Hướng dẫn làm đồ án Nguyên Lý chi tiết máy

LƯU Ý VỀ Tính toán chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
1. Công suất lớn nhất trên trục băng tải:

2. Công suất tương đương Ptđ:
2

Ptd = P1

 Pi 
  P  .t i
 1
 10, 47  kW 
 ti

3. Hiệu suất truyền động chung:

ch  br2 .d .ol4 .nt
4. Công suất cần thiết trên trục động cơ :

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

10, 47
Pct =
=
= 12,93  kW 

0,81
Ptd

GVHD: Trần Quốc Hùng

1


LƯU Ý VỀ Tính toán chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
5. Tính số vòng quay sơ bộ của động cơ nsb:

nsb = nlv.uc
Với tỉ số truyền chung uc = uh . un
Để tính uc, chọn sơ bộ tỉ số truyền của hộp uh = 8 (hoặc 10) và tỉ số truyền
của bộ truyền ngoài (đai hoặc xích) un = 2 (hoặc 2,5).
6. Chọn động cơ: dựa vào bảng tiêu chuẩn, chọn động cơ với các yêu cầu
 Có công suất động cơ lớn hơn công suất cần thiết: Pđc > Pct nhưng cũng
không nên lớn hơn quá nhiều (không quá 15%)
 Có số vòng quay của động cơ nđc  1500 vòng/phút

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

2


LƯU Ý VỀ Tính toán chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
7. Tính lại tỉ số truyền thực và phân phối tỉ số truyền:
 Nên chọn trước tỉ số truyền của hộp uh = 8 (hoặc 10) và tính lại chính xác
tỉ số truyền của bộ truyền đai hoặc xích (có thể có giá trị lẻ).
 Từ tỉ số truyền của hộp, dựa vào bảng tiêu chuẩn để phân phối tỉ số
truyền của bộ truyền bánh răng cấp nhanh un và cấp chậm uc (uh = un . uc)

 Hoặc có thể dùng công thức un = (1,2  1,3)uc

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

3


8. Tính công suất trên các trục

Từ Pmax tính ngược lại công suất trên các trục

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

4
4


8. Tính công suất trên các trục

 Nếu công suất làm việc trên trục I (8,244 kW) lớn hơn công suất định mức
của động cơ đã chọn (7,5 kW), phải chọn lại động cơ khác có công suất
định mức cao hơn.

 Nếu công suất làm việc trên trục I lớn hơn công suất định mức của động cơ
đã chọn không quá 5%, có thể chấp nhận động cơ đó.

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

5


9. Tính moment xoắn trên các trục

 Nên làm tròn các giá trị moment xoắn trên các trục để dễ tính toán trục.
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

6


CÂU HỎI BẢO VỆ
1. Hãy nêu vị trí và vai trò của hộp giảm tốc trong hệ thống dẫn động.
2. Cho biết các loại hộp giảm tốc và ưu nhược điểm của từng loại.
3. Nêu cách chọn hợp lý công suất của động cơ.

4. Nêu cách chọn hợp lý số vòng quay của động cơ.
5. Phân phối tỷ số truyền cho HGT và bộ truyền ngoài như thế nào?
6. Khi phân phối tỷ số truyền hộp uh của hộp giảm tốc cho các bộ truyền trong hộp cần đảm bảo
điều kiện gì? Nếu phân phối không hợp lý sẽ có ảnh hưởng gì?
7. Quan hệ giữa giá trị momen xoắn trên các trục của HGT. Momen xoắn ảnh hưởng thế nào lên
kích thước các bộ truyền, kích thước hộp giảm tốc và các yếu tố khác?

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

7


LƯU Ý VỀ Tính toán bộ truyền đai
1. Tiết diện đai thang được chọn dựa theo công suất P1 và tốc độ
quay n1 của bánh đai dẫn.
2. Công suất P1 là công suất trên trục bánh đai dẫn (kW).

3. Đường kính bánh đai nhỏ d1 và lớn d2 được chọn tiêu chuẩn:
63 – 71 – 80 – 90 – 100 – 112 – 125 – 140 – 160 – 180 – 200 – 224
– 250 – 280 – 315 – 355 – 400 – 450 – 500 – 560 – 630 – …
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

1


LƯU Ý VỀ Tính toán bộ truyền đai

4. Sau khi chọn d1 và d2 theo tiêu chuẩn, phải kiểm tra lại tỉ số
truyền đai thực tế: u < 4%
5. Chiều dài đai được tính theo : l = 2a + π(d1 + d2 )/2 + /(4a)

và chọn theo giá trị tiêu chuẩn sau:
400, (425), 450, (475), 500, (530), 560, (600), 630, (670), 710,
(750), 800, (850), 900, (950), 1000, (1060), 1120, (1180), 1250,
(1320), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900), 2000, (2120),
2240, (2360), 2500, (2650), 2800, (3000), 3150, (3350), 3550,

(3750), 4000, (4250), 4500, 5000, 5600

6. Xác định số đai Z : Z chỉ nên từ 2  3
7. Lập bảng các thông số bộ truyền đai
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

2


LƯU Ý VỀ Tính toán bộ truyền xích

1. Chỉ chọn loại xích con lăn
2. Số răng đĩa xích Z1 và Z2 nên chọn là số lẻ để xích mòn đều
3. Công suất P1 là công suất của đĩa xích nhỏ (kW)
4. Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản
lề và chọn theo giá trị tiêu chuẩn

5. Chỉ nên thiết kế bộ truyền xích con lăn một dãy.
6. Quy tròn số mắc xích x là số nguyên chẵn (tại sao?)
7. Lập bảng các thông số bộ truyền xích

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

3

CÂU HỎI BẢO VỆ
1. Tại sao lại lắp bộ truyền đai trước, còn bộ truyền xích thì lại lắp sau HGT?
2. Thông số đầu vào khi thiết kế bộ truyền đai, bộ truyền xích? Thông số đầu ra sau khi thiết kế?
3. Bộ truyền xích nên bố trí ở trục đầu vào hay đầu ra của HGT? Tại sao?
4. So sánh ưu nhược điểm của bộ truyền đai và bộ truyền xích khi chọn làm bộ truyền ngoài của
hệ thống đẫn động.
5. Ưu nhược điểm của các loại đai dẹt, đai thang và đai răng?
6. Trình tự thiết kế bộ truyền đai?
7. Trình tự thiết kế bộ truyền xích?

8. Vì sao phải kiểm tra điều kiện về góc ôm αmin khi thiết kế bộ truyền đai thang. Nêu biện pháp xử
lý nếu điều kiện đó không thoả mãn.
9. Tại sao phải hạn chế số đai z trong bộ truyền đai thang? Tối đa là bao nhiêu?
10. Trường hợp cần giảm số đai z trong bộ truyền đai thang, sử dụng biện pháp nào?
11. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của bộ truyền xích?
12. Tại sao thường chọn số răng đĩa xích là số lẻ, chọn số mắt xích chẵn?
13. Trường hợp nào phải chọn xích nhiều dãy? Ưu nhược điểm?

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

4


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
1. Moment xoắn để tính bộ truyền bánh răng: Đối với bộ truyền
bánh răng cấp nhanh hay cấp chậm phân đôi, moment xoắn để
tính bộ truyền bánh răng là mômen trên trục bánh răng dẫn của
bộ truyền đang tính chia cho 2 (T/2).

2. Góc nghiêng  của bánh răng:
  = 0 (răng thẳng)
  = 8 ÷ 200 (răng nghiêng)
  = 30 ÷ 400 (răng chữ V).
 Giải thích lý do?
3. Chọn module bánh răng theo giá trị tiêu chuẩn (Giải thích lý
do?). Có thể m của 2 bộ truyền trùng hoặc không trùng nhau,
thường chọn m = 1,5 – 2 – 2,5 – 3.
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

1


4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng ba .

1

2

Ghi chú: Nên chọn ba của bánh răng cấp
chậm lớn hơn của cấp nhanh.
Hình 1: Cả hai bộ truyền bánh răng cấp nhanh
và cấp chậm đều đối xứng (so với các ổ)
Hình 2: Cả hai bộ truyền bánh răng cấp nhanh
và cấp chậm đều không đối xứng.

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

2


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
5. Khoảng cách trục a:
 Trong sản xuất nhỏ, khoảng cách trục không cần lấy theo các
giá trị tiêu chuẩn nhưng nên làm tròn để thuận lợi cho việc gia
công vỏ hộp.
 Với bộ truyền bánh răng nghiêng, dễ dàng làm tròn khoảng cách
trục a và tính lại góc nghiêng  để bù trừ cho sự khác biệt.

 Khoảng cách trục a cần trùng khớp với đường kính vòng chia của
cặp bánh răng: a = 0,5(d1 + d2)
với d1 , d2 – đường kính vòng chia của 2 bánh răng (đã có).

 Nếu không thỏa điều kiện bền, có thể chọn tăng khoảng cách
trục a lên 10% so với giá trị tính toán ban đầu nhưng không
được tăng quá nhiều. Giải thích lý do?
 Sau khi tăng a, bắt buộc phải tính lại bộ truyền bánh răng.
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

3


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
6. Nên dùng bánh răng tiêu chuẩn (hạn chế dùng bánh răng dịch

chỉnh).
7. Với HGT cấp chậm phân đôi: cần đảm bảo điều kiện bánh răng
bị dẫn của cấp nhanh không chạm vào trục III.
x > 35  40 mm

7. Nếu không thỏa điều kiện về x, phải:
 Tăng khoảng cách trục a (nhưng không
quá 10%) và cần tính lại bộ truyền
bánh răng cấp chậm.

a

x

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

 Phân phối lại tỉ số truyền của bộ truyền
bánh răng cấp nhanh và cấp chậm
(tăng uc và giảm un ).

GVHD: Trần Quốc Hùng

4


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
8. Sau khi tính các bộ truyền bánh răng, cần kiểm tra điều kiện
bôi trơn ngâm dầu của hộp (vẽ hình). Giải thích lý do?

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

5


Lưu ý: Nếu không thỏa điều kiện bôi trơn ngâm dầu của hộp, cần sử
dụng một trong 2 biện pháp sau sao cho đường kính bánh răng da2
tăng và da4 giảm:
 Tính toán lại bộ truyền bánh răng cấp nhanh, cấp chậm

 Phân phối lại tỉ số truyền bộ truyền bánh răng cấp nhanh, cấp
chậm

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

6


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
9. Chọn chiều rộng bánh dẫn lớn hơn bánh bị dẫn 10% bề

rộng b tính toán (khoảng 4  5mm).
Giải thích tại sao?
b2 = b (bề rộng bánh răng đã tính toán)
b1 = b2 + (45) mm
b1

b2
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

7


10. Sau khi hoàn tất 1 bộ truyền (đai, xích hoặc bánh răng) phải có
bảng thông số tính được của bộ truyền đó.
Kiểm tra điều kiện về khoảng cách trục:
Thông số

Kí hiệu

a = 0,5(d1 + d2)
Trị số

Đơn vị

Khoảng cách trục

a

125

Môđun

m

2

Số răng bánh dẫn

z1

26

răng

Số răng bánh bị dẫn

z2

80

răng

Góc β

β

38

o

Vận tốc

v

4,68

m/s

Đường kính vòng chia

d1 ; d2

d1 = 61,32 ; d2 = 188,67

mm

Đường kính vòng lăn

dw1; dw2

dw1= 61,32 ; dw2=188,67

mm

Đường kính vòng đỉnh răng

da1; da2

da1 = 65,32 ;da2 = 192,67

mm

Đường kính vòng đáy

df1; df2

df1= 56,32; df2 = 183,67

mm

dẫn

b1

40 (làm tròn giá trị)

bị dẫn

b2

44 (làm tròn giá trị)

Lực vòng

Ft

924 (làm tròn giá trị)

N

Lực dọc trục

Fa

577 (làm tròn giá trị)

N

Lực hướng tâm

Fr

397 (làm tròn giá trị)

N

Bề rộng bánh răng

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

mm

mm

GVHD: Trần Quốc Hùng

8


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
1. Phải phân tích và vẽ sơ đồ đặt lực cả 3 trục (vẽ 3 D hay 2 D)

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

1


1. Phải phân tích và vẽ sơ đồ đặt lực cả 3 trục (vẽ 3 D hay 2 D)

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

2


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Tính sơ bộ chiều dài moay-ơ lm = (1,2 – 1,5) d. Nếu lm < b (b - bề
rộng bánh răng) thì ít nhất phải chọn lm = b. Chiều dài moay-ơ lm còn
có thể thay đổi do phụ thuộc vào chiều dài của then (tính theo điều kiện
bền của then).

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

3


CÁC LƯU Ý VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Các kích thước chiều dài không yêu cầu chính xác nên có thể qui
tròn các giá trị tính toán.
Nên chọn các giá trị gần giá trị lớn nhất:
k1 = 8  15 mm
k2 = 5  15 mm
k3 = 10  15 mm
hn = 15  20 mm

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

4


3. Nếu tính phản lực tại các gối có
dấu âm, cần vẽ lại chiều của
phản lực trong sơ đồ.
4. Nếu trục có lắp nối trục, do sự
không đồng tâm của các trục sẽ
có lực hướng tâm Fnt:

Fnt = (0,2  0,3)Ft , với Ft là lực
vòng trên khớp nối
Chiều của lực nên Fnt lấy sao
cho làm tăng ứng suất và biến
dạng của trục, nghĩa là chiều
của Fnt ngược chiều với lực
vòng của bánh răng Ft

Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

5


5. Ghi cả ký hiệu và giá trị của các
khoảng cách và của các lực
trong sơ đồ .

6. Các giá trị lực và moment nên
qui tròn để thuận tiện cho việc

tính toán.

7. Cần vẽ trục và ghi kích thước
trục ngay dưới mỗi biểu đồ
moment tính trục (trên cùng một
trang giấy).
Đồ án Nguyên lý – Chi tiết máy

GVHD: Trần Quốc Hùng

6