Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải

Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 15/22/2021

đồ án chi tiết máy

MỤC LỤC
I. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Trang
1

Chọn động cơ
1. Phân phối tỉ số truyền
2. Tính toán các thong số động học
II. Thiết kế bộ truyền đai
1. Chọn đai
2. Xác định các thông số của bộ truyền
3. Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai
4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
III. Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc
1. Tính tốn bộ truyền cấp nhanh
a. Chọn vật liệu
b. Xác định các ứng suất cho phép
c. Xác định các thông số của bộ truyền
d. Kiểm nghiệm độ bền
e. Xác định các thơng số của bộ truyền
2. Tính tốn bộ truyền cấp chậm
a. Chọn vật liệu
b. Xác định các ứng suất cho phép
c. Xác định các thông số của bộ truyền

d. Kiểm nghiệm độ bền
e. Xác định các thông số của bộ truyền
IV. Thiết kế trục
1. Xác định sơ đồ đặt lực
2. Chọn vật liệu
3. Xác định sơ bộ đường kính trục
4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
4.1 Tính sơ bộ chiều rộng ổ lăn
4.2 Xác định chiều dài mây ơ
4.3 Khoảng cách các gối đỡ
5. Xác định các phản lực các gối đỡ
6. Kiểm nghiệm về độ bền mỏi
7. Chọn then

V.

Tính tốn thiết kế ổ lăn
1.
Chọn ổ lăn với trục 1

Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

2
3
5
5
5
7
7
7

8
11
11
13
14
15
17
17
17
17
17
17
18
18
19
22
25

26
Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 25/22/2021

đồ án chi tiết máy

2.
Chọn ổ lăn với trục2

3.
Chọn ổ lăn với trục 3
Chọn vỏ hộp
1.
Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân
2.
Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp
3.
Một số kết cấu khác lien quan tới vỏ hộp
a. Vịng móc
b. Chốt định vị
c. Cửa thăm
d. Nút tháo dầu
e. Que thăm dầu
f. Vòng phớt

VI.

B1 .chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
1.1chọn loại động cơ điện
để chọn động cơ, cần tính cơng suất cần thiết gọi :
P là cơng suất trên băng tải .
Pct công suất cần thiết.
η là hiệu suất chung
Pct=

8500 * 0,57
=4,845 (KW).
1000

vậy : Pyc=Ptd=Pct*β⁄η
với : Pct=

P *V
//công suất trên trục cơng tác
1000

η = ηd*η² *η4olηk.
trong đó :
ηd = 0.95; -hiệu suất bộ truyền đai.
ηbr=0.97;- hiệu suất bộ truyền bánh răng.
ηol =0.995;- hiệu suất của một cặp ổ lăn .
ηk =1
;- hiệu suất của khớp nối.
η = 0.95*0.972*0.9954*1 =0.876~0.88.
β →hệ số tải trọng tương đương .
với:
br

β=

n

 Pi 

ti

  P1  * tck
i 1

1
1
T1
t1  T 2 
t2
=   *
= * 12  0.82 * = 0.9.

 *
2
2
 T 1  tck  T 1  tck
vậy lấy : β= 0.9.
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10

28
30
32
32
32
32
32
33
33
33
34

Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 35/22/2021

đồ án chi tiết máy

 công suất theo yêu cầu là:
Pc1 * 

4.845 * 0.9

 Pyc=  =
=5 (Kw).
0.88
vậy Pyc=5(Kw).
b).Xác định độ đồng bộ của động cơ điện.
nsb=nct*usb.
với

nct=

6000 * v 6000 * 0.57
=
= 34 (vg/ph).
 *D
3.14 * 320

+từ bảng (2.14) chọn tỉ số truyền của hộp giảm bánh răng hai cấp là: uh=20,i=2.
vậy usb= 20*2 =40.
→ nsb=nct*usb=34*40=1360(vg/ph).

Các thông số cho phép của động cơ là:
600, 750 , 1000, 1500, 3000.
Điều kiện để chọn động cơ là:
Pdc > Py/c.
ndb~nsb.
Tk
Tdn >k.

+chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là :
ndb=1500 vg/ph.
c). theo bảng P13,phụ lục với Py/c = 5(Kw). Và ndb = 1500
chọn loại động cơ là: 4A112M4Y3
có Pdc = 5.5(Kw).
ndc= 1425(vg/ph).
Tk
=2 >1.5.
Tdn

khối lượng 56 Kg.
2).Phân phối tỉ số truyền .
a).Xác định tỉ số truyền chung
ndc

uch= n = uhop*ungoai..
ct

ndc

với uch = n =
ct

1425
= 42.
34

chọn ungoai = 3.15
uch

→uhop = u

ngoai

=

42
=13.3.
3.15

b).Phân phối tỉ số truyền.
với uhop= 13.3.
theo quan điểm bôi trơn dầu bôi trơn tốt.
 u1 1.2 * u2
 u1 4.
→

 u1 * u2 13.3  u2 3.33.

vậy u1= 4 (tỉ số truyền cấp nhanh).
u2 = 3.33 (tỉ số truyền cấp chậm).
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 45/22/2021

đồ án chi tiết máy

3). Tính tốn các thơng số động học:
-dựa vào công suất công tác Pct và sơ đồ hệ dẫn động ,có thể tính được trị số của
cơng suất ,mơ men và số vòng quay trên các trục ,phục vụ cho các bước tính tốn thiết
kế các bộ truyền trục và ổ.
với sơ dồ hệ dẫn động đã cho ta có:
Pct

4.845
=4.87 (KW).
0.995 * 1
P3
4.87
P2 =  *  =
= 5 (KW).
0.995 * 0.97
ol
br
P2
5
P1 =  *  =

=5.2(KW).
0.995 * 0.97
ol
br
P1
5.2
5.3 (KW).
Pdc =  * =
0.995 * 1
ol
k
ndc
1425
n1= u =
= 452.4 (vg/ph).
3.15
ngoai
n1 452.4
n2= u  4 113 .1 (vg/ph).
1
n2 113 .1
n3= u  3.33 33.96 (vg/ph).
2

P3 =  * 
ol
k

=

9.55 * 10 6 * Pi
Ti=
ni

(với i = 1,2,3.)

5.2
109770 (N.mm)
452.4
5
422192.8 (N.mm)
T2 = 9.55*106*
113 .1
4.87
1369508.25 (N.mm).
T3 = 9.55*106*
33.96
5 .3
35519.3 (N.mm).
Tdc = 9.55*106*
1425

vậy T1 = 9.55*106*

Trong các số liệu trên ta có :
Pct – công suất trên trục công tác.
ud- tỉ số truyền trên bộ truyền đai.
u1,u2 - tỉ số truyền cấp nhanh và cấp chậm trong hộp giảm tốc hai cấp.
ηd ,ηol ,ηbr -lần lượt là hiệu suất của bộ truyền dai, một cặp ổ lăn và bộ truyền bánh
răng.

Tra theo bảng 2.3 ( tính tốn thiết kế hệ dẫn động tập 1).
kết quả tính tốn ghi dưới bảng sau:
1
2
3
thơngsố
trục động cơ
Cơng suất
P,KW

5.3

5.2

Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

5

4.87

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

tỉ số truyền u

3.15

số vịng quay n

vg/ph
Mơ men xoắn
T,N.mm

1425
35519.3

Page 55/22/2021

đồ án chi tiết máy

4
452.4
109770

3.33
113.1

33.96

422192.8

1369508.25

II. THIếT Kế Bộ TRUYềN ĐAI
Thiết kế bộ truyền đai thang:
Ta có Pdc = 5.3 (kw), ndc= 1425 (vg/ph),u = 3.15 .
vật liệu làm đai : là đai sợi tổng hợp.
1. theo hình 4.1 chọn tiết diện Б.
2. theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ : d1 = 160 (mm).

vận tốc đai v = π*d1*ndc/(60*1000) =

3.14 * 160 * 1425
12 (m/s).
60 * 1000

nhỏ hơn vận tốc cho phép vmax = 25 (m/s).
theo cơng thức (4.2)
với ε = 0.01÷0.02 → hệ số trượt
lấy ε = 0.02.
vậy đường kính bánh đai lớn:
d2 = u*d1*(1-ε) = 3.15*160*(1-0.02) = 493.92 (mm).
theo bảng (4.26) chọn đường kính tiêu chuẩn là: d2 = 500 (mm).
như vậy tỉ số truyền thực tế là:
ut =

d2

500

3.2
d 1 * (1   ) 160 * (1  0.02)

→∆u = (ut – u)/u =1.6% < 4%.
Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục:
a
0.95  a 0.95 * d 2 475 (mm).
d2

chọn a = 475 (mm).

theo công thức (4.4) chiều dài đai
l = 2*a +0.5*π*(d1+d2)+(d2-d1)2/(4*a)
2

500  160
= 2*475 + 0.5*3.14*(160+500)+
= 2047 (mm).

4 * 475

vậy l = 2047 (mm)
theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn
l = 2000 (mm)
nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây
theo(4.15) i=v/l = 12/2 =6 < 10 (1/s)
+tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l=2000 (mm).
Theo (4.6)
a = (λ + 2  82 )/4
với λ = 2000 – 0.5*3.14*(160+500) = 963.8
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG
Page 65/22/2021
 d  d   500  160 170
với ∆ = 2 1 
.
2

2

đồ án chi tiết máy

Do đó
a = ( 963.8 + 963.82  8 * 1702 )/4 =450 (mm)
vậy a = 450 (mm).
theo (4.7) góc ơm trên bánh đai nhỏ
α1= 180 –(d2-d1)*57 /a
= 180 – (500-160)*57/450
= 137º > αmin = 120o
3.Xác định số đai z .theo công thức (4.16)
Pdc * k d

Z =  P  * C * C * C * C 
0

l
u
z
Theo bảng 4.7 ta có
kd = 1.7 (hệ số tải trọng động).
-với α1=137o→Cα = 0.88 (hệ số kể đến góc ơm α1, bảng 4.15)
-với l/lo =

2000
0.893 →Cl = 0.975 ( hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai,tra
2240

theo bảng 4.16)

-với u =4 →Cu=1.14 ( hệ số kể đến sự ảnh hưởng của tỉ số truyền,bảng 4.17)
-theo bảng 4.19 ,  Po  = 3.38 (kw)
+Pd/c /[Po ] =5.3/3.872 =1.37 do đó Cz =0.9815 (hệ số kể đến sự phân bố không đều
tải trọng cho các dây đai ,bảng 4.18)
Do đó z =

5.3 * 1.7
2.78
3.38 * 0.88 * 0.975 * 1.14 * 0.9815

vậy ta lấy :
z = 3.
- chiều rộng đai ,theo công thức (4.17) và bảng (4.21)
B = (z-1)*t + 2*e
Ta có t=19, e = 12.5.
→B = (3-1)*19 + 2*12.5 = 63 (mm).
- đường kính ngồi của bánh đai là :theo cơng thức (4.18)
da = d + 2*ho =160 + 2*4.2 = 168.4 (mm) //với ho tra trong bảng (4.21)
4.tính các lực căng ban đầu và các lực tác dụng nên trục:
Pdc * k d

-theo công thức (4.19),Fo = 780*  v * C * z   F

2
Trong đó Fv = qm*V (định kì điều chỉnh lực căng)
với qm = 0.178.
Fv = 0.178 * 122 = 25.632 (N).
Do đó Fo =780*

5.3 * 1.7

 25.632 247.47( N )
12 * 0.88 * 3

+theo (4.21)lực tác dụng nên trục
Fr = 2*Fo*z*sin(

1
137
) = 2*247.47*3*sin(
) =1381.5 (N)
2
2

vậy Fr = 1381.5 (N)
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

vậy ta có kết quả sau:
chiều rộng đai
số đai
chiều dài đai
lực
khoảng cách trục
đường kính bánh đai nhỏ
đường kính bánh đai lớn
vận tốc đai

Page 75/22/2021

đồ án chi tiết máy

B = 63(mm)
z =3
l = 2000 (mm)
Fo =247.47 (N)
Fr = 1381.5 (N)
a = 450 (mm)
d1 = 160 (mm)
d2 = 500 (mm)
v = 12 (m/s)

TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
4.TÍNH TỐN CẤP NHANH .BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG
do không yêu cầu đặc biệt ,và theo quan điểm thơng nhất hố trong thiết kế ,
ở đây chọn vật liệu bánh răng như sau :
Theo bảng 6.1 chọn
Bánh nhỏ : thép 45 thường hóa HB = 170…217 chọn HB = 190
Bánh lớn thép 45 thường hóa HB = 170…217 chọn HB = 180,
бch=340Mpa
бb=600MPa
phân phối tỉ số truyền
có u1=4 ;
u2 = 3.33;
a. xác định ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2 với thép 45,thường hóa
бoh lim=2*HB +70; sh=1.1 ;бof lim=1.8HB;sf=1.75.

chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 190,
độ rắn bánh lớn HB2=180;
khi đó:
o
б h lim1=2*190 + 70 =450 MPa
бof lim1=1.8*190 =342 MPa
бoh lim2=2*180 + 70 = 430 MPa
бof lim2 = 1.8*180 =324 MPa
theo (6.5) NHO=30*H2.4HB
<với NHO - số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về ứng suất tiếp xúc>
vậy NHO1 = 30*(190)2.4= 0.88 *107
N
2.4
= 0.77*107
HO2 = 30*(180)
Theo công thức (6.7)
NHE=60*c*∑(Ti/Tmax)3*ni * ti
NHE2 = 60 *1*452.4*4*17000*(13*0.5 + 0.83*0.5)= 3.5 *107 > NHO2
vậy do đó kHL2=1
tương tự ta cũng có NHE1> NHO1 do đó kHL1 = 1
như vậy theo (6.1a),sơ bộ xác định được
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

[бH ] = б

o
Hlim

Page 85/22/2021

đồ án chi tiết máy

*kHL/sh

1
409 MPa
1.1
 H 2  430 * 1 390 MPa
1 .1

  H 1  450 *

với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng , do đó theo (6.12)

 H  =  H 1    H 2   / 2  409  390  / 2 399.5 <1.25*390 = 487

Theo 6.7 ta có
NFE=60*c*∑(T1/Tmax)6*ni*ti
NFE2= 60*1*452.4*4*17000*(16*0.5+0.86*0.5) =11.6*106 > NFO = 4*106.
Do đó KFL2=1 , tương tự KFL1=1.
Do đó theo 6.2a với bộ truyền quay 1 chiều KFC=1.
Ta được : [бF ]=бoF lim*KFC*KFL/SF
vậy :
[бF1 ] =342*1*1/1.75 = 195.4 MPa
[бF2 ]=324*1*1/1.75 =185.1 Mpa

ứng suất quá tải cho phép : theo (6.13)
đối với bánh răng thường hoá,.
[бH2]max = 2.8*бch2 = 2.8*340 = 952 MPa //của bánh lớn
[бH1 ]max = 2.8*бch1 = 2.8*340 =952 Mpa //của bánh nhỏ
ứng suất uốn cho phép khi quá tải (theo công thức 6.14)
[бF1 ]max = 0.8*600 =480 MPa
[бF2 ]max = 0.8*600 = 480 MPa
b.xác định sơ bộ khoảng cách trục : theo (6.15a)
aw1= ka*(u1+1) 3

T1 * K H

 H  2 * u1 * ba

trong đó theo bảng 6.6 ta chọn Ψba = 0.3.
theo bảng 6.5 với bánh răng nghiêng ta có : ka = 43
theo 6.16 :
Ψbd =0.53*Ψba*(u1+1) = 0.53*0.3*(4+1) = 0.795.
theo 6.7 :theo sơ đồ 3 ta có
kHβ =1.12
T1 = 109770 (Nmm).
aw1 = 43*(4+1)* 3

109770 *1.12
188 (mm)
(390) 2 * 4 * 0.3

chọn lại : aw1 = 190 (mm)
c, xác định các thông số ăn khớp
theo công thức 6.17

m = (0.01÷0.02)*aw1 = (0.01÷0.02)*190 =1.9 ÷3.8
theo bảng 6.8 chọn mơdun pháp : m = 2.5
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 95/22/2021

đồ án chi tiết máy

o

chọn sơ bộ β = 10
do đó cos(β) = 0.9848
theo 6.31 tính số răng bánh nhỏ :
2*a

2 * 190 * 0.9848

w
z1 = m * (u  1) * cos(β) = 2.5 * (4  1) 29,9
1
lấy z1 =30
số răng bánh lớn z2 =u1*z1 = 4*30 =120
vậy z2 =120.

u

120

2
tỉ số truyền thực um = u  30 4
1
theo công thức 6.32 ta có

cos(β) =

m * ( z1  z 2 ) 2.5 * (120  30)
0.9868
=
2 * a w1
2 * 190

β = 9o18’
d.kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện sau :
Theo công thức (6.33)
2 * T1 * K H (u1  1)

2

(bw * u1 * d w1 )
бH = zm*zH*zε
theo bảng (6.5) ,zm= 225 (MPa)1/3
theo công thức (6.35)
tg(βb) =Cos(αt)*tg(β)
với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh

αtw= αt=arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg(20o)/cos(9o18’) )= 20o14’
do đó tg(βb) = Cos(20o14’)*tg(9o18) = 0.2294
βb = 8o43’
do đó theo 6.34

zH =

2 * cos  b
2 * cos 8 43 '

1.74
sin( 2 *  tw )
sin( 2 * 20. 14 ' )

theo (6.37) ta có :
bw * sin  190 * 0.3 * sin 9 o18 '

1.173
εβ =
 *m
3.14 * 2.5

→εb=1.173
Do đó theo (6.38)
zε=

1


theo (6.38b)

1

1

với εα=[1.88 – 3.2( z  z ) ]*cos(β)
1
2
= [1.88 – 3.2*(

1
1

) ]*cos(9o18’) = 1.724
30 120

Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG
1
0.761
→zε =
1.724

Page 105/22/2021

đồ án chi tiết máy

đường kính vịng lăn bánh nhỏ :
2*a

2 * 190

w1
dw1 = (u  1)  (4  1) 76(mm)
m

theo (6.40), v =

 * d w1 * n1 3.14 * 76 * 452.4

1.799(m / s )
60000
60000

với v= 1.799 (m/s)
theo bảng (6.13)
dùng cấp chính xác 9
theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và v <2.5 m/s
=>KHα=1.13
a w1
190
0.002 * 73 * 1.799 *
1.81
u1
4

Theo 6.42 , H =δH*go*v*

Trong đó

δH hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp
tra theo bảng 6.15 có giá trị 0.002
go hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và bánh 2
tra theo bảng 6.16 có giá trị 73
theo cơng thức (6.41)
 H * bw * d w1

1.81 * 190 * 0.3 * 76

KHv=1+ 2 * T * K * K 1  2 * 109770 * 1.12 * 1.13 1.03
1
H
H
Theo (6.39) KH =KHβ*KHα*KHV = 1.12*1.13*1.03 =1.303
bw = 0.3*aw1 = 0.3* 190 = 57 mm
Thay các giá trị vừa tính vào (6.33)
бH=
zm*zH*zε*

2 * T1 * K H * (u1  1)
2

(bw * u1 * d w1 )

225 * 1.74 * 0.761

2 * 109770 * 1.303 * 5
310.5( MPa)

57 * 4 * 76 2

xác định chính xác ứng suất tiếp súc cho phép
theo công thức (6.1) và (6.1a) với v= 1.4016 (m/s) < 5 (m/s)
[бH ] = [бH]*zR*zv*kxHб
cấp chính xác động học là 9
chọn cấp chính xác mức tiếp xúc là 8
cần gia công đạt độ nhám Ra = 2.5…1.25 μm,
độ rắn mặt răng HB  350
đường kính vịng đỉnh bánh răng da 700
khi đó :
hệ số xét đến độ nhám của mặt răng :
zR
= 0.95
hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng
zv
=1
hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng
kxH = 1
[бH ] =390 *0.95*1*1 = 370.5 (MPa)
Như vậy бH  [бH] thoả mãn điều kiện độ bền tiếp xúc
e.kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 115/22/2021

đồ án chi tiết máy

theo (6.43)
бF1=

2 * T1 * K F * Y * Y * YF1
b¦W * d ¦W1 * m

theo bảng 6.7 ,KFβ = 1.24
theo 6.14 với v < 2.5 m/s và cấp chính xác 9
kHα = 1.13
theo 6.47
νF = δF*go*v*

a w1
u1

trong đó :
hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp tra theo bảng 6.15
δF = 0.006 (dạng răng nghiêng)
hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và bánh 2 tra theo bảng
6.16 :
go = 73
vậy νF = 0.006*73*1.799*

190
= 5.43
4

kFβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về
uốn (tra theo bảng 6.7) ta được kFβ = 1.32
kFα hệ số sự phân bố không đều của tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi
tính về uốn (tra theo bảng 6.14) ta được kFα = 1.37
do đó theo 6.46 ta có :
 F * bw * d w1

kFv = 1+ 2 * T * k * k ( kFv hệ số kể đến ảnh hưởng tải trọng động xuất hiện trong
1
F
F
vùng ăn khớp khi tính về uốn )
kFv = 1+

5.43 * 57 * 76
= 1.059
2 * 109770 * 1.32 * 1.37

do đó
kF = kHα *kHβ*kFv = 1.37*1.32*1.059 = 1.915
với εα = 1.724, Yε = 1/εα = 1/1.724  0.58
với β = 9o 18’ , Yβ = 1 -

9.3
= 0.951
190

số răng tương đương
zv1 =

z1

(cos  ) 3 =

30

(0.987) 3 = 30.8

zv1 =30
z2

120

123
zv2 =  cos   3 =
 0.987  3
zv2 =123
theo 6.18 ta được YF1 = 4.06
YF2 = 3.6
với m = 2.5 mm , Ys = 1.08 – 0.0695*ln(2.5) = 1.01632
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG
Page 125/22/2021
YR = 1 , kxF = 1 (do da 400 mm)

đồ án chi tiết máy

Do đó theo (6.2)và (6.2a)
[бF1]’ = [бF1]*YR*YS*kxF =195.4*1*1.01632*1 = 198.6 MPa
Tương ta cũng tính đươc
[бF2 ]’ = 184.05 MPa
Thay các giá trị vừa tinh được vào công thức
бF1 

2 * T1 * K F * Y * Y * YF1

 bw * d w1 * m 

=

2 * 109770 * 1.915 * 0.58 * 0.951 * 4.06
= 89.9 MPa
57 * 76 * 2.5

vậy бF1  [бF1] thoả mãn
 F 1 * YF2 89.9 * 3.6

77.08MPa
YF1
4.06
vậy бF2   F 2  thoả mãn

бF2 =

f.kiểm nghiệm răng về quá tải
theo (6.48) với kqt =

Tmax
= 1.5
T

бH1max = бH* k qt = 470.63* 1.5 = 576.4 MPa 1260 MPa = [бHmax]
theo (6.49)
бF1max = бF1*kqt = 137.25 *1.5 = 205.875 MPa
бF2max = бF2 * kqt = 121.7*1.5 = 182.55 MPa
g.các thông số và kích thước bộ truyền
khoảng cách trục
aw1
=
190 mm
mơđun pháp
m
=
2.5 mm
chiều rộng vành răng
bw
=
57 mm
tỉ số truyền
um
=
4
o
góc nghiêng của răng
β
=

9 18’
số răng của bánh răng
z1
=
30
z2
=
120
hệ số dịch chỉnh
x1
=
0
x2
=
0
theo các công thức trong bảng 6.11 ta có
đường kính vịng chia :

đường kính đỉnh răng
đường kính đáy răng

m * z1 2.5 * 30

76mm
cos 
0.987
m * z 2 2.5 * 120

304mm
d2 =

cos 
0.987

d1 =

da1 = d1 +2*m =76+2*2.5 =81 mm
da2 = d2 + 2*m =304+2*2.5 = 309 mm
df1 = d1- 2.5*m = 76 – 2.5*2.5 = 69.75 mm
df2 = d2 – 2.5*m = 304 – 2.5*2.5 = 297.75 mm

Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 135/22/2021

đồ án chi tiết máy

5.TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM
Do kh«ng cã u cầu đặc biệt ta chọn vật liệu cho 2 bánh
răng nh sau:
Bánh nhỏ: thép 40X Tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt
280HB có 3 950 MPa, ch3 700 MPa
Bánh lớn: thép 40X tôi cải thiên đạt độ rắn bề mặt 270HB
có b 4 950 MPa, ch 4 700 MPa
a.Xác định ứng suất cho phép.
Theo bảng 6.2[1] với thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn tõ

260HB ... 280HB
Hlim0= 2HB+70; SH=1,1; 0Flim=1,8HB; SF=1,75
 0Hlim3=2.280+70= 630 MPa
0Flim3=1,8.280=504MPa
0Hlim4=2.270+70=610 MPa
0Flim4=1,8.270=486MPa
Theo CT6.5[1]
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thư vỊ tiÕp xóc:
NH03=30HHB32,4= 30.2802,4=2,2.107
NH04=30HHB42,4=30.2702,4=2,1107
Theo ct6.7[1]
Sè chu k× thay đổi ứng suất tơng đơng:
NHE=60c(Ti/Tmax)3niti
NHE4=60.1.33.96.17000(13.0,5+0,83.0,5)=2.6.107
>NH04
KHL4=1
Ưng suất quá tải cho phÐp: theo CT 6.10[1] vµ 6.11[1]
[ H]max=2,8ch4=2,8.700=1960 MPa
[ F3]max=0,8ch3=0,8.700=560 MPa
[ F4]max=0,8ch4=0,8.700=560 MPa

NHE3=60.1.101.3.17000.
3
3
7
(1 .0,5+0,8 .0,5)=7,7.10 >NHO3
KHL3=1
Xác định sơ bé [H] theo c«ng thøc 6.1a[1]
[H]= 0Hlim.KHL/SH
[H]3 = 630.1/1,1 =572.7 MPa

[H]4 = 504.1/1,1 = 458.2 MPa
Vì cặp răng là răng thẳng
 [H] = min ([H]3+[H]4)= 458.2MPa
Theo CT 6.7[1] NFE=60c(Ti/Tmax)6tini

6
6
7
NFE3=60.1.101,3.17000(1 .0,5+0,8 .0,5)=6,5.10 >NFO3
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 145/22/2021

đồ án chi tiết máy

 KFL3=1
 NFE4=60.1.33.96.17000(16.0,5+0,86.0,5)=1,4.107
>NF04
 KFL4=1
Do ®ã theo CT 6.2b víi bộ truyền quay 1 chiều KFC=1, ta đợc
[F3]=504.1.1/1,75=288 MPa
[F4]=486.1.1/1,75=277 MPa
b.xỏc định sơ bộ khoảng cách trục
P2 =5 Kw ,T2 = 422192.8 N.mm ,n2 = 113.1 vg/ph ,u2 = 3.33
aw2= ka*(u2+1)* 3

T2 * K H

 H  2 * u2 * ba

trong đó theo bảng 6.6 chọn ba = 0.3
với răng thẳng
ka=49.5
theo 6.14
Ψbd = 0.5*Ψba*(u2+1) = 0.5*0.3*(3.33+1) = 0.6495
Ψbd = 0.6495
Do đó theo bảng 6.7
kHβ = 1.09
tính tổn thất do ma sát trên răng ở cấp nhanh (η = 0.96)
tổn thất trên một cặp ổ lăn (η = 0.95)
công suất trên bánh chủ động của cấp chậm P2 = 5 Kw
và T2 = 422192.8 N.mm
=>aw2 = 49.5*(3.33+1)* 3

422192.8 *1.13

 515.5 2 * 3.33 * 0.3

= 260.58

mm

vậy lấy aw2 = 260 mm
c.xác định các thông số ăn khớp
m = (0.01…0.02)*aw2 = (0.01…0.02)* 260 = 2.6÷5.2

chọn m = 4
2 * aw2

2 * 260

z1 = m(u  1) = 4 * (3.33  1) = 30.02
2
lấy z1 =30
z2 = u2*z1 = 3.33*30 =99.99
lấy z2 =100
vậy tỉ số truyền thực tế là
z

100

2
um = z  30 3.33
1

do đó aw2 =

m * ( z1  z 2 ) 4 * (30  100)

260
2
2

lấy aw2 = 260
cuối cùng tính góc ăn khớp theo 6.27
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 155/22/2021

đồ án chi tiết máy

o

cosαtw = zt*m*cosα/(2*aw2) = (100+30)*4*cos20 /(2*260)
→αtw =20o
d.kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc
theo 6.33

бH = zm*zH*zε*

2 * T2 * K H *  um  1
bw * um * d 2 w2 

theo bảng 6.5 , zm = 274 MPa1/3
hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc
2 * cos  b
2 *1

= 1.68682
sin 2 *  tw
sin 2 * 22.33

zH =

với bánh răng thẳng ,dùng (6.36a) để tính hệ số kể đến sự trùng khớp của răng ,xác
định như sau :
zε =

1 1
1
1
4  
với   1.88  3.2 * ( z  z ) = 1.88- 3.2*( 
) = 1.7852
44 145
3
1
2

zε =

4  1.7852
=0.86
3

đường kính vịng lăn bánh nhỏ
2 * aw2

2 * 260

dw1 = u  1 =

=120 mms
3.33  1
m
theo(6.40)
v=

 * d w1 * n2  *120 *113 .1

0.71(m / s)
60000
60000

theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác 9,do đó theo bảng 6.16
go = 73 .theo (6.42)
νH = δH*go*v*

aw2
260
2.748
= 0.006*73*0.71*
um
3.33

trong đó theo bảng 6.15
δH = 0.006
do đó
 H * bw 2 * d w1

2.748 * 260 * 0.3 *120

kHv = 1+ 2 * T * K * K = 1+
= 1.026
2 * 422192.8 *1.13 *1
2
H
H
kHv = 1.026
kH = kHβ*kHα*kHv = 1.13*1*1.026 =1.159
kH = 1.159
thay các giá trị vừa tính được
bw = 260*0.3 = 78 mm
ta có :
бH =

z m * z H * z *

2 * T2 * K H *  u m  1
bw 2 * u m * d 2 w1

=274*1.68682*0.86*

2 * 422192 .8 *1.159 * (3.33  1)
=423 MPa
78 * 3.33 *120 2

бH = 423 MPa
theo 6.1 với v = 0.71 m/s ,zv = 1
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10

Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 165/22/2021

đồ án chi tiết máy

với cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9 ,khi đó cần gia cơng đạt độ nhám Rz = 1.25…
2.25μm
do đó zR = 0.95 ,với da <700 mm
kxH = 1,do đó theo 6.1a
[бH] =[бH]*zv*zR*kxH= 458*1*0.95*1 = 435 MPa
vậy бH < [бH] thoả mãn
e.kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt
quá một giá trị cho phép
2 * T2 * K F * Y * Y * YF1

  F 1 
bw * d w1 * m
1
1
với Yε =  1.7852 0.56 -> hệ số kể đến sự trùng khớp của răng


бF1 =

Yβ = 1 (vì răng thẳng)
YF1 = 3.672455

YF2 = 3.577955
KF =KFβ*KFα*KFv = 1.24*1*1.02255 = 1.268
Tra bảng 6.7
kFβ = 1.24
kFα = 1(vì là răng thẳng)
 F * bw * d w1

2.48 * 85 *112

1.02255
kFv = 1+ 2 * T * K * K = 1+
2 * 422192.8 *1.24 *1
2
F
F

với  F  F * g * V *

a w2
260
=0.006*73*0.71*
= 2.74
um
3.33

YS = 1.08 – 0.0695*ln4 = 0.983
Do da < 400 mm
Nên YR = 1, KxF = 1
Do đó [бF1] = [бF1]*YR*YS*KxF = 288*1*0.983*1 = 283 Mpa
Tương tự ta có

[бF2]= 272. 3 MPa
→бF1 =

2 * T2 * K F * Y * Y * YF1
b * d 1 * m



2 * 422192.8 *1.268 * 0.56 *1 * 3.672455
58.7 MPa
78 *120 * 4

vậy бF1  [бF1] thoả mãn
 F 1 * YF2 58.7 * 3.577955

= 57.1MPa
YF1
3.672455
[бF2] thoả mãn

бF2 =

бF2
f.kiểm nghiệm răng về độ quá tải
theo (6.48)

với kqt =

Tmax
1.5

T

бH1max = бH* k qt =458.2* 1.5 561.2MPa
бH1max [бH1max] =1260MPa
theo 6.49
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 175/22/2021

đồ án chi tiết máy

бF1max =[бF1 ] *kqt = 288*1.5 = 432 MPa
бF2max =[бF2]*kqt = 277*1.5= 415.5 MPa
đều thoả mãn
g.các thông số và kích thước của bộ truyền
khoảng cách trục
aw2 :
260mm
Mơđun
m :
4mm
chiều rộng vành răng
bw :
78mm
tỉ số truyền

um :
3.33 mm
góc nghiêng của răng
β :
0
số răng của :
bánh 1
z1 :
30mm
bánh 2
z2 :
100mm
đường kính vịng chia
d1 = m*Z1 = 4*30 = 120 mm
d2 = m*Z2 = 4*100= 400mm
đường kính đỉnh răng
da1 = d1 + 2.5*m = 120+2.5*4 = 130 mm
da2 = d2 + 2.5*m = 400 + 2.5*4 = 410 mm
đường kính đáy răng
df1 = d1 – 2.5*m = 120-2.5*4 = 110 mm
df2 = d2 – 2.5*m = 400-2.5*4 = 390 mm
6.THIẾT KẾ TRỤC TRONG HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP
+P1 = 5.2 Kw ,u1 = 4 ,u2 = 3.295 ,bw1 = 44.4 mm,bw2 = 85 mm
1.chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có :
бb = 600 MPa và
ứng suất xoắn cho phép là : [τ] = 15…20 MPa
trị số nhỏ lấy đối với trục vào của hộp giảm tốc
trị số lớn nên lấy đối với trục ra của hộp giảm tốc
2.chọn sơ bộ đường kính trục ,
theo 10.9 đường kính trục với trục thứ k với k= 1,2,3…

dk =

3

Tk
0.2 *  

vậy ta có :
d1 =

3

T1
109770
3
33.2 35mm
0.2 *  
0.2 * 15

d2 =

3

T2
422192.8
3
= 52.015 50mm
0.2 *  
0.2 * 15

d3 =

3

T3
1369508
3
= 76.99 80 mm
0.2 *  
0.2 * 15

vậy lấy sơ bộ đường kính của 3 trục là:
d1 = 35 mm, d2 = 50 mm, d3 = 80 mm
ở đây lắp đai lên đầu vào của trục ,do đó khơng cần quan tâm đến đường kính trục của
động cơ điện
3.xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
dựa theo đường kính các trục,sử dụng bảng 10.2
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 185/22/2021

chọn sơ bộ chiều rộng của ổ lăn :
d ,mm
35
bo,mm

21
Xác định chiều dài may ơ bánh đai và bánh răng

đồ án chi tiết máy

50
27

80
39

Theo công thức 10.10
lm = (1.2…1.5)d
với trục 2:
lm23 = (1.2…1.5)d1 = (1.2…1.5)*35 = 42 ÷ 52.5 mm -> lấy lm23 = 50 mm
lm22 = (1.2…1.5)*d3 = (1.2…1.5)*80 = 96 ÷ 120 mm ->lấy lm22 = 100mm
khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp k1
tra theo bảng 10.3
ta được k1 = 10.
khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k2
tra theo bảng 10.3
ta được k2 = 10
theo bảng 10.4 tính các khoảng cách còn lại
l22 = 0.5*(lm22 + bo2)+k1+k2 = 0.5*(100+ 27)+10+10 = 83.5 mm 85mm
l23 = l22 +0.5*(lm22+lm23)+k1 = 85 + 0.5 *(50+100)+10 = 170 mm
khoảng cách giữa hai ổ lăn là
l21 = lm22+lm23+3*k1+2*k2 +bo2 = 100+50+3*10+2*10+27 = 227mm 230mm
lm23
lm22
l22

l23
l21
k1
k2
50 mm
100 mm
85 mm
170 mm
230 mm
10 mm
10mm
4.xác định trị số và chiều của các lực từ các chi tiết tác dụng lên trục
chọn hệ trục như sau:

4.1 tính với trục I

Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 195/22/2021

đồ án chi tiết máy

Theo đề bài ta có Fd = 1413(N)
2
2

1413 *
 999.142 N
2
2
2
2
và Fdx = Fd *sin45o = Fd*
1413 *
999.142 N
2
2
2 * T1 2 * 109770
2888 N =Ft2
Ft1 = d  76
w1

vậy Fdy = Fd *cos45o = Fd *

Ft1 * tg ( tw ) 3721* tg (20 014' )

1389.6 N
Fr1 =
cos 
0.987

Fr1 = Fr2 = 1389.6 N
Fa1 = Ft1 * tg (  ) 2888 * tg (9 o18' ) 472.9 N
∑mox = -Fd*

d

2
* (l11  l 21 )  Fa1 * 1  Fr1 * l 23  Fy1 * l 21 0
2
2

vậy
Fy1 =

 999 .142 * (50  230)  472.9 *
230

76
 1389.6 * 170
2
 36.4 N

Fyo – Fr1 +Fy1 + Fdy = 0
Fyo = Fr1 - Fdy – Fy1 = 1389.6 -999.142 – (-25.6) = 472.9 N
∑moy = - Ft1 *l23 - Fx1*l21+Fdx * (l 21  l11 ) +Fa1 *d1/2 = 0
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

→Fx1 =

Ft1 * l 23  Fdx * (l 21  l11 )  Fa1 *
l 21

Page 205/22/2021

đồ án chi tiết máy

d1
2  2888 *170  999.142 * 280  472.9 * 38 840.13N
230

Fxo + Ft+Fx1 –Fd = 0
Fx0 = Fdx – Ft – Fx1 = 999.142 – 2888 – 840 = 2728.9 N
Tính mômen uốn ở nhưng tiết diện nguy hiểm
Xét tiết diện n-n:
Mun-n = M ux 2  M uy 2
Mux = -Fdy*l11 = -999.142*50 = -49957.1 Nmm
Muy =-Fdx*l11 = -999.142*50 = -49957.1Nmm
vậy
Mun-n =   49957.1 2    49957.1 2 70650 Nmm
Xét tại tiết diện m-m:
Mum-m = M 2 ux  M 2 uy
Trong đó :
Muy = -Fx1*(l21-l23)+Fdx*(l21-l23+l11)+Fa1*d1 /2
= - 840*60+999.142*110+472.9*38 = 77475.82 Nmm
d1
 Fy1 * (l 21  l 23 )  Fdy * (l 21  l 23  l11 )
Mux = Fa1*
2
= 472.9*38– (-36.4)*60-999.142*110 = 80385Nmm
Mum-m =



2
2
77475.82     80385 111643.4 Nmm

Tính đường kính ở hai tiết diện n-n và m-m
Theo công thức
d 3

M td
0 .1 *   

với [б] = 50 MPa tra theo bảng (7-2) trong quyển thiết kế chi tiết máy
với Mtd = M 2 u  0.75 * M 2 x với Mx = T
vơi Mu ,Mx là mômen xoắn tại chỗ mà ta xét
tại tiết diện n-n
Mtd = (70650) 2  0.75 * (109770) 2 118442 Nmm
3

118442
28.72mm
0.1 * 50

dn-n
chọn dn-n = 30 mm
đường kính trục của tiết diện m-m
Mtd = (111643 .4) 2  0.75 * (109770) 2 146633.4 Nmm
dm-m 3

146633.4
30.84
0.1 * 50

chọn dm-m = 35 mm
4.2 tính tốn với trục II
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

với :
T2
n2
P2
422192.8 113.1 5
Nmm
Vg/ph Kw
vậy ta có :
2 *T

2
Ft3 = d 
w2

Ft2
2888
N

Page 215/22/2021

Fr2
1389.6 N

đồ án chi tiết máy

Fa2
472.9
N

l22
85
mm

l23
170
mm

l21
230
mm

2 * 422192.8
7036.546 Nmm
120

Ft 3 * tg ( tw ) 7036.54 * tg (20 014' )


2593.6 N
Fr3 =
cos 
1

Tính phản lực của các gối đỡ:
∑mcx = Fr3 *l22 –Fr2*l23 – Ft2*
Rdy =

d2
 Rdy * l 21 = 0
2

d2
304
 Fr 3 * l 22 1389.6 * 170  2888 *
 2593.6 * 85
2
2

1977.1826 N
l 21
230

Fr 2 * l 23  Ft 2 *

Rcy + Rdy –Fr3 + Fr2 = 0
Rcy = Fr3 – Rdy- Fr2 = 2593.6 – 1977.1826-1389.6= -773.18N
d2
-Rdx*l21 = 0

2
d
304
Ft 3 * l 22  Ft 2 * l 23  Fa 2 * 2 7036.54 * 85  2888 *170  472.9 *
2 
2  136.345N
Rdx =
l 21
230

∑mcy = Ft3*l22 –Ft2*l23- Fa2*

Rdx +Rcx –Ft3 – Ft2 = 0
Rcx = Ft3 + Ft2 – Rdx = 7036.54+2888-(-136.345) = 10060.885N
Tính mơmen tổng cộng
Mu =  M uy  2   M ux  2
Tính ở tiết diện e-e :
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG
Page 225/22/2021
d
Muy = -Ft3* 3  Rcx * l 22  Rdx * (l 21  l 23 ) 
2
120
 10060.885 * 85  136.345 * 60
=  7036.54 *

2

đồ án chi tiết máy

= 441163.525 Nmm
vậy Muy = 441163.525 Nmm
Mux = Rcy*l22
= -773.18*85
= -66145 Nmm
Mux = -66145 Nmm
vậy
Mue-e =  441163.525 2   66145 2 446094.672 Nmm
Mtd = ( M ue e ) 2  0.75 * T2  2   446094.672 2  0.75 *  422192.8 2 = 576788.98 N.mm
de-e 3

M td
=
0 .1 *   

3

576788.98
48.679mm
0.1 * 50

vậy lấy de-e = 55 mm
xét tiết diện i-i:
Mux = -Rdy*60 +Fa2*

d2

2

= -1977.1926*60+911.22*

304
19873.884
2

= 19873.884 N.mm
Mux = 19873.884N.mm
Muy = Rdx*60+Ft2*

d2
2

= 136.345*60+2888*

304
2

= 447156.7 N.mm
Muy = 447156.7 N.mm
Mui-i = 19873.884  2   447156.7  2 447598 N.mm
Mtdi-i =  447598  2  0.75 *  422192.8 2 =577952.55 N.mm
di-i 3

577952.55
49.125mm
0.1 * 50

lấy di-i =50 mm

4.3 tính tốn với trục III

Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Ta có Ft4 = Ft3 = 7036.546 N



Page 235/22/2021

đồ án chi tiết máy



Ft 4 * tg  tw 
7036.546 * tg 20 o14'
2593.59 N
Fr4 =
=
cos 
1

∑mEY = -Fr4 *l22 + RfY *l21 = 0

=>RfY =

Fr 4 * l 22 2593.59 * 85
=
= 958.502 N
l 21
230

Rey –Fr4 + Rfy = 0 => Rey = Fr4 – Rfy = 2593.59 – 958.502 =1635.088 N
∑mEX = -Rfx*l21 + Ft4*l22 = 0
 Rfx =

Ft 4 * l 22 7036.546 * 85

2600 N
l 21
230

Rex+Rfx –Ft4 = 0 => Rex = Ft4 – Rfx = 7036-2600 =4435.54 N
Tính mơmen uốn ở tiết diện lớn nhất
Mu =  M ux  2   M uy  2
với Muy = Rey*l22 = 1635.088*85 =138982.5 N.mm
Mux = -Rex*l22 + Ft4*d4/2

= -4435.54*85+7036.546*400/2
= 1030288 N.mm

 Mu = 1030288  2  138982.5 2 1039620 N.mm
Mtd = 1039620 2  0.75 * 1369508.25 2 1577173.025N.mm
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG
Page 245/22/2021
M td
1577173.025
3
68.072mm
d 3
0.1 * 50
0.1 * 50

đồ án chi tiết máy

vậy chọn d = 70 mm
5.kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
Tính chính xác trục cho những tiết diện chịu tải lớn có ứng suất tập trung cao
6.1 với thép 45 có бb = 600 MPa ,б-1 = 0.436*бb = 261.6 MPa
τ-1 =0.58*б-1 = 0.58*261.6 = 151.73 MPa, theo bảng 10.7
Ψб , Ψτ hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi
Ψб = 0.05 Và Ψτ = 0
6.2 các trục hộp giảm tốc đều quay => ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng
Do đó бaj tính theo cơng thức (10.22),với бmj = 0.
Mj

бaj = бmaxj = ¦ W

j

vì trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động
 max j

Tj

do đó τmj = τaj = 2  2 * W tính theo (10.23)
oj
chọn lắp ghép :
các ổ lăn lắp trên trục theo k6,lắp bánh răng ,bánh đai,nối trục theo k6 kết hợp với lắp
then
tiết diện đường
kính trục
3
35
6
20
8
55
9
55
13
70

b h

t1

10×8
6x6

16x12
16x12
20x14

5
3.5
9
9
9

W(mm3)

Wo(mm3) бaj

τaj

3566
7735
35.967
7.1
642
1427
22
38.462
53533.7 113794.7 11.224
1.855
53533.7 113794.7 11.224
1.855
44001.7 94241.76 40.413
7.266

6
6.3 xác định hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểm của trục
dựa theo kết cấu trục trên các hình đã vẽ và biểu đồ mơmen tương ứng ta có thể thấy
các tiết diện sau đây là tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi:
trên trục I : đó là tiết diện lắp bánh đai (tiết diện 6) ,lắp bánh răng (tiết diện 3) ,tiết
diện lắp ổ lăn (tiết diện 4)
trên trục II : đó là hai tiết diện lắp bánh răng (8,9)
trên truc III : đó là tiết diện lắp bánh răng (13),tiết diện lắp đai(11)
6.4 xác định hệ số Kбdj và Kτdj đối với tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.25) và
(10.26):
Các trục được gia công trên máy tiện,tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt
Ra = 2.5…0.63μm,do đó theo 10.8,hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt là
Kx = 1.06.
Khơng dùng các phương pháp tăng bền bề mặt,do đó hệ số tăng bền Ky =1
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10


Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG

Page 255/22/2021

đồ án chi tiết máy

Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón ,hệ số tập trung ưng suất tại rãnh then ứng
với vật liệu có бb = 600MPa là Kб = 1.76 ,Kτ = 1.54.theo bảng 10.10 tra hệ số kích
thước εб và ετ ứng với đường kính của tiết diện nguy hiểm ,từ đó xác định được tỉ số
Kб/εб và Kτ/ετ tại rãnh then trên tiết diện này .theo bảng 10.11. ứng với kiểu lắp đã
chọn ,бb = 600MPa và đường kính của tiết diện nguy hiểm từ đó tra được tỉ số

Kб /εб và tỉ số Kτ/ετ do lắp căng tại tiết diện này,trên cơ sở đó dùng giá trị lớn hơn
trong hai giá trị của Kб/εб để tính Kбd và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Kτ/ετ
để tính Kτd kết quả ghi dưới bảng sau:
g,xác định hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp sб theo 10.20
và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp sτ theo 10.21
cuối cùng tính hệ số an toàn s theo 10.19 ứng với tiết diện nguy hiểm.kết quả cũng
được ghi dưới đây:
và sử dụng các công thức : Kбdj=(Kб/εб+Kx -1)/Ky
(10.25)
Kτdj = (Kτ/ετ+Kx – 1)/Ky
(10.26)
1

Sбj = K *   * 
dj
aj

mj

(10.20)

 1

Sτj = K *   *
dj
j

mj
Sj =
tiết

diện

d
mm

3

35

6

20

8

55

9

55

13

70

Sj * S tj
S 2 j  S 2j

(10.21)

 S 

tỉ số Kб/εб
do
Rãnh lắp
then căng
2.03 2.06
5
1.91 2.06
3
2.43 2.52
6
2.43 2.52
6
2.411 2.52

(10.19)
tỉ số Kτ/ετ
Kбd
do
Rãnh lắp
then căng
1.93 1.64 2.12
7
1.73 1.64 2.12

Kτd

Sб

Sτ

S

1.7

3.43

13.03

3.32

1.7

5.6

2.32

2.14

2.18

2.03 2.58

2.24

9.034

36.52

8.8

2.18

2.03 2.58

2.24

9.034

36.52

8.8

2.47
9

2.03 2.58

3.539

2.51

5.9

2.31

với [S] -hệ số an tồn cho phép ,thơng thường [S] = 1.5…2.5 vậy theo bảng trên
cho thấy các tiết diện nguy hiểm đều đảm bảo về độ bền mỏi.
7.kiểm nghiệm độ bền của then

với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép then về
độ bền dập theo (9.1) và độ bền cắt theo(9.2). kết quả tính tốn như sau,với lt = 1.35*d
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đề số 10