Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp hiện đại như chế biến thực phẩm, vật liệu xây dựng, khai thác khoáng sản và logistics vận chuyển hàng hóa, hệ thống băng tải đóng vai trò thiết bị vận chuyển liên tục vật liệu rời và hàng kiện theo một quỹ đạo xác định. Để hệ thống vận hành ổn định với vận tốc và mômen xoắn phù hợp từ nguồn động lực ban đầu, việc thiết kế một hệ thống dẫn động cơ khí hoàn chỉnh là yêu cầu kỹ thuật nền tảng.
Đồ án môn học Thiết kế Kỹ thuật với đề tài "Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Băng Tải" (Phương án 3) do sinh viên Ngô Chí Dũng (MSSV: 2012865, Lớp KU20COT) thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Vũ Công Hòa tại Bộ môn Cơ Kỹ thuật, Khoa Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM (năm 2023). Đồ án tập trung giải quyết bài toán tính toán động học, động lực học và thiết kế kết cấu chi tiết máy cho toàn bộ trạm dẫn động băng tải.
Mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể của đồ án bao gồm:
- Xác định công suất làm việc, lựa chọn động cơ điện 3 pha không đồng bộ và phân phối tỷ số truyền cho toàn hệ thống.
- Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy).
- Thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2 cấp khai triển gồm cấp nhanh và cấp chậm).
- Tính toán thiết kế kết cấu 3 trục truyền động, kiểm nghiệm độ bền mỏi, độ bền tĩnh, lựa chọn và kiểm nghiệm mối ghép then, tính toán chọn ổ lăn.
- Thiết kế kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc, các chi tiết phụ và lựa chọn phương án bôi trơn hệ thống.
Phạm vi và số liệu thiết kế ban đầu:
- Lực vòng kéo băng tải: $F = 8000\text{ N}$.
- Vận tốc di chuyển băng tải: $v = 0{,}9\text{ m/s}$ (với đường kính tang dẫn $D = 510\text{ mm}$).
- Chế độ làm việc: 2 ca/ngày (mỗi ca 8 giờ), quay một chiều, làm việc 300 ngày/năm, tải trọng va đập nhẹ, thời hạn phục vụ 2 năm (tương đương tổng thời gian $L_h = 43.200\text{ giờ}$).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án áp dụng hệ thống lý thuyết chuẩn tắc về thiết kế chi tiết máy và hệ dẫn động cơ khí dựa trên các tài liệu chuyên ngành tiêu chuẩn (giáo trình Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TS. Trịnh Chất và TS. Lê Văn Uyển, cùng các tiêu chuẩn thiết kế cơ khí hiện hành):
- Tiêu chuẩn tính toán tiếp xúc và uốn bánh răng: Dựa trên độ bền mỏi tiếp xúc $[\sigma_H]$ và mỏi uốn $[\sigma_F]$, có xét đến các hệ số tập trung tải trọng ($K_{H\beta}, K_{F\beta}$), hệ số phân bố tải trọng giữa các răng ($K_{H\alpha}, K_{F\alpha}$), hệ số tải trọng động ($K_{Hv}, K_{Fv}$) và ứng suất quá tải cực đại $[\sigma_{H}]{max}, [\sigma{F}]_{max}$.
- Tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền xích: Dựa trên điều kiện hạn chế áp suất sinh ra trong bản lề xích, số vòng quay tới hạn, kiểm nghiệm hệ số an toàn tĩnh/mỏi $S \ge [S]$ và độ bền mỏi tiếp xúc răng đĩa xích.
- Tiêu chuẩn tính toán trục và then: Phương pháp giải tích kết cấu chịu lực không gian, lập phương trình cân bằng lực và mômen uốn - xoắn trên hai mặt phẳng thẳng đứng ($yOz$) và nằm ngang ($xOz$), xây dựng biểu đồ nội lực, tính toán đường kính trục theo mômen tương đương $M_{tđ}$, kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục theo hệ số an toàn tổng hợp $S_j \ge [S]$. Kiểm nghiệm then theo điều kiện bền dập $\sigma_d \le [\sigma_d]$ và bền cắt $\tau_c \le [\tau_c]$.
- Tiêu chuẩn lựa chọn ổ lăn: Lựa chọn theo tải trọng hướng tâm $F_r$, tải trọng dọc trục $F_a$, tính toán tải trọng quy ước $Q$ và kiểm nghiệm tuổi thọ triệu vòng quay $L$, tuổi thọ theo giờ $L_h$, khả năng tải động $C_d$ và tải tĩnh $C_0$.
- Phương pháp thực hiện: Kết hợp phương pháp tính toán giải tích lý thuyết, tra cứu đồ thị/bảng chuẩn kỹ thuật cơ khí và triển khai bản vẽ kỹ thuật kết cấu trên phần mềm AutoCAD.
Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật
Cấu trúc trạm dẫn động băng tải gồm 5 khối cơ bản: Động cơ điện 3 pha không đồng bộ $\rightarrow$ Khớp nối trục vòng đàn hồi $\rightarrow$ Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển $\rightarrow$ Bộ truyền xích ống con lăn $\rightarrow$ Băng tải (bộ phận công tác).
Dưới đây là bảng tổng hợp các thông số động học và động lực học phân phối trên các trục của hệ thống dẫn động:
| Thông số kỹ thuật |
Trục động cơ |
Trục I (Sơ cấp) |
Trục II (Trung gian) |
Trục III (Thứ cấp) |
Trục công tác |
| Công suất $P\text{ (kW)}$ |
$9{,}026$ |
$8{,}9811$ |
$7{,}9284$ |
$7{,}9920$ |
$7{,}2000$ |
| Tỷ số truyền $u$ |
— |
$1{,}0000$ |
$5{,}7008$ |
$4{,}3852$ |
$3{,}4500$ |
| Tốc độ quay $n\text{ (vòng/phút)}$ |
$2907{,}00$ |
$2907{,}00$ |
$509{,}93$ |
$116{,}28$ |
$33{,}70$ |
| Mômen xoắn $T\text{ (N}\cdot\text{mm)}$ |
— |
$28.764{,}98$ |
$156.042{,}69$ |
$656.370{,}37$ |
$2.041.289{,}10$ |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu đồ án
Chương này mô tả tổng quan về chức năng, vai trò và phạm vi ứng dụng của hệ thống dẫn động băng tải trong thực tiễn sản xuất. Tác giả trình bày cấu tạo chi tiết và nguyên lý hoạt động của từng bộ phận:
- Động cơ điện: Nguồn cung cấp cơ năng chính cho toàn hệ thống.
- Khớp nối trục đàn hồi: Nối trục động cơ với trục I hộp giảm tốc, có chức năng giảm chấn động va đập, bù trừ sai lệch góc và tâm trục, bảo vệ động cơ khi khởi động đột ngột.
- Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển: Biến đổi mômen xoắn và giảm vận tốc quay từ trục sơ cấp sang trục thứ cấp theo tỷ số truyền xác định.
- Bộ truyền xích ống con lăn: Truyền công suất từ trục ra hộp giảm tốc đến trục tang dẫn của băng tải.
- Bộ phận công tác (băng tải): Biến chuyển động quay của trục tang thành chuyển động tịnh tiến của dây băng tải để vận chuyển hàng hóa.
Chương 2: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
Tác giả tính toán xác định công suất làm việc trên trục tang $P_{lv} = \frac{F \cdot v}{1000} = \frac{8000 \times 0{,}9}{1000} = 7{,}2\text{ kW}$. Hiệu suất chung của hệ thống được xác định:
$$\eta = \eta_x \cdot \eta_{br1} \cdot \eta_{br2} \cdot \eta_{ol}^4 \cdot \eta_k = 0{,}91 \times 0{,}96 \times 0{,}96 \times 0{,}98^4 \times 0{,}98 = 0{,}7977$$
Công suất cần thiết trên trục động cơ: $P_{ct} = \frac{P_{lv}}{\eta} = \frac{7{,}2}{0{,}7977} \approx 9{,}026\text{ kW}$. Số vòng quay trục công tác $n_{ct} = \frac{60000 \times v}{\pi \times D} = \frac{60000 \times 0{,}9}{\pi \times 510} = 33{,}7044\text{ v/p}$.
Dựa trên điều kiện chọn động cơ ($P_{dc} \ge P_{ct}$ và số vòng quay sơ bộ $n_{sb} \approx 2900\text{ v/p}$), kiểu động cơ được lựa chọn là 4A132M2Y3 với các thông số:
- Công suất định mức: $P_{dc} = 11\text{ kW}$.
- Tốc độ quay định mức: $n_{dc} = 2907\text{ v/p}$.
- Hệ số công suất: $\cos\varphi = 0{,}9$.
Tỷ số truyền chung của hệ thống: $u_{chung} = \frac{2907}{33{,}7044} = 86{,}7034$. Hệ thống phân phối tỷ số truyền thành công gồm: hộp giảm tốc 2 cấp có $u_h = 25$ (cấp nhanh $u_1 = 5{,}7008$; cấp chậm $u_2 = 4{,}3852$) và bộ truyền xích ngoài $u_x = 3{,}45$.
Chương 3: Thiết kế các bộ truyền hở
Thiết kế bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy nằm ngang:
- Số răng đĩa xích: Đĩa nhỏ chọn số răng lẻ $z_1 = 23$, đĩa lớn $z_2 = u_x \cdot z_1 = 3{,}45 \times 23 = 79{,}35 \rightarrow$ chọn $z_2 = 83$ răng ($< z_{max} = 120$).
- Bước xích tiêu chuẩn: $p = 38{,}1\text{ mm}$, đường kính con lăn $d_1 = 22{,}22\text{ mm}$, đường kính chốt $d_c = 11{,}12\text{ mm}$, chiều dài ống $B = 35\text{ mm}$.
- Khoảng cách trục: Chọn sơ bộ $a = 40p = 1524\text{ mm}$, số mắt xích $X = 136$ mắt, chiều dài xích $L = 5181{,}6\text{ mm}$. Khoảng cách trục hiệu chỉnh thực tế $a = 1534\text{ mm}$.
- Kết quả kiểm nghiệm:
- Tần số va đập của bản lề xích: $f = 1{,}311\text{ s}^{-1} < [f] = 20\text{ s}^{-1}$.
- Hệ số an toàn quá tải: $S = 20{,}60 > [S] = 20{,}5$.
- Áp suất trong bản lề: $p = 11{,}578\text{ MPa} < [p_0] = 29\text{ MPa}$.
- Độ bền tiếp xúc răng đĩa xích: $\sigma_H = 439{,}04\text{ MPa} < [\sigma_H] = 600\text{ MPa}$ (vật liệu thép C45 tôi cải thiện).
- Lực tác dụng lên trục: $F_r = 5411{,}76\text{ N}$.
- Kích thước hình học đĩa xích dẫn: Đường kính vòng chia $d_1 = 279{,}83\text{ mm}$, đỉnh răng $d_{a1} = 296{,}16\text{ mm}$, đáy răng $d_{f1} = 257{,}39\text{ mm}$.
- Kích thước hình học đĩa xích bị dẫn: Đường kính vòng chia $d_2 = 1006{,}88\text{ mm}$, đỉnh răng $d_{a2} = 1026{,}16\text{ mm}$, đáy răng $d_{f2} = 984{,}39\text{ mm}$.
Chương 4: Thiết kế các bánh răng
Vật liệu chế tạo cho cả hai cấp là thép 40Cr (bánh nhỏ tôi cải thiện và tôi tần số cao đạt $250\text{ HB}$, bánh lớn tôi cải thiện đạt $235\text{ HB}$). Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ $[\sigma_H]_1 = 466{,}91\text{ MPa}$, $[\sigma_H]_2 = 441{,}82\text{ MPa}$; ứng suất uốn cho phép $[\sigma_F]_1 = 257{,}14\text{ MPa}$, $[\sigma_F]_2 = 241{,}71\text{ MPa}$.
Bảng so sánh thông số hai bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc:
| Thông số hình học và động học |
Cặp bánh răng cấp nhanh |
Cặp bánh răng cấp chậm |
| Khoảng cách trục $a_w\text{ (mm)}$ |
$125$ |
$200$ |
| Môđun pháp $m\text{ (mm)}$ |
$2{,}0$ |
$2{,}5$ |
| Tỷ số truyền $u$ |
$5{,}7778$ (thực tế $104/18$) |
$4{,}3793$ (thực tế $127/29$) |
| Số răng ($z_{dẫn} / z_{bị dẫn}$) |
$18 / 104$ |
$29 / 127$ |
| Góc nghiêng răng $\beta$ |
$12{,}5781^\circ$ ($12^\circ 34' 41''$) |
$12{,}8386^\circ$ ($12^\circ 50' 19''$) |
| Bề rộng vành răng ($b_1 / b_2$) $\text{(mm)}$ |
$45 / 40$ |
$68 / 63$ |
| Đường kính vòng chia ($d_1 / d_2$) $\text{(mm)}$ |
$36{,}88 / 213{,}11$ |
$74{,}35 / 325{,}64$ |
| Đường kính đỉnh răng ($d_{a1} / d_{a2}$) $\text{(mm)}$ |
$40{,}88 / 217{,}11$ |
$79{,}35 / 330{,}64$ |
| Đường kính đáy răng ($d_{f1} / d_{f2}$) $\text{(mm)}$ |
$31{,}88 / 208{,}11$ |
$68{,}10 / 319{,}39$ |
| Cấp chính xác chế tạo |
Cấp 8 |
Cấp 9 |
| Ứng suất tiếp xúc tính toán / cho phép $\text{(MPa)}$ |
$478{,}00 < 495{,}38$ |
$422{,}00 < 445{,}50$ |
| Ứng suất uốn bánh dẫn / cho phép $\text{(MPa)}$ |
$80{,}44 < 257{,}14$ |
$71{,}39 < 270{,}39$ |
| Kiểm nghiệm quá tải tiếp xúc & uốn |
Thỏa mãn ($483{,}4 < 1540\text{ MPa}$) |
Thỏa mãn ($422{,}0 < 1540\text{ MPa}$) |
Chương 5: Thiết kế sơ bộ trục và chọn then
Vật liệu chế tạo cả 3 trục là thép 40X tôi cải thiện ($\sigma_b = 850\text{ MPa}$, $\sigma_{ch} = 550\text{ MPa}$).
-
Kết cấu trục I:
- Đường kính sơ bộ: $d_1 = 20\text{ mm}$. Các đoạn trục lắp ghép: $d_{11} = 20\text{ mm}$ (lắp khớp nối), $d_{12} = 25\text{ mm}$ (lắp bánh răng), các vị trí lắp ổ lăn $d = 20\text{ mm}$.
- Then bằng: Đoạn lắp khớp nối dùng then $6 \times 6 \times 39\text{ mm}$, đoạn lắp bánh răng dùng then $8 \times 7 \times 43\text{ mm}$. Ứng suất dập $\sigma_d = 34{,}11\text{ MPa} < 100\text{ MPa}$, ứng suất cắt $\tau_c = 7{,}34\text{ MPa} < 90\text{ MPa}$.
- Ổ lăn: Chọn 2 ổ bi đỡ chặn ký hiệu 36203 ($d = 20\text{ mm}, D = 47\text{ mm}, b = 14\text{ mm}, C = 12{,}5\text{ kN}, C_0 = 7{,}24\text{ kN}$). Hệ số an toàn mỏi trục $S_1 = 7{,}27 > [S] = 2{,}5$.
-
Kết cấu trục II:
- Đường kính sơ bộ: $d_2 = 40\text{ mm}$. Các đoạn trục lắp ghép: $d_{21} = 40\text{ mm}$ (lắp ổ lăn), $d_{22} = 45\text{ mm}$ (lắp bánh răng cấp nhanh và cấp chậm).
- Then bằng: Hai rãnh then kích thước $14 \times 9 \times 58\text{ mm}$ và $14 \times 9 \times 46\text{ mm}$. Độ bền dập $\sigma_d = 34{,}16\text{ MPa} < 100\text{ MPa}$, bền cắt $\tau_c = 8{,}76\text{ MPa} < 90\text{ MPa}$.
- Ổ lăn: Chọn 2 ổ bi đỡ chặn ký hiệu 46308 ($d = 40\text{ mm}, D = 90\text{ mm}, b = 23\text{ mm}, C = 39{,}7\text{ kN}, C_0 = 46{,}3\text{ kN}$). Hệ số an toàn mỏi trục $S_2 = 9{,}44 > [S] = 2{,}5$.
-
Kết cấu trục III:
- Đường kính sơ bộ: $d_3 = 55\text{ mm}$. Các đoạn trục lắp ghép: $d_{31} = 60\text{ mm}$ (lắp ổ lăn và đĩa xích), $d_{32} = 65\text{ mm}$ (lắp bánh răng lớn cấp chậm).
- Then bằng: Dùng then $18 \times 11 \times 70\text{ mm}$ (vị trí lắp bánh răng) và $20 \times 12 \times 70\text{ mm}$ (vị trí lắp đĩa xích). Độ bền dập $\sigma_d = 49{,}86\text{ MPa} < 100\text{ MPa}$, bền cắt $\tau_c = 14{,}43\text{ MPa} < 90\text{ MPa}$.
- Ổ lăn: Chọn 2 ổ bi đỡ chặn ký hiệu 46312 ($d = 60\text{ mm}, D = 130\text{ mm}, b = 31\text{ mm}, C = 78{,}6\text{ kN}, C_0 = 66{,}6\text{ kN}$). Hệ số an toàn mỏi trục $S_3 = 3{,}32 > [S] = 2{,}5$.
Chương 6: Lựa chọn các chi tiết
Chương này hoàn thiện kết cấu bao che và các chi tiết phụ trợ của hộp giảm tốc:
- Kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc:
- Chiều dày thân hộp: $\delta = 9\text{ mm}$; chiều dày nắp hộp: $\delta_1 = 8{,}1\text{ mm}$.
- Gân tăng cứng: Chiều dày $e = 8\text{ mm}$, chiều cao $h = 50\text{ mm}$, độ dốc $2^\circ$.
- Hệ thống bu lông: Bu lông nền $d_1 = \text{M}20$; bu lông cạnh ổ $d_2 = \text{M}16$; bu lông ghép bích nắp và thân $d_3 = \text{M}14$; vít ghép nắp ổ $d_4 = \text{M}10$; vít ghép nắp cửa thăm $d_5 = \text{M}9$.
- Mặt bích: Chiều dày bích thân $S_3 = 25\text{ mm}$, chiều dày bích nắp $S_4 = 25\text{ mm}$.
- Chi tiết phụ:
- Cửa thăm kích thước $150 \times 100\text{ mm}$ lắp bằng 4 vít M8 $\times$ 22.
- Nút thông hơi ren M27 $\times$ 2 đặt trên nắp cửa thăm.
- Nút tháo dầu, que thăm dầu định mức, vòng phớt chắn mỡ, vòng chắn dầu tại các gối trục.
- Chốt định vị hình côn $d = 4\text{ mm}$ đảm bảo độ đồng tâm khi gia công và lắp ghép thân - nắp.
- Vòng móc đúc liền thân hộp với chiều dày $S = 18\text{ mm}$ phục vụ vận chuyển và lắp đặt.
- Phương án bôi trơn: Bôi trơn ngâm dầu cho các bộ truyền bánh răng trong hộp với loại dầu công nghiệp máy kéo AK-20 (độ nhớt phù hợp vận tốc vòng $v < 10\text{ m/s}$).
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã hoàn thành đầy đủ khối lượng tính toán và thiết kế kỹ thuật cho toàn bộ trạm dẫn động băng tải:
- Thiết lập chuỗi thông số truyền động đồng bộ từ động cơ 11 kW đến cơ cấu công tác tạo lực kéo $8000\text{ N}$ ở vận tốc $0{,}9\text{ m/s}$.
- Hoàn thiện bản tính chi tiết cho bộ truyền xích ($p = 38{,}1\text{ mm}$), hai cặp bánh răng trụ răng nghiêng ($a_{w1} = 125\text{ mm}, a_{w2} = 200\text{ mm}$), ba trục truyền động ($d = 20\text{ mm}, 40\text{ mm}, 60\text{ mm}$) và các bộ ổ bi đỡ chặn (36203, 46308, 46312).
- Đóng góp tài liệu kỹ thuật có tính hệ thống cao, liên kết chặt chẽ các môn học Cơ sở thiết kế máy, Sức bền vật liệu, Dung sai lắp ghép và Vẽ kỹ thuật cơ khí, minh họa quy trình chuẩn để thiết kế một trạm dẫn động công nghiệp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Theo đánh giá của chính tác giả trong đồ án, ở cả hai bộ truyền bánh răng cấp nhanh và cấp chậm, giá trị ứng suất tiếp xúc tính toán ($\sigma_H = 478\text{ MPa}$ và $422\text{ MPa}$) đều thấp hơn ứng suất tiếp xúc cho phép ($495{,}38\text{ MPa}$ và $445{,}50\text{ MPa}$), cho thấy hệ thống đang dư bền, dẫn đến kích thước bộ truyền và khối lượng vật liệu có thể lớn hơn mức tối ưu kinh tế.
- Hướng phát triển: Tối ưu hóa các thông số kích thước hình học (giảm bề rộng vành răng, giảm khoảng cách trục $a_w$) nhằm tiết kiệm vật liệu; ứng dụng các công cụ mô hình hóa 3D CAD/CAE chuyên sâu để mô phỏng động học và kiểm nghiệm trường ứng suất bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEA).
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo trực tiếp cho sinh viên các ngành Cơ Kỹ thuật, Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử và Chế tạo máy khi thực hiện đồ án môn học Thiết kế Kỹ thuật, Chi tiết máy hoặc Đồ án Hệ dẫn động cơ khí. Phần tính toán kiểm nghiệm sức bền mỏi của trục, tính toán ổ bi đỡ chặn chịu lực tổng hợp và quy cách kích thước vỏ hộp đúc là các nội dung mẫu có độ hoàn thiện và chi tiết cao.
Câu hỏi thường gặp
1. Động cơ điện được chọn có mã hiệu và thông số kỹ thuật ra sao?
Động cơ được chọn là động cơ điện không đồng bộ 3 pha mã hiệu 4A132M2Y3 có công suất định mức $11\text{ kW}$, tốc độ quay đồng bộ $3000\text{ v/p}$, tốc độ quay định mức thực tế $2907\text{ v/p}$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0{,}9$, đáp ứng công suất cần thiết trên trục là $9{,}026\text{ kW}$.
2. Bộ truyền xích ngoài hộp giảm tốc sử dụng loại xích nào và có thông số bước xích bao nhiêu?
Bộ truyền ngoài sử dụng loại xích ống con lăn 1 dãy với bước xích tiêu chuẩn $p = 38{,}1\text{ mm}$, số răng đĩa dẫn $z_1 = 23$, số răng đĩa bị dẫn $z_2 = 83$, tổng số mắt xích $X = 136$ mắt và khoảng cách trục thực tế $a = 1534\text{ mm}$.
3. Vật liệu và các thông số hình học cơ bản của hai cặp bánh răng trong hộp giảm tốc là gì?
Cả hai cặp bánh răng đều dùng thép 40Cr nhiệt luyện (bánh nhỏ $250\text{ HB}$, bánh lớn $235\text{ HB}$). Cấp nhanh có khoảng cách trục $a_{w1} = 125\text{ mm}$, môđun $m_1 = 2{,}0\text{ mm}$, số răng $z_1 = 18, z_2 = 104$, góc nghiêng $\beta_1 = 12{,}5781^\circ$. Cấp chậm có $a_{w2} = 200\text{ mm}$, môđun $m_2 = 2{,}5\text{ mm}$, số răng $z_3 = 29, z_4 = 127$, góc nghiêng $\beta_2 = 12{,}8386^\circ$.
4. Ba trục của hộp giảm tốc sử dụng loại vật liệu và các mã hiệu ổ lăn nào?
Cả ba trục được chế tạo từ thép 40X tôi cải thiện ($\sigma_b = 850\text{ MPa}, \sigma_{ch} = 550\text{ MPa}$). Ổ lăn trên cả 3 trục đều là loại ổ bi đỡ chặn với góc tiếp xúc $\alpha = 12^\circ$: Trục I dùng ổ 36203 ($d = 20\text{ mm}$), Trục II dùng ổ 46308 ($d = 40\text{ mm}$), Trục III dùng ổ 46312 ($d = 60\text{ mm}$).
5. Vỏ hộp giảm tốc có chiều dày thân và các kích thước bu lông ghép nối chính như thế nào?
Vỏ hộp bằng gang đúc có chiều dày thân hộp $\delta = 9\text{ mm}$, chiều dày nắp hộp $\delta_1 = 8{,}1\text{ mm}$, gân tăng cứng dày $e = 8\text{ mm}$. Kích thước bu lông gồm: bu lông nền $d_1 = \text{M}20$, bu lông cạnh ổ $d_2 = \text{M}16$, bu lông ghép bích nắp-thân $d_3 = \text{M}14$, vít nắp ổ $d_4 = \text{M}10$ và vít cửa thăm $d_5 = \text{M}9$.
Kết luận
Đồ án môn học Thiết kế Kỹ thuật của sinh viên Ngô Chí Dũng đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế trạm dẫn động băng tải công nghiệp với đầy đủ các bước tính toán động học, động lực học và kiểm nghiệm kết cấu cơ khí. Toàn bộ các bộ truyền xích, bánh răng nghiêng, hệ thống trục, then và ổ lăn đều thỏa mãn các tiêu chuẩn khắt khe về độ bền tiếp xúc, độ bền uốn, độ bền mỏi và an toàn quá tải. Công trình là một bản thiết kế mẫu mực, chuẩn xác về mặt số liệu kỹ thuật, phục vụ tốt cho hoạt động học tập và nghiên cứu trong lĩnh vực cơ kỹ thuật.
