Đề án kỹ thuật Thiết kế trạm dẫn động băng tải vận chuyển than đá

1.1. Giới thiệu hệ dẫn động băng tải

Như chúng ta đã biết, hiện nay hệ thống dẫn động băng tải đang được sử dụng khá rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệp, công trường. trong các khu sản xuất vật liệu và chế biến lương thực thực phẩm... ngoài ra, ta cũng có thể bắt gặp hệ thống này trên các bờ sông, bến bãi...
Một trạm dẫn động băng tải thường có cấu tạo như hình 2.1 và được dẫn động như sau: Băng tải được dẫn động nhờ động cơ 10, qua bộ truyền ngoài( bộ truyền đai 9: dây đai được mắc qua bánh đai nhỏ sang bánh đai lớn), thông qua hộp giảm tốc 8 và khớp nối 7 đến trục tang dấn. Tại đây, băng tải được mắc qua hai tang dẫn: tang chủ động 6 và tang bị động 2, vì khoảng cách giữa hai tang khá xa nhau lên đai được tì lên con lăn đỡ 4 và 5 trên giá máy. Bộ phận căng băng( vít căng băng 1) phải đảm bảo đủ ma sát giữa đai và tang để tránh cho đai bị trùng khi tải vật liệu.
Hình 1.1: Cấu tạo trạm dẫn động băng tải
1 – cơ cấu căng băng; 2 – tang bị dẫn; 3 – băng tải; 4 – cụm con lăn trên; 5 – cụm con lăn dưới; 6 – tang dẫn động; 7 – khớp nối; 8 – hộp giảm tốc; 9 – bộ truyền đai; 10 – động cơ; 11 – khung đỡ băng tải
Hệ dẫn động băng tải có đặc điểm là năng suất vận chuyển cao, vận chuyển liên tục, có khoảng cách vận chuyển lớn và chủng loại vận chuyển phong phú. Có thể vận chuyển vật liệu rời hoặc vật phẩm thành kiện như: băng tải than đá ( hình 1.2 ), băng tải xi măng (hình 1.3), băng tải tải đất đá (hình 1.4), băng tải hay các sản phẩm trong các ngành công nghiệp nước giải khát (hình 1.5), chè, cà phê, hóa chất, dầy da, thực phẩm …, và hàng đơn chiếc như hàng bao, hàng hộp, hòm, bưu kiện….để đáp ứng từng yêu cầu dây chuyền sản xuất . Tùy thuộc vào từng điều kiện sản xuất để quyết định việc sử dụng một băng tải hay tổ hợp nhiều băng tải cùng với thiết bị băng chuyền khác để thực hiện tính liên tục và tự động hoá trong khâu sản xuất, nâng cao năng xuất và giảm bớt cường độ lao động. Mặt khác, chi phí đầu tư chế tạo thiết bị, băng tải không lớn lắm, trên cơ sở kết cấu đơn giản và không sử dụng quá nhiều vật liệu chuyên dùng đặc biệt đắt tiền. So với các thiết bị vận tải khác dùng trong công nghiệp mỏ, giá thành tính theo T/km rẻ hơn rất nhiều lần với ôtô, các phương tiện khác trừ đường sắt.
Hình 1.2. Băng tải tải xi măng Hình 1.3. Băng tải tải than
Hình 1.4 Băng tải tải đất Hình 1.5. Băng tải tải nước ngọt
Ưu điểm của hệ dẫn động băng tải là : Băng tải cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng (hay kết hợp cả hai) với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất tiêu hao không lớn. Bên cạnh đó, băng tải còn có một số hạn chế như: Tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ (< 240), không vận chuyển được theo hướng đường cong.
Đặc điểm làm việc của băng tải đó là : thiết bị vận tải liên tục, làm việc được nhờ lực ma sát giữa bề mặt đai và tang dẫn vận chuyển hàng rời như cát, đá răm, than, than đá từ bến bãi lên tầu, xà lan.
- Ưu điểm: Khả năng ổn định cao, năng suất lớn, tính ổn định cao
- Nhược điểm: Cơ cấu phức tạp, chiều dài vận chuyển nhỏ.
Các nhà sản xuất lựa chọn băng tải trên cơ sở là vật liêu vận chuyển là gì? điều kiện làm việc ra sao? cũng như yêu cầu về quy mô sản suất như thế nào để đưa ra lựa chọn hợp lý nhất.

1.2. Mục tiêu thiết kế

Hiện nay nhiều nước trên thế giới có nền công nghiệp phát triển đã tự thiết kế và chế tạo băng tải có năng suất cao để sử dụng hoặc xuất khẩu. Chúng ta đã phải nhập nhiều loại băng tải của nhiều nước trên thế giới để dùng trong công nghiệp mỏ như Liên Xô, Ba lan, Trung Quốc...Vì vậy việc thiết kế và chế tạo băng tải trong nước là một nhu cầu cần thiết.
Băng tải chế tạo ra phải đảm bảo các thông số đầu vào, các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật cũng như khả năng làm việc trong thời gian nhất định.
Mục tiêu thiết kế băng tải trong đề án :Thiết kế hệ dẫn động dùng để tải than đá, năng suất 100 tấn/ h. Các số liệu ban đầu như sau:
+ Băng tải chạy ngiêng với góc nghiêng α=5.440, chiều dài 50m.

2.1. Chọn loại đai băng tải.

Đai băng là chi tiết chủ yếu của băng tải, vừa đóng vai trò là bộ phận kéo, vừa là bộ phận vận chuyển vật liệu. Do vậy băng cần phải chắc, dẻo, có độ co giãn nhỏ và độ bền với môi trường tốt. Băng làm bằng vải ép cao su là loại băng thông dụng nhất. Loại băng này cấu tạo gồm lõi vải một lớp hay nhiều lớp được đặt phía trong, bên ngoài được phủ một lớp cao su có chiều dày nhất định. Nhiệt độ môi trường làm việc của đai t= 600 đến (-150 ÷ -200). Dựa vào điều kiện làm việc và những yêu cầu cụ thể là vận chuyển than đá với năng suất 100 tấn/h, mặt khác dựa vào những yêu cầu kỹ thuật – kinh tế chung của băng tải, theo [3] ta chọn loại băng của hãng DONGLLRUBER.CO.LTD có kí hiệu: NN120: 500 x 3p x 4 x 2. Loại băng này có các thông số kỹ thuật của băng sau:
- Chiều rộng băng: B = 500 (mm)
- Chiều dày lớp vỏ trên: t = 4 (mm)
- Chiều dày lớp vỏ dưới: d = 2 (mm)
- Chiều dày tổng cộng của băng:  = 8,4 (mm)
- Vật liệu lớp sợi bọc: Nylon
- Vật liệu lớp sợi bọc ngang: Nylon
- Số lớp của băng: 3 lớp
- Lực kéo cho phép: 180 (kg/cm3)
- Trọng lượng 1 mét chiều dài: 5,3 (kg/m)
Kết cấu của băng tải hình 2.1:
Hình 2.1. Kết cấu dây băng tải

2.2. Tính tiết diện ngang dòng vật liệu .

Do vật liệu được vận chuyển là than đá có tính các tính chất: tính dịch chuyển của vật liệu là nhẹ, bám dính kém, tính dòn cao, góc đỗ động nhỏ( góc nghiêng đặt băng cho phép lớn nhất với loại băng cao su là 180). Do đó, với nhánh có tải ta sử dụng con lăn đỡ lòng máng gồm 3 con lăn đặt nằm nghiêng cách nhau một góc bằng 1600. Còn nhánh không có tải sử dụng loại con lăn đỡ thẳng (h. 2.2).
- Hình 2.2. Mặt cắt tiết diện ngang của băng tải
Như vậy, tiết diện ngang F được tính theo công thức 1.1[1] như sau:
F = F1 + F2 (2.1)
Trong đó:
F – diện tích ngang dòng vật liệu.
F1 – diện tích ngang dòng vật liệu phía trên phân bố theo hình tam giác cân. Theo công thức 1.2[1] thì:
(2.2)
F2 – diện tích ngang dòng vật liệu phía dưới phân bố theo hình thang cân và được tính theo công thức 1.3[1]:
(2.3)
Với : C – hệ số xét đến ảnh hưởng độ dốc băng tải, tra bảng 1.1[1], C = 1;
B – bề rộng băng tải, B = 500 mm; b– đáy lớn hình thang, b = 0,8.B; l - đáy nhỏ hình thang, l = 0,4.B ; vậy ta có:
b = 0,8.B = 0,8.500 = 400 (mm). (2.4)
l = 0,4.B = 0,4.500 = 200 (mm). (2.5)
h1 – chiều cao hình tam giác cân, được tính theo công thức 1.4[1]; với đ – góc đỗ động của vật liệu, tra bảng 1.2[1], đ = 270; h2 – chiều cao hình thang cân. Từ hình 2.2, ta xây dựng được công thức tính như sau:
h1 = 0,5.B.tgđ = 0.5.400.tg270 = 101,9 (mm) (2.6)
(mm) (2.7)
Thay các giá trị vừa tính vào công thức (2.2) và (2.3) ta được:
(mm2 )
(mm2)
Vậy: F = 20380 + 10919,1 = 31299,1 (mm2) = 0,03130(m2 )

2.3. Tính vận tốc băng tải

Từ yêu cầu vận chuyển với năng suất 100 tấn/giờ, theo công thức 1.4[1] có:
( tấn/ h) (2.8)
Vậy, vận tốc của băng tải là:
, (m/s) (2.9)
Trong đó:
v – vận tốc băng tải, m/s
F – diện tích ngang dòng vật liệu, F = 0,03130 (m2).
 - khối lượng riêng của vật liệu, tra bảng 1.2[1],  = 0.9 (tấn/m3).
k – hệ số xét tới ảnh hưởng độ nghiêng băng tải, với băng tải nằm nghiêng k = 0,95
Thay các giá trị vào công thức (2.9) ta được:
 (m/s)

2.4. Tính toán các thông số của băng tải

2.4.1. Thông số của tang dẫn động.
- Trong quá trình vận chuyển, băng thường bị dịch chuyển ngang gây lệch tâm nên sẽ gây ra hiện tượng vật liệu dễ bị bắn tóe và rơi vãi. Do vậy, để định tâm giữa băng và tang dẫn động được tốt thì mặt tang cần chế tạo mặt trụ hơi lồi. Tang được chế tạo bằng thép ống, gang đúc, hoặc thép hàn.
- + Đường kính tang dẫn động được tính theo công thức 1.6[1]:
- D = (120  150 ).Z (2.10)
- D – đường kính tang dẫn động.
- Z – số lớp đệm của băng. Z = 3
- Chọn D = 130.Z = 130.3 = 390 (mm).
- Theo tiêu chuẩn chọn D = 400 (mm).
- + Chiều dài tang dẫn động xác định theo công thức 1.7[1] như sau:
- L =B + 2.C (2.11)
- L – chiều dài tang dẫn động (mm).
- B – chiều rộng băng. B = 500 (mm).
- C – hệ số an toàn C = 6070 (mm), Chọn C = 65 mm
- Thay các giá trị của L, B, C vào công thức (2.11) ta được:
- L = 500 + 2.65 = 630 (mm).
2.4.2. Tính toán các thông số con lăn
- + Đường kính con lăn:
- Theo tiêu chuẩn DIN22101 chọn đường kính con lăn theo chiều rộng băng tải B, với B = 500 mm thì:
- dcl = 89 (mm).
- + Chiều dài con lăn:
- lcl = 0,4.B = 0,4.500 = 200 (mm).
- + Khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh có tải được xác định theo công thức 1.8[1] như sau:
- l’cl = A – 0,625.B (2.12)
- Với : A – hằng số phụ thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu. Tra bảng khi ρ≤ 1000kg/m3 thì A = 1750 (mm). Vậy ta có:
- l’cl = 1750 – 0,625.500 = 1437,5 (mm)
- Chọn l’cl = 1440 (mm) = 1.4 (m)
- + Khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh không tải xác định theo công thức 1.9[1] như sau:
- l’’cl = 2. l’cl = 2.1440 = 2880 (mm) = 2.88 (m) (2.13)
- + Tại vị trí nhập liệu để giữ cho băng tải không bị chùng do động năng của vật liệu gây ra khi rơi xuống băng tải:
- lt = 500 (mm) = 0,5 (m).

2.5. Xác định lực căng băng

Để tính toán lực căng băng, vẽ biểu đồ lực căng băng tại các điểm trên chiều dài băng như sau:
- Hình 2.3: Lực căng trên băng tải
Lực căng băng cần phải thoả mãn các điều kiện sau:
+ Khi khởi động băng không bị trượt trên tang dẫn động ở thời điểm trên băng có chất đầy tải.
+ Độ võng của băng khi có tải ở giá trị cho phép.
2.5.1. Tính toán lực căng băng
- Ta chọn điểm xuất phát để tính lực căng băng là tại điểm ra khỏi tang dẫn động.
- Để xác định ST ta dựa vào phương trình Ơle theo công thức 1.10[1]:
- ST.Kc = Sr.ef. (2.14)
- Mặt khác, dựa vào công thức tính lực căng của băng theo chu trình khép kín ta có:
- S2 = Sr + Wkt (2.15)
- S3 = S2.Kcl (2.16)
- ST = S3 + Wct (2.17)
- Từ trên ta suy ra:
- ST = (Sr + Wkt ) . Kcl+ Wct (2.18)
- Kết hợp (2.14) và (2.15) ta có hệ phương trình:
- (2.19)
- Trong các công thức trên:
- KC – hệ số an toàn, Kc = 1,2.
- f – hệ số ma sát giữa băng và tang, chọn tang làm bằng thép phủ cáo su, bề mặt tiếp xúc khô: f = 0,4;
- e – cơ số tự nhiên , e = 2,7183
-  - góc ôm tang, theo cách bố trí  = 1800.
- Kcl – hệ số cản trên tang bị động, phụ thuộc vào góc ôm . Tra bảng 1.3[1]
- ta có: Kcl = 1,04 .
- S1 – lực căng tại điểm đi tới tang dẫn động
- S4 – lực căng tại điểm đi ra khỏi tang dẫn động
- WCT – sức cản chuyển động trên nhánh có tải. Theo công thức 1.15[1] thì:
- WCT = g.L.[(q + qb + q’cl ).W’.cos  + (q + qb).sin ] (2.20)
- WKT – sức cản chuyển động trên nhánh không tải Theo công thức 1.13[1]:
- WKT =g.L.[(qb +q”cl).W’.cos  - qb.sin ] (2.21)
- Với : g – gia tốc trọng trường. g = 9,81 (m/s2)
- L – chiều dài vận chuyển, theo đề tài L = 50 m.
- W’ – hệ số sức cản chuyển động của băng. Tra bảng 1.4[1] ta có: W’ = 0,03
-  - góc nghiêng của băng tải , theo đề tài  = 5044’’;
- q – khối lượng phân bố trên 1m chiều dài của vật liệu vận chuyển, được tính theo công thức 1.16[1]:
- (kg/m) (2.22)
- Với: Q – năng suất trên băng, Q= 100 (tấn/giờ); v – vận tốc băng tải, v = 1,04m/s. Thay số vào công thức (2.22) ta có:
- (kg/m)
- qb – khối lượng riêng của băng, qb = 5,3 (kg/m);
- q’cl – khối lượng phần quay của các con lăn trên nhánh có tải trên chiều dài 1m băng. Theo công thức 1.17[1] ta có:
- (kg/m) (2.23)
- Với : m’cl – khối lượng phần quay của một hàng con lăn trên nhánh có tải, tra bảng 1.5[1], ta có: m’cl = 5,6 kg ; l’cl – khoảng cách giữa hai hàng con lăn, l’cl = 1,5 m. Thay số vào công thức (2.23) ta có:
- (kg/m)
- q’’cl – khối lượng phần quay của các con lăn trên nhánh không tải trên chiều dài 1m băng. Theo công thức 1.14[1] ta có:
- (kg/m) (2.24)
- Với : m’’cl – khối lượng phần quay của một hàng con lăn trên nhánh không tải, tra bảng 1.5[1], ta có: m’’cl = 3,6 kg ; l’cl – khoảng cách giữa hai hàng con lăn, l’cl = 3 m. Thay số vào công thức (2.24) ta có:
- (kg/m)
- Ta thay các giá trị trên vào công thức (2.20) và (2.21) ta được:
- WCT = 9,81.50.[(26,71+5,3 + 3,733).0,03.cos50 44’’+ (26,71+ 5,3)sin5044’’]
- = 2091.83 (N)
- WKT = 9,81.50.[(5,3 +1,2).0,03.cos 50 44’' – 5,3.sin5044’’] = -164.53 (N)
- Giải hệ phương trình (2.16) ta có:
- Src= (N) (2.25)
- Thay các giá trị vào công thức (2.23) ta có:
- 
- Mặt khác, theo công thức (2.15) và (2.16) ta lại có:
- S2 = 1021,99 –164,53=855,46 (N)
- S3 = 855,46.1,04 =889,68 (N)
2.5.2. Kiểm tra độ võng.
- Để đảm bảo độ võng của băng giữa hai hàng con lăn nằm trong giá trị cho phép thì lực căng băng nhỏ nhất trên nhánh có tải cần phải thoả mãn điều kiện 1.18[1]:
- SCTmin  [SCTmin] (2.26)
- SCTmin = S3
-  SCTmin = 889,68 (N)
- Theo công thức 1.19[1] thì:
- [SCTmin] =(58)(q + qb).g. l’cl (2.27)
- Thay số ta được:
- [SCTmin] = 6.(26,71 + 5,3).9,81.1,5 = 2826,16 (N)
- Như vậy, để đảm bảo độ võng của băng giữa hai hàng con lăn nằm trong giá trị cho phép ta lấy:
- SCTtmin = [SCTmin] = 2826,16 (N)
- Thay số vào công thức (2.17) ta được;
- ST = 2826,16 + 2091,83 = 4917,99 (N)
2.5.3. Kiểm tra băng tải về độ bền:
- Độ bền của băng được kiểm nghiệm theo công thức 1.20[1] như sau:
- (2.28)
- Trong đó:
- Ztt – số lớp cốt tính toán.
- Ztc – số lớp cốt trong băng đã chọn, Ztc = 3
- [m] – hệ số dự trữ độ bền cho phép. Tra bảng 1.6[1] ta có: [m] = 9
- B – chiều rộng băng tải , B = 50 (cm)
- Sb] – lực kéo cho phép ứng với 1cm chiều rộng 1 lớp băng (kg/cm.lớp), tra bảng 1.7[1] ta được [Sb] = 180 (kg/cm.lớp)
- SMax – lực căng băng lớn nhất, (kg)
- Thay số vào công thức (2.28), ta được:
- Ztc
- Vậy băng thoả mãn về điều kiện bền.
2.5.4. Xác định lực căng băng
- Để cơ cấu căng băng nhỏ gọn và thuận tiện trong khi điều chỉnh. Ta đặt cơ cấu căng băng trên tang bị động, lúc này lực căng trên cơ cấu sẽ nhỏ nhất và có giá trị là:
- F = S3 + S2 =855,46 + 889,68 = 1745,14 (N)
2.5.5. Xác định công suất trên tang dẫn động
- + Công suất trên tang dẫn động được tính theo công thức 2.21[1]:
- (kw) (2.29)
- Trong đó:
- Nt – công suất trên tang dẫn động, kw ;
- Ft – lực vòng trên tang dẫn, được xác định theo công thức 2.22[1]:
- Ft = (ST - Sr).Kc (2.30)
- Thay giá trị của ST, Sr, Kc vào công thức (2.30) ta có:
- Ft = (4917,99 – 1021,99).1,2 = 3897 (N)
- Thay các giá trị Ft và v vào công thức (2.29) ta có:
- (2.31)
- + Số vòng quay của băng tải được tính theo công thức 2.16[2], với D – đường kính của tang dẫn động, D = 400 mm;
- (vòng/ phút) (2.32)
- + Mômen xoắn trên trục công tác được xác định theo công thức 3.26[2]:
- . (2.33)

3.1. Chọn loại hộp giảm tốc.

Hiện nay, trên thị trường đã chế tạo và sản xuất rất nhiều loại hộp giảm tốc tiêu chuẩn. Điều kiện đặt ra khi ta chọn một hộp giảm tốc tiêu chuẩn là vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế, vừa đảm bảo chỉ tiêu về kỹ thuật. Mặt khác, hộp giảm tốc được chọn phải thỏa mãn các thông số đầu ra trên trục công tác đó là:
+ Số vòng quay trên trục công tác : nCT = 50vòng/ phút),
+ Công suất trên trục công tác: NCT = 4,05 (kW),
+ Momen xoắn TCT = 773550 (Nmm).
Như vậy, tỉ số truyền và các thông số trên trục công tác là cơ sở để ta chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn.
Từ công thức 2.18[2], ta có thể tính sơ bộ tỉ số truyền chung của hệ thống như sau: (3.1)
Trong đó: ndb – số vòng quay đồng bộ của động cơ, chọn ndb = 1500 vòng/phút; nCT – số vòng quay trên trục công tác, nCT = 50 (vòng /phút).
Sau khi có tỷ số truyền sơ bộ chung của toàn hệ thống, ta tính được tỷ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc tính theo công thức 1.17[4] như sau:
(3.2)
Trong đó: uh – tỷ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc; usbΣ – tỷ số truyền sơ bộ của toàn hệ thống, ung – tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp. Ở đây, để đảm bảo tỷ số truyền chung của toàn hệ thống ta chọn bộ truyền ngoài là bộ truyền đai được lắp ở trục đầu vào của hộp giảm tốc và có tỉ số truyền nên dùng trong khoảng (1,5 ÷ 4). Vậy, ta có:
(3.3)
Sau khi đã có tỉ số truyền của hộp và các thông số trên trục công tác, ta tiến hành chọn loại hộp giảm tốc tiêu chuẩn để thỏa mãn các yêu cầu trên.
Tùy theo loại truyền động trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: hộp giảm tốc bánh răng trụ (h 3.1a,b,c); hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn – trụ (h 3.1d); hộp giảm tốc trục vít, trục vít – bánh răng hoặc bánh răng – trục vít; hộp giảm tốc bánh răng hành tinh…Loại bánh răng trong hộp giảm tốc bánh răng trụ có thể là: răng thẳng, răng nghiêng, hoặc răng chữ V.
Tùy theo tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảm tốc một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp. Trong đó, hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp được sử dụng nhiều nhất.Chúng được bố trí theo ba sơ đồ: sơ đồ khai triển (h 3.1a) , sơ đồ đồng trục (h 3.1b), sơ đồ phân đôi (h 3.1c), sơ đồ côn trụ(h 3.1b).
a) b)
c) d)
- Hình 3.1: Một số loại sơ đồ hộp giảm tốc
Ta chọn hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ răng nghiêng dạng khai triển vì các lý do sau:
+ So với các loại hộp giảm tốc khác thì hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng có các ưu điểm: tuổi thọ và hiệu suất cao; kết cấu đơn giản; có thể sử dụng trong một phạm vi rộng của vận tốc. Mặt khác, phần lớn các hộp giảm tốc có công dụng chung dùng răng nghiêng vì so với răng thẳng, truyền động bánh răng nghiêng làm việc êm hơn, khả năng tải và vận tốc cao hơn, va đập và tiếng ồn giảm. Còn so với răng chữ V, răng nghiêng dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn
+ Sơ đồ khai triển (h 3.1a): Hộp giảm tốc bố trí theo sơ đồ này có ưu điểm lớn nhất là đơn giản nhất và dễ chế tạo và được sử dụng rất nhiều trong thực tế.
+ So với sơ đồ phân đôi (h 3.1b): sơ đồ hộp giảm tốc khai triển có kết cấu và chế tạo đơn giản hơn nhất là việc chế tạo ổ, gối đỡ ổ cũng như việc bố trí ổ. Mặt khác, chiều rộng của hộp giảm tốc khai triển nhỏ hơn nên việc bố trí lắp đặt dễ dàng hơn. Ngoài ra, số lượng chi tiết và khối lượng gia công của hộp giảm tốc phân đôi tăng dẫn đến giá thành cao hơn và chưa được sử dụng phổ biến.
+ So với hộp giảm tốc khai triển thì kết cấu của hộp giảm tốc đồng trục phức tạp hơn ( sơ đồ hộp giảm tốc đồng trục h 3.1c), khả năng tải ở hai cấp không đều, kết cấu gối đỡ phức tạp, đòi hỏi trục phải lớn để đảm bảo độ cứng và độ bền…
+ So với hộp giảm tốc bánh răng trụ thì hộp giảm tốc bánh răng côn trụ
( h 3.1d) có giá thành chế tạo đắt hơn, lắp ghép khó khăn. Hơn nữa, khối lượng và kích thước lại lớn hơn so với hộp giảm tốc bánh răng trụ.
+ Từ điều kiện (3.3), từ momen xoắn trên trục công tác TCT = 773550 Nmm và kết hợp với việc phân tích ở trên. Tra bảng 2[1], ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng dạng khai triển theo tiêu chuẩn Liên Xô kí hiệu 2ЦY - 160, với [Tt] = 1000 Nm.
* Ta xây dựng được sơ đồ hệ thống trạm dẫn động băng tải với các thông số đầu vào tính toán được như sau:
+ Lực vòng trên tang dẫn động : Pt=3897 (N),
+ Vận tốc của băng tải vbt=1,04 (m/s).
Hình 3.2: Sơ đồ khai triển trạm dẫn động băng tải.

3.2. Tính chọn động cơ điện.

Chọn động cơ điện khâu đầu tiên trong tính toán thiết kế máy. Muốn chọn được đúng loại động cơ cần hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại đồng thời phải kết hợp với yêu cầu làm việc cụ thể của hệ dẫn động băng tải như vận tốc băng tải, công suất và số vòng quay trên trục công tác…để đưa ra loại động cơ hợp lý, vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế , đảm bảo chỉ tiêu về kỹ thuật.
3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ:
- Với hệ dẫn động băng tải dùng với các hộp giảm tốc ta chọn loại động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to ngắn mạch vì những lý do sau:
- + Kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, làm việc tin cậy.
- + Có thể mắc trực tiếp vào lưới điện công nghiêp.
- + Giá thành tương đối thấp và dễ kiếm.
- + Không cần điều chỉnh vận tốc .
- + Hiệu suất và hệ số công suất không cần cao.
3.2.2. Chọn công suất động cơ
- Động cơ được chọn phải có công suất Pđc và số vòng quay đồng bộ thoả mãn điều kiện :
- Pđc  Pct (3.4)
- nđb  nsb
- Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức(2.8)[1]:
- ; (3.5)
- Trong đó:
- Pct – công suất cần thiết trên trục động cơ.
- Pt – công suất tính toán trên trục máy công tác, theo (2.31): Pt = 4,05 kW;
-  – hiệu suất truyền động chung của toàn hệ thống, được tính theo công thức 1.5[4] như sau:
-  = 1.2.3... (3.7)
- Tra bảng 2.3 [2], ta có:
- 1 – hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ. nBR= 0,97
- 2 – suất một cặp ổ lăn. Ô = 0,995
- 3 – suất khớp nối. KN = 1
- 4 – suất bộ truyền đai. Đ = 0,96
- Thay số ta có:
-  = 0.972.0,9954.1.0,96 = 0,885
- Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ theo công thức (3.5) là:
- Kết luận: động cơ cần chọn phải có công suất lớn hơn hoặc bằng 4,58 KW.
- 3.2.3. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ.
- Số vòng quay sơ bộ của trục động cơ phải thỏa mãn điều kiện sau :
- (3.8)
- Trong đó:
- umin, umax – tỷ số truyền nhỏ nhất và lớn nhất của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp. Tra bảng 2.4[2] ta có: u max = 40, umin = 8.
- nCT – số vòng quay của trục công tác, theo (2.32): nCT = 50 ( vòng/phút).
- Thay số vào công thức (3.8) ta có :
- Theo bảng 2.1[1] thì số vòng quay đồng bộ của động cơ theo tiêu chuẩn là: 3000 ; 1500 ; 1000 ; 750 ; 600 ; 500 (v/ph )
- Vậy ta chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ : ndb = 1500 (v/ph)
- Tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống được tính theo công thức 1.11[4] :
- (3.9)
- Vậy usb = 23 thuộc khoảng tỉ số truyền (8 ÷ 40)
- 3.2.4. Chọn động cơ thực tế.
- Dựa vào điều kiện: Pđc = 4.58 (Kw)
- nđb = 1500(v/ph)
- Tra bảng 1.11.7[2] phần Phụ lục ta chọn loại động cơ 4A112M4Y3. Các thông số cơ bản của động cơ được cho trong bảng 3.1.
- Bảng 3.1 : Thông số động cơ 4A112M4Y3.
  - Kiểu động cơ
  - Công suất
  - Vận tốc quay
  - Tần số
  - 
  - cos
  - Kw
  - (vg/ph)
  - Hz
  - 4A112M4Y3
  - 5,5
  - 1425
  - 50
  - 85,5
  - 0,85
  - 2,2
  - 2,0
3.2.5. Kiểm tra điều kiện mở máy và điều kiện quá tải cho đông cơ.
- *Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ:
- Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn thắng sức ỳ của hệ thống. Vì vậy phải đi kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ. Điều kiện mở máy cho động cơ phải thỏa mãn công thức 1.12[4]
- P P (3.10)
- Trong đó :
- P – công suất mở máy của động cơ; theo công thức trang 6[4]: ta có:
- P= .Pđc= 2. 5,5 = 11(Kw)
- P – công suất cản ban đầu trên trục động cơ (Kw)
- P = Pct.kbd = 4.58 . 1,5 = 6.87 (Kw)
- Vậy P P thỏa mãn điều kiện mở máy.
- *Kiểm nghiệm điều kiện quá tải cho động cơ:
- - Với sơ đồ tải trọng có tính chất không đổi và quay một chiều, nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ.  Như vậy động cơ 4A112M4Y3 thỏa mãn điều kiện làm việc đã đặt ra.

3.3. Phân phối tỉ số truyền

Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống được xác định theo công thức (2.18)[1]: (3.11)
Trong đó:
nđc – số vòng quay của động cơ đã chọn; nđc =1425 (vg/ph),
nCT – số vòng quay của trục công tác, nct = 50(vg/ph).
Thay số vào công thức (3.11), ta có:
Trên hình 3.2 là sơ đồ hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp theo 1.17[4] ta có: (3.12)
Với : uh – tỷ số truyền của hộp giảm tốc.
ung – tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp.
Sau đây ta đi phân phối tỷ số truyền cho hộp giảm tốc và cho bộ truyền đai.
3.3.1. Tỷ số truyền của hộp giảm tốc.
- Theo công thức (3.3), và theo loại hộp giảm tốc Ц2Y-160, ta có:
- uh= 16,21
- Mặt khác, ta lại có: uh= u1.u2 (3.13)
- Với: u1 , u2 – lần lượt là tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh và bộ truyền cấp chậm. Theo hộp giảm tốc tiêu chuẩn ta có :
- (3.14)
- (3.15)
3.3.2. Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp.
- Theo sơ đồ hình 3.2 ta có: ung = uđ.u kn (3.16)
- Vì ukn=1, ta có: ung = uđ (3.18)
- Với hệ dẫn động gồm HGT 2 cấp bánh răng nối với một bộ truyền ngoài, theo công thức 1.18[4] ta có:
-  ung = (1,62 ÷ 2,43) (3.19)
- Từ công thức (3.12), ta có:
- (1,62 ÷ 2,43)
- Vậy, tỷ số truyền của bộ truyền đai là uđ =1,76

3.4.Tính toán các thông số trên các trục.

Dựa vào công suất cần thiết của động cơ và sơ đồ hệ dẫn động ta tính các trị số của công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.
3.4.1. Tốc độ quay của các trục.
- + Số vòng quay trên trục động cơ là:
- + Số vòng quay trên trục số I :
- (3.20)
- + Số vòng quay trên trục số II :
- (3.21)
- + Số vòng quay trên trục III :
- (3.22)
- + Số vòng quay trên trục công tác:
3.4.2. Tính công suất trên các trục.
- + Công suất danh nghĩa trên trục động cơ là:
- (3.23)
- + Công suất danh nghĩa trên trục số I :
- (3.24)
- + Công suất danh nghĩa trên trục số II :
- (3.25)
- + Công suất danh nghĩa trên trục số III :
- (3.26)
- + Công suất danh nghĩa trên trục công tác:
- (3.27)
3.4.3. Tính mômen xoắn.
- + Mômen xoắn trên trục động cơ là:
- (3.28)
- + Mômen xoắn trên trục số I :
- (3.29)
- + Mômen xoắn trên trục số II :
- (3.30)
- + Mômen xoắn trên trục III :
- (3.31)
- + Mômen xoắn trên trục công tác:
- (3.32)
3.4.4. Lập bảng kết quả
- Các kết quả tính ở trên là số liệu đầu vào cho các phần tính toán sau này, ta lập bảng thống kê các kết quả đã tính toán như trong bảng 3.2. sau đây:
- Bảng 3.2 Các kết quả tính toán động lực học các trục
- Trục
- Thông số
- Động cơ
- I
- II
- III
- Công tác
- Công suất (kw)
- 4,58
- 4,38
- 4,23
- 4,1
- 4,05
- Tỷ số truyền
- 1,76
- 4,05
- 4
- 1
- Tốc độ quay(v/ph)
- 1425
- 809,66
- 200
- 50
- 50

4.1. Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn

Để xây dựng bản vẽ kết cấu hộp giảm tốc tiêu chuẩn thì ngoài các thông số cơ bản của hộp và các thông số của các bộ truyền trong hộp như đã biết, ta cần xác định kích thước của các trục dựa trên kết cấu đã có của loại HGT Ц2Y-160.
Theo phần 3.1, ta đã được chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn Ц2Y-160. Có các thông số và kích thước cơ bản của hộp giảm tốc
Bảng 4.1. Tỉ số truyền và thông số bộ truyền bánh răng trong HGTЦ2Y-160
Bảng 4.2. Kích thước cơ bản của hộp giảm tốc HGTЦ2Y-160
- awБ
- awT
- A
- A1
- B
- B1
- H
- H1
- H2
- L1
- L2
- L3
- L4
- 100
- 160
- 425
- 140
- 195
- 206
- 170
- 335
- 24
- 170
- 224
- 545
- 195
(Bảng tiếp theo)
- L5
- L6
- L7
- b1
- b2
- d1
- d2
- d3
- d4
- d5
- d6
- d7
- d8
- 136
- 125
- 475
- 8
- 16
- 25
- 55
- M16x1,5
- M36x3,0
- 24
- M24x1,5
- 40
- 75
(Bảng tiếp theo)
- h1
- h2
- h3
- l1
- l2
- l3
- l4
- t1
- t2
- 7
- 10
- 32
- 42
- 82
- 60
- 110
- 4
- 6
- 4,5
- 9
- 5
Từ các thông số đã biết, và các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc, ta xác định được cụ thể thông số của bộ truyền như sau:
Bảng 4.3. Thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh
- Thông số
- Ký
- hiệu
- Công thức tính
- Kết
- quả
- Đơn
- vị
- Khoảng cách trục
- aw
- a = 0,5.m.(Z1 + Z2)/cos 
- 100
- mm
- ĐK vòng chia
- D1
- D1 = m.Z1/cos
- 39,58
- mm
- D2
- D2 = m.Z2/cos
- 160,42
- mm
- ĐK vòng đỉnh
- Da1
- Da1 = D1 + 2m
- 43,58
- mm
- Da2
- Da2 = D2 + 2m
- 164,42
- mm
- ĐK vòng chân
- Df1
- Df1 = D1 – 2,5m
- 34,58
- mm
- Df2
- Df2 = D2 – 2,5m
- 155,42
- mm
- ĐK vòng cơ sở
- Db1
- Db1 = D1.cos
- 37,19
- mm
- Db2
- Db2 = D2.cos
- 150,74
- mm
- ĐK vòng lăn
- Dw
- Dw = 2a/(u+1)
- 66,67
- mm
- Modun pháp
- mn
- (0,01.....0,02) aW
- 2
- Chiều rộng vành răng
- bw
- bW1 = ba. aW
- 25
- mm
- Tỷ số truyền
- u
- 2
- Số răng
- Z1
- 32
- Z2
- Z2 = U1. Z1
- 77
- Hệ số dịch chỉnh
- X1
- 0
- X2
- 0
- Góc nghiêng
- 
- 16015’37’’
- Độ
Bảng 4.4. Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm
- Thông số
- Ký
- hiệu
- Công thức tính
- Kết
- quả
- Đơn
- vị
- aw
- a = 0,5.m.(Z1 + Z2)/cos 
- 160
- mm
- ĐK vòng chia
- D3
- D1 = m.Z1/cos
- 62,5
- mm
- D4
- D2 = m.Z2/cos
- 250
- mm
- ĐK vòng đỉnh
- Da3
- Da1 = D1 + 2m
- 68,5
- mm
- Da4
- Da2 = D2 + 2m
- 256
- mm
- ĐK vòng chân
- Df3
- Df1 = D1 – 2,5m
- 55
- mm
- Df4
- Df2 = D2 – 2,5m
- 242,5
- mm
- ĐK vòng cơ sở
- Db3
- Db1 = D1.cos
- 58,73
- mm
- Db4
- Db2 = D2.cos
- 234,92
- mm
- ĐK vòng lăn
- Dw
- Dw = 2a/(u+1)
- 44,8
- mm
- Modun pháp
- mn
- (0,01.....0,02) aW
- 3
- Chiều rộng vành răng
- bw
- bW1 = ba. aW
- 40
- mm
- Hệ số dịch chỉnh
- X3
- +0,75
- X4
- -0,597
- Góc nghiêng
- 
- 16015’37’
- Độ

4.2 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài hộp.

Lựa chọn bộ truyền ngoài hộp là bộ truyền bánh đai, vì bộ truyền bánh đai mang nhiều ưu điểm thích hợp cho hệ dẫn động đang thiết kế. Bộ truyền đai có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo nên giá thành rẻ. Truyền động êm, không gây ồn. Do có sự trượt giữa dây đai và bánh đai nên khi quá tải đột ngột cũng không gây hư hỏng cho các chi tiết trong hệ thống. Nhờ tính chất đàn hồi của dây đai , biên độ dao động của cơ cấu do tải trọng sinh ra không lớn. Có thể truyền động giữa các trục xa nhau và giữa các trục bố trí trong không gian.
4.2.1 Tính toán bộ truyền đai.
Thiết kế bộ truyền đai từ động cơ tới hộp giảm tốc theo các số liệu sau:
Công suất trục dẫn động cơ :P1 = 5,5 (kW)
Số vòng quay trong 1 phút ( tần số quay trục dẫn ) n1 = 1425(v/ph)
Số vòng quay trục bị dẫn n2 = 810 (v/ph)
Tỉ số truyền của bộ truyền đai u = 1,76
- Hình 4.1. Thông số bộ truyền đai
4.2.1.1. Chọn loại đai.
- Đai có nhiều loại như đai dẹt, đai thang, đai nhiều chêm, đai răng. Trong phần thiết kế này ta chọn đai thang. Đai thang có mặt làm việc là hai mặt bên tiếp xúc với các rãnh hình thang trên bánh đai, nhờ đó có hệ số ma sát giữa dây đai và bánh đai lớn do đó khả năng kéo cũng lớn hơn.
- Chọn tiết diện đai: Chọn tiết diện đai Ь theo hình 4.1[2].
- Chọn vật liệu chế tạo đai: vải cao su do nó có tính bền, dẻo,ít bị ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay đổi của nhiệt độ.
- Bảng 4.5. Kích thước cơ bản của đai hình thang.
- Loại đai
- Đai thang thường
- Ký
- hiệu
  - Kích thước tiết diện(mm)
  - diện tích
  - đường kính bánh đainhỏ d(mm)
- Chiều dài giới hạn l(mm)
  - bt
  - b
  - h
  - y0
  - Tiết diện A(mm2)
  - Ь
  - 14
  - 17
  - 10,5
  - 4,0
  - 138
  - 140280
  - 8006300
4.2.1.2 Tính toán các thông số cơ bản của đai
- *Đường kính bánh đai nhỏ
- Theo bảng 4.13[3] chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 = 160(mm).
- Từ đường kính bánh đai ta xác định được vận tốc đai.
- (4.1)
- Ta thấy v1 = 11,93 (m/s) nhỏ hơn vận tốc cho phép vmax=30(m/s)
- *Đường kính bánh đai lớn:
- Ta xác định được đường kính bánh đai lớn theo công thức 4.2[2];
- (4.2)
- Với =0,02 – hệ số trượt; uđ – tỷ số truyền của bộ truyền đai, uđ = 1,76;
- Thay số vào công thức (4.2) ta có:
- Chọn theo dẫy tiêu chuẩn bảng 4.21 [2], ta có :
- Như vậy tỉ số truyền thực tế:
- (4.3)
- Sai lệch tỉ số truyền:
- (4.4)
- Vậy u <
- *Khoảng cách trục a
- Theo bảng 4.14[2] chọn sơ bộ khoảng cách trục:
- (4.5)
- Trị số a phải thỏa mãn điều kiện điều kiện 4.14[2]:
- (4.6)
- Thay số ta có:
- Vậy a = 336 thỏa mãn điều kiện .
- * Chiều dài đai l
- Chiều dài đai được xác định theo công thức 4.4[2] như sau:
- (4.7)
- Thay các giá trị của a, d1, d2 vào công thức (4.54) ta được:
- Ta chọn chiều dài đai l theo tiêu chuẩn bảng 4.13[2]: l = 1400(mm)
- Do yêu cầu về tuổi thọ nên ta kiểm nghiệm chiều dài đai tiêu chuần theo công thức 4.15[2]: (4.8)
- Ta có:
- Vậy chiều dài đai l = 1400 thỏa mãn điều kiện về tuổi thọ làm việc của đai.
- Tính lại khoảng cách trục a theo công thức 4.6[2]:
- (4.9)
- Thay số ta được:
- *Góc ôm trên bánh đai nhỏ α1.
- Ta xác định được góc ôm trên bánh đai nhỏ theo công thức 4.7[2]:
- (4.10)
- Vậy thỏa mãn (1500 là góc ôm tối thiểu yêu cầu đối với đai thang vải cao su).
4.2.1.3 Xác định số đai z.
- Số đai z được xác định theo công thức 4.16[3]
- (4.11)
- Trong đó:
- - công suất trên trục bánh đai chủ động,
- - hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7[2]: Kd = 1,1.
- - công suất cho phép, kW ; Tra bảng 4.19[2] ta có: P0 = 2,34kW
- - hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm ; tra bảng 4.15[2] ta có:
- C= 0,95
- - hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai, tra bảng 4.16[2] ta có:
- C1= 0,89
- - hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền, tra bảng 4.17[2] ta được:
- Cu= 1,12
- - hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, tra bảng 4.18[2], với ta có: CZ = 0,95
- Vậy ta chọn số đai z = 3.
4.2.1.4. Kết cấu bánh đai.
- Bánh đai được làm từ gang xám GX15-32 bằng phương pháp đúc. .
- Theo công thức 4.17[3] ta có:
- (4.12)
- Trong đó: t, e – là thông số bánh đai tra bảng 4.21[2] ta được: t =19 mm;e = 12,5 mm
- Thay số vào công thức (4.59) ta được:
- Đường kính ngoài của bánh đai xác định theo công thức 4.18[2] ta có:
- (4.13)
- Trong đó: h0 – là kích thước của bánh đai , tra bảng 4.21[3]: ho = 4,2 mm
- Vậy thay số ta được:
- ;
- Chọn theo tiêu chuẩn bảng 4.21[2] : da = 180 mm
4.2.1.5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
- *Lực căng ban đầu:
- Lực căng ban đầu được xác định theo công thức 4.19[2] :
- (4.14)
- P1 – Công suất trên trục bánh đai chủ động, P1 = 5,5 kW
- v – vận tốc vòng, v = 11,93 m/s
- Fv - lực căng do lực li tâm sinh ra, N ; được xác định theo công thức 4.20[2], với qm – khối lượng 1 mét chiều dài đai. Tra bảng 4.22[2] ta có:  (4.15)
- *Lực tác dụng lên trục:
- Bảng 4.6: Thông số bộ truyền đai thang
  - Tên đại lượng
  - Kí hiệu
  - Đơn vị
  - đo
  - Kết quả
  - Ghi chú
  - Đường kính đai nhỏ
  - d
  - mm
  - 160
  - Đường kính đai lớn
  - d
  - mm
  - 280
  - Góc ôm
  - độ
  - 160,4
  - Vận tốc đai
  - V
  - m/s
  - 11,93
  - A
  - mm
  - 349,4
  - Chiều dài đai
  - L
  - mm
  - 1400
  - Số đai
  - Z
  - đai
  - 3
  - Bề rộng bánh đai
  - B
  - mm
  - 63
  - Lưc căng ban đầu
  - F
  - N
  - 79,6
  - Lưc tác dụng lên trục
  - F
  - N
  - 470,63
4.2.2.Tính chọn khớp nối.
- Để đảm bảo cho việc truyền momen xoắn từ trục III sang trục tang dẫn được ổn định ta dùng khớp nối trục đàn hồi. Nhờ có bộ phận đàn hồi cho nên nối trục vòng đàn hồi có khả năng:
- - Giảm va đập và trấn động.
- - Đề phòng cộng hưởng do dao động xoắn gây nên.
- - Bù lại độ lệch trục (làm việc như nối trục bù).
- Mặt khác, nối trục vòng đàn hồi có cấu tạo đơn giản, rễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc tin cậy, và giá thành hợp lý.
- - Hình 4.2 . Cấu tạo khớp nối vòng đàn hồi
- Khớp nối được tính toán theo mômen xoắn trên trục qua công thức (16.1)[2]:
- Tt = k.T  [T] ` (4.16)
- Trong đó:
- Tt: Mômen xoắn tính toán, Nmm
- T – mômen xoắn danh nghĩa, T = 773550 Nmm.
- k – hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy công tác, tra bảng 16.1[2] với máy công tác là băng tải ta có k = ( 1,2 - 1,5), chọn k = 1,3
- [T] – mômen xoắn cho phép, theo bảng 16.2[2] với đường kính chỗ lắp khớp nối với tang quay là d = 55 mm, ta có: [T] = 1175 Nm
- Thay số vào công thức (4.16 ta có:
- Tt = K.Tđc = 773550 . 1,3 = 1005550( Nmm) < [T]
- Các kích thước cơ bản của khớp nối trục đàn hổi bảng 4.9 và bảng 4.10
- Bảng 4.7. Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi
  - T
  - Nm
  - d
  - D
  - dm
  - L
  - L
  - d1
  - D0
  - Z
  - Nmax
  - B
  - B1
  - L1
  - D3
  - l2
  - 1000
  - 56
  - 210
  - 120
  - 110
  - 100
  - 160
  - 8
  - 2850
  - 6
  - 70
  - 40
  - 36
  - 40
- Bảng 4.8. Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi
  - T
  - dc
  - d1
  - D2
  - l
  - l1
  - l2
  - l3
  - h
  - 1000
  - 18
  - M12
  - 25
  - 80
  - 42
  - 20
  - 36
  - 2
- Sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số mômen xoắn tính toán Tt theo đường kính nối trục, cần kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt.
- *Kiểm nghiệm điều kiện bền dập của vòng đàn hồi.
- Điều kiện bền dập của vòng đàn hồi được tính theo công thức tr69-[3]:
- d = (4.17)
- Trong đó:
- Z – số chốt, Z=8.
- D0 – đường kính vòng tròn qua tâm các chốt, D0=160 mm.
- dc – đường kính chốt, dc = 18 mm.
- l3 – chiều dài của vòng đàn hồi, l3= 36mm.
- [d] - ứng suất dập cho phép của vòng cao su, [d] = (2  4) (MPa).
- Thay các trị số vào công thức (4.17) ta được:
- Vậy d < [d] = (2  4) (MPa)
- Kết luận: Khớp nối giữa trục đầu ra và tang dẫn đảm bảo điều kiện bền dập.
- *Kiểm nghiệm điều kiện bền của chốt.
- Điều kiện bền của chốt được tính theo công thức tr69-[2]:
- u = (4.18)
- Trong đó:
- Z – số chốt, Z = 8.
- D0 – đường kính vòng tròn qua tâm các chốt, D0=160mm.
- l0 – chiều dài chốt, xác định kích thước l0 qua bảng (16.10b)[2]:
- l0 =l1+ l2/2 = 42 + 20/2 = 52 (mm)
- dc – đường kính chốt, dc = 18 mm.
- [u] - ứng suất uốn cho phép, [u] = (60  80) (MPa).
- Thay các giá trị vào công thức (4.65) ta được:
- Vậy u < [u] = (60  80) (MPa)
- Kết luận: Khớp nối đã chọn giữa trục đầu ra của hộp giảm tốc với trục đĩa xích đã thỏa mãn điều kiện làm việc.
4.2.3 Thiết kế cơ cấu căng băng.
- Để tạo ra lực căng cần thiết cho băng tải, đảm bảo cho băng bám chặt vào tang dẫn và làm giảm độ võng của băng theo chiều dài người ta sử dụng cơ cấu căng băng. Có 2 loại cơ cấu căng băng thường dùng đó là cơ cấu căng băng dùng vít và cơ cấu căng băng dùng đối trọng.
- Ở đây, ta chọn loại cơ cấu căng băng dùng vít, do băng tải có chiều dài không lớn lắm (20m) và do yêu cầu cụ thể của đầu bài là vận chuyển vật liệu rời (than đá). Mặt khác, cơ cấu này có cấu tạo đơn giản, dễ thao tác khi cần căng băng, kích thước khuôn khổ và trọng lượng nhỏ. Ta có sơ đồ cấu tạo của cơ cấu căng băng được sử dụng 2 vít me - đai ốc, được lắp song song trên hai đầu trục của tang bị dẫn ( hình 4.10).
- * Xác định lực trên trạm kéo căng:
- Vì ở đây, trạm kéo căng được bố trí ở đầu phía tang bị dẫn, nên để đảm bảo độ căng của băng thì lực kéo căng phải bằng tổng hai lực căng của băng đến và đi khỏi tang kéo căng.
- Theo công thức 1.22[1], ta có:
- FKC = S2 + S3 (4.19)
- Trong đó:
- S2 – lực căng của nhánh đến tang . Theo công thức 2.15, S2 = 855,46 N.
- S3 – lực căng trên nhánh ra khỏi tang. Theo công thức 2.16, S3 = 889,68 N.
- Vậy: FKC = 855,46 + 889,68 = 1745,13 N;
- Dưới đây, ta tiến hành tính toán truyền động vít – đai ốc theo các bước sau:
- - Chọn vật liệu vít và đai ốc.
- - Tính thiết kế
- - Tính kiểm nghiệm về độ bền
- - Hình 4.3. Cơ cấu căng băng dùng vít
- 1 – Vít ; 2 – Đai ốc cố định; 3 – Tang bị động; 4 – Cụm ổ ; 5 – Dẫn hướng cố định
- 4.2.3.1. Chọn vật liệu vít me - đai ốc.
  - - Do quá trính căng băng không diễn ra thường xuyên, tải trọng làm việc không lớn do đó, ta chọn vật liệu chế tạo trục vít me là thép các bon C45 tôi cải thiện có độ cứng HB ≤ 350, và cắt ren không mài.
  - - Để giảm ma sát và mòn ren, đai ốc được chế tạo từ đồng thanh thiếc БpOΦ 10-1 có các giới hạn bền , ,
- 4. 2.3.2. Tính thiết kế theo chỉ tiêu về độ bền mòn.
  - + Đường kính trung bình của ren.
  - Theo công thức 8.1[1], đường kính trung bình của ren được tính như sau:
  - (4.20)
  - Trong đó:
  - Fa – lực dọc trục, N;
  - Fa = = N;
  - H = H/d2 – hệ số chiếu cao đai ốc với H – chiều cao đai ốc, thường chọn H = (1,2  2,5) với đai ốc nguyên. Chọn H = 1,5
  - h = h/p – hệ số chiều cao ren; với h – chiều cao làm việc của ren, p – bước ren; Chọn ren dạng hình thang cân với góc α = 300  h = 0,5
  - [q] – áp suất cho phép phụ thuộc vào vật liệu vít và đai ốc; đối với thép -đồng thanh thì [q] = 8  10 (MPa)
  - Thay các giá trị vừa tính vào công thức (4.21) ta được:
  - (mm)
  - Tra bảng P2.4, Phụ lục[2], chọn theo tiêu chuẩn:
  - Đường kính trung bình của ren d2 = 7 mm
  - Bước ren p = 2 mm
  - Đường kính đỉnh ren d = 8 mm
  - Đường kính chân ren d1 = 6 mm.
  - Hệ số ma sát của cặp vật liệu thép – đồng thanh thiếc bôi trơn không tốt f = 0,1, do đó φ = arctg (0,1) = 3,640
  - + Chọn các thông số của vít và đai ốc.
  - Để đảm bảo tính tự hãm chọn số đầu mối ren Zh = 1
  - Góc vít γ được xác định theo công thức 8.3[2] như sau:
  -  = arctg [p.Zh/(.d2)] =arctg(2/3,14.7) =5,20 (4.21)
  - Chiều cao đai ốc H, mm; và số vòng ren Z.
  - H = H.d2 = 2.7 = 14 (mm) (4.22)
  - Z = H/p = 14/2 = 7 (vòng) < ZMax = 12 vòng (4.23)
  - Đường kính ngoài của đai ốc.
  - (mm) (4.24)
  - Chọn theo tiêu chuẩn: D = 9 (mm)
  - Đường kính ngoài mặt bích đai ốc.
  - (mm) (4.25)
  - Chọn D1 = 10 (mm)
  - Chiều dày mặt bích đai ốc.
  - (mm) (4.26)
  - Chọn:  = 1 (mm)
- 4.2.3.3. Tính kiểm nghiệm về độ bền.
  - * Kiểm nghiệm vít về độ bền:
  - Theo công thức 8.8[2], ta có:
  - Nmm (4.27)
  - (4.28)
  - Với thép 45, , do đó
  - Vậy điều kiện bền của vít được đảm bảo.
  - * Điều kiện tự hãm.
  - Tiến hành kiểm tra điều kiện tự hãm theo công thức 8.5[2]:
  -  < ; (4.29)
  - Với δ – góc nghiêng của cạnh ren làm việc, với ren hình thang thì δ= 150
  -   = arctg(0,12/cos 150) = 7,0820
  - Do  = 5,20 <  = 7,0820
  - Nên điều kiện tự hãm được đảm bảo.
  - * Độ bền kéo của đai ốc:
  - Ta tiến hành kiểm tra độ bền kéo của đai ốc theo công thức 8.12[2] như sau: (4.30)
  - Trong đó:
  - : Độ bền kéo cho phép của vật liệu, = 40 Mpa
  - : Độ bền kéo tính toán:

5.1 Phân tích chi tiế gia công

5.1.1.Phân tích chức năng điều kiện làm việc,đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công.
- a)Phân tích chức năng điều kiện làm việc của chi tiết
- Truyền động đai thực hiện việc truyền chuyền chuyển động và tải trọng giữ các trục nhờ ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa bánh đai với dây đai.Bộ truyền đai có kế cấu đơn giản giá thành rẻ, làm việc êm, thích hợp với tốc độ lớn, có khả năng truyền đẫn giữa các trục xa nhau.Có thể phòng quá tải cho động cơ nhờ trượt trơn khi quá tải. Nhưng bộ truyền đai có nhược điểm là kích thước lớn, tỉ số truyền không ổn định do có trượt. Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải tạo lực căng ban đầu. Với chức năng để truyền động cho các chi tiết khác nhau nên khi làm việc ma sát chủ yếu sinh ra trên bề mặt tiếp xúc với số vòng quay lớn và rung động. Nên khi làm việc puli phải chịu mô men xoắn do truyền lực vòng về tâm trục. Như vậy trong quá trình làm việc puli đai còn chịu nhiều tác động của các lực gây nên và gây ra nhiều dạng hỏng hóc
- b)Phân tích đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công
- Chi tiết gia công có dạng tròn xoay, kích thước chiều trục nhỏ hơn kích thước hướng kính. Trên bề mặt gia công là mặt trụ có ba rãnh để lắp dây đai có lỗ 45 và một rãnh then để lắp với trục. Puli đai thường cùng then để truyền mô men xoắn cho các trục song song với nhau thông qua dây đai.
- Dựa vào tỷ số:=
- Ta thấy chi tiết thuộc dạng đĩa.
- 5.1.2.Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn phương pháp gia công lần cuối các bề mặt
  - Bề mặt trụ ngoài là bề mặt làm việc có 3 rãnh để lắp với dây đai thường được chế tạo với độ chính xác cấp 9, Ra=2.5. Chọn phương pháp gia công lần cuối là tiện tinh
  - Lỗ 45 cần gia công đạt cấp chính xác 7. Vì là bề mặt lắp ghép với trục nên yêu cầu độ chính xác cao. Chọn phương pháp gia công lần cuối là mài.
  - Rãnh then của lỗ 45 phải gia công với cấp chính xác 9 và độ bóng cấp 5.Vì đây là bề mặt truyền mô men xoắn do đó sai lệch vị trí rãnh không quá 0,1mm. Chọn phương pháp gia công lần cuối là xọc.
  - Các bề mặt còn lại không lắp ghép nên chọn phương án gia công lần cuối là tiện thô để đảm bảo tính thẩm mỹ trong kết cấu
  - Để đảm bảo truyền động tốt thì cần phải đảm bảo độ chính xác về hình dáng hình học vị trí trương quan như:
  - Độ đảo mặt trụ ngoài với trụ trong không lớn hơn 0,2mm.
  - đảo mặt đầu không lớn hơn 0,4mm.

5.2. Xác định dạng sản xuất.

- Khái niệm: Dạng sản xuất phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất để tạo ra hiệu quả sản phẩm cao nhất.
- Việc xác định dạng sản xuất phụ thuộc vào:
+Trọng lượng của chi tiết. +Sản lượng
+Tính lặp lại của quá trình sản xuất.
- Ý nghĩa: Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa to lớn trong việc thiết kế quy trình công nghệ, khi biết dạng sản xuất sẽ cho ta biết điều kiện cho phép về vốn đầu tư , trang thiết bị công nghệ...
Từ các yêu cầu trên ta xác định đây là dạng sản xuất đơn chiếc.

5.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu

Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nó đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất,khối lượng gia công và lắp ráp là ít nhất,giá thành chế tạo rẻ nhất trong điều kiện qui mô sản xuất nhất định.
Với chi tiết puli con lăn sàn, từ bản vẽ chế tạo ta thấy kết cấu của puli con lăn sàn như vậy là hợp lý nó đảm bảo được khả năng làm việc,thuận tiện cho việc tháo lắp và gia công.Các bề mặt của puli có thể gia công được bằng các dao có gắn mảnh hợp kim cứng BK8
5.3.1 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
- Chọn phôi hợp lý sẽ đảm bảo tối ưu quá trình gia công , giảm mức tiêu hao vật liệu , sức lao động, rút ngắn quy trình công nghệ , đảm bảo tính năng kỹ thuật của máy. Do đó sẽ giảm giá thành chế tạo sản phẩm. Vì vậy để chọn phôi thích hợp cần căn cứ
- - Vật liệu và cơ tính của vật liệu mà chi tiết cần phải có theo yêu cầu kỹ thuật.
- - Kích thước, hình dáng và kế cấu của chi tiết.
- - Cơ sở vật chất kỹ thuật của nơi sẽ sản xuất nó.
- - Khả năng công nghệ của phương pháp chế tạo phôi.
- - Dựa vào dạng sản xuất.
- - Khối lượng chi tiết gia công.
- Với chi tiết puly làm việc chịu tải trọng có các phương pháp tạo phôi là cán, rèn, dập, đúc,cán....
- Qua phân tích đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật ở trên ta chọn phôi là phôi Đúc
- 5.3.2 Phương pháp chế tạo phôi
- * Đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng tay.
- - Ưu điểm:
- + Giá thành chế tạo rẻ.
- + Chế tạo được vật đúc từ nhỏ đến lớn, từ đơn giản đến phức tạp.
- - Nhược điểm:
- + Lượng dư phôi đúc lớn, tốn vật liệu đúc.
- + Việc chế tạo yếu làm bằng tay).
- + Độ chính xác của phôi đúc thấp, phụ thuộc khuôn đúc rất tốn thời gian (chủ vào tay nghề của người làm khuôn.
- + Chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ và năng suất đúc không cao.
- - Phạm vi ứng dụng: Từ những đặc điểm trên thấy rằng phương pháp đúc này phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ và chưa phù hợp với dạng sản xuất lớn.
- * Đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.
- - Ưu điểm:
- + Độ chính xác của phôi cao.
- + Năng xuất làm khuôn cao do khuôn được làm bằng máy.
- + Không đòi hỏi tay nghề công nhân cao.
- + Đúc được các chi tiết có khối lượng từ bé đến lớn.
- + Lượng dư để lại cho quá trình gia công nhỏ, ít tốn nguyên vật liệu.
- + Vật liệu chế tạo khuôn là cát và đất sét có rất sẵn trong tự nhiên nên giá thành không cao.
- + Giá thành chế tạo mẫu đúc cao và khó chế tạo được các chi tiết phức tạp.
- - Phạm vi ứng dụng:
- Phương pháp này phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn và hàng khối.
- * Đúc trong khuôn kim loại:
- - Ưu điểm:
- + Năng xuất chất lượng phôi đúc cao.
- + Đúc được các chi tiết phức tạp và có khối lượng và kích thước nhỏ.
- + Khuôn đúc có thể dùng được nhiều lần.
- + Tiết kiệm được vật liệu đúc do tính toán được chính xác phôi đúc.
- + Giá thành chế tạo khuôn cao.
- - Phạm vi ứng dụng:
- Phương pháp này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Chi tiết đơn giản có thể tháo được khuôn lõi.
- * Đúc áp lực:
- Có thể đúc được vật đúc có thành mỏng, phức tạp với độ bóng bề mặt và độ chính xác cao. Vật đúc mịn chặt làm tăng cơ tính nhưng vì làm việc ở nhiệt độ cao, áp lực lớn nên khuôn đúc chóng mòn, thường chỉ đúc hợp kim nhẹ, hợp kim màu có nhiệt độ nóng chảy thấp.
- * Đúc li tâm:
- Là phương pháp có thể đúc các chi tiết hình ống mà không cần lõi đúc
- Nhược điểm của phương pháp đúc li tâm là có thiên tính trong vật đúc và đường kính bên trong của vật đúc không được chính xác lắm.
- * Đúc liên tục:
- Sản phẩm vật đúc có độ bóng, độ chính xác cao. Năng xuất đúc cao tạo được bề mặt chi tiết vật đúc phức tạp khi khó có điều kiện gia công cơ.
- * Đúc trong khuôn vỏ mỏng
- Khuôn vỏ mỏng là khuôn cát thành mỏng cho vật đúc có độ bóng, độ bền, độ chính xác cao.
- * Đúc trong khuôn mẫu chảy.
- Dùng để đúc phôi có yêu cầu độ chính xác cao, gia công phức tạp. Các kim loại và hợp kim quý hiếm.
- Kết luận:
- Qua các vấn đề phân tích trên của các phương pháp đúc thì ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng tay làm phương pháp gia công tạo phôi. Vì phương pháp này phù hợp với vật liệu, hình dáng kích thước của chi tiết gia công.
- Đảm bảo chất lượng vật đúc đồng thời giá thành chế tạo phù hợp và nó có thể đáp ứng với yêu cầu của dạng sản xuất đơn chiếc.
- Bản vẽ chế tạo phôi như hình vẽ
- 5.4. Thiết kế quy trình công nghệ
- 5.4.1. Vấn đề chọn chuẩn định vị khi gia công
- 5. 4.1.1. Nguyên tắc chọn chuẩn
- * Mục đích chọn chuẩn :
- Chọn chuẩn rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ . Chọn chuẩn hợp lý cần thoả mãn hai yêu cầu :
- Đảm bảo chất lượng của chi tiết trong suốt quá trình gia công .
- Đảm bảo năng suất cao và giá thành hạ .
- Từ hai yêu cầu trên người ta đề ra các nguyên tắc chọn chuẩn như sau :
- • Nguyên tắc 1 :
- Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu và siêu định vị, trong một số trường hợp cần tránh thừa định vị .
- Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết quá nhiều, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm bớt sức lao động của công nhân .
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản , sử dụng thuận lợi nhất và thích hợp với từng loại hình sản xuất .
- 5.4.1.2 Chọn chuẩn tinh :
- * Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh :
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau
- * Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh :
- - Nên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn được sử dụng nhiều nhất. Nếu được như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng với chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn : c = 0 .
- - Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.
- - Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công . Nếu chọn được như vậy sẽ giảm chi phí chế tạo đồ gá .
- * Các phương án chọn chuẩn tinh :
- Từ các yêu cầu và lời khuyên , hình dáng , kết cấu chi tiết , dạng sản xuất . Có các phương án chọn chuẩn tinh như sau:
- Phương án 1: Chọn chuẩn tinh là hệ mặt trụ ngoài và mặt đầu
- Ưu điểm:
- + Có thể chọn đây làm chuẩn tinh thống nhất.
- + Chuẩn tinh là chuẩn tinh chính và bề mặt trụ ngoài vừa dùng trong quá trình gia công vừa dựng trong quá trình lắp ráp sau này.
- - Nhược điểm: Gá đặt khó vì chiều dày của chi tiết mỏng.
- Phương án 2: Chọn chuẩn tinh là hệ 1 lỗ và 1 mặt phẳng là mặt đầu của may ơ.
- Ưu điểm: Gia công mặt trụ ngoài được gia công theo mặt lỗ nên đảm bảo độ đồng tâm cao và việc gá đặt cũng đơn giản.
- - Nhược điểm: Chọn chuẩn tinh theo phương án này ta không thể chọn làm chuẩn tinh thống nhất vì sẽ không gia công được lỗ trụ trong.
- Phương án 3: Chọn chuẩn tinh là bề mặt lỗ và một mặt phẳng là mặt đầu của vành răng.
- -Ưu điểm : Gia công mặt trụ ngoài được gia công theo mặt lỗ nên đảm bảo độ đồng tâm cao.
- - Nhược điểm: Chọn chuẩn tinh theo phương án này ta không thể chọn làm chuẩn tinh thống nhất vì sẽ không gia công được lỗ trụ trong. Gá đặt phức tạp
- Kết luận: Trong 3 phương án trên ta chọn phương án 2 vì phương án này tối ưu hơn. Đảm bảo được độ đảo mặt đầu giữ mặt đầu và lỗ trụ.
- 5.4.1.3.Chọn chuẩn thô
- * Yêu cầu kỹ thuật khi chọn chuẩn thô.
- Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công , phân bố lượng dư cho các bề mặt gia công. Vì vậy khi chọn chuẩn thô đảm bảo hai yêu cầu:
- - Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công .
- - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công .
- * Các lời khuyên khi chọn chuẩn thô.
- - Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
- - Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô.
- - Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt gia công nào có cơ tính đồng đều nhất làm chuẩn thô.
- - Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn chu nhất làm chuẩn thô, khi đó việc gá đặt sẽ đơn giản dễ dàng hơn .
- - Ứng với một bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng không quá một lần trong suốt quá trình gia công.
- * Các phương án chọn chuẩn thô
- - Phương án 1: Chuẩn thô là mặt đầu và mặt trong của rãnh vòng
- +Ưu điểm:
- Định vị như trên để tạo chuẩn tinh, chọn chuẩn thô như trên để gia công bề mặt lỗ, sau đó chọn mặt lỗ kết hợp với mặt đầu làm chuẩn tinh.
- + Nhược điểm: khó khăn khi gá đặt và kẹp chặt vào bề mặt côn.
- Phương án 2: Sử dụng mặt trụ ngoài và mặt đầu.S
- + Ưu điểm: Định vị như trên để tạo chuẩn tinh, chọn chuẩn thô như trên để gia công bề mặt lỗ, sau đó chọn mặt lỗ kết hợp với mặt đầu làm chuẩn tinh.
- + Nhược điểm: Gá đặt khó khăn.
- Phương án 3: Chọn chuẩn thô là mặt đầu và mặt ngoài của rãnh vòng
- .
- + Ưu điểm: Định vị như trên để tạo chuẩn tinh, chọn chuẩn thô như trên để gia công bề mặt lỗ, sau đó chọn mặt lỗ kết hợp với mặt đầu làm chuẩn tinh.
- + Nhược điểm: khó khăn khi gá đặt và kẹp chặt vào bề mặt côn.
- -Phương án 4: Chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài và mặt của rãnh giảm tải
- +Ưu điểm:
- Định vị như trên để tạo chuẩn tinh, chọn chuẩn thô như trên để gia công bề mặt lỗ, sau đó chọn mặt lỗ kết hợp với mặt đầu làm chuẩn tinh.
- + Nhược điểm: Gá đặt rất khó khăn vì bề rộng rãnh giảm tải nhỏ.
- Kết luận: Phương án chọn chuẩn thô là phương án 2 vì phương án này dễ gá đặt hơn các phương án khác và chọn chuẩn thô như phương án 2 để gia công bề mặt lỗ, sau đó chọn mặt lỗ kết hợp với mặt đầu làm chuẩn tinh.
- 5.4.2. Thiết kế quy trình công nghệ

5.5 Tra lượng dư gia công

5.1 Mục đích và ý nghĩa.
- Lượng dư gia công là lớp kim loại được hớt đi trong suốt quá trình gia công để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
- Việc xác định lượng dư hợp lý có ý nghĩa to lớn về kinh tế, và kỹ thuật vì:
- - Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn vật liệu gia công, tốn thời gian gia công, tăng khối lượng lao động, tăng chi phi sản xuất, tăng giá thành sản phẩm, giảm hiệu quả kinh tế.
- - Nếu lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để cắt đi những sai lệch của phôi, do đó sẽ không đảm bảo được chất lượng bề mặt gia công hoặc có thể xẩy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết làm dao bị mòn nhanh.
- Vì vậy phải xác định lượng dư hợp lý để đảm bảo tính kinh tế và kỹ thuật.
5.5.2. Các phương pháp tính lượng dư gia công.
- Lượng dư gia công thường được xác định theo hai phương pháp sau:
- - Phương pháp thống kê kinh nghiệm
- - Phương pháp tính toán phân tích
- 5.5.2.1. Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
  - Theo phương pháp này thì lượng dư gia công được xác định theo kinh nghiệm, rút ra từ thực tế, những kinh nghiệm này đươc thông kê và ghi lại trong các sổ tay. Vì vậy bản chất của phương phàp này là căn cứ vào các điều kiện tương tự để xác định lượng dư thông qua các bảng tra.
  - + Ưu điểm: Sử dụng đơn giản.
  - + Nhược điểm: do không tính đến điều kiện cụ thể nên lượng dư gia công thường lớn so với giá trị cần thiết.
- 5.2.2. Phương pháp tính toán phân tích.
  - Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp lượng dư để tính lượng dư trung gian , phương pháp này do giáo sư KoVan đề xuất.
  - + Ưu điểm:
  - phương pháp này cho phép xác định được kích thước phôi hợp lý, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu và đảm bảo hiệu quả kinh tế.
  - + Nhược điểm:
  - Việc tính toán phức tạp.
  - Để đơn giản ta sủ dụng phương pháp thống kê kinh nghiệm để xác định lương dư cho các nguyên công.
5.5.3. Tra lượng dư gia công.
- Tra lượng dư tinh ở các nguyên công trung gian, tra theo bảng 4-13 trang 121 (sổ tay công nghệ chế tạo máy)
- •Với mặt đầu A ,B, C ,D : Lượng dư một phía độ nhám 0.8(m)
- Tiện thô : ZTh = 2 (mm)
- •Với mặt đầu 665.138: Lượng dư một phía độ nhám 0.8(m)
- Tiện tinh : ZT = 0,4(mm)
- Mài ZM = 0.05(mm)
- Tiện thô : Zth = 4.5- 0.4-0.05 = 4.05 (mm)
- •Lỗ trụ 45:
- Mài : ZM = 0,2 (mm)
- Tiện tinh : ZT = 1(mm)
- Tiện thô : ZTh = 3,2- 0,2-1 = 2 (mm)
- •Bề mặt trụ ngoài 160:
- Tiện thô: ZTh = 3 (mm)
5.5.4. Tra dung sai kích thước các nguyên công trung gian và dung sai kích thước phôi:
- 5.5.4.1. Dung sai kích thước các nguyên công :
  - Để tra dung sai kích thước các nguyên công dựa vào cấp chính xác kinh tế của các phương pháp gia công.
  - Cấp chính xác kinh tế của các phương pháp gia công tra bảng 5.5 trang 8[dung sai và lắp ghép]
  - • Với phay : Cấp chính xác 7,8,9
  - • Khoan: Cấp chính xác 12
  - • Tiện thô: Cấp chính xác 12
  - • Chuốt: Cấp chính xác 7,8,9
  - • Tiện tinh: Cấp chính xác 7,8,9
  - Tra dung sai kích thước các nguyên công theo lời khuyên:
  - • Với mặt ngoài tra như đối với trục cơ sở: miền dung sai h
  - • Với mặt trong tra như đối với lỗ cơ sở: Miền dung sai H
  - Các kích thước nguyên công được thể hiện trên bản vẽ.
- 5.5.4 2. Dung sai kích thước phôi
  - Ở đây phôi là đúc trong khuân cát làm khuân bằng máy có thể đạt cấp chính xác IT13. Vậy dung sai các kích thước vật đúc tra theo bảng 4.2 trang 24[Dung sai và lắp ghép]
  - Giá trị sai lệch vật đúc lấy theo lời khuyên:
  - • Với bề mặt gia công:
  - + Miền ngoài lấy miền dung sai phía âm. Trị số sai lệch dưới bằng dung sai.
  - +Miền trong lấy miền dung sai phía dương. Trị số sai lệch trên bằng dung sai
  - • Với bề mặt không gia công:
  - + Mặt ngoài lấy miền dung sai phân bố về phía dương trị số sai lệch trên bằng dung sai.
  - + Mặt trong lấy miền dung sai phân bố về phía âm trị số sai lệch dưới bằng dung sai.
  - Vậy tra dung sai cho các kích thước phôi. Ta có bản vẽ chi tiết lồng phôi