Thiết kế máy tiện gỗ công suất nhỏ

MỤC LỤC

1


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong tất cả các nghành, các
lĩnh vực. Đặc biệt là nghành cơ khí chế tạo máy. Nghành cơ khí chế tạo máy là một
trong những nghành then chốt thúc đẩy sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công
nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Cơ khí chế tạo là ngành công nghiệp trực tiếp tạo ra
tất cả các sản phẩm phục vụ sản xuất và tiêu dùng. Sản phẩm của cơ khí chế tạo rất
rộng, từ các vật dụng hàng ngày, các thiết bị linh kiện điện, điện tử cho đến các thiết
bị, máy móc phục vụ sản xuất, trang trí, kinh doanh dịch vụ, lưu thông hàng hóa, vật
tư.
Muốn đạt được điều đó thì vấn đề đặt ra ở đây phải có trang thiết bị công nghệ
và nguồn nhân lực. Nguồn nhân lực có trình độ về chuyên môn kỹ thuật mới có thể
phân tích tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật đặt ra của bản vẽ để từ đó đưa ra đường lối
công nghệ hợp lý phục vụ cho nhu cầu sản suất.
Chuyên đề tốt nghiệp ở trường là một cơ hội tốt nhất để chúng em ôn lại và
tổng hợp tất cả các kiến thức đã học, cả lý thuyết lẫn thực hành. Có thực tế thiết kế, gia
công lắp ráp và kiểm tra hiểu hết những khó khăn mà trên lớp chúng em chưa hình
dung được nên chúng em xin nghiên cứu và làm chuyên đề: “ Thiết kế máy tiện gỗ
công suất nhỏ ” để làm chuyên đề tốt nghiệp. Qua đây chúng em mong muốn vận dụng
những kiến thức mà mình đã được thầy cô trang bị để đi sâu vào nghiên cứu thực tế
một vấn đề mà xã hội đang cần đến và qua đây chúng em sẽ được học hỏi, nghiên cứu
thêm những vấn đề mà mình còn chưa biết.
Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, do kiến thức còn nhiều hạn chế
nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những sai xót, em kính mong thầy cô và các
bạn đóng gớp ý kiến để đồ án của chúng em ngày càng được hoàn thiện tốt hơn cũng
như có ích cho xã hội hơn.
Em xin chân thành cảm !

Sinh viên
Đào Văn Xanh
2


DANH MỤC CÁC HÌNH
............................................................................................................................ .........11
Hình 2. 2. Sơ đồ nguyên lí của máy tiện gỗ cnc...........................................................12
Hình
2.
3.
Máy
tiện
gỗ
công
suất
nhỏ............................................................................12
Hình 3. 1. Sơ đồ động của máy tiện gỗ công suất nhỏ..................................................14
Hình 4. 1. Máy tiện gỗ công suất nhỏ
Hình 4. 2. Hình chiếu đứng bộ phận ụ trước
Hình 4. 3. Mặt cắt R_R
Hình 4. 4. Mặt cắt T-T
Hình 4. 5. Hình chiếu bằng bộ phận ụ trước
Hình 4. 6. Hình chiếu trục đo bộ phận ụ trước
Hình 4. 7. Hình chiếu đứng nắp hộp chứa động cơ
Hình 4. 8. Mặt cắt R_R
Hình 4. 9. Hình chiếu cạnh nắp hộp chứa động cơ
Hình 4. 10. Hình chiếu trục đo nắp hộp chứa động cơ
Hình 4. 11. Hình chiếu đứng mâm cặp
Hình 4. 12. Hình chiếu cạnh mâm cặp

Hình 4. 13. Mặt cắt R-R mâm cặp
Hình 4. 14. Hình chiếu trục đo mâm cặp
Hình 4. 15. Hình chiếu đứng đồ gá dao
Hình 4. 16. Hình chiếu cạnh đồ gá dao
Hình 4. 17. Hình chiếu bằng đồ gá dao
Hình 4. 18. Hình chiếu trục đo đồ gá dao
Hình 4. 19. Hình chiếu đứng thân máy
Hình 4. 20. Hình chiếu cạnh thân máy
Hình 4. 21. Hình chiếu bằng thân máy
Hình 4. 22. Hình chiếu trục đo thân máy
Hình 4. 23. Hình chiếu đứng ụ chống tâm
Hình 4. 24. Hình chiếu cạnh ụ chống tâm
Hình 4. 25. Hình chiếu trục đo ụ chống tâm
Hình 4. 26. Hình chiếu đứng thân ụ động
Hình 4. 27. Hình chiếu canh thân ụ động
Hình 4. 28. Hình chiếu bằng thân ụ động
Hình 4. 29. Hình chiếu trục đo thân ụ động
Hình 4. 30. Hình chiếu đứng cần điều chỉnh ụ chống tâm
Hình 4. 31. Hình chiếu cạnh cần điều chỉnh ụ chống tâm
Hình 4. 32. Hình chiếu bằng cần điều chỉnh ụ chống tâm
Hình 4. 33. Hình chiếu trục đo cần điều chỉnh ụ chống tâm
Hình 4. 34. Hình chiếu đứng cần điều chỉnh ụ động
Hình 4. 35. Hình chiếu cạnh cần điều chỉnh ụ động
Hình 4. 36. Mặt cắt R-R
Hình 4. 37. Hình chiếu trục đo cần điều chỉnh ụ động
DANH MỤC CÁC BẢNG
3


4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1. Giới thiệu sản phẩm và ứng dụng.
1.1. Giới thiệu sản phẩm.
Hiện nay, hàng loạt sản phẩm máy tiện ra đời với đầy đủ chức năng làm việc
khác nhau, được cải tiến mới mẻ phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Trong đó, không thể không kể đến máy tiện được thiết kế riêng để gia công gỗ, làm
các đồ dùng nội thất trong khách sạn, nhà hàng, gia đình,...
Chính vì vậy, sản phẩm máy tiện gỗ công suất nhỏ có thể đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng với công suất nhỏ, gọn, nhẹ thích hợp với gia công đồ mĩ nghệ,...
Một số sản phẩm được làm từ máy tiện gỗ công suất nhỏ như: chân cầu thang,
tay vịn cầu thang, bộ ấm trà, gạt tàn thuốc,…có thể làm đồ gia dụng trong bếp như
chày, cối, con lăn bột…
1.2. Hình ảnh minh họa cho sản phẩm.

Hình 1. 1. Chân cầu thang

Hình 1. 2. Bộ ấm trà

5


Hình 1. 3. Chày, cối
1.3. Nhu cầu và ứng dụng.
Ngày nay cuộc sống của con người ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật
ngày càng tiến bộ. Nhờ những tiến bộ này mà cuộc sống đã bớt vất vã, máy móc công
nghệ đã trở thành một phần của cuộc sống và sản xuất.
Năng xuất lao động ngày càng được tăng cao, hàng hóa sản xuất ngày một
nhiều, số lượng người tiêu thụ sản phẩm lớn nên các máy tiện cỡ lớn khó đáp ứng linh

hoạt các yêu cầu của người tiêu dùng đưa, vì vậy cần phải có máy chuyên dùng như
máy tiện gỗ công suất nhỏ đã trở thành một vấn đề cấp bách, và cần thiết. Máy tiện đã
ra đời, máy tiện gỗ là một phần không thể thiếu trong các máy qui mô hộ gia đình.
Máy tiện gỗ công suất nhỏ được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống con người,
trong nhà, và trường học,…
1.4. Lợi thế máy tiện gỗ công suất nhỏ.
-

Nhỏ, gọn đi chuyển dễ dàng, có thể đem theo bất kì nơi nào muốn.

-

Đồ gá di chuyển linh hoạt, giúp sản phẩm đạt chất lượng cao, tiết kiệm thời

gian khi phải tháo rời, di chuyển.
-

Làm được các chi tiết theo mong muốn.

-

Tạo ra được nhiều sản phẩm đa dạng với nhiều mẫu mã khác nhau đáp ứng nhu

cầu mĩ nghệ của mỗi người.
2. Các loại máy tiện gỗ.
2.1. Lịch sử hình thành và phát triển.
Từ xa xưa con người đã biết dùng đôi tay của mình để tạo những vật dụng như
đất sét, bằng gỗ, sương đá, và sau đó bằng nhiều thứ kim loại để phục vụ cho đời sống
6

của mình. Do nhu cầu ngày càng cao hơn, công việc nhiều hơn nên con người phải
nghĩ ra các cơ cấu có thể giảm nhẹ sức lao động. Con người đã không ngừng chế tạo ra
các vật dụng để phục vụ cho sản xuất với quy mô lớn, việc sản xuất ra các cơ cấu máy
phải trải qua một thời gian khá dài đến nay đã hình thành ngành chế tạo máy, ngành
khảo cổ đã phát hiện ra chiếc máy công cụ trong lịch sử loài người là máy khoan gỗ
dùng dây kéo bằng tay được người Ai Cập cổ minh ra cách đây 3000 năm.
Từ cuối thế kỉ 15 đầu thế kỉ 16 người ta đã phát minh ra một số kết cấu nổi
tiếng cơ bản của máy tiện như: trục vitme, bàn dao…
Bắt đầu thế kỉ 17 máy tiện bắt đầu hình thành để phục vụ sức lao động con
người.
Năm 1970 các nhà thiết kế máy công cụ người Nga đã có những cống hiến quan
trọng trên lĩnh vực chế tạo máy công cụ Nga như: thiết kế máy tiện hình cầu.
Đến nay máy tiện được cải thiện và hiện đại hơn như máy tiện chép hình, máy
tiện miết, tiện định hình, máy tiện cầu bằng cơ và máy tiện CNC,...
2.2. Máy tiện gỗ.
Trên cơ sở đó, nhiều loại máy tiện được cải tiến tối ưu chỉ để tiện gỗ, giúp công
suất làm việc tối đa, nâng cao chất lượng sản phẩm:

Hình 1. 4. Máy tiện gỗ mini

7


Hình 1. 5 Máy tiện gỗ thủ công ĐM-TG 012

Hình 1. 6 Máy tiện gỗ cnc mini FG-600
3. Kết luận.
Do còn thiếu kinh nghiệm về thiết kế máy và thiếu kiến thức thực tế, nên sản
phẩm cho ra có một số sai sót, mong được sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy(cô) trong bộ

môn chế tạo máy.
Máy tiện gỗ công suất nhỏ là máy có chuyển động của quay của mâm cặp, và
chuyển động tịnh tiến lên xuống của đồ gá dao. Máy tiện gỗ công suất nhỏ có những
điểm tương đồng, và khác các loại máy tiện khác là:
3.1. Giống nhau.
-

Sản phẩm của tất cả máy tiện đều tạo ra hình cầu lồi và lõm.

-

Cấu tạo của các máy tiện gần giống nhau ( CNC có phần lập trình chạy tự động,

còn bàn dao và mâm cặp đều giống nhau).
-

Các loại máy tiện đều có 3 chuyển động chính: chuyển động mâm cập, bàn dao

dọc.
-

Máy tiện gỗ công suất nhỏ có thể tiện trụ, trụ bậc.

-

Chất lượng đều được đảm bảo.

8

3.2. Khác nhau.
-

Máy tiện gỗ công suất nhỏ chỉ có hai chuyển động có bản là: chuyển động quay

của mâm cập và chuyển động tịnh tiến của đồ gá dao, còn lại là chuyển động của tay
người thợ.
-

Máy tiện sản xuất được các sản phẩm đòi hỏi tính thẩm mĩ cao, phức tạp.

-

Đòi hỏi tay nghề cao, một máy một thợ.

-

Năng suất thấp nhưng chất lượng cao.

=> Qua tìm hiểu các loại máy tiện em xin nghiên cứu và làm chuyên đề “ Thiết kế
máy tiện gỗ công suất nhỏ” vì:
-

Sản phẩm của máy tiện gỗ áp dụng thực tế trong cuộc sống, phục vụ nhu cầu

sinh hoạt của con người.
-

Máy tiện gỗ đáp ứng được việc vận chuyển gọn nhẹ và không chiếm diện tích

lớn.
-

Máy tiện gỗ có giá thành rẻ, dễ chế tạo, dễ gia công, không cần những bộ phận

đắt tiền và khó lắp ráp nên máy tiện gỗ công suất nhỏ thích hợp cho sinh viên nghiên
cứu và chế tạo để làm chuyên đề tốt nghiệp.

9


CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1. Xác định các yêu cầu kĩ thuật.
1.1. Xác định các yêu cầu của khách hàng.
Tiến hành thăm dò yêu cầu của khách hàng, sau đó tổng hợp lại:
-

Tuổi thọ cao.

-

Dễ vận hành, sửa chữa.

-

Giá thành rẻ.

-

An toàn khi sử dụng.

-

Dễ dàng cấp phôi và lấy sản phẩm.

-

Ít gây ồn.

-

Dễ vận chuyển, không gian để sản phẩm nhỏ.

1.2. Xác định yêu cầu kĩ thuật.
Từ các yêu cầu trên, ta dịch thành các yêu cầu kĩ thuật:
-

Độ bền vật liệu.

-

Chi tiết tiêu chuẩn.

-

Nắp bảo vệ.

-

Kích thước và độ linh hoạt của bộ phận mũi chống tâm.

-

Số vòng quay của hộp số, lực xiết bulông.

-

Kích thước chi tiết máy.

2. Tham khảo thiết kế đã có.

Hình 2. 1. Máy tiện gỗ CNC

10


11


Hình 2. 2. Sơ đồ nguyên lí của máy tiện gỗ cnc
1: Mâm cặp, 2: Đồ gá dao, 3: Ụ động, 4: Thân máy
Mô tả: Động cơ thông qua hộp giảm tốc làm quay mâm cặp, mâm cặp quay kéo
theo chi tiết xoay tròn theo một quỹ đạo cố định, ụ động kết hợp ba chấu trên mâm cặp
cố định chi tiết, đồ gá di chuyển ngang, dọc để tiện chi tiết thành sản phẩm.
Ưu điểm:
-

Đồ gá dao linh hoạt.

-

Phù hợp với nhiều chi tiết trung bình, nhỏ.
Nhược điểm:

-

Nhiều chi tiết, dẫn đến lắp ráp phức tạp.

-

Khối lượng lớn, khả năng vận chuyển không linh hoạt.

3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Dựa trên nhiều sản phẩm máy tiện hiện có trên thị trường, ta có phương án thiết
kế sau:

Hình 2. 3. Máy tiện gỗ công suất nhỏ
1: Mâm cặp, 2: Đồ gá dao, 3: Ụ động, 4: Bàn máy, 5: Đai
Mô tả: Động cơ thông qua bộ truyền đai làm quay mâm cặp, mâm cặp quay
kéo theo chi tiết xoay tròn theo một quỹ đạo cố định, ụ động kết hợp ba chấu trên mâm
cặp cố định chi tiết, đồ gá di chuyển ngang, người thợ thủ công dùng tay gá dao vào đồ
gá và tiện chi tiết thành sản phẩm.
Ưu điểm:
-

Đồ gá dao linh hoạt.

-

Phù hợp với nhiều chi tiết trung bình, nhỏ.

12


-

Công suất nhỏ, máy chạy êm.

-

Cấu tạo đơn giản, gọn, nhẹ thích hợp.
Nhược điểm:

-

Chỉ gia công được các chi tiết nhỏ.

13


CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1. Thiết kế động cơ cho máy.
1.1. Chọn sơ đồ động.

Hình 3. 1. Sơ đồ động của máy tiện gỗ công suất nhỏ
Trong đó: 1- Động cơ.
2- Bánh đai nhỏ.
3- Bánh đai lớn.
4- Khớp nối.
5- Mâm cặp.
1.2. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền.

Căn cứ vào một số tài liệu và sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn dộng cơ khí
_Trịnh Chất”, ta có số liệu ban đầu:
-

Lực vòng định mức trên tang: P = 1 kN

-

Vân tốc vòng băng tải: v = 0,8 m/s

-

Đường kính tang:

-

Tính chất tải trọng : Động

-

Điều kiện làm việc : Tĩnh

D = 230 mm

14


1.2.1. Xác định công suất động cơ.
1.2.1.1. Công suất làm việc.
Công suất cần thiết trên băng tải là :

Plv = P.v = 1.0,8 = 0,8 (kW)
Trong đó: P = 1, là lực vòng định mức trên tang ( kN).
v = 0,8 vận tốc vòng băng tải ( m/s).
1.2.1.2. Công suất của động cơ.
Xác định theo công thức:
Trong đó: ηht : là hiệu suất chung của hệ thống truyền động.
Ta có: ηht= ηx . ηbrt. ηkn . ηot
Trong đó :
+ ηx = 0,95 : Hiệu suất bộ truyền đai
+ ηkn = 1

: Hiệu suất khớp nối

+ ηot= 0,98

: Hiệu suất ổ trục

+ ηbrt=0,97

: hiệu suất bánh răng trụ

+ : Hiệu suất 2 cặp ổ lăn
=> ηht = 0,95 . 0,97 . 1 . 0,98 . 0,99 = 0,9
Vậy công suất yêu cầu của thiết bị là:

1.2.2. Xác định tốc độ động cơ.
1.2.2.1. Tốc độ làm việc của trục công tác.
Xác định theo công thức:
Trong đó: v = 0,8 là vận tốc vòng băng tải (m/s)
D = 230 là đường kính tang (mm)

1.2.2.2. Tốc độ yêu cầu động cơ.
Tốc độ quay của trục động cơ.
Nsbđc = Uhtsb . nlv
Trong đó: Uhtsb: tỷ số truyền chung của hệ thống.
15


Uht = Uđ . Uh
Trong đó: Uđ: tỷ số truyền của bộ truyền động đai
Uh: tỷ số truyền của hộp số.
Tỷ số truyền trung bình của bộ truyền đai dẹp thường Ux = 2
Hộp giảm tốc đồng trục 1 cấp có Uh = 3 ÷ 5
-

Chọn Ux= 2

-

Chọn Uh = 5

=>

Uht = Ux . Uh = 2 . 5 = 10
Vậy vận tốc quay sơ bộ của động cơ là :

nycđc = Uht . nlv = 10 × 66,42 = 664,30 (v/ph)
1.2.2.3. Chọn động cơ điện.
a) Công suất định mức của động cơ. Pđm
Pđm phải thõa mãn điều kiện
PđcPtddc = 0,89 ( kW)

b) Chọn loại động cơ điện tiêu chuẩn.
Ta chọn loại động cơ thỏa mãn 2 điều kiện sau.
Pđc Ptddc và nđc nsbđc
Do đó, ta tra bảng P.12 trang 235, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí_Trịnh
Chất) và chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha.
Bảng 3.1. Thông số của động cơ điện.
Loại
Pđm
(v/p)
động
(kW)
cơ
ĐK 41-6
1
930
c) Kiểm tra động cơ điện.

(GD)2
(kg.m2)

Cos
0,72

1,3

Kiểm tra thời gian khởi động. tkđ

t kđ =

-

A+ B
≤ [ t kđ ] = 2 ÷ 3( s )
M m − M đm

Trong đó: + Mm là mômen mở máy của động cơ.

+ Mđm là mômen định mức của động cơ.
16

1,8

0,048

Trọng
lượng
(kg)
39


M m = β m .M đm = β m .

9,55.10 6 Pđm
nđm

=1,5 Là hệ số mômen mở máy và được tra theo tiêu chuẩn.

Mà:

Thời gian mở máy.

 tkđ < [tkđ]= 2-3s thỏa mãn điều kiện thời gian mở máy.
Kiểm tra mômen mở máy.
Theo điều kiện: Mm > Mc
Với Mc: là mômen cản ban đầu.
Mc = Mt + Mđ ( Mđ, Mt lần lượt là mômen động và mômen tĩnh.)

=> Mc = 1000 += 2116,12 (Nm)
=> Mm > Mc Vậy thỏa mãn điều kiện.
Vậy ta chọn động cơ (ĐK 41-6) là hợp lí.
1.2.2.4. Phân phối tỷ số truyền.
a) Tỷ số truyền.
Tỷ số truyền chung:
-

Mà :

+ Uh: là tỷ số truyền hộp giảm tốc.
+ Ux: tỷ số truyền của bộ truyền động đai: Ux= 2-4, chọn: Ux= 2
17


Mà
= = 2,64
b) Công suất trên trục.
+ Trục 1: P1 = Pđc.ηol. ηbrc = 0,89. 0,99. 0,96 = 0,85 (kW)
c) Tốc độ quay trên các trục.
+ (vg/ph)
+ trục 1 :
d) Mômen xoắn trên các trục.

18


Bảng 3.2. Giá trị thông số động – động lực học các cấp của hệ truyền dẫn.
Trục

Động cơ

1

Tỷ số truyền ( u )

1

2,64

Công suất P(kw)

0,89

0,85

Số vòng quay
(v/ph)
Mômen xoắn
(N.mm)

930

352,27

2. Thiết kế bộ truyền động đai.
2.1. Chọn loại đai.
Trong công nghiệp sử dụng các loại đai dẹt sau đây: đai da, đai vải cao su, đai
vải bông, đai sợi len và đai sợi tổng hợp.
-

Đai da có độ bền món cao, chịu va đập tốt nhưng không dùng được ở nơi có

axit hoặc ẩm ướt, giá thành lại đắt nên ít dùng.
-

Đai vải cao su gồm nhiều lớp vải bông và cao su sunfua hóa, được xếp từng lớp

cuộn từng vòng kín hoặc cuộn xoắn ốc. Nhờ các đặc tính: bền, dẻo, ít bị ảnh hưởng
của độ ẩm và sự thay đổi nhiệt độ, đai vải cao su được dùng khá rộng rãi.
-

Đai sợi bông nhẹ, mềm, thích hợp với bánh đai đường kính nhỏ và với vận tốc

lớn nhưng khả năng tải và tuổi thọ thắp.
-

Đai sợi len nhờ có độ đàn hồi tốt nên chịu được tải trọng va đập, đồng thời cũng

ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, axit,... tuy nhiên khả năng tải lại thấp hơn các loại
đai khác.
Các loại đai dẹt trên đây được chế tạo thành những cuộn dài, số lớp, chiều rộng
và chiều dài của đai được tiêu chuẩn hóa.
Các thông số cần biết khi chọn đai: Công suất, vận tốc, môi trường làm việc ổn

định, sạch sẽ.
=> Chọn đai vải cao su đáp ứng được các yêu cầu trên.

19


2.2. Xác định các thông số của bộ truyền.
2.2.1. Xác định đường kính bánh đai.
2.2.1.1. Đường kính bánh đai nhỏ.
Trong đó: T1- Mômen xoắn trên trục bánh đai nhỏ, Nmm.
Đường kính d tra bảng 4.6 của “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí_Trịnh Chất”, ta
có: d = 125 mm
2.2.1.2. Đường kính bánh đai lớn.

Trong đó: u- Tỉ số truyền
= 0,01 – 0,02 là hệ số trượt.
Đường kính d2 tra bảng 4.6 của “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí_Trịnh Chất”, ta
có: d1 = 315 mm
Tỉ số truyền thực tế:

Sai lệch tỉ số truyền:
=> Sai lệch tỉ số truyền không vượt quá phạm vi cho phép 3%
2.2.2. Khoảng cách trục.
Đước xác định theo công thức:

Trong đó: Hệ số 2 dùng cho bộ truyền vận tốc trung bình.
2.2.3. Chiều dài đai.
Từ khoảng cách trục a đã chọn, ta có:

mm

Kiểm nghiệm lại:
20


=> Thỏa mãn.
Trong đó: i- số lần uốn của đai trong 1s, = 3 – 5.
Vận tốc đai:
Từ giá trị l đã chọn, xác định lại khoảng cách trục:
Trong đó:

2.2.4. Góc ôm.
Góc ôm trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức:
phù hợp tiêu chuẩn đối với đai vải cao su.
2.3. Xác định tiết diện đai.
Diện tích tiết diện đai dẹt được xác định từ chỉ tiêu về khả năng kéo của đai:
Trong đó: b và - chiều rộng và chiều dày đai, mm; - lực vòng, N ; - hệ số tải trọng
động (bảng 4.7); - ứng suất có ích cho phép, Mpa.

Trong đó: - ứng suất có ích cho phép xác định bằng thực nghiệm đối với các loại đai,
ứng với d = d1 , bộ truyền đặt nằm ngang, v = 10m/s, tải trọng tĩnh.
Chiều dày đai được chọn theo tỉ số / sao cho tỉ số này không vượt quá một trị
số cho phép nhằm hạn chế ứng suất uốn sinh ra trong đai và tăng tuổi thọ cho đai: /
Trị số của = 1/40 , cho trong bảng 4.8. Theo trị số nên dùng này và đường kính d 1,
tính :
Dựa vào bảng 4.1, ta có kích thước đai vải cao su theo tiêu chuẩn:
Bảng 3.3. Kích thước đai vải theo tiêu chuẩn
21


Kí hiệu đai

Số lớp

Chiều rộng đai b (mm)

b-800 và b-820
Chiều dài đai , mm
Có lớp lót

3

20 ... 112

4,5

Ứng suất căng ban đầu = 1,8 MPa – khi góc nghiêng của đường tâm bộ truyền
so với phương nằm ngang tới 60 và định kì điều chỉnh khoảng cách trục.
Tra bảng “4.9. Trị số của hệ số k1 , k2 trong công thức”, tài liệu :Thiết kế hệ dẫn
động cơ khí_Trịnh chất” đối với đai vải cao su, ta có: k1=2,5; k2=10,0.
Chiều rộng đai b:
Chọn kích thước tiêu chuẩn theo bảng 4.1, ta có: b = 20 mm
2.4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
Với đã chọn, tính được lực căng ban đầu:
Lực tác dụng lên trục:

3. Tính toán thiết kế trục và then.
3.1. Thiết kế trục.
3.1.1. Chọn vật liệu.
Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 tôi thường hóa có giới hạn bền là
σb = 600(Mpa) và giới hạn chảy σch = 340(Mpa).
3.1.2. Tính toán sơ bộ đường kính trục.

Đường kính trục thứ k được xác định chỉ bằng mômen xoắn theo công thức:
Trong đó:
Tk : Mômen xoắn trên trục thứ k ( k = 1…2) ( Nmm)
[ τ ]:Ứng suất xoắn cho phép (MPa).Với vật lệu trục là thép 45 [τ ]=15..30 MPa
22


( Lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn đối với trục ra ).
Theo công thức thực nghiệm để xác định sơ bộ đường kính trục, chẳng hạn tính đường
kính đầu vào của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động cơ thì đường kính
này tối thiểu phải lấy bằng d v = ( 0,8...1,2)dđc. Với dđc : đường kính trục của động cơ
điện, đường kính trục bị động lấy bằng ( 0,3...0,35)a, với a- khoảng cách trục.
Đường kính tính được nên lấy tròn đến các giá trị 0 và 5 và dùng nó làm căn cứ để
chọn một số kích thước chiều dài trục.
Vì bánh đai đang thiết kế có trục 1 là trục đầu vào của động cơ và nó được lắp
vào nhớ then bằng nên ta dùng công thức thực nghiệm để xác định đường kính sơ bộ
của nó.
3.1.2.1. Đường kính sơ bộ của trục động cơ:
Với dđc là đường kính trục động cơ ĐK 42-6 (đã chọn ở phần 1), vậy theo bảng
P 1.5 phụ lục sách Trịnh Chất_Kích thước của động cơ DK, mm: dđc = d = 25 ( mm).
3.1.2.2. Đường kính sơ bộ của trục 1.

Lấy = 20 mm
3.1.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ
thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cần
thiết và các yếu tố khác.
Từ đường kính sơ bộ d của các trục, sử dụng bảng 10.2 trang 189 sách Trịnh Chất .
Xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b0 tương ứng.
-

Với trục gắn với trục động cơ có d = 25 mm → chọn ổ lăn có b01 = 17 mm.

-

Với trục 1 có d1 =20 mm → chọn ổ lăn có b02 = 15 mm.

Ta đi tính lmki , lk1 , lki , lcki và bki .
Trong đó:
- k: Số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc, k =1,...t, với t là số trục của họp
giảm tốc
- i: Số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải
trọng:
+) i = 0 và 1 : các tiết diện trục lắp ổ.
23


+) i = 2…s, với s là số các chi tiết quay (bánh răng, đĩa xích, và khớp nối)
- lk1 : Khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k.
- lki : Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k
- lmki : Chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục k ;
- lcki : Khoảng côngxôn (khoảng chìa) trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở
ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ.
Với k3 :Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ
hn : Chiều cao nắp ổ và đầu bulông.
bki : Chiều rộng vành bánh răng thứ i trên trục thứ k.
Chiều dài mayơ bánh đai
Chiều dài mayơ bánh đai lắp trên trục động cơ.
Lấy
Chiều dài mayơ bánh răng lắp trên trục 1.

Lấy
Chiều dài mayơ nửa khớp nối ( nối trục vòng đàn hồi)
Lấy
+ ) Theo bảng 10.3 trang 189 sách Trịnh Chất:
 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng

cách giữa các chi tiết quay
k1 = 8…15 mm. Lấy k1 = 10 mm
 Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp
k2 = 5…15 mm. Lấy k2 = 10 mm ™
 Chiều cao nắp ổ và đầu bulông
hn = 15…20 mm. Lấy hn = 17 mm
+ Trên trục gắn với trục động cơ :
Khoảng cách côngxôn
= 0,5( + ) + + = 0,5(50 + 17) + 10 + 17 = 60,5 mm
hn là chiều cao nắp ổ và đầu bulông.
Tra bảng 10.3/189 : hn = 18mm
= - = -60,5 mm
+Trên trục 2 :
= 0,5( + ) + = 0,5( 25 + 21 ) + 10 = 33 mm

24


3.2. Tính chọn then.
3.2.1. Tính then trục gắn với động cơ.
Ta có: TI = 127100,97 ( Nmm)
Theo tính toán đường kính trục tại chỗ lắp khớp nối có: d = 20 mm.
Các kích thước của then: b × h × l = 6 × 6 × lt
Với lt = (0,8 ÷ 0,9)lm . Tra bảng 9.1.a, sách trịnh chất ta có:

Chiều sâu rãnh then trên trục: t1 = 3,5 mm
Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t2 = 2,8 mm
Bán kính góc lượn của rãnh: rmin = 0,16 mm

; rmax = 0,25 mm

Then lắp tại khớp nối:
Theo tiêu chuẩn chọn then có: lt = 60 ( mm) ⇒
Vậy:

Vậy then tại khớp nối thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt
3.2.2. Tính then trên trục 1.
Ta có : T2 = ( Nmm)
Theo tính toán đường kính trục tại chỗ lắp bánh răng trụ
Có : d = 35 ( mm)
Các kích thước của then: b × h × l = 10 × 8 × lt
Với lt = (0,8 ÷ 0,9)lm . Tra bảng 9.1.a, sách trịnh chất ta có:
Chiều sâu rãnh then trên trục: t1 = 5 mm
Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t2 = 3,3 mm
Bán kính góc lượn của rãnh: rmin = 0,25 mm

; rmax = 0,4 mm

Vậy then tại bánh răng côn thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt.
Then lắp tại bánh răng trụ:
Theo tiêu chuẩn chọn then có: lt = 40 ( mm) ⇒

25