 75.
2
(Chọn số răng là lẻ để ăn khớp với số mắt xích chẵn).
Như vậy tỷ số truyền thực lúc này là

Z
75
2
u 3.
xich
Z 25
1

2.3 Chọn bước xích p[mm]:
* Công suất tính toán:

Z
P P .K.K .K
n
t
dia1
,
trong đó: Với
Z 25
1


25 25
K 1,00.
z
Z 25
1

chọn

50 K
n
01
50
n v / phut 0,62.
81

Hệ số sử dụng
K K .K .K .K .K .K
a c
0
d dc bt
, với:
+ Hệ số tải trọng động
K 1
d
(tải trọng tĩnh, làm việc êm).
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục a, lấy

a 30 50 p K 1
a
.
+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc đường nối tâm


0 0
0 K 1.

0
60

+ Hế số kể đến khả năng điều chỉnh lực căng xích, bộ truyền được điều chỉnh bằng
một trong các đĩa xích nên
K 1.
dc

+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn: bộ truyền làm việc trong môi
trường có bụi, bôi trơn đạt yêu cầu nên
K 1,3.
bt

+ Hệ số kể đến chế độ làm việc liên tục: Bộ truyền làm việc một ca nên
K 1.
c

Do vậy hệ số sử dụng là:


K K .K .K .K .K .K
a c
0
d dc bt
1.1.1.1.1,3.1 1,3.


Công suất tính toán:

P P .K.K .K 5,56.1,3.1, 00.0,62 4, 48 kW .

n
t
Z
dia1

Tra bảng ra ta được ứng với

50
01
n v / phut
, tìm được trục số của công suất
cho phép


0
5,83
P kW
lớn hơn giá trị công suất tính toán

P 4,48
t
kW

ứng với bước xích

p 31,75 mm
.
Giá trị bước xích

p 31,75 mm

vẫn còn lớn do đó đường kính đĩa xích sẽ khá
lớn, bộ truyền cồng kềnh nên ta chọn xích là loại 2 dãy, lúc đó hệ số kể đến sự
phân bố tải trọng không đều trên các dãy là
K 1, 7.
d

Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 13



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Nên công suất tính toán lúc này là:

P P .K.K .K / K 5,56.1,3.1,0.0,62 /1, 7 2,63 kW .
n
t
Z
dia1 d

Tra bảng ra ta được ứng với

n 50 v / phut
01
, tìm được trục số của công suất cho
phép


0
3,2
P kW

lớn hơn giá trị công suất tính toán

P 2,63
t
kW
ứng với
bước xích

p 25, 4 mm
.
2.4 Tính toán khoảng cách trục a và số mắt xích x:
Chọn khoảng cách trục sơ bộ


sb
a 30 50
p.

chọn


sb
a 40p 40.25,4 1016 mm .
Từ đây ta tính được số mắt xích sơ bộ là:



2
sb sb 2 sb
x 0,5. Z Z 2a / p 0,25. Z Z .p / .a

1 2 2 1
, thay số vào ta
có:






2
75 25 .25,4
1016
sb
x 0,5. 25 75 2. 0,25. 131,58.
2
25, 4
.1016
Lấy x = 132
(lấy số mắt xích là chẵn để ăn khớp với số răng xích là lẻ).
Khoảng cách trục lúc này là:






2
2
2
1 2 1 2 2 1

a 0,25p.
x 0,5. Z Z x 0,5. Z Z 2 Z Z /














2
2
2
a 0,25.25, 4.
75 25
25 75 25 75
132 128 2
2 2


a 994,93
mm .
Để xích không quá căng ta giảm a đi một lượng là:

a 0, 003.a 0, 003.994,93 2,93
mm
lấy

a 992, 0
mm .
Do vậy
khoảng cách trục chính xác là:

a 992, 0
mm .
Số mắt xích là: x = 132.
Số lần va đập:



1 1
25.81
i 1,02
15.132
Z .n
i .
15.x


2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Để đảm bảo cho xích không bị phá huỷ do quá tải, hệ số an toàn phải thoả mãn
điều kiện sau:

S Q / K .F F F S
v
t t
0

Tra bảng số liệu với loại xích 2 dãy tương ứng với bước xích là

p 25, 4 mm
ta
được tải trọng phá hỏng

Q 113, 4 5
m
kN , q kg / m
.
Lấy
K 1,2
t
(ứng với chế độ làm việc trung bình).
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 14



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Vận tốc xích

v Z .p.n / 60000 25.25, 4.81/ 60000 0,86 m / s
1 1

,
do đó lực vòng



F 1000P / v 1000.5,56 / 0,86 6465,12 N .
t
dia 1

Với vận tốc

50
01
n v / phut
, tra ra được


S
7,0.

Lực căng phụ
F
v
do lực ly tâm sinh ra:


2 2
F q .v 5.0,86 3,70 N .
v m

Lực căng ban đầu
F k .q .a.g
m
0
f
, lấy

k
f
6
(ứng với bộ truyền nằm ngang), gia
tốc trọng trường



2
g 9,81
m / s
, khoảng cách trục

a 992 mm 0,992 m .




f m
0
F 6.5.0,992.9,81 291,95 N .
k .q .a.g

Thay các giá trị vào ta có:




3
S 113, 4.10 / 1, 2.6465,12 291,95 3,7 14,08 S 7, 0.
.
Do vậy độ bền được bảo đảm!...
2.6 Tính đường kính đĩa xích:
Đường kích đĩa bánh chủ động là:




d p / Sin / Z 25,4 / Sin / 25 202,65 mm .
1 1

Đường kích đĩa bánh bị động là:




d p / Sin / Z 25,4 / Sin / 75 606,55 mm .
2 2

2.7 Tính lực tác dụng lên trục:
Lực tác dụng lên trục là:

7
F 6.10 .P .K / Z .p.n
r x
1 1
dia1

Thay các giá trị vào trong đó hệ số kể đến ảnh hưởng của trọng lượng xích
K 1,15
x
(do bộ truyền nằm ngang), có:



7
F 6.10 .5,56.1,15 / 25.25, 4.81 7458,74 N .
r

2.8 Bảng kết quả tính toán bộ truyền xích:

Thông số Giá trị
Loại xích (2 dãy) -
ống con lăn
Bước xích p, [mm] 25,4
Số mắt xích x 132
Khoảng cách trục a, [mm] 992
Số răng đĩa xích Z
1
; Z
2
25; 75

Đường kính chia đĩa xích d, [mm] d
1
= 202,65; d
2
= 606,55
Lực tác dụng lên trục F
r
, [N] 7458,74
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 15



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương III
Tính toán thiết kế trục
&
lựa chọn khớp nối và ổ lăn
I. Nội dung:
1. Tính toán lựa chọn khớp nối trục đàn hồi.
2. Tính toán thiết kế các trục.
3. Tính toán lựa chọn ổ lăn.
II. Thực hiện:

1. Tính toán lựa chọn khớp nối trục đàn hồi:

Do khớp nối trục đã được tiêu chuẩn hoá, kích thước được tra trong bảng tài liệu
thiết kế, phụ thuộc vào trị số của Mômen xoắn tính toán
T
tt
, với

T
tt
k.T
.
Trong đó T là Mômen xoắn danh nghĩa

T T 46505, 48 N.mm
dc
.
Và k là hệ số kể đến chế độ làm việc:
k 1,2 1,5
, lấy
k 1,3.
Do đó Mômen
xoắn tính toán là:

T k.T 1,3.46505, 48 60457,12 N.mm .
tt
Tra bảng các
thông số hình học của khớp được như sau:

+ Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:

T
[N.m]
d
[mm]

D

[mm]

d
1

[mm]

D
0

[mm]

Z
n
max

[v/phut]

63 20 100 36 71 6 5700


+ Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi:

T
[N.m]
d
c
[mm]
d
1

[mm]
D
2

[mm]
l
[mm]
l
1

[mm]
l
2

[mm]
l
3

[mm]
h
[mm]
63 10 M8 15 42 20 10 15 1,5

Sau khi đã chọn kích thước nối trục theo trị số Mômen xoắn tính toán T
tt
ta kiểm
nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt:
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 16

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
* Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:


d d
0 c 3
2.k.T
.
Z.D .d .l
Thay
các giá trị vào ta có:





d d
2.1,3.46505, 48
1,89 2 4 MPa .
6.71.10.15

Do vậy vòng đàn hồi của khớp nối đủ sức bền dập.
* Điều kiện sức bền của chốt:


0
u u
3

c 0
k.T.l
.
0,1..d .D .Z
Thay các giá trị
vào ta có:





u u
3
1,3.46505, 48.42
59,6 60 80 MPa .
0,1.10 71.6
.

Do vậy chốt của khớp nối đủ khả năng chịu bền.
Khi trục làm việc thì do sự không đồng tâm giữa các khớp nối khi chế tạo
làm xuất hiện thành phần phản lực trên khớp có giá trí:

F 0,2 0,3 .F
t
K
.
lấy
F 0,25.F
t
K

0
2.T 2.46505,48
F 0,25 0,25. 327,5 N .
K
D 71
.

2. Tính toán và thiết kế trục:
2.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo trục:
Chọn vật liệu dùng để chế tạo tất cả các trục là như nhau và là thép CT45, tôi cải
thiện có giới hạn bền là

600 MPa
b

2.2 Tính sơ bộ đường kính và chiều dài của trục:
Sơ đồ phân tích lực như hình vẽ:



Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 17



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50

Trục
III
-
-
-
-
8107,32
Trục
II
4552,3
923,42
1623,84

-
8107,32

Trục I
923,42
4552,3
1623,84
327,50
-
Bảng các giá trị lực trên mỗi trục

F
t
[N]
F
a

[N]
F
r
[N]
F
K
[N]
F
X
[N]
Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 18



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50

L
12
= -l
c12
; L
11
= (0,9...1).d
aM2
;
L
13
= L
11
/2 ;

Với d
aM2
- đường kính ngoài của bánh vít.
l
22
= 0,5.(l
m22
+ b
0
) + k
1
+ k
2
;
l
21
= 2.l
22
;
l
23
= l
22
+ l
c23
.
Trục I
(Trục vít)
Trục II
Hộp giảm tốc

Trục vít- Bánh vít