Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn

Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY
Sinh viên thực hiện:THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT . MSSV:20800418
Ngành đào tạo: Chế tạo máy
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc.
Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ:
ĐỀ TÀI
Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN
Phương án số:01
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 1
Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm:
1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm bánh răng trụ 2 cấp
đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- thùng trộn.
Số liệu thiết kế:
Công suất trên trục thùng trộn, P(KW)=3kw :
Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(v/p) =42:
Thời gian phục vụ, L(năm)=5 :
Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ.
(1 năm làm việc 250 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ).
Chế độ tải: T
1
= T ; t
1
=60 giây; T
2
=0.82T ; t
2

=12 giây
YÊU CẦU
01 thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A
0
; 01 bản vẽ chi tiết.
NỘI DUNG THUYẾT MINH
1. Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động.
2. Tính toán thiết kế các chi tiết máy:
a. Tính toán các bộ truyền hở (đai hoặc xích).
b. Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít).
c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực
d. Tính toán thiết kế trục và then.
e. Chọn ổ lăn và nối trục.
f. Chọn thân máy, bu lông và các chi tiết phụ khác.
3. Chọn dung sai lắp ghép.
4. Tài liệu tham khảo.
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 2
Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC....................................................................................................................................3
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................................5
PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.............6
1.1. Chọn động cơ......................................................................................................................6
1.2. Phân bố tỷ số truyền...........................................................................................................7
1.3. Bảng đặc tính......................................................................................................................8
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY.........................................................9
2.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN............................................................9
2.1.1. Xác định thông số xích và bộ truyền............................................................................10
2.1.2. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền................................................................................11

2.1.3. Đường kính đĩa xích....................................................................................................11
2.1.4. Xác định lực tác dụng lên trục.....................................................................................12
2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG..........................................................................12
2.2.1. Cấp chậm:bánh răng trụ răng nghiêng.........................................................................12
2.2.1.1. Chọn vật liệu.........................................................................................................12
2.2.1.2. Xác định hệ số tuổi thọ ........................................................................................13
2.2.1.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và giới hạn mỏi uốn..........................................................14
2.2.1.4. Ứng suất cho phép................................................................................................14
2.2.1.5. Chọn hệ số............................................................................................................15
2.2.1.6. Xác định sơ bộ khoảng cách trục..........................................................................15
2.2.1.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền.........................................................15
2.2.1.8. Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng............................................16
2.2.1.9. Giá trị các lực tác dụng lên bộ truyền...................................................................16
2.2.1.10. Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng bánh răng..............................................17
2.2.1.11. Chọn hệ số tải trọng động...................................................................................17
2.2.1.12. Kiểm nghiệm độ bền..........................................................................................18
2.2.1.13. Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng nghiêng..................................19
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 3
Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
2.2.2. Cấp nhanh: bánh răng trụ răng nghiêng.......................................................................20
2.2.2.1. Chọn vật liệu.........................................................................................................21
2.2.2.2. Xác định hệ số tuổi thọ ........................................................................................21
2.2.2.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và giới hạn mỏi uốn..........................................................21
2.2.2.4. Ứng suất cho phép................................................................................................22
2.2.2.5. Chọn hệ số............................................................................................................22
2.2.2.6. Xác định sơ bộ khoảng cách trục..........................................................................23
2.2.2.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền.........................................................23
2.2.2.8. Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng............................................24
2.2.2.9. Giá trị các lực tác dụng lên bộ truyền...................................................................34
2.2.2.10. Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng bánh răng..............................................24

2.2.2.11. Chọn hệ số tải trọng động...................................................................................24
2.2.2.12. Kiểm nghiệm độ bền..........................................................................................25
2.2.2.13. Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng nghiêng..................................26
2.3. THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN ....................................................................................26
2.3.1. Chọn vật liệu chế tạo các trục......................................................................................26
2.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực...............................................27
2.3.3. Xác định lực tác dụng lên trục.....................................................................................27
2.3.4. Chọn then bằng và kiểm nghiệm then..........................................................................36
2.3.5. Kiểm nghiệm trục........................................................................................................37
2.4. TÍNH TOÁN Ổ LĂN – NỐI TRỤC ...................................................................................38
2.4.1. Tính chọn nối trục đàn hồi...........................................................................................38
2.4.2. Tính chọn ổ lăn............................................................................................................39
PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ........................................46
1. Xác định kích thước của vỏ hộp.............................................................................................46
2. Các chi tiết phụ khác..............................................................................................................47
3. Chọn Bulong...........................................................................................................................50
4. Dung sai và lắp ghép..............................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................55
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 4
Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí.
Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì
vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng
trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết
vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên,
kỹ sư cơ khí.
Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó
đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống
truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm
tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Cơ kỹ
thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật...; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc
thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết
kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào
đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ
Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.
Em chân thành cảm ơn thầy PGS.TS NGUYỄN HỮU LỘC, các thầy cô và các
bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.
Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất
mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn.

Sinh viên thực hiện
Thân Trọng Khánh Đạt
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 5
Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Phần 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUÂT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1. CHỌN ĐỘNG CƠ:
1.1.1. Chọn hiêu suất của hệ thống:
 Hiệu suất truyền động:

η η η η η η
= = =
4 4
1 2
0,99.0,98.0,98.0,95.0,99 0,8677
kn br br x ol
 Với:
η
=

0,99
kn
: hiệu suất nối trục đàn hồi
η
=
1
0,98
br
: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1.
η
=
2
0,98
br
: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2.
η
=
0,95
x
: hiệu suất bộ truyền xích ống con lăn
0,99
η
=
ol
: hiệu suất ổ lăn.
1.1.2. Tính công suất cần thiết:
 Công suất tính toán:
( )
2 2
2 2

1 2
1 2
ax
1 2
0,82
.60 .12
3 2,917 (1.1)
60 12
   
   
+
+
 ÷  ÷
 ÷  ÷
       
= = = × =
+ +
tt td m
T T
T T
t t
T T
T T
P P P kW
t t
 Công suất cần thiết:
( )
2,917
3,362
0,8677

η
= = =
tt
ct
P
P kW
SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 6