Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠIHỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MÁY LỐC ỐNG 4 TRỤC
Người hướngdẫn: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM
Sinh viên thực hiện: LÊ DUY THÀNH
Đà Nẵng, 07/2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠIHỌCBÁCH KHOA
KHOA CƠKHÍ
CỘNG HÒAXÃ HÔI CHỦNGHĨAVIỆTNAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họtên sinh viên:Lê DuyThành Số thẻ sinh viên:101150266
Lớp: 15C1VA Khoa: Cơ khí Ngành: Côngnghệ Chế tạo máy
1. Tên đềtài đồán: Thiết kế Máy lốc ống4 trục
2. Đề tài thuộcdiện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thựchiện
3. Các số liệuvà dữ liệu banđầu:
Chiều dài phôi: L = 7500(mm)
Chiều rộng phôi: B = 3100(mm)
Chiều dày phôi: S = 50(mm)
Bán kính lốc: = 85<r<14000(mm)
4. Nội dung các phầnthuyết minhvà tính toán:
Chương1: Sơ lược về ứng dụng của các loại sản phẩm và các loại máy lốc ốnghiện có.
Chương2: Cơ sở lý thuyếtvề biếndạng dẻovà công nghệ uốn.
Chương3: Phân tích lựa chọn phươngánthiết kế máy lốc ống 4 trục.
Chương4: Tính toánđộng học và thiết kế máy lốc ống.
Chương5: Thiết kế hệ thốngđiều khiểnthủylực.
Chương6: Quy trình công nghệ uốnvà an toàn trong vận hànhmáy.
5. Các bảnvẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
- Bản vẽ Phương án thiết kế: 2A0 - Bản vẽ Cơ cấu đỡ phôi: 1A0
- Bản vẽ Sơ đồ động học toàn máy:1A0 - Bản vẽ Hộp giảm tốc: 1A0
- Bản vẽ Tổng thể máy: 1A0 - Bản vẽ Quy trình uốn tạo hình ống:1A0
- Bản vẽ Lắp toàn máy: 1A0
6. Họtên người hướng dẫn: PGS.TS.ĐinhMinh Diệm
7. Ngàygiaonhiệm vụ đồán: 10/02/2020
8. Ngàyhoàn thànhđồán: 30/06/2020
Đà Nẵng,ngày 30 tháng 06 năm2020
TrưởngBộ môn
(Kí và ghi rõ họ tên)
Người hướngdẫn
PGS.TS.ĐinhMinh Diệm

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy lốc ống 4 trục
SVTH: Lê Duy Thành - Lớp 15C1VA GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm 1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp
nước ta nói chungvà ngành cơ khí chế tạo nói riêng đã có nhiều bước phát triển vượt
bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn và then chốt trong nền kinh tế của đất nước. Để
bắt nhịp cùng sự phát triển bậc của ngành công nghiệp cơ khí trên thế giới, ngành cơ
khí nước ta không ngừng đào tạo nguồn nhân lực biết vận dụng và nắm bắt công
nghệ tiên tiến và hiện đại, đồng thời từng bước cải tiến sáng tạo ra công nghệ mới,
cải tiến cách thức sản xuất phù hợp với nền công nghiệp đất nước.
Hiện nay nhu cầu về việc sử dụng các loại đường ống lớn ngày càng phổ biến
đối với các ngành công nghiệp như: Dầu khí, thuỷ điện, vận chuyển hoá chất, chất
đốt… là những ngành có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Để chế tạo ra các loại ống không chỉ có phương pháp uốn hàn mà còn có những
phương pháp khác nhau như: Cán, ép, kéo… Tuy nhiên các phương pháp này chỉ
thích hợp với việc sản xuất các đường ống cỡ nhỏ, còn đối với ống có đường kính lớn
phương pháp uốn hàn thì có nhiều tính năng vượt trội hơn so với các phương pháp
khác và nó đáp ứng được nhu cầu về việc sản xuất các đường ống cỡ lớn.
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, em được
thầy giáo giao đề tài “Thiết kế máy lốc ống 4 trục” làm đồ án tốt nghiệp.
Với những kiến thức đã học ở trường cùng với quá trình tìm hiểu máy móc tại
Công Ty Cổ Phần Cơ Khí đường sắt Đà Nẵng, cùng với sự hướng dẫn tận tình của
thầy giáo Đinh Minh Diệm và các thầy giáo trong khoa Cơ khí, đã giúp em hoàn
thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, đồng thời vốn kiến thức
còn nhiều hạn chế nên việc tính toán thiết kế máy không tránh khỏi những thiếu sót.
Em kính mong được các thầy đóng góp ý kiến và sửa chữa để em ngày một hoàn
thiện hơn trong quá trình thiết kế sau này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
hướng dẫn cùng các thầy cô trong khoa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 06 năm 2020
Sinh viên thực hiện
Lê Duy Thành

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI SẢN PHẨM
UỐN VÀ CÁC LOẠI MÁY LỐC ỐNG HIỆN CÓ
1.1 Khái quát về ứng dụng của sản phẩm dạng ống
Các sản phẩm về ống được ứng dụng rỗng rãi và gần như được sử dụng trong hầu
hết các ngành sản xuất, các lĩnh vực của cuộc sống, chúng ta dễ bắt gặp như các
đường ống dẫn nước của các nhà máy cung cấp nước sử dụng trong đời sống hằng
ngày,những mái vòm của các sân vận động được lắp ráp bằng các kết cấu thép dạng
ống, những bồn chứa xăng khí đốt của các công ty xăng dầu với kích thước rất
lớn.Cụ thể ta có thể xem xét sơ lược về một vài ứng dụng của của chúng trong một số
lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng,hàng không vũ trụ, như trong công
nghiệp có các đường ống dẫn nước và nhiên liệu cung cấp cho hoạt động nhà máy,
các đường ống dẫn dầu dẫn khí đốt từ các vùng khai thác ngoài khơi vào tận bờ với
khoảng cách rất lớn có thể tới hàng trăm km, các loại bồn chứa của xe chở xăng dầu
khí đốt, trong các nhà máy sản xuất bê tông hầu như đều có các bồn chứa xi măng,
các ống để trộn hỗn hợp nguyên liệu,các loại bình chứa ga với áp suất rất lớn và độ
an toàn cao, trong các loại máy móc xe cộ ống được dùng làm kết cấu trong đó, trong
nông nghiệp ta có thể dễ dàng thấy đường ống cỡ lớn dẫn nước từ thượng nguồn để
phục vụ cho tưới tiêu, trong xây dựng các sản phẩm từ ống thép được dùng ta có thể
bắt gặp như các công trình được lắp ráp từ các kết cấu dạng ống, các lan can cầu
thang,các loại dàn giáo để công nhân thi công, trong lĩnh vực hàng không vũ trụ
chúng ta có thể biết tới những con tàu vũ trụ, các thân tàu con thoi,thân tên lửa vv.
Vì vai trò rất lớn của thép ống như vậy nên nhu cầu sản xuất ống thép để đáp ứng
nhu cầu là rất lớn.Hiện nay có rất nhiều phương pháp để chế tạo ống như cán ép
kéo.. tuy nhiên chúng chỉ thích hợp với việc chế tạo các ống cỡ nhỏ, với các ống có
kích thước lớn thì cuốn là phương pháp được dùng để đáp ứng nhu cầu sản xuất các
đường ống cỡ lớn đem lại năng suất chất lượng cao. Hiện nay có rất nhiều loại máy
cuốn, nếu xét về cơ cấu tạo lực uốn, chúng ta có thể chia thành máy cuốn ống cơ và
máy cuốn ống thủy lực. Xét về cấu tạo chúng ta có thể chia thành máy lốc 2 trục, 3
trục, 4 trục. Hoặc xét về chức năng ta có thể chia thành máy cuốn tôn có chức năng
bẻ mép, không có chức năng bẻ mép, máy uốn có chức năng lốc nón…
1.2. Sơ lược về ứng dụng của các sản phẩm uốn
a. Ứng dụng trongnông nghiệp:
Trong các công trình thuỷ lợi, sản phẩm ống được lắp đặt để cung cấp nước phục vụ
cho tưới tiêu nông nghiệp trong mùa khô hoặc là những thời điểm cần tưới tiêu nhiều

các hệ thống mương máng khôngthể cung cấp đủ nước hoặc là do địa hình xa bị chia
cắt phức tạp nên phải sử dụng các hệ thống đường ống cỡ để dẫn nước nhằm đáp ứng
nhu cầu sản xuất.
Hình 1.1: Ống dẫn nước tưới tiêu
b. Ứng dụng trong ngành công nghiệp:
Ống đóng vai trò chủ chốt trong mọi hoạt động sản xuất:
Trong lĩnh vực dầu khí các sản phẩm của cuốn được ứng dụng đó là các đường
ống dẫn xăng dầu, khí đốt, với các đường ống có kích thước rất lớn và hệ thống
đường ống phức tạp với rất nhiều các đường ống, như ở châu âu lạnh giá khí đốt là
nhiên liệu chính để sưởi ấm nên nhu cầu khí đốt là rất lớn, tại đây có các hệ thống
ống xuyên quốc gia với quy mô vô cùng lớn, các bồn bể để chứa các chất khí lỏng,
xăng dầu với kích thước rất lớn.

Hình 1.2 Hệ thống ống dẫn khí đốt
Ở các xí nghiệp các sản phẩm dạng ống được dùng để dẫn khí (O2, CO2,
C2H2…) các bồn bể để chứa các chất khí lỏng, xăng dầu, tại các công ty, doanh
nghiệp xăng dầu sản phẩm dạng ống được sử dụng rất nhiều như dùng làm bồn chứa
dầu, hệ thống ống cấp phát, hệ thống phòng cháy chữa cháy, các loại xe bồn vận
chuyển nhiên liệu, tại các công ty có các trạm trộn bê tông sử dụng những rulo lớn để
chứa xi măng, các hệ thống trộn nhiên liệu sử dụng những đường ống có đường kính
lớn

Hình 1.3: Bồn chứa xi măng
Tại các nhà máy thủy điện ống được dùng dẫn nhiên liệu, hệ thống thu hồi, xử lý
nhiệt ở nhà máy nhiệt điện, các vỏ tuabin máy phát, các lò hơi, nồi hơi, ống thải,
ống thu hồi …
Hình 1.4: Tuabin máy phát điện và hệ thống thu hồi nhiệt

Các hệ thống ống, các bình bồn còn dùng để chứa khí gas chịu được áp suất cao.
Các loại bồn dùng để sàng lọc, xử lý hóa chất tại các nhà máy hóa chất, loại này
yêu cầu chất lượng và vật liệu tốt, đảm bảo vận hành tốt trong môi trường làm việc
khó khăn phức tạp, chịu được áp suất, nhiệt độ làm việc.
Hình 1.5 Các hệ thống bồn chứa ga
Trong lĩnh vực quân sự quốc phòng các sản phẩm của cuốn có thể kể đến là thân
máy bay, thân các con tàu du hành vũ trụ được phóng lên khỏi sức hút của trái đất ở
khoảngcách rất lớn các loại tên lửa máy bay chiến đấu các loại bom mìn.
Hình 1.6 Tên lửa đang bắt đầu bay lên khỏi mặt đất

Trong lĩnh vực đóng tàu thân các con tàu thủy có kích thước lớn có thể lên tới hàng
trăm tấn, các con tàu ngầm hoạt động sâu dưới đáy biển ở 1 áp suất rất cao.
Hình 1.7 Tàu ngầm của hải quân Việt Nam
Bảng 1.1: Tổng quan về các loại sản phẩm cuốn
❖ Ứng dụng trong nông nghiệp
- Đường ống phục vụ tưới tiêu.
- Hệ thốngđường ống cấp nước sinh hoạt.
❖ Ứng dụng trong công nghiệp
- Các đường ống dẫn khí, đường ống dẫn
dầu…
- Tháp chưng cất dầu khí.
- Bồn chứa xăng dầu, hóa chất…
- Bồn chịu áp suất như: Bồn chứa gas, bồn
chữa cháy, nồi hơi…
- Hệ thốngthu hồi nhiệt.

❖ Ứng dụng trong ngành công
nghiệp quốc phòng, hàng không
vũ trụ, công nghiệp đóng tàu,
ôtô…
- Thân tàu con thoi, tàu vũ trụ…
- Thân tên lửa hành trình.
- Vỏ máy bay, tàu thủy, ôtô…
- Các bệ phóng tên lửa, bệ phóngtàu con
thoi…
1.3 Giới thiệu một số máy lốc ống hiện có
• Máy lốc ống 2 trục (Máy uốn tạo hình ống 2 trục)
• Ưu điểm: kết cấu đơn giản dễ chế tạo giá thành rẻ
• Nhược điểm: Hạn chế trong việc uốn các loại ống cỡ lớn năng suất thấp
Hình 1.8 Máy lốc ống 2 trục
• Ưu điểm: So với máy lốc 2 trục có thể uốn được các ống kích thước lớn
hơn vì tính linh hoạt của máy cao hơn nhờ có thêm một trục, cho năng suất
cao hơn, kết cấu máy đơn giản và giá thành rẻ hơn so với máy lốc 4 trục
• Nhược điểm: Khó bẻ mép, không làm biến dạng đều được bề mặt phôi
tốt năng suất thấp so với máy 4 trục

Hình 1.9 Máy lốc 3 trục x 2500
Thông số kỹ thuật:
Đường kính trục trên: 400mm
Đường kính 2 trục dưới: 340mm
Trọng lượng máy: 17 tấn
• Ưu điểm: có thể uốn được các ống có chiều dày khác nhau, bẻ mép tốt,
làm biến dạng đồng đều bề mặt phôi, năng suất cao
• Nhược điểm: kết cấu máy phức tạp giá thành cao, khó khăn trong việc
sửa chữa

Hình 1.10 Máy lốc ống 4 trục DAVI
Hãng sản xuất:
ITALYA
Động cơ: 7.5 kW
Khả năng lốc
thép:
7 mm
Tốc độ lốc: 6 m/phút
Kích thước lốc: 3100 mm
Trọng lượng máy: 7480 (Kg)
Kích thước (mm): 5000x1600x1700mm

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG DẺO VÀ CÔNG NGHỆ
UỐN
2.1 Biến dạng dẻo của kim loại
2.1.1 Biến dạng dẻo trong đơn tinh thể
Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định, mỗi
nguyên tử luôn dao động xung quanh một vị trí cân bằng của nó (a).
Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng. Khi
ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi, các nguyên tử kim
loại dịch chuyển không quá một thông số mạng (b), nếu thôi tác dụng lực, mạng tinh
thể lại trở về trạng thái ban đầu.
Biến dạng dẻo: khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi, kim
loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh.
Theo hình thức trượt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển songsong với phần còn
lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt trượt (c). Trên mặt trượt,
các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng số
nguyên lần thông số mạng, sau dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng
mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng thái ban đầu.
Hình 2.2 Sơ đồ biến dạng dẻo của đơn tinh thể (trượt và song tinh)
Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến một vị trí
mới đối xứng với phần c ̣òn lại qua một mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d). Các

nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảngtỉ lệ với khoảng cách đến mặt
song tinh.
Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây
ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử
cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh trượt sẽ
xẩy ra thuận lợi hơn.
2.1.2 Biến dạng dẻo trong đa tinh thể
Biến dạng dẻo xảy ra trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt, sự biến
dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt
trượt tạo với hướng của ứng suất chính một góc bằng hoặc xấp xỉ 45o sau đó mới đến
các mặt khác.
Như vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và
không đều. Dưới tác dụng của ngoại lực biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến
dạng, khi đó các hạt trượt và quay tương đối với nhau, do sự trượt và quay của các
hạt trong các hạt lại xuất hiện các mặt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim
loại tiếp tục phát triển.
2.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại
a. Ứng suất chính
Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đến tính dẻo của kim loại. Qua thực
nghiệm người ta thấy rằngkim loại chịu ứngsuất nénkhối có tính dẻocaohơn khi chịu
ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm
thay đổi trạngthái ứngsuất chính trongkim loạinên tính dẻocủakim loại cũnggiảm.
b. Ứng suất dư
Ứng suất dư chính là nội lực tồn tại trong kim loại sau mỗi quá trình gia công bất
kỳ sự tồn tại của ứng suất dư bên trong vật thể biến dạng sẽ làm cho tính dẻo của vật
kém đi. Ứng suất dư lớn có thể làm cho vật thể biến dạng hoặc phá hủy. Thông
thường ứng suất dư trong kim loại bao giờ cũng cân bằng, nghĩa là tổng giá trị ứng
suất kéo phải bằng tổng giá trị ứng suất nén.
Khi vật thể chịu ứng suất do ngoại lực tác động (σo) nếu kể đến ảnh hưởng của
ứng suất dư thì tổng ứng suất (σ) tác dụng bên trong vật thể sẽ khác nhau.
• Ở vùng có ứng suất dư kéo:
σ = σo + σd
• Ở vùng có ứng suất dư nén:

σ = σo - σd
Do sự phân bố không đồng đều như vậy nên làm cho các vùng tinh thể sẽ biến
dạng không đều, khả năng biến dạng sẽ kém đi và chất lượng gia công không đều.
Ứng suất dư làm giảm tính dẻo, độ bền, độ dai va đập và làm giảm khả năng chịu
đựng của vật thể. Do đó để tăng khả năng biến dạng cũng như để đảm bảo ứng suất
dư có giá trị thấp và phân bố đồng đều trong nhiều trường hợp trước hoặc sau gia
công áp lực người ta đem ủ kim loại (ủ kết tinh hoặc ủ hoàn toàn).
c. Ảnh hưởng của thành phần hóa học và tổ chức kim loại
- Ảnh hưởng của thành phần hóa học:
Thành phần hóa học hợp kim quyết định bởi nguyên tố cơ bản, nguyên tố hợp
kim và tạp chất.
Nguyên tố cơ bản: nguyên tố cơ bản tạo nên các tổ chức cơ sở, do đó ảnh hưởng
quyết định đến tính dẻo và khả năng biến dạng dẻo của kim loại và hợp kim.
Nguyên tố hợp kim: khi hợp kim hóa, nguyên tố hợp kim có thể tạo với kim loại
cơ sở những liên kết kim loại. Các liên kết kim loại này thường có tổ chức tinh thể
phức tạp làm cho kim loại và hợp kim rất cứng và giòn. Các nguyên tố hợp kim còn
làm xô lệch mạng, làm cản trở quá trình trượt, làm kim loại có tính dẻo thấp. Thường
thì lượng các nguyên tố hợp kim càng nhiều thì ảnh hưởng đến độ cứng, độ bền và
tính dẻo của kim loại càng lớn.
Nguyên tố tạp chất: tạp chất trong kim loại ảnh hưởng lớn đến tính dẻo. Trong
kim loại có nhiều tạp chất (vd: S, P, O, N, H…) đều làm giảm mạnh tính dẻo của kim
loại. Tạp chất dễ chảy thường tập trung ở vùng tinh giới hạt làm rối loạn mạng tinh
thể do đó làm tính dẻo kim loại kém đi.
-Ảnh hưởng của tổ chức kim loại:
Mật độ kim loại, kích thước hạt với sự đồngđều của kích thước hạt ảnh hưởng đến
tính dẻo của kim loại. Tổ chức hạt càng nhiều pha, mạng tinh thể càng phức tạp tính
dẻo càng kém. Tổ chức kim loại càng nhỏ mịn và đồng đều thì độ dẻo tăng, độ bền
tăng.
d. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ hầu hết các kim loại khi
tăng nhiệt độ tính dẻo tăng.
Khi tăng nhiệt độ, dao động nhiệt của các nguyên tử tăng đồng thời xô lệch mạng
giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử làm cho tổ chức đồng đều hơn. Một số

kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường, tồn tại ở các pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao
chuyển biến thù hình thành pha có độ dẻo cao.
e. Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng
Sau khi rèn, dập các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tác dụng của mọi phía nên
chai cứng hơn, đồng thời khi kim loại nguội dần sẽ kết tinh lại như cũ.
Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh lại thì các hạt kim loại bị chai
chưa kịp trở lại trạng thái ban đầu mà lại tiếp tục biến dạng, do đó ứng suất trong
khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại giòn và có thể bị nứt.
Nếu lấy hai khối kim loại như nhau cùng nung đến nhiệt độ nhất định rồi rèn trên
máy búa và máy ép ta thấy mức độ biến dạng trên máy búa lớn hơn, nhưng độ biến
dạng tổng cộng trên máy ép lớn hơn.
2.1.4 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tổ chức và tính chất của kim loại
a. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tổ chức và cơ tính kim loại
Biến dạng dẻo có ảnh hưởng lớn đến tổ chức và cơ tính kim loại. Tùy thuộc vào
nhiệt độ, tốc độ biến dạng, trạng thái kim loại trước khi gia công mà sau khi biến
dạng tổ chức và cơ tính thu được cũng khác nhau.
Biến dạng dẻo có thể biến tổ chức hạt thành dạng thớ, có thể tạo được các thớ
cuốn xoắn khác nhau làm tăng cơ tính kim loại.
Tốc độ biến dạng cũng ảnh hưởng đến cơ tính sản phẩm. Nếu tốc độ biến dạng
càng lớn thì độ biến cứng càng nhiều, sự không đồng đều của biến cứng càng nghiêm
trọng, sự phân bố thớ không đều đặn do đó cơ tính kém. Đối với phôi có tổ chức thớ
nhờ biến dạng dẻo làm cho cơ tính sản phẩm cao hơn.
Tóm lại sau khi biến dạng dẻo thường xảy ra hiện tượng biến cứng làm độ bền,
độ cứng của kim loại tăng lên và làm giảm độ dẻo, độ dai, giảm khả năng chống mài
mòn, gây khó khăn cho quá trình gia công cắt gọt. Mặt khác biến dạng dẻo làm thay
đổi tổ chức ban đầu của kim loại, biến tổ chức hạt thành dạng thớ hoặc thay đổi
hướng thớ.
b. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến lý tính kim loại
Biến dạng dẻo làm tăng điện trở, giảm tính dẫn điện và làm thay đổi từ trường
trong kim loại.
c. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến hóa tính kim loại

Sau khi biến dạng dẻo năng lượng tự do của kim lọai tăng do đó hoạt tính hóa
học của kim loại tăng lên.
2.2 Một số phương pháp gia công biến dạng
2.2.1 Kéo kim loại
a, Định nghĩa, thực chất của quá trình kéo
Kéo là một quá trình gia công kim loại bằng áp lực, trong đó phôi được kéo dài
qua lỗ khuôn kéo làm cho tiết diện ngang của phôi giảm và chiều dài tăng. Hình dáng
và kích thước của chi tiết giống lỗ khuôn kéo.
Đặc điểm:
-Kéo sợi có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội.
-Kéo sợi cho ta sản phẩm có độ chính xác cấp 2÷4 và độ bóng ∇7÷∇9.
Công dụng:
-Kéo sợi dùng để chế tạo các thỏi, ống, sợi bằng thép và kim loại màu.
-Kéo sợi còn dùng gia công tinh bề mặt ngoài các ống cán có mối hàn và một số
công việc khác.
Hình 2.3 Sơ đồ kéo kim loại
Khi kéo sợi, phôi (1) được kéo qua khuôn kéo (2) với lỗ hình có tiết diện nhỏ hơn
tiết diện phôi kim loại và biên dạng theo yêu cầu, tạo thành sản phẩm (3). Đối với
kéo ống, khuôn kéo (2) tạo hình mặt ngoài ống còn lỗ được sửa đúng đường kính nhờ
lõi (4) đặt ở trong.
b, Sản phẩm kéo

Sau khi kéo tiết diện vật liệu gia công bị giảm còn chiều dài thì tăng lên. Bằng
phương pháp kéo, người ta có thể chế tạo được các dây, ống và các thanh định hình
có đường kính rất nhỏ (Φ = 0,065mm). Phương pháp này đảm bảo độ chính xác cao,
độ nhẵn bề mặt tốt và nâng cao độ bền của vật liệu. Các kim loại và hợp kim màu,
thép cacbon và thép hợp kim đều có thể có được bằng phương pháp nguội.
1 số sản phẩm chế tạo bằng phương pháp kéo:
2.2.2 Ép kim loại
a, Định nghĩa, thực chất của quá trình ép
Ép là một quá trình gia công kim loại bằng áp lực, trong đó phôi kim loại nóng
được ép qua lỗ khuôn để có được hình dạng và kích thước yêu cầu cần thiết. Ưu điểm
của phương pháp này là có khả năng tạo thành những sản phẩm có độ chính xác cao
và năng suất cao.
Có hai phương pháp ép: ép thuận và ép nghịch.
Hình 2.4 Các phương pháp ép kim loại
Phương pháp ép thuận: Phôi (1) được nung nóng tới nhiệt độ cần thiết và được
đặt vào xilanh (2) (Hình 1.6 – a). Khuôn (4) có lỗ ép được kẹp trong ống kẹp khuôn

(3). Phía đầu xilanh có chày ép (5) với đầu chày (6) có thể di chuyển ở bên trong
xilanh. Khi máy ép làm việc, píttông truyền áp lực cho chày ép và qua đầu chày
truyền tới phôi làm cho kim loại bị biến dạng dẻo và thoát ra khỏi lỗ khuôn.
Phương pháp ép nghịch: (Hình 1.6 – b), chày rỗng giữa và đầu là khuôn ép (4)
gắn vào. Khi chày ép vào phôi (1), kim loại biến dạng sẽ thoát qua lỗ khuôn (4) đi về
phía ngược với phía chuyển động của chày. Phương pháp này có ưu điểm là giảm
lượng hao phí kim loại xuống tới 5 – 6% so với khối lượng của phôi (ở phương pháp
thuận là 18 – 20%) và giảm lực ép xuống 25 – 30%. Tuy nhiên nó không được áp
dụng rộng rãi vì cấu trúc phức tạp.
b, Sản phẩm ép
Bằng phương pháp ép người ta có thể nhận được những sản phẩm với prôfin
khác nhau tùy theo khuôn ép, trong đó có những thanh đường kính từ 5 đến 200mm,
ống có đường kính trong tới 800mm và chiều dày ống từ 1,5 – 8 mm.
1 số sản phẩm chế tạo bằng phương pháp ép:
2.2.3 Dập thể tích
a, Định nghĩa, thực chất của quá trình dập
Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại biến dạng trong
một không gian hạn chế bởi bề mặt lòng khuôn. Quá trình biến dạng của phôi trong
lòng khuôn phân thành 3 giai đoạn:
-Giai đoạn đầu chiều cao của phôi giảm, kim loại biến dạng và chảy ra xung
quanh, theo phương thẳng đứng phôi chịu ứng suất nén, còn phương ngang chịu ứng
suất kéo.

-Giai đoạn 2: kim loại bắt đầu lèn kín cửa ba-via, kim loại chịu ứng suất nén
khối, mặt tiếp giáp giữa nữa khuôn trên và dưới chưa áp sát vào nhau.
-Giai đoạn cuối: kim loại chịu ứng suất nén khối triệt để, điền đầy những phần
sâu và mỏng của lòng khuôn, phần kim loại thừa sẽ tràn qua cửa bavia vào rãnh chứa
bavia cho đến lúc 2 bề mặt của khuôn áp sát vào nhau.
Hình 2.5 Sơ đồ kết cấu của 1 bộ khuôn rèn
1-Khuôn trên 2- Rãnh chứa ba-via 3-Khuôn dưới
4-Chuôi đuôi én 5-Lòng khuôn 6-Cửa ba-via
Ưu điểm của phương pháp dập thể tích:
-Chế tạo phôi có hình dạng phức tạp hơn rèn tự do.
-Năng suất cao, dễ cơ khí hoá và tự động hóa.
-Độ chính xác và độ bóng bề mặt phôi cao;
-Chất lượng sản phẩm đồng đều và cao, ít phụ thuộc tay nghề công nhân.
Nhược điểm của phương pháp dập thể tích:
-Thiết bị cần có công suất lớn, độ cứng vững và độ chính xác cao.
-Chi phí chế tạo khuôn cao, khuôn làm việc trong điều kiện nhiệt độ và áp lực
cao. Bởi vậy dập thể tích chủ yếu dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.

b, Sản phẩm dập thể tích
Phương pháp dập thể tích có thể chế tạo phôi có hình dạng phức tạp hơn rèn tự
do tùy thuộc vào hình dáng lòng khuôn.
1 số sản phẩm chế tạo bằng phương pháp dập thể tích:
2.2.4 Công nghệ dập tấm
a, Định nghĩa, thực chất của quá trình dập tấm
Dập tấm là một phương pháp gia công áp lực tiên tiến để chế tạo các sản phẩm
hoặc chi tiết bằng vật liệu tấm, thép bản hoặc thép dải. Dập tấm được tiến hành ở
trạng thái nguội (trừ thép cácbon có S > 10mm) nên còn gọi là dập nguội. Vật liệu
dùng trong dập tấm: Thép cácbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng, nhôm
và hợp kim nhôm, niken, thiếc, chì vv... và vật liệu phi kim như: giấy cáctông, êbônít,
fíp, amiăng, da, vv...
Đặc điểm:
-Năng suất lao động cao do dễ tự động hoá và cơ khí hoá.
-Chuyển động của thiết bị đơn giản, công nhân không cần trình độ cao, đảm bảo độ
chính xác cao.
-Có thể dập được những chi tiết phức tạp và đẹp, có độ bền cao v.v...
Công dụng:
Dập tấm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt ngành chế tạo
máy bay, nông nghiệp, ôtô, thiết bị điện, dân dụng v.v...
b, Sản phẩm dập tấm
Sản phẩm của phương pháp dập tấm rất đa dạng tùy thuộc vào hình dáng của
khuôn dập

2.3 Kỹ thuật cán uốn thép tấm
2.3.1 Khái niệm uốn
Uốn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực nhằm tạo cho phôi hoặc một
phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc, phôi có thể là tấm, dải, thanh định hình và
được uốn ở trạng thái nguội hoặc nóng. Trong quá trình cuốn phôi bị biến dạng dẻo
từng phần để tạo thành hình dáng cần thiết.
2.3.2 Quá trình uốn
Quá trình uốn bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Uốn làm thay đổi
hướng thớ kim loại, làm cong phôi và thu nhỏ dần bán kính cong.
Trong quá trình cuốn, kim loại phía trong góc cuốn bị nén lại và co ngắn ở hướng
dọc, đồng thời bị kéo ở hướng ngang. Còn phần kim loại phía ngoài góc uốn bị giãn
ra bởi lực kéo. Giữa các lớp co ngắn và kéo dài là lớp kim loại không bị ảnh hưởng
bởi lực kéo và nén khi uốn và tại đây vẫn giữ được trạng thái ban đầu của kim loại và
đây gọi là lớp trung hòa. Sử dụng lớp trung hòa này để tính toán sức bền của vật liệu
khi cuốn.
Khi uốn những dải rộng cũng xảy ra hiện tượng biến dạng mỏng vật liệu nhưng
không có sai lệch tiết diện ngang, vì trở kháng của vật liệu có cùng chiều rộng lớn sẽ
chống lại sự biến dạng theo hướng ngang.
Khi uốn phôi với bán kính có khối lượng nhỏ thì mức độ biến dạng dẻo lớn và
ngược lại.

Hình 2.6 Biến dạng của phôi thép trước và sau khi uốn
2.4 Tính toán phôi uốn
2.4.1 Xác định vị trí lớp trung hòa
Vị trí của lớp trung hòa được xác định bởi bán kính lớp trung hòa ρ. Trong quá
trình cuốn bề mặt lớp kim loại phía trong và phía ngoài của phôi bị biến dạng nén và
kéo và ở giữa các lớp này là lớp trung hòa hầu như không bị biến dạng và để tính toán
phôi ta tiến hành xác định vị trí lớp trunghòa và tính toán phôi tại đây.
Bán kính lớp trung hòa có thể được xác định theo công thức:






+
=
2
2



r
S
B
Btb
(mm)
Trong đó: Btb- chiều rộng trung bình của lớp tiết diện uốn.
2
2
B
B
Btb
+
=
B- Chiều rộng của phôi ban đầu. (mm)
S- Chiều dày vật liệu. (mm)
r- Bán kính uốn phía trong. (mm)
ξ- Hệ số biến mỏng.
Tỷ số
B
Btb
gọi là hệ số biến rộng.
S
S1
=
 , S1- Chiều dày vật liệu sau khi cuốn.

Trong thực tế bán kính lớp trung hòa có thể xác định theo công thức gần đúng:
ρ = r + x.S
Trong đó: r- Bán kính uốn phía trong (mm)
x- Hệ số xác định khoảng cách lớp trung hòa đến bán
kính cuốn phía trong.
2.4.2 Tính chiều dài phôi
Hình 2.7 Hình dạng phôi khi cuốn
Bảng 1.1: Giá trị giữa bán kính cuốn và hệ số xác định
Chiều dài phôi được tính theo công thức:
( )
xs
r
l
l
L +
+
+
=
180
2
1

.
Trong đó: r- Bán kính cuốn. (mm)
2.4.3 Bán kính cuốn lớn nhất và nhỏ nhất
Khi cuốn, nếu bán kính cuốn phía trong quá nhỏ sẽ làm đứt vật liệu ở tiết diện
cuốn. Nếu bán kính cuốn quá lớn sẽ không xảy ra hiện tượng biến dạng dẻo và phôi
sẽ khônggiữ được trạng thái sau khi cuốn.
• Bán kính cuốn lớn nhất được xác định theo công thức:
p
r
l1

l2
S

Sau khi cuốn
rngoài = rtrong - S
Trong đó:
S- Chiều dày vật cuốn. (mm)
• Bán kính cuốn nhỏ nhất được xác định theo công thức:
2
1
1
min
S
r 





−
=

δ- Độ giãn dài tương đối của vật liệu. ( % )
Theo thực nghiệm ta có:
rmin = K.S
Với: K- Hệ số phụ thuộc góc nhấn α.
2.5 Tính đàn hồi khi cuốn
Trong quá trình cuốn không phải toàn bộ kim loại phần cung cuốn đều chịu biến
dạng dẻo mà có một phần còn lại ở biến dạng đàn hồi. Vì vậy khi không còn lực tác
dụng của các trục cuốn thì vật cuốn không hoàn toàn như hình dáng kích thước như
đã lựa chọn ban đầu đó là hiện tượng đàn hồi sau khi cuốn.
r

 + 
Hình 2.10 Biến dạng đàn hồi khi cuốn
Tính toán đàn hồi được biểu hiện khi cuốn với bán kính nhỏ (r < 10s) bằng góc
đàn hồi β. Còn khi cuốn với bán kính lớn (r >10s) thì cần phải tính đến cả sự thay đổi
bán kính cong của vật uốn.
Góc đàn hồi được xác lập bởi hiệu số giữa góc của vật uốn sau khi dập và góc
cuốn theo tính toán:
Khi cuốn

β = α0 – α =0 ÷10
Mức độ đàn hồi khi uốn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu, góc uốn, tỷ số giữa
bán kính uốn với chiều dày vật liệu, hình dáng kết cấu uốn.
2.6 Lực uốn
Lực uốn tỏng khuôn dập bao gồm lực uốn tự do và lực phẳng vật liệu. Trị số lực
là phẳng (tinh chỉnh) lớn hơn rất nhiều so với lực uốn tự do.
Lực uốn cuối cùng Po (kG) có làm phẳng vật liệu khi uốn hình chữ V được tính
theo công thức:
Trong đó: k = 1,33 khi và k = 1,26 khi
l- chiều rộng miệng cối (khoảng cách giữa hai tụ đỡ), mm
B – chiều rộng vật uốn, mm
q – áp suất để làm phẳng KG/mm2
f – diện tích là phẳng dưới chày, mm2
Khi ,
Khi ,
Khi ,
r – bán kính của chày uốn, mm
R1 – bán kính trượt của cối (bán kính lượng ở miệng cối), mm
Khi uốn hình chữ U và vật uốn được qua cối thì lực uốn được xác định theo công thức:
Công thức này thích hợp khi tỷ số
Khi lực Pc sẽ nhỏ hơn
Nếu lực Pc sẽ lớn hơn
Khi uốn hình chữ U có là phẳng cuối cùng, lực uốn được tính theo công thức :

Trong đó:
– giới hạn bền của vật liệu kG/mm2
B – chiều rộng của vật uốn (mm)
q – áp suất để là phẳngkhi uốn chữ U
F = (L – 2r) B
F: Diện tích là phẳng dưới chày (mm2)
L: Kích thước của chày hoặc khoảng cách giữa hai thành vật(mm)

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC
ỐNG 4 TRỤC (TẠO HÌNH ỐNG TRÊN MÁY 4 TRỤC)
3.1 Yêu cầu đối với máy thiết kế lốc ống 4 trục
3.1.1 Các phương án thiết kế
Từ các số liệu của thiết kế như các thông số về chiều dày phôi chiều dài chiều rộng
vật liệu và chiều dày của phôi đồng thời yêu cầu đặt ra là cần có máy đạt năng suất cao
đáp ứng nhu cầu sản xuất ta tiến hành so sánh ưu nhược điểm của máy cuốn 4 trục so
với máy cuốn 2 trục 3 trục như đã phân tính ở chương 1 nên em chọn máy lốc ống 4
trục để thiết kế. Cũng dựa trên nguyên tắc phôi được ép nhờ hai trục III và IV, đồng
thời được cuốn sang phải và trái thôngqua chuyển độngquay của trục cuốn I.
Hình 2.1: Sơ đồ mô tả các chuyển động của trục uốn (trục lốc)
. Các chuyển độngcần thiết:
+ Phôi được đưa vào đồng thời nâng trục II lên đúng bằng chiều dày phôi, sau
đó nâng trục III lên để bẻ cong đoạn đầu của phôi, nâng cơ cấu đỡ phôi lên. Trục I
quay sẽ làm phôi bị cuốn sang phải. Hạ trục 3 xuống và trục I liên tục cuốn phôi sang
phải khi đến mép, dừng trục I đồng thời nâng trục IV lên bẻ cong đầu còn lại, tiếp đến
cho trục I quay ngược lại làm phôi bị cuốn sang trái. Cứ làm như thế cho đến khi đạt
bán kính yêu cầu.
3.1.2 Lựa chọn phương án dẫn động cho phôi
Quá trình uốn diễn ra khi phôi thép tấm chuyển động tịnh tiến đi qua các trục uốn.
Các trục uốn chuyển động tịnh tiến lên xuốngđể tạo ra biên dạng uốn.
Có nhiều phương pháp tạo chuyển động cho phôi thép nhưng cần lựa chọn một
phương pháp đảm bảo các điều kiện sau:
- Máy thiết kế có hình dạng và kết cấu hợp lý theo quan điểm công nghệ chế tạo và
lắp ráp.

- Vật liệu chế tạo chi tiết máy được chọn hợp lý, đảm bảo các yêu cầu liên quan đến
công dụng và điều kiện sử dụng máy.
- Máy phải có khối lượng và kích thước nhỏ gọn.
- Giá thành và chi phí cho sử dụng là thấp nhất, phù hợp với điều kiện hiện có.
Từ những yêu cầu trên và với phương án thiết kế đã lựa chọn trên ta chọn
phương pháp dẫn động phôi bằng cách truyền chuyển độngquay cho trục I và trục II.
Điều kiện để phôi có thể di chuyển là:
Fms = f.Fn ≥ Ft
Trong đó: Fms: là lực ma sát trên vùng tiếp xúc
Ft: lực vòng cần truyền
Fn: lực nén trên các trục
f: hệ số ma sát
3.2 Lựa chọn phương án truyền động quay cho trục I (Trục chính)
Phương án 1: Sử dụng động cơ thủy lực:
Có nhiều loại động cơ thủy lực như: động cơ bánh răng, động cơ cánh gạt, động
cơ piston …tương ứng với các loại bơm dầu là các loại động cơ dầu.
Sơ đồ mạch thủy lực được bố trì như sau:
1– Bơm dầu 2 – Van tràn và van an toàn 3 – Van tiết lưu 4 – Van đảo chiều
5 – Bơm dầu 6 – Van cản
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thủy lực

Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng điện cho động cơ điện quay làm cho bơm dầu hoạt động, bơm dầu lên
cho hệ thống. Khi van đảo chiều ở vị trí giữa thì lượng dầu bơm lên sẽ thông qua van
tràn chảy về bể. Khi van đảo chiều ở hai vị trí trái hoặc phải thì dầu được cung cấp
cho động cơ dầu, nhờ chuyển động của dầu làm cho roto của động cơ quay và làm
trục động cơ quay truyền chuyển động quay cho các bộ phận chấp hành như hộp
giảm tốc
Ưu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
- Momen khởi động và chốngquá tải tốt.
- Điều chỉnh tốc độ dễ dàng.
- Kết cấu động cơ nhỏ gọn hơn.
- Làm việc ở môi trường khắc nghiệt như ngập nước, dễ cháy nổ…
Nhược điểm:
- Để động cơ hoạt động được thì cần phải có nhiều thiết bị khác đi kèm vì thế
hệ thống khá phức tạp, khó sửa chữa và thay thế và giá thành cao.
Phương án 2: Sử dụng động cơ điện:
Động cơ điện là loại động cơ được sử dụng nhiều trong công nghiệp cũng như gia
dụng. Có rất nhiều loại động cơ điện như động cơ một chiều, động cơ chiều 3 pha
đồng bộ, động cơ 3 pha khôngđồng bộ…
Sơ đồ bố trí động cơ như sau:
1– động cơ 2– cơ cấu phanh hãm
Hình 3.2: Sơ đồ sử dụng động cơ điện
Hộp
giảm
tốc
1 2
ndc
n

Khi đóng điện cho động cơ hoạt động thì trên các quận dây của stato và roto
động cơ sinh ra hiên tượng cảm ứng điện từ làm cho roto quay. Trục động cơ quay
truyền chuyển độngquay cho cơ cấu chấp hành như hộp giảm tốc, các bộ truyền
ngoài tới trục I của máy.
Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, không cần các thiết bị đi kèm phức tạp.
- Dễ lắp đặt sửa chữa và thay thế.
- Vận hành tin cậy.
- Giá thành rẻ, thông dụng.
Nhược điểm:
- Khó khăn trong việc khởi động dòng khởi động lớn (4 đến 7 lần định mức)
làm sụt áp lưới điện và làm nóng động cơ.
- Momen khởi động nhỏ.
- Kích thước lớn hơn so với các loại động cơ khác có cùng công suất.
Kết luận: Với những ưu nhược điểm và kết cấu như trên và với yêu cầu của máy ta
lựa chọn phương án dùng động cơ điện tạo chuyển độngquay cho trục I để tạo
chuyển độngcho phôi thép.
3.3 Lựa chọn phương án di chuyển cho hai trục uốn
Phương án 1: Hai trục bên di chuyển thẳng đứng:
I
II
III IV
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí trục cho phương án 1
Ưu điểm: Chế tạo rãnh trượt đơn giản

Nhược điểm: khó khăn khi uốn các ống có đường kính nhỏ
Phương án 2: Hai trục bên di chuyển xiên và hợp với nhau một góc 60º
I
II
III IV
60°
Hình 4.4: Sơ đồ bố trí trục của phương án 2
Ưu điểm: Uốn được những ống có đường kính lớn và những đường ống nhỏ. Đồng
thời do trục bên ép theo phương xiên góc nên ép kim loại nhanh biến dạng hơn cho
nên năng suất cao hơn.
Nhược điểm: Chế tạo rãnh trượt khó khăn hơn.
Kết luận: Với những ưu nhược điểm trên ta lựa chọn phương án 2 cho 2 trục cán di
chuyển xiên góc 600 để nâng cao năng suất, bảo tính công nghệ cho máy và đảm bảo
độ chính xác của sản phẩm.
3.4 Lựa chọn phương án truyền động nâng hai trục uốn
Phương án 1: Dùng thuỷ lực
Ta có thể dùng xilanh thủy lực để tạo chuyển động tịnh tiến cho các trục uốn
Sơ đồ nguyên lý như sau:

Hình 3.4 Sơ đồ bố nguyên lý dùng thủy lực nâng 2 trục uốn
Khi ta đóng điện cho động cơ bơm dầu hoạt động dầu sẽ được bơm lên hệ thống. khi
van đảo chiều ở vị trí giữa thì dầu sẽ chảy qua van an toàn về bể. Khi van an toàn ở vị
trí bên trái thì xilanh được cung cấp dầu chuyển động đi lên đẩy trục uốn đi lên uốn
phôi. Khi van đảo chiều ở vị trí bên phải thì dầu sẽ được ép lên phía trên làm cho
xilanh đi xuống mạnh theo trục uốn đi xuống. Nếu muốn dùng ta chỉ việc cho van
đảo chiều về vị trí giữa là xilanh dừng lại ở bất kì vị trí nào mong muốn.
Ưu điểm: Truyền động dễ dàng, kết cấu đơn giản.
Nhược điểm: Do tính nén được của dầu nên có thể làm piston không ổn định và làm
sai số bán kính cung uốn.
Phương án 2: Dùng bộ truyền trục vít - bánh vít và cơ cấu vít me - đai ốc
Đây là hệ thống truyền động bằng cơ khí được sử dụng khá nhiều trong các lại
máy gia công thép đặc biệt là các máy công cụ.
Sơ đồ nguyên lý như sau:

1
2
M
4
5
6
3
1: Trục ép 2: Vítme - đai ốc 3: Động cơ 4: Trục vít - bánh vít
5: Khớp nối 6: Ổ lăn
Hình 3.5: Sơ đồ dùng bộ truyền trục vít - bánh vít và cơ cấu vít me - đai ốc
Khi ta muốn các trục chuyển động thì ta khởi nhấn nút cho động cơ 3 dẫn động
hoạt động. Động cơ quay làm cho trục vít 4 nối với trục động cơ quay, trục vít tạo
chuyển động cho bánh vít quay. Bánh vít lắp trên trục vít me 2 quay thông qua rãnh
then hoa truyền chuyển động cho trục vít me quay. Vì đai ốc được lắp cố định trên
thân máy nên khi trục vít me quay đai ốc đứng yên thì trục vít me phải tịnh tiến lên
xuống và tạo chuyển độngcho các trục ép.
Đặc tính cho bộ truyền này làm cho cơ cấu vít me đai ốc quay chậm lại, vít me
đai ốc chịu được lực ép (lực dọc trục) rất lớn, vận tốc trượt chuyển động thấp.
Cấu tạo của trục vít me có 3 đoạn. Đoạn đầu để lắp ráp với bánh vít, đoạn cuối
áp chặt vào cốc an toàn và tì vào gối trục, đoạn giữa có ren và được lắp với đai ốc
bằng đồng để điều chỉnh lượng ép.
Ren được dùng trong vít me đai ốc là loại ren hình thang đỡ chặn một phía để
chống rơ và lỏng khi làm việc.
Ưu điểm: ổn định, khôngcó sai lệch khi bị nén như dầu thủy lực.
Nhược điểm: Khó khăn trong việc chế tạo trục vít_bánh vít…
Kết luận: Với những phân tích như trên ta lựa chọn phương án 2 sử dụng cơ cấu
vitme - đai ốc truyền chuyển độngtịnh tiến cho hai trục uốn. Tạo ra độ chính xác cao
cho sản phẩm.

3.5 Lựa chọn phương án truyền động trục ép dưới
Trục II với nhiệm vụ tăng lực pháp tuyến để đảm bảo phôi quay không bị trượt
trong quá trình gia công và rút ngắn khoảng cách giữa các trục để gia công được đoạn
đầu phôi một cách dễ dàng.
Trục này chỉ có chuyển độngtịnh tiến lên xuống để ép phôi và nhận chuyển động
quay của trục I. Ta có các phương án truyền động sau:
Phương án 1: Sử dụng cơ cấu trục vít bánh vít và cơ cấu vít me đai ốc
Cơ cấu này tương tự cơ cấu nâng hạ hai trục uốn đã nêu ở trên tuy nhiên do
không có khả năng nén khi tải trọng thay đổi nên phôi thép sẽ khó gi chuyển khi tải
trọng lớn vì vậy quá trình uốn sẽ khôngổn định.
Phương án 2: Sử dụng xilanh thủy lực
Sơ đồ nguyên lý:
Ð.Co
II
nII
`
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý dùng thủy lực nâng trục dưới
Ban đầu khi mới đưa phôi thép tấm vào máy thì trục II ở vị trí dưới cùng. Ta bấm
nút điều khiển cho động cơ điện hoạt động làm cho bơm hoạt động. Bơm dầu lên 2
piston nâng trục II đi lên nhờ lực ép của dầu lên hai 2 xilanh. Khi trục II đã lên ép
được vào phôi thép thì ấn nút dừng van đảo chiều hoạt động trục II sẽ đứng tại vị trí
mong muốn.

Sau khi gia công xong ta bấm nút điều khiển cho van đảo chiều hoạt động dảo
chiều cho dầu chảy về bể nhờ trong lượng của trục tạo ra lực ép dầu chảy về bể dầu
cho đến khi xilanh xuống tới điểm chết dưới.
Ngoài ra cần bố trí thêm cơ cấu thanh truyền giữa hai piston để đảm bảo tính di
chuyển đồngthời của hai piston và cân bằng lực giữa hai đầu trục uốn II.
Ưu điểm: Nhờ tính nén được của dầu nên, trong quá trình lốc thì trục II có thể dịch
chuyển lên xuống được khi tải trọng của quá trình biến dạng phức tạp thay đổi, làm
cho quá trình lốc được tốt hơn. Đồng thời dễ chế tạo hơn so với dùng trục vít _ bánh
vít.
Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, khó bảo trì sửa chữa, giá thành cao.
Kết luận: Ta lựa chọn phương án 2 sử dụng xilanh tủy lực để tạo chuyển động cho
trục ép vì khả năng nén của dầu thích hợp khi tải trọng thay đổi đảm bảo quá trình
uốn ổn định đảm bảo tính chính xác của sảm phẩm.
3.6 Lựa chọn phương án tháo sản phẩm
Để tháo sản phẩm khi đã gia công xong, ta dùng cơ cấu piston xilanh thủy lực để
tháo sản phẩm. Nhằm đảm bảo tính ổn định, làm việc êm và chính xác, dễ chế tạo.
M
H
G
T
n
I
I
Hình 3.7: Cơ cấu tháo sản phẩm
Nguyên lý làm việc:
Khi sản phẩm đã lốc xong, muốn tháo dản phẩm ra khỏi máy, đầu tiên ta cấp
điện cho van đảo chiều 4/3 điều khiển xilanh1 làm việc. Cấp điện cho cuộn nam
châm ở vị trí A, dầu đi lên kéo xi lanh đi xuống đồng thời xi lanh kéo cơ cấu đỡ trục
chính ra ngoài. Tiếp theo ta cấp điện cho van đảo chiều 4/3 điều khiển xilanh 2 làm
việc. Khi cuộn nam châm ở vị trí A có điện, dầu đi lên kéo xilanh đi xuốngđồng thời
kéo trục chính xuốngnâng trục chính lên. Khi khôngcấp điện cho van đảo chiều nữa
thì xi lanh ở trạng thái treo, ta tiến hành tháo sản phẩm ra nhờ cầu trục hoặc cần trục.

Quá trình tháo sản phẩm xong ta cấp điện cho cuộn nam châm điều khiển van đảo
chiều chuyển về vị trí B, điều khiển xi lanh2 đi lên đẩy trục chính hạ xuống. Sau đó
cấp điện cho van đảo chiều 4/3 điều khiển xilanh 1 kéo cơ cấu đỡ trục chính lên để
lắp đỡ trục chính.
3.7 Lựa chọn cách bố trí bánh răng cho trục chính
M
H
G
T
n
I
I
Hình 3.8: Cơ cấu cặp bánh răng ăn khớp trong
Chọn cặp bánh răng ăn khớp trong, phương pháp này có ưu điểm là có thể nâng
trục lốc lên thông qua hệ thống xi lanh nên có thể điều chỉnh khe hở giữa hai trục lốc
do đó có thể uốn ống với chiều dày khác nhau. Với việc bố trí cắp bánh răng ăn khớp
trong làm cho khoảngcách trục nhỏ lại nên kết cấu máy gọn nhẹ hơn.

3.8 Xây dựng sơ đồ động học của máy
Với những phân tích và lựa chọn trên ta có sơ đồ động toàn máy sau:
Hình 3.9: Sơ đồ động toàn máy lốc 4 trục

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ THIẾT KẾ MÁY LỐC ỐNG
4.1Thiết kế động học toàn máy.
4.1.1 Các số liệu ban đầu:
- Chiều dài của phôi thép: 7540(mm)
- Chiều dày của phôi: 50 (mm)
- Chiều rộng của phôi: 3100 (mm)
- Vật liệu: Thép SS400 (C% từ 0.11-0.18, Si%
từ 0.12-0.17, Mn% 0.4-0.57…) σb=2400 (Kg/mm2),  =25%.
- Bán kính có thể lốc được: 85(mm) < r < 14000 (mm)
Sơ lược về thép SS400 (Nhật Bản JISG 3101 (1987))
Thép SS400 là loại Mác thép các bon thôngthường, thép dùng trong chế tạo chi
tiết máy, Khuôn mẫu … Theo tiêu chuẩn của Nhật Bản JISG 3101 (1987). Thép
SS400 dạng tấm thường được sản xuất trong quá trình luyện thép cán nóng thôngqua
quá trình cán thường ở nhiệt độ trên 1000 độ để tạo thành phẩm cuối cùng. Thép
SS400 tấm có màu xanh, đen, tối đặc trưng, đường mép biên thường bo tròn, xù xì,
biên màu gỉ sét khi để lâu. Trong khi đó các loại thép SS400 dạng cuộn thướng được
sản xuất trong quá trình cán nguộn ở nhiệt độ thấp.
Đặc điểm của thép SS400 [JISG 3101 (1987) Mác SS400]
Thép SS400 có giới hạn bền kéo từ khoảng 400-510 MPa, tương đương với CT3
của Nga, và tương đương với CT38 - CT51 của Việt Nam.
Đây là loại thép các bon thông thường theo tiêu chuẩn [JISG 3101 (1987)]
Mác SS400 (trước đây là SS41)
Thành phần hoá học P<=0,05% S<=0,05%
Bền kéo (MPa) 400-510
Bền chảy (MPa) chia theo độ dầy
– <=16mm 245
– 16-40mm 235
– >40mm 215

4.1.2 Tính toán động lực học máy
Xác định lực uốn
Thông số phôi
- Uốn ống với đường kính Φmax = 2400 (mm).
- Các thông số kỹ thuật của phôi:
+ Chiều dài: L= П. D = П. 2400 = 7540 (mm) = 75,4 (dm).
+ Chiêu rộng: 3100 (mm)
+ Độ dày: 50 (mm)
- Khối lượng phôi:
Q = V.γ (Kg).
Trong đó: Q: Trọng luợng chi tiết. (Kg).
V: Thể tích của chi tiết. (dm3).
γ: Trọng lượng riêng của vật liệu (Kg/dm3).
- Vật liệu là thép nên: γ =7,852 (Kg/dm3).
 V = 75,4.31.0,5 = 1168,7 (dm3).
Khối lượng:
Q = V.γ = 1168,7. 7,852 = 9176,6 (Kg).
Để phôi xoay được thì mômen M phải lớn hơn các mômen cản và lực uốn kim loại
gây ra.
Sơ bộ chọn bán kính trục chính: R = 270 (mm)
Ta có lực kéo
R
M
F =
Với điều kiện: F > Fms 1 + Fms 2 + Fms 3 + Fms 4

O
Fms1
Fms2
I
II
60°
III IV
F3 F4
Fms4
Fms3
F1
F2
Hình 4.1: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các trục
Lực tác dụng biến dạng kim loại.
b
b
BS
K
l
n
BS
F 

1
2
1 =
= .
Ở đây:
l
nS
K =
1 hệ số uốn tự do.
B chiều rộng của dải tấm (mm)
N hệ số đặc trưng của ảnh hưởng biến cứng thường lấy 1.6-1.8
L khoảngcách giữa các điểm tựa.
Vậy: F1 = 0,05.3100.50.400 = 3 100 000 (N)
Mặt khác: 2.F3.Cos 30o = F1 = 3100 000 (N)
=> F3 = F4 =
3
1
F
= 1789786 (N)
Lực F1 , F3 , F4 >> Q và F2 nên có thể bỏ qua Q và F2
Ta có: Fms = f.F
Với f _ hệ số ma sát lăn
Chọn f = 0,1
=> Fms 1 = F.f = 3100 000.0,1 = 310 000 (N)
Fms 3 = Fms 4 = F3.f = F4.f = 1789786.0,1 = 178978,6 (N)
F > Fms 1 + Fms 3 + Fms 4 = 310000 + 178978,6 + 178978,6 = 667957,2 (N)
Chọn F = 668000 (N)

- Mô men phát động trục quay 1.
M = F.R = 270.668000 = 180360000 (N.mm)
4.2 Phân tích và tính chọn công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền
M
1 2 i3 3
4 5
i1
i2
ibr
IV
III
II
I
Hình 4.2: Sơ đồ động của hộp giảm tốc
1_Trục uốn. 2_Bộ truyền bánh răng trong. 3_Hộp giảm tốc.
4_ Khớp nối. 5_Động cơ.
4.2.1 Chọn công suất động cơ
Để chọn công suất động cơ ta tính công suất cần thiết.

N
Nct = (CT 2.1 [10])
Trong đó:  _Hiệu suất chung.
Nct_Công suất cần thiết.
N_Công suất làm việc.
( )
Kw
FV
N 23
,
61
60
.
1000
5
,
5
.
668000
1000
=
=
= (chọn V = 5,5 m/ph).
.
.
. 3
2
1 


 =
 1 - Hiệu suất bộ truyền bánh răng.  1 = 0,97
 2 - Hiệu suất của ổ lăn.  2 = 0,99
1
3 =
 Hiệu suất khớp nối. 1
3 =

 842
,
0
1
.
97
.
0
.
.
99
.
0 4
5
=
=
 .

Vậy: 72
,
72
842
,
0
23
,
61
=
=
ct
N (Kw)
Theo bảng 2p TKCTM chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu A2 91-4 có:
N = 75 ( Kw); NDC =1480 (v/ph)
4.2.2 Chọn tỷ số truyền
Vận tốc vòng quay trục uốn với V = 5,5 (m/ph) và đường kính sơ bộ trục là
d = 540(mm).
5500
3,24
540
t t
V
n d V n
d

 
=  = = = (v/ph)
Ta có ich = ibr.i1.i2.i3 =
1480
456
3,24
dc
t
n
n
= =
Theo bảng 2.2(10) Ta chọn ibr = 7  i1.i2.i3 = 60
Lấy ihtd = 60
Vì tỷ số truyền lớn (i = 60) nằm trong khoản i = 50 đến 400, nên ta chọn hộp giảm
tốc 3 cấp khai triển. Đối với hộp giảm tốc 3 cấp khai triển, để tạo điều kiện bôi trơn
cấp nhanh và cấp chậm bằng phương pháp ngâm dầu như nhau.
in = (1,2 - 1.4) ic
Trong đó: in, ic_tỷ số truyền cấp nhanh và cấp chậm.
Chọn 3
2
2
1 3
.
1
3
,
1 i
i
i =
= .
Ta có : i1 + i2 + i3 = 1,33 i3
3 = 60
=> i3 = 3,001
Lấy i3 = 3
=> i2 = 1,3.3 = 4
=> i1 = 1,3.4 = 5
Số vòng quay trên các trục hộp tốc độ.
▪ Trục I: n1 = nđc = 1480(v/ph).
▪ Trục II: 296
5
1480
1
1
2 =
=
=
i
n
n (v/ph).

▪ Trục III: 74
4
296
2
2
3 =
=
=
i
n
n (v/ph).
▪ Trục IV: 67
,
24
3
74
3
3
4 =
=
=
i
n
n (v/ph).
▪ Trục cán I: 5
,
3
7
67
,
24
4
1 =
=
=
br
T
i
n
n (v/ph).
4.3 Tính toán hộp giảm tốc
Thiết kế hộp giảm tốc làm việc 8 năm, một năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc 8
giờ. Hộp giảm tốc như đã chọn là hộp giảm tốc 3 cấp khai triển có sơ đồ như hình 3.2
Với động cơ có công suất N = 75 (kw).
❖ Công suất trên các trục của hộp giảm tốc
Trục I: N1 = Nđc2. 3
2.
 = 75.0,99.1 = 74, 25(KW).
Trục II: N2 = N1. 2
1.
 = 74,25 . 0,97.0,99 = 71,3 (KW).
Trục III: N3 = N2. 2
1.
 = 71,3.0,97.0.99 = 68,47 (KW).
Trục IV: N4 = N3. 2
1.
 = 68,47.0,97.0,99 = 65,75 (KW).
TRục V: N5 = N4. 2
1.
 = 65,75. 0,97.0,99 = 63,14 (KW).
❖ Mô men xoắn trên các trục của hộp tốc độ
i
i
n
N
Mx .
9550
=
Trục I : )
(
11
,
479
1480
25
,
74
.
9550 Nm
Mx =
= .
Trục II : )
(
39
,
2300
296
3
,
71
.
9550 Nm
Mx =
= .
Trục III : )
(
33
,
8836
74
47
,
68
.
9550 Nm
Mx =
= .
Trục IV : )
(
47
,
25452
67
,
24
75
,
65
.
9550 Nm
Mx =
= .
Trục V : )
(
172282
5
,
3
14
,
63
.
9550 Nm
Mx =
= .
4.3.1 Thiết kế bộ truyền cấp nhanh

a. Chọn vật liệu.
Bánh nhỏ: Thép C55 thường hóa.
640
=
bk
 (N/mm2).
320
=
ch
 (N/mm2).
HB = 220.
Bánh lớn: Thép C45 thường hóa.
580
=
bk
 (N/mm2).
290
=
ch
 (N/mm2).
HB = 200.
Để có thể chạy mòn tốt, ta lấy độ rắn của bánh nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh
lớn khoản 20 đến 50 HB
HB
HB
HB l
n )
50
20
( 
+
= .
b. Định ứng suất cho phép.
❖ Ứng suất tiếp xúc cho phép.
    N
Notx
tx K
= 
 (CT 3.1 [10])
Trong đó:  tx
 : Ứng suất tiếp xúc cho phép( N/mm2 ).
N
K : Hệ số chu kỳ ứng suất tiếp.
6
0
td
N
N
N
K =
 (CT 3.2 [10])
Xem bánh răng chịu tải trọng không đổi nên.
Ntđ = N = 600.u.n.T. (CT 3.3 [10])
Trong đó: n: Số vòng quay trongmột phút của bánh răng.
T: Tổng số giờ làm việc. T = 8.300.8 = 19200 (giờ).
u: Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vòng.
Vậy số chu kỳ tương đương:
Bánh lớn: Ntđ2 = 600.1.296.19200 =3,4.109
Bánh nhỏ: Ntđ1 = 1
i .Ntđ2 = 3,4.109.5 = 17.109

Theo bảng 3_9 TKCTM_Nguyễn trọng Hiệp, ta có No = 107,  Notx
 =2,6 HB
Vậy, Ntđ1, Ntđ2 đều lớn hơn No nên khi tính ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh
lớn lấy
N
K = 1
Do đó:
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
    ( )
2
2 /
520
200
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 

Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
    ( )
2
1 /
572
220
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 
 .
❖ Ứng suất uốn cho phép.
Răng làm việc hai mặt (răng chịu ứng suất thay đổi đổi chiều).
  N
u K
K
n


= −
.
.
1


 . (CT 3.5 [10])
Trong đó: 1
−
 : Giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ đối xứng.
n: Hệ số an toàn.
lấy N
K 
 = 1.
Giới hạn mỏi uốn của thép:
C55 thường hóa: ( )
2
1 /
256
640
.
4
,
0
4
,
0 mm
N
b =
=
= 

C35 thường hóa: ( )
2
1 /
232
580
.
4
,
0
4
,
0 mm
N
b =
=
= 

   ( )
2
1 /
81
,
94
8
,
1
.
5
,
1
256
mm
N
u =
=
 .
  ( )
2
2 /
93
,
85
8
,
1
.
5
,
1
232
mm
N
u =
=
 .
c. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng.
Ksb = 1,3.
d. Sơ bộ hệ số chiều rộng bánh răng .
ΨA = 0,5.

e. Tính khoảng cách trục theo công thức.
( )
 
3
2
1
2
6
.
.
.
.
.
10
.
05
,
1
1
n
N
K
i
i
A
A
tx 
 








+
 (CT 3.10 [10] )
( ) ( )
mm
A 85
,
298
296
.
3
,
41
,
0
25
,
74
.
7
,
1
.
5
.
520
10
.
05
,
1
1
5 3
2
6
=








+

 = 1,3 _ hệ số phản ánh sự tăng khả năng tải tính theo sức bền tiếp xúc của bánh
răng nghiêng so với bánh răng thẳng
Chọn A = 300 (mm).
f. Tính vận tốc của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.
Vận tốc vòng của bánh răng trụ:
( ) ( )
( )
s
m
i
n
A
i
n
d
V /
74
,
7
1
5
.
1000
.
60
1480
.
300
.
.
2
1
.
1000
.
60
.
.
.
2
)
1
(
1000
.
60
.
. 1
1
1
=
+
=
+
=
+
=



Vậy chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng là 9.
g. Định chính xác hệ số tải trọng K.
Hệ số tải trọng được tính theo công thức:
K= Ktt.Kđ (CT 3.19 [10])
Trong đó: Ktt_Hệ số tập trung tải trọng. Ktt.
Kđ_Hệ số tải trọngđộng.
Giả sử

sin
.
5
,
2 n
m
b 
Với vận tốc vòng V = 4.79 (m/s) và HB < 350 tra bảng 3-12[10] ta có Kđ = 1,4
Vậy K = 1.1,4 = 1,4 (khác so với hệ số chọn sơ bộ).
Khoản cách trục : 5
,
307
3
.
1
4
.
1
.
300
. 3
3 =
=
=
sb
sb
K
K
A
A ( mm )
Chọn A=310 (mm)
h. Xác định moduyn, số răng và góc nghiêng bánh răng.
❖ Moduyn được chọn theo khoảngcách trục. (CT 3.22 [10])
mn = (0,01 ÷ 0,02) A = (3,1 ÷ 6.2) (mm).
Tra bảng 3-1 TKCTM ta chọn: mn = 5 (mm).

Sơ bộ chọn góc nghiêng bánh răng là 12o
❖ Số răng bánh nhỏ.
( ) ( )
22
,
20
1
5
5
12
cos
.
310
.
2
1
cos
.
.
2
1 =
+
=
+
=
o
i
m
A
Z

. (CT 3.26 [10])
Lấy Z1 = 20
=> Số răng bánh lớn: Z2 = i.Z1 = 5.20 = 100
Tính chính xác góc nghiêng bánh răng
9677
.
0
310
.
2
5
).
100
20
(
2
)
(
cos 2
1
=
+
=
+
=
A
m
Z
Z n
 (CT 3.28 [10])
=> 0
0
35
.
14
)
9677
,
0
arccos( =
=

i. Chiều rộng bánh răng.
b = ψA.A = 0,5.310 = 155 (mm).
chiều rông bánh răng b thỏa mãn điều kiện
)
(
32
,
74
41
9
sin
5
.
5
,
2
sin
.
5
,
2
,
mm
m
b n
=
=
 

4.3.2 Thiết kế bộ truyền cấp chậm 1
a. vật liệu.
Bánh nhỏ: Thép 40Cr, tôi cải thiện
Cơ tính: 800
=
bk
 ( N/mm2 ). 500
=
ch
 (N/mm2). HB = 250.
Đường kính phôi rèn d = 200 mm.
Bánh lớn: Thép 40Cr, thường hóa.
Cơ tính: 700
=
bk
 ( N/mm2 ). 450
=
ch
 (N/mm2). HB = 230.
Phôi rèn, đường kính 600 mm.
HB
HB
HB l
n )
50
20
( 
+
= .
    N
Notx
tx K
= 


N
6
0
td
N
N
N
K =

Ntđ = N = 600.u.n.T.
Bánh lớn: Ntđ2 = 600.1.74.19200 = 8,5.108
i .Ntđ2 = 8,5.108.4 =34.108
 =2,6 HB
lớn lấy N
K = 1
    ( )
2
4 /
598
230
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 

    ( )
2
3 /
650
250
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 
 .
❖ Ứng suất uốn cho phép.   N
u K
K
n


= −
.
.
1


 .
Trong đó: 1
−
Bánh răng bằng thép, thường hóa, tôi cải thiện: n = 1,5.

K : Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng.
Bánh răng bằng thép, tôi cải thiện, thường hóa: 
K = 1,8.
N
K 
 : hệ số chu kỳ ứng suất uốn.

m
td
N
N
N
K 0
=


Trong đó: No: Số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn.
No = 5.106.Ntđ: Số chu kỳ tương đương.
Ntđ2 =8,5.108> N0.; Ntđ1 = 34.108> N0.
Cả Ntđ1, Ntđ2 đều lớn hơn N0 nên lấy N
K 
 = 1.
40X , thường hóa: ( )
2
1 /
315
700
.
45
,
0
45
,
0 mm
N
b =
=
=
− 

40X , tôi cải thiện : ( )
2
1 /
360
800
.
45
,
0
45
,
0 mm
N
b =
=
=
− 

   ( )
2
3 /
33
.
133
8
,
1
.
5
,
1
360
mm
N
u =
=
 .
  ( )
2
4 /
67
.
116
8
,
1
.
5
,
1
315
mm
N
u =
=
 .
Ksb = 1,3.
ΨA = 0,5
( )
 
3
3
2
2
6
..
.
.
.
10
.
05
,
1
1
n
N
K
i
i
A
A
tx 








+


( ) ( )
mm
A 2
,
392
74
.
5
,
0
3
,
71
.
3
,
1
.
4
.
598
10
.
05
,
1
1
4 3
2
6
=








+

Chọn A = 393(mm).
( ) ( )
( )
s
m
i
n
A
i
n
d
V /
6
,
1
1
4
.
1000
.
60
196
.
392
.
.
2
1
.
1000
.
60
.
.
.
2
)
1
(
1000
.
60
.
. 2
1
1
=
+
=
+
=
+
=




K = Ktt.Kđ
Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của bánh răng nhỏ lơn 350HB nên Ktt =1
Theo bảng (3.14) tìm được hệ số tải trọng động Kđ = 1,2
Vậy K = 1.1,2 = 1,2 (khác so với hệ số chọn sơ bộ)
Khoản cách trục : 6
,
381
3
.
1
2
.
1
.
392
. 3
3 =
=
=
sb
sb
K
K
A
A
Vậy lấy khoản cách trục A = 382 mm.
❖ Moduyn được chọn theo khoảngcách trục.
mn = (0,01 ÷ 0,02).382 = (3,82 ÷ 7,64) (mm).
Chọn sơ bộ góc nghiêng β=12 0
Số răng bánh nhỏ.
( ) ( )
89
,
29
1
4
.
5
12
cos
.
412
.
2
1
cos
.
.
2 0
3 =
+
=
+
=
i
m
A
Z

.
Lấy Z3 = 30
Tính chính xác góc nghiêng của răng
Cosβ = 98167
,
0
382
.
2
5
).
120
30
(
.
2
)
( 2
1
=
+
=
+
A
m
z
z n
β= 0
0
59
10
b = ψA.A = 0,5.382 = 191(mm).
chiều rông bánh răng b thỏa mãn điều kiện
)
(
6
,
65
59
10
sin
5
.
5
,
2
sin
.
5
,
2
,
mm
m
b n
=
=
 


k. Định các thông số chủ yếu của bộ truyền.
Các thông số chủ yếu của bộ truyền được tính theo các công thức trongbảng
3 - 3 TKCTM
Khoảng cách trục: A = 382 (mm)
Moduyn: m = 5 (mm)
- Bề rộng răng: b = 191 (mm)
- Số răng: Z1 = 30, Z2 = 120
- Góc ăn khớp: o
20
=

- Góc nghiêng: 59
100
=

- Đường kính vòng chia:
)
(
8
,
152
98167
.
0
5
.
30
cos
.
1
1 mm
m
Z
d n
=
=
=

)
(
2
,
611
98167
,
0
5
.
120
cos
.
2
2 mm
m
Z
d n
=
=
=

Đường kính vòng đỉnh:
De1 = d1+ 2 .m = 152,8 + 2.5 = 162,85 (mm).
De2 = d2 + 2.m = 660+ 2.5 = 670 (mm).
Đường kính vòng chân:
Di1 = d1 - 2,5.m = 152,8 – 2,5.5 = 140,3(mm).
Di2 = d2 - 2,5.m = 611,2– 2,5.5 = 598,7 (mm).
4.3.3 Thiết kế bộ truyền cấp chậm 2
a. vật liệu.
Bánh nhỏ: Thép 40Cr, tôi cải thiện
Cơ tính: 800
=
bk
 ( N/mm2 ). 550
=
ch
 (N/mm2). HB = 260.
Bánh lớn: Thép 40Cr, tôi cải thiện
Cơ tính: 800
=
bk
 ( N/mm2 ). 500
=
ch
 (N/mm2). HB = 240.
Phôi rèn, đường kính 300 mm.

HB
HB
HB l
n )
50
20
( 
+
= .
    N
Notx
tx K
= 

N
6
0
td
N
N
N
K =

Trong đó: N0: Số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn.
Ntđ: Số chu kỳ tương đương.
Ntđ = N = 600.u.n.T.
Bánh lớn: Ntđ2 = 600.1.24,67.19200 = 2,84.108
i .Ntđ2 = 2,84.108.3 = 8,526.108
 =2,6 HB
lớn lấy N
K = 1
    ( )
2
6 /
624
240
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 

    ( )
2
5 /
676
260
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 
 .

❖ Ứng suất uốn cho phép.
  N
u K
K
n


= −
.
.
1


 .
Trong đó: 1
−

K = 1,8.
N
K 
m
td
N
N
N
K 0
=

 Lấy N
K 
 = 1.
40X , tôi cải thiện : ( )
2
1 /
360
800
.
45
,
0
45
,
0 mm
N
b =
=
=
− 

     ( )
2
6
5 /
33
.
133
8
,
1
.
5
,
1
360
mm
N
u
u =
=
= 
 .
Ksb = 1,3.
ΨA = 0,6.
( )
 
3
3
2
2
6
..
.
.
.
10
.
05
,
1
1
n
N
K
i
i
A
A
tx 








+


( ) ( )
mm
A 568
3
,
16
.
6
,
0
47
,
68
.
3
,
1
.
3
.
624
10
.
05
,
1
1
3 3
2
6
=








+

Chọn A = 568(mm).

( ) ( )
( )
s
m
i
n
A
i
n
d
V /
73
,
0
1
3
.
1000
.
60
49
.
568
.
.
2
1
.
1000
.
60
.
.
.
2
)
1
(
1000
.
60
.
. 2
1
1
=
+
=
+
=
+
=



K = Ktt.Kđ
Vậy K = 1.1,2 = 1,2 (khác so với hệ số chọn sơ bộ)
Khoảng cách trục : 05
,
553
3
.
1
2
.
1
.
568
. 3
3 =
=
=
sb
sb
K
K
A
A ( mm)
Vậy lấy khoảngcách trục A = 554 mm.
❖ Moduyn được chọn theo khoảngcách trục. (CT 3.22 [10])
mn = (0,01 ÷ 0,02).554 = (5,54 ÷ 11,08) (mm).
Ta chọn: mn = 8 (mm).
( ) ( )
25
,
34
1
3
.
8
554
.
2
1
.
.
2
3 =
+
=
+
=
i
m
A
Z
Lấy Z3 = 34
b = ψA.A = 0,5.554 = 277 (mm).
Khoảng cách trục: A = 554 (mm).
Moduyn: m=8
Bề rộng răng: b = 278 (mm)
Số răng: Z5 = 34, Z6 = 102
Góc ăn khớp : o
20
=


Đường kính vòng chia:
)
(
272
34
.
8
. 5
5 mm
Z
m
d =
=
=
)
(
816
102
.
8
. 6
6 mm
Z
m
d =
=
=
De5 = d5+ 2 .m = 272 + 2.8 = 288 (mm).
De6 = d6 + 2.m = 816 + 2.8 = 832 (mm).
Di5 = d5 - 2,5.m = 272 – 2,5.8 = 252(mm).
Di6 = d6 - 2,5.m = 816 – 2,5.8 = 796 (mm).
4.3.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng ngoài
a. Chọn vật liệu.
Bánh nhỏ: Thép 40Cr, tôi cải thiện.
800
=
bk
 (N/mm2). 550
=
ch
 (N/mm2). HB = 240.
Đường kính phôi rèn d = 200 mm.
Bánh lớn: Thép 40Cr, thường hóa.
700
=
bk
 (N/mm2). 450
=
ch
 (N/mm2). HB = 220.
Để có thể chạy mòn tốt, ta lấy độ rắn của bánh nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh lớn
khoản 20 đến 50 HB
HB
HB
HB l
n )
50
20
( 
+
= .
    N
Notx
tx K
= 

 : Ứng suất tiếp xúc cho phép ( N/mm2 ).
N
K : Hệ số chu kỳ ứng suất tiếp. 6
0
td
N
N
N
K =

Lấy N
K = 1

    ( )
2
8 /
572
220
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 

    ( )
2
7 /
624
240
.
6
,
2
0
mm
N
KN
tx
N
tx =
=

= 
 .
❖ Ứng suất uốn cho phép.   N
u K
K
n


= −
.
.
1



Trong đó: 1
−

K = 1,8.
N
K 
m
td
N
N
N
K 0
=


Cả Ntđ1, Ntđ2 đều lớn hơn N0 nên lấy N
K 
 = 1.
40Cr, tôi cải thiện : ( )
2
1 /
360
800
.
45
,
0
45
,
0 mm
N
b =
=
= 

40Cr, thường hóa: ( )
2
1 /
315
700
.
45
,
0
45
,
0 mm
N
b =
=
= 

   ( )
2
7 /
33
,
133
8
,
1
.
5
,
1
360
mm
N
u =
=
 .
  ( )
2
8 /
67
,
116
8
,
1
.
5
,
1
315
mm
N
u =
=
 .
Ksb = 1,3.
ΨA = 0,5.
( )
 
3
6
5
2
6
..
.
.
.
10
.
05
,
1
1
n
N
K
i
i
A
A
tx 








−


mm

( ) ( )
mm
A 899
5
,
3
.
5
,
0
75
,
65
.
3
,
1
.
7
.
572
10
.
05
,
1
1
7 3
2
6
=








−

( ) ( )
( )
s
m
i
n
A
i
n
d
V /
35
,
0
1
7
.
1000
.
60
67
,
24
.
899
.
.
2
1
.
1000
.
60
.
.
.
2
)
1
(
1000
.
60
.
. 3
3
=
−
=
−
=
−
=



K = Ktt.Kđ
Trong đó: Ktt_Hệ số tập trung tải trọng.
Kđ_Hệ số tải trọngđộng.
Vậy K = 1.1,2 = 1,2 (khác so với hệ số chọn sơ bộ) .
Khoản cách trục : )
(
876
3
,
1
2
,
1
.
899
. 3
3 mm
K
K
A
A
sb
sb =
=
=
Vậy lấy khoảngcách trục A = 876 mm.
❖ Moduyn được chọn theo khoảngcách trục.
mn = (0,01 ÷ 0,02).876 = (8,76÷ 17,52) (mm).
( ) ( )
2
,
29
1
7
10
876
.
2
1
.
.
2
7 =
−
=
−
=
i
m
A
Z .
Lấy Z7 = 30
b = ψA.A = 0,5.876 = 438 (mm).

Số răng: Z7 = 30, Z8 = 210
Moduyn: m =10
Khoảng cách trục: A = 876 (mm).
Bề rộng răng: b = 438 (mm)
Góc ăn khớp: o
20
=

Đường kính vòng chia:
)
(
300
10
.
30
.
7
7 mm
m
Z
d =
=
=
)
(
2100
210
.
10
.
8
8 mm
m
Z
d =
=
=
De7 = d7+ 2 .m = 300 + 2.10 = 408(mm).
De8 = d8 - 2.m +  = 72
,
2080
210
10
.
2
,
15
10
.
2
2100
.
2
,
15
.
2
8
8 =
+
−
=
+
−
Z
m
m
d mm
Di7 = d7- 2,5.m = 300 – 2,5.10 =275(mm).
Di8 = dc2 +(2,5 + 2,6).m = dc2 + (2,5+2,6).m
= 2100+ (2,5+2,6).10 = 2151 (mm).
n. Tính lực tác dụng lên trục
Lực vòng:
)
(
13
,
169683
300
25452470
.
2
.
2
N
d
M
P x
=
=
= .
Lực hướng tâm.
)
(
6
,
61759
20
.
8
.
13
,
169683
. N
tg
tg
p
pr =
=
= 
4.4 Thiết kế trục, gối đỡ và then hộp tốc độ
4.4.1 Thiết kế trục
❖ Chọn vật liệu
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 40Cr tôi cải thiện.
Cơ tính: σb = 950 (N/mm2), σch= 700 (N/mm2), HB = 260.

❖ Tính sơ bộ.
Đường kính của trục được tính theo công thức:
3
n
N
C
d  (mm).
Trong đó: d_ đường kính trục.
N_Công suất truyền. (Kw)
n_Số vòng quay trong một phút của trục (vg/ph)
C_Hệ số tính phụ thuộc vào  
 , C = 120.
Trục I: N = 74,25 (Kw), n = 1480 (vg/ph).
 ( )
mm
d 258
,
44
1480
25
,
74
1203 =
 .
Trục II: N = 71,3 (Kw), n = 296 (vg/ph).
 ( )
mm
d 66
,
74
296
3
,
71
1203 =
 .
Trục III: N = 68,47 (Kw), n = 74 (vg/ph).
 ( )
mm
d 9
,
116
74
47
,
68
1203 =
 .
Trục IV: N = 65,75 (Kw), n = 24,67(vg/ph).
 ( )
mm
d 045
,
168
67
,
24
75
,
65
1203 =
 .
Để chuẩn bị cho bước tính gần đúng tiếp theo ta có thể lấy
d1 = 45 (mm), d2 = 75 (mm), d3 = 120 (mm), d4 = 170 (mm).
Tính gần đúng trục.
Hình 4.3: Sơ đồ hộp tốc độ

c
a
B
l
2
l
3
l
6
l
5
l
4

Để tính gần đúng ta xét tác dụng đồng thời của các mômen uốn lẫn mômen xoắn đến
sức bền của trục. Trị số mômen xoắn đã biết, chỉ cần tính trị số mômen uốn.
Để tính kích thước chiều dài trục ta chọn các kích thước sau:
Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp:
a = 15 (mm).
Chiều rộng của ổ:
B1 = 22(mm), B2 = 30(mm), B3 = 50(mm), B4 = 60(mm) (chọn sơ bộ)
Khoảng cách giữa các chi tiết quay:
c= 15(mm).
Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp:
Δ = 15 (mm).
Khoảng cách từ cạnh ổ đến thành trong của hộp:
l2 = 10 (mm).
Chiều cao nắp và đầu bulông:
l3 = 20 (mm).
Khoảng cách từ nắp ổ đến nối trục:
l6 = 40 (mm).
Khoảng cách từ nắp ổ đến mặt cạnh của chi tiết quay ngoài hộp:
l4 = 20 (mm).
Chiều dài phần may ơ lắp với trục:
l5 = 1,5d = 1,5.45 = 67,5(mm). Lấy l5 = 68 (mm).
Tính các giá trị khác:
• Trục I l11 = l21 + l22 = 145 + 188 =333,5(mm).
).
(
5
,
383
23
12 mm
l
l =
=
.
106
2
2
5
6
1
3
13 =
+
+
+
=
l
l
B
l
l
( ).
5
,
145
10
25
15
2
191
2
2
2
3
3
33 mm
l
B
a
b
l =
+
+
+
=
+
+
+
=

• Trục II l21 = l 31 =145,5
),
(
188
2
155
15
2
191
2
2
2
3
22 mm
b
C
b
l =
+
+
=
+
+
=
. 383
188
5
,
145
5
,
425
22
33
32
23 =
−
+
=
−
+
= l
l
l
l
• Trục III
2
2
2
2
3
31
B
a
l
B
l +
+
+
= .
( )
mm
195
2
290
15
10
2
50
=
+
+
+
= .
( )
mm
b
b
b
C
a
l 5
,
425
155
2
191
2
290
15
15
2
4
2
2
5
32 =
+
+
+
+
=
+
+
+
+
=
• Trục IV 289
2
2
4
4
3
4
41 =
+
+
+
=
B
l
l
b
l
)
(
571
5
,
145
5
,
425
31
32
42 mm
l
l
l =
+
=
+
=
).
(
195
33
43 mm
l
l =
=
❖ Tính gần đúng trục:
• Trục I (Xem hình 4.3)
Trục I chịu tác dụng của các lực từ bánh răng dẫn của bộ truyền cấp nhanh gồm có
Lực vòng: P = 9276,1(N)
Lực hướng tâm: Pr = 3488,92 (N)
Lực dọc trục: Pa = 2416,6 (N)
l12 l11
A
1-1
B
RAx
1034698,52(Nmm)
Muy
Mux
Mx
1654652,93(Nmm)
479110 (Nmm)
RAy
Pr1
RBy
RBx
P1
Pa1
Hình 4.4: Biểu đồ mô men trên trục I

Tính phản lực tại các gối đỡ:
 
N
l
l
P
d
P
l
R
d
p
l
P
l
l
R
m
a
r
By
a
r
BY
Ay
19
,
2040
5
,
383
5
,
333
6
,
2416
.
2
3
,
103
92
,
3488
.
5
,
383
2
0
2
.
.
)
.(
12
11
1
1
1
12
1
1
12
1
12
11
=
+
+
=
+
+
=

=
−
−
+
=

73
,
1448
19
,
2040
92
,
3488
1 =
−
=
−
=
 By
r
Ay R
P
R  
N
 
N
l
l
P
l
R
l
l
R
P
l
m
Bx
Bx
Ax
49
,
4961
5
,
333
5
,
383
1
,
9276
.
5
,
383
.
0
)
(
12
11
1
12
12
11
1
12
=
+
=
+
=

=
+
−
=

61
,
4314
49
,
4961
1
,
9276
1 =
−
=
−
=
 Bx
Ax R
P
R  
N
Ax
R = 4314,61(N)
Ay
R = 1448,73 (N)
Bx
R = 4961,49(N)
By
R = 2040,19 (N)
Tính mômen uốn ở tiết diện chịu tải lớn nhất (1_1 ).
.
2
2
uy
ux
u M
M
M +
=
52
,
1034698
5
,
383
.
5
,
1448
2
3
,
103
.
1
,
9276
.
2
. 12
1
=
+
=
+
= l
R
d
P
M Ay
a
uY (Nmm)
94
,
1654652
5
,
383
.
61
,
4314
. 12 =
=
= l
R
M Ax
uX (Nmm)
06
,
1951532
.
52
,
1034698
94
,
1654652 2
2
=
+
=
u
M
Mômen tương đương:
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 92
,
2421132
94
,
1654652
.
75
,
0
06
,
1951532
.
75
,
0 2
2
2
2
=
+
=
+
= .
 
( )
mm
M
d td
89
,
73
60
.
1
,
0
92
,
24211392
.
1
,
0
3
3
1 =
=


.
 
 = 60 (N/mm), ứng suất cho phép của vật liệu.
Chọn đường kính trục d1-1 = 75 (mm).

C D
RCx
RCy
RDy
RDx
2-2 3-3
Pr3
Pa3
Pr2
P2
Pa2
P3
l23 l22 l21
928408,71(Nmm)
1704142,83(Nmm)
Muy
4201244,5(Nmm) 3987723,23(Nmm)
Mux
Mx
Tiết diện trục tại nơi lắp ổ là :
Mômen tương đương:
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 4
,
414921
479110
.
75
,
0
.
75
,
0 2
2
2
=
=
+
= .
 
( )
mm
M
d td
41
60
.
1
,
0
4
,
414921
.
1
,
0
3
3
2 =
=


.
Chọn đường kính lắp ổ bi là : d2 = 50 (mm)
• Trục II (Xem hình 4.3)
Trục II chịu lực tác dụng từ bánh răng bị dẫn của bộ truyền cấp nhanh và bánh răng
dẫn của bộ truyền cấp chậm 1 gồm có
Lực vòng: P2 = 9276,1 (N) ; P3 = 30109,81 (N)
Lực hướng tâm: Pr2 = 3488,92 (N) ; Pr3 = 11163,7 (N)
Lực dọc trục: Pa2 = 2146,6 (N) Pa3 = 5844,85 (N)
Hình 4.5: Biểu đồ mô men trên trục II
Tính phản lực của gối đỡ:

 .
45
,
9482
145
188
383
2
7
,
516
.
6
,
2416
)
188
383
.(
7
,
11163
2
8
,
152
.
85
,
5844
188
.
92
,
3488
2
)
.(
2
.
.
0
2
2
)
.(
Pr
.
Pr
)
(
23
22
21
3
3
22
23
3
2
2
22
2
2
2
3
3
22
23
3
22
2
23
22
21
N
l
l
l
d
Pa
l
l
P
d
P
l
P
R
d
Pa
d
Pa
l
l
l
l
l
l
R
m
r
a
r
Dy
DY
Cy
=
+
+
+
+
+
+
−
=
=
+
+
+
+
+
+
−
=

=
−
−
+
−
+
+
+
=

67
,
1807
45
,
9482
92
,
3488
7
,
11163
2
3 −
=
−
−
=
−
−
=
 Dy
r
r
Cy R
P
P
R  
N
 
N
l
l
l
l
l
P
l
P
R
R
l
l
l
P
l
l
P
l
m
Dx
Dx
Cx
1
,
28974
145
188
383
383
.
1
,
9276
)
188
383
(
81
,
30109
)
(
.
0
)
(
)
(
22
23
21
22
23
3
23
2
22
23
21
3
22
23
2
23
−
=
+
+
−
+
−
=
+
+
+
−
−
=

=
+
+
+
+
+
=

81
,
10411
1
,
28974
81
,
30109
1
,
9276
2
3 −
=
−
−
−
=
−
−
−
=
 Dx
Cx R
P
P
R  
N
Cx
R = -10411,81 (N)
Cy
R = -1807,67 (N)
Dx
R = -28974,1 (N)
Dy
R = 9482,45 (N)
Tính mômen uốn ở tiết diện chịu tải lớn nhất:
Tiết diện 2_2.
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u
2
2
2
2 +
=
− .
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u 05
,
4336593
83
,
1704142
23
,
3987723 2
2
2
2
2
2 =
+
−
=
+
=
−
Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm (2-2). Theo công thức (7-3) [10]
 
3
.
1
,
0 
td
M
d  (mm)
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 36
,
5543689
23
,
3987723
.
75
,
0
05
,
4336593
.
75
,
0 2
2
2
2
2
_
2 =
−
+
=
+
=
 
( )
mm
M
d td
II 39
,
97
60
.
1
,
0
36
,
5543689
.
1
,
0
3
3
2
_
2 =
=
=

.
Chọn đường kính trục tại tiết diện 2-2 là dII2_2 =100(mm).
Tại tiết diện 3_3.
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u
2
2
3
3 +
=
− .

E F
REx
REy
RFy
RFx
5-5
4-4
Pr5
Pa5 Pr4
Pa4
l33 l32 l31
P4
P5
4053127,8
1508678,38
10559673,15
5955409,6
8836339
Muy(Nmm)
Mux (Nmm)
Mx(Nmm)
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u 64
,
4302603
71
,
928408
5
,
4201244 2
2
2
2
3
3 =
+
−
=
+
=
−
 
3
.
1
,
0 
td
M
d  (mm)
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 1
,
5634735
5
,
4201244
.
75
,
0
64
,
4302603
.
75
,
0 2
2
2
2
3
3 =
+
=
+
= −
 
( )
mm
M
d td
II 9
,
97
60
.
1
,
0
1
,
5634735
.
1
,
0
3
3
3
3 =
=
=
−

.
Chọn đường kính trục tại tiết diện 3-3 là dII3_3 =100 (mm)
Chọn đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn là dII3_3 =75 (mm)
• Trục III (Xem hình 4.3)
Trục III chịu lực tác dụng từ bánh răng bị dẫn của bộ truyền cấp chậm 1 và bánh răng
dẫn của bộ truyền cấp chậm 2 gồm có
Lực vòng: P4 = 30109,81 (N); P5 = 64973,01 (N)
Lực hướng tâm: Pr4 = 11163,7 (N); Pr5 = 24252,12 (N)
Lực dọc trục: 85
,
5844
4 =
Pa ; 57
,
14775
5 =
Pa
Hình 4.5: Biểu đồ mômen trên trục III

 .
.
41
,
1907
5
,
145
195
5
,
425
2
2
,
611
.
85
,
5844
2
5
,
253
.
5
,
14775
)
195
5
,
425
.(
7
,
11163
195
.
12
,
24252
2
2
)
.(
.
0
2
2
)
(
)
(
33
32
31
4
4
5
5
32
33
4
33
5
4
4
5
5
33
32
31
4
33
33
5
33
N
l
l
l
d
Pa
d
Pa
l
l
P
l
P
R
d
Pa
d
Pa
l
l
l
R
P
l
l
P
l
m
r
r
Fy
FY
r
r
Ey
=
+
+
+
+
+
−
=
=
+
+
+
+
+
−
=

=
−
−
+
+
+
+
+
−
=

01
,
11181
41
,
1907
7
,
11163
12
,
24252
4
5 =
−
−
=
−
−
=
 Fy
r
r
Ey R
P
P
R  
N
 .
65
,
40930
5
,
145
5
,
425
195
)
195
5
,
425
(
81
,
30109
195
.
01
,
64973
)
.(
.
0
)
(
)
(
33
32
31
32
33
4
33
5
33
32
31
4
33
32
5
33
N
l
l
l
l
l
P
l
P
R
l
l
l
R
P
l
l
P
l
m
Fx
FX
Ex
=
+
+
+
+
=
+
+
+
+
=

=
+
+
+
+
−
−
=

]
[
17
,
54152
65
,
40930
01
,
64973
81
,
30109
4
5 N
R
P
P
R Fx
Ex =
−
+
=
−
+
=
 .
Ex
R = 54152,17 (N)
Ey
R = 11181,01 (N)
Fx
R = 40930,65 (N)
Fy
R = 1907,41 (N)
Tính mômen uốn ở tiết diện chịu tải lớn nhất:
Tiết diện 5 - 5.
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u
2
2
5
5 +
=
− .
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u 27
,
11310815
8
,
4053127
15
,
10559673 2
2
2
2
5
5 =
+
=
+
=
−
 
3
.
1
,
0 
td
M
d  (mm)
Mômen tương đương.
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 19
,
14545259
15
,
10559673
.
75
,
0
27
,
11310815
.
75
,
0 2
2
2
2
5
_
5 =
+
=
+
=

 
( )
mm
M
d td
III 33
,
134
60
.
1
,
0
19
,
14545259
.
1
,
0
3
3
5
_
5 =
=
=

.
Chọn đường kính trục tại tiết diện 5-5 là dIII5-5=140 (mm).
Tại tiết diện 4_4.
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u
2
2
4
4 +
=
− .
( )
Nmm
M
M
M uy
ux
u 3
,
6143534
38
,
1508678
6
,
5955409 2
2
2
2
4
4 =
−
+
=
+
=
−
 
3
.
1
,
0 
td
M
d  (mm)
Mômen tương đương.
( )
Nmm
M
M
M x
u
td 78
,
8021420
6
,
5955409
.
75
,
0
3
,
6143534
.
75
,
0 2
2
2
2
4
4 =
+
=
+
= −
 
( )
mm
M
d td
II 76
,
128
60
.
1
,
0
78
,
8021420
.
1
,
0
3
3
4
4 =
=

−

.
Chọn đường kính trục tại tiết diện 4-4 là dII4_4 = 130 (mm)
Chọn đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn là d =120 (mm)
• Trục IV (Xem hình 4.3)
Trục III chịu lực tác dụng từ bánh răng bị dẫn của bộ truyền cấp chậm 2 và bánh răng
dẫn của bộ truyền bánh răng ngoài gồm có
Lực vòng: P6 = 9811 (N); P7 = 229299 (N)
Lực hướng tâm: Pr6 = 3571(N); Pr5 =83458 (N)
Do sự bố trí lệch nhau nên ta có Pr7 trùngchiều P6 và Pr6 trùng chiều P7

Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf

Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf

Similar to Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Thiết kế Máy lốc ống 4 trục.pdf