Đồ án nguyên lý chi tiết máy

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đề 4: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải
GVHD: Nguyễn Văn Thanh Tiến
Lớp: DHOT12B
Nhóm: 4
Sinh viên thực hiện:
MSSV

SĐT

Chiếng Ngọc Cường

16027031

01637506070

Hồ Quí Đôn

16034111

0384120320

Trần Thiện Khang

16035301

0868345941

Họ và tên


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

Tp.HCM, ngày…….tháng……năm 20….
Kí tên


THỜI GIAN BIỂU THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
Công việc
Phần 1

Phần
2

Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10



Chương 1





Chương 2





Chương 3
Chương 4








Chương 5



Chương 6



Vẽ Cad
Vẽ tay









Bảng đánh giá thành viên trong nhóm
Tham gia (%)
STT

Họ và tên

1

2

3

Trung bình
(%)

Lớp

1

Chiếng Ngọc Cường

DHOT12B

-

85

90

87.5

2

Hồ Quí Đôn

DHOT12B

90

-

95

92.5

3

Trần Thiện Khang

DHOT12B

85

90

-

87.5

Ký tên


MỤC LỤC
NỘI DUNG......................................................................................................................... 14
PHẦN 1: TÌM HIỂU TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ TRONG MÁY ................................... 14
1.

Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và hệ thống dẫn động..................... 14
1.1. Nội dung thiết kế máy và chi tiết máy .............................................. 14
1.2. Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy ......................... 14
1.2.1. Đặc điểm tính toán thiết kế chi tiết máy....................................... 14
1.2.2. Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế .................................. 15
1.3. Tài liệu thiết kế ................................................................................. 15
1.3.1. Bản vẽ ........................................................................................... 15
1.3.2. Bảng kê ......................................................................................... 17
1.3.3. Bản thuyết minh ........................................................................... 18

2.

Hệ thống dẫn động cơ khí........................................................................... 18
2.1. Truyền dẫn cơ khí ............................................................................. 18
2.1.1. Bộ truyền đai ................................................................................ 18
2.1.2. Bộ truyền xích .............................................................................. 19
2.1.3. Bộ truyền bánh răng ..................................................................... 20
2.2. Truyền động điện .............................................................................. 22
2.2.1. Các loại động cơ điện ................................................................... 22
2.2.2. Đặc tính kĩ thuật của động cơ điện ............................................... 23
2.3. Truyền động có chi tiết trung gian .................................................... 26
2.3.1. Truyền động thuỷ lực ................................................................... 26
2.3.2. Truyền động khí nén: ................................................................... 26

3.

Sơ đồ kí hiệu, lược đồ của các loại bộ truyền ............................................ 27

4.

Các dạng hộp giảm tốc ............................................................................... 29
4.1. Hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp ................................................. 29
4.2. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp .................................................. 30
4.2.1. Sơ đồ khai triển............................................................................. 30
4.2.2. Sơ đồ phân đôi .............................................................................. 30


4.2.3. Sơ đồ đồng trục............................................................................. 30
4.3. Hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ hai cấp ......................................... 31
4.4. Hộp giảm tốc bánh răng – trục vít và hộp giảm tốc trục vít bánh
răng… ......................................................................................................... 31
PHẦN 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC LOẠI BỘ TRUYỀN ................................... 33

Chương 1: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền ................................................ 34
1.

Chọn động cơ điện ...................................................................................... 34
1.1. Công suất cần thiết của động cơ ....................................................... 34
1.2. Số vòng quay cần thiết của động cơ ................................................. 34
1.3. Tra phụ lục chọn động cơ.................................................................. 35

2.

Phân phối tỉ số truyền ................................................................................. 35
2.1. Tỉ số truyền của cơ cấu máy ............................................................. 35
2.2. Tỉ số truyền của các bộ truyền có trong cơ cấu ................................ 36

3.

Các thông số khác ....................................................................................... 36
3.1. Công suất trên các trục ...................................................................... 36
3.2. Số vòng quay trên các trục ................................................................ 36
3.3. Moment xoắn trên các trục................................................................ 37

Chương 2: Bộ truyền ngoài hộp số .......................................................................... 38
1.

Các yêu cầu để chọn xích ........................................................................... 38

2.

Tính toán ..................................................................................................... 38

Chương 3: Bộ truyền bánh răng trụ hai cấp ............................................................. 42
1.

Sơ đồ và kí hiệu các bánh răng ................................................................... 42

2.

Chọn vật liệu............................................................................................... 42
2.1. Bánh răng lớn .................................................................................... 42
2.2. Bánh răng nhỏ ................................................................................... 43

3.

Tính cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng z2’ – z3 ................................. 43
3.1. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [𝜎𝐻] và ứng suất uốn cho phép
[𝜎𝐹]............................................................................................................. 43
3.2. Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn .......................................... 46
3.3. Chọn hệ số rộng vành răng 𝜓𝑏𝑎 theo tiêu chuẩn.............................. 46
3.4. Tính toán khoảng cách trục 𝑎𝑤2 ...................................................... 46


3.5. Tính chiều rộng vành răng ................................................................ 46
3.6. Tính số modun m .............................................................................. 47
3.7. Xác định các kích thướt bộ truyền .................................................... 48
3.8. Tính vận tốc và chọn cấp chính xác .................................................. 49
3.9. Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền ....................................... 49
3.10. Chọn hệ số tải trọng động ................................................................. 49
3.11. Xác định 𝜎𝐻 ...................................................................................... 49
3.12. Tính các hệ số 𝑌𝐹2,, 𝑌𝐹3 ................................................................. 50
3.13. Tính ứng suất uốn tại đáy răng.......................................................... 51

4.

Tính cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng z1 – z2 (cấp nhanh) .............. 51
4.1. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép 𝜎𝐻 và ứng suất uốn cho phép
𝜎𝐹…. .......................................................................................................... 51
4.2. Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn 𝜎𝐻 .................................... 53
4.3. Chọn hệ số chiều rộng vành răng ψba theo tiêu chuẩn ...................... 53
4.4. Bề rộng vành răng b .......................................................................... 54
4.5. Tính môđun 𝑚𝑛 ................................................................................ 54
4.6. Tính tổng số răng .............................................................................. 55
4.7. Xác định lại tỉ số truyền .................................................................... 55
4.8. Xác định các kích thước bộ truyền ................................................... 55
4.9. Tính v và chọn cấp chính xác............................................................ 56
4.10. Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền ....................................... 56
4.11. Chọn hệ số tải trọng động ................................................................. 56
4.12. Xác định 𝜎𝐻 ...................................................................................... 57
4.13. Tính các hệ số 𝑌𝐹1, 𝑌𝐹2 ................................................................... 57
4.14. Tính ứng suất uốn tại đáy răng.......................................................... 58

Chương 4: Tính toán thiết kế trục và then ............................................................... 60
1.

Tính trục ..................................................................................................... 60
1.1. Chọn vật liệu ..................................................................................... 60
1.2. Xác định chiều dài trục ..................................................................... 60
1.2.1. Tính giá trị đường kính đầu ngõng trục ..................................... 60


1.2.2. Hộp số khai triển hai cấp............................................................ 61
1.3. Tính phản lực tại các gối đỡ .............................................................. 63

1.4. Xác định đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm ...................... 73
1.5. Kiểm nghiệm trục.............................................................................. 75
2.

Tính then ..................................................................................................... 79

Chương 5: Tính toán, chọn ổ lăn.............................................................................. 81
Chương 6: Vỏ hộp, bôi trơn và các chi tiết tiêu chuẩn khác .................................... 89
1.

Vỏ hộp số .................................................................................................... 89
1.1. Chọn bề mặt ghép nắp và thân .......................................................... 89
1.2. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp ..................................... 89

2.

Bôi trơn hộp giảm tốc ................................................................................. 91
2.1. Bôi trơn trong hộp giảm tốc .............................................................. 91
2.2. Bôi trơn ngoài hộp giảm tốc.............................................................. 91

3.

Tính toán kết cấu các chi tiết liên quan ...................................................... 92
3.1. Bulong vòng hoặc vòng móc ............................................................ 92
3.2. Chốt định vị ....................................................................................... 93
3.3. Cửa thăm ........................................................................................... 94
3.4. Nút thông hơi .................................................................................... 95
3.5. Nút tháo dầu ...................................................................................... 95
3.6. Kiểm tra mức dầu .............................................................................. 96
3.7. Điều chỉnh sự ăn khớp ...................................................................... 97

3.8. Dung sai lắp ghép .............................................................................. 97

Tài liệu tham khảo .................................................................................................... 100


MỤC LỤC HÌNH
Phần 1
Hình 1.1. Khung tên theo TCVN 3828-83.........................................................................16
Hình 1.2. Bảng kê theo TCVN 3824-83.............................................................................17
Hình 2.1. Các dạng đai.......................................................................................................19
Hình 2.2. Bộ truyền xích....................................................................................................19
Hình 2.3. Các loại xích.......................................................................................................20
Hình 2.4. Các dạng bộ truyền bánh răng chủ yếu...............................................................21
Hình 2.5. Bánh răng xoắn...................................................................................................21
Hình 2.6. Truyền động bánh răng Novicov........................................................................22
Hình 2.7. Sơ đồ hệ và momen quán tính thay thế...............................................................24
Hình 2.8. Sơ đồ truyền công suất trong một thiết bị thuỷ lực............................................26
Hình 3.1. Một số loại bộ truyền..........................................................................................27
Hình 4.1. Các loại sơ đồ hộp giảm tốc...............................................................................29
Hình 4.2. Các sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng côn – trụ......................................................31
Hình 4.3. Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít – bánh răng.............................................................32

Phần 2
Hình 4.1. Sơ đồ kí hiệu trục trong hộp số khai triển..........................................................61
Hình 4.2. Sơ đồ kí hiệu kích thước chiều dài trục II..........................................................61
Hình 4.3. Sơ đồ phân tích lực trục I...................................................................................64
Hình 4.4. Biểu đồ lực, momen xoắn, momen uốn trục I....................................................66
Hình 4.5. Sơ đồ phân tích lực trục II..................................................................................67
Hình 4.6. Biểu đồ lực, momen xoắn, momen uốn trục II...................................................69
Hình 4.7. Sơ đồ phân tích lực trục III.................................................................................70

Hình 4.8. Biểu đồ lực, momen xoắn, momen uốn trục III..................................................72
Hình 5.1. Sơ đồ phân tích lực trục I...................................................................................81
Hình 5.2. Sơ đồ phân tích lực trục II..................................................................................83
Hình 5.3. Sơ đồ phân tích lực trục III.................................................................................86
Hình 6.1. Hình dạng các kích thước của bulong vòng.......................................................92


Hình 6.2. Hình dạng và kích thước của chốt định vị hình trụ............................................93
Hình 6.3. Hình dạng và kích thước cửa thăm.....................................................................94
Hình 6.4. Hình dáng và kích thước nút thông hơi..............................................................95
Hình 6.5. Hình dáng và kích thước nút tháo dầu................................................................95
Hình 6.6. Hình dạng và kích thước que thăm dầu..............................................................96


MỤC LỤC BẢNG
Phần 1
Bảng 1.1. Kích thước giấy vẽ theo TCVN 2-74.................................................................16
Bảng 2.1. So sánh phạm vi công suất của các loại động cơ điện.......................................25
Bảng 2.2. Thông số của các loại động cơ điện...................................................................25
Bảng 3.1. Ưu nhược điểm và ứng dụng của các lại bộ truyền............................................28

Phần 2
Bảng 1.1. Các động cơ điện với số vòng quay và công suất phù hợp................................35
Bảng 1.2. Tổng kết số liệu tính được..................................................................................37
Bảng 2.1. Các thông số bộ truyền xích...............................................................................41
Bảng 3.1. Cơ tính của vật liệu chế tạo bánh răng lớn.........................................................42
Bảng 3.2. Cơ tính của vật liệu chế tạo bánh răng nhỏ........................................................43
Bảng 3.3. Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng..........46
Bảng 3.4. Các thông số của các bánh răng.........................................................................58
Bảng 4.1. Kích thước cơ bản của nối trục đàn hồi, mm.....................................................63

Bảng 4.2. Moment uốn 𝑊𝑗 và moment xoắn 𝑊𝑜𝑗 của các tiết diện trục............................76
Bảng 4.3. Bảng hệ số kích thước 𝜀𝜎 và 𝜀𝜏 .........................................................................78
Bảng 4.4. Bảng trị số của

𝐾𝜎⁄ 𝐾𝜏⁄
𝜀𝜎 ,
𝜀𝜏 , 𝐾𝜎𝑑 , 𝐾𝜏𝑑 , 𝑠𝜎 , 𝑠𝜏 và S.......................................78

Bảng 4.5. Các thông số của then........................................................................................79
Bảng 5.1. Các thông số của ổ đũa côn trục I......................................................................83
Bảng 5.2. Các thông số của ỗ đũa côn trục II.....................................................................85
Bảng 5.3. Các thông số của ổ bi đỡ trục III........................................................................87
Bảng 6.1. Các kích thước cơ bản của vỏ hộp.....................................................................89
Bảng 6.2. Đặc tính của các loại mỡ bôi trơn......................................................................92
Bảng 6.3. Kích thước của bulong vòng, mm......................................................................93
Bảng 6.4. Kích thước của chốt định vị hình trụ..................................................................94
Bảng 6.5. Kích thước cửa thăm..........................................................................................94
Bảng 6.6. Kích thước nút thông hơi...................................................................................95


Bảng 6.7. Kích thước nút tháo dầu.....................................................................................96
Bảng 6.8. Dung sai của các chi tiết trục I...........................................................................98
Bảng 6.9. Dung sai của các chi tiết trục II..........................................................................98
Bảng 6.10. Dung sai của các chi tiết trục III......................................................................99


Lời nói đầu
Thiết kế đồ án chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí. Môn học này
không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn, thực tế hơn đối với các kiến
thức đã được học mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các chuyên môn ngành sẽ được

học sau này.
Đề tài mà nhóm được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm bộ hộp giảm tốc, bánh
răng trụ răng nghiêng và bộ truyền xich. Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết
máy cho hộp giảm tốc nhóm em đã sử dụng và tra cứu một số tài liệu sau:
- Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc
- Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1 và 2) – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển
- Bài tập cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc
Do là lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểu biết còn
hạn chế nên dù đã cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan,
song bài làm của nhóm sinh viên chúng em cũng không thể tránh khỏi sai sót. Kính mong
được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô trong bộ môn giúp cho sinh viên
chúng em ngày càng tiến bộ trong học tập.
Cuối cùng nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy
Nguyễn Văn Thanh Tiến đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để nhóm em có thể hoàn
thành tốt nhiệm vụ được giao. Nhóm em chân thành cảm ơn!

Nhóm 4 – Lớp DHOT12


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

NỘI DUNG
PHẦN 1:TÌM HIỂU TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ TRONG MÁY
1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và hệ thống dẫn động
1.1.

Nội dung thiết kế máy và chi tiết máy

Mỗi một máy bao gồm nhiều chi tiết, mỗi chi tiết đều có công dụng chung. Vì vậy,
thiết kế máy có vai trò quan trọng, phải thoả mãn yêu cầu kĩ thuật, làm việc ổn định với
chi phí chế tạo thấp nhất.
Thiết kế máy gồm các nội dung sau:
- Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việc của máy.
- Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận thoả mãn yêu cầu cho trước. Đề xuất một số
phương án, đánh giá và chọn phương án phù hợp nhất.
- Xác định lực hoặc momen tác dụng lên các bộ phận máy hoặc tính thay đổi tải trọng.
- Chọn vật liệu thích hợp để nâng cao hiệu quả làm việc.
- Tính toán động học, lực, độ bền và các tính toán khác để xác định kích thướt các chi tiết
máy.
- Thiết kế kết cấu chi tiết máy, toàn máy thoả mãn các chỉ tiêu và nhu cầu sử dụng.
- Lập thuyết minh, hướng dẫn sử dụng và sửa chữa máy.
1.2.

Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy

1.2.1. Đặc điểm tính toán thiết kế chi tiết máy
Trong thực tế, việc tính toán chi tiết máy gặp rất nhiều khó khăn nên người thiết kế cần
lưu ý những đặc điểm tính toán sau:
- Tính toán xác định kích thướt chi tiết máy tiến hành qua hai bước: tính thiết kế và tính
kiểm nghiệm.
- Bên cạnh các công thức chính xác, việc xác định các yếu tố khác được tính theo công
thức kinh nghiệm với sự cân nhắc và lựa chọn phù hợp với từng trường hợp cụ thể.

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

14

Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

- Trong tính toán, số ẩn số thường nhiều hơn số phương trình nên dựa vào các quan hệ kết
cấu để chọn trước một số thông số. Mặt khác, nên kết hợp tính toán với hình vẽ để kiểm
tra và phát hiện sai sót.
- Tìm nhiều phương án thiết kế để tính toán, so sánh và chọn phương án có lợi nhất.
Nhiệm vụ này đòi hỏi người thiết kế biết vận dụng sáng tạo các vấn đề kết hợp kinh
nghiệm.
- Áp dụng các kĩ thuật tin học, phục vụ tự động hoá thiết kế chi tiết máy góp phần nâng
cao chất lượng thiết kế.
1.2.2. Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế
Trong quá trình thiết kế, người thiết kế cần thực hiện đúng những quy định sau đây:
- Thực hiện đúng nhiệm vụ thiết kế.
- Kết cấu cần sự hài hoà về kích thướt, hệ số an toàn, tuổi thọ của các chi tiết và toàn máy.
- Bố trí các đơn vị lắp hợp lí, đảm bảo kích thướt nhỏ gọn, dễ tháo lắp.
- Lựa chọn hợp lí vật liệu và phương pháp nhiệt luyện đảm bảo giảm khối lượng, chi phí
sản phẩm.
- Chọn cách gia công chi tiết xét tới quy mô sản xuất, phương pháp chế tạo phôi và gia
công cơ. Kết cấu chi tiết máy phụ thuộc vào công nghệ tạo phôi, phương pháp gia công.
- Áp dụng tiêu chuẩn Nhà nước, tiêu chuẩn ngành và tiêu chuẩn cơ sở thiết kế. Dùng bộ
phận máy và chi tiết máy tiêu chuẩn cho phép giảm nhẹ công việc thiết kế, giảm giá thành
chế tạo.
- Thực hiện sự thống nhất hoá trong thiết kế. Thống nhất hoá tức là khả năng sử dụng với
số lượng tối đa có thể các chi tiết máy và bộ phận máy có cùng kích thướt, vật liệu và
phôi cùng loại để chế tạo chi tiết đó thì sẽ giảm được thời gian, giá thành thiết kế.
- Lựa chọn có căn cứ kiểu lắp, dung sai, cấp chính xác và độ nhám bề mặt chi tiết.
- Bôi trơn tốt các yếu tố làm việc trong điều kiện ma sát nhằm đảm bảo tuổi thọ, không có
hiện tượng tróc rỗ hay dính bề mặt tiếp xúc.

1.3.

Tài liệu thiết kế

1.3.1. Bản vẽ
Yêu cầu cơ bản đối với các bản vẽ cho trong TCVN 3826-83. Kích thướt giấy vẽ theo
TCVN 2-74, ghi trong bảsng 1.1.

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

15


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Bảng 1.1 Kích thước giấy vẽ theo TCVN 2-74

Kí hiệu

44 (A0)

21 (A1)

22 (A2)

12 (A3)

11 (A4)

Kích thướt
(mm)

1189 x 841

594 x 841

594 x 420

297 x 420

297 x 210

Bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo thường được vẽ với tỉ lệ 1:1. Với các bản vẽ chế tạo các
chi tiết có kích thướt lớn (như vỏ hộp giảm tốc) có thể dùng các tỉ lệ thu nhỏ: 1:2, 1:2.5,
1:4, 1:5, 1:10. Để thể hiện các yếu tố nhỏ có thể dùng các tỉ lệ phóng to: 2:1, 4:1, 5:1,
10:1.
Khung tên bản vẽ theo TCVN 3821-83. Khung được đặt ở phía dưới, góc phải bản vẽ.
Theo TCVN, ngoài khung tên còn dùng khung phụ và tổng số ô trên hai khung lên đến
29. Trong trường hợp cần ghi đơn giản có thể dùng khung tên ở hình 1.1, ở đó không ghi
khung phụ và bớt được một số ô.

Hình 2.1 Khung tên theo TCVN 3828-83

Nội dung trong các ô của khung tên như sau:
1- tên gọi sản phẩm (hộp giảm tốc, bánh răng…);
2- kí hiệu bản vẽ: dùng hệ thống các con số để kí hiệu. Ví dụ trên bản vẽ ghi 03.06.01 thì
biểu thị: 03 – số thiết kế, 06 – số phương án, 01 – kí hiệu bản vẽ chung;
3- kí hiệu vật liệu chi tiết (chỉ ghi ô này trên bản vẽ);

4- số thứ tự của tờ (tài liệu thiết kế một tờ thì để trống);
5- số lượng chung của bản vẽ (chỉ ghi ô này ở tờ thứ nhất của tài liệu thiết kế);
6- tên trường và lớp của sinh viên;
7- tên sản phẩm theo đầu đề hoặc đề tài thiết kế.

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

16


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

1.3.2. Bảng kê
Theo TCVN 3824-83 ở hình 1.2.
Bảng kê được ghi trên khổ giấy 11 (A4) cho từng đơn vị lắp, tổ hợp và bộ. Với thiết kế
môn học, ghi bảng kê theo mẫu bảng ở hình 1.2, gồm 3 nội dung: đơn vị lắp, chi tiết và
sản phẩm tiêu chuẩn.
Ghi các cột trên bảng kê như sau:

Hình 1.2 Bảng kê theo TCVN 3824-83

- Trong cột “vị trí” ghi số thứ tự các phần cấu thành sản phẩm;
- Trong cột “kí hiệu” ghi kí hiệu bản vẽ các phần cấu thành sản phẩm. Trong phần “sản
phẩm tiêu chuẩn” không ghi cột này;
- Trong cột “tên gọi” ghi tên sản phẩm. Riêng phần “sản phẩm tiêu chuẩn” còn ghi thêm
kí hiệu qui ước tương ứng với tiêu chuẩn;
- Trong cột “số lượng” ghi số lượng các phần cấu thành sản phẩm được lập kê;
- Trong cột “vật liệu” ghi kí hiệu vật liệu theo TVCN về vật liệu;

- Trong cột “chú thích” ghi các chỉ dẫn phụ nhằm thuận lợi cho việc tạo kế hoạch và tổ
chức sản xuất sản phẩm.
Phần khung tên phía dưới bảng ghi (hình 1.2) về cơ bản giống cách ghi các ô ở khung
tên bản vẽ, chỉ khác là không có ô “3”, trên ô “4” ghi số thứ tự của tờ bảng kê và trên ô
“5” ghi số lượng chung của các bảng kê.
Lớp DHOT12B – Nhóm 4

17


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

1.3.3. Bản thuyết minh
Nội dung thuyết minh gồm:
- Mục lục;
- Các số liệu kĩ thuật phục vụ cho đề tài thiết kế;
- Phân tích và trình bày cơ sở sơ đồ cơ cấu đã được chọn;
- Tính toán động học và tính lực cơ cấu: tính công suất cần thiết, chọn động cơ, tính tỉ số
truyền và phân phối tỉ số truyền cho các cấp, tính momen tác động lên các trục;
- Tính toán thiết kế các chi tiết máy và bộ phận máy, gồm: chỉ tiêu tính toán, chọn vật
liệu, xác định ứng suất cho phép, tính thiết kế và tính kiểm nghiệm. Với đồ án môn học
chi tiết máy, gồm: tính các bộ truyền, tính thiết kế trục, chọn ổ lăn, tính các yếu tố của vỏ
hộp số, chọn khớp nối và vật liệu bôi trơn;
- Lập bảng ghi các chi tiết tiêu chuẩn, thống kê các mối ghép với dung sai.

2. Hệ thống dẫn động cơ khí
Hệ thống dẫn động để truyền chuyển động, công suất và biến đổi chuyển động từ động
cơ sang bộ phận công tác. Hệ thống được chia thành các loại truyền động:

- Truyền động cơ khí: gồm truyền động giữa các chi tiết trực tiếp tiếp xúc nhau (bánh
răng, trục vít, bánh ma sát…) và truyền động có chi tiết trung gian (truyền đai, truyền
xích…);
- Truyền động điện: gồm điện xoay chiều, điện một chiều.
- Truyền động có chi tiết trung gian là chất lỏng hoặc khí: gồm truyền động thuỷ lực,
truyền động khí nén.
2.1.

Truyền dẫn cơ khí

2.1.1. Bộ truyền đai
a) Nguyên lý:
Bộ truyền đai làm việc theo nguyên lý ma sát. Bộ truyền đai gồm hai bánh đai được lắp
trên hai trục và dây đai bao quanh các bánh đai. Tải trọng được truyền đi nhờ ma sát sinh
ra giữa dây đai với các bánh đai. Muốn có lực ma sát này, cần phải căng đai với lực căng
ban đầu F0.

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

18


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Hình 2.1. Các dạng đai
1. Đai dẹt; 2. Đai thang; 3. Đai hình lược; 4. Đai tròn

b) Phân loại:

Theo tiết diện ngang dây đai, phân ra: đai dẹt, đai hình thang, đai hình lược, đai tròn
(hình 2.1).
2.1.2. Bộ truyền xích
a) Nguyên lý:
Bộ truyền xích gồm xích 1 và các đĩa xích dẫn 2, bị dẫn 3 (hình 2.2). Xích truyền
chuyển động và tải trọng từ trục dẫn động sang trục bị dẫn nhờ sự ăn khớp các mắt xích
với răng đĩa xích.

Hình 2.2. Bộ truyền xích

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

19


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

b) Phân loại: (hình 2.3)
Theo công dụng, xích được chia làm ba nhóm: xích kéo, xích tải và xích truyền động.
Theo cấu tạo, xích được chia làm bốn nhóm: xích con lăn, xích ống, xích ống định hình
và xích răng.
Theo số dãy xích, có thể phân ra xích một dãy và xích nhiều dãy.
2.1.3. Bộ truyền bánh răng
a) Định nghĩa:
Bộ truyền bánh răng thực hiện truyền chuyển động và công suất nhờ sự ăn khớp của
các răng trên bánh răng. Bộ truyền bánh răng có thể truyền chuyển động quay giữa hai
trục song song, giao nhau, chéo nhau hay biến đổi chuyển động quay thành chuyển động
tịnh tiến hoặc ngược lại.

Hình 2.3. Các loại xích
1. Xích tải tròn; 2. Xích tải bản; 3. Xích kéo ống; 4. Xích truyền động một dãy; 5. Xích
truyền động hai dãy; 6. Xích truyền động má cong; 7. Xích truyền động ống; 8, 9. Xích
răng có má dẫn hướng trong và ngoài; 10,11. Xích ống truyền động có mắt xích định hình.

b) Phân loại:
Theo sự phân bố giữa các trục:
- Giữa các trục song song: truyền động bánh răng trụ (hình 2.4-1,2,3,4);
- Giữa hai trục giao nhau: truyền động bánh răng côn (hình 2.4-6,7,8);

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

20


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

- Giữa hai trục chéo nhau: truyền động bánh răng hyopid (côn xoắn – hình 2.5-1, trụ
xoắn – hình 2.5.2).
Theo sự phân bố giữa các răng trên bánh răng:
- Bộ truyền ăn khớp ngoài: các bánh răng có răng ở phía ngoài (hình 2.41,2,3,6,7,8);
- Bộ truyền ăn khớp trong: một bánh có răng phía ngoài, một bánh có răng phía
trong (hình 2.4-4).

Hình 2.4. Các dạng bộ truyền bánh răng chủ yếu

Theo phương của răng so với đường sinh: ta có bánh răng răng thẳng (hình 2.4-1,4,5,6),

bánh răng răng nghiêng (hình 2.4-2,7), răng cong (hình 2.4-8), răng chữ V (hình 2.4-3),
răng xoắn (hình 2.5-1,2).

Hình 2.5. Bánh răng xoắn
1. Bánh răng côn xoắn; 2. Trụ xoắn

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

21


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Theo biên dạng răng:
- Truyền động bánh răng thân khai (Ơle tìm ra năm 1760);
- Truyền động bánh răng Xicloit (biên dạng răng là đường cong xicloit), dùng chủ
yếu ở đồng hồ, dụng cụ đo;
- Truyền động bánh răng Novicov (biên dạng răng là cung tròn, Novicov tìm ra năm
1954) làm tăng khả năng tải của bộ truyền (hình 2.6).

Hình 2.6. Truyền động bánh răng Novicov
1. Bánh răng trụ; 2. Bánh răng côn

2.2.

Truyền động điện

2.2.1. Các loại động cơ điện

a) Động cơ điện một chiều:
Động cơ điện một chiều (kích từ song song, nối tiếp hoặc hỗn hợp) và hệ thống động
cơ – máy phát (dùng dòng điện kích từ điều chỉnh) cho phép thay đổi trị số momen và vận
tốc góc trong phạm vi rộng, đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng nên được
sử dụng rộng rãi trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục…
Nhược điểm của nó là rất đắt, riêng loại động cơ điện một chiều lại khó kiếm và tăng
thêm vốn đầu tư để đặt các thiết bị chỉnh lưu.
b) Động cơ điện xoay chiều:
Gồm 2 loại: loại một pha và ba pha.

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

22


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Động cơ một pha có công suất tương đối nhỏ, có thể mắc vào mạng điện chiếu sáng
nên thuận tiện cho dụng cụ gia đình nhưng có hiệu suất thấp.
Động cơ ba pha gồm 2 loại: đồng bộ và không đồng bộ
- Đồng bộ: có vận tốc góc không đổi, không phụ thuộc vào trị số của tải trọng và thực tế
không hiệu chỉnh được. So với động cơ ba pha không đồng bộ, loại đồng bộ có hiệu suất
và cosφ cao, hệ số quá tải lớn nhưng có nhược điểm là thiết bị phức tạp, giá thành tương
đối cao.
- Không đồng bộ gồm có hai kiểu: roto dây quấn và roto ngắn mạch. Loại roto dây quấn
cho phép điều chỉnh vận tốc trong phạm vi nhỏ (khoảng 5%), dòng điện mở máy nhỏ
nhưng hệ số công suất cosφ thấp, giá thành cao, kích thướt lớn và vận hành phức tạp. Loại
ngắn mạch có kết cấu đơn giản, giá thành tương đối thấp, dễ bảo quản, làm việc tin cậy,

có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện nhưng lại có
nhược điểm là hiệu suất và hệ số công suất thấp (so với động cơ ba pha đồng bộ), không
hiệu chỉnh được vận tốc (so với động cơ một chiều và động cơ ba pha không đồng bộ roto
dây quấn).
2.2.2. Đặc tính kĩ thuật của động cơ điện
a) Số vòng quay đồng bộ:
Số vòng quay đồng bộ của động cơ không đồng bộ được xác định khi động cơ chạy
không tải theo công thức:
nđb = 60f/p
Trong đó: f (Hz) – tần số dòng điện xoay chiều (thường hay sử dụng f=50 Hz);
p – số đôi cực.
Khi có tải, tốc độ động cơ giảm xuống. Sự giảm số vòng quay của đông cơ điện được
đặc trưng bằng độ trượt s, tính theo công thức:
s=

𝑛đ𝑏 −n
n

100%

Trong đó: n – số vòng quay thực của động cơ ứng với tải trọng đã cho.
b) Momen khởi động và momen danh nghĩa:
Đặc tính của động cơ (quan hệ giữa momen động Tđ và số vòng quay n) không phụ
thuộc vào động cơ chạy không tải hay có tải. Khi chạy không tải, toàn bộ momen quay
roto chi phí chỉ để gia tốc roto và các khối lượng bị dẫn:
Tđ = JɛJ = Jđ + Jt

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

23

Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Trong đó: Jđ = GD2 /4g – momen quán tính khối lượng roto động cơ;
GD2 – momen vô lăng của roto;
g – gia tốc trọng trường;
ɜ = dω/dt – gia tốc góc;
Jt – momen quán tính thay thế, Jt =

𝐽2
𝑢12

+

𝐽3
(𝑢1 𝑢2 )2

+… (theo hệ thống hình

2.7);
u1, u2,… – tỉ số truyền từ động cơ đến các khối lượng quay tương ứng.

Hình 2.7. Sơ đồ hệ và momen quán tính thay thế

Khi chạy có tải: Tđ = T + Jɛ
Trong đó: T = momen xoắn của tải trọng.
Chú ý khi mở máy, momen tải không được vượt quá momen khởi động của động cơ (T

< TK ) nếu không động cơ sẽ không chạy.
Trong các bảng tra động cơ đều cho tỉ số TK/Tdn nên đó là số liệu cần được tham khảo
khi chọn nhãn động cơ, với điều kiện:
Tmm/T = TK/Tdn
Trong đó: Tmm – momen mở máy của thiết bị cần dẫn động.
Nếu đang làm việc ở chế độ ổn định nào đó mà động cơ quá tải, số vòng quay động cơ
sẽ giảm. Nên khi thiết kế, dùng trị số của Tmax/Tdn để kiểm tra khả năng quá tải của thiết
bị đảm bảo điều kiện:
Tqt/T ≤ Tmax/Tdn
Trong đó: Tqt – momen quá tải, xuất hiện khi thiết bị làm việc;
Tmax – momen cực đại.
c) Đặc tính kĩ thuật của một số động cơ:
Bảng 2.1 ghi phạm vi công suất ứng với các số vòng quay đồng bộ khác nhau của ba
loại động cơ DK (do nhà máy Điện – cơ Hà Nội chế tạo), K (do nhà máy động cơ Việt –
Hùng chế tạo), 4A (do Liên Xô cũ chế tạo).

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

24


Đồ án chi tiết máy

GV. Nguyễn Văn Thanh Tiến

Bảng 2.1. So sánh phạm vi công suất của các loại động cơ điện

Phạm vi công suất (kW) của động cơ

Số vòng quay đồng

bộ nđb (vòng/phút)

DK

K

4A

3000

0,6 … 33

0,75 … 30

0,09 … 315

1500

0,6 … 28

0,75 … 30

0,06 … 315

1000

0,6 … 40

-

0,18 … 200

750

-

-

0,25 … 160

600

-

-

37 … 110

500

-

-

45 … 90

Ngoài ra để co thể so sánh thêm một số tính khác, trên bảng 2.2 giới thiệu một số thông
số của ba loại động cơ trên đây ứng với số vòng quay đồng bộ 3000 vg/ph và 1500 vg/ph.
Bảng 2.2. Thông số của các loại động cơ điện

Số vòng quay đồng bộ nđb, vg/ph
Thông số

3000

1500

Loại động cơ

Loại động cơ

DK

K

4A

DK

K

4A

Kí hiệu

DK 422

K112M2

4A90L2Y3

DK 52-4

K160S4

4A132S4Y3

Công suất
(kW)

2,8

3

3

7

7,5

7,5

Cosφ

0,88

0,9

0,88

0,85

0,86

0,86

TK/Tdn

1,9

2,5

2

1,5

2,2

2

Khối lượng
(kg)

47

42

28,7

104

94

77

Lớp DHOT12B – Nhóm 4

25