Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống sản xuất công nghiệp và vận tải liên tục, băng tải đóng vai trò cốt lõi trong việc trung chuyển vật liệu rời và hàng hóa. Để đảm bảo băng tải vận hành ổn định với vận tốc và công suất yêu cầu, trạm dẫn động cơ khí cần được tính toán thiết kế đồng bộ từ khâu lựa chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền, đến thiết kế các bộ truyền hở, hộp giảm tốc và hệ thống trục - ổ. Đồ án môn học Chi tiết máy này tập trung giải quyết bài toán thiết kế trạm dẫn động băng tải theo đề số 38, được thực hiện tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải.

Mục tiêu và nhiệm vụ thiết kế được xác định cụ thể trong văn bản:

  1. Tính toán lựa chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền cho toàn bộ hệ thống dẫn động.
  2. Thiết kế bộ truyền đai ngoài hộp giảm tốc.
  3. Thiết kế các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc hai cấp (gồm một cấp bánh răng côn răng thẳng và một cấp bánh răng trụ răng thẳng).
  4. Tính toán kết cấu trục, lựa chọn và kiểm nghiệm mối ghép then, xác định phản lực và kiểm nghiệm độ bền mỏi cho hệ trục.
  5. Hoàn thành sản phẩm bàn giao gồm: 01 bản thuyết minh tính toán chi tiết khổ A4 và 01 bản vẽ lắp tổng thể khổ A0.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Trạm dẫn động băng tải cơ khí gồm động cơ điện xoay chiều ba pha, bộ truyền đai thang, hộp giảm tốc hai cấp (bánh răng côn - bánh răng trụ), khớp nối trục đàn hồi và tang băng tải.
  • Phạm vi thông số làm việc:
    • Lực vòng trên băng tải: $F = 4700\text{ N}$.
    • Vận tốc kéo của băng tải: $v = 1,15\text{ m/s}$.
    • Đường kính tang băng tải: $D = 400\text{ mm}$.
    • Thời gian phục vụ định mức: 4 năm.
    • Sai số vận tốc cho phép: $\le 5%$.
    • Chế độ làm việc: Mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 4 giờ (tổng cộng 8 giờ/ngày), mỗi năm làm việc 300 ngày ($t = 4 \times 300 \times 8 = 9600\text{ giờ}$); đặc tính làm việc tải trọng một chiều, có va đập nhẹ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán thiết kế

Hệ thống tính toán trong đồ án được xây dựng trên cơ sở lý thuyết chi tiết máy và hệ dẫn động cơ khí truyền thống, sử dụng các công thức giải tích chuẩn mực và hệ thống bảng tra cứu cơ tính vật liệu, hệ số tải trọng động, hệ số tập trung ứng suất.

Khung lý thuyết và mô hình tính toán áp dụng:

  • Cân bằng công suất và động học: Xác định công suất cản trên trục tang $P_{lv} = (F \cdot v) / 1000 = 5,405\text{ kW}$, hiệu suất chung của hệ thống $\eta = 0,858$ qua chuỗi tích hiệu suất các bộ truyền và cặp ổ đỡ ($\eta = \eta_đ \cdot \eta_{brc} \cdot \eta_{brt} \cdot \eta_o^4 \cdot \eta_{kn}$).
  • Tiêu chuẩn tính toán bộ truyền đai thang: Tính toán theo khả năng kéo và độ bền mỏi, xác định góc ôm đai $\alpha_1$, khoảng cách trục $a$, chiều dài đai tiêu chuẩn $L$, số lượng đai $z$, và lực căng tác dụng lên trục $F_r$.
  • Tiêu chuẩn độ bền bộ truyền bánh răng: Áp dụng tiêu chuẩn tính toán sức bền tiếp xúc bề mặt $[\sigma_H]$ nhằm chống tróc rỗ, sức bền uốn chân răng $[\sigma_F]$ nhằm chống gãy răng theo chu kỳ tải trọng, cùng kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cực đại $[\sigma_{H\max}]$ và ứng suất uốn cực đại $[\sigma_{F\max}]$ khi xảy ra quá tải ngắn hạn.
  • Tiêu chuẩn thiết kế trục và then: Tính sơ bộ đường kính trục theo mômen xoắn thuần túy $[\tau]$, tính toán chính xác theo mômen tương đương $M_{td}$ dựa trên thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng, kiểm nghiệm hệ số an toàn mỏi $s \ge [s] = (1,5 \div 2,5)$; kiểm nghiệm mối ghép then bằng theo chỉ tiêu ứng suất dập $[\sigma_d]$ và ứng suất cắt $[\tau_c]$.

Phương pháp nghiên cứu:

  • Phương pháp giải tích kỹ thuật: Áp dụng các phương trình cơ học vật rắn biến dạng, sức bền vật liệu và nguyên lý máy.
  • Phương pháp tĩnh học đồ giải/giải tích: Tách vật thể tự do, lập hệ phương trình cân bằng lực không gian $\sum F_x = 0$, $\sum F_y = 0$, $\sum M_x = 0$, $\sum M_y = 0$ tại các gối đỡ trên từng mặt phẳng tọa độ để vẽ biểu đồ mômen uốn $M_x, M_y$ và mômen xoắn $T$.
  • Nguồn dữ liệu: Các tiêu chuẩn cơ khí kỹ thuật, bảng thông số động cơ điện không đồng bộ ba pha, bảng trị số tiêu chuẩn đai thang, môđun bánh răng, then bằng và ổ lăn.

Thiết kế và thông số kỹ thuật hệ thống dẫn động

Hệ thống dẫn động trạm băng tải được bố trí theo chuỗi động học nối tiếp: Động cơ điện $\to$ Bộ truyền đai thang $\to$ Trục I $\to$ Hộp giảm tốc hai cấp (Cặp bánh răng côn $\to$ Trục II $\to$ Cặp bánh răng trụ $\to$ Trục III) $\to$ Khớp nối đàn hồi $\to$ Trục IV (Trục công tác của tang băng tải).

Thông số động học / động lực học Trục động cơ Trục I (Vào HGT) Trục II (Trung gian) Trục III (Ra HGT) Trục IV (Công tác)
Tỷ số truyền ($u$) - $u_đ = 2,0$ $u_{brc} = 2,3$ $u_{brt} = 2,86$ $u_{kn} = 1,0$
Số vòng quay ($n$, vòng/phút) 730,0 365,0 147,7 55,5 55,5
Công suất ($P$, kW) 5,4050 5,0834 4,8815 4,6877 4,6409
Mômen xoắn ($T$, N.mm) 70.709,2 13.300,4 315.628,4 806.622,2 798.569,2

Nội dung chính theo từng phần thuyết minh

Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

Nội dung phần này trình bày quy trình tính toán công suất làm việc trên trục máy công tác, số vòng quay của tang băng tải $n_{lv} = (60000 \cdot v) / (\pi \cdot D) = (60000 \cdot 1,15) / (400 \cdot \pi) = 54,9\text{ vòng/phút}$. Với hiệu suất chung của hệ thống $\eta = 0,858$, công suất cần thiết trên trục động cơ là $P_{ct} = 5,18\text{ kW}$. Số vòng quay đồng bộ sơ bộ $n_{sb} \approx 658,8\text{ vòng/phút}$.

Động cơ được chọn là loại động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch mã hiệu 4A160S8Y3 có các thông số định mức:

  • Công suất danh nghĩa: $P_{đc} = 7,5\text{ kW}$.
  • Vận tốc quay danh nghĩa: $n_{đc} = 730\text{ vòng/phút}$.
  • Hệ số công suất $\cos\varphi = 0,75$; Hiệu suất $\eta% = 86%$.
  • Tỷ số mômen: $T_{\max}/T_{dn} = 2,2$; $T_K/T_{dn} = 1,4$; Số đôi cực $2p = 8$; Tốc độ đồng bộ $n_{đb} = 750\text{ vòng/phút}$.

Tỷ số truyền chung của hệ thống $u_t = n_{đc} / n_{lv} = 730 / 54,9 = 13,2$. Tác giả phân phối tỷ số truyền ngoài hộp (bộ truyền đai) $u_đ = 2,0$ và tỷ số truyền trong hộp giảm tốc $u_h = 6,6$. Trong hộp giảm tốc hai cấp, tỷ số truyền cấp nhanh (bánh răng côn) được xác định $u_1 = 2,3$, tỷ số truyền cấp chậm (bánh răng trụ) $u_2 = 2,86$.

Phần II: Truyền động đai

Tác giả lựa chọn bộ truyền đai thang làm bằng vải cao su nhằm đáp ứng yêu cầu chịu va đập nhẹ và chi phí thấp.

  • Tiết diện đai: Chọn loại đai thang loại B có diện tích mặt cắt $A = 138\text{ mm}^2$, kích thước mặt cắt $b \times h = 17 \times 10,5\text{ mm}$.
  • Kích thước bánh đai: Đường kính bánh đai nhỏ $d_1 = 160\text{ mm}$; vận tốc đai $v = (\pi \cdot d_1 \cdot n_{đc}) / 60000 = 6,11\text{ m/s} < v_{\max} = 25\text{ m/s}$. Đường kính bánh đai lớn tính toán $d_2 = 313,6\text{ mm}$, chọn theo tiêu chuẩn $d_2 = 315\text{ mm}$. Tỷ số truyền thực tế $u_t = 2,009$, sai lệch vận tốc là $0,4% < 5%$.
  • Chiều dài và khoảng cách trục: Khoảng cách trục sơ bộ chọn $a = 315\text{ mm}$; chiều dài đai tính toán $L = 1376,2\text{ mm}$, lấy theo tiêu chuẩn $L = 1400\text{ mm}$. Khoảng cách trục chính xác sau khi hiệu chỉnh theo chiều dài tiêu chuẩn là $a = 317,4\text{ mm}$. Tần số vòng chạy của đai $i = v / L = 6,11 / 1,4 = 4,36\text{ s}^{-1} < 10\text{ s}^{-1}$.
  • Số đai và kết cấu: Tính toán số đai $z = 4,52$, lấy số đai tiêu chuẩn $z = 5$. Chiều rộng bánh đai $B = 101\text{ mm}$, đường kính đỉnh bánh đai $d_a = 168,4\text{ mm}$.
  • Lực tác dụng: Lực căng ly tâm $F_v = 6,645\text{ N}$, lực tác dụng lên trục $F_r = 2004,8\text{ N}$.

Phần III: Truyền động bánh răng

Vật liệu chế tạo cho cả hai bộ truyền là thép 45 tôi cải thiện. Bánh răng nhỏ đạt độ rắn HB 250 ($\sigma_{b1} = 850\text{ MPa}$, $\sigma_{ch1} = 580\text{ MPa}$); bánh răng lớn đạt độ rắn HB 240 ($\sigma_{b2} = 750\text{ MPa}$, $\sigma_{ch2} = 450\text{ MPa}$). Ứng suất tiếp xúc cho phép $[\sigma_H] = 500\text{ MPa}$ ($[\sigma_H'] = 475\text{ MPa}$ sau khi nhân các hệ số hiệu chỉnh $Z_v, Z_R, K_{xH}$). Ứng suất uốn cho phép bánh 1 là $[\sigma_{F1}] = 257,1\text{ MPa}$, bánh 2 là $[\sigma_{F2}] = 246,8\text{ MPa}$.

  1. Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng (Cấp nhanh):

    • Tỷ số truyền: $u_m = 2,3$.
    • Chiều dài côn ngoài: $R_e = 63,8\text{ mm}$; Chiều rộng vành răng: $b = 15,95\text{ mm}$.
    • Môđun vòng ngoài: $m_{te} = 1,5\text{ mm}$; Môđun trung bình: $m_{tm} = 1,3125\text{ mm}$.
    • Số răng: $z_1 = 34$, $z_2 = 78$; Góc côn chia: $\delta_1 = 23^\circ 33' 8''$, $\delta_2 = 66^\circ 26' 51''$.
    • Đường kính chia ngoài: $d_{e1} = 51\text{ mm}$, $d_{e2} = 117\text{ mm}$; Đường kính đỉnh răng ngoài: $d_{ae1} = 54,4\text{ mm}$, $d_{ae2} = 118\text{ mm}$.
    • Kết quả kiểm nghiệm: Ứng suất tiếp xúc $\sigma_H = 431,2\text{ MPa} \le [\sigma_H'] = 475\text{ MPa}$; Ứng suất uốn $\sigma_{F1} = 9,7\text{ MPa} \le 257,1\text{ MPa}$, $\sigma_{F2} = 10\text{ MPa} \le 246,8\text{ MPa}$; Ứng suất quá tải $\sigma_{H\max} = 177,2\text{ MPa} \le 1260\text{ MPa}$, $\sigma_{F1\max} = 21,34\text{ MPa} \le 464\text{ MPa}$.

  2. Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng (Cấp chậm):

    • Khoảng cách trục: $a_w = 192,5\text{ mm}$; Môđun pháp tiêu chuẩn: $m = 2,5\text{ mm}$.
    • Tỷ số truyền thực tế: $u_m = 114 / 40 = 2,85$.
    • Số răng: $z_1 = 40$, $z_2 = 114$; Chiều rộng vành răng: $b_w = 115,5\text{ mm}$.
    • Đường kính chia: $d_1 = 100\text{ mm}$, $d_2 = 285\text{ mm}$.
    • Kết quả kiểm nghiệm: Ứng suất tiếp xúc $\sigma_H = 38,6\text{ MPa} \le [\sigma_H'] = 475\text{ MPa}$; Ứng suất uốn $\sigma_{F1} = 3,05\text{ MPa} \le 257,1\text{ MPa}$, $\sigma_{F2} = 2,96\text{ MPa} \le 246,8\text{ MPa}$; Ứng suất quá tải $\sigma_{H\max} = 57,2\text{ MPa} \le 1260\text{ MPa}$, $\sigma_{F1\max} = 6,71\text{ MPa} \le 464\text{ MPa}$, $\sigma_{F2\max} = 6,51\text{ MPa} \le 360\text{ MPa}$.

Phần IV: Trục

Vật liệu chế tạo trục là thép 45 tôi cải thiện hoặc thường hóa có giới hạn bền $\sigma_b = 600\text{ MPa}$, ứng suất xoắn cho phép $[\tau] = 12 \div 20\text{ MPa}$.

  1. Xác định tải trọng và phản lực gối đỡ:

    • Lực tác dụng từ bộ truyền đai: $F_đ = 2004,8\text{ N}$ (góc nghiêng $30^\circ$).
    • Lực ăn khớp bánh răng côn: Lực vòng $F_{t11} = 596\text{ N}$, lực hướng tâm $F_{r11} = 198,8\text{ N}$, lực dọc trục $F_{a11} = 86,6\text{ N}$.
    • Lực ăn khớp bánh răng trụ: Lực vòng $F_{t22} = 425,8\text{ N}$, lực hướng tâm $F_{r22} = 155\text{ N}$, lực dọc trục $F_{a22} = 0\text{ N}$.
    • Lực khớp nối trục đàn hồi: Lực vòng $F_t = 8873\text{ N}$, lực hướng tâm $F_{xk} = 2662\text{ N}$.

  2. Kích thước đường kính trục tiêu chuẩn hóa:

    • Trục I: Đường kính các gối đỡ $d_{10} = d_{11} = 30\text{ mm}$; vị trí lắp bánh đai $d_{12} = 30\text{ mm}$; vị trí lắp bánh răng côn $d_{13} = 30\text{ mm}$.
    • Trục II: Đường kính gối đỡ $d_{20} = d_{21} = 45\text{ mm}$; vị trí lắp bánh răng côn $d_{22} = 50\text{ mm}$; vị trí lắp bánh răng trụ $d_{23} = 50\text{ mm}$.
    • Trục III: Đường kính gối đỡ $d_{30} = d_{31} = 60\text{ mm}$; vị trí lắp bánh răng trụ $d_{34} = 60\text{ mm}$; vị trí lắp khớp nối $d_{33} = 60\text{ mm}$.

  3. Kiểm nghiệm độ bền mỏi:

    • Giới hạn mỏi uốn đối xứng: $\sigma_{-1} = 0,436 \cdot \sigma_b = 261,6\text{ MPa}$; giới hạn mỏi xoắn: $\tau_{-1} = 0,58 \cdot \sigma_{-1} = 157,728\text{ MPa}$.
    • Hệ số an toàn tổng hợp tại các tiết diện nguy hiểm đều thỏa mãn điều kiện $s \ge [s] = (1,5 \div 2,5)$:
      • Tiết diện gối đỡ trục I (mặt cắt 13): $s = 5,58$.
      • Tiết diện lắp bánh răng trụ trục II (mặt cắt 21): $s = 2,48$.
      • Tiết diện lắp bánh răng côn trục II (mặt cắt 22): $s = 2,48$.
      • Tiết diện gối đỡ trục III (mặt cắt 31): $s = 2,02$.
      • Tiết diện lắp bánh răng trụ trục III (mặt cắt 34): $s = 2,56$.

  4. Tính toán và kiểm nghiệm then bằng (Kiểu lắp k6):

    • Trục I ($d = 30\text{ mm}$): Sử dụng then bằng kích thước $b \times h = 8 \times 7\text{ mm}$, chiều sâu rãnh then trên trục $t_1 = 4\text{ mm}$. Chiều dài then tại khớp nối $l_t = 64\text{ mm}$ ($\tau_c = 7,6\text{ MPa}$); tại bánh răng côn $l_t = 36\text{ mm}$ ($\tau_c = 15,2\text{ MPa}$). Cả hai đều nhỏ hơn $[\tau_c] = 60 \div 90\text{ MPa}$.
    • Trục II ($d = 40 \div 50\text{ mm}$): Sử dụng then bằng $b \times h = 12 \times 8\text{ mm}$ ($t_1 = 5\text{ mm}$) và $14 \times 9\text{ mm}$ ($t_1 = 5,5\text{ mm}$). Ứng suất cắt tại bánh răng côn $\tau_c = 26,29\text{ MPa}$; tại bánh răng trụ $\tau_c = 27,11\text{ MPa} \le [\tau_c]$.
    • Trục III ($d = 60\text{ mm}$): Sử dụng then bằng $b \times h = 18 \times 11\text{ mm}$, $t_1 = 7\text{ mm}$.

Kết quả và đóng góp

Văn bản đồ án đã hoàn thành toàn diện các nội dung tính toán động học, động lực học và độ bền kết cấu cho trạm dẫn động băng tải:

Bộ phận / Cụm chi tiết Thông số kỹ thuật cốt lõi Giá trị nghiệm thu trong văn bản Điều kiện kiểm nghiệm / Đánh giá
Động cơ điện Mã hiệu / Công suất / Vòng quay 4A160S8Y3 / $7,5\text{ kW}$ / $730\text{ v/p}$ Đảm bảo $P_{đc} \ge P_{ct} = 5,18\text{ kW}$
Bộ truyền đai thang Loại đai / Số đai / Chiều dài đai Đai thang B / $z = 5$ đai / $L = 1400\text{ mm}$ Tần số vòng chạy $i = 4,36\text{ s}^{-1} < 10\text{ s}^{-1}$
Bánh răng côn cấp nhanh Môđun ngoài / Số răng / Tỷ số truyền $m_{te} = 1,5\text{ mm}$ / $z_1 = 34, z_2 = 78$ / $u = 2,3$ $\sigma_H = 431,2\text{ MPa} \le 475\text{ MPa}$; $\sigma_F \le [\sigma_F]$
Bánh răng trụ cấp chậm Khoảng cách trục / Môđun / Số răng $a_w = 192,5\text{ mm}$ / $m = 2,5\text{ mm}$ / $z_1 = 40, z_2 = 114$ $\sigma_H = 38,6\text{ MPa} \le 475\text{ MPa}$; $\sigma_F \le [\sigma_F]$
Hệ thống trục (I, II, III) Đường kính danh nghĩa ngõng trục Trục I: $30\text{ mm}$; Trục II: $45 \div 50\text{ mm}$; Trục III: $60\text{ mm}$ Hệ số an toàn mỏi $s = 2,02 \div 5,58 \ge [s]$
Mối ghép then bằng Tiết diện then trên ba trục $8 \times 7\text{ mm}$ / $12 \times 8\text{ mm}$ / $18 \times 11\text{ mm}$ Ứng suất cắt $\tau_c = 7,6 \div 27,11\text{ MPa} \le 90\text{ MPa}$

Đóng góp của thuyết minh thiết kế:

  • Xây dựng chuỗi tính toán liên tục, logic từ thông số đầu vào của máy công tác đến lựa chọn kết cấu chi tiết máy tiêu chuẩn.
  • Đảm bảo tính đồng nhất về vật liệu (sử dụng thép 45 tôi cải thiện cho cả bánh răng và trục), tối ưu hóa tính công nghệ chế tạo khi quy chuẩn hóa đường kính các đoạn trục và kích thước rãnh then trên cùng một trục.
  • Tất cả các hệ số an toàn về tiếp xúc, uốn, mỏi và tải trọng đột ngột đều thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật cho chế độ làm việc 4 năm với tải va đập nhẹ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế trong phạm vi văn bản:

  • Thuyết minh tập trung vào tính toán động lực học giải tích tĩnh và kiểm nghiệm mỏi giải tích theo công thức kinh nghiệm; văn bản trích xuất chưa trình bày phần tính toán cân bằng nhiệt hộp giảm tốc, tính toán chọn ổ lăn chi tiết và thiết kế vỏ hộp giảm tốc.
  • Chưa áp dụng các phương pháp mô phỏng số như phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để kiểm tra độ tập trung ứng suất cục bộ tại các vị trí góc lượn rãnh then và then bán nguyệt trên trục.

Hướng mở rộng:

  • Bổ sung tính toán và kiểm nghiệm tuổi thọ động của các cặp ổ lăn đỡ - chặn (cho trục côn) và ổ bi đỡ (cho trục trụ).
  • Thiết kế kết cấu vỏ hộp giảm tốc, hệ thống bôi trơn và ngâm dầu cho các cặp bánh răng ăn khớp, tính toán tản nhiệt bề mặt vỏ hộp.
  • Xây dựng mô hình hình học 3D của toàn bộ trạm dẫn động trên phần mềm CAD/CAE để kiểm tra va chạm động học và tối ưu hóa khối lượng kết cấu.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo trực tiếp cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật Ô tô, Chế tạo máy: Sử dụng làm tài liệu mẫu về quy trình tính toán, trình bày thuyết minh Đồ án môn học Chi tiết máy hoặc Đồ án Thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí.
  • Kỹ sư thiết kế máy: Tham khảo các bước phân phối tỷ số truyền hộp giảm tốc hai cấp kết hợp bánh răng côn - bánh răng trụ và phương pháp lập bảng tính kiểm nghiệm bền mỏi hệ trục.
  • Phần nội dung đáng tham khảo nhất: Bảng tính toán phân bố lực không gian cho trục lắp bánh răng côn và các bước kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc, độ bền uốn của bộ truyền bánh răng theo hệ số dịch chỉnh chiều cao.

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ điện được lựa chọn cho hệ thống dẫn động này có thông số kỹ thuật như thế nào?
Động cơ được chọn là động cơ xoay chiều ba pha rôto ngắn mạch mã hiệu 4A160S8Y3, công suất định mức $7,5\text{ kW}$, tốc độ quay danh nghĩa $730\text{ vòng/phút}$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0,75$, hiệu suất định mức $86%$, tỷ số mômen quá tải $T_{\max}/T_{dn} = 2,2$, số đôi cực $2p = 8$.

2. Tỷ số truyền của từng bộ phận trong trạm dẫn động được phân phối ra sao?
Tỷ số truyền toàn bộ hệ thống là $u_t = 13,2$, được phân phối cho: bộ truyền đai ngoài hộp $u_đ = 2,0$; cấp nhanh bánh răng côn trong hộp giảm tốc $u_{brc} = 2,3$; cấp chậm bánh răng trụ trong hộp giảm tốc $u_{brt} = 2,86$ (thực tế ăn khớp $114/40 = 2,85$); và khớp nối đàn hồi $u_{kn} = 1,0$.

3. Kích thước hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng côn răng thẳng cấp nhanh là bao nhiêu?
Bộ truyền bánh răng côn có góc nghiêng $\beta = 0^\circ$, môđun vòng ngoài $m_{te} = 1,5\text{ mm}$, chiều dài côn ngoài $R_e = 63,8\text{ mm}$, chiều rộng vành răng $b = 15,95\text{ mm}$, số răng bánh nhỏ $z_1 = 34$, số răng bánh lớn $z_2 = 78$, góc côn chia lần lượt là $\delta_1 = 23^\circ 33' 8''$ và $\delta_2 = 66^\circ 26' 51''$.

4. Đường kính danh nghĩa tại các ngõng trục trong hộp giảm tốc được xác định và tiêu chuẩn hóa như thế nào?
Đường kính danh nghĩa được tiêu chuẩn hóa gồm: Trục I có đường kính các đoạn gối đỡ và ngõng lắp bánh răng, bánh đai là $d = 30\text{ mm}$; Trục II có đường kính gối đỡ $d = 45\text{ mm}$, ngõng lắp bánh răng côn và bánh răng trụ $d = 50\text{ mm}$; Trục III có đường kính gối đỡ, ngõng lắp bánh răng trụ và ngõng lắp khớp nối đều đạt $d = 60\text{ mm}$.

5. Chế độ làm việc và tuổi thọ tính toán của trạm dẫn động được quy định như thế nào?
Hệ thống làm việc 2 ca/ngày, 4 giờ/ca (8 giờ/ngày), 300 ngày/năm, tổng thời gian phục vụ trong 4 năm là 9600 giờ, quay một chiều và chịu chế độ tải trọng va đập nhẹ.

Kết luận

Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy đề số 38 của tác giả Bùi Mạnh Long đã hoàn thành đầy đủ các bước tính toán thiết kế kỹ thuật cho trạm dẫn động băng tải có lực kéo $4700\text{ N}$ và vận tốc $1,15\text{ m/s}$. Toàn bộ các bộ truyền đai thang loại B (5 đai), bộ truyền bánh răng côn ($u=2,3$), bộ truyền bánh răng trụ ($u=2,85$) và hệ thống ba trục thép 45 đều được kiểm nghiệm đạt các chỉ tiêu về độ bền tiếp xúc, độ bền uốn, độ bền mỏi và khả năng chịu quá tải. Văn bản cung cấp các số liệu kỹ thuật chính xác, logic, đóng vai trò là tài liệu tham khảo hoàn chỉnh cho học phần thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí trong đào tạo kỹ thuật.