THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC MỘT CẤP

ỏn chi tit mỏy Hp gim tc 1 cp
Bộ công thƯơng
Trờng đại học kinh tế kỹ thuật công nghệp
Khoa cơ khí
đồ án môn học CHI TIT MY
Số đề: .....
Họ và tên sinh viên : T Vn Ngụn Lớp: LTĐH CK3 A1
Khoá: 3 Khoa: Cơ Khí
Giáo viên hớng dẫn: Vũ Đức Quang.
Nội dung
THIT K HP GIM TC MT CP
Loi hp: Hp gim tc bỏnh rng tr rng nghiờng
T
mm
= 1,35T
t
1
= 7,55h
tt
mm
= 2s
tt
ck
= 8h

1. ng c 3. Hp gim tc bỏnh rng
tr rng nghiờng
4. B truyn ai
2. Ni trc n hi 5. Bng ti lm vic mt chiu
Cỏc s liu cho trc:
1. Lc kộo bng ti: F = 8500 N

2. Vn tc bng ti: v = 0.7 m/s
3. ng kớnh tang: D = 400 mm
4. Thi hn phc v: l
h
= 16.400 gi
5. S ca lm vic:S ca = 2 ca/ngy (8h/ca)
GV HD: V c Quang
Lp : LTH CK3 A1 - 3 -
ỏn chi tit mỏy Hp gim tc 1 cp
6. Gúc nghiờng ng ni tõm b truyn ngoi: 90
o
7. c tớnh lm vic: Va p nh
Yêu cầu thực hiện:
I. Phần thuyết minh:
Trỡnh by y cỏc ni dung tớnh toỏn thit k, bao gm:
- Tớnh chn ng c, phõn phi t s truyn v mụ men xon trờn cỏc trc.
- Tớnh toỏn b truyn ngoi.
- Tớnh toỏn b truyn bỏnh rng.
- Tớnh toỏn thit k trc.
- Tớnh chn .
- Tớnh toỏn kt cu hp.
II. Phần bản vẽ:
TT Tên bản vẽ
Kh giy S lng
1
Bn v lp hp gim tc A
0
1
2
Cỏc bn v ph nu cn A

3
1
Ngày giao đề:/ /2011 Ngày hoàn thành://2011
Hà Nội, ngày... thángnăm 2011
TRNG KHOA GIO VIấN HNG DN

PHN M U
GV HD: V c Quang
Lp : LTH CK3 A1 - 4 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
1./Lý do chọn đề tài
Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ
khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy. Mục
đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với
công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.
Với một sinh viên đang chuẩn bị tốt nghiệp ra trường như chúng em đây,việc chọn
một đề tài để khởi đầu cho lĩnh vực mình làm sau này là vấn đề có ý nghĩa rất quan
trọng. Nó giúp sinh viên tiếp xúc và làm quen với việc thiết kế để có nền tảng cho
chuyên ngành này.Chính vì nó có ý nghĩa như vậy nên việc em chọn đề tài khởi đầu cho
môn thiết kế máy với lý do sau đây:
-Đề tài này với những chi tiết máy rất phổ biến mà nó lại được dùng rộng rãi trong
các máy móc khác nhau.
-Kết cấu của đề tài lại đơn giản phù hợp với một người sinh viên sắp tốt nghiệp ra
trường như em.
-Em có thể sử dụng kiến thức cơ sở đã được học để tính toán thiết kế bên cạnh đó
em có thể kiểm nghiệm được những gì mình tiếp thu được trong suốt quá trình học.
-Nó là tiền đề để em thiết kế những cơ cấu phức tạp và hướng nghiệp trong tương
lai.
2./Mục đích nghiên cứu của đồ án,đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục đích:

Nắm được trình tự thiết kế máy
Nắm được các kiến thức cơ sở của quá trình thiết kế máy,kết hợp các môn học cơ
sở được học từ trước để thực hiện.
Hiểu được cơ bản về cấu tạo ,nguyên lý làm việc và các phương pháp tính toán
thiết kế chi tiết máy,biết phân tích tổng hợp vấn đề ,vận dụng linh hoạt lý thuyết vào
thực tiễn để trong trường hợp cụ thể có thể giải quyết tốt nhất vấn đề thiết kế chi tiết
máy.
Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là cấu tạo nguyên lý làm việc và phương
pháp thiết kế của:
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 5 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
Các chi tiết máy như:bánh răng,trục ,ổ trục ,bulông ,vỏ máy ,then,…
Các mối ghép cơ khí,các truyền động cơ khí:then,ren,truyền động bánh răng,đai,và
các ổ đỡ.
Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu cấu tạo ,nguyên lý làm việc dựa trên lý thuyết và thực nghiệp.Lý
thuyết tính toán chi tiết máy được xây dựng trên cơ sở những kiến thức toán học, vật lý,
cơ học lý thuyết ,nguyên lý máy,sức bền vật liệu,vật liệu học,chi tiết máy…
Do khối lượng kiến thức tổng hợp nhiều , còn có những mảng chưa nắm vững và
thời gian có hạn cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em không thể tránh khỏi
những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô cùng các bạn
trong lớp giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra trường có thể
ứng dụng trong công việc .
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc biệt là
thầy Vũ Đức Quang đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án của mình.
PHẦN I: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
GV HD: Vũ Đức Quang

Lớp : LTĐH CK3 A1 - 6 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
1.1. Chọn động cơ:
Trong các hệ dẫn động cơ khí, động cơ điện được sử dụng hết sức phổ biến. Có
nhiều loại động cơ điện khác nhau, tuy nhiên do có nhiều ưu điểm so với các loại động
cơ điện khác (kết cấu đơn giản, giá thành rẻ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy...) động cơ
điện xoay chiều ba pha không đồng bộ ngắn mạch được sử dụng phổ biến hơn cả. Quá
trình tính toán và lựa chọn ĐC cho hệ dẫn động được thực hiện thông qua các bước tính
toán về:
Công suất động cơ
Số vòng quay đồng bộ sơ bộ của động cơ
Các yêu cầu về momen mở máy, quá tải và phương pháp lắp đặt
1.1.1 Công suất động cơ:
Công suất trên trục động cơ được tính theo công thức (2.8) sách Tính toán thiết kế
hệ dẫn động cơ khí tập 1 [TTTKHDĐCK]
η
t
ct
P
P
=
Trong đó:
+ P
ct
: là công suất cần thiết trên trục động cơ
+ P
t
: công suất tính toán trên máy công tác(kw)
+
η

: là hiệu suất truyền động.
Giá trị của
η
được xác định theo công thức (2.9) [TTTKHDĐCK] :

.....
321
ηηηη
=
Với
...,,
321
ηηη
là hiệu suất truyền động của các bộ truyền, các cặp ổ trong hệ
thống dẫn động.
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 7 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
1. Động cơ 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng
nghiêng

4. Bộ truyền đai
2. Nối trục đàn hồi 5. Băng tải làm việc
một chiều
Căn cứ, vào sơ đồ kết cấu bộ truyền và giá trị hiệu suất của các loại bộ
truyền, các cặp ổ theo bảng 2.3 [TTTKHDĐCK] ta có:
+ Hiệu suất nối trục
k
η
= 0,99

+ Hiệu suất ổ lăn
ol
η
= 0,99
+ Hiệu suất một cặp bánh răng trong hộp giảm tốc
br
η
= 0,97
+ Hiệu suất bộ truyền đai
đ
η
= 0,95

3 3
0,99.0,99 .0,97.0,95 0,885
k ol br
đ
η η η η η
= = =
Với giả thiết hệ thống dẫn động băng tải làm việc ổn định với tải trọng không đổi
theo 2.11 [TTTKHDĐCK] :
. 8500.0,7
5,95
1000 1000
t lv
F v
P P= = = =
kW
Trong đó:
F: là lực kéo băng tải, N

V: là vận tốc băng tải, m/s
⇒
5,95
6,72
0,885
ct
P = =
kW
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 8 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
1.1.2 Số vòng quay trên trục công tác:
60.000 60.000 0,7
33, 44
. 400
lv
v
n
D
π π
× ×
= = =
×
(v/ph)
Trong đó:
D là đường kính tang quay (mm/s)
v là vận tốc băng tải (m/s)
1.1.3. Chọn tỷ số truyền sơ bộ :
hnsb
uuu

×=
+ Tra Bảng 2.4[TTTKHDĐCK], chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh răng một cấp
là
h
u
= 5 ; và bộ truyền đai là
đ
u =
4
⇒

5 4 20
sb
u
= × =
1.1.4.Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ :
33,44.20 668,8
sb lv sb
n n u= × = =
(v/ph)
1.1.5 Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ :
Chọn
750
t
db
n =
(v/ph)
1.1.6 Chọn động cơ:
Tra bảng phụ lục P1.3 [TTTKHDĐCK] với
P

ct
= 6,72 (kW),
750
t
db
n
=
, chọn động cơ có số hiệu 4A160S8Y3 có
đc
P
=7,5 kW,
số vòng quay
đc
n
=730 vg/ph. T
K
/T
dn
= 1,4 > T
mm
/T
1
= 1,35.
⇒Vậy chọn động cơ có thông số như trên là hợp lý
II. Phân phối tỷ số truyền.
1. Tỷ số truyền của hệ dẫn động là:

730
21,83
33,44

đc
t
lv
n
u
n
= = =
mà
t
u .
đ h
u u
=
Trong đó :
u
t
:

tỷ số truyền tổng
đ
u
: là tỷ số truyền bộ truyền đai
h
u
: là tỷ số truyền của hộp giảm tốc
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 9 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
- Theo dãy số tiêu chuẩn của
đ

u
:
ta chọn
đ
u
= 4,5
⇒
h
u
=
21,83
4,85
4,5
t
đ
u
u
= =
Vậy ta có: u
h
= 4,85
III. Xác định các thông số trên các trục :
3.1 Số vòng quay.
Số vòng quay trên trục động cơ là: n
đc
= 730 (vòng/phút).
Số vòng quay trục I :
730
730
1

đc
I
k
n
n
u
= = =
(vòng/phút).
Số vòng quay trục II: n
II
=
br
I
u
n
=
730
4,85
= 150,51 (vòng/phút).
Số vòng quay trên trục công tác: n
*
ct
=
đ
II
u
n
=
150,51
4,5

= 33,44 (vòng/phút).
3.2 Công suất trên các trục
Gồm các trục:
Trục động cơ
Trục bánh răng nhỏ: trục I
Trục bánh răng lớn : trục II
Trục công tác
Công suất trên trục công tác: P
ct
= P
lv
= 6,72

(KW).
Công suất trên trục II: P
2
=
đol
ct
P
ηη
.
=
6,72
0,99.0,95
= 7,14 (KW).
Công suất trên trục I: P
1
=
brol

P
ηη
.
2
=
7,14
0,99.0,97
= 7,43 (KW).
Công suất thực của trục động cơ:
*
1
dc
ol k
P 7,43
P
η .η 0,99.1
= = =
7.50 (KW).
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 10 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
3.3 Tính momen xoắn trên các trục.
Áp dụng công thức : T
i
=9,55.10
6
.
i
i
n

P
ta có:
Mô men xoắn trên trục động cơ :
T
đc
= 9,55. 10
6
.
6
7,50
9,55.10 . 98116,43
730
dc
dc
P
n
= =
(N.mm).
Mô men xoắn trên trục I:
T
1
=
6 6
1
1
7,43
9,55.10 . 9,55.10 . 97200,68
730
P
n

= =
(N.mm).
Mô men xoắn trên trục II:
T
2


=
6 6
2
2
P 7,14
9,55. 10 . 9,55.10 . 453039,66
n 150,51
= =
(N.mm).
Mô men xoắn trên trục công tác:
T
ct
=
6 6
ct
ct
P
6,72
9,55. 10 . 9,55.10 . 1203375, 21
n 53,33
= =
(N.mm).
3.4 Bảng thông số động học.

Từ những kết quả tính toán trên ta có bảng sau:
Trục
Thông số
T.S.T
Động cơ I II Công tác
1 4,85 4,5
n (vg/ph) 730 730 150,51 33,44
P (KW) 7,5 7,43 7,14 7,50
T (N.mm) 98116,43 97200,68 453039,66 1203375,21
Chương II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI
2.1. Chọn loại đai
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 11 -
Đồ án chi tiết máy Hộp giảm tốc 1 cấp
Căn cứ công suất động cơ P = 7,5kW, tỷ số truyền U
đ
= 4,5 và điều kiện làm việc
va đập nhẹ ta chọn:
Đai hình thang thường.
2.2. Xác định các thông số bộ truyền
2.2.1 Đường kính bánh đai nhỏ.
Với P
ct
= 6,72 (kW) ta có:
Theo hình 4.1 chọn tiết diện đai B
Loại đai Kí hiệu
Kích thước tiết diện
b
t
b h

y
0
Diện tích
tiết diện
A (mm
2
)
Đường kính
bánh đai nhỏ
d
1
(mm)
Chiều dài giới
hạn
l, (mm)
Đai hình
thang
thường
B 19 22 13,5 4,8 230 200 - 400 1800 - 10600
b
b
t
h
y
0
Theo bảng 4.13 Tr59(I) ta chọn đường kính bánh đai nhỏ d
1
= 200 mm
2.2.2. Đường kính bánh đai lớn
Vận tốc đai v =

π
.d
1
.n
1
/60000 = 3,14.200.730/60000 = 7,64 m/s
Nhỏ hơn vận tốc cho phép v
max
= 25 m/s
Theo công thức (4.2) với
ε
= 0,02 đường kính bánh đai lớn
d
2
= u
đ
.d
1
(1 -
ε
) = 4,5.200(1 – 0,02) = 918,36 mm
GV HD: Vũ Đức Quang
Lớp : LTĐH CK3 A1 - 12 -