Đề tài
ĐỀ ÁN KỸ THUẬT
Sinh viên thiết kế: ; TRẦN VĂN HẢI
VŨ ĐỨC ĐẠI
Lớp: 44A
Ngành: Cơ khí Chế tạo máy
Giáo viên hướng dẫn:
Ngày giao đề tài:
Ngày hoàn thành:
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải dùng để vận chuyển cát khô, năng
suất 10 tấn/h, Chiều cao tải: 6 mét
- Nội dung cụ thể: Thiết kế gầu tải; Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn;
Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối; thiết kế trục và tang bị dẫn;
-lập quy trình công nghệ gia công 1 bánh răng trong hộp giảm tốc
Giáo viên hướng dẫn
1
2
GIỚI THIỆU VỀ CÁC HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN
1.1 Giới thiệu chung về các hệ thống vận chuyển vật liệu rời
Kĩ thuật cơ khí luôn là một trong những ngành then chốt đối với sự phát
triển kinh tế - xã hội trên toàn thế giới. Máy móc đã được con người phát minh,
chế tạo ra từ rất sớm nhằm phục vụ cho sản xuất và sự phát triển kinh tế. Bên
cạnh những máy móc truyền thống thì các thiết bị mang tính chất tự động như
băng tải, gầu tải,vít tải cũng được phát minh và xuất hiện từ rấ sớm. Với kết
cấu nhỏ gọn, khả năng làm việc êm, năng suất cao những thiết bị này được dùng
rộng rãi trong sản xuất hàng loạt và hàng khối không chỉ trong các nhà máy xí
nghiệp, các hầm mỏ mà ngoài công trường và các nới khác.
1.1.1 Băng tải
Băng tải cao su là một máy vận chuyển liên tục mà bộ phận công tác chính là
băng cao su làm việc theo nguyên lý ma sát. Cấu tạo của băng tải cao su như
hình 1.1

*phạm vi sử dụng
Vận chuyển những vật liệu dạng cục hạt bột như:quặng,đá,than đá,cát,sỏi hoặc
dạng vật phẩm có tính chất đặc biệt như bao xi măng,bao đường,bao gạo…
Vì vậy hệ dẩn động băng tải được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy,công
trường…
1.1.2 Vít tải
Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang. Ngoài
ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới 90
0
, tuy
nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp.
Là một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo, cấu tạo của vít tải
được thể hiện trên hình 1.2
4
A-A
1 2 3 4 5
11 10
7 8 9
6
A
A
a)
b)
Hình 1.2 a-vít tải đặt ngang, b-vít tải đặt đứng.
1-động cơ, 2-Hộp giảm tốc, 3-khớp nối, 4-trục vít xoắn, 5-gối treo
trung gian, 6-gối đỡ hai đầu, 7-cơ cấu dỡ tải, 8-cánh vít, 9-vỏ hộp, 10-cơ
cấu cấp tải, 11- vỏ hộp.
* Các ưu điểm của vít tải
Vật liệu chuyển động trong máng kín, có thể nhận và dỡ tải ở trạm trung gian
không tổn thất rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng, rất thuận lợi

này được dùng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt và hàng khối không chỉ trong
các nhà máy xí nghiệp, các hầm mỏ mà ngoài công trường và các nới khác.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6 6
6
6
6
8
4
7
5
a)
5
7
4
8

Khi cơ cấu dẫn động truyền chuyển động cho tang chủ động, tang chủ động
quay làm cho băng có gắn gầu tải chuyển động theo. Trong chu kỳ làm việc gầu
tải sẽ đến vị trí cấp tải 5, tải sẽ điền đầy gầu và được chuyển động cùng băng lên
trên. Sau khi quay vòng qua tang chủ động vật liệu được đổ ra ngoài hướng theo
cơ cấu dỡ tải.
Gầu tải được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo phương pháp lắp
đặt: guồng tải đứng, guồng tải nghiêng β = 60 ÷ 75
0
. Theo bộ

phận kéo: băng
vải, xích công nghiệp và cáp. Theo phương pháp chất tải và dỡ tải của gầu: dỡ
tải bằng lực ly tâm và dỡ tải bằng trọng lượng bản thân vật liệu, dỡ tải hỗn
hợp…
7
Hình 1.3 Một số kiểu gầu cơ bản
Do tính chất của vật liệu vận chuyển ngày càng phức tạp và khác nhau nên
kết cấu gầu cũng có nhiều thay đổi tương xứng. Ngày nay gầu có kết cấu tương
đối ổn định và thường được tiêu chuẩn hóa. Một số loại điển hình như gầu sâu
đáy tròn, gầu nông đáy tròn, gàu sâu đáy nhọn (hình 1.3).
Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
• Ưu điểm
- Chiều cao nâng có thể đạt được H = 50÷55 m.
- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h.
- Hoạt động ổn định, độ tin cậy cao, dễ bảo dưỡng, tuổi thọ cao.
- Cấu tạo đơn giản.
• Nhược điểm
- Kích thước và khối lượng lớn nên khó vận chuyển lắp đặt, chiếm nhiều
diện tích.
- Chiều cao bị hạn chế do cấu tạo động học.

227B
Ðá mài:
∏∏
100x100x50
Ð? gá : V?n nang
D?ng c? do : Chuyên dùng
S
1.25
50
+0,03
Nguyªn c«nG VIII: Tæng kiÓm tra
1x45
o
2,5
3
n
ct
0.2
45
+0.025
0
1 0.01 1 180
48003
Α
227B
∏∏
100x100x50
1.52
Bu? c
1

369
140
1
2
3
4
5
6
8
9
7
V? trí Kí hi?u S? lu?ng V?t l i?u
Ghi chú
Tên g?i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
N?p c?a tham
Vít n?p c?a tham
Nút thông hoi
Vít c?nh ?
Ch?t d?nh v?
Vít ghép n?p vào thân
Nút tháo d?u

Truong Ð?i h?c k? thu?t Công nghi?p TN
Khoa :co khí
L?p : K44CCM1
T. k?
Ngy?n Van Dung
Lê Thanh Duy
H. d?n
T. nhiêm
H? và tên
PGS.TS Vu Ng?c Pi
T? l?: 1:1
T?
Kh?i lu?ng
S? t?
H. d?n
KS Tr?n Minh Quang
H?P GI?M T? C
?2Y-160
H? TH?NG
D?N Ð?NG
T. k?
Ngy?n Van Dung
Lê Thanh Duy
H. d?n
T. nhiêm
Ký n gày
PGS.TS Vu Ng?c Pi
T? l?: 1:1
T?
Kh?i lu?ng

20°
20°
16.15°
16.15°
β α
CCX
9
8
Z
2
80
m
2
3
Z
1
19
20
C?p
2
1
771425
n (v/ph)
Ð?ng co di?n
P (KW)
5.5
u
4.05
4.00
Ð?C TÍNH H?P G I?M T?C

+0.062
0
S
2
6
+0.025
0
NGUYÊN CÔNG VI : MÀI L? Ø45
Máy : 3
Α
227B
Ðá mài:
∏∏
100x100x50
Ð? gá : V?n nang
D?ng c? do : Chuyên dùng
S
1.25
50
+0,03
Nguyªn c«nG VIII: Tæng kiÓm tra
1x45
o
2,5
3
n
ct
0.2
45
+0.025

o[ph]
T616
BK8 0 0 0 0
n
[vg/ph]
n
ct
160 100
545
425
475
170
369
140
1
2
3
4
5
6
8
9
7
V? trí Kí hi?u S? lu ?ng V ?t li? u Ghi chúTên g?i
1
2
3
4
5
6

27
335
195
24
125
168
167
195
206
101
Truong Ð?i h?c k? thu?t Công nghi?p TN
Khoa :co khí
L?p : K44CCM1
T. k?
Ngy?n Van Dung
Lê Thanh Duy
H. d?n
T. nhiêm
H? và tên
PGS.TS Vu Ng?c Pi
T? l?: 1:1
T?
Kh?i lu?ng
S? t?
H. d?n KS Tr?n Minh Qua ng
H?P GI?M T? C
?2Y-160
H? TH?NG
D?N Ð?NG
T. k?

n (v/ph)
Ð?ng co di?n
P (KW)
5.5
u
2.0
6.14
Ð?C TÍNH H?P GI?M T? C
20°
20°
16.15°
16.15°
β
α
CCX
9
8
Z
2
80
m
2
3
Z
1
19
20
C?p
2
1

S2
65
-0.3
ỉ47.2
+0.25
0
Rz80
Rz80
Rz80
Nguyên công III : Tiện thô
mặt D, c
mặt trụ ngoài
VáT MéP CáC Bề M ặT
S2
S1
2
S3
D
C
Bớc1:T iệnthômặtngoài
Bớc2:Tiệ nthômặtC
Bớc3:Tiệ nthômặtD
Bớc4:V átmépcácbềmặt
Mỏy : T616 Dao :V?t li?u BK 8
é? gỏ: Mõm c?p 3 ch?u
D?ng c? do v?n nang
S2
2
Rz80
Rz80

6
+0.025
0
18
+0.043
0
B-B
T? l? 2:1
16
+0.043
0
BB
NGUYấN CễNG VI : MI L? ỉ45
Mỏy : 3

227B
éỏ mi:

100x100x50
é? gỏ : V?n nang
D?ng c? do : Chuyờn dự ng
S
1.25
NGUYấN CễNG VII : X?C RNH THEN
Mỏy : BYW5032
Dao: V?t li?u BK8
é? gỏ : V?n nang
D?ng c? do : V?n nang
S
14+0.05

D
0.2
45
+0.025
0
14+0.05
A-A
T? l? 1:1
45
0
-0.2
1.25
1.25
6
+0.025
0
18
+0.043
0
B-B
T? l? 2:1
16
+0.043
0
ỉ160
-0.4
(ỉ166
0.5
)
63

TRU?NG éHKT-CN THI NGUYấN
H.d?n
Thi?t k?
Tr.Nhi?m NgyCh? kýH? v tờn
THI?T K? QUY TR èNH CễN G N GH? GIA CễN G CHI TI?T PULY
PGS.TS Vu N g ?c Pi
KS : Tr?n M inh Quang
1:1
GANG XM 15-32
1
1.25
A0 ,02
A0,02
1x45
0
A 0,01
A
Nguy
?
n V
a
n D
u
ng
Lờ Thanh Duy
nct
nct
nct
1
S? lu?ng

Tr.Nhi?m NgyCh? kýH? v tờn
THI?T K? QUY TR èNH CễN G N GH? GIA CễN G CHI TI?T PULY
PGS.TS Vu N g ?c Pi
KS : Tr?n M inh Quang
1:1
GANG XM 15-32
1
Nguy
?
n V
a
n D
u
ng
Lờ Thanh Duy
13
gbCăn cứ vào kích thuớc cơ bản của vật liệu vận chuyển chọn loại gầu bao gồm
các yếu tố: bộ phận kéo (xích hay băng), vận tốc cao hay thấp, loại gầu và cách
gắn gầu lên bô phận kéo .
14
Với loại vật liệu vận chuyển là cát khô, dựa vào bảng 5-14 [1] ta chọn được loại
gầu tải sau: Gầu tải gắn vào băng, làm việc ở vận tốc cao, gầu đáy tròn sâu, gắn
cố định.
2.2 Các chi tiết cơ bản của gầu tải
2.2.1 Băng kéo
Băng kéo được làm là băng vải cao su có số lớp vải i ≥4 nối hai đầu bằng
đinh tán hoặc hấp chìm, chọn băng có số lớp vải i = 5, gầu được kẹp chặt với
băng bằng bulông, mũ bu lông phải to và phải có mặt côn để giảm ứng suất tập
chung .
1

°
175
R
5
5
320
190
Hình 2.2 Cấu tạo của gầu
Các loại loại gầu đáy tròn được gắn lên bộ phận kéo cách nhau một khoảng :
a =( 2,5 ÷ 3)h (2.1)
Trong đó: h là chiều cao gầu .
a = (2,5 ÷ 3).190 = (475 ÷ 570) mm
Các loại gầu đáy nhọn được lắp nối tiếp lên bộ phận kéo. Cách bắt gầu vào bộ
phận kéo: bắt mặt sau của gầu vào băng. Khi bắt gầu phải dập lõm phần kim loại
xung quanh lỗ bắt vít để khi ghép gầu với băng, băng và bulông nằm trên một
mặt phẳng, nhờ vậy băng sẽ khít với tang .
16
2.2.2.1 chọn vật liệu làm gầu
Do vật liệu vận chuyển là cát khô khi gầu làm việc sẽ gây ra ma sát làm mài
mòn gầu, ngoài ra còn có sụ tương tác hoá học giữa vật liệu vận chuyển và gầu
nên không thể tránh khỏi gầu bị ôxi hoá. Qua tìm hiểu ta chọn vật liệu làm gầu
là thép 45. Đây là thép các bon kết cấu có hàn lượng các bon trung bình và được
ký hiệu theo tiêu chuẩn Nga.
Ưu điểm: chịu kéo,chịu nén tốt. Thường dùng để chế tạo các chi tiết chịu va đập
trung bình như trục của các hộp giảm tốc, gầu nâng,…
Thành phần hoá học được tra bang 1.11[4]
C Si Mn S P Ni Cr
Không nhỏ hơn
0,40÷0,5
0

Q a
V
i
ϕ ρ
=
(2.3)
Trong đó:
Q - năng suất yêu cầu (tấn/h).
i - thể tích của một gầu (m3 ) .
a - bước gầu trên băng ( m) .
ρ - khối lượng riêng của vật liệu tấn/m3. Với vật liệu cát khô có ρ = 1,6 tấn/m3 .
Với vật liệu dạng hạt φ = 0,6 - 0,8. chọn φ =0,6 .
17
Để đảm bảo không bị dỡ tải sớm cần kiểm tra lại đường kính tang sao cho lực ly
tâm không quá lớn.Vậy chọn D = 630 mm. v =0,40 m/s .
2.2.2.3 Tính toán kiểm nghiệm các thông số của gầu
Năng suất làm việc 10tấn/h, vận tố 0,4m/s , dung tích gầu 4,05 (
3
dm
)
Hệ số điền đầy gầu k=0,6÷0,85 chọn k=0,85 theo [1].
Ta có bướ gầu
3
. . . 4,05.10 .0,4.1600.0,85
3,6. 3,6. 0,79( )
10
q v k
T m
Q
γ

côn với độ nghiêng là 1độ
Chiều dài tang là Lt phụ thuộc vào chiều rộng gầu. Tra bảng 5.11 [1]có:
Thông số Giá trị mm
Chiều rộng gầu 100 125 160 200 320 400
Chiều dài tang 150 200 250 300 450 550
Vậy ta có chiều dài tang là: Lt = 450 mm .
Hình 2.3 cấu tạo của tang
19
2.2.5 Công suất cần thiết của gầu tải (công suất trên trục tang dẫn)
Theo công thức:
.
1000.
t
F v
P
η
=
(2.4)
Trong đó:
v - là vận tốc cần thiết của gầu tải .
η - là hiệu suất gầu tải η =0,7 .
Ft - lực vòng trên tang dẫn; Ft = (Sv – Sr ).(1 + ξ) (N) (2.5)
Trong đó:
Sv - lực căng lớn nhất tại thời điểm vào tang dẫn,
+Với băng tải Sv không kể đến tải trọng động và được tính
Sv =Sd + (q0 + q).H (2.6)
H - chiều cao nâng máy gầu, H= 6 m .
q0 - trọng lượng của một mét bộ phận kéo .
Tra bảng 6 và bảng 7 [1] ta được khối lượng 1 mét chiều dài băng = 5 kg. Khối
lượng gầu trên một mét chiều dài = 7, 2 kg (khối lượng gầu = 3,7 kg).

smim
sr
sd
sv
q+q0
Hình 9 : hình vẽ biểu đồ phân bố lực gầu tải
Wd - lực cản của trục dưới;
min
.
d
W S
ξ
=

(2.10)
ξ
- hệ số lực cản chọn như sau :
Chọn ổ lăn ta có
ξ
= 0,04.
Vậy
d
W
=
ξ
.
min
S
= 0,04.2000 = 80(N) .
1

vl b
q q H q He W
S
e
µα
µα
+ − +
≥
−
∑
(2.11)
0,3
0,3
(122 111,11).6 122.6. 357,775
77,965( )
1
e
N
e
π
π
+ − +
= = −
−
Vậy ta chọn Smin=500N
min
500 357,775 857,775( )
d
S S W N= + = + =
∑

.
.
p
S k
i
k B k
≥
(2.12)
2
k
- hệ số dự trữ bền của băng tải chọn sơ bộ như sau:K2 = 11 .
Kp -giới hạn bền của đơn vị dài của lớp vải kp = 55 N/mm .
3
k
- hệ số kể đến giảm sức bền do những chỗ nối gầu với băng k3 = (0,7 ÷
0,9).
2256, 435.11
5 2,014
55.320. .0,7
i
k
= ≥ =
(thoả mãn).
Bảng 2.3 : Hệ số trữ bền của băng theo số lớp vải cao su[1]
i 2-4 5-8 9-14
K
2
10 11 12
2.2.7 Số vòng quay của tang dẫn trong 1 phút Với gầu tải băng
3

khoảng cách l tính từ tâm 0 đến cực tháo liệu A.
Khi gầu cùng vật liệu chuyển động trên bề mặt tang dẫn động nó chịu 2
lực tác động.
- G = m.g - Lực khối lượng do khối lượng của gầu và vật liệu sinh ra.
- P = m.v
2
/r - Lực ly tâm sinh ra khi gầu và vật liệu chuyển động trên bề
mặt tang dẫn động với vận tốc v, trong đó r là khoảng cách từ tâm quay tới trọng
tâm của gầu và khối vật liệu.
Lực R sẽ là hợp lực của hai lực P và G. Khi gầu chuyển động quanh tang
dẫn động, lực R sẽ thay đổi về giá trị và phương tác dụng nhưng đường phương
tác dụng lực R luôn đi qua 1 điểm A gọi là cực tháo liệu nằm cách tâm một
khoảng l.
Ta có tỷ lệ:
2
2
.l G mg g r
v
r P v
m
r
= = =
(2.14)
Rút ra:
2
2
gr
l
v
=

0
r
a
G
2
P
2
R
2
A
2
Hình 2.2 Sơ đồ tháo liệu hỗn hợp [1]
- Khi l ≤ r
0
(r
0
: bán kính tang dẫn) lực P > G thì vật liệu được tháo ra khỏi gầu
bằng lực ly tâm. Nó được sử dụng để tháo vật liệu có độ ẩm cao ( > 17 %)
- Khi l > r
a
( r
a
: tầm với của gầu) tức là lực G > P thì vật liệu sẽ rời ra khỏi
gầu dưới tác dụng của trọng lực. Phương pháp tháo liệu này chủ yếu sử dụng
cho các vật liệu dạng cục.
- Khi r
0
< l <r
a
sẽ xảy ra tháo liệu hỗn hợp, phương pháp này sử dụng cho