ĐỒ ÁN : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Đồ án
Thiết kế hệ thống dẫn động
băng tải
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Mục lục
Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau:
- Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền.
- Phần II : Tính toán bộ truyền đai thang.
- Phần III : Tính toán bộ truyền bánh răng côn răng nghiêng.
- Phần IV : Tính toán và kiểm nghiệm trục.
- Phần V : Tính và chọn then.
- Phần VI : Thiết kế gối đỡ trục.
- Phần VII : Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác.
- Phần VIII : Bôi trơn hộp giảm tốc.
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Đề số: 2A
Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Lược đồ hệ dẫn động băng tải
1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai
4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. băng tải
Số liệu cho trước:
1 Lực kéo băng tải F 2250 N
2 Vận tốc băng tải V 1,3 m/s
3 Đường kính băng tải D 320 Mm
4 Thời gian phục vụ L

h
20000 giờ
5 Số ca làm việc 1 Ca
6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài
α
45
o
độ
8 Đặc tính làm việc Nhẹ
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Khối lượng thiết kế
1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3):
- 01 bản tổng thể 3 hình chiếu
- 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu
2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3):
3 01 Bản thuyết minh(A4)
Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
I-1 Chọn động cơ điện
1. Chọn kiểu loại động cơ
Hiện nay, có hai loại động cơ là động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều. Để
thuận tiện, phù hợp với lưới điện hiện nayta chọn động cơ điện xoay chiều. Trong số các loại
động cơ điện xoay chiều, ta chọn loại động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc( còn gọi
là động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to ngắn mạch) Nó có những ưu điểm: Kết cấu đơn
giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha
không cần phải biến đổi dòng điện.
2. Các kết quả tính toán trên băng tải

a. Mô men thực tế trên băng tải:
Mômen thực tế trên băng tải:

M
bt
=
.D
2
F
=
2250.320
2
=360000 Nm
Trong đó F= 2250 N là lực kéo băng tải
D=320 mm là đường kính băng tải
b. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Số vòng quay đòng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác định theo
công thức:
n
db
=
p
f.60
(I – 2)
Trong đó: f – tần số của dòng điện xoay chiều;
mạng điện ở nước ta có f = 50 Hz
p – số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K)
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí

⇒ n
db
=
2
50.60
= 1500 vòng/phút
Căn cứ vào vận tốc vòng của băng tải, chọn số vòng quay của băng tải là:
N
bt
=
3
60.10 .
.
v
D
π
vòng/phút
với : v- vận tốc vòng của băng tải( v = 1,3 m/s)
⇒n
bt
=
3
60.10 .1,3
3,14.320
=77,63 vòng/phút
c. Xác định hiệu suất của toàn bộ hệ dẫn động:
Ta gọi

η
ht
là hiệu suất của toàn bộ hệ thống được xác định theo công thức:

η
ht
=
η
k
.
η
đ
.
η
brc
.
η
ol
3
η
x
(I – 3)
Trong đó:
η
k
– hiệu suất của khớp nối.

η
đ
- hiệu suất của bộ truyền đai thang.

η
brc
– hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn.

η
ol
– hiệu suất của một cặp ổ lăn.

η
x
– hiệu suất của bộ truyền xích.
Theo bảng 2.3 –tr.19 TTTKHDĐCK tập 1, ta có:
η
k
= 1 ;
η
đ
= 0,95 ;
η
brc
= 0,96 ;
η
ol
= 0,99 ;
η
x
= 0,92
Thay các giá trị trên vào (I – 3), ta được:

η
ht
= 1. 0,95. 0,96. (0,99)
3
.0,92 = 0,81
3. Chọn động cơ điện theo công suất:
a. Mô men đẳng trị:
M
đtbt
=
∑
∑
=
=
n
k
k
n
k
k
k
t
tT
1
1
.
2
(I – 4)
Trong đó, M
k

– mô men thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;
t
k
– thời gian tác động của mô men thứ k.
Theo đề bài, ta có: M
1
= M ; M
2
= 0,6M
t
1
= 4h ; t
2
= 4h ; t =8h.
Từ đó, ta có kết quả:
M
đtbt
=
2 2
.4 (0,6 ) .4
8
M M+
= 0.824.M
bt

M
đtbt
= 0,824.360000 = 296640 Nmm= 296,64Nm
b. Công suất đẳng trị trên băng tải:

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
P
đtbt
=
.
9550
dtbt bt
M n
=
296,64.77,63
9550
= 2,41 Kw
c. Công suất đẳng trị cần có trên động cơ:
P
đtđc
=
dtbt
ht
P
η
=
2,41
0,81
= 2,97 Kw
Từ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K112M2 – kiểu có bích, có
các thông số kỹ thuật được tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu

như sau:
Kiểu
động cơ
Công suất Vận tốc quay
Vòng/phút
Kw Mã
lực
50Hz 60Hz
η
% Cos
ϕ
dn
k
I
I
dn
k
T
T
Khối
lượng
(kg)
d
φ
(mm)
K112M4 3,0 4,0 1445 1732 82,0 0,83 5,9 2,0 41 28
-Đặc điểm của động cơ điện loại K:
Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ (n
đb
) là 1500 vòng/phút ,động cơ loại

K có phạm vi công suất từ 0,75 Kw đến 30 Kw lớn hơn của động cơ DK và nhỏ hơn của
động cơ 4A.
Động cơ K có khối lượng nhỏ hơn so với động cơ DK và đặc biệt là có mô men khởi động
cao hơn 4A và DK.
d. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:
- Kiểm tra điều kiện mở máy:
Khi mở máy, mô men tải không được vượt quá mô men khởi động của động cơ
( M<M
k
) nếu không động cơ sẽ không chạy.
Theo điều kiện:
M
mm
/M≤M
k
/M
dn
(I - 5)
Trong đó: M
mm
-mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động.
M
k
(T
k
) - mô men khởi động của động cơ.
M
dn
(T
dn

) - mô men danh nghĩa của động cơ.
Theo bảng số liệu trên ta có:
M
k
/M
dn
= 2,0
Căn cứ vào lược đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có:
M
mm
/M = 1,5
Do đó động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy.
O Kiểm nghiệm động cơ theo các điều kiện làm việc:
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
M
maxqtđc
≤ [M
dc
] ; [M
dc
] =
η
ht
.2.M
Với M =
1445

9550
.3 = 19,82 Nm ;
⇒ [M
dc
] = 0,81. 2.19,82 =32,10 Nm
Tacókếtquả:
M
maxqtđc
=K
qt
.M
cản
=
9550.
.
dtbt
dc ht
P
n
η
. 1,5 (I - 6)
M
maxqtđc
=
9550.2,41
1445.0,81
. 1,5 = 29,49 Nm
Theo số liệu của động cơ đã chọn, có: [M
dc
] = 32,10Nm

Vậy : [M
dc
] =32,10 Nm ≥ M
maxqtđc
=29,49 Nm.
I-2 Phân phối tỉ số truyền
Để phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống.

u
Σ
=
dc
bt
n
n
=
1445
77,63
=18,61 (I - 7)
màu
Σ
=u
h
.u
ng
(I - 8)
Với u
h
- tỉ số truyền của hộp giảm tốc;
u

ng
- tỉ số truyền ngoài hộp;
u
ng
=u
k
.u
x
.u
đ
(I -9)


u
k
- tỉ số truyền của khớp nối.
do u
k
= 1 ⇒ u
ng
= u
x
. u
đ
u
x
- tỉ số truyền của bộ truyền xích.
u
đ
- tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.

Theo bảng 2.4 - tr21 TTTKHDĐCK tập 1, ta có u
x
= 2…5 ; u
đ
= 3…5.
Chọn u
x
= 3 ; u
đ
= 3
⇒ u
ng
= u
x
. u
đ
= 3.3 = 9
Do đó u
h
=
ng
u
u
∑
=
18,61
9
= 2,06
Như vậy:
-tỉ số truyền của hộp giảm tốc hay tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn là:

u
h
= u
brc
= 2,06 ;
- tỉ số truyền của bộ truyền đai: u
đ
= 3
- tỉ số truyền của bộ truyền xích: u
x
= 3
I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trục
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải
1. Tính toán tốc độ quay của các trục
- Trục động cơ: n
đc
= 1445 vòng/phút
- Trục I: n
I
=
k
dc
u
n
=

1
1445
= 1445 vòng/phút
- Trục II:n
II
=
d
I
u
n
=
1445
3
= 481,6 vòng/phút
- Trục III: n
III
=
brc
II
u
n
=
481,6
2,06
= 233,7 vòng/phút
- Trục IV: n
IV
=
x
III

u
n
=
233,7
3
=77,9 vòng/phút
2. Tính công suất trên các trục
Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lượt là P
I
, P
II
, P
III
, P
IV
có kết quả như sau:
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:
P
dc
= P
lv
dc
= 2,97 Kw
- Công suất danh nghĩa trên trục I:
P

I
= P
dc
.
k
η
= 2,97. 1 = 2,97Kw
- Công suất danh nghĩa trên trục II:
P
II
= P
I
.
d
η
.
ol
η
= 2.97. 0,95. 0,99 = 2,79Kw
- Công suất danh nghĩa trên trục III:
P
III
= P
II
.
brc
η
.
ol
η

= 2,79. 0,96. 0,99 =2,65 Kw
- Công suất danh nghĩa trên trục IV:
P
IV
= P
III
.
x
η
.
ol
η
= 2,65. 0,92. 0,99 = 2,41 Kw
3. Tính mô men xoắn trên các trục
Gọi mô men xoắn trên các trục I, II, III, IV lần lượt là
M
I
, M
II
, M
III
, M
IV
ta có kết quả sau:
- Trục động cơ:
M
dc
= 9,55.
dc
dc

lv
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,97
1445
= 19628 Nmm
- Trục I:
M
I
= 9,55.
I
I
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,97
1445
= 19628 Nmm
- Trục II:
M
II
= 9,55.
II
II
n

P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,79
481,6
= 55325 Nmm
- Trục III:
M
III
= 9,55.
III
III
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,65
233,7
= 108290Nmm
- Trục IV:
M
IV
= 9,55.
IV
IV
n
P.10
6

= 9,55.
6
10 .2,41
77,9
= 295449 Nmm
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Thông số

Trục
Tỉ số
truyền
Tốc độ quay
(vòng/phút)
Công suất
(Kw)
Mô men
xoắn
(Nmm)
Trục động cơ
Trục I
1
1445 2,97 19628
1445 2,97 19628
Trục II
2,06
481,6 2,79 55325

Trục III
3
233,7 2,65 108290
Trục IV
3
77,9 2,41 295449
Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động.
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền
A - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoài
II. I . Thiết kế bộ truyền đai thang
II. I. 1 . Xác định kiểu đai
- Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
n
dc
= 1445 (vòng/phút) ; P
dc
= 5,5 Kw ; u
d
= 4
Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc
biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thường loại A trong bảng 4.13. Các thông
số của đai hình thang - tr59 TTTKHDĐCK tập 1. Theo đó, thông số kích thước cơ bản
của đai được cho trong bảng sau:
Loại đai Kích thước mặt cắt (mm)
b

t
b h y
0
Diện tích
A(mm
2
)
d
1
(mm)
Thang, A 11 13 8 2,8 81 100
Hình vẽ dưới đây thể hiện kích thước mặt cắt ngang của dây đai:
13
11
8
2,8
40
0
Kích thước mặt cắt ngang của dây đai thang.
II. I. 2. Tính sơ bộ đai
- Tính vận tốc đai:
v =
60000
..
11
nd
π
(II - 1)
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH

Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
v =
60000
1445.100.14,3
= 7,56 (m/s)
Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép v
max
= 25 m/s (đối với loại
đai thang).
Ta chọn
ε
= 0,02 (
ε
- hệ số trượt đai).
Theo công thức:
d
2
= d
1
. u
d
. (1 -
ε
) (II - 2)
ta có: d
2
= 100. 4. (1 - 0,02) = 392 (mm)
II. I. 3. Chọn đường kính đai tiêu chuẩn

Theo bảng 4.21 - Các thông số của bánh đai hình thang - tr63 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn
d
2
= 400 mm.
Tỉ số truyền thực tế là:
u
dt
=
)1(
1
2
ε
−d
d
(II -3)
u
dt
=
)02,01(100
400
−
= 4,08
Sai số của tỉ số truyền là:
∆u =
d
ddt
u
uu −
. 100% (II -4)
∆u = 2%

Vậy: ∆u < 3 ∼ 4% ⇒ Thỏa mãn điều kiện về sai lệch tỉ số truyền đai.
- Chọn sơ bộ chiều dài khoảng cách trục là:
a
sb
= 1,5. d
2
= 600 (mm)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
l
sb
= 2.a
sb
+
2
)(
21
dd +
π
+
sb
a
dd
.4
)(
2
12
−
(II - 5)
l

sb
= 2022,5 (mm)
Theo bảng 4. 13 - tr59 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn l = 2000 mm.
Số vòng chạy của đai:
i = v/l (II - 6)
i = 7,56/2 = 3,78 (1/s)
vậy i = 3,78 <i
max
= 10
- Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn:

a = (
λ
+
2
8∆−
λ
)/4 (II - 7)
với:
λ
= l -
π
(d
2
+ d
1
)/2
và:
∆
= (d

2
-d
1
)/2
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Hay:
a =
[ ]
8
)(8)(2)(2
2
12
2
1212
ddddlddl −−+−++−
ππ
(II - 8)
⇒ a = 588,38 mm
Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d
1
+ d
2
) + h ≤ a ≤ 2(d
1
+ d

2
) (II - 9)
Ta có: 0,55(d
1
+ d
2
) +h = 283 mm
2(d
1
+ d
2
) = 1000 mm
Vậy thỏa mãn điều kiện khoảng cách trục.
Tính góc ôm α
1
trên bánh đai nhỏ theo công thức:
α
1
= 180
o
-
a
dd
o
57).(
12
−
(II -10)
⇒ α
1

= 150,94
o

Vậy α
1
= 150,94
o
>120
o
, góc ôm thỏa mãn điều kiện.
II. I. 4. Xác định số đai z
áp dụng công thức 4. 16 - tr 60 - TTTKHDĐCK tập 1:

z =
[ ]
zul
dcd
CCCCP
KP
α
.
.
0
(II -11)
Trong đó:
- P
cd
- Công suất trên trục bánh đai chủ động P
I
= 4,837 Kw ;

O Tra các bảng hệ số, chọn các hệ số:
+ K
đ
- Hệ số tải trọng ứng với trường hợp tải dao động nhẹ, tải trọng mở máy đến 150%
tải trọng danh nghĩa. (Bảng 4. 7 - tr 55 - TTTKHDĐCK tập 1), ta chọn K
đ
=1,1 ;
+ [P
0
] - Công suất cho phép, tra bảng 4. 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có
[P
0
] = 1,85 Kw ;
+ C
α
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α
1
, tra bảng 4. 15 -tr 61 - TTTKHDĐCK
tập 1, ta có: C
α
= 1 - 0,0025(180 - α
1
) khi α
1
= 150…180
o

Vậy: C
α
= 0,9273

+ C
l
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
Với l/l
0
= 2000/1700 = 1,176, tra bảng 4. 16 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: C
l
= 1,04
+ C
u
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4. 17 - tr 61 - TTTKHDĐCK
tập 1, với trường hợp u ≥3 , ta có: C
u
= 1,14 ;
+C
z
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, với
P
I
/[P
0
] = 4,837/1,85 =2,6 ,tra bảng 4. 18 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn:C
z
= 0,95
Thay các giá trị trên vào công thức (II -11), ta được:
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí

z =
95,0.14,1.04,1.9273,0.85,1
1,1.837,4
= 2,86 (đai)
Ta chọn z = 3 (đai).
II. I. 5. Xác định chiều rộng bánh đai
Chiều rộng của bánh đai được xác định theo công thức:
B = (z - 1)t + 2e (II - 12)
Tra bảng 4. 21 - tr 63 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có:
t = 15 mm ; e = 10 mm ; h
0
= 3,3mm
Vậy: B = 50 mm
Đường kính ngoài của bánh đai được xác định theo công thức:
d
a
= d + 2h
0
(II - 13)
⇒ - Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ là:
d
a1
= d
1
+ 2h
0
= 100 +2.3,3 =106,6 (mm)
⇒ - Đường kính ngoài của bánh đai lớn là:
d

a2
= d
2
+ 2h
0
= 400 + 2.3,3 = 406,6 (mm)
II. I. 6. Xác định lực trong bộ truyền
- Xác định lực vòng theo công thức:

F
v
= q
m
. v
2
(II - 14)
Với q
m
- Khối lượng 1 mét chiều dài đai, tra bảng 4. 22 - tr 64 - TTTKHDĐCK tập 1, ta
có: q
m
= 0,105 kg/m.
⇒ F
v
= 6 (N)
- Xác định lực căng ban đầu:
áp dụng công thức tính lực căng trên 1 đai:

F
0

=
zCv
KP
dI
..
..780
α
+ F
v
(II -15)
⇒ F
0
= 197,33 (N)
Lực tác dụng lên trục được tính theo công thức:
F
r
= 2F
0
.z.sin






2
1
α
(II - 16)
⇒F

r
= 1146,11 (N)
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
F
1
F
1
F
2
F
2
F
r
O
1
d
1
n
1
1
29,06
0
Sơ đồ lực tác dụng lên trục khi bộ truyền đai làm việc.
Bảng thông số của bộ truyền đai:
Khoảng cách trục a 588,38 mm
Góc ôm α

1
150,94
o
Đường kính bánh đai nhỏ 100 mm
Đường kính bánh đai lớn 400 mm
Bề rộng của bánh đai B 50 mm
Bề rộng của dây đai b 13 mm
II. I. 7. Tính ứng suất trong dây đai và tuổi thọ của dây đai
II. II. Thiết kế bộ truyền xích
II. II. 1. Chọn loại xích
Do bộ truyền tải không lớn, ta chọn loại xích ống - con lăn một dãy, gọi tắt là xích con lăn
một dãy. Loại xích này chế tạo đơn giản, giá thành hạ và có độ bền mòn cao.
II. II. 2. Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích
a. Chọn số răng đĩa xích
Số răng đĩa xích nhỏ được xác định theo công thức:
z
1
= 29 - 2. u
xích
≥ 19 (II -17)
Với u
xích
= 3,5 ⇒ z
1
= 29 - 2. 3,5 = 22 >19
Vậy: z
1
= 22 (răng)
Tính số răng đĩa xích lớn:
z

2
= u
xích
. z
1
≤ z
max
(II -18)
Đối với xích con lăn z
max
= 120, từ đó ta tính được: z
2
= 3,5. 22 = 77 (răng)
b. Xác định bước xích p
Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề. Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu
về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết dưới dạng:
P
t
= P. k. k
z
. k
n
≤ [P] (II -19)
Trong đó: P
t
- Công suất tính toán;
P - Công suất cần truyền; P = 4,323 (Kw);
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
Xác định công suất cho phép [P] của xích con lăn: với n
01
= 200 vòng/phút, bước xích
p = 38,1 (mm), theo bảng 5. 5 - tr - 81 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: [P] = 34,8 (Kw);
k
z
- Hệ số răng ; k
z
=
1
01
z
z
=
22
25
= 1,136
k
n
- Hệ số vòng quay; k
n
=
III
n
n
01
=
635,97

200
= 2,048
Hệ số k được xác định theo công thức:
k = k
0
. k
a
. k
đc
. k
bt
. k
đ
. k
c
(II -20)
Trong đó các hệ số thành phần được chọn theo bảng 5.6 -tr 82 - TTTKHDĐCK tập 1,với:
k
0
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền, k
0
= 1 (do đường nối tâm của
hai đĩa xích so với đường nằm ngang là 25
o
<60
o
);
k
a
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích;

với a = (30…40)p, ta có: k
a
= 1;
k
đc
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng; với trường hợp vị
trí trục không điều chỉnh được, ta có: k
đc
= 1,25;
k
bt
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn; với trường hợp môi trường làm việc
có bụi, chất lượng bôI trơn bình thường), ta chọn: k
bt
= 1,3;
k
đ
- Hệ số tải trọng động, với trường hợp tải trọng vừa (tải trọng va đập), ta
chọn: k
đ
= 1,2;
k
c
- Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền; với trường hợp số ca làm việc
là 2 ca, ta có: k
c
= 1,25;
Từ (II -20) ta tính được: k = 1. 1. 1,25. 1,3. 1,2. 1,25 = 2,437
Từ (II -19) ta tính được: P
t

= 4,323. 2,437. 1,136. 2,048 = 24,51 (Kw)
⇒ P
t
= 24,51 Kw < [P] = 34,8 Kw
Với bước xích p = 38,1 (mm), theo bảng 5.8 - tr 83 - TTTKHDĐCK tập 1, điều
kiện p <p
max
được thỏa mãn.
Tính khoảng cách trục sơ bộ, ta lấy:
a
sb
= 40p = 40. 38,1 = 1524 (mm);
Ta xác định số mắt xích theo công thức:
x =
p
a2
+
2
21
zz +
+
a
pzz
2
2
12
4
.)(
π
−

(II -21)
⇒ x =
1,38
1524.2
+
2
7722 +
+
1524.14,3.4
1,38.)2277(
2
2
−
= 131,42
Ta lấy số mắt xích chẵn x
c
= 132, tính lại khoảng cách trục theo công thức:
a
∗
= 0,25.p
( )

















−
−+−++−
2
12
2
1212
)(
2)](5,0[5,0
π
zz
zzxzzx
cc
(II -22)
Theo đó, ta tính được:
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy
Khoa : Cơ Khí
a
∗
= 0,25.38,1
( )

















−
−+−++−
2
2
14,3
)2277(
2)]2277(5,0132[22775,0132
⇒ a
∗

=1535,37 = 1535 (mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm khoảng cách trục đi một lượng:
∆a = (0,002…0,004)a , ta chọn ∆a = 0,003a ≈ 5 (mm)
⇒ a = a

∗
- ∆a = 1535 - 5 = 1530 (mm)
Số lần va đập của bản lề xích trong 1 giây:
i =
c
III
x
nz
.15
.
1
≤ [i] (II -23)
⇒ i =
132.15
635,97.22
= 1,085
Theo bảng 5. 9 - tr 85 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: [i] = 20;
⇒ i = 1,085 < [i] = 20, sự va đập của các mắt xích vào các răng trên đĩa xích
đảm bảo, không gây ra hiện tượng gẫy các răng và đứt má xích.
c. Kiểm nghiệm xích về đọ bền
Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tả trọng va đập
trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn:
s =
vtd
FFFk
Q
++
0
.
≥ [s] (II -24)

Trong đó: Q - Tải trọng phá hỏng, theo bảng 5. 2 - tr 78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có:
Q = 127 kN = 127000 N;
q - khối lượng của 1 mét xích, theo bảng 5. 2 - tr78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta
có: q = 5,5 kg;
k
đ
- Hệ số tải trọng động, theo bảng 5. 6 - tr 82 - TTTKHDĐCK tập 1, với
trường hợp tải trọng va đập nhẹ, ta chọn k
đ
= 1,2;
v - vận tốc trên vành đĩa dẫn z
1
:
v =
3
1
10.60
..
III
npz
(II -25)
⇒ v =
60000
635,97.1,38.22
= 1,364 (m/s)
F
t
- Lực vòng trên đĩa xích:
F
t

=
v
P.1000
(II -26)
⇒ F
t
=
364,1
323,4.1000
= 3169,35 (N)
F
v
- Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc:
F
v
= q. v
2
(II -27)
⇒ F
v
= 5,5. (1,364)
2
= 10,23 (N)
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT
Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH
Lớp : ĐLK6