THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI KÈM BẢN VẼ CAD

Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết bộ môn Chi Tiết Máy và Bộ môn Đồ Án Chi Tiết Máy là một
trong những bộ môn không thể thiếu đối với sinh viên ngành cơ khí, nhiệt lạnh, cơng
nghệ ơtơ,…Nó trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất, khả năng tư duy trước

một vấn đề thực tế về các chi tiết máy. Giúp cho sinh viên có một nền tảng nhất định
1


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

trước khi bước vào thiết kế một máy, bộ phận máy nào đó. Phần nào có thể hình dung ra
được cơng việc thiết kế chúng ra sao, là cần phải làm những gì…Học qua hai mơn này
phần nào có thể xem như chúng ta đã đặt một chân vào thực tế nếu như những ai đã định
hướng cho mình đi theo con đường thiết kế. Dưới đây là bản thuyết minh về Thiết kế hệ
dẫn động băng tải trong q trình thực hiện khó có thể tránh khỏi những sai sót về nội
dung cũng như về cách trình bày hi vọng bạn đọc có thể phản hồi ý kiến giúp nhóm thực
hiện chúng tơi hồn thiện mình hơn. Xin cảm ơn.

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
1/Khái niệm:
Hệ thống dẫn động tải là một hệ thống mà sử dụng công suất từ một động cơ
truyền động cho băng tải di chuyển thông qua một hộp giảm tốc để điều chỉnh vận tốc
phù hợp ,với mục đích là biến chuyển động quay của trục tang trống băng tải thành
chuyển động tịnh tiến của băng tải để di chuyển các sản phẩm hoặc các chi tiết trong một
khâu của một dây chuyền sang khâu khác để tiếp tục gia công hoặc di chuyển sản phẩm
sau khi ra khỏi dây chuyền để tiến hành đóng gói.
2/Cấu tạo:

Hình 1. Sơ đồ hệ thống

Hình 2. Sơ đồ tải trọng

2


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Hệ thống dẫn động gồm:
1. Động cơ điện : cung cấp công suất cho hệ thống hoạt động
2. Khớp nối: nối giữa trục của động cơ với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.Khi động cơ
hoạt động thì trục động cơ sẽ tăng tốc đột ngột, nhờ nối trục có nhiệm vụ đàn hồi,
giảm chấn mà trục sơ cấp sẽ có thời gian tăng tốc để bằng với tốc độ của trục động
cơ để giúp trục sơ cấp hoạt động êm hơn.
3. Hộp giảm tốc: Thay đổi tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục tang trống băng tải để
có được vận tốc thích hợp
4. Bộ truyền xích : Dùng để nối giữa trục thứ cấp hộp số với trục tang trống băng tải
giúp băng tải di chuyển.
5. Băng tải: Trục băng tải chuyển động quay làm băng tải chuyển động tịnh tiến theo
1 chiều xác định để di chuyển sản phẩm.
3/Nguyên lí hoạt động:
Hệ thống dẫn động băng tải sử dụng động cơ(1) làm nguồn cung cấp công suất cho hệ
thống hoạt động, qua nối trục đàn hồi(2) tới trục sơ cấp của hộp giảm tốc(3) tại hộp giảm
tốc sẽ có nhiệm vụ thay đổi momen cũng như vận tốc quay để có được momen quay, vận
tốc thích hợp tại đầu ra hộp giảm tốc là trục thứ cấp, công suất tiếp tục được truyền đến
bộ truyền xích ống con lăn(4) làm quay trục tang trống băng tải từ đó làm cho băng tải
(5) di chuyển tịnh tiến, tại đó sẽ giúp ta đưa sản phẩm ra khỏi dây chuyền.

4/Ưu, nhược điểm:
3


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

a/Ưu điểm:
-Phù hợp với mơ hình sản xuất hàng loạt
-Tiết kiệm thời gian,nhân công lao động
-Làm việc hiệu quả
b/Nhược điểm:
-Tiêu thụ điện năng lớn
-Cần một không gian lớn để bố trí
-Khơng phù hợp với mơ hình sản xuất nhỏ, lẻ.
5/Ứng dụng:
Hệ thống dẫn động băng tải được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
-Hệ thống dẫn động băng tải xi măng, cát đá…trong lĩnh vực xây dựng
-Hệ thống dẫn động băng tải trong lĩnh vực thực phẩm, thức ăn gia súc, nước uống đóng
chai.
-Hệ thống dẫn động băng tải trong lĩnh vực chế tạo xe ôtô.
-Hệ thống dẫn động băng tải trong lĩnh vực may mặc.
 Số liệu thiết kế:
 Lực vòng trên bang tải, F(N): 3200
 Vận tốc xích tải, v(m/s): 0,85
 Đường kính tang dẫn, D(mm): 450
 Thời gian phục vụ, L(năm): 6

 Hệ thống quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ. (1 năm làm việc 300
ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)
Lh = 6.300.8.2 = 28800 (h)
 Chế độ tải:
T1= T
t1=55
T2= 0,7T
t2=30

4


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

CHƯƠNG II : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN CHO HỆ
THỐNG
I/ Tính chọn động cơ:
1/ Tính cơng suất động cơ:
- Cơng suất tại trục băng tải (Pct)
(2-1)
-Công suất của động cơ (Pdc)

β: là hệ số chế độ tải trọng
:là hiệu suất chung của bộ truyền

5

Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Hiệu suất chung của bộ truyền:
:Hiệu suất của khớp nối
:Hiệu suất của một cặp ổ lăn
:Hiệu suất của một cặp bánh răng
:Hiệu suất của bộ truyền xích
Hiệu suất có được ta tra bảng 3.3_[1] trang 88
=>� = 0,99.0,994.0,972.0,93 = 0,83
=>

2/ Tính tốc độ của động cơ:
-Tốc độ quay của trục băng tải (nct)

-Tốc độ quay của động cơ (ndc)
ndc= usb.nct
usb = uh.ux
Với usb:tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền
uh :tỉ số truyền của hộp giảm tốc
ux:tỉ số truyền của bộ truyền xích
Tra bảng 3.2_[1] trang 88
Ta chọn: uh=20, ux=2.
=>usb=20.2 = 40
=> ndc= 36,1 . 40 = 1444 (v/ph)

6


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Vậy sau khi tính tốn ta đã có: Pdc= 2,98 kW và ndc = 1444 (v/ph). Tra bảng P1.1_[2]
Chọn động cơ có số hiệu: K112S4 có Pdc= 4 kW, ndc= 1445 (v/ph), cos = 0,83, = 85%, m
= 58kg, = 2.
II/ Phân phối tỉ số truyền:
Tỉ số truyền chung của bộ truyền

, ux = 2
Mà uh = u1.u2

Với u1 là tỉ số truyền cấp nhanh
u2 là tỉ số truyền cấp chậm
Chọn u1= 1,2.u2 (2-4 ) (3.11_[2] )
=> u1 = 4,9 ; u2 = 4,08
Vậy ta đã tính được tỉ số truyền
u1 = 4,9 ; u2 = 4,08 ; ux = 2
III/ Tính tốn các thơng số:
1/ Tính cơng suất trên các trục:
-Trục IV : P4= Pct = 2,72 (kW)
-Trục III : P3 = = = 2,95 (kW)
-Trục II : P2 = = = 3,07 (kW)
-Trục I : P1= = = 3,2 (kW)

-Trục động cơ: P1= = = 3,26 (kW)
2/Tính tốc độ quay trên các trục:
-Trục động cơ : ndc=1445 (v/ph)
7


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

-Trục I : n1 = ndc = 1445 (v/ph)
-Trục II :
-Trục III :
-Trục IV :

3/Tính momen xoắn trên các trục :

-Trục động cơ :
-Trục I:
-Trục II :
-Trục III:
-Trục IV:
Bảng thông số :
Trục
Thông số
Công suất (kW)
Tỉ số truyền

Động Cơ

I

II

III

IV

3,26

3,2

3,07

2,95

2,72

1

4,9

4,08

2

Momen xoắn (Nmm)

21545

21149

99385

391285

721556

Số vòng quay (v/ph)

1445

1445

295

72

36

8


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
I/ Chọn loại xích:
Vì vận tốc đầu vào bộ truyền xích là trung bình khơng lớn lắm (72 v/ph) chế tạo
đơn giản, rẻ tiền hơn loại xích răng và yêu cầu làm việc êm, không gây ồn ào nên ta dùng
loại xích ống con lăn .
II/ Các thơng số của bộ truyền :
1/ Chọn số răng sơ bộ của đĩa xích:
Thơng thường thì bộ truyền xích được thiết kế để giảm tốc độ, tức là Z 1- Nếu số răng đĩa xích càng nhỏ thì thì góc xoay bản lề càng lớn làm xích mịn nhanh gây
nên va đập, ồn ào và làm tăng tải trọng động do đó khi thiết kế ta phải hạn chế số răng đĩa
xích với Zmin= 11÷15 (Trang 174 _[1]).
- Nếu số răng đĩa xích càng lớn thì dễ làm tn xích nên ta củng phải giới hạn số răng lớn
nhất với Zmax≤ 100÷120 (Trang 174 _[1])
Ta tiến hành tính Z1=29 - 2.u (3-1 )(Trang 174 _[1]).
Với u = ux = 2 ta đã chọn ở phần trước .
=>Z1 = 29 - 2.2= 25
=>Z2 = u.Z1 = 2.25 = 50
Z1= 25 > Zmin ; Z2=50 < Zmax nên điều kiện được thỏa
2/ Xác định bước răng Pc:
a/ Xác định hệ số điều kiện sử dụng :
K=KrKaKoKdcKbKlv
Trong đó :
- Kr: hệ số tải trọng động vì dẫn động băng động cơ điện và tải trọng tác dụng lên bộ
truyền tương đối êm nên Kr=1 .
9


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

- Ka :hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục A=(30÷50) Pc nên Ka = 1

- Ko : hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền ta thiết kế bộ truyền nối hai tâm
của đĩa xích hợp với đương nằm ngang 1 góc nhỏ hơn 60 nên Ko=1
- Kdc: hệ số xét ảnh hưởng đến khả năng điều chỉnh lực căng xích, ta thiết kế bộ truyền
có trục điều chỉnh được để điều chỉnh độ chùng của xích nên Kdc =1
- Kb:hệ số xét đến điều kiện bôi trơn, bôi trơn liên tục Kb= 0,8
- Klv: hệ số xét đến chế độ làm việc, làm việc 2 ca trong 1 ngày => Klv=1,12
Vậy K = 1.1.1.1 0,8 .1,12 = 0.896
b/Tính cơng suất tính tốn Pt:
Pt =

(5.25-[1])

- Với K = 0.896
- P công suất bộ truyền P = P3 = 2,95(kW)
- Kz: hệ số xét đến ảnh hưởng của số răng
Kz=

(5.24_[1])

Với Z1 =25 => Kz = = 1
-Kn hệ số xét ảnh hưởng của số vòng quay
K n=

(5.24_[1])

Với n01 tra bảng 5.4 trang 182 _[1] và n1=72 (v/ph) là vận tốc của đĩa xích nhỏ :
Ta được n01=200(v/ph)
=>Kn =
- Kx; hệ số xét đến ảnh hưởng của số dãy xích, bộ truyền xích có 1 dãy xích Kx = 1
Nên

Pt = = 7,35(kW)

Tra bảng 5.4 trang 182 –[1]: với n01=200(v/ph), Pt = 7,35(kW)
10


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Nên ta chọn bước xích Pc = 25,4 (mm)
Ta có : Pc=25,4 tra bảng 5.2_[1] trang 178 được nth=800(v/ph) là vận tốc tới hạn
n = n1 = 72(v/ph) < nth = 800(v/ph)
c/Kiểm nghiệm lại bước xích Pc:
Pc ≥ 600

(5-23_[1])

Với là áp suất cho phép tra bảng 5.3_[1] với Pc =25.4 mm, n1=72 (v/ph) Chọn =30(MPa)
=>Pc ≥ 600. = 21,9(mm)
Mà Pc=25,4 mm > 21,9 mm nên thỏa điều kiện

3/ Tính sơ bộ khoảng cách trục A:
A = (30÷50) Pc (3-6) (5.4 –[1])
= (30÷50). 25,4 = 40.25,4 = 1016 mm
Số mắc xích X được xác định như sau :
(3-8) (5-8)
= 117,9
Chọn X = 122 mắc xích
Chiều dài xích là L = Pc .X = 25,4.122 = 3099(mm)
-Tính chính xác trục A
A = 0,25 Pc

(5-9_[1])

=>A = 0,25 .25,4 = 1028,4 mm
Để bộ xích làm việc được êm thi xích phải có độ chùng và để chống lại sự căng xích do
lâu ngày bị dãn ra thì phải chọn khoảng cách trục bị giảm 1 đoạn (0,002÷0,004) A
Ta chọn A =1025 (mm)
4/Đường kính đĩa xích :
-

Đường kính vịng chia đĩa dẫn
d1 ≈ = = 202,23 (mm)
(5-1_[1])
11


Đồ án chi tiết máy

-

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Đường kính vịng chia đĩa bị dẫn
d2 ≈ = = 404,46 (mm)
Đường kính vịng đỉnh của đĩa dẫn
da1 = d1 + 0,7 Pc (3-10) (5-3)
= 202,23 + 0,7.25,4 = 220,01 (mm)
Đường kính vịng đỉnh của đĩa bị dẫn
da2 = d2 + 0,7. Pc
= 404,46 + 0,7.25,4 = 422,24 (mm)

5/ Xác định vận tốc trung bình v và lực vịng Ft:
- Vận tốc trung bình của bộ truyền xích .
v= =(m/s)
Trong đó :

(5-3)

n:số vịng quay của đĩa xích
z:số răng của đĩa xích
Pc:bước xích (mm)
v = = 0,762 (m/s)

-Lực vòng Ft :
Ft = (N)

(5-23)

= = 3871,4(N)

III/ Kiểm tra bền :
1/ Kiểm tra số lần va đập trong 1(s):
i=

≤

(5.27_)

-X: là số mắt xích X = 122
-Z1: số răng đĩa xích dẫn
-n1 :số vịng quay của đĩa xích dẫn
-: số lần va đập cho phép
Tra bảng 5-6 thì =20
12


Đồ án chi tiết máy

i= =

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

= 0,98 <

2/ Kiểm tra xích theo hệ số an tồn :
S = ≥ (3-13) (5.28-)

Trong đó ;
-Q: tải trọng phá hủy tra bảng 5-1 ta được Q = 50 (kN)
-F1: lực trên nhánh căng F1≈ Ft = 3871,4 (N)
-Fv: lực căng do lực li tâm gây nên :
Fv = qm (3-14) (5.16-)
Với qm là khối lượng của 1m xích (kg/m) tra bảng 5-1 : qm = 2,6 kg/m
=> Fv = 2,6
-F0 : lực căng ban đầu của xích
F0= KfAqmg (3-15) (5.17-)
Trong đó:
Kf ;hệ số phụ thuộc độ võng của xích. Xích nằm ngang Kf =6
hệ số an toàn cho phép tra bảng 5.7
=> F0 = 6.1,025.2,6.9,81 =156,86 (N)
=>S = = 12,4 > nên đảm bảo bền
3/ Lực tác dụng lên trục :
Fr = Km Ft (3-16) (5.19-)
-Km : hệ số trọng lượng xích Km = 1,15 do xích nằm ngang
=> Fr = 1,15.3871,4 = 4452,1 (N)
Thơng số thiết kế bộ truyền xích :
Số răng : Z1=25, Z2=50
13


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Bước xích : Pc = 25,4 mm

Khoảng cách trục :A = 1025(mm)
Số mắt xích : K=122
Chiều dài xích : L = 3099( mm)
Đường kính vịng chia : d1 = 202,23(mm), d2 = 404,46(mm)
Đường kính vịng đỉnh: da1= 220,01(mm), da2 = 422,24 (mm)

CHƯƠNG IV: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
A/Chọn vật liệu:
Vật liệu thiết kế bánh răng bằng thép hợp kim và tùy thuộc vào 2 loại
- Nhóm 1: có độ rắn HB ≤ 350, bánh răng thường hóa hoặc tơi cải thiện. Nhờ độ rắn thấp
nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy
mịn tốt.
- Nhóm 2: có độ rắn HB > 350, bánh răng thường được tôi thể tích, tơi bề mặt, thấm
cacbon, thấm nitơ. Độ rắn cao nên phải cắt răng trước khi nhiệt luyện, sau khi nhiệt luyện
phải dùng các nguyên công tu sửa đắt tiền như mài, mài nghiền,…Răng chạy mịn rất
kém, do đó phải nâng cao độ chính xác chế tạo, nâng cao độ cứng của trục và ổ. Vì vậy ta
chọn vật liệu có độ rắn HB ≤ 350 (thép thường hóa , tôi cải thiện).
H1 H2 + (10 15)HB

( Trang 91_[2])

Ta chọn thép C45 tôi cải thiện.
14


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Theo bảng 6.1_[2] đối với bánh dẫn ta chọn HB1=250, . Bánh bị dẫn HB2 = 235,
B/ Thiết kế bánh răng:
Vì hộp giảm tốc là bộ truyền kín, được bơi trơn tốt thì dạng hư hỏng chủ yếu là tróc rỗ bề
mặt răng và ta tiến hành tính tốn thiết kế theo ứng suất tiếp xúc.
I/ Tính tốn bộ truyền cấp nhanh:
Số liệu: T1 = 21149Nmm, u = 4,9, n1 = 1445 (v/ph), n2 = 295 (v/ph), Lh =28800 (h)
1/ Số chu kỳ làm việc cơ sở: (NHO, NFO)
NHO = 30HB2,4 ( trang 220_[1])
NHO1 = 30 = 30.2502,4 = 1,71.107 chu kỳ
NHO2 = 30 = 30.2352,4 = 1,47.107 chu kỳ
Số chu kỳ cơ sở: NFO1 = NFO2 = 5.106 cho tất cả các loại vật liệu (6.48_[1]).

2/ Số chu kỳ làm việc tương đương: (NHE, NFE)
(6.36_[1])
=
Với c là số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay (c=1)
n1 = 1445 (v/ph) ;n2 =295 (v/ph) ;Lh = 28800 (h) ;T1=T ;T2=0,7T ;t1=55s ;t2=30s
NHE1 = 60.1.1445.22800 [ 13. + 0,73. ] = 191,8.107 chu kỳ
NHE2 = 60.1.295.22800 [ 13. + 0,73. ] = 39,2.107 chu kỳ
= (6.49_[1])
NFE1 = 60.1.1445.22800 [ 16. + 0,76. ] = 172.107 chu kỳ
NFE2 = 60.1.295.22800 [ 16. + 0,76. ] = 35.107 chu kỳ
3/ Hệ số tuổi thọ: (KHL, KFL)
(6.34_[1])
15


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

với mH là bậc đường cong mỏi mH = 6
NHE1> NHO1 lấy NHE1= NHO1 (trang 221_[1])
NHE2> NHO2 lấy NHE2= NHO2
KHL1= KHL2=1
(6.48_[1])
với mF là số mũ. Với H350 thì mF =6
NFE1> NFO1 lấy NFE1= NFO1
NFE2> NFO2 lấy NFE2= NFO2
KFL1= KFL2=1
4/ Giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn :
= 2HB + 70 ; = 1,8HB

(bảng 6.13_[1])

= 2HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 MPa
= 2HB1 + 70 = 2.235 + 70 = 540 MPa
= 1,8HB1 = 1,8.250 = 450 MPa
= 1,8HB2 = 1,8.235 = 423 MPa
5/ Ứng suất cho phép
a. Ứng suất uốn cho phép :
(3-20) (6.47_[1])
-KFC là hệ số xét đến ảnh hưởng khi quay 2 chiều đến độ bền mỏi,vì động cơ quay 1 chiều
nên KFC = 1
- SF là hệ số an toàn trung bình SF = 1,75 (bảng 6.13_[1] )
= = 257 MPa
= = 242 MPa

b. Ứng suất tiếp xúc cho phép:
16


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

(6.33_[1])
- SH: là hệ số an tồn tra bảng 6.13_[1] ta có SH = 1,1
= 570 = 466,4 MPa
= 540 = 441,8 MPa
Ứng suất tiếp xúc cho phép tính tốn : = 454 MPa (6.12_[2])

6/ Hệ số chiều rộng vành răng :
Tra bảng 6.15_[1] vì bánh răng nằm không đối xứng với các ổ trục nên chọn = 0,3.
= 0,53(u+1) (6.16_[2])
= 0,53.0,3.(4,9+1) = 0,94
Tra bảng 6.7_[2] ta chọn = 1,14, = 1,28
7/ Khoảng cách trục :
(6.90_[1])
= 109,71 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn 125 mm ( trang 229_[1])
8/ Môđun răng :
m = (0,01 0,02) (6.68_[1])
= 1,252,5 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn m = 2 mm
9/ Tính số răng :

Ta có 20080 ( trang 240_[1])
cos80cos20o

20,98 19,91
17


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Ta chọn = 20 răng z2 = 4,9.20 = 98 răng
Góc nghiêng răng = arccos = arccos = 19,2650

10/ Các thông số chủ yếu của bộ truyền bánh răng:
Đường kính vịng chia:
+ d1 = z1.m/cos = 20.2/cos19,265 = 42 mm
+ d2 = z2.m/cos = 98.2/cos19,265 = 208 mm
Đường kính vịng đỉnh:
+ da1 = d1 + 2m = 42,37 + 2.2 = 46 mm
+ da2 = d2 + 2m = 207,63 + 2.2 = 212 mm
Khoảng cách trục: =

(6.71_[1])

= = 125 mm
Chiều rộng vành răng: = . = 125.0,3 = 38 mm
Vận tốc vòng bánh răng:

v = = = 3,21 m/s
Tra bảng 6.3_[1] chọn cấp chính xác 9 với vgh = 6 m/s
11/ Hệ số tải trọng tính theo độ bền tiếp xúc:
KH =

(6.39_[2])

: hệ số tập trung tải trọng trên chiều rộng vành răng.
: hệ số tải trọng động.
: hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các răng.
Với = 0,94 Tra bảng 6.7_[2] được = 1,14
Với cấp chính xác 9 và v = 3,21 m/s tra bảng 6.14_[2] được = 1,14
Với cấp chính xác 9 và v = 3,21 m/s tra bảng P2.3_[2] được = 1,04
18


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

KH = 1,14.1,14.1,04 = 1,35
12/ Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
=)]

(6.33_[2])

Trong đó
-

: hệ số kể đến cơ tính vật liệu.Tra bảng 6.5_[2] được = 274 (Mpa) 1/3
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Tra bảng 6.12_[2] được = 1,68
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. (6.36c_[2])
= [1,88 – 3,2( 1/z1 + 1/z2 )]cos

(6.38b_[1])

= [1,88 – 3,2(1/20 + 1/98)]cos19,265 = 1,59
= 0,79
-

: đường kính vịng lăn bánh dẫn= 2/(u+1) (bảng 6.11_[2]_)

= 2.125/(4,9+1) = 42,37 mm
= = 367,5 MPa < = 450 Mpa
13/ Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
= 2T1KFYF1/(bwdw1m)
=YF2/ YF1 ]
-

]

(6.43_[2])

(6.44_[2])

KF : hệ số tải trọng tính theo độ bền uốn. KF =
tra phụ lục P2.3_[2] được = 1,11
tra bảng 6.14_[2] được = 1,38

tra bảng 6.7_[2] được = 1,28
KF = 1,28.1,11.1,38 = 1,96

-

: hệ số kể đến sự trùng khớp. = 1/ = 1/1,59 = 0,63
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng. = 1 - /140 = 1 – 19,265/140 = 0,86
YF : hệ số dạng răng phụ thuộc số răng tương đương zv1 và zv2
zv1 = z1/ = 20/ = 23,8
zv2 = z2/ = 98/ = 116,5
Tra bảng 6.18_[2] được YF1 = 3,94 ; YF2 = 3,6
19


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

= = 55,7 MPaMPa
= = 50,9 MPa 236,6 MPa
14/ Kiểm nghiệm răng khi chịu quá tải :
Có những trường hợp bánh răng chịu q tải (ví dụ lúc mở máy, hãm máy…) với hệ số
quá tải = 1,4
=
=

(6.48_[2])
(6.49_[2])

= 2,8 = 2,8.450 = 1260 MPa
= 0,8 = 0,8.580 = 464 MPa

(6.13_[2])
(6.14_[2])

= 0,8 = 0,8.450 = 360 MPa
= 450 = 532,4 = 1260 MPa
= 0,8.55,7 = 44,56 = 464 MPa
= 0,8.50,9 = 40,72 = 360 MPa

Bảng thông số:

20


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thông số

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Bánh dẫn

Môđun m(mm)

Bánh bị dẫn

m=2

Số răng z

20

98

Góc ăn khớp α

200

Góc nghiêng răng β

19,2650

Đường kính vịng chia d(mm)

42

208

Đường kính vịng đỉnh da(mm)

46

212

Khoảng cách trục(mm)

a = 125

Chiều rộng vành răng(mm)

38

II/ Tính tốn bộ truyền cấp chậm:
1/ Ứng suất tiếp xúc cho phép:
(6.1a/93_ [1])
- : Giới hạn bền mỏi tiếp xúc (MPa)
Tra bảng 6.13_[1] trang 220 ta có: = 2HB + 70
HB1=250 = 570 (MPa)
HB2=235 = 540 (MPa)
- SH: là hệ số an toàn tra bảng 6.13_[1] trang 220 ta có SH = 1,1
- KHL :Hệ số tuổi thọ
Được tính theo cơng thức :

(6.3/93 tập 1)
21


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

với + mH là bậc đường cong mỏi mH = 6 vì HB
+NHO là số chu kì làm việc cơ sở NHO = 30.HB2,4
HB1=250 NHO1 = 1,70.107

HB2=235 NHO2 = 1,47.107
+NHE là số chu kì làm việc tương đương
(3-31) (6.36_[1])
=
với c là số lần tiếp xúc trong một vòng quay (c=1)
n2 =295 (v/ph); n3 =72 (v/ph)
Lh=28800 (h)
NHE1 = 60.1.295.28800. [ 13. + 0,73. ] = 39,1.107
NHE1> NHO1 lấy NHE1= NHO1
NHE2 = 60.1.72.28800. [ 13. + 0,73. ] = 9.5.107
NHE2> NHO2 lấy NHE2= NHO2
KHL1= KHL2=1
[
[
= min [[; []= 490.91 (MPa)
2/ Ứng suất uốn cho phép:
(6.2a/93 [1])
- là giới hạn mỏi uốn := 1,8HB (bảng 6.2/94_[1])
HB1=250 = 1,8HB1=1,8.250 = 450 (MPa)
HB2=235 =1,8HB2= 1,8.235 = 423 (MPa)

22


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

-KFC là hệ số xét đến ảnh hưởng khi quay 2 chiều đến độ bền mỏi,vì động cơ quay 1 chiều
nên KFC = 1
- SF là hệ số an tồn trung bình SF = 1,75 (bảng 6.2/94_[1] )
-KFL:hệ số tuổi thọ
(6.4/93_[1])
với + mF là số mũ vì HB 350 nên mF = 6 khi đó 1 KFL2
+ NFO là số chu kì cơ sở thường lấy NFO =5.106 đối với tất cả loại thép
+ NFE là số chu kì làm việc tương đương
= (3-34)
Trong đó c = 1; n2 =295 (v/ph) ; n3 = 72 (v/ph) ; Lh = 28800 (h)

Vì NFE1> NFO lấy NFE1= NFO
NFE2> NFO lấy NFE2= NFO
KFL1= KFL2=1
Nên ta có:

[
[

= min [[; []= 241.74 (MPa)
3/ Xác định sơ bộ khoảng cách trục A:
Đối với bộ truyền bánh răng trụ , răng thẳng.
((6.15a)_[1]/96)
Dấu (+) dùng cho bộ truyền ăn khớp ngoài
Dấu (-) dùng cho bộ truyền ăn khớp trong
Trong đó :
23


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

- là tỉ số truyền I = u1 = 4.08
-[:là ứng suất tiếp xúc cho phép =490.91 (MPa)
-T1 : mooment xoắn trên bánh dẫn.
- là hệ số chiều rộng bánh răng vì bộ truyền chịu tải trung bình nên �ba=0,3÷0,45 chọn
-: hệ số xét đến sự phân bố không đều của tải trọng trên vành răng

-Tra bảng (6.7/98 [1]) ta chọn: , ,

chọn A= 200 mm
4) Mô đun của răng: m = 2 (mm), ta chọn m = 3 (mm)
5) Tổng số răng:
Z1+ Z2 =(răng)
Số răng bánh dẫn: Z1= = = 26.37
Ta chọn z1= 27 (răng), z2= 134 – 27 = 107 (răng)
6) Tỉ số truyền sau khi chọn răng:
U = =3.69
7) Các thơng số hình học của bánh răng:
 Đường kính vịng chia:
d1= z1.m = 27.3 = 80 (mm)
d2= z2.m = 107.3 = 320 (mm)
 Đường kính vịng đỉnh:
da1= d1 + 2m = 81 + 2.3 = 86 (mm)
da2= d2 + 2m = 321+ 2.3 = 326 (mm)

Khoảng cách trục:

= = = 200 (mm)
 Chiều rộng vành răng:
- Bánh bị dẫn: b2 = . = 0,4.200 = 80 (mm)
- Bánh bị dẫn: b1 = b2 + 5 = 80,4 + 5 = 85 (mm)
8) Vận tốc bánh răng:
24


Đồ án chi tiết máy

Đề 2 phương án 5

Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

V = = = 1,25 (m/s)
Tra bảng ( 6.3/203 [1]) chọn cấp chính xác cấp 9 với Vgh = 3 (m/s).
9) Tính tốn kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc.
 Hệ thống tải trọng theo động cơ. Theo bảng (6.5/ 210_[1]) ta chọn:
KHV = 1.05, KFV = 1.25
 =.
- Trong đó:
+ = 275 Mpa, đối với các vật liệu bằng thép.
+ : Hệ số biến dạng của bề mặt tiếp xúc.
= = = 1.72
+ : hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc:
Chọn

=1,2 => + = = 0,96

= => = . =0,4.200 = 80

: hệ số chiều rộng vành răng
 = . = 330,18 (MPa) = = 368,71 (MPa) .
độ bền được thỏa.
10) Kiểm tra độ bền uốn.
- Đối với bánh dẫn: YF1 = 3,47 + = 3,96
-Đối với bánh bị dẫn: YF2 = 3,47 + =3,59
- Đặc tính độ bền uốn của bánh răng ( độ bền uốn )
Bánh dẫn : = =64,93
+ Bánh bị dẫn : = = 67,33
Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh dẫn vì có độ bền uốn thấp hơn.
-

Ứng suất tính tốn :

= = = 51.36 (MPa) < 241,74 (MPa)

Dộ bền uốn được thỏa.
25