Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Tính toán và thiết kế hệ thống truyền động cơ khí là nội dung kỹ thuật nền tảng trong đào tạo kỹ sư ngành Cơ khí và Kỹ thuật Cơ điện tử. Đồ án môn học Chi tiết máy với đề tài "Thiết kế trạm dẫn động băng tải – Đề 12 – Phương án 1" do sinh viên Lương Gia Huy (Lớp Kỹ thuật Cơ điện tử K61, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Giao thông Vận tải Phân hiệu tại TP. Hồ Chí Minh) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hữu Chí. Đề tài tập trung giải quyết bài toán tính toán động học, thiết kế động lực học, kiểm nghiệm độ bền và xác định kết cấu chi tiết cho một trạm dẫn động công nghiệp sử dụng hộp giảm tốc hai cấp phối hợp bánh răng côn và bánh răng trụ.
Mục tiêu và nhiệm vụ thiết kế của đồ án được phân định cụ thể qua các giai đoạn:
- Xác định công suất làm việc, lựa chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha phù hợp và phân phối tỷ số truyền cho các cấp trong hệ thống dẫn động.
- Thiết kế chi tiết bộ truyền cấp nhanh bánh răng côn răng thẳng và bộ truyền cấp chậm bánh răng trụ răng thẳng theo chỉ tiêu độ bền tiếp xúc, độ bền uốn và khả năng chịu quá tải.
- Tính toán thiết kế hệ thống trục (trục I, trục II, trục III), xác định sơ đồ đặt lực, vẽ biểu đồ mômen uốn - mômen xoắn, tính đường kính các đoạn trục, chọn mối ghép then và kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi và độ bền tĩnh.
- Chọn ổ lăn (ổ đũa côn cho trục I), kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ; xác định kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc, kích thước các chi tiết phụ, phương pháp bôi trơn và chế độ dung sai lắp ghép.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống trạm dẫn động băng tải gồm động cơ điện, khớp nối trục đàn hồi, hộp giảm tốc côn - trụ hai cấp và trục công tác của tang băng tải.
- Phạm vi thông số kỹ thuật đầu vào cho trước:
- Lực vòng trên băng tải: $F_t = 640\text{ kG}$ (tương đương công suất tải $P_{lv} = 8,32\text{ kW}$).
- Vận tốc băng tải: $v = 1,3\text{ m/s}$.
- Đường kính tang quay: $D = 380\text{ mm}$.
- Chiều rộng băng tải: $B = 400\text{ mm}$.
- Thời hạn phục vụ thiết kế: 5 năm.
- Chế độ làm việc: 2 ca/ngày, mỗi ca 4 giờ ($8\text{ giờ/ngày}$), làm việc 300 ngày/năm (tổng thời gian làm việc $12.000\text{ giờ}$); đặc tính tải trọng có va đập nhẹ; sai số vận tốc cho phép không vượt quá $5%$.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế
Đồ án áp dụng hệ thống lý thuyết chuẩn tắc về thiết kế chi tiết máy và hệ thống dẫn động cơ khí được trình bày trong các tài liệu chuyên ngành:
- Giáo trình cốt lõi: "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí" (Tập 1 và Tập 2) của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển; cùng các sổ tay tra cứu dung sai và chi tiết máy.
- Khung lý thuyết tính toán:
- Lý thuyết tiếp xúc Hertz và lý thuyết biến dạng uốn răng để tính toán độ bền mỏi tiếp xúc $[\sigma_H]$ và độ bền mỏi uốn $[\sigma_F]$ của bộ truyền bánh răng thân khai theo tiêu chuẩn GOST.
- Phương pháp giải tích tĩnh học không gian để phân tích lực tác dụng lên các trục truyền, bao gồm lực vòng ($F_t$), lực hướng tâm ($F_r$), lực dọc trục ($F_a$) và lực do khớp nối ($F_{rkn}$).
- Thuyết bền năng lượng biến dạng góc (tiêu chuẩn Von Mises) để xác định ứng suất tương đương $M_{tđ} = \sqrt{M^2 + 0,75T^2}$ và tính đường kính trục.
- Phương pháp tính toán độ bền mỏi trục theo hệ số an toàn biên độ ứng suất $S \ge [S]$ và kiểm nghiệm tĩnh chống biến dạng dẻo khi quá tải mở máy $[\sigma_{ch}]$.
- Lý thuyết tính toán tuổi thọ danh định triệu vòng quay và khả năng tải động ($C$), tải tĩnh ($C_0$) của ổ lăn đỡ chặn.
Nguồn dữ liệu và thông số tra cứu thực nghiệm:
- Bảng thông số động cơ điện tiêu chuẩn dãy 4A (Liên Xô trước đây).
- Bảng cơ tính vật liệu chế tạo thép 45 tôi cải thiện (giới hạn bền $\sigma_b$, giới hạn chảy $\sigma_{ch}$, độ cứng Brinell HB).
- Tiêu chuẩn môđun răng tiêu chuẩn ($m$), tỷ số truyền danh định, dãy kích thước then bằng và ổ lăn công nghiệp.
Thiết kế và triển khai hệ dẫn động
Hệ thống trạm dẫn động băng tải được thiết kế gồm chuỗi truyền động liên tục từ nguồn động lực đến cơ cấu chấp hành: Động cơ điện $\to$ Nối trục đàn hồi $\to$ Trục I (bánh răng côn nhỏ) $\to$ Trục II (bánh răng côn lớn và bánh răng trụ nhỏ) $\to$ Trục III (bánh răng trụ lớn) $\to$ Nối trục $\to$ Trục tang băng tải.
| Thông số động học và động lực | Trục động cơ | Trục I (Cấp nhanh) | Trục II (Trung gian) | Trục III (Cấp chậm) | Trục công tác |
|---|---|---|---|---|---|
| Công suất $P\text{ (kW)}$ | $11,0$ | $11,263$ (định mức) / $8,93$ | $8,58$ | $8,32$ | $8,32$ |
| Tỷ số truyền $u$ | $1,0$ | $1,0$ (khớp nối) | $5,55$ (cặp côn) | $3,97$ (cặp trụ) | $1,0$ (khớp nối) |
| Số vòng quay $n\text{ (vòng/phút)}$ | $1458$ | $1458$ | $262,7$ | $66,34$ | $65,34$ |
| Mômen xoắn $T\text{ (N.mm)}$ | $58.492,11$ | $58.492,11$ | $311.910,93$ | $1.197.708,77$ | $1.197.708,77$ |
Hệ thống kết cấu chi tiết máy được xác lập:
- Bộ truyền bánh răng côn: Cặp bánh răng côn răng thẳng có góc côn chia bánh nhỏ $\delta_1 \approx 10^\circ 13'$, góc côn chia bánh lớn $\delta_2 \approx 79^\circ 46'$, môdun vòng ngoài $m_{te} = 3\text{ mm}$, chiều dài côn ngoài $R_e = 185,95\text{ mm}$, bề rộng vành răng $b = 46\text{ mm}$.
- Bộ truyền bánh răng trụ: Cặp bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài với khoảng cách trục $a_{w2} = 254\text{ mm}$, môdun pháp $m = 3\text{ mm}$, bề rộng vành răng $b_w = 76,2\text{ mm}$.
- Hệ thống gối đỡ trục I: Sử dụng cặp ổ đũa côn đỡ chặn ký hiệu 7206 cỡ nhẹ ($d = 30\text{ mm}, D = 62\text{ mm}, B = 17\text{ mm}, \alpha = 13,67^\circ$) với khả năng tải động $C = 29,8\text{ kN}$ và tải tĩnh $C_0 = 22,3\text{ kN}$.
Nội dung chính theo từng phần của đồ án
Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
Nội dung phần này xác định các thông số động lực học cơ bản cho toàn bộ trạm dẫn động:
- Hiệu suất tổng của hệ thống được xác định theo cấu trúc nối tiếp: $\eta = \eta_{brc} \times \eta_{brt} \times \eta_{ol}^3 = 0,97 \times 0,98 \times (0,99)^3 \approx 0,92$.
- Công suất cần thiết trên trục động cơ: $P_{ct} = \frac{P_{lv}}{\eta} = \frac{8,32}{0,92} \approx 10,488\text{ kW}$. Bỏ qua ảnh hưởng mômen quán tính khởi động do thời gian mở máy rất ngắn ($3\text{ giây}$).
- Số vòng quay của trục công tác nối với tang băng tải: $n_{lv} = \frac{60.000 \times v}{\pi \times D} = \frac{60.000 \times 1,3}{\pi \times 380} = 65,34\text{ vòng/phút}$.
- Tỷ số truyền sơ bộ toàn hệ thống: $u_t = \frac{n_{sb}}{n_{lv}} \approx 22,314$. Chọn động cơ điện 4A132M4Y3 với các thông số: công suất định mức $P_{đc} = 11,0\text{ kW}$, tốc độ quay đồng bộ danh định $n_{đb} = 1458\text{ vòng/phút}$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0,87$, hiệu suất $\eta = 87,5%$, tỷ số mômen mở máy $\frac{T_k}{T_{dn}} = 2,0$, hệ số quá tải mở máy $K_{qt} = 2,2$.
- Tỷ số truyền chuẩn của hộp giảm tốc được phân phối: $u_h = 22$, trong đó cấp nhanh bánh răng côn $u_1 = 5,55$, cấp chậm bánh răng trụ $u_2 = \frac{22}{5,55} = 3,96$. Sai số tỷ số truyền tính toán so với yêu cầu chỉ là $0,1%$, nằm trong giới hạn cho phép ($< 5%$).
Phần II: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ 2 cấp
Nội dung tập trung tính toán kích thước hình học và kiểm nghiệm độ bền cho hai bộ truyền:
| Thông số hình học và cơ tính | Cấp nhanh: Bánh răng côn răng thẳng | Cấp chậm: Bánh răng trụ răng thẳng |
|---|---|---|
| Vật liệu chế tạo | Thép 45 tôi cải thiện ($HB_1 = 250, HB_2 = 240$) | Thép 45 tôi cải thiện ($HB_3 = 250, HB_4 = 240$) |
| Ứng suất tiếp xúc cho phép $[\sigma_H]$ | $475\text{ MPa}$ | $475\text{ MPa}$ |
| Ứng suất uốn cho phép $[\sigma_F]$ | Bánh 1: $224\text{ MPa}$; Bánh 2: $205\text{ MPa}$ | Bánh 3: $224\text{ MPa}$; Bánh 4: $205\text{ MPa}$ |
| Môđun tiêu chuẩn | $m_{te} = 3\text{ mm}$ | $m = 3\text{ mm}$ |
| Số răng ($Z_1 - Z_2$ hoặc $Z_3 - Z_4$) | $Z_1 = 22\text{ răng}, Z_2 = 122\text{ răng}$ | $Z_3 = 34\text{ răng}, Z_4 = 135\text{ răng}$ |
| Kích thước cơ bản | $R_e = 185,95\text{ mm}, b = 46\text{ mm}$ | $a_{w2} = 254\text{ mm}, b_w = 76,2\text{ mm}$ |
| Đường kính vòng chia ($d_1 - d_2$) | $d_{e1} = 66\text{ mm}, d_{e2} = 366\text{ mm}$ | $d_3 = 102\text{ mm}, d_4 = 405\text{ mm}$ |
| Đường kính đỉnh răng ($d_{a1} - d_{a2}$) | $d_{ae1} = 74,33\text{ mm}, d_{ae2} = 366,63\text{ mm}$ | $d_{a3} = 108\text{ mm}, d_{a4} = 411\text{ mm}$ |
| Đường kính đáy răng ($d_{f1} - d_{f2}$) | $h_{fe1} = 2,37\text{ mm}, h_{fe2} = 4,83\text{ mm}$ | $d_{f3} = 94,5\text{ mm}, d_{f4} = 397,5\text{ mm}$ |
| Hệ số dịch chỉnh răng | $x_1 = +0,41; x_2 = -0,41$ | $x_3 = 0; x_4 = 0$ (do $Z > 30$) |
| Ứng suất tiếp xúc tính toán $\sigma_H$ | $472,13\text{ MPa} \le [\sigma_H] = 475\text{ MPa}$ | $438,4\text{ MPa} \le [\sigma_H] = 475\text{ MPa}$ |
| Ứng suất uốn tính toán $\sigma_F$ | $\sigma_{F1} = 85,27\text{ MPa} \le [\sigma_{F1}]$ | $\sigma_{F3} = 73,91\text{ MPa}; \sigma_{F4} = 71,91\text{ MPa}$ |
Cả hai bộ truyền đều thỏa mãn các điều kiện về độ bền tiếp xúc, độ bền uốn và kiểm tra độ bền khi quá tải đột ngột.
Phần III: Tính toán thiết kế trục
Tác giả triển khai các bước tính toán kết cấu trục và gối đỡ ổ:
- Chọn vật liệu chế tạo trục: Thép 45 tôi cải thiện có giới hạn bền $\sigma_b = 750\text{ MPa}$, ứng suất xoắn cho phép $[\tau] = 12 \dots 20\text{ MPa}$, ứng suất cho phép khi uốn $[\sigma] = 360\text{ MPa}$.
- Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực dựa trên kích thước then, bề rộng mayơ khớp nối ($l_{m12} = 75\text{ mm}, l_{m31} = 80\text{ mm}$), khe hở vỏ hộp ($k_1 = 12\text{ mm}, k_2 = 9\text{ mm}, k_3 = 15\text{ mm}$) và chiều cao nắp ổ ($h_n = 18\text{ mm}$).
- Phân tích lực tác dụng lên các trục:
- Cặp bánh răng côn: Lực vòng $F_{t1} = F_{t2} = 2025,7\text{ N}$, lực dọc trục $F_{a1} = F_{r2} = 130,85\text{ N}$, lực hướng tâm $F_{r1} = F_{a2} = 725,59\text{ N}$. Lực khớp nối đàn hồi trên trục I: $F_{rkn1} = 167,12\text{ N}$.
- Cặp bánh răng trụ: Lực vòng $F_{t3} = F_{t4} = 6103,33\text{ N}$, lực hướng tâm $F_{r3} = F_{r4} = 2221,43\text{ N}$. Lực khớp nối trên trục III: $F_{rkn2} = 2281,35\text{ N}$.
- Thiết lập phương trình cân bằng tĩnh học trên các mặt phẳng toạ độ vuông góc $yOz$ và $xOz$, tính toán phản lực tại các ổ trục và vẽ biểu đồ mômen uốn ($M_x, M_y$), mômen xoắn ($T$).
- Xác định mômen tương đương $M_{tđ}$ và tính toán chính xác đường kính từng đoạn trục:
- Trục I: Đường kính tính toán $d_{10} = 21,64\text{ mm}, d_{11} = 21,9\text{ mm}, d_{12} = 30,19\text{ mm}, d_{13} = 21,66\text{ mm}$. Tiêu chuẩn hóa đoạn lắp ổ $d = 30\text{ mm}$, đoạn đầu trục $d = 25\text{ mm}$ (dùng then $8 \times 7\text{ mm}, t_1 = 4\text{ mm}$).
- Trục II: Đường kính tính toán $d_{20} = 37,8\text{ mm}, d_{21} = 43,95\text{ mm}, d_{22} = 44,91\text{ mm}$. Tiêu chuẩn hóa đoạn lắp bánh răng $d = 45\text{ mm}$ (dùng then $14 \times 9\text{ mm}, t_1 = 5,5\text{ mm}$).
- Trục III: Đường kính tính toán $d_{30} = 59,2\text{ mm}, d_{31} = 59,72\text{ mm}, d_{32} = 59,33\text{ mm}$. Tiêu chuẩn hóa $d = 60\text{ mm}$ và $63\text{ mm}$ (dùng then $18 \times 11\text{ mm}, t_1 = 7\text{ mm}$).
- Kiểm nghiệm trục:
- Hệ số an toàn mỏi $S$ tại các tiết diện nguy hiểm đều thỏa mãn $S \ge [S] = 1,5 \dots 2,5$.
- Ứng suất tương đương khi quá tải tĩnh: Trục I đạt $\sigma_{tđ} = 193,66\text{ MPa} \le 360\text{ MPa}$; Trục II đạt $\sigma_{tđ} = 109,37\text{ MPa} \le 360\text{ MPa}$; Trục III đảm bảo bền tĩnh.
- Chọn ổ lăn trục I: Sử dụng ổ đũa côn ký hiệu 7206 ($d = 30\text{ mm}, D = 62\text{ mm}$) cấp chính xác 0, tính toán tuổi thọ làm việc $L = 1049,76\text{ triệu vòng}$, đảm bảo chỉ tiêu khả năng tải động quy ước.
Phần IV: Cấu tạo vỏ hộp, các chi tiết phụ, bôi trơn hộp giảm tốc và chọn chế độ lắp trong hộp
- Kết cấu vỏ hộp đúc: Xác định kích thước chiều dày thân hộp, nắp hộp, gân tăng cứng, mặt bích ghép nắp - thân, kích thước gối trục và hệ thống bu-lông nền nhằm đảm bảo độ cứng vững khi chịu tải.
- Chi tiết phụ: Bố trí que thăm dầu, cửa thăm, nút thông hơi, nút tháo dầu và vòng chắn dầu.
- Bôi trơn: Lựa chọn phương pháp bôi trơn ngâm dầu cho các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc; mỡ bôi trơn cho các bộ ổ lăn.
- Dung sai và lắp ghép: Lựa chọn kiểu lắp ghép cho vòng trong ổ lăn lên trục theo chế độ lắp chặt k6; mối ghép then bằng theo tiêu chuẩn dung sai lắp ghép kỹ thuật.
Kết quả và đóng góp
Đồ án hoàn thành trọn vẹn việc tính toán và thiết kế một trạm dẫn động băng tải công nghiệp hoàn chỉnh:
- Xác lập bộ thông số động lực học chi tiết cho hệ thống với động cơ 4A132M4Y3 công suất $11\text{ kW}$, vận hành trạm băng tải lực kéo $640\text{ kG}$ ở vận tốc $1,3\text{ m/s}$.
- Thiết kế thành công hộp giảm tốc hai cấp côn - trụ đạt tỷ số truyền thực tế $u_h = 22,03$ (sai số tỷ số truyền $\Delta u \le 0,25%$, thấp hơn nhiều so với ngưỡng sai số cho phép $5%$).
- Xác định đầy đủ kích thước hình học chuẩn hóa cho hai cặp bánh răng (cặp bánh răng côn $Z_1=22, Z_2=122, m_{te}=3$; cặp bánh răng trụ $Z_3=34, Z_4=135, m=3$) đảm bảo toàn diện các chỉ tiêu bền tiếp xúc ($\sigma_H \le 475\text{ MPa}$), bền uốn và chống quá tải mở máy.
- Giải quyết bài toán phân bố lực không gian trên 3 trục truyền, chuẩn hóa đường kính các đoạn trục ($25\text{ mm}, 30\text{ mm}, 45\text{ mm}, 60\text{ mm}, 63\text{ mm}$), lựa chọn đúng quy cách then và ổ lăn chịu lực (ổ đũa côn 7206 cho trục I).
Đóng góp của tác giả thể hiện ở việc áp dụng nhất quán phương pháp tính toán hệ dẫn động cơ khí truyền thống, xử lý bài toán cân bằng mômen uốn - xoắn không gian cho trục lắp bánh răng côn (vốn chịu đồng thời cả ba thành phần lực $F_t, F_r, F_a$), cũng như đưa ra các giải pháp cấu tạo vỏ hộp đúc và dung sai lắp ghép đồng bộ.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế trong phạm vi tính toán của đồ án:
- Trong bước chọn động cơ, tác giả đã đơn giản hóa bài toán bằng cách bỏ qua ảnh hưởng của mômen quán tính khởi động trong $3\text{ giây}$ mở máy đầu tiên.
- Các tính toán độ bền và tải trọng được giả định trong điều kiện vận hành lý thuyết ổn định, va đập nhẹ, chưa khảo sát sâu sự phân bố ứng suất cục bộ dưới tác động của các chế độ rung động ngẫu nhiên trong môi trường sản xuất thực tế.
- Chưa thực hiện kiểm nghiệm biến dạng võng và góc xoay của các trục tại các vị trí ăn khớp bánh răng và gối đỡ ổ lăn.
Hướng mở rộng và phát triển:
- Ứng dụng các thuật toán tối ưu hóa đa mục tiêu (giảm thiểu khối lượng vỏ hộp và kích thước bộ truyền trong khi vẫn đảm bảo độ bền).
- Sử dụng các công cụ phần mềm kỹ thuật CAD/CAE (như SolidWorks, Inventor, ANSYS) để mô hình hóa hình học 3D, mô phỏng động lực học và phân tích phần tử hữu hạn (FEA) đối với kết cấu trục và vỏ hộp đúc.
- Tính toán nhiệt truyền dẫn và dòng chảy dầu bôi trơn trong hộp giảm tốc khi làm việc liên tục ở chế độ 2 ca/ngày.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho sinh viên các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật Ô tô và Chế tạo máy khi thực hiện đồ án môn học Chi tiết máy hoặc Đồ án Thiết kế hệ dẫn động cơ khí.
Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:
- Quy trình phân phối tỷ số truyền và chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha.
- Phương pháp tính toán chi tiết bộ truyền bánh răng côn răng thẳng có hệ số dịch chỉnh ($x_1 = 0,41, x_2 = -0,41$).
- Phương pháp phân tích lực không gian phức tạp và lập biểu đồ nội lực cho trục mang bánh răng côn và bánh răng trụ.
- Trình tự lựa chọn, kiểm tra độ bền mỏi trục và kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ đũa côn.
Câu hỏi thường gặp
1. Động cơ điện được lựa chọn cho trạm dẫn động băng tải là loại nào và có thông số kỹ thuật ra sao? Động cơ được chọn là loại động cơ điện không đồng bộ ba pha 4A132M4Y3, có công suất định mức $P_{đc} = 11,0\text{ kW}$, số vòng quay đồng bộ $n_{đb} = 1458\text{ vòng/phút}$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0,87$, hiệu suất $\eta = 87,5%$, tỷ số mômen khởi động $\frac{T_k}{T_{dn}} = 2,0$ và hệ số quá tải mở máy $K_{qt} = 2,2$.
2. Tỷ số truyền chung của hệ thống được phân phối cụ thể như thế nào giữa các cấp? Tỷ số truyền chung của hộp giảm tốc là $u_h = 22$. Trong đó, cấp nhanh bánh răng côn có tỷ số truyền $u_1 = 5,55$ (số răng $Z_1 = 22, Z_2 = 122$); cấp chậm bánh răng trụ có tỷ số truyền tính toán $u_2 = 3,96$ và tỷ số truyền thực tế $u_{m2} = 3,97$ (số răng $Z_3 = 34, Z_4 = 135$). Sai số tỷ số truyền của bộ truyền là $0,25%$, hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật ($\le 5%$).
3. Vật liệu và phương pháp nhiệt luyện nào được sử dụng để chế tạo các bánh răng trong hộp giảm tốc? Tất cả các bánh răng ở cả hai cấp đều được chế tạo từ thép 45 tôi cải thiện. Bánh răng nhỏ đạt độ cứng HB 241 ÷ 285 (chọn tính toán $HB_1 = HB_3 = 250$, giới hạn bền $\sigma_b = 850\text{ MPa}$, giới hạn chảy $\sigma_{ch} = 580\text{ MPa}$). Bánh răng lớn đạt độ cứng HB 192 ÷ 240 (chọn tính toán $HB_2 = HB_4 = 240$, giới hạn bền $\sigma_b = 750\text{ MPa}$, giới hạn chảy $\sigma_{ch} = 450\text{ MPa}$).
4. Kết quả kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc và uốn của cặp bánh răng côn cấp nhanh có đạt yêu cầu không? Kết quả tính toán cho thấy cặp bánh răng côn cấp nhanh đạt ứng suất tiếp xúc $\sigma_H = 472,13\text{ MPa}$, nhỏ hơn ứng suất tiếp xúc cho phép $[\sigma_H] = 475\text{ MPa}$. Ứng suất uốn của bánh răng nhỏ là $\sigma_{F1} = 85,27\text{ MPa}$, nhỏ hơn nhiều so với ứng suất uốn cho phép $[\sigma_{F1}] = 224\text{ MPa}$. Do đó bộ truyền hoàn toàn đảm bảo khả năng làm việc.
5. Trục I của hộp giảm tốc sử dụng loại ổ lăn nào và kích thước danh định là bao nhiêu? Trục I sử dụng cặp ổ đũa côn đỡ chặn cỡ nhẹ ký hiệu 7206 (cấp chính xác 0) để tăng độ cứng vững và chịu lực dọc trục sinh ra từ bánh răng côn. Kích thước ổ gồm: đường kính trong $d = 30\text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 62\text{ mm}$, góc tiếp xúc $\alpha = 13,67^\circ$, khả năng tải tĩnh $C_0 = 22,3\text{ kN}$ và khả năng tải động $C = 29,8\text{ kN}$.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế trạm dẫn động băng tải – Đề 12 – Phương án 1" đã hoàn thành toàn bộ các nội dung tính toán động học, động lực học và kết cấu chi tiết cho hệ thống dẫn động cơ khí sử dụng hộp giảm tốc côn - trụ hai cấp. Các thông số kỹ thuật của động cơ, bộ truyền bánh răng, hệ thống trục, then, ổ lăn và vỏ hộp đều được tính toán chuẩn xác và kiểm nghiệm đầy đủ theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Bản thuyết minh cung cấp cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, phục vụ trực tiếp cho việc xây dựng bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo chi tiết máy trong thực hành cơ khí.