Đồ án Chi tiết máy Thiết kế băng tải nâng hạ di động

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

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ BĂNG TẢI NÂNG HẠ DI ĐỘNG

GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến
SVTH :
1. Huỳnh Văn Ngọc Sơn - 21303402
2. Nguyễn Trọng Trân

- 21303294

3. Nguyễn Văn Trí

- 21304360

4. Nguyễn Đức Thiện

- 21303852

TP Hồ Chí Minh, Ngày 3 tháng 6 năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Đề hoàn thành đồ án này, chúng em đã trải qua khoảng thời gian 14 tuần liên tục
học tập và cố gắng.
Đồ án đã hoàn thành được là nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Tấn

Tiến. Chúng em chân thành cảm ơn thầy, thầy đã trực tiếp hướng dẫn, giảng dạy và đã
rất nhiệt tình cùng chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Lần đầu tiên làm đồ án nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất
mong nhận được sự đóng góp, những lời nhận xét bổ sung của quý thầy cô để đề tài
ngày càng hoàn thiện và bản thân chúng em có thể rút ra những kinh nghiệm và kiến
thức quý báu cho riêng mình.
Tp.HCM, ngày 03 tháng 6 năm 2016
Nhóm trưởng

Huỳnh Văn Ngọc Sơn


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BĂNG TẢI DI ĐỘNG ........................ 1
1.1 Tổng quan về băng tải..................................................................................................................... 1
1.2 Kết cấu cơ bản của băng tải ......................................................................................................... 1
1.3 Nguyên lý hoạt động của băng tải ............................................................................................. 2
1.4 Mục tiêu thiết kế ................................................................................................................................. 4
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .......................................................... 5
2.1 Yêu cầu kỹ thuật về băng tải ......................................................................................................... 5
2.2 Phương án thiết kế ............................................................................................................................ 5
i. Phương án 1 ........................................................................................................................................... 5
ii. Phương án 2 ........................................................................................................................................... 6
iii. .....................................................................................................................................Chọn phương án
...................................................................................................................................................................... 7

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỘ PHẬN CÔNG TÁC – BĂNG TẢI ................................ 8
3.1 Các thông số đầu vào ...................................................................................................................... 8
3.2 Tính chọn dây băng .......................................................................................................................... 8
3.3 Tính toán tang trống ...................................................................................................................... 16

3.4 Tính con lăn đỡ ................................................................................................................................. 16
3.5 Tính thiết bị căng băng ................................................................................................................. 17
3.6 Kiểm tra các chi tiết đã chọn...................................................................................................... 18
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐỘNG ................................................................. 20
4.1 Tính toán công suất của động cơ dẫn động......................................................................... 20
4.2 Thiết kế bộ truyền xích .................................................................................................................. 21
4.3 Tính toán thiết kế các trục tang................................................................................................. 25
i. Trục tang chủ động ............................................................................................................................ 25
ii. Tính trục bị động ............................................................................................................................... 27
4.4 Chọn then cho trục tang chủ động ........................................................................................... 30
4.5 Kiểm nghiệm độ bền trục ............................................................................................................. 30
4.6 Kiểm nghiệm độ bền trục tang chủ động .............................................................................. 30
4.7 Chọn ổ lăn .......................................................................................................................................... 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 34


DANH SÁCH HÌNH VẼ

STT

Hình

Tên hình

Trang

1

1.1

Sơ đồ kết cấu cơ bản hệ thống băng tải nâng hạ di động

2

2

1.2

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống băng tải

2

3

1.3

Sơ đồ dẫn động của hệ thống

3

4

2.1

Phương án thiết kế 1

5

5

2.2

Phương án thiết kế 2

6

6

3.1

Sơ đồ tính lực căng băng

9

7

3.2

Biểu đồ lực căng trên băng với góc

8

3.3

Sơ đồ tính lực căng băng với góc

9

3.4

Các kích thước cơ bản của con lăn

10

4.1

Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động.

25

11

4.2

Biểu đồ lực tác dụng và biểu đồ mômen xoắn nội lực trục tang
chủ động.

27

12

4.3

Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang bị động.

27

13

4.4

Biểu đồ lực tác dụng và biểu đồ mômen xoắn nội lực trục tang bị
động.

29

= 10°

= 22°

13
15
17


DANH SÁCH BẢNG BIỂU

STT

Bảng

Tên bảng

Trang

1

3.1

Thông số tang trống

16

2

3.2

Thông số tiêu chuẩn con lăn

16

3

4.1

Các thông số cơ bản của động cơ

20

4

4.2

Các thông số của bộ truyền xích

24

5

4.3

Thông số của trục tang

29


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BĂNG TẢI DI ĐỘNG
1.1 Tổng quan về băng tải
Băng tải đã được sử dụng từ thế kỷ thứ 19. Năm 1892, Thomas Robins đã bắt
đầu một loạt các phát minh về băng tải, việc này dẫn đến sự phát triển của việc dùng
một băng tải để vận chuyển than, quặng và sản phẩm khác.
Năm 1905, Richard Sutcliffe đã phát minh ra băng tải đầu tiên để sử dụng trong
các mỏ than, việc này dẫn đến cuộc cách mạng hoá ngành công nghiệp khai thác mỏ.
Đến năm 1913, Henry Ford đã giới thiệu dây chuyền băng tải tại xưởng Michigan của
công ty Ford.
Hiện tại ở Việt Nam, sản xuất băng tải là một ngành mới và đang phát triển. Vấn
đề được đặt ra là việc vận chuyển các sản phẩm cũng như hàng hóa từ độ cao này đến
độ cao khác như: việc vận chuyển hàng hóa trong các xưởng sản xuất, tại các bến cảng
v.v… Điều này làm cho việc phát triển một băng tải có khả năng di chuyển và nâng hạ
trở nên cần thiết. Năm 2014, tỷ lệ mua các hệ thống băng tải từ các thị trường Bắc Mỹ,
châu Âu và châu Á đã tăng trưởng hơn. Băng tải chủ yếu được mua vào là dòng con
lăn ở trục băng tải, băng tải dây chuyền, băng tải tại nhà máy đóng gói và các nhà máy
công nghiệp. Ở lĩnh vực thương mại và dân sự (tại các sân bay, trung tâm mua sắm
v.v…) cũng đang ngày càng sử dụng nhiều băng tải để đáp ứng và phục vụ công việc.
Với tình hình như thế đã cho thấy phạm vi phát triển tích cực và ngày càng tăng
trưởng cho ngành công nghiệp sản xuất băng tải.
1.2 Kết cấu cơ bản của băng tải
Kết cấu của băng tải bao gồm các bộ phận cơ bản sau: dây băng, con lăn, tang

trống chủ động, tang trống bị động, thiết bị căng băng, khung sườn, khung đặt động
cơ, khung di động.
Trong đó tang chủ động đảm nhiệm vai trò dẫn động cho quá trình tải của băng.
Quá trình tải được truyền động nhờ hệ thống dẫn động gắn với động cơ. Các con lăn
đảm bảo cho dây băng trong quá trình tải không bị chùng.
Bên cạnh đó, việc nâng hạ của băng tải thực hiện nhờ vào một tang quấn cáp
được dẫn động bởi một động cơ.

1


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Hình 1.1. Sơ đồ kết cấu cơ bản hệ thống băng tải nâng hạ di động
Trong đó:
1. Động cơ

7. Dây đai

2. Bánh đai nhỏ

8. Con lăn đỡ nhánh có tải

3. Khung sườn

9. Máng vào tải

4. Bánh đai lớn

10. Tang bị động

5. Tang chủ động

11. Vít căng băng

6. Xích truyền động

12. Con lăn đỡ nhánh không tải
13. Cụm bánh xe di chuyển

1.3 Nguyên lý hoạt động của băng tải
Nguyên lý hoat động của băng tải khá đơn giản. Băng tải được dẫn động từ động
cơ. Ở đầu ra của động cơ ta gắn một hộp giảm tốc để giảm tốc độ động cơ cho phù hợp
với tốc độ yêu cầu của băng tải.

Hình 1. 2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống băng
tải

2


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Trong đó:
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
3. Băng tải
Từ nguyên lý hoạt động của hệ thống băng tải. Ta có sơ đồ dẫn động sau:

Hình 1.3. Sơ đồ dẫn động của hệ thống

Trong đó:
1. Động cơ
2. Nối trục đàn hồi
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng 2 cấp dạng khai triển
4. Bộ truyền bánh xích
5. Nối trục cứng an toàn
6. Băng tải

3


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
1.4 Mục tiêu thiết kế
Từ những tìm hiểu về băng tải, nguyên lý hoạt động cũng như kết cấu cơ bản của
một băng tải. Ta đặt ra mục tiêu thiết kế cho đồ án như sau:
 Băng tải đi động
 Hàng hóa tải: bao đường (50kg) trong các nhà máy
 Có bánh xe gắn bên dưới để giúp cả hệ thống có thể di động 1 cách linh hoạt
 Việc nâng hạ được thực hiện bằng pully thông qua động cơ để đáp ứng các
nhu cầu làm việc khác nhau
 Các yêu cầu chi tiết:
 Khả năng tải: tải bao đường 50 (kg)
 Chiều dài băng tải: 10 (m)
 Góc nghiêng băng tải: 100 - 220
 Năng suất: 130 tấn/giờ
 Tốc độ dây băng: 1,6 (m/s)

4

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Yêu cầu kỹ thuật về băng tải
Từ các mục tiêu thiết kế đã đặt ra trong chương 1, ta có được các yêu cầu sau:
 Khả năng tải: tải bao đường 50 (kg)
 Chiều dài băng tải: 10 (m)
 Góc nghiêng băng tải: 100 - 220
 Năng suất: 130 tấn/giờ
 Tốc độ dây băng: 1,6 (m/s)
2.2 Phương án thiết kế
Từ các yêu cầu trên, ta tìm được 2 phương án để thiết kế phù hợp.
i.

Phương án 1
- Mô hình:

Hình 2.1. Phương án thiết kế 1
- Mô tả:
+ Động cơ dẫn động và động cơ nâng hạ được đặt trên khung động cơ
+ Khung đặt động cơ đặt gần tang chủ động.
+ Sử dụng vít căng băng
+ Sử dụng con lăn chịu tải thẳng

5


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
- Ưu điểm:
+ Tiết kiệm vật liệu để làm khung đặt động cơ

+ Dễ sửa chữa và thay đổi động cơ
+ Kết cấu đơn giản
+ Thay đổi được góc nghiêng băng
+ Khả năng di động đảm bảo
- Nhược điểm:
+ Mòn do ma sát với nhiều con lăn
ii.

Phương án 2
- Mô hình:

Hình 2.2. Phương án thiết kế 2
- Mô tả:
+ Động cơ dẫn động đặt gần tang bị động
+ Động cơ nâng hạ đặt gần tang chủ động
+ Sử dụng con lăn chịu tải bố trí chữ V
- Ưu điểm:
+ Thay đổi được góc nghiêng băng
+ Khả năng di động đảm bảo
+ Vật chuyển tốt do sử dụng con lăn bố trí chữ V
- Nhược điểm:
+ Mòn do ma sát với nhiều con lăn

6


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
+ Khó khăn trong việc sửa chữa do vị trí đặt 2 động cơ khác nhau
+ Sử dụng con lăn bố trí chữ V làm tăng số lượng con lăn làm tăng giá
thành

iii.

Chọn phương án
Từ việc phân tích những ưu điểm và nhược điểm của 2 phương án trên ta nhận
thấy phương án 1 có giá thành thấp hơn mà vẫn đảm bảo được các mục tiêu
thiết kế đặt ra.

7


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỘ PHẬN CÔNG TÁC – BĂNG TẢI
3.1 Các thông số đầu vào
= 10 − 22°

- Góc nghiêng của băng là:
- Tốc độ dây băng:

= 1,6

- Năng suất băng tải: 130 T/h

/

- Vật liệu tải: bao đường 50kg với chiều rộng bao là 400 mm
3.2 Tính chọn dây băng
1. Chiều rộng dây băng
=

+ 100 = 400 + 100 = 500

Từ tiêu chuẩn ta chọn chiều rộng băng là 500mm, ta tra bảng 3.4 [1] và chọn số
lớp màng cốt là 4.
2. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng hàng
=

=

3,6.

130
= 22,57
3,6.1,6

/

3. Tải trọng trên một mét chiều dài do khối lượng của các phần chuyển động của
băng
= 2

Trong đó:

+

+

= 2.5,225 + 15,625 + 7,813 = 33,89

: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng dây băng

= 1,1 (1,25 +
Với

+

)

= 1,1.0,5(1,25.4 + 3 + 1.5) = 5,225

: chiều dày lớp bọc cao su ở mặt làm việc. Chọn
: chiều dày lớp bọc cao su ở mặt không làm việc.

Chọn

=3

=3

.

: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của các con
lăn ở trên nhánh có tải.
: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của các con
lăn ở trên nhánh không có tải.
4. Chiều dày của dây băng :
= .

+

+

= 4.1,25 + 3 + 1,5 = 9,5
8


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Trong đó:
: là chiều dày 1 lớp màng cốt phụ thuộc vào loại vải chế tạo màng cốt.
= 1,25

Ta chọn

.

Theo tiêu chuẩn với chiều rộng dây băng là 500
nên đường kính con lăn đỡ băng là 90
Với loại tải là bao đường 50
trên nhánh chịu tải là 400
không tải là 1450

> 25

=

=

0,4

0,8

.

ta chọn khoảng cách giữa 2 con lăn

và khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh

.

Với đường kính con lăn đỡ là 90
các con lăn đỡ

và là loại băng tải di động

= 6,25

=

=

ta tìm được khối lượng phần quay của

từ đây ta tính được:

6,25
= 15,625
0,4
6,25
= 4,31
1,45

5. Xác định lực căng băng

Hình 3.1. Sơ đồ tính lực căng băng

9


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
= 10°

Ta tính toán với

→

- Chia dây băng thành các đoạn 1 → 7 như hình vẽ,
căng tại các điểm đó.

theo thứ tự là lực

- Theo công thức:
=

Trong đó:

±

+

: lực căng của dây băng tại điểm thứ i

+

: lực căng của dây băng tại điểm thứ i + 1

+

: lực cản tại đoạn giữa hai điểm kế tiếp nhau thứ i và thứ (i+1)

- Ta bắt đầu tính từ điểm thứ 1:
Tại điểm thứ 1 có lực căng tại nhánh ra:
=

- Lực căng tại điểm 2:
=
,

=

+

=

,

.

+

.

=

Với góc ôm giữa băng và tang là 90°, ta có
= 1,05

(1 +

)

(CT – 2.23[1])

= 0,05

- Lực căng tại điểm 3:
=
Trong đó
+
+

,

,

+

=(

+

(CT – 2.13[1])

,

) ( cos

(CT – 2.14[1])

: lực căng trên đoạn không tải
: chiều dài dây băng

+

: hệ số cản chuyển động

+

: góc nghiêng của băng
,

Vậy

− sin )

= 0,035 đối với ổ lăn (bảng 4.4[2])

= 10°

= (5,225 + 4,31). 9,85. (0,035. cos 10° − sin 10°)

= −13,11 ( )
=

+

,

= 1,05

− 13,11

10


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
- Lực căng tại điểm 4:
=
,

=

+

,

.

(CT – 2.23[1])

= 0,05 khi góc ôm giữa băng và tang là 90°.

Ta có:

=

. 1,05 = 1,05( . 1,05 − 13,11) = 1,05

=

+

- Lực căng tại điểm 5:

Với

,

. 1,07 = 1,07(1,05

=

= 1,18

=

,

− 13,77

− 13,77)

− 14,74( )

= 0,07 với góc ôm của dây băng và tang là 180°

- Lực căng tại điểm 6:

Trong đó:

=
,

+
(

=

,
)

−
3,6

(CT – 2.32[1])

+

: vận tốc của phần tử kéo (m/s)

+

: vận tốc vật liệu trước khi đặt lên phần tử kéo (m/s)

+

: năng suất (T/h)
,

=

=

.
3,6.

=

.
130.1,6
=
= 57,78( )
3,6
3,6

+ 57,78 = 1,18

- Lực căng tại điểm 7:

+

,

=

+

+ 43,04 ( )

,

: lực căng trên nhánh chịu tải

Suy ra

,

=(

+

+ )(

+ )

= (5,225 + 15,625 + 22,57)(0,035.9,85 + 1,74)
= 90,52( )
= 1,18

+ 43,04 + 90,52 = 1,18

+ 128,56 ( )

(1)

11


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Mặt khác ta có quan hệ giữa lực căng tại điểm đầu và điểm cuối trên dây băng:
, . ,
(2)
=
=
= 2,86
(N)
Trong đó:
+

: hệ số bám giữ dây băng cao su và tang thép,

+

: góc ôm của dây băng trên tang,

Từ (1) và (2) suy ra
2,86

= 1,18

= 0,3 (bảng 2.3[1])

= 200° = 3,5

+ 128,56

Từ đó ta thay vào các phương trình trên và tính được các kết quả như sau:
= 76,33

= 80,15
= 62,28
= 65,39
= 70

= 127,78
= 218,3
76,33

80,15

62,28

65,39

70

127,78

218,3

- Kiểm tra độ võng của dây băng:

Độ võng cho phép của dây băng trên nhánh có tải:

Với:

=

( +
8.

).

=

( +
8.

).

≤ [ ] = 0,03

là khoảng cách con lăn nhánh chịu tải.

→

< [ ] = 0,012

=

(CT – 2.61 [2])

(22,57 + 5,225). 0,4
= 0,009
8.62,28

Độ võng cho phép của dây băng trên nhánh không tải:

Với:

=

8.

.

≤ [ ] = 0,03

là khoảng cách con lăn nhánh không tải.

12


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

→

=

8.

.

=

5,225. 1,45
= 0,022
8.62,28

< [ ] = 0,024

Vậy dây băng thỏa mãn yêu cầu về độ võng cho phép.
-

Biểu đồ lực căng băng theo chu vi:
218,3

127,78

80,15

76,33

76,33

S2

62,28

65,39

S3

S4

70

S5

S6

S7

S1

Hình 3.2. Biểu đồ lực căng trên băng với góc α = 10°
13


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Tương tự ta tính toán với
= 112,04

= 22°, ta được

= 117,64
= 76,29
= 80,11
= 85,72

= 143,53
= 320,43

112,04

117,64

76,29

80,11

85,72

143,53

320,43

- Kiểm tra độ võng của dây băng:
Độ võng cho phép của dây băng nhánh có tải:

Với:

=

( +
8.

).

=

( +
8.

).

≤ [ ] = 0,03

là khoảng cách con lăn nhánh chịu tải.

→

< [ ] = 0,012

=

(22,57 + 5,225). 0,4
= 0,007
8.76,29

Độ võng cho phép của dây băng nhánh không tải:

Với:

=

8.

.

≤ [ ] = 0,03

là khoảng cách con lăn nhánh không tải.

→

=

8.

.

=

5,225. 1,45
= 0,018
8.76,29

< [ ] = 0,024

Vậy dây băng thỏa mãn yêu cầu về độ võng cho phép.

14


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
- Biều đồ lực căng dây băng theo chu vi:
320,43

143,53
112,04

112,04

117,64

S2

S1

76,29

80,11

S3

S4

85,72

S5

S6

S7

S1

S7

S6
S5

S1
S2

S3
S4

Hình 3.3. Sơ đồ tính lực căng băng với góc α = 22°

15


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
3.3 Tính toán tang trống
Đối với tang trống dùng cho băng vải – cao su ta có:
- Đường kính tang:
≥

Trong đó:
+
+

.

(CT – 3.8[1])

: là số lớp màng cốt của dây băng = 8 ÷ 12

= 80 ÷ 125

: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc i, thông thường

= 85.4 = 340 (

)

- Đường kính tang cuối:

= 80.4 = 320 (

- Chiều dài của tang theo công thức:
=

)

+ 100 = 500 + 150 = 650 (

)

Bảng 3.1. Thông số tang trống

(CT – 3.9[1])

Thông số của tang trống
Đường kính tang dẫn

Đường kính tang bị động

Chiều dài tang

động (mm)

(mm)

(mm)

340

320

650

3.4 Tính con lăn đỡ

- Đường kính con lăn Dcl (mm) với băng vải – cao su và băng dẫn di động, thường
lấy từ 60 – 90

= 89(

. Ta chọn

).

- Chiều dày vỏ con lăn s (mm), tùy thuộc vào khả năng chịu lực và công dụng của
con lăn, con lăn đỡ băng vải – cao su có s từ 3 – 6

nên ta chọn

- Chiều dài con lăn: L (mm) phụ thuộc vào chiều rộng của dây băng.
Đới với băng vải cao su:

=

+ 100 = 500 + 150 = 650 (

Các thông số tiêu chuẩn con lăn
D (mm) d1 (mm) L1 (mm) L2(mm)
89

20

650

670

.

)

Bảng 3.2. Thông số tiêu chuẩn con lăn
Ký hiệu
TA-89-204-560A2-14

= 3,2

L3(mm)

S (mm)

690

3,2

16


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Hình 3.4. Các kích thước cơ bản của con lăn
3.5 Tính thiết bị căng băng
Lực kéo ở trạm kéo căng được xác định theo công thức sau:
= (
́

+

̀

+ )= (

+

+ )

CT 3.14 [2]

= 1,1(320,43 + 76,29 + 15) = 450,9

Trong đó sơ bộ lấy tổn thất do chuyển động của con trượt trong vít kéo căng là
15N.
Lực kéo trong một vít được xác định theo công thức (3.15 [2])
=

́

2

=

450,9
. 1,8 = 405,81
2

Chọn sơ đồ trạm kéo căng kiểu vít chịu kéo. Với tải trọng lên vít là P, ta có thể
lấy ren vít theo hệ mét là M20 có đường kính trong là
suất kéo tại mặt cắt vít:
=

=

405,81.4
= 188,21
3,14. 1,6573

= 16,753

. Ứng

4
Ứng suất đã tính nhỏ hơn nhiều so với ứng suất cho phép:
[ ] 120
[ ]<

=
= 40
3
3
Với ta chọn [ ] = 120
bảng 7.1 [3]
Số vòng ren vít trong đai ốc theo công thức ( 3.20[2])
405,81
=
=
= 10
3,14
( − ).
(
)
2 − 1,6753 .
4
4
17


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Chiều cao cần thiết của đai ốc:
= . = 10.2,5 = 25

Trong đó s là bước ren (mm).

Đai ốc theo tiêu chuẩn với ren M2 có chiều cao là

= 16

. Vì vậy, cần phải

lấy loại đai ốc chuyên dùng có chiều cao 20 mm hoặc cần chọn loại vít có ren là
M24. Khi đó:
=

405,81

3,14
(2,4 − 2,01 ). 40
4

= 7,5.3 = 22,5

= 7,5

Đai ốc thiêu chuẩn với ren M22 có chiều cao 20mm. Nếu vít chịu nén, ta kiểm
tra uốn dọc của vít theo công thứ (3.19) [2]:
≥ 0,0662

= 0,0662 405,81. 40 ≈ 1,9

= 19,294

Ta lấy loại vít M22 có

sẽ không được kiểm tra.

. Ren của bulông kẹp bộ phần tự phanh

3.6 Kiểm tra các chi tiết đã chọn
1. Kiểm tra dây băng
từ 10° đến 22° thì lực căng dây băng lớn nhất là trong trường hợp

Với các góc
= 22°

- Lực căng dây băng lớn nhất

=

= 320,43

- Số lớp màng cốt cần thiết để chịu lực lớn nhất

Trong đó:

=

.

.

=

320,43.9
= 1,05
55.50

+

: hệ số dự trữ độ bền chọn theo bảng

+

: giới hạn bền của lớp màng cốt:

+

= 55

là:
(CT – 3.1[1])

=9

(Bảng 4.7 [1])

: chiều rộng dây băng tính bằng cm, B=50cm

- Số màng cốt đã chọn = 4 > 1,05

→ Vậy băng đã chọn thỏa mãn và đảm bảo đủ bền.

18


ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
2. Lực kéo cần thiết ở tang dẫn động

=

−

=

−

= 320,43 − 112,04 = 208,39

3. Kiểm tra đường kính tang dẫn động

- Đường kính tang truyền động được kiểm tra theo áp lực dây băng lên tang
≥

Trong đó:

360.
. . . .

(CT – 3.14[1])

+

: Lực kéo

+

: áp lực cho phép của dây băng

+

: Góc ôm của băng lên tang

+

: Hệ số ma sát giữa băng và tang
→

≥

= 10000

= 180°

= 0,3 (Bảng 2.3[1])

360.208,39
= 0,09 ( )
0,5.10000.3,14.180.0,3

- Đường kính cần thiết nhỏ nhất là: 0,09 ( )
- Đường kính tang đã chọn

= 0,34 > 0,09 ( )

→ Đường kính tang đã chọn thỏa mãn yêu cầu làm việc.

19

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐỘNG
4.1 Tính toán công suất của động cơ dẫn động
1. Lực cản ở tang dẫn động không tính đến lực cản trong ổ trục, xác định theo
công thức (2.44[2])
đ

= 0,03(

à

) = 0,03(320,43 + 112,04) = 12,97

+

2. Lực kéo tính theo công thức (2.53[2])
=

−

+

đ

= 320,43 − 112,04 + 12,97 = 221,36

3. Số vòng quay của tang trong một phút

Trong đó:
+

=

60

=

60.1,6
= 62,36 (
0,98.3,14.0,5

/ ℎ)

(CT − 3.10[2])

: tốc độ trung bình của bộ phận kéo (m/s)

+ D: đường kính của tang (m)
+ K: Hệ số trượt,

= 0,98 − 0,99

4. Công suất cần thiết của động cơ (CT-2.54[2])

Trong đó:

=

.
102ɳ ɳ ɳ

=

221,36.1,6
= 4,1(
102.0,93.0,95.0,95

)

+ ɳ : Hiệu suất của hộp giảm tốc bánh răng làm việc kín ta thiết kế với 3 cặp ổ
lăn và 2 cặp bánh trụ răng nghiêng: ɳ

= ɳ .ɳ

= 0,97 . 0,995 = 0,93

+ ɳ : Hiệu suất bộ truyền xích từ hộp giảm tốc đến trục tang
+ ɳ : Hiệu suất của các khớp nối, ɳ

= 0,95

= 0,86 − 0,95

Theo các tìm hiểu trên thị trường ta chọn động cơ điện tích hợp hộp giảm tốc:
DOLIN – chân đế với công suất là 5,5Hp, tốc độ là 1440 (vg/ph) và tỉ số truyền
12.
Bảng 4.1. Các thông số cơ bản của động cơ

Kiểu động cơ

Công suất định

Tốc độ quay

Hiệu suất

mức (HP)

của trục (v/p)

(%)

5,5

1440

0,85

Khối lượng (kg)
104
20