Thiết kế cầu trục 10 tấn - bách khoa đà nẵng

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

c. Phương án 3……………………………………………… 19
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:1
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
1.2 .Chọn phương án truyền động cho cơ cấu nâng……… 20
a. Phương án 1……………………………………………… 20
b. Phương án 2……………………………………………… 21
c. Phương án 3……………………………………………… 22
1.3 .Chọn phương án truyền động và di chuyển cơ cấu xe con 23
a. Phương án 1……………………………………………… 23
b. Phương án 2………………………………………………. 23
c. Phương án 3……………………………………………… 24
1.4 .Chọn phương án truyền động và di chuyển cầu lăn……….24
a. Phương án 1……………………………………………… 24
b. Phương án 2……………………………………………… 25
c. Phương án 3……………………………………………… 26
2. Chọn phương án thiết kế …………………………………… 26
3. Thiết lập sơ đồ động ………………………………………… 28
Chương III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG
1. Phân tích chung……………………………………………….30
2. Tính toán cơ cấu nâng……………………………………… 31
2.1 .Chọn lọai dây cáp ……………………………………… 31
2.2 .Palăng giảm lực ……………………………………… 32
2.3 .Tính kích thướt dây cáp ………………………………… 33
2.4 .Tính các kích thướt cơ bản của tang…………………… 34
2.5 .Chọn động cơ điện……………………………………… 36
2.6 .Tỷ số truyền…………………………………………… 36
2.7 .Kiểm tâ động cơ điện về nhiệt………………………… 36
2.8 .Tính chọn phanh………………………………………… 40
2.9 .Bộ truyền………………………………………………… 43
3. Các bộ phận khác củ cơ cấu nâng …………………………….64

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

3. Tính độ bền của ray dưới xe lăn……………………… 101
4. Tính mối ghép hàn…………………………………… 101
5. Tính toán dầm cuối…………………………………… 103
6. Tính dầm đặt ray……………………………………… 106
C .PHẦN III: HƯỚNG DẪN AN TOÀN ,VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG
1. An toàn và sử dụng máy…………………………………….109
2. Hướng dẫn sử dụng và bảo dưỡng………………………… 110
KẾT LUẬN 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:3
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển hiện nay đồng thời với sự tiến bộ không ngừng của
khoa học _kỷ thuật, tự động hóa Cùng với sự phát triển đó thì ngành cơ khí đóng
vai trò nòng cốt trong chủ trương phát triển kinh tế _ xã hội của nước ta để phấn
đấu đến năm 2020 nước ta chính thức trở thành nước công nghiệp.
Ngành công nghiệp phát triển ngày càng mạnh kéo nhu cầu về máy móc hiện
đại hơn. Ngoài ra, đối với công cuộc hiện đại hoá thì vấn đề về vận chuyển rất
quang trong trong quá trình sản xuất .Trong tất cả các ngành công nghiệp đặc biệt
là trong ngành xây dựng và cơ khí việc nâng chuyển vật liệu, máy móc và hàng
hóa là đặc biệt quang trọng. Vì thế nhu cầu về các máy nâng chuyển ngày càng
nhiểu ,trong đó có cầu trục.Cầu trục là một loại máy nâng chuyển không thể thiếu
trong các ngành sản xuất công nghiệp nặng và xây dựng .
Trong 5 năm học tại trường đại học bách khoa_đại học Đà Nẵng, được sự nhất trí
của Khoa em được thầy Nguyễn Thanh Việt giao đề tài tốt nghiệp là : “Thiết kế
cầu trục 10T “với các nội dung chính sau :
_Giới thiệu chung về máy nâng chuyển
_ Lý thuyết thiết kế tính toán cầu trục
_ Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế
_ Thành lập sơ đồ động

_ 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

nâng vận chuyển cũng xuất hiện nhiều loại máy nâng vận chuyển mới ,và luôn cải
tiến và hợp lý hóa phương pháp phục vụ ,và nâng cao hơn độ tin cậy làm việc, tự
động hóa các khâu điều khiển .Tiện nghi và thỏa mãn yêu cầu của người sử
dụng .Tùy theo kết cấu và công dụng ,máy nâng chuyển được chia như sau:
1.1.1 Căn cứ vào chuyển động chính: Chia làm hai loại
-Máy nâng
-Máy vận chuyển liên tục
1.1.2. Căn cứ vào cấu tạo và nguyên tắc làm việc:
-Cầu trục
-Cổng trục
-Cần trục tháp
-Cần trục quay di động(cần trục ô tô, bánh lốp, bánh xích)
-Cần trục cột buồm và cần trục cột quay
-Cần trục chân đế và cần trục nối
-Cần trục cáp
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:5
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
Hình 1.1 :Một số loại máy nâng chuyển
1.2. Điều kiện an toàn của máy trục:
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:6
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
Trong thực tế tần suất xảy ra tay nạn trong sử dụng máy nâng là lớn hơn rất
nhiều so với các loại máy khác .Do vậy vấn đề an toàn trong sử dụng máy nâng là
vấn đề quan trọng được đặt lên hàng đầu.
Với cầu trục lăn do có nhiều bộ phận máy lắp với nhau và được đặt trên cao
do vậy cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng như
lỏng các mối ghép ,rạn nứt tại các mối hàn do thời gian sử dụng lâu …
Đối với các chi tiết máy chuyển động như bánh xe ,trục quay phải có vỏ
bọc an toàn nhằm ngăn những mảnh vỡ văng ra nếu có sự cố khi chi tiết máy hoạt
động

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

máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc những yêu cầu đã nêu trên.
2. LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CẦU TRỤC:
2.1. Một số đặc điểm về cầu trục
Cầu trục là loại máy trục kiểu cầu .Loại này di chuyển trên đường ray đặt
trên cao dọc theo nhà xưởng ,xe con mang hàng di chuyển trên kết cấu thép kiểu
cầu , cầu trục có thể nâng hạ di chuyển vật theo yêu cầu tại bất cứ địa điểm nào
trong không gian của nhà xưởng .Cầu trục được sử trong tất cả các lĩnh vực của
nền kinh tế quốc dân ,với các thiết bị nâng vật rất đa dạng như móc treo ,thiết bị
cặp , nam châm điện …v v. Đặc biệt cầu trục sử dụng phổ biến trong ngành công
nghiệp chế tao máy ,luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dụng
Xét về tổng thể cầu trục gồm có phần kết cấu thép (dầm chính,
dầm cuối, sàn công tác, lan can), các cơ cấu cơ khí (cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển
cầu và cơ cấu di chuyển xe con) và các thiết bị điều khiển khác.
Dẫn động cầu trục có thể bằng tay hoặc dẫn động điện .Dẫn động bằng tay
chủ yếu dung trong các phân xưởng sửa chữa ,lắp ráp nhỏ nâng hạ không thường
xuyên ,không đòi hỏi năng suất và tốc độ cao . Dẫn động điện cho các loại cầu có
tải trọng nâng và tốc độ nâng lớn sử dụng trong các phân xưởng lắp ráp và sửa
chữa lớn
Cầu trục được chế tạo với tải trọng nâng từ 1 đến 500 t; khẩu độ dầm cầu đến
32m; chiều cao nâng đến 16m; tốc độ nâng vật từ 2 đến 40 m/ph; tốc độ di chuyển
xe con đến 60m/ph và tốc độ di chuyển cầu trục đến 125 m/ph. Cầu trục có tải
trọng nâng thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng vật: một cơ cấu nâng
chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ.Tải trọng nâng của loại cầu trục này
thường được ký hiệu bằng một phân số với tải trọng nâng chính và phụ, ví dụ:
15/3 t; 20/5 t; 150/20/5 t; v.v
2.2.Phân loại cầu trục:
a.Theo công dụng:
_Theo công dụng có các loại cầu trục công dụng chung và cầu trục chuyên
dung
_Cầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các loại cầu trục khác

, 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

GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
công việc ít, sức nâng của cầu trục loại này thường khoảng từ 0,5-5 tấn, tốc độ làm
việc chậm.
_Cầu trục một dầm dẫn động bằng điện được trang bị palang điện nên sức
nâng có thể lên 10 tấn ,khẩu độ đến 30 m , gồm có bộ phận cấp điện lưới 3 pha .

Hình 1.3 :Cầu trục hai dầm
_Cầu trục hai dầm : kết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm gồm có :dầm hoặc dàn
chủ ,hai dầm chủ lien kết với hai dầm đầu ,trên dầm đầu lắp các bánh xe di chuyển
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:10
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
cầu trục 6 ,bộ máy dẫn động, bộ máy di chuyển hoạy động sẽ làm cho các bánh xe
quay và cầu trục chuyển động theo đường ray chuyên dùng đặt trên cao dọc theo
nhà xưởng , hướng chuyển động của cầu trục ,chiều quay của động cơ điện
_Xe con mang hàng di chuyển dọc trên đường ray lắp trên hai dầm chủ ,trên xe
con đặt các bộ phận máy của tời chính 10 ,tời phụ 9 và máy di chuyển xe con 2
,các dây cáp đien 8 có thể co dãn phụ hợp với trí của xe con ,và cấp điện cho cầu
trục nhờ hệ thanh dẫn điện 12 đặt dọc theo tường nhà xưởng ,các quẹt điện ba pha
tùy sát trên các thanh này,lồng thép 13 làm công tác kiểm tra theo dưới dầm cầu
trục .Các bộ phận của cầu trục thực hiện ba chức năng :nâng hạ hàng di chuyển xe
con và di chuyển cầu trục .Sức nâng của cầu trục hai dầm trong khoảng từ 5 – 30
tấn , khi có yêu cầu riêng có thể lên đên 500 tấn .Ở cầu trục có sức nâng trên 10
tấn ,thường được trang bị hai tời nâng cùng vơi hai móc câu chính và phụ ,tời phụ
thường có sức nâng bằng một phần tu (0,25) sức nâng của tời chính ,nhưng tốc độ
nâng thì lớn hơn .
_Dầm chính của cầu trục hai dâmg được chế tao dạng hộp hoặc giàn không gian ,
Dâm giàn không gian tuy nhẹ hơn dầm hộp nhưng khó chế tạo và dùng cho cầu
làm dưới dạng hộp và được lien kết với các dầm chính bằng mối hàn hoặc bu lông.
c.Theo cách tựa của dầm chính :
_Theo cách tựa của dàm chính thì có loại cầu trục tựa và cầu trục treo

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

đặt ở giữa dầm cầu và truyền chuyển động đén các bánh xe chủ động ở hai bên ray
nhờ các trục truyền .Các trục truyền có thể là trục quay nhanh quay chậm ,quay
trung bình

Hình 1.6 : Các phương án dẫn động
_Cơ cấu di chuyển dẫn động riêng (hinh 1.5 d) gồm hai cơ cấu như nhau dẫn
động cho các bánh xe chủ động ở mỗi bên ray đặc biệt. Công suất của mỗi động
cơ thường lấy bằng 60% tổng công suất của yêu cầu . Phương án này tuy có sự xô
lệnh dầm cầu khi di chuyển do lực cản ở hay bên ray không đều song do nhỏ
gon ,dễ lắp đặt sử dụng và bảo dưỡng mà ngày càng được sử dụng phổ biến hơn
,đặc biệt là những cầu trục có khẩu độ trren 15 m.
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:13
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
e. Theo nguồn dẫn động :
_Cầu trục dẫn động bằng tay và cầu trục dẫn động bằng máy
_Cầu trục dẫn động bằng tay : Được dùng chủ yếu trong lắp ráp sữa chữa nhỏ và
các công việc nân chuyển không cần tốc độ cao . Cơ cấu nâng của loại cầu trục
nầy thường là palăng xĩh kéo tay .Cơ cấu di chuyển palang xích và cầu trục cũng
được dẫn động bằng cách kéo xích từ dưới lên .Tuy là thiết bị thô sơ song giá
thành rẻ và dễ sử dụng nên cầu trục dẫn động bằng tay vẫn được sử dụng hiệu quả
trong các phân xưởng nhỏ
_Cầu trục dẫn động bằng động cỏ : Thường được sử dụng trong các phân xưởng
sữa chữa lắp ráp lớn và công việc yêu cầu khối lượng và tốc độ làm việc cao. Cơ
cấu nâng của loại cầu trục này là palăng điện .Cơ cấu di chuyển palang điện ,xe
con và cầu cũng được dẫn động bằng động cơ điện .Loại cầu trục này được sử
dụng phổ biến nhất do coa nhiều ưu điểm nổi bậc là khả năng tự động hóa ,thuận
tiện cho người sử dụng và có thể sử dụng trong việc vận chuyển các loại hàng có
khối lượng lớn
Hinh 1.7 :Cầu trục dẫn đọng bằng tay ( a:loại một dầm , b:loại hai dầm )
f. Theo vị trí điều khiển :

_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 :

-Để khảo sát động lực học máy cần xây dựng mô hình bài toán về động lực
học của máy. Các cơ cấu máy nên tìm cách qui về sơ đồ đơn giản nhất .
2.4. Đặc điểm tính toán của cầu trục:
2.4.1. Trình tự tính toán của cầu trục.
-Xác định các thông số cơ bản.
-Xác định các các kích thước hình học của các bộ phận trên cầu trục và tải
trọng tính toán
-Xác dịnh các vị trí tính toán
Thiết kế các cơ cấu: cơ cấu nâng thiết bị mang, cơ cấu di chuyển xe,…
-Thiết kế, tính toán kết cấu thép
-Thiết kế các hệ thống điều khiển
-Thiết kế thiết bị an toàn
2.4.2 Xác định khoảng cách giữa các bánh xe di chuyển cầu trục trên dầm
cuối.
- Khi bị xô lệch thì bị sinh ra lực cản phụ W nên sinh ra môn men xô lệch
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:15
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
M =
2
.LW
mô men này sinh ra phản lực N giữa thành bánh xe và
cạnh ray : N =
E
M
=
E
LW
2
.
Để đảm bảo cho bánh xe vẫn quay thì:

≥
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 cầu trục hai dầm dẫn động bằng máy
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:16
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
- Đối với có dầm hộp phải kiểm tra thời gian dao đọng tắt dần ủa kết cấu
thép
2.4.4. Tính trục truyền của cơ cấu di chuyển.
-Tính trục phải thực hiện đầy đủ các phép tính trục thông thường tính sơ bộ,
tính độ bền mỏi, có thể kiểm tra độ cứng xoắn và dao động Cơ

PHẦN II:THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
CHƯƠNG 2:PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:17
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
_ Để đáp ứng yêu cầu và mục đích của việc thiết kế mới cầu trục
10T ,trước tiên ta phai chọn sơ đồ kết cấu cho phù hợp với mục đích và đặc
điểm sản xuất của phân xưởng saou đó tiến hành chọn phương an thiết kế cho
phù hợp ,chính xác và đạt hiệu quả cao.
1 . Chọn sơ đồ kết cấu
1.1 Lựa chọn kết cấu dầm
a.Phương án 1: Hai dầm kết cấu dạng hộp
-Trên dầm chính có hai thanh ray để xe lăn di chuyển

-Kết cấu dầm dạng hộp nên việc tính toán đơn giản,thời gian chế tạo và lăp ghép
nhanh,việc bảo dưỡng cũng đơn giản. Do đó giá thành giảm
b.Phương án 2 :Kết cấu hai dầm kiểu giàn
-Dầm là một khung giàn gồm các thanh liên kết với nhau bằng hàn và bắt
bulông
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:18
Hình 2.1: kết cấu hai dầm dang hộp
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T

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,

tốn nhiều ổ, còn có bộ truyền ngoài không an toàn
b. Phương án 2:
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:20
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
1 2
3
4
1. Động cơ điện
2. Khớp nối kết hợp phanh
3. Hộp giảm tốc
4. Tang
-Với phương án này kết cấu nhỏ gọn .Trục tang và hộp giảm tốc là một
nên khó chế tạo, lắp rắp và bảo dưỡng lục phân bố trên tang không ổn định
làm ảnh hưởng đến hộp giảm tốc
c.Phương án 3:
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:21
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
1 2
3
4
5
1. Động cơ điện
2. Khớp nối kết hợp với phanh
3. Hộp giảm tốc
4. Tang
5. Khớp nối
Trường hợp này giống phương án 2 nhưng có thêm khớp nối, nên cố thể khắc
phục được một số nhược điểm của phương án trên như: Dễ chế tạo, lắp ghép, bảo
dưỡng
Kết luận: với các ưu điểm trên nên ta chọn phương án 3 là phù hợp

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

4 3
2 1 1 2
3
4 5
1 . Động cơ điện
2. Phanh kết hợp với nối trục
3. Hộp giảm tốc
4. Khớp nối
5. Bánh xe
-Phương án này dẫn động cho hai động cơ riêng biệt, phương án này tốn nhiều
động cơ, phanh ,việc giả quyết đồng vận tốc giữa hai bánh xe khó khăn
Kết luận: như phân tích trên ta chọn phương án 1, do nhỏ gọn dễ chế tạo, ít
tốn kém, chiến ít không gian
1.4- Lựa chọn phương án truyền động di chuyển cầu:
a. Phương án 1:
SVTH :Võ Thiện Vinh Lớp :06C1A Trang:24
GVHD :Nguyễn Thanh Việt Đồ Án Tốt ngiệp :Cầu Trục 10T
5
4
3
4 2 1 4 4
3
4 5
1. Động cơ điện
2. Khớp nối kết hợp với phanh
3. Hộp giảm tốc
4. Khớp nối
5. Bánh xe
-Phương án này dùng hai hộp giảm tốc, và nhiều khớp nối, nhưng hộp giảm tốc
ở gần bánh xe nên quá trình truyền mômen từ động cơ đến hộp giảm tốc nhỏ nên

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