GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU
A .PHẦN I : PHẦN LÝ THUYẾT
Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN-
LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CẦU TRỤC
1 . Giới thiệu chung về máy nâng chuyển………………… 5
1.1 .Phân loại máy nâng chuyển………………………… 5
1.2 .Điều kiện an toàn của máy………………………… 6
2 . Lý thuyết tính toán cầu trục …………………………… 8
2.1 .Một số đặc điểm về cầu trục……………………… 8
2.2. Phân loại cầu trục………………………………… 8
2.3. Tải trọng ………………………………………… 15
2.3.1. Tải trọng chung ………………………………… 15
2.3.2. Tải trọng do trọng lượng bản than………………… 15
2.3.3. Tải trọng của gió………………………………… 15
2.3.4. Tải trọng phát sinh khi vận chuyển ……………… 15
2.3.5. Tải trọng khi dựng lắp …………………………… 15
2.3.6. Tải trọng động …………………………………… 15
2.4. Đặc điểm tính toán cầu trục………………………… 15
2.4.1. Trình tự tính toán của cầu trục …………………… 15
2.4.2. Xác định kt giữa các bánh xe dc cầu trục………… 15
2.4.3. Đặc điểm tính toán dầm chính của cầu trục……… 16
2.4.4. Tính trục truyển của cơ cấu di chuyển…………… 17
B .PHẦN II : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
Chương II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
1. Chọn sơ đồ kết cấu ………………………………… 18
1.1 .Lựa chọn kết cấu dầm…………………………………… 18
a. Phương án 1……………………………………………… 18
b. Phương án 2……………………………………………… 18

3.1 .Khớp nối trục……………………………………………….64
3.2 .Móc và ổ móc treo………………………………………….66
3.3 .Bộ phận tang……………………………………………… 66
Chương IV: TÍNH TOÁN CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON
1. Sơ đồ dẫn động ……………………………………………….74
2. Chọn bánh xe ……………………………………………… 74
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:2
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
3. Tải trọng lên bánh xe………………………………………… 74
4. Động cơ điện……………………………………………… 76
5. Tỷ số truyền chung ………………………………………… 77
6. Kiểm tra động cơ điện và momen mở máy ………………… 77
7. Phanh……………………………………………………… 78
8. Bộ truyền ………………………………………………… 78
9. Các bộ phần khác của cơ cấu di chuyển xe con…………… 79
10. Ổ đỡ trục bánh xe………………………………………… 83
Chương V: TÍNH TOÁN CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU LĂN
1. Sơ đồ dẫn động ………………………………………… 86
2. Bánh xe ray……………………………………………… 86
3. Chọn động cơ điện……………………………………… 88
4. Tỷ số truyền…………………………………………… 89
5. Kiểm tra động cơ điện………………………………… 89
6. Phanh………………………………………………… 90
7. Bộ truyền……………………………………………… 91
Chương VI: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CẦU TRỤC
1. Tính tải trọng …………………………………………… 92
2. Xác định kích thước tiết diện và tính toán dầm chính… 93
2.1. Kích thước tiết diện dầm chính……………………… 93
2.2. Ứng suất ở tiết diện giữa của dầm chính…………… 96
2.3. Tính tiết diện gối tựa của dầm chính……………… 100

_ Tính toán động học và động lực học cho cơ cấu nâng,cơ cấu di chuyển xe
con,cơ cấu di chuyển cầu ,các kết cấu kim loại
_ An toàn vận hành máy
Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo trong khoa, thầy hướng dẫn và các
anh kỷ sư đi trước đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này, do thời gian có
hạn nên ko tránh khỏi những thiếu sót nên em mong các thầy cô có thể đóng góp ý
kiến và giúp đở cho em.
Em xin chân thành cảm ơn !
Đà Nẵng ngày tháng năm 2011
Võ Thiện Vinh
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:4
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
PHẦN I: PHẦN LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG
CHUYỂN _LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CẦU TRỤC
1. GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN
Máy nâng chuyển là loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí của đối tượng
công tác nhờ thiết bị mang vật trực tiêp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như
gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải. Sự ra đời của nó gắn liền với yêu cầu kinh tế
kỹ thuật của ngành công nghiệp nhằm giảm tối đa sức người trong lao động .
Đặc điểm làm việc của các cơ cấu nâng là ngắn hạng ,lặp đi lặp lại và có thời gian
dừng .Chuyển động chính của máy là nâng hạ vật theo phương thẳng đứng ,ngoài
ra còn một số chuyển động khác để dịch chuyển vật theo mặt phẳng ngang như
chuyển động quay quanh trục máy ,di chuyển máy, chuyển động lắc quanh trục
ngang .Bằng sự phối hợp giữu các chuyển động máy có thể dịch chuyển vật đến
bất cứ vị trí nào trong không gian làm việc của nó.
Như vậy máy nâng chuyển đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản
xuất: giảm nhẹ sức lao động cho công nhân và nâng cao năng suất lao động
1.1.Phân loại máy nâng chuyển:
Để đáp ứng yêu cầu và đòi hỏi của các ngành công nghiệp khác nhau ,kỹ thuật

Toàn bộ hệ thống điện trong máy phải được nối đất
Với các động cơ đều có phanh hãm tuy nhiên phải kiểm tra phanh thường
xuyên không để xảy ra hiện tượng kẹt phanh gây nguy hiểm khi sử dụng .
Tất cả những người điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy trong phạm
vi làm việc của máy đều phải học tập các quy định về an toàn lao động có làm bài
kiểm tra và phải đạt kết quả .
Trong khi máy làm việc công nhân không được đứng trên vật nâng hoặc bộ
phận mang để di chuyển cùng với vật cùng như không được dùng dưới vật nâng
đang di chuyển .
Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử
dụng )khi đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn bộ kết cấu máy .Để kiểm tra tiến
hành thử máy với hai bước là thử tĩnh và thử động .
Bước thữ tĩnh :treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,25 lần trọng lượng nâng
danh nghĩa của cầu trục thiết kế và để trong thời gian từ 10 đến 20 phút .
Theo dõi biến dạng của toàn bộ các cơ cấu máy .Nếu không có sự cố gì xảy
ra thì tiếp tục tiến hành thử động .
Bước thử động :Treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,1 trọng lượng nâng
danh nghĩa sau đó tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật ,mở máy đột ngột ,
phanh đột ngột .Nếu không có sự cố xảy ra thì đưa máy vào hoạt động .
Trong công tác an toàn sử dụng cầu trục người quản lý có thể cho lắp thêm
các thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy ra cho công nhân khi làm
việc .
Một số thiết bị an toàn có thể sử dụng đó là : Sử dụng các công tắc đặt trên
những vị trí cuối hành trình của xe lăn hay cơ cấu di chuyển cổng trục .Các công
tắc này được nối với các thiết bị đèn hoặc âm thanh báo hiệu nhằm báo cho người
sử dụng biết để dừng máy .Đồng thời củng có thể nối trực tiếp với hệ thống điều
khiển để tự động ngắt thiết bị khi có sự cố xảy ra .
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:7
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
Như vậy để hạn chế tối đa tai nạn xảy ra đòi hỏi người công nhân sử dụng

, điểm khác biệt cơ bản của các loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng , có
thể nâng được nhiều loại hàng hóa khác nhau . Thiết bị mang vật chủ yếu của cầu
trục này là móc treo để xếp dỡ, lắp ráp và sữa chữa máy móc, loại cầu này có tải
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:8
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
trọc nâng không lớn,và khi cần có thể dung với gầu ngoạm .nam châm điện hoặc
thiết bị xếp dỡ một loại hàng hóa nhất định.
_Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật của nó chuyên để
nâng một loại hàng hóa nhất định .Cầu trục chuyên dùng được sử dụng chủ trong
công nghiệp luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng và có chế độ làm
việc rất nặng.
b.Theo kết cấu dầm cầu:
_Theo kết cấu dầm có loại cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm
_Cầu trục một dầm là loại máy trục kiểu cầu thường có một dầm chạy chữ I hay
tổ hợp với các dàn thép tăng cường cứng cho dầm cầu. xe con cho palang di
chuyển trên cánh dưới dầm chữ I , hoặc mang cơ cấu nâng di chuyển phía tren
dầm chữ I ,toàn bộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhà xưởng trên đường ray
chuyên dụng ở trên cao .Tất các cầu trục một dầm đều dùng palang đã được chế
tạo sẵn theo tiêu chuẩn để làm cơ cấu nâng hạ hàng .Nếu nó được trang bị palang
keo tay thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng tay ,nếu được trang bị palang
điện thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng điện .
Hình 1.2 :Cầu trục một dầm
1 .Bộ phận cấp điện lưới 3 pha 6 .Palang điện
2 .Trục truyền động 7 .Dầm chính
3 .Cơ cấu di chuyển cầu 8 .Khung giàn thép
4 .Bánh xe di chuyển cầu 9 .Móc câu
5 .Dầm cuối 10 .Cabin điều khiển
_Cầu trục một dầm dẫn động bằng tay có kết cấu đơn giản và rẻ tiền nhất ,
chúng được sử dụng trong công nghiệp sữa chữa ,lắp đặt thiết bị với khối lượng
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:9


Hình 1.4 :Cầu trục tựa
_Cầu trục cầu là loại cầu trục có hai đầu của dầm chính rựa lên dầm cuối ,chúng
được lien kết với nhau bởi đinh tán hoặc hàn , loại cầu trục này có kêta cấu đơn
giản nhưng vẫn đảm bảo được độ tin cậy cao nên cũng được dùng phổ biến .Trên
hình 1.3 là hình chung của cầu trục tụa loại 1 dầm .phần kết cấu gồm dầm cầu 1 có
hai đầu tựa lên các dầm cuối 5 với các bánh xe di chuyển dọc theo nhà xưởng ,
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:11
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
Loại cầu trục này thường dùng phương án dẫn động chung ,phía trên dầm chữ I là
khung thép 4 để đảm bảo độ cứng vững theo phương ngang của dầm cầu .Palăng
điện 3 có thể chạy dọc theo cánh thep phía dưới của dầm I nhờ cơ cấu di chuyển
palăng .Cabin điều khiển được treo vào kết cấu chịu lực của cầu trục .

Hinh 1.5: Cầu trục treo
a) loại hai dây treo b) loại ba dây treo
_Cầu trục treo là loại cầu trục mà toang bộ phần kết cấu có thể chạy dọc theo nhà
xưởng nhờ hai ray treo hoặc nhiều ray treo .Do lien kết treo của các ray phức tạp
nên loại cầu trục này chỉ đươc dùng trong các trường hợp đặc biệt cần thiết .so với
cầu trục tựa cầu trục treo có ưu điểm là có thể làm dầm cầu dài hơn, do đó có thể
phục vụ cả phần rìa mép của nhà xưởng thậm chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:12
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
xưởng song song đồng thời kết cấu của cầu trục treo nhẹ hơn cầu trục tựa . Tuy
nhiên cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn cầu trục tưa .
d.Theo cách bố trí cơ cấu cơ cấu di chuyển cầu trục:
-Cầu trục dẫn động chung
-Cầu trục dẫn động riêng
_Cơ cấu di chuyển của cầu trục có thể thực hiện theo 2 phương án dẫn động
chung và dẫn động riêng .Trong phương an dẫn động chung ,động cơ động được

_Theo vị trí điều khiển có các loại điền khiển từ cabin gắn trên dầm cầu ,và cầu
trục điều khiển từ dưới nền nhờ nút bấm .Điều khiển từ dưới nền bằng hộp nút
bấm thường dùng cho các loại cầu trục 1 dầm có tải trọng nâng nhỏ .
2.3.Tải trọng:
2.3.1.Tải trọng
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:14
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
-Là trọng lượng lớn nhất mà máy có thể nâng được.
Q = Q
m
+Q
h
Qm :Trọng lượng thiết bị mang
Qh:trọng lượng danh nghĩa của vật nâng ma máy có thể nâng được
2.3.2. Tải trọng do trọng lượng bản thân.
-Trong khi tính toán, thiết kế máy mới thường bỏ qua trọng lượng các chi
tiết (trừ một số chi tiết có trọng lượng lớn)
2.3.3. Tải trọng của gió.
-Đối với máy làm việc trong nhà thì áp lực gió không đáng kể có thể bỏ qua
2.3.4.Tải trọng phát sinh khi vận chuyển.
-Bao gồm các tải trọng do trọng lượng bản thân và các tải trọng động phát
sinh khi vận chuyển:
+Tải trọng theo phương đứng khi vận chuyển trên ray lấy bằng 60% ÷ 80%
tải trọng do trọng lượng bản thân
+Tải trọng động theo phương ngang lấy bằng 80% ÷ 90% tải trọng do
trọng lượng của bản thân.
2.3.5. Tải trọng khi dựng lắp.
-Khi này tải trọng do trọng lượng bản thân lấy tăng 15% ÷ 20%. Và phải
kể đến tải trọng gió cũng như các lực phát sinh trong quá trình lắp.
2.3.6. Tải trọng động :


≥
L
E
f
f : hệ số giữa thành bánh xe và cạnh ray
f =
5
1
÷
7
1
Hình 1.8:sơ đồ lực tác dụng giữa bánh xe và ray
2.4.3. Đặc điểm tính toán của dầm chính cầu trục
-Độ võng lớn nhất của dưới tác dụng của trọng lượng xe và tải trọng danh
nghĩa, cùng thiết bị mang vật đặt ở giữa dầm không được vượt quá :
+
L
100
1
với cầu trục dẫn động bằng tay
+
L
500
1
với cầu trục một dầm dẫn động bằng máy
+
L
700
1


Với kết cấu kiểu này thì khối lượng dầm nhỏ, nhưnng phức tạp, khó chế tạo vì
nhiều chi tiết , quá trình chế tạo và lắp ráp mất thời gian , việc kiểm tra bảo dưỡng
khó khăn .Do đó giá thành chế tạo cầu trục cao
c.Phưong án 3: Kết cấu loại một dầm
-Kết cấu dầm có dạng chữ I
A
A
A
A
-Dạng kết cấu này đơn giản , dễ tính toán, chế tạo, lắp ghép đơn giản, bảo
dưõng kiểm tra dễ dàng, nhưng chịu tải ít. Phù hợp với những cầu trục có tải
trọng nhỏ dưới 5 tấn và khẩu đọ nhỏ
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:19
Hình 2.2 : Kết cấu hai dầm kiểu giàn
Hình 2.3: Kết cấu một dầm
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
Kết luận :Từ yêu cầu về số liệu ban đầu về cầu trục , như vậy ta chọn kết cấu
dầm dạng: hai dầm dạng hộp, thì đủ khả năng chịu tải và kết cấu đơn giản
1.2.Chọn phương án truyền động cơ cấu nâng
a.Phưong án 1:
1 2 3
4
1. Động cơ điện .
2. Khớp nối và phanh.
3. Hộp giảm tốc
4. Khớp nối.
-Với kết cấu này động cơ truyền động đến hộp giảm tốc qua khớp nối trục ra
của hộp giảm tốc không trùng với trục tang, mà truyền qua bộ truyền bánh răng.
Kết cấu này thích hợp khi dùng palăng đơn. Kết cấu này phức tạp nhiều chi tiết,

1.3.Phương án truyền động và di chuyển xe con:
a.Phương án 1:
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:22
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
1 2
5 4 3 4 54
1. Động cơ điện.
2. Phanh kết hợp với nối trục
3. Hộp giảm tốc
4. Nối trục
5. Bánh xe
-Phương án nhỏ gọn gồm một hộp giảm tốc, một động cơ, bốn khớp nối.
Truyền động đơn giản, chiếm ít trên xe lăn thuận tiện cho việc bố trí trên các xe
lăn
b.Phương án 2:
5
1 2 3
5
4
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:23
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
1. Động cơ điện
2. Phanh kết hợp với nối trục
3. Hộp giảm tốc
4. Khớp nối
5. Bánh xe
- Phương án này kết cấu gọn nhẹ, đơn giản, truyền động chắc chắn có sự đồng
bộ giữa hai bánh xe cao, nhưng khoảng cách giữa hai bánh xe bị hạn chế
c. Phương án 3:
5

có thể giảm đường kính trục
b. Phương án 2: dùng hai động cơ
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:25